JPH09509237A - 統合エンジン及びトランスミッション制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 シフトの間にエンジン速度を調整して駆動ラインのトルク及びシフトショックを減少する車両の制御システム３０が提供される。制御システム３０はデータリンク３６により接続された分離したマイクロプロセッサに基づいたエンジン及びトランスミッション制御装置３２，３４を含んでいる。シフトが開始されると、トランスミッション制御装置３４はトランスミッション１４が古いギア比を解放するのに十分なように第１期間ＣＴＳＤＥＬＡＹを遅延させ、次いでＣＴＳＳＰＥＥＤ信号を生成する。トランスミッション制御装置３４は新しいギア比を係合するのにトランスミッション１４に要求されるのに対応する第２期間ＣＴＳＤＵＲの間ＣＴＳＳＰＥＥＤ信号を発生し続ける。制御システム３０は好ましくは、新しいギア比をロックアップするのにトランスミッション１４に要求される時間に対応するロックアップ期間を検出する手段を含んでいる。制御システム３０は、検出したロックアップ期間の関数として第２期間ＣＴＳＤＵＲを修正可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 統合エンジン及びトランスミッション制御システム 技術分野 本発明は一般的に統合エンジン及びトランスミッション制御装置に関し、特に 、シフトの間にエンジン速度を調整して改良されたシフト特性を達成するシステ ムに関する。 背景技術 伝統的な自動トランスミッション制御装置では、例えエンジンが最大速度及び 最大スロットルで回転しているときでも、所定のシフトマップに応じて、例えば 特定の対地速度でギアをシフトする。この方法でのギアシフトは非効率的であり 、駆動ラインの部品に過度な磨耗を発生させる。即ち、トランスミッションのク ラッチがギアの切り替えの間にエンジンにより発生される運動エネルギーを吸収 しなければならない。このようなシステムは、エンジン速度と新しいギアのトラ ンスミッション速度が相違するので新しいギアが係合されたとき大きなシフトシ ョックを発生する。 このような問題に鑑みて、車両の製造業者は通 常統合エンジン及びトランスミッション制御装置と呼ばれる制御システムを開発 した。これらのシステムはシフトの間にエンジンパワーを減少するように作用し て、満足するシフト特性を得ると共に、トランスミッションのクラッチの耐久性 を増加している。これらのシステムでは、点火タイミングを遅らせるか、燃料噴 射を減少させるか或いはこの両者の組み合わせにより、シフトの間にエンジン速 度を一般的に減少させている。統合制御装置の例が米国特許第４，２２６，４４ ７号，４，３５５，５５０号，４，３７０，９０３号及び４，４０３，５２７号 に開示されている。 他の型の統合エンジン及びトランスミッション制御装置も知られている。例え ば、統合エンジン及びトランスミッション制御システムと題する米国特許第５， ３２３，６６７号（以下′６６７特許と称する）は、他の知られたシステムに比 較してすぐれた性能を発揮する統合エンジン及びトランスミッション制御装置を 提供する。この特許では、エンジン速度をアップシフトの間の新しいギアの同期 速度より所定量速い速度に調整することにより、その性能を部分的に達成する。 ダウンシフトのときには、制御システムは新しいギアの同期速度より所定量遅い 速度にエンジン速度を調整する。この所定速度が、新しいギアを係合するの に必要とされる時間に概略一致する経験的に決定された期間の間保持される。 ′６６７特許に開示された制御システムは、従来の制御システムに対して大幅 な改良を提供するものであった。しかし、この制御は新しいギアを係合するのに 要求される実際の時間にほぼ等しい固定時間の間だけエンジン速度を調整するの で、この固定時間が長すぎる場合があり、その結果性能の減少を引き起こす。同 様に、固定時間が短すぎる場合があり、このときには新しいギアが十分に係合す る前にエンジン速度が増加することになり、トランスミッションのトルクを控え めのトルクにすることになる。 そこで、ギアシフトを達成するのに要求される実際の時間を測定し、その後に 制御装置がエンジン速度コマンドを発行する期間を修正する制御システムが望ま しい。本発明は従来技術に関連したこれら及び他の問題を克服せんとするもので ある。 発明の開示 本発明の一つの側面によると、トルクコンバータを介して自動トランスミッシ ョンに接続され、トランスミッションを駆動するエンジンを有する車両の制御シ ステムが提供される。トランスミッションは複数のトランスミッションギア比と 、ト ランスミッション制御信号に応じて特定のギア比を自動的に達成するアクチュエ ータとを含んでいる。トランスミッション制御装置は少なくとも一つの作動パラ メータを検出し、検出されたパラメータ及び所定のシフトマップに応じてトラン スミッション制御信号を発生するように適合している。トランスミッション制御 装置は更に、ギアシフトの開始に続く第１の期間ＣＴＳＤＥＬＡＹの間ＣＴＳＳ ＰＥＥＤ信号を発生し、新しいギアを係合するのに要求される期間に概略等しい 第２の期間ＣＴＳＤＵＲの間ＣＴＳＳＰＥＥＤ信号を発生し続けるように適合し ている。ＣＴＳＳＰＥＥＤ信号は、アップシフトでは新しいギアの同期速度より 所定量速い速度に対応し、ダウンシフトでは新しいギアの同期速度より所定量遅 い速度に対応する。エンジン制御装置はオペレータが望むエンジン速度信号と、 実際のエンジン速度信号と、ＣＴＳＳＰＥＥＤ信号とを受信するように適合して いる。エンジン制御装置は、ＣＴＳＳＰＥＥＤ信号が受信されないときには実際 の速度信号とオペレータが望む速度信号との差に応じて誤差信号を計算し、ＣＴ ＳＳＰＥＥＤ信号が受信されたときにはＣＴＳＳＰＥＥＤ信号と実際のエンジン 速度信号との差に応じて誤差信号を計算し、誤差信号が零に減少するように実際 のエンジン速度を調 整する。制御システムはギアシフトの完了を検出し、その後ギアシフトの完了に 要求される検出された時間の関数として第２の期間ＣＴＳＤＵＲを修正する。 本発明の第２の側面によると、トランスミッション制御装置はマニュアルギア シフトのときには、ＣＴＳＳＰＥＥＤ信号をエンジンのアイドル回転数に対応す る値に設定し、第２の期間を自動ギアシフトの第２の期間よりも大きな値に設定 するように適合している。 図面の簡単な説明 図１は本発明を具備した車両制御システムの概略図； 図２は本発明による代表的なシフトを示すタイムチャート； 図３ａ及び図３ｂは本発明を実行するためのソフトウェアのフローチャートで ある。 発明を実施するための最良の態様 図１を参照して、本発明の望ましい実施態様を説明する。図１は本発明が適用 可能な車両のパワープラント１０を示す概略図である。パワープラント１０はエ ンジン１２と自動トランスミッション１４を具備している。本発明は中立、複数 の前進ギア比及び一つの後進ギア比を有するトランスミッションのために開発さ れたものであるが、当業者にとってはごく当たり前のように異なるトランスミッ ション構造にも容易に適用可能である。トランスミッション１４の入力は、ロッ クアップクラッチ２０を具備したトルクコンバータ１８を介してエンジン１２に 連結され、エンジン１２により駆動される。トランスミッション入力速度センサ ー５５がトランスミッション１４に接続されており、トランスミッション入力速 度の関数であるトランスミッション入力速度信号を発生する。トランスミッショ ン入力速度信号は電気的導体５６を介してトランスミッション制御装置（コント ローラ）３４に入力される。トランスミッション１４の出力はシャフト２２に連 結され、シャフト２２を回転駆動するように適合している。トランスミッション 出力速度センサー５０がトランスミッション１４に接続されており、トランスミ ッション出力速度の関数であるトランスミッション出力速度信号を発生する。ト ランスミッション出力速度信号は電気的導体５１を介してトランスミッション制 御装置３４に入力される。シャフト２２は地面に係合する車輪２０に連結されこ れを駆動するように適合しており、これにより車両が推進される。このような方 法で、エンジントルク 又はエンジンパワーは所定の速度比で車輪２６に伝達される。 車両制御システム３０は、データリンク３６を介して互いに通信が可能な独立 したマイクロプロセッサを有するエンジン制御装置（コントローラ）３２と、ト ランスミッション制御装置３４とを含んでいる。数多くの市場で入手しうるマイ クロプロセッサがエンジン及びトランスミッション制御装置の機能を達成するた めに適合している。出願人は、アメリカ合衆国イリノイ州ショウムバーグのモト ローラ・インクにより製造されたＭＣ６８ＨＣ１１マイクロプロセッサシリーズ を使用して本発明を開発した。本発明の範囲を逸脱せずして、一つのマイクロプ ロセッサを使用して両方の制御装置を容易に構築することができる。 トランスミッション制御装置３４は車両速度信号を含む入力を受信し、この技 術においてよく知られているように受信された信号及び所定のシフト戦略に応じ てトランスミッション１４のギアの変更を達成するように適合している。この目 的のために、トランスミッション１４はアップシフト、及びダウンシフトソレノ イド４０を具備している。制御装置３４はこれらのソレノイドに選択的に制御信 号を供給してギアシフトを開始する。シフトソレノイド４０の一方を作動すると 、回転選択弁 （図示せず）を新しいギアに対応する位置に移動させる。この方法により選択弁 が位置づけされると、この技術においては一般的なようにトランスミッションは 自動的に古いギアを解放し新しいギアを係合する。トランスミッション制御装置 ３４はロックアップクラッチ２０に電気的に接続されており、後述する所定の戦 略に応じてシフトの間にロックアップクラッチ２０の係合及び解放を制御する。 望ましいトランスミッションギア比及び走行方向を示すためにギアセレクタ（ 図示せず）が設けられている。ギアセレクタは、望ましいギア比及び走行方向を 示す電気信号を提供可能な、どのような装置或いは装置の組み合わせにも設けう ることを理解すべきである。例えば、ギアセレクタは、中立位置と複数の前進ギ ア位置と一つの後進位置を有する移動可能なレバーの形をとることができる。ス イッチ又はポテンションメータのようなセンサー（図示せず）が、ギアセレクタ の位置を検出し、ギアセンサーの位置に応じて望ましいギア信号を発生するよう に適合している。この望ましいギア信号は図１に示されているようにトランスミ ッション制御装置３４に供給される。車両の速度が増加すると、トランスミッシ ョン制御装置３４は望ましいギアが達成されるまで現在のシフト マップに応じたギアシフトを実行する。 実際のトランスミッションギア比を検出し、実ギア比信号を発生する実ギアセ ンサー４１が設けられている。好ましくは、当業者にとっては理解されるように センサー４１は各トランスミッションギア比ごとに独特な符号（コード）を発生 するスイッチの組み合わせである。トランスミッション制御装置３４は実ギア比 信号を受信するように適合している入力を有している。 更に、トランスミッション制御装置３４はブレーキが作動されたのを示すブレ ーキ信号をブレーキセンサー（図示せず）から受信する。このセンサーは、ブレ ーキ作用がなされていることを示す電気信号を発生可能な、例えばスイッチのよ うな装置の形をとることができる。本発明においては、車両ブレーキ、リターダ ーブレーキ或いは駐車ブレーキが作動される毎にブレーキ信号が発生される。 エンジン制御装置３２は、オペレータが望む速度信号Ｎ_OPと実速度信号Ｎ_Aを 含む作動パラメータを受信し、これらのパラメータに応じて閉ループ制御でエン ジン速度を調整するように適合している。この目的のために、制御システムは車 両のアクセルペダル（図示せず）の位置に応じて電気信号を発生するように適合 したペダル位置セン サー（図示せず）を含んでいる。この機能を達成するための一つの望ましい位置 センサーが、１９８９年３月２０日にＢｒｏｗｎに対して発行された米国特許第 ４，９１５，０７５号に開示されている。更に、制御システムはエンジン速度を 検出し、エンジン速度信号を発生するように適合したエンジン速度センサー４２ を含んでいる。好ましくは、エンジン速度センサー４２は、エンジン１２の回転 速度に応じた信号を発生する磁気的ピックアップセンサーである。適切なセンサ ーの一つが１９９０年１１月２０日にＬｕｅｂｂｅｒｉｎｇ等に対して発行され た米国特許第４，９７２，３３２号に開示されている。この特許に開示されたセ ンサーは、回転シャフトの速度、角度位置及び回転方向を判別可能である。制御 システム３０は更に、エンジンに接続され、エンジン温度信号を発生するエンジ ン温度センサー４９を含んでいる。 エンジン制御装置３２は、当該技術において一般的なように受信信号を処理し 、望ましいエンジン速度信号と実エンジン速度信号との差（即ち誤差）と馬力マ ップ（図示せず）に応じて、エンジンへの燃料の供給を調整する燃料噴射制御信 号Ｉ_fuilを発生する。通常、望ましいエンジン速度信号はオペレータが望んでい る速度信号に等しい。 好ましくは、比例積分微分（ＰＩＤ）制御ループを使用して、実エンジン速度が 望ましいエンジン速度に対応するように調整される。ＰＩＤ制御ループが望まし いけれども、本発明は比例積分制御のような他の制御戦略をも使用可能であるこ とを理解すべきである。 噴射制御信号が、エンジン１２の個々のエンジンシリンダ４５ａ−４５ｄ（図 解目的のために四つが示されている）に関連したソレノイド作動燃料噴射ユニッ ト４４ａ−４４ｄに分配される。噴射制御信号の期間はソレノイドのオン時間に 対応し、これにより燃焼サイクルの間にインジェクタ４４が関連するシリンダ４ ５に燃料を供給する期間を制御する。この型のソレノイド作動燃料インジェクタ は当該技術分野において非常によく知られており、これらのうちのどのインジェ クタも本発明に使用可能である。適当なソレノイド作動燃料インジェクタが１９ ８０年８月２６日にＤｏｕｇｌａｓ Ａ．Ｌｕｓｃｏｍｂに対して発行された米 国特許第４，２１９，１５４号に示されている。この特許はソレノイド制御油圧 作動ユニットインジェクタを開示している。他の適当なソレノイドが１９８７年 ３月３１日にＥｂｌｅｎ等に対して発行された米国特許第４，６５３，４５５号 に示されている。この特許はソレノイド制御、機 械的作動ユニットインジェクタを開示している。 上述したように、エンジン速度は通常オペレータの望んだ速度信号Ｎ_OPに応じ て制御される。しかし、ギアの変更の間エンジン速度は、トランスミッション制 御装置３４により生成された望ましいエンジン速度信号及び適応制御スロットル シフト（ＡＣＴＳ）と称される予め選択された戦略に応じて調整される。ＡＣＴ Ｓ戦略は、駆動ラインのトルク及びシフトの間に発生するクラッチの熱負荷を減 少させるために、シフトの間のエンジン速度を制限する。このタイプの従来のシ ステムでは、エンジン速度は一般的にアイドル速度又は次のギアの同期速度に調 整されている。この両方の制御戦略は、受入れられないためらい又は不決断があ り、シフトの間の加速性能を減少させることが発見された。更に、他のシステム は一般的にシフトを達成するに要求される期間に概略一致する所定の固定期間の 間エンジン速度を調整する。この期間の概略一致は特定のトランスミッション及 びトランスミッションの全寿命に渡っては正しくないものであり、そのため短い 期間の間エンジン速度がトランスミッションを過度のトルクに晒すことになる。 エンジン速度をアイドル速度に制御するのは、トランスミッションが再係合す ると、エンジン速 度がトランスミッションの入力速度よりも遅くなるので望ましくない。この速度 の差がエンジンブレーキのために車両を減速させる。減速期間の長さに応じて、 オペレータはこれをラフなシフトと感じるか或いは受け入れられない加速と感じ ることになる。 同様な理由により、直接同期速度に制御するのはトルクコンバータを具備した 車両では望ましくないことが発見された。即ち、トルクコンバータは入力速度（ 即ちエンジン速度）と出力速度（トランスミッション入力速度）との速度差がな い場合にはいかなるトルクも伝達しない。シフトの間、ロックアップクラッチが 解放されるので、トルクコンバータの入出力端で速度差がない限り、いかなるト ルクもトランスミッションに伝達されない。故に、もしエンジン速度が同期速度 に制御されるなら、トランスミッションの入力端でのトルクはシフトの終わりに は実質上零になる。このトルクの中断がシフトの間にオペレータにためらいとし て感ぜられ、その結果適切な加速性能を発揮することができない。 これらの問題に対して本発明の制御方法は、エンジン速度をアップシフトの間 新しいギアの同期速度より所定量速い速度に調整する。同様に、ダウンシフトの 間には、本発明の制御方法は新しい ギアの同期速度より所定量遅い速度にエンジン速度を調整する。出願人のシステ ムでは、アップシフト及びダウンシフトの間、同期速度よりそれぞれ概略１５０ ｒｐｍ上の速度及び下の速度にエンジン速度が制御される。このオフセットは、 駆動ライン部品の応力を最小にして受け入れられないシフトのためらい及びトル クの中断を発生させることのないように、経験的に決定されたものである。この オフセットは、トルクコンバータ、エンジン及びトランスミッションの性能特性 に依存している。更に、本発明の制御システムは、シフトを完了するのに要求さ れる実際の測定時間に応じて、エンジン速度を調整する期間を適応的に変更する 。このようにして、エンジン速度の制御はできるだけ速くオペレータの手に帰さ れ、シフトの間にトランスミッションに過度の負荷を発生させることがない。 ＡＣＴＳ戦略を実行するために、トランスミッション制御装置３４はそのメモ リに格納されたＡＣＴＳマップを含んでいる。各ギアの変更毎に、ＡＣＴＳマッ プはＡＣＴＳ遅延時間（ＣＴＳＤＥＬＡＹ）と、望ましいＡＣＴＳエンジン速度 （ＣＴＳＳＰＥＥＤ）と、最初のＡＣＴＳ持続期間（ＣＴＳＤＵＲ）とを提供す る。ＣＴＳＳＰＥＥＤはシフトの間にエンジン制御装置３２が使用す る望ましい速度に対応する。図２のタイムチャートに示されているように、ＣＴ ＳＤＥＬＡＹはシフトの開始とエンジン制御装置３２がエンジンをＣＴＳＳＰＥ ＥＤに調整を開始する時間との間の遅延時間に対応する。この時間は経験的に決 定されるものであり、トランスミッションが古いギアを解放するのに要求される 時間に概略対応する。ＣＴＳＤＵＲ期間はエンジン制御装置３２がエンジン速度 をＣＴＳＳＰＥＥＤに調整する期間に対応する。この持続期間は最初経験的に決 定され、新しいギアを係合するのに要求される時間に概略一致する。後述するよ うに、本発明のＡＣＴＳ制御戦略の一つの側面は、ＣＴＳＤＵＲ期間を時間に応 じて適応的に変更することである。故に、車両の使用期間に渡りトランスミッシ ョン１４の作動状態が変更されると、古いトランスミッションにおいてギアの変 更を完了するに要求される時間の増加を反映して、最初のＣＴＳＤＵＲ値が増加 される。このＡＣＴＳ値がシフトの開始にデータリンク３６を介してエンジン制 御装置３２に伝達される。 ＡＣＴＳデータが受信されると、エンジン制御装置３２は遅延タイマーをＣＴ ＳＤＥＬＡＹにセットする。このタイマーの設定時間が経過すると、望ましいエ ンジン速度がＣＴＳＳＰＥＥＤに セットされる。エンジン制御装置３２はエンジン速度をＣＴＳＤＵＲに等しい時 間の間ＣＴＳＳＰＥＥＤに調整する。この時間が経過した後、エンジン速度の制 御はアクセルペダルに戻される。好ましくは、エンジン速度の急激な変更を防止 するために、エンジン速度の制御は傾斜して或いは段階的方法でアクセルペダル に戻される。 図２を参照して、典型的なシフトシーケンスをより詳細に説明する。時間Ｔ₀ でトランスミッション制御装置３４は所定のシフト戦略、例えば現在のギアの車 両速度に基づいてシフトが必要であると決定する。このとき、車両はロックアッ プクラッチ２０が係合してトランスミッション１４がエンジン１２により直接駆 動されるロックアップ駆動或いは直接駆動である。反対に、ギアの変更の間には 、車両はロックアップクラッチ２０が解放され、エンジン１２がトルクコンバー タ１８を介してトランスミッション１４を駆動するトルクコンバータ駆動による 作動する。トランスミッション制御装置３４がシフトが必要であると決定すると 、ＡＣＴＳデータがデータリンク３６を介して同時に伝達され、古いギアとロッ クアップクラッチ２０を解放し、ギアの変更作用を開始する。古いギア及びロッ クアップクラッチの解放は、トランスミッション１４中の油圧に関連した遅延の ために瞬間的ではない。しかし、時間Ｔ₁までには、ロックアップクラッチ２０ 及び古いギアの双方とも解放されたと想定される。 引き続いて、時間Ｔ₂で新しいギアが係合を開始する。Ｔ₀とＴ₂との間の時間 は、ギアシフト作用の開始と新しいギアが係合を開始する時間との間の概略的な 遅延時間を決定するために、研究室状態で測定される。これらの測定から、ＣＴ ＳＤＥＬＡＹが各ギア変更操作毎に決定される。故に、新しいトランスミッショ ンギアが係合を開始するのと概略同時に、エンジン制御装置３２がエンジン速度 をＣＴＳＳＰＥＥＤにする調整を開始する。 エンジン速度はＣＴＳＤＵＲに等しい期間ＣＴＳＳＰＥＥＤに調整される。最 初、新しいギアが完全に係合するのに要求される時間に近似させて、ＣＴＳＤＵ Ｒが経験的に決定される。故に、ＣＴＳＤＵＲが時間Ｔ₃で満了すると、新しい トランスミッションギアが係合したと想定される。この時点で、エンジン速度は アクセルペダルにより指摘されるオペレータの望む速度Ｎ_OPに調整される。時間 Ｔ₄でロックアップクラッチ２０が係合を開始する。引き続いて、時間Ｔ₅で、ロ ックアップクラッチ２０が係合し、車両は直接駆動に復帰する。 先に説明したように、ＡＣＴＳ制御はＣＴＳＤＵＲの値を適応的に変更する。 ＡＣＴＳ制御はギアが実際に係合しているときに測定によりこの機能を達成する 。ＡＣＴＳ制御は、電気導体５６，５１上のトランスミッション入力速度信号及 びトランスミッション出力速度信号をモニタすることにより、ギアの係合に要求 される時間を測定する。選択されたギアを知ることにより、入力速度の出力速度 に対する比が新しいギア比の所定の公差内にあるときに、制御システムはトラン スミッション１４が新しいギアにあることを立証することができる。故に、本発 明の実施態様では、シフトの開始Ｔ₀と新しいギアの測定された係合との間の時 間として定義されるＴ_TL信号を計算する。本発明の実施態様は次いで、最初の経 験的に決定されたＣＴＳＤＵＲの近似値をＴ_TLの関数により修正する。 図２に示されているように、ＣＴＳＤＥＬＡＹとＣＴＳＤＵＲの合成された期 間はＡＣＴＳ制 期間Ｔ_CTSとして示されている。図２には更に、所定の最大時 間値Ｔ_TLMAXと所定の最小時間値Ｔ_TLMINが示されている。以下により詳細に説明 されるように、これらの値以上及び値以下で適応制御がＣＴＳＤＵＲ信号を修正 しないように、これらの値はＴ_TLの最大及び最小値を確立するもので ある。Ｔ_CTSMAXはＡＣＴＳ制御期間Ｔ_CTSの最大値を示している。これらの制限 パラメータの各々について以下により詳細に説明する。 次に図３ａ及び図３ｂを参照して、本発明の一側面における制御装置３２，３ ４のソフトウェアプログラムの実施態様について説明する。図３ａ及び図３ｂは 本発明の望ましい実施態様を実行するための、コンピュータソフトウェアプログ ラムのフローチャートを示している。本発明の実施態様を実施するためには、ど のような適切なマイクロプロセッサも利用可能であるが、このフローチャートに 示されたプログラムは特に上述したＭＣ６８ＨＣ１１マイクロプロセッサ及びそ の関連部品に使用するのに有効である。ソフトウェアプログラムはこのシステム に関連した命令セットを使用して、或いは他のマイクロプロセッサの命令を使用 して、これらの詳細なフローチャートから容易に符号化できる。当業者にとって はこれらのフローチャートからソフトウェアに符号化するプロセスは単に機械的 ステップに過ぎない。 まず図３ａを参照すると、ブロック１００でトランスミッション制御装置３４ がメモリに格納されているシフト制御マップに基づいてシフト操作をすべきか否 かを決定する。シフトが必要ないときには、ブロック３００でメインプログラム に復 帰する。シフト操作が必要なときには、ソフトウェアの制御はブロック１１０に 進み、制御装置３４がブレーキセンサーをサンプリングし、車両のブレーキが操 作されているか否かを決定する。もしブレーキ装置が検出されたなら、ブロック １２０に進んで本発明のＡＣＴＳ戦略を用いないでシフトを達成する。次いで、 ブロック３００でメインプログラムに復帰する。これに対してブレーキ操作が検 出されないなら、制御はブロック１３０に進む。 ブロック１３０において、エンジン制御装置３２がエンジンがウォームアップ されているか否かを決定する。エンジン制御装置は、エンジン温度センサー４９ により発生されるエンジン温度信号を読むことによりこれを決定する。もしエン ジン温度信号が所定レベルを超えているなら、エンジンはウォームアップされて いることになる。もしエンジンがウォームアップされていないなら、ソフトウェ ア制御はブロック１４０に進む。ブロック１４０において、トランスミッション 制御装置３４は発生するギア変更のためのＡＣＴＳデータを検索する。即ち、制 御装置３４は現在のシフトのためのＣＴＳＤＥＬＡＹ，ＣＴＳＳＰＥＥＤ及びＣ ＴＳＤＵＲの値を検索する。次いで制御はブロック１５０に進み、トランスミッ ション制御装 置３４がデータリンク３６を介してＡＣＴＳデータをエンジン制御装置３２に伝 達する。エンジンがウォームアップされていないときには、決定ブロック１３０ はＡＣＴＳ制御として固定ＡＣＴＳデータを使用させる。固定ＡＣＴＳデータを 使用することにより、ＡＣＴＳ制御は制御の適応部分を迂回することになり、こ れによりトランスミッション及びエンジンが冷たいときに測定された値により、 制御が誤ってＣＴＳＤＵＲ値を修正することがないように保証している。ブロッ ク１５０からソフトウェア制御はブロック３００に進み、メインプログラムに復 帰する。 エンジン温度センサー４９からのエンジン温度信号が所定値より大きいと読む ことにより、エンジンがウォームアップされているとエンジン制御装置３２が決 定すると、ソフトウェア制御はブロック１３０からブロック１６０に進む。 ブロック１６０において、トランスミッション制御装置３４はＡＣＴＳデータ を探索する。ソフトウェア制御はブロック１７０に進み、トランスミッション制 御装置３４はデータリンク３６を介してＡＣＴＳデータをエンジン制御装置３２ に転送する。 本発明の実施態様においては、ＡＣＴＳ制御装置３０の適応部分が、特定のギ アのシフトを完了 するために必要とされる検出された期間Ｔ_TLの関数としてＣＴＳＤＵＲ値を修正 する。ブロック１８０がＡＣＴＳ戦略の適応部分を開始するものであり、望まし い実施態様においては、以下の式に応じてＣＴＳＤＵＲの値を修正する。 及び ＣＴＳＤＵＲ ＝ T_CTS（ｎ＋１）−CTSDELAY ここで、Ｔ_TLはシフトの開始からトランスミッションがロックアップするまで の時間であり、 Ｔ₁はＴ_TLの値を進めるためのタイマーの値であり、 Ｔ_CTSはＣＴＳＤＥＬＡＹと適応ＣＴＳＤＵＲ値の合計であるＡＣＴＳ制御期 間である。 ブロック１８０で、ＡＣＴＳ制御３０はＴ_TLの値を零に設定する。ソフトウェ ア制御は次いでブロック１９０に進んで、トランスミッション制御装置３４が電 気導体５６上のトランスミッション入力速度と、電気導体５１上のトランスミッ ション出力速度をモニタする。ソフトウェア制御は次いでブロック２００に進む 。 ブロック２００において、トランスミッション制御装置３４は、それぞれブロ ック１９０において測定されたトランスミッション出力速度に対するトランスミ ッション入力速度の比を計算する。トランスミッション制御装置３４はこの比を 新しいギア比と比較し、トランスミッションがロックアップしたか否かを決定す る。もしトランスミッションがロックアップしていなければ、ブロック２２０に 進む。 ブロック２２０において、トランスミッション制御装置はシフトの中断があっ たか否かを決定する。この中断はオペレータにより手動で引き起こされるか、或 いはトランスミッション制御装置３４又はエンジン制御装置３２により検出され た作動状態により引き起こされる。もし中断があったとすると、ソフトウェア制 御はブロック１１０に進んでＡＣＴＳ制御シークエンスが繰り返される。もし中 断がなかったならば、制御はブロック２１０に進んでトランスミッション制御装 置が経過した可変時間Ｔ_TLをタイマー値Ｔ_Iの増分だけインクリメントする。制 御は次いでブロック２１０からブロック１９０に進む。 ブロック２００において、トランスミッション制御装置３４がトランスミッシ ョンがロックアップしたと判断したなら、制御はブロック２３０に 進む。ブロック２３０及び２４０において、トランスミッション制御装置３４は ロックアップのために経過した時間Ｔ_TL（即ちＴ_Uから実際のロックアップまで の時間）を所定の最大値Ｔ_TLMAXと所定の最小値Ｔ_TLMINと比較する。もし実経過 時間Ｔ_TLがＴ_TLMAXを超えたなら、測定された経過時間Ｔ_TLはＣＴＳＤＵＲを適 応的に調整するためには使用されない。制御はブロック２３０からブロック３０ ０に進み、メインプログラムに復帰する。同様に、測定された経過時間Ｔ_TLがＴ_TLMIN より少なければ、測定された経過時間Ｔ_TLはＣＴＳＤＵＲを適応的に調整 するためには使用されない。制御はブロック２４０からブロック３００に進み、 メインプログラムに復帰する。これらの制御ブロック２３０，２４０は誤った読 みと以下に説明する適応計算を大幅にそらすことになる読みを濾過するためであ る。 他方、測定された経過時間Ｔ_TLがＴ_TLMAXとＴ_TLMINの間にあったならば制御は ブロック２５０に進む。ブロック２５０から２９０においては、ＡＣＴＳ制御戦 略は上述した式に従いＣＴＳＤＵＲ値を適応的に修正する。ブロック２５０にお いて、トランスミッション制御装置はＴ_CTSの値を固定されたＣＴＳＤＥＬＡＹ 値及びＣＴＳＤＵＲ値の合計として計算する。制御は次いでブロック ２６０に進み、新たなＴ_CTSの値が前回のＴ_CTSの値と、測定された経過時間Ｔ_TL と、平均時間定数Ｎの関数として計算される。望ましい実施態様においては、平 均時間定数は１００にセットされる。しかし、当業者にとっては容易に理解され るように、平均時間定数Ｎは、特許請求の範囲に定義された本発明の精神及び範 囲を逸脱せずに他の値に容易に設定可能である。トランスミッション制御装置３ ４がＴ_CTSの値を計算したなら、制御はブロック２７０に進む。 ブロック２７０において、ブロック２６０で計算されたＴ_CTSの値が最大値Ｔ_{C TSMAX} と比較される。もし計算されたＴ_CTSの値がＴ_CTSMAXより大きければ、ソフ トウェア制御はブロック２８０に進んでトランスミッション制御装置３４がＴ_{CT S} の値をＴ_CTSMAXに設定する。ソフトウェア制御は次いでブロック２９０に進む 。ブロック２７０において、もし計算されたＴ_CTSの値がＴ_CTSMAXより大きくな ければ、制御はブロック２９０に進む。 ブロック２９０において、ＡＣＴＳ制御戦略はＣＴＳＤＵＲ値を適応的に修正 する。ＣＴＳＤＵＲ値は新たに計算されたＴ_CTSと固定されたＣＴＳＤＥＬＡＹ の差に設定される。この新たなＣＴＳＤＵＲが、エンジン制御装置がエンジン速 度コマンドとしてＣＴＳＳＰＥＥＤ値を使用する将来 の期間に使用される。制御は次いでブロック２９０からブロック３００に進み、 メインプログラムに復帰する。 本発明の車両の制御システム３０はＣＴＳＤＵＲの期間を適応的に修正する。 ＣＴＳＤＵＲ値は次いでエンジン速度コマンドＣＴＳＳＰＥＥＤがオペレータが 望んだエンジン速度コマンドＮ_OPを無効にする期間の間、エンジン制御装置３２ により使用される。このようにして、本発明の実施態様は車両の使用期間に渡り 磨耗或いはシフト性能に影響を与える他の可変の値を償うために、ＣＴＳＤＵＲ 期間を増加（又は減少）させる。 本発明の他の側面、目的及び利益は図面、発明の詳細な説明及び添付請求の範 囲を研究することにより得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｆ１６Ｈ 61/14 ６０１ 8917−3Ｊ Ｆ１６Ｈ 61/14 ６０１Ｆ // Ｆ１６Ｈ 59:04 59:40 59:42 59:44 59:78 (72)発明者 トウィード、ローン・ダブリュ アメリカ合衆国、61614 イリノイ、ピオ ーリア、エヌ・マンスフィールド・ディー アール 4921

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 複数のトランスミッションギア比と、トランスミッション制御信号に応 じて特定のギア比を自動的に確立する手段を含んだ自動トランスミッション（１ ４）にトルクコンバータ（１８）を介して連結され、トランスミッション（１４ ）を駆動するように適合したエンジン（１２）を有する車両の制御システム（３ ０）であって、 少なくとも一つの作動パラメータを検出し、検出したパラメータ及び所定のシ フトマップに応じてトランスミッション制御信号を生成すると共に、古いギア比 から新しいギア比に変更する間に、アップシフトのときには新しいギアの同期速 度よりも所定量大きく、ダウンシフトのときには新しいギアの同期速度より所定 量小さい速度に対応するＣＴＳＳＰＥＥＤ信号を生成するように適合したトラン スミッション制御装置（３４）と； エンジン速度を検出し、実エンジン速度信号を生成するように適合したエンジ ン速度センサー（４２）と； オペレータが望むエンジン速度信号を生成する手段と； オペレータが望んだエンジン速度信号と、実エンジン速度信号と、ＣＴＳＳＰ ＥＥＤ信号とを受 信するように適合し、ＣＴＳＳＰＥＥＤ信号が受信されないときには実エンジン 速度信号とオペレータが望んだエンジン速度信号との差に応じて誤差信号を計算 し、ＣＴＳＳＰＥＥＤ信号が受信されたときにはＣＴＳＳＰＥＥＤ信号と実エン ジン信号との差に応じて誤差信号を計算し、誤差信号が零になるように実エンジ ン速度を調整するように適合したエンジン制御装置（３２）とを具備し； トランスミッション制御装置（３４）はギア変更操作の開始から第１期間ＣＴ ＳＤＥＬＡＹの間ＣＴＳＳＰＥＥＤ信号の生成を開始し、その後引き続いて第２ 期間ＣＴＳＤＵＲの間ＣＴＳＳＰＥＥＤ信号を生成し続けるものであり、第１期 間ＣＴＳＤＥＬＡＹは古いギア比を解放するのにトランスミッション（１４）に 要求される時間に対応し、第２期間ＣＴＳＤＵＲは新しいギア比を係合するのに トランスミッション（１４）に要求される時間に対応しており；更に ギアシフトの開始から新しいギア比の係合までの時間に対応するロックアップ 期間Ｔ_TLを検出し、検出したロックアップ期間に応じたロックアップ信号を生成 する手段と； 前記ロックアップ信号の関数として前記第２期間ＣＴＳＤＵＲを修正する手段 と； を具備した車両の制御システム（３０）。 ２． 前記ロックアップ期間を検出する手段は、 トランスミッション入力速度センサー（５５）と； トランスミッション出力速度センサー（５０）と； 前記トランスミッション入力速度センサー（５５）とトランスミッション出力 速度センサー（５０）を検出し、前記トランスミッション入力速度の前記トラン スミッション出力速度に対する比の関数としてロックアップ信号を生成する手段 と； を含んでいる請求項１記載の制御システム（３０）。 ３． エンジン温度信号を生成するエンジン温度センサー（４９）を更に含ん でおり、前記第２期間ＣＴＳＤＵＲを修正する前記手段は前記温度信号が所定値 より小さいときには作動されない請求項２記載の制御システム（３０）。 ４． 前記第２期間ＣＴＳＤＵＲを修正する手段は、ｎを荷重平均とする以下 の式 に従ってＣＴＳＤＵＲを修正する請求項３記載の制御システム（３０）。 ５． エンジン制御装置（３２）は誤差信号に応じて燃料噴射信号を生成する 請求項１記載の制御システム（３０）。 ６． エンジン及びトランスミッション制御装置（３２，３４）は分離したマ イクロプロセッサから構成される請求項１記載の制御システム（３０）。 ７． 作動パラメータは車両速度に応答する請求項１記載の制御システム（３ ０）。 ８． トランスミッションのギア比を手動で変更する手段を更に含んでおり 、予め選択されたマニュアルギア変更のときには、トランスミッション制御装置 （３４）はＣＴＳＳＰＥＥＤ信号を自動ギア変更のときのＣＴＳＳＰＥＥＤ信号 よりも低い値に設定するように適合している請求項１記載の制御システム（３０ ）。 ９． 予め選択されたマニュアルギア変更の間には、ＣＴＳＳＰＥＥＤ信号は エンジンのアイドル速度に対応する値に設定される請求項８記載の制御システム （３０）。 １０． 予め選択されたマニュアルギア変更の間には、トランスミッション制御 装置（３４）は第２期間を自動ギア変更のときの第２期間よりも大きな値に設定 するように適合している請求項８記載の制御システム（３０）。 １１． ＣＴＳＳＰＥＥＤ信号の値と第２期間の持続時間は、マニュアルシフト の開始時にエンジン速度が所定値よりも上の場合にのみ修正される請求項１０記 載の制御システム（３０）。 １２． ＣＴＳＳＰＥＥＤ信号及び第２期間の持続時間は、方向変更或いは中立 からのシフトの場合にのみ修正される請求項１１記載の制御システム（３０）。 １３． 複数のトランスミッションギア比と、トランスミッション制御信号に応 じて特定のギア比を自動的に確立する手段を含んだ自動トランス ミッション（１４）にトルクコンバータ（１８）を介して連結され、トランスミ ッション（１４）を駆動するように適合したエンジン（１２）を有する車両の制 御システム（３０）であって、 少なくとも一つの作動パラメータを検出し、検出したパラメータ及び所定のシ フトマップに応じたトランスミッション制御信号を生成すると共に、ギア変更操 作の開始から、古いギア比を解放するのにトランスミッション（１４）に要求さ れる時間に対応する第１期間の間、アップシフトのときには新しいギアの同期速 度よりも所定量上の速度に対応し、ダウンシフトのときには新しいギアの同期速 度よりも所定量下の速度に対応するＣＴＳＳＰＥＥＤ信号を生成し、その後新し いギア比を係合するためにトランスミッション（１４）に要求される時間に対応 する第２期間ＣＴＳＤＵＲの間ＣＴＳＳＰＥＥＤ信号を生成し続けるように適合 した第１マイクロプロセッサに基づいた制御装置（３４）と； エンジン速度を検出し、実エンジン速度信号を検出するように適合したエンジ ン速度センサー（４２）と； オペレータが望んだエンジン速度信号を生成する手段と； オペレータが望んだエンジン速度信号と、実エ ンジン速度信号と、ＣＴＳＳＰＥＥＤ信号とを受信するように適合し、ＣＴＳＳ ＰＥＥＤ信号が受信されないときには実エンジン速度信号と望んだエンジン速度 信号との差に応じて誤差信号を計算し、ＣＴＳＳＰＥＥＤ信号が受信されたとき にはＣＴＳＳＰＥＥＤ信号と実エンジン速度信号との差に応じて誤差信号を計算 し、誤差信号が零に減少するようにエンジン速度を調整するように適合した第２ マイクロプロセッサに基づいた制御装置（３２）と； 新しいギア比でのトランスミッションのロックアップを検出し、シフトの開始 から新しいギア比が係合するまでの時間に対応するロックアップ期間Ｔ_TLを生成 する手段とを具備し； 前記第１マイクロプロセッサに基づいた制御装置３４が前記ロックアップ期間 Ｔ_TLの関数として前記第２期間ＣＴＳＤＵＲを修正する車両の制御システム（３ ０）。 １４． エンジン制御装置（３２）が誤差信号に応じて燃料噴射信号を生成する 請求項１３記載の制御システム（３０）。 １５． トランスミッションギア比をマニュアルで変更する手段を更に含んでお り、予め選択され たマニュアルギア変更の間には、第１マイクロプロセッサに基づいた制御装置（ ３４）がＣＴＳＳＰＥＥＤ信号をエンジンのアイドルに対応する値に設定し、第 ２期間ＣＴＳＤＵＲを自動ギア変更のときの第２期間ＣＴＳＤＵＲよりも大きい 値に設定するように適合している請求項１４記載の制御システム（３０）。 １６． 複数のギア比と、トランスミッション制御信号に応じて特定のギア比を 自動的に確立するトランスミッションアクチュエータとを含んだ自動トランスミ ッション（１４）にトルクコンバータ（１８）を介して連結され、トランスミッ ション（１４）を駆動するように適合したエンジン（１２）を有する車両のシフ トを達成する方法であって、 いつギア変更が要求されるかを検出し、古いギア比を解放するためにトランス ミッション（14）に要求される時間に対応する第１期間ＣＴＳＤＥＬＡＹと、新 しいギア比を係合するためにトランスミッション（１４）に要求される時間に対 応する第２期間ＣＴＳＤＵＲと、アップシフトのときには新しいギアの同期速度 より所定量上の速度に対応し、ダウンシフトのときには新しいギアの同期速度よ り所定量下の速度に対応する望ましいエ ンジン速度ＣＴＳＳＰＥＥＤとを決定し； ギア変更操作を開始し； シフトが開始されてから第１期間ＣＴＳＤＥＬＡＹが経過するのに等しい時間 を決定し、その後第２期間ＣＴＳＤＵＲに等しい期間エンジン速度を望ましいエ ンジン速度に対応するように調整し； その後他のシフトが要求されるまでエンジン速度をオペレータが望んだエンジ ン速度に制御し； 古いギア比の解放から新しいギア比でのトランスミッション（１４）のロック アップまでに対応するロックアップ期間Ｔ_TLを検出し； 前記第２期間ＣＴＳＤＵＲを前記ロックアップ期間を検出する前記ステップの 関数として修正する； 各ステップから構成される車両のシフトを達成する方法。 １７． 作動パラメータは車両速度に応答する請求項１６記載の方法。 １８． 予め選択されたマニュアルギア変更の間、望ましい速度は自動ギア変更 の望ましい速度より低い値に設定される請求項１６記載の方法。 １９． 予め選択されたマニュアルギア変更の間、第２期間は自動ギア変更の第 ２期間より長い値に設定される請求項１８記載の方法。 ２０． 予め選択されたマニュアルギア変更の間、望ましい速度信号はエンジン のアイドル速度に対応する値に設定される請求項１９記載の方法。 ２１． 実エンジン速度がマニュアルシフトの開始時に所定値よりも大きいとき には、望ましい速度信号及び第２期間の持続時間の値が修正される請求項２０記 載の方法。 ２２． 方向変更又は中立からのシフトのときには、望ましい速度信号及び第２ 期間の持続時間の値が修正される請求項２１記載の方法。