JP2696020B2 - ダウンシフト方法 - Google Patents

ダウンシフト方法

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JP2696020B2
JP2696020B2 JP3277977A JP27797791A JP2696020B2 JP 2696020 B2 JP2696020 B2 JP 2696020B2 JP 3277977 A JP3277977 A JP 3277977A JP 27797791 A JP27797791 A JP 27797791A JP 2696020 B2 JP2696020 B2 JP 2696020B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車の自動変速機の電
子制御に関し、特に、パワーオンダウンシフト即ち正
（ポジティブ）トルクダウンシフトを加速度ベースで制
御するダウンシフト方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】自動変速機のクラッチ
対クラッチ式のシフトを行うために、開ループ制御又は
閉ループ制御の代わりに、事象を順序化した（以下、
「イベントシーケンス式の」と呼ぶ）電子制御を使用し
ている。クラッチ対クラッチ式のダウンシフトを行うた
めのイベントシーケンス式の制御の一例は米国特許第
４，７９６，４９０号明細書に開示されている。このよ
うな制御はシフトを数個の連続する制御ステージに分
け、それぞれの制御ステージは所定の入力速度又は所定
のクラッチスリップ状態の検出に応答して開始される。
このような制御によってダウンシフトを円滑に行うため
には、オンカミングトルク伝達装置（すなわち、ダウン
シフトを行うために係合されるクラッチ）とオフゴーイ
ングトルク伝達装置（すなわち、ダウンシフトを行うた
めに、それまでの係合状態を解除されるクラッチ）のそ
れぞれの係合及び係合解除を適正に行う必要がある。両
トルク伝達装置（クラッチ）が同時に非係合状態となれ
ば、エンジンに負荷がかからなくなるために、いわゆる
フレアアップ状態すなわちエンジンの回転速度が急激に
増大する状態が発生し好ましくなく、また、両トルク伝
達装置（クラッチ）が同時に係合した状態になると、ト
ランシミッション内に２つのトルク伝達経路ができるこ
とになって、これもまた好ましくないことになる。
【０００３】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明に係るダ
ウンシフト方法の特徴とするところは、オンカミングト
ルク伝達装置におけるスリップ速度がほぼゼロとなるよ
うな同期速度まで、エンジンが入力シャフトの速度を増
大するのを許容するように、オフゴーイング圧力を解除
し、その後、同期速度に達した入力シャフトの速度を維
持するようなレベルにオフゴーイング圧力を維持する工
程と；オンカミングトルク伝達装置を漸進的に係合させ
るために、入力シャフトが同期速度に近付いたときにオ
ンカミング圧力の漸進的な増大を開始させる工程と；オ
フゴーイングトルク伝達装置及びオンカミングトルク伝
達装置の同時の係合により特徴づけられるタイアップ状
態を表す出力シャフトの加速度の降下を検出するために
出力シャフトの加速度を監視する工程と；タイアップ状
態を検出したときにオフゴーイング圧力を完全に解除す
る工程と；を有し、オンカミング圧力によりオンカミン
グトルク伝達装置が完全に係合したときにダウンシフト
が完了するようにしていることにある。
【０００４】。ここで、「オンカミングトルク伝達装
置」とは、上述の如く、ダウンシフトを行うために係合
されるトルク伝達装置すなわちクラッチであり、「オン
カミング圧力」とは、オンカミングトルク伝達装置の係
合のために加えられる圧力を意味し、また、「オフゴー
イングトルク伝達装置」とは、上述の如く、ダウンシフ
トを行うために、それまでの係合状態を解除されるトル
ク伝達装置であり、「オフゴーイング圧力」とは、オフ
ゴーイングトルク伝達装置の係合解除のために同トルク
伝達装置から解放される圧力をいう。更に、「タイアッ
プ状態」とは、上述の如く、オンカミングトルク伝達装
置とオフゴーイングトルク伝達装置とが同時に係合状態
になることによって、トランスミッションの出力が低下
することを意味し、その減少はトランスミッションの出
力シャフトの加速度の低下として検出することができ
る。
【０００５】本発明はシフトの慣性相及びトルク相にお
ける数個の制御ステージを含むクラッチ対クラッチ式の
パワーオンダウンシフト即ち正トルクダウンシフトのた
めのイベントシーケンス式の制御に関し、シフトの完了
ステージ（への進入）は、変速機の出力シャフト加速度
及びクラッチスリップ速度に基づく特定の基準に達した
ときに開始される。オンカミングクラッチのスリップは
入力速度の同期の達成を検出するために使用され、出力
シャフトの加速度はオンカミングクラッチの容量を検出
しオフゴーイングクラッチの解除をトリガするために使
用される。
【０００６】オンカミングクラッチが係合開始のために
充填されると、オフゴーイングクラッチが部分的に解除
されて、変速機の入力速度を増大させ、慣性相が開始さ
れる。入力速度が所望の速比の同期速度の方へ増大して
いる間、オンカミングクラッチ圧力はオンカミングクラ
ッチを非係合状態にするためのクラッチ帰還バネ圧力よ
り僅かに大きな値に維持される。入力速度が同期速度に
実質上到達したとき（これはオンカミングクラッチのス
リップがほぼゼロの状態として検出される）、制御はシ
フトのトルク相へ進む。トルク相においては、オンカミ
ングクラッチ圧力は変速機のライン圧力の方へ増大せし
められ、オフゴーイングクラッチ圧力は閉ループ制御さ
れて、入力速度同期状態を維持する。オンカミングクラ
ッチが大きなトルク容量を生じさせたとき（すなわち、
同クラッチの係合がかなり進んだとき）、オンカミング
クラッチとオフゴーイングクラッチとの間にタイアップ
状態が生じ、出力シャフトの加速度に降下（ドロップ）
を生じさせる。この降下は制御ユニットにより検出さ
れ、出力加速度の変化率が所定の値を越えたときに、オ
フゴーイングクラッチはランプ（傾斜）方式で解除され
る。オンカミングクラッチが完全に係合したときに、ト
ルク相及びシフトが終了する。エンジントルクの制御
（具体的には、エンジン点火タイミングの後退によるエ
ンジン出力の低下）が慣性相とトルク相との間の移行の
間に行われ、シフトの終了時における円滑な出力トルク
移行を保証する。
【０００７】本発明に係る制御方法は小さなタイアップ
状態及びこれに対応する出力シャフトの加速度低下を生
じさせるが、トランスミッション出力シャフトの加速度
を確実に検出することにより、すべての作動状態の下
で、一貫した高質のシフトを達成する。
【０００８】
【実施例】特に図１ａを参照すると、自動車のパワート
レイン（動力系）１０は自動変速機１６の入力シャフト
１４を回転駆動するように接続されたエンジン１２を有
する。入力シャフト１４は（流体）トルクコンバータ２
０のインペラ（入力）１８を駆動するように接続され、
トルクコンバータ２０のタービン（出力）２２はスプロ
ケット２８及びチェーン２９を介して多速比ギヤセット
２６の入力シャフト２４を回転駆動するように接続され
ている。多速比ギヤセット２６の出力シャフト３０は差
動ギヤセット３２に接続され、このギヤセットの出力シ
ャフト３４、３６は一対の車輪（図示せず）を駆動する
ように接続されている。
【０００９】トルクコンバータ２０は自動車の特殊な作
動状態の期間中にインペラ１８とタービン２２とを機械
的に結合するように係合できるクラッチ機構４０をも有
する。開コンバータ作動が必要な場合は、コンバータク
ラッチ弁４２が、ライン４４を介して、クラッチ機構４
０の解除側にコンバータフィード圧力を供給する。帰還
流体はライン４６を介して流体クーラー（図示せず）へ
排出される。閉コンバータ作動即ちロックアップ作動が
必要な場合は、コンバータクラッチ弁４２はライン４６
を介してリニアアクチュエータ弁４８からクラッチ機構
４０の供給（適用）側へ流体圧力を導き、この間、クラ
ッチ機構４０とトルクコンバータ２０のハウジングとの
間の領域を排気（排水）する。
【００１０】多速比ギヤセット２６は３つの遊星ギヤセ
ット５０、５２、５４を有する。図示のように、遊星ギ
ヤセット５０の遊星キャリヤ５６及びリングギヤ６０は
遊星ギヤセット５２のリングギヤ６２及び遊星キャリヤ
５８にそれぞれ結合している。結合した遊星キャリヤ５
８及びリングギヤ６０は遊星ギヤセット５４のサンギヤ
６４へ入力を提供し、この遊星ギヤセットの遊星キャリ
ヤ６６は出力シャフト３０を駆動するように接続されて
いる。結合した遊星キャリヤ５６及びリングギヤ６２は
クラッチＣ２を介して入力シャフト２４へ接続できる
か、または、ブレーキＢ２を介して自動変速機１６のケ
ーシングに固定できる。遊星ギヤセット５２のサンギヤ
６８はブレーキＢ１を介してケーシングに固定できる。
遊星ギヤセット５０のサンギヤ７０はクラッチＣ４を介
して自動変速機１６のケーシングに固定できるか、また
は、クラッチＣ１を介して入力シャフト２４へ接続でき
る。
【００１１】クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ４及びブレーキＢ
１、Ｂ２は図１ｂの摩擦素子状態テーブルに従って選択
的に係合でき、４つの前進速比（１速、２速、３速、４
速）と１つの後進速比とを提供する。図１ａの右下部分
に示すように、クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ４への流体圧力
の供給はリニアアクチュエータ弁（ＬＡＶ）７２、７
４、７６によりそれぞれ制御される。ブレーキＢ１はリ
ニアアクチュエータ弁７８及び流体作動サーボ８０によ
り制御され、ブレーキＢ２は手動弁１０４及び流体作動
サーボ８２により制御される。
【００１２】４つの前進速比に対して、１ー２、２ー
３、３ー４の３つのアップシフトが可能である。１ー２
アップシフトを行うには、クラッチＣ１の解除とクラッ
チＣ２の係合とを同時に遂行する必要がある。２ー３ア
ップシフトを行うには、ブレーキＢ２の解除とクラッチ
Ｃ１の係合とを同時に遂行する必要がある。３ー４アッ
プシフトを行うには、クラッチＣ１の解除とクラッチＣ
４の係合とを同時に遂行する必要がある。
【００１３】トルクコンバータ２０、流体作動サーボ８
０、８２及びリニアアクチュエータ弁７２ー７８のため
の作動流体は、ポンプ９０と圧力レギュレータ弁（ＰＲ
Ｖ）９２とリニアアクチュエータ弁９４とを有する流体
供給回路により発生せしめられる。ポンプ９０はリザー
バ９６から流体を吸引し、ライン９８内に加圧流体（ラ
イン圧力と呼ぶ）を提供する。圧力レギュレータ弁９２
はバネ負荷及び液圧負荷に応答して作動し、ポンプ出力
の可変部分をリザーバ９６へ帰還させることによりライ
ン９８内の圧力を規制する。液圧負荷はライン１００を
介してリニアアクチュエータ弁９２の端部ランド部へ制
御された圧力を供給するリニアアクチュエータ弁９４に
より発生せしめられる。圧力逃し弁１０２はライン圧力
を所定の値に制限する。
【００１４】ポンプ９０により発生せしめられたライン
圧力はコンバータクラッチ弁４２、リニアアクチュエー
タ弁４８、７２及び手動弁１０４へ直接供給される。手
動弁１０４は、その弁スプール１０６の変位に応じて、
ライン圧力をリニアアクチュエータ弁７４ー７８及び流
体作動サーボ８２へ導く。弁スプール１０６は運転手操
作レンジ（範囲）セレクタ（図示せず）に機械的に接続
しており、変速機の範囲（レンジ）に対応する７つのデ
テント位置のうちの１つの位置へ動くことができる。そ
れらの位置はＬ、２、３、Ｄ、Ｎ、Ｒ、Ｐで示すが、こ
れらは、１速、２速、３速、４速、ニュートラル、後進
及び駐車の各レンジにそれぞれ対応する。弁スプール１
０６がＲ位置にあるときは、ライン圧力は流体作動サー
ボ８２へ供給される。弁スプール１０６が１、２、３又
はＤ位置にあるときは、ライン圧力はリニアアクチュエ
ータ弁７４ー７８へ供給される。
【００１５】リニアアクチュエータ弁４８、９４、７２
ー７８は単一ステージ型のソレノイド作動圧力レギュレ
ータ装置であり、各装置はそれぞれのソレノイドコイル
へ供給される平均電流の関数として位置決めされるアー
マチュアを有する。弁のリニア特性のため、供給された
圧力信号に脈動が実質上生じない。
【００１６】エンジン１２はこのエンジンのパワー出力
を制御するために運転手により位置決めされるスロット
ル１１０と、ライン１１４上の前進／後進信号に応じて
火花点火タイミングを設定するための電子点火タイミン
グ（ＥＳＴ）モジュールとを有する。
【００１７】エンジンの電子点火タイミングモジュール
及びリニアアクチュエータ弁４８、７２ー７８、９４の
制御は（コンピュータベースの）制御ユニット１２０に
より行う。このような制御を実施するに当り、制御ユニ
ット１２０はライン１２２上のスロットル位置信号、ラ
イン１２４上のタービン速度信号、ライン１２６上の出
力速度信号等の種々の入力に応答する。エンジントルク
出力Ｔｏの表示はライン１２８を介して制御ユニット１
２０へ供給するとよい。
【００１８】種々の入力信号は普通のトランスジューサ
技術を使用して得られる。スロットルトランスジューサ
Ｔは電位差計でよく、速度トランスジューサ１３０、１
３２は普通の磁気速度ピックアップでよい。（タービ
ン）速度トランスジューサ１３０の場合、ピックアップ
はスプロケット２８の歯と共働するように位置するとよ
く、速度トランスジューサ１３２の場合、ピックアップ
は図示のように出力関連シャフトに設けた歯と共働する
ように位置するとよい。
【００１９】制御ユニット１２０は、マイクロコンピュ
ータ、作動プログラムやデータを記憶するためのメモリ
ー素子、種々のアナログ入力をデジタル化するためのＡ
／Ｄコンバータ素子、種々の入力及び出力信号を受取
り、発生させるための入力／出力素子等の普通のコンピ
ュータ素子を有する。本発明の制御機能を遂行する際に
マイクロコンピュータにより実行されるコンピュータプ
ログラムを表すフローチャートを図５ー１１に示す。
【００２０】図２を参照すると、グラフＡ−Ｃは、時間
を共通の横軸にとったときの、タービン速度Ｎｔ、変速
機の出力トルク即ち加速度、及び、上述の米国特許第
４，７９６，４９０号明細書に開示された制御と同様の
イベントシーケンス式のクラッチ対クラッチパワーオン
ダウンシフトのための司令されたオンカミング及びオフ
ゴーイングクラッチ圧力をそれぞれ示す。シフトは時間
ｔ0 で開始し、オンカミングクラッチが充填（フィル）
される。充填期間中の司令圧力Ｐｏｎｃは予め決めら
れ、充填は所定の期間ｔ0−ｔ1だけ続行する。この間、
オフゴーイングクラッチに供給された圧力Ｐｏｆｇは、
オフゴーイングクラッチのスリップが検出されるまで、
漸進的に減少する。技術的には、オンカミングクラッチ
の充填期間を遅らせてもよい。その理由は、後述する
が、時間ｔ3 に到達するまで、オンカミングクラッチが
掛からないからである。
【００２１】オフゴーイングクラッチのスリップを検出
したとき、慣性相が時間ｔ2 で開始する。慣性相の期間
中、オンカミングクラッチ圧力は（オンカミングクラッ
チを非係合状態にするための）クラッチ帰還バネ圧力よ
り僅かに大きな値に維持され、クラッチを充填状態に維
持する。オフゴーイングクラッチ圧力の減少は一時中断
され、オンカミングクラッチのスリップを制御された状
態で増大させる。この期間中、エンジン速度及びタービ
ン速度はほぼそれぞれのシフト後の速度値に上昇する。
【００２２】オンカミングクラッチが（「同期」と称す
る）ゼロスリップ状態に到達したとき、トルク相が時間
ｔ3 で開始する。同時に、オンカミングクラッチ圧力が
増大すると共に、オフゴーイングクラッチ圧力が減少
し、これにより、入力トルクをオフゴーイングクラッチ
からオンカミングクラッチへ移行させ、時間ｔ4 でシフ
トを完了させる。シフトのこのトルク相において、速比
の変更はグラフＢの出力トルク／加速度曲線に反映され
る。点火後退の如きエンジン制御はオフゴーイングクラ
ッチからオンカミングクラッチへのトルクの円滑な移行
を行うために使用できる。
【００２３】上述の型式のシフトにおいては、オフゴー
イングクラッチを解除した時点で、オンカミングクラッ
チは所要のトルク容量を有さねばならない。しかし、ク
ラッチ充填プロセスが完全ではないため、所要のオンカ
ミングクラッチトルク容量が常に得られるとは限らな
い。このような場合、オフゴーイングクラッチの解除に
より、エンジンのフレアやシフトの質の劣化が生じる恐
れがある。しかし、後述するトルク相の加速度ベースの
イベントシーケンスにより、クラッチ製造誤差及びクラ
ッチ挙動における環境変化を補償する相互作用調整のレ
ベルを提供し、これにより、一貫した高質のシフトを達
成する。
【００２４】図３は本発明に係るクラッチ対クラッチ式
のパワーオンダウンシフトを定量的に示す。時間を共通
の横軸にとって、グラフＡ−Ｅは、出力シャフト３０の
見積もり加速度（グラフＡ）、オンカミングクラッチ及
びオフゴーイングクラッチ圧力Ｐｏｎｃ、Ｐｏｆｇ（グ
ラフＢ）、オンカミングクラッチのスリップ（グラフ
Ｃ）、オフゴーイングクラッチのスリップ（グラフ
Ｄ）、及び、エンジン点火タイミング後退信号（グラフ
Ｅ）をそれぞれ示す。
【００２５】図４は、圧力制御工程、及び連続する圧力
制御工程を開始させるために使用するシフトトリガ地点
を定量的にそれぞれ示す。時間を共通の横軸にとって、
グラフＡ−Ｃは、出力シャフト３０の見積もり出力加速
度（グラフＡ）、オンカミングクラッチ及びオフゴーイ
ングクラッチのための司令圧力Ｐｏｎｃ、Ｐｏｆｇ（グ
ラフＢ）及びオンカミングクラッチのスリップ（グラフ
Ｃ）をそれぞれ示す。
【００２６】普通のシフトパターン発生技術を用い、制
御ユニット１２０は、パワーオンダウンシフトが要求さ
れていることを判定し、シフトが時間ｔ0 で開始され、
オンカミングクラッチの充填相が始まる。各クラッチ及
びブレーキサーボのための充填時間は所定の圧力及び温
度依存量であり、これは米国特許第４，７０７，７８９
号明細書に開示された如き技術により、適応可能な状態
にアップデータされる。司令充填圧力は、オンカミング
クラッチのトルク対圧力の特徴、ギヤセットの見積もり
入力トルク、及びオンカミングクラッチの回転速度を組
合せた関数として決定される。時間ｔ1 でクラッチの充
填が完了した後、司令圧力はクラッチ帰還バネ圧力より
僅かに大きな値に設定され、シフトの慣性相にわたって
入力トルク依存値に維持される。
【００２７】時間ｔ0 でシフトが開始した直後に、オフ
ゴーイングクラッチ圧力は司令を受け、時間ｔ2 でオフ
ゴーイングクラッチのスリップが検出されるまで、所定
のランプ（傾斜）割合で減少する。この時点で、オフゴ
ーイングクラッチの閉ループ制御が開始され、オンカミ
ングクラッチのスリップを図３のグラフＣに示したと同
様の円滑な（時間経過に伴う）曲線に適合させる。オン
カミングクラッチのスリップが時間ｔ4 において同期状
態（ゼロスリップ状態）に近付いたとき、慣性相が完了
する。
【００２８】図４のグラフはトルク相制御工程を順序化
（シーケンス化）するために使用するトリガを詳細に示
す。オンカミングクラッチのスリップが同期状態に達し
たとき、第１トルク相トリガＴＲＩＧＧＥＲ１が時間ｔ
4 において発生する。この瞬間に、オンカミングクラッ
チの司令圧力Ｐｏｎｃは変速機のライン圧力の方へ所定
のランプ割合で増大する。同時に、オフゴーイングクラ
ッチの司令圧力Ｐｏｆｇは、閉ループ制御から先に計算
されたレベルに常に保持される。これにより、オンカミ
ングクラッチとオフゴーイングクラッチとの間にタイア
ップ状態が発生し、図４のグラフＡに明示するように、
出力シャフト３０の加速度が減少し始める。
【００２９】制御ユニット１２０は出力加速度の降下
（ドロップ）を監視し、出力加速度の減少率が基準率を
越えたときに第２トリガＴＲＩＧＧＥＲ２を開始させ
る。この時点（時間ｔ5 ）で、オフゴーイングクラッチ
圧力Ｐｏｆｇは所定のランプ割合でゼロまでランプ減少
する。オンカミングクラッチ圧力Ｐｏｎｃは先のランプ
割合で増大し続ける。オフゴーイングクラッチ圧力がゼ
ロになり、オンカミングクラッチ圧力が入力トルクを運
ぶに十分なトルク容量になったときに、トルク相は完了
する。
【００３０】エンジン制御は慣性相からトルク相への移
行期間中に点火タイミングを遅らせる工程を有する。オ
ンカミングクラッチのスリップが時間ｔ3 において所定
の値以下になったとき、エンジンの点火タイミングは、
図３のグラフＥにおける時間ｔ3 で示すように、エンジ
ン出力トルクを所定量減少させるような量だけ、後退せ
しめられる。点火後退（遅れ）は開ループランプ割合で
直ちに除去され、これにより、シフトの完了時の円滑な
トルク移行を保証する。
【００３１】図５ー１１のフローチャートは本発明の制
御を実施するために制御ユニット１２０により実行され
る単一のコンピュータプログラムを表す。図５に示すメ
インループ即ち実行ループは、自動車の作動期間中にフ
ローチャートの流れラインにて示すように反復的に順次
実行されるインストラクションブロック２０２ー２１０
を有する。ブロック２００は本発明の制御機能を実施す
る際に使用する種々のレジスタ、タイマ等を初期化する
ために、自動車の各作動期間の開始時に実行される一組
のプログラムインストラクションを示す。
【００３２】ブロック２０２は制御ユニットの入力／出
力装置へ供給された種々の入力信号を読取って処理し、
制御タイマを増分させる。ブロック２０４は本発明の制
御に使用する種々の事項即ちパラメータ（例えば、変速
機の入力トルクＴｏ、速度測定値からの出力シャフト３
０の見積もり速度及び加速度）を計算する。上述のよう
に、速度及び加速度の見積もり値は、カルマンろ過技術
を使用して、測定した出力（Ｎｏ）速度データから決定
する。出力シャフト３０に対しては、その速度Ｗ、加速
度Ａ、ジャークＪについてのカルマン等式は次の通りで
ある。
【００３３】 Ｗ＝Ｗｌａｓｔ＋Ｔ×Ａｌａｓｔ＋Ｈ１×ＥＥ； Ａ＝Ａｌａｓｔ＋Ｔ×Ｊｌａｓｔ＋Ｈ２×ＥＥ； Ｊ＝Ｊｌａｓｔ＋Ｈ３×ＥＥ。
【００３４】ここに、添字「ｌａｓｔ」は先に計算した
値を示し、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３はフィルタのゲイン値、Ｔ
は速度測定値Ｈｏのサンプリング期間、ＥＥは次式によ
り与えられる見積もり誤差である。
【００３５】ＥＥ＝Ｎｏ−Ｗｌａｓｔ−Ｔ×Ａｌａｓ
ｔ。
【００３６】ブロック２０６はスロットル位置、車速、
手動弁位置を含む入力に基づく所望の速比を決定する。
ブロック２０８は、必要なら、シフトを生じさせるため
のクラッチ及びバンド司令値を決定する。圧力レギュレ
ータ弁ＰＲＶ及び非シフトクラッチ装置のための圧力司
令値も決定される。ブロック２１０は圧力司令値を、リ
ニアアクチュエータ弁４８、７２ー７８、９４内に所要
コイル電流を発生させるためのＰＷＭ（パルス幅変調）
デューティサイクル値に変換する。
【００３７】図６ー１１のフローチャートはブロック２
０８に関連して上述したクラッチ及び圧力レギュレータ
弁の圧力決定アルゴリズムを示す。図６を参照すると、
決定ブロック２１２は、シフト進行フラッグにより表さ
れるようにシフトが進行中であるか否かを判定する。フ
ラッグが設定されていれば、プログラムはブロック２１
８へ進み、シフト（ブロック２２０でのアップシフト、
ブロック２２２でのダウンシフト）におけるクラッチ装
置のための適当な圧力司令が発される。シフト進行フラ
ッグが設定されていない場合は、決定ブロック２１４へ
進み、現実の速比が所望の速比に等しいか否かを判定す
る。２つの速比が同じである場合は、シフトは不要であ
り、プログラムはブロック２２４へ進む。シフトが必要
な場合は、ブロック２１６へ進み、速比シフトのための
初期状態を設定する。このブロックは先の速比Ｒｏｌｄ
を実際の速比Ｒａｃｔに設定し、シフト進行フラッグを
設定し、シフトタイマをクリアし、オンカミングクラッ
チのための充填時間ｔｆｉｌｌを計算する。上述のよう
に、充填時間ｔｆｉｌｌは流体の圧力及び温度の関数と
して決定される。次いで、上述のように、ブロック２１
８ー２２２を実行し、シフトにおけるクラッチ装置のた
めの適当な司令圧力値を計算する。次いで、ブロック２
２４を実行し、非シフトクラッチ及び圧力レギュレータ
弁ＰＲＶのための司令圧力値を決定する。
【００３８】以下、アクチュエータの圧力司令パワーオ
ンダウンシフトのためのエンジン点火司令及びアクチュ
エータ圧力司令を発生させるブロック２２２のインスト
ラクションを図７ー１１のフローチャートに基づき更に
詳細に説明する。図７を参照すると、まず、決定ブロッ
ク２３２を実行し、パワーオンダウンシフトが既に進行
中か否かを判定する。パワーオンフラッグがまだ設定さ
れていない場合は、決定ブロック２３４に進み、実行す
べきシフトがパワーオン型かパワーオフ型かを判定す
る。パワーオフ型ダウンシフトを実行すべき場合は、ブ
ロック２３６を実行してシフトを実施する。本発明はパ
ワーオンダウンシフトに関連するので、パワーオフ型ダ
ウンシフトについてのインストラクションは説明しな
い。
【００３９】決定ブロック２３４がパワーオンダウンシ
フトであることを判定した場合は、ブロック２３８にお
いてパワーオンフラッグを設定し、決定ブロック２４０
へ進み、パワーオンダウンシフトのいずれの相が活動中
であるかを判定する。活動中の相を示すために４つのフ
ラッグＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを使用する。フラッグＡはオンカ
ミングクラッチの充填及びオフゴーイングクラッチの圧
力ランプを含む初期相を表し、フラッグＢは慣性相を表
し、フラッグＣはトルク相を表し、フラッグＤは完了相
を表す。いずれのフラッグも設定されていない場合は、
シフトが開始されたばかりであることを意味し、ブロッ
ク２４２を実行して、フラッグＡを設定し、シフトタイ
マをリセットする。決定ブロック２４４、２４６、２４
８はいずれの組の制御インストラクションを実行すべき
かを判定する。シフトのフラッグＡに関連する相のため
の制御インストラクションを図８に示し、フラッグＢに
関連する相のための制御インストラクションを図９に示
し、フラッグＣに関連する相のための制御インストラク
ションを図１０に示し、フラッグＤに関連する相のため
の制御インストラクションを図１１に示す。
【００４０】図８の初期相Ａを参照すると、まず、ブロ
ック２５２を実行し、シフトタイマを増分させる。次い
で、ブロック２５４がオフゴーイング圧力、圧力を減少
させるためのランプ時間及びランプ割合を計算する。ブ
ロック２５６においてオフゴーイングクラッチのスリッ
プをチェックする。クラッチがスリップした場合、ブロ
ック２５８が実行され、フラッグＢを設定し、慣性相の
計算のためのオフゴーイング圧力司令値を記憶する。こ
のステージで、プログラム（制御）は初期相Ａを出る。
このステージでオンカミングクラッチの充填が完了して
いない場合、慣性相Ｂにおいて充填を続行しなければな
らない。オフゴーイングクラッチがスリップしていない
場合は、決定ブロック２６０を実行し、充填時間ｔｆｉ
ｌｌに基づき充填相が完了したか否かを判定する。完了
していない場合は、ブロック２６２を実行し、オンカミ
ングクラッチ圧力司令値を所定の充填圧力Ｐｆｉｌｌに
設定する。充填相が完了していた場合は、ブロック２６
４を実行し、オンカミングクラッチ圧力Ｐｏｎｃを、ク
ラッチ帰還バネによるクラッチの未充填を阻止するに十
分な所定の初期圧力Ｐｉｏｎに設定する。
【００４１】図９の慣性相Ｂにおいては、まず、ブロッ
ク２７２、２７４を実行し、シフトタイマを増分させる
と共に、充填が完了したか否かを判定する。上述のよう
に、充填が完了していれば、ブロック２７８においてオ
ンカミングクラッチ圧力が初期圧力Ｐｉｏｎに設定され
る。充填が完了していない場合は、ブロック２７６に進
み、オンカミングクラッチに対して圧力Ｐｆｉｌｌが司
令される。オフゴーイングクラッチ圧力の閉ループ制御
はブロック２８０で開始され、オンカミングクラッチの
スリップ及び図３のグラフＣに示すような円滑な曲線に
設定された所望のスリップをフィードバックする。
【００４２】ブロック２８２を実行して、フラッグＳＰ
ＫＯＦＦが設定されているか否かをチェックする。この
フラッグＳＰＫＯＦＦが設定されていない場合、ブロッ
ク２８４へ進み、フラッグＳＰＫＯＮが設定されている
か否かをチェックする。フラッグＳＰＫＯＮが設定され
ていなければ、ブロック２８６でオンカミングクラッチ
のスリップをチェックし、点火制御を開始する必要があ
るか否かを判定する。オンカミングクラッチのスリップ
が負の基準値ＲＥＦ１より大きい場合は、ブロック２８
８で点火制御が開始し、フラッグＳＰＫＯＮが設定され
る。これにより、ブロック２８４がフラッグＳＰＫＯＮ
の設定状態に変わり、ブロック２８６ー２８８を迂回す
る。次いで、ブロック２９０へ進み、点火減退が所定の
値でＭＢＴ（最良トルクに対する最小点火タイミング）
値の方へ直ちにランプバック（傾斜戻り）せしめられる
（時間ｔ3に対応）。ブロック２９２は点火タイミング
がＭＢＴ値に戻ったか否かをチェックする。戻っていれ
ば、ブロック２９４が点火タイミングをＭＢＴ値に設定
し、フラッグＳＰＫＯＦＦを設定する。これにより、ブ
ロック２８２がフラッグＳＰＫＯＦＦの設定状態に変わ
り、ブロック２８４ー２９４を迂回する。次いで、ブロ
ック２９６へ進み、オンカミングクラッチのスリップ値
が同期状態に対応する別の所定の負の基準値ＲＥＦ２よ
り大きいか否かをチェックする。大きい場合（スリップ
値が同期値に達していた場合：ｔ4に対応）、ブロック
２９８でフラッグＣが設定され、慣性相Ｂを出る。この
ステージで、点火制御は活動中であるかもしれない。そ
の場合は、点火制御をトルク相Ｃで完了させなければな
らない。決定ブロック２９６において、オンカミングク
ラッチのスリップ値が基準値ＲＥＦ２より小さいと判定
された場合は、慣性相Ｂの制御は次のループにおいて続
行される。
【００４３】図１０のトルク相Ｃを参照すると、まず、
ブロック３０２を実行し、シフトタイマを増分させる。
フラッグＳＰＫＯＦＦが設定されていない場合は、ブロ
ック３０６において、フラッグＳＰＫＯＮが設定されて
いるか否かを判定する。上述のように、ブロック３０８
ー３１２を実行して、点火タインミングをＭＢＴ値にす
る。決定ブロック３０４でフラッグＳＰＫＯＦＦが設定
されていると判定した場合は、ブロック３０６ー３１２
は迂回される（飛ばされる）。
【００４４】ブロック３１４はランプ割合、ランプ時間
等に基づきオンカミングクラッチ圧力を計算する。ブロ
ック３１６において、出力シャフト加速度の減少率を所
定の基準率ＲＥＦＲＡＴＥと比較する。実際の減少率が
基準率を越えていた場合は、ブロック３１８において、
所定のランプ割合でオフゴーイングクラッチ圧力をラン
プ減少させる。実際の減少率が基準率より小さい場合
は、ブロック３２０において、オフゴーイングクラッチ
圧力の閉ループ制御を続行する。
【００４５】ブロック３２２、３２４はオンカミングク
ラッチ圧力がライン圧力に達したか否かをチェックす
る。同様に、ブロック３２６、３２８はオフゴーイング
クラッチ圧力が完全に解除された否かをチェックする。
ブロック３３０において、両方の圧力（オンカミングク
ラッチ圧力及びオフゴーイングクラッチ圧力）がその後
シフト値に到達したか否かをチェックする。到達してい
れば、ブロック３３２でフラッグＤが設定され、トルク
相Ｃを出る。
【００４６】図１１の完了相Ｄを参照すると、ブロック
３４０、３４２を実行して、シフトタイマを増分させ、
オンカミングクラッチ圧力及びオフゴーイングクラッチ
圧力をその後シフト値に設定し、点火タイミングをＭＢ
Ｔ値に設定する。完了相Ｄを出る前に、すべてのフラッ
グがリセットされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ａは、コンピュータベースの制御ユニット
により本発明に従って制御される自動変速機及びエンジ
ンを有する自動車のパワートレインの構成図であり、図
１ｂは、図１ａに示す自動変速機の種々の速比を達成す
るに必要な摩擦クラッチやブレーキの係合状態を示すテ
ーブルである。
【図２】図１ａの自動変速機のクラッチ対クラッチ式の
パワーオンシフトダウンにおける充填相、慣性相及びト
ルク相を示すグラフＡ−Ｃである。
【図３】本発明に係るクラッチ対クラッチ式ダウンシフ
トを示すグラフＡ−Ｅである。
【図４】本発明に係るクラッチ対クラッチ式ダウンシフ
トを示すグラフＡ−Ｃである。
【図５】本発明の制御を実施する際に図１ａの制御ユニ
ットにより実行されるコンピュータプログラムを示すフ
ローチャートである。
【図６】本発明の制御を実施する際に図１ａの制御ユニ
ットにより実行されるコンピュータプログラムを示すフ
ローチャートである。
【図７】本発明の制御を実施する際に図１ａの制御ユニ
ットにより実行されるコンピュータプログラムを示すフ
ローチャートである。
【図８】本発明の制御を実施する際に図１ａの制御ユニ
ットにより実行されるコンピュータプログラムを示すフ
ローチャートである。
【図９】本発明の制御を実施する際に図１ａの制御ユニ
ットにより実行されるコンピュータプログラムを示すフ
ローチャートである。
【図１０】本発明の制御を実施する際に図１ａの制御ユ
ニットにより実行されるコンピュータプログラムを示す
フローチャートである。
【図１１】本発明の制御を実施する際に図１ａの制御ユ
ニットにより実行されるコンピュータプログラムを示す
フローチャートである。
【符号の説明】
１２ エンジン １６ 自動変速機 ２４ 入力シャフト ３０ 出力シャフト Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４ クラッチ（オフゴーイングトルク伝
達装置） Ｂ１ ブレーキ（オンカミングトルク伝達装置）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クマラスワミー・ブイ・ヘバール アメリカ合衆国ミシガン州48083，トロ イ，クリーブランド・ドライブ 3428 (56)参考文献 特開 昭61−104128（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジン（１２）により駆動せしめられ
    る入力シャフト（２４）と車輪を駆動するように接続さ
    れた出力シャフト（３０）とを有する自動車の自動変速
    機（１６）をダウンシフトする方法であって、オンカミ
    ングトルク伝達装置（Ｃ１、Ｂ１）を係合させるために
    オンカミング圧力（Ｐｏｎｃ）を増大させつつ、オフゴ
    ーイングトルク伝達装置（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４）の係合を
    解除するためにオフゴーイング圧力（Ｐｏｆｇ）を解除
    する工程を有するダウンシフト方法において、 前記オンカミングトルク伝達装置におけるスリップ速度
    がほぼゼロとなるような同期速度まで、エンジンが前記
    入力シャフトの速度を増大するのを許容するように、オ
    フゴーイング圧力を解除し、その後、前記同期速度に達
    した入力シャフトの速度を維持するようなレベルにオフ
    ゴーイング圧力を維持する工程と； 前記オンカミングトルク伝達装置を漸進的に係合させる
    ために、前記入力シャフトが前記同期速度に近付いたと
    きにオンカミング圧力の漸進的な増大を開始させる工程
    と； 前記オフゴーイングトルク伝達装置及びオンカミングト
    ルク伝達装置の同時の係合により特徴づけられるタイア
    ップ状態を表す前記出力シャフトの加速度の降下を検出
    するために前記出力シャフトの加速度を監視する工程
    と； 前記タイアップ状態を検出したときにオフゴーイング圧
    力を完全に解除する工程と； を有し、オンカミング圧力により前記オンカミングトル
    ク伝達装置が完全に係合したときにダウンシフトが完了
    する、 ことを特徴とするダウンシフト方法。
  2. 【請求項２】 前記のオフゴーイング圧力の解除する工
    程が、前記オフゴーイングトルク伝達装置（Ｃ１、Ｃ
    ２、Ｃ４）のスリップが観察されるまで開ループのラン
    プ（傾斜）割合でオフゴーイング圧力を解除する工程
    と；その後、前記入力シャフト（２４）を前記同期速度
    まで増大させ同入力シャフトを同期速度に維持するため
    オフゴーイング圧力の閉ループ制御を開始させる工程
    と；を有することを特徴とする請求項１のダウンシフト
    方法。
  3. 【請求項３】 前記オンカミング圧力の漸進的な増大を
    開始させる工程が、前記オンカミングトルク伝達装置
    （Ｃ１、Ｂ１）の係合の準備のために同オンカミングト
    ルク伝達装置を充填するように所定の充填期間でオンカ
    ミング圧力を充填圧力まで増大させる工程と；前記充填
    期間の終了時に前記オンカミングトルク伝達装置を充填
    状態に維持するのに十分なレベルまでオンカミング圧力
    を減少させる工程と；前記オンカミングトルク伝達装置
    を漸進的に係合させるために前記入力シャフト（２４）
    が前記同期速度に近付いたときに、開ループのランプ割
    合でオンカミング圧力を増大させる工程と；を有するこ
    とを特徴とする請求項１又は２のダウンシフト方法。
  4. 【請求項４】 前記出力シャフト（３）の加速度を監視
    する工程が、前記出力シャフトの加速度の減少率を基準
    減少率と比較する工程と；監視した減少率が基準減少率
    を越えたときに、タイアップ状態の発生を表示する工程
    と；を有することを特徴とする請求項１ないし３のいず
    れかに記載のダウンシフト方法。
  5. 【請求項５】 前記エンジン（１２）を調整可能な点火
    タイミング制御を有する火花点火内燃エンジンとし； 前記オンカミングトルク伝達装置（Ｃ１、Ｂ１）におけ
    るスリップ速度の大きさが所定の値より小さくなったと
    きに、エンジンの点火タイミングを遅らせる工程と、そ
    の後、所定の割合でエンジンの点火タイミング遅れを除
    去する工程とを有する、 ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の
    ダウンシフト方法。
JP3277977A 1990-10-24 1991-10-24 ダウンシフト方法 Expired - Lifetime JP2696020B2 (ja)

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