JPH04312259A - 自動変速機の作動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多速比自動変速機のアッ
プシフト制御方法に関し、特に、変速機の摩擦素子の多
段制御を含むアップシフト方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明に関連する型式の自動変速機は、
その入力シャフトと出力シャフトとの間に異なる速比を
確立するように所定のパターンで自動的に係合及び係合
解除される数個の流体作動トルク伝達装置（クラッチ）
を有する。入力シャフトはトルクコンバータの如き流体
継手を介して内燃エンジンに接続され、出力シャフトは
車両の１以上の車輪を駆動するように機械的に接続され
ている。

【０００３】自動変速機の種々の速比はＮｉ／Ｎｏ比（
Ｎｉは入力シャフトの速度、Ｎｏは出力シャフトの速度
）で決まる。比較的高い数値を有する速比は比較的遅い
出力速度を提供し、一般に、これを低速比という。比較
的低い数値を有する速比は比較的速い出力速度を提供し
、一般に、これを高速比という。従って、ある速比から
それより一層低い速比へのシフトをアップシフトと呼び
、ある速比からそれより一層高い速比へのシフトをダウ
ンシフトと呼ぶ。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】１つの速比から別の速
比へのシフトを行う場合、２つのクラッチの移行即ち状
態変化が必要となる。すなわち、１つのクラッチを係合
させ（オンカミング）、別のクラッチを係合解除させる
（オフゴーイング）。本発明の方法は２組の状態変化を
伴う型式のシフトに適用される。普通、このようなシフ
トを「二重移行シフト」という。二重移行シフトにおけ
る状態変化が適正に調整されていない場合は、速比は最
初に意図しない方向又は意図しない割合で変化し、その
結果、シフト能力が悪化してしまう。このような従来技
術の一例は米国特許第４，７２２，２４７号明細書に開
示されている。

【０００５】

【課題を解決するための手段並びに作用効果】本発明は
二重移行アップシフトを適正に調整するための改良した
方法を提供するものであり、種々のクラッチの状態変化
を変速機の速比の動的程度に関連して順序通りに行わせ
、一貫した高質のシフトを提供する。この順序に関連し
て閉ループ圧力制御を使用し、シフトの適時の完了を保
証する。

【０００６】本発明の方法は、相互連結され複数の速比
を提供する第１ギヤセット及び第２ギヤセットを介して
接続される入力シャフト及び出力シャフトと、第１ギヤ
セット及び第２ギヤセットにより提供される速比を変更
して入力シャフトと出力シャフトとの間に複数の全体の
速比を確立するようになった種々の選択的に係合可能な
トルク伝達装置とを備えた自動変速機を作動させる方法
であって、第２ギヤセットにて提供された速比を減少さ
せるようにオンカミングトルク伝達装置を適用している
間に第１ギヤセットにて提供された速比を増大させるよ
うにオフゴーイングトルク伝達装置を解除することによ
りアップシフトを実行し、もって入力シャフトと出力シ
ャフトとの間の全体の速比を減少させ、また、トルク伝
達装置の解除及び適用を調整するようになった自動変速
機作動方法であり、全体の速比の初期の減少を生じさせ
るように所定の割合でオンカミングトルク伝達装置の適
用を開始させる工程と、全体の速比における特定の減少
を検出したときにオフゴーイングトルク伝達装置の解除
を開始させる工程と、オフゴーイングトルク伝達装置の
解除期間中に全体の速比の決定した割合での変化に基づ
くオンカミングトルク伝達装置の不十分なトルク容量の
状態を検出する工程と、アップシフトを適時に完了させ
るため、トルク容量の状態の検出に応答してオンカミン
グトルク伝達装置の適用の割合を増大させる工程と、を
有する。

【０００７】

【実施例】図１、２を参照すると、自動車の駆動列１０
はエンジン１２と、後進速比と５つの前進速比とを有す
る自動（遊星）変速機１４とを備えている。エンジン１
２は、エンジンへの空気吸入量を調整するためのアクセ
ルペダル（図示せず）の如き運転手操作装置に機械的に
接続したスロットル機構１６を有する。エンジン１２に
は、普通の方法で、空気吸入量に関連して燃料も供給さ
れ、それに比例した出力トルクを提供する。このような
トルクはエンジン１２の出力シャフト１８を介して自動
変速機１４へ供給される。自動変速機１４はトルクコン
バータ２４、１以上の流体作動クラッチＣ１−Ｃ５及び
一方向クラッチ２６ー３０を介してエンジンの出力トル
クを出力シャフト２０へ伝達し、これらのクラッチは変
速機の所望の速比を確立するために所定のスケジュール
に従って係合又は係合解除せしめられる。

【０００８】自動変速機１４について更に説明すると、
トルクコンバータ２４のインペラ即ち入力部材３６はエ
ンジン１２の出力シャフト１８により回転駆動せしめら
れるよう入力シェル３８を介してに出力シャフト１８に
接続されている。トルクコンバータ２４のタービン即ち
出力部材４０はこれとインペラ３６との間の流体の移動
によりインペラにより回転駆動せしめられ、タービンシ
ャフト４２を回転駆動するようにこのタービンシャフト
に接続している。ステータ部材４４はインペラ３６をタ
ービン４０に接続するように流体を導き、ステータ部材
は一方向装置４６を介して自動変速機１４のハウジング
に接続されている。

【０００９】トルクコンバータ２４はタービンシャフト
４２に固定したクラッチ板５０を備えたクラッチＴＣＣ
を有する。クラッチ板５０はその上に形成した摩擦表面
５２を有し、この摩擦表面はエンジン１２の出力シャフ
ト１８とタービンシャフト４２との間に機械的な直接駆
動を提供するように入力シェル３８の内表面に係合でき
るようになっている。クラッチ板５０は入力シェル３８
とタービン４０との間の空間を分割し、２つの流体室、
即ち適用室５４と解除室５６とを画定する。

【００１０】適用室５４内の流体圧力が解除室５６内の
流体圧力を越えた場合は、クラッチ板５０の摩擦表面５
２が移動して入力シェル３８と係合し、これによりクラ
ッチＴＣＣを係合させ、トルクコンバータ２４に対して
並列な機械的な駆動接続を提供する。この場合、インペ
ラ３６とタービン４０との間にはスリップが発生しない
。解除室５６内の流体圧力が適用室５４内の流体圧力を
越えた場合は、クラッチ板５０の摩擦表面５２は図１に
示すように移動して入力シェル３８から離れ、上述のよ
うな機械的な駆動接続を解除し、インペラ３６とタービ
ン４０との間のスリップを許容する。

【００１１】タービンシャフト４２は入力として前方の
遊星ギヤセットｆに接続されている。前方の遊星ギヤセ
ットｆのサンギヤＳｆは一方向クラッチＦ５及び摩擦ク
ラッチＯＣを介してキャリヤＣｆに接続している。クラ
ッチＣ５はサンギヤＳｆを固定するために選択的に係合
できる。前方の遊星ギヤセットｆのリングギヤＲｆは並
列の一方向クラッチＦ１及び摩擦クラッチＣ３を介して
後方の複合遊星ギヤセットｒのサンギヤＳ１ｒに接続し
ている。クラッチＣ２はリングギヤＲｆを後方の遊星ギ
ヤセットｒのリングギヤＲｒを選択的に接続し、後退ク
ラッチＲＣはリングギヤＲｒを選択的に固定する。後方
の遊星ギヤセットｒのサンギヤＳ２ｒは一方向クラッチ
Ｆ２を介してクラッチＣ４又はＣ１により選択的に固定
される。後方の遊星ギヤセットｒのピニオンＰｒはピニ
オンギヤを機械的に接続し、出力として出力シャフト２
０に接続している。

【００１２】種々の速比及びこれらを確立するに必要な
クラッチの状態を図３に示す。図３から、すべてのクラ
ッチを解除（オフ）したときに駐車／ニュートラル状態
が得られることが分かる。後進へのガレージシフトはク
ラッチＣ３、ＯＣ、ＲＣを係合（オン）させることによ
り行う。前進速比においては、１速へのガレージシフト
はクラッチＣ１、Ｃ４、ＯＣを係合させることにより行
う。この場合、前方の遊星ギヤセットｆはロックアップ
され、一方向クラッチＦ１がタービン速度Ｎｔを入力と
して後方の遊星ギヤセットｒのサンギヤＳ１ｒへ供給し
、３．６１のＮｉ／Ｎｏ比を提供する。

【００１３】車速が増大すると、クラッチＣ２を係合さ
せることにより１速から２速へのアップシフト（１ー２
アップシフト）を行う。この場合、オンカミングクラッ
チＣ２が十分なトルク容量を発達させるや否や一方向ク
ラッチＦ１がオーバーランする。前方の遊星ギヤセット
ｆはロックアップ状態のままであり、クラッチＣ２がタ
ービン速度Ｎｔを入力として後方の遊星ギヤセットｒの
リングギヤＲｒへ供給し、１．８５のＮｉ／Ｎｏ比を提
供する。２速から１速へのダウンシフト（２ー１ダウン
シフト）はクラッチＣ２を解除することにより行う。

【００１４】２速から３速へのアップシフト（２ー３ア
ップシフト）はクラッチＣ５を係合させると共にクラッ
チＯＣを解除することにより行う。この場合、前方のギ
ヤセットｆはオーバードライブとして作動し、１．３７
のＮｉ／Ｎｏ比を提供する。３速から２速へのダウンシ
フト（３ー２ダウンシフト）は前方の遊星ギヤセットｆ
をロックアップ状態に戻すようにクラッチＣ５を解除す
ると共にクラッチＯＣを係合させることにより行う。

【００１５】３速から４速へのアップシフト（３ー４ア
ップシフト）は前方の遊星ギヤセットｆをロックアップ
状態に戻すようにクラッチＣ５を解除すると共にクラッ
チＯＣを係合させ、かつ後方の遊星ギヤセッｒをロック
アップするようにクラッチＣ４を解除すると共にクラッ
チＣ３を係合させることにより行う。この場合、一方向
クラッチＦ２はピニオンＰｒを解放する。また、タービ
ン速度Ｎｔは出力シャフト２０へ直接伝達され、１．０
０のＮｉ／Ｎｏ比を提供する。４速から３速へのダウン
シフト（４ー３ダウンシフト）は前方の遊星ギヤセット
ｆをオーバードライブ状態に戻すようにクラッチＯＣを
解除すると共にクラッチＣ５を係合させ、かつタービン
速度Ｎｔを入力としてリングギヤＲｒへ供給するように
クラッチＣ３を解除すると共にクラッチＣ４を係合させ
ることにより行う。

【００１６】３ー４アップシフト及び４ー３ダウンシフ
トの状態変化のタイミングを適正に調整（コーオーディ
ネイト）して、間違った方向又は間違った割合での速比
変更を生じさせるような状態を排除する必要がある。例
えば、３ー４アップシフトにおいては、オフゴーイング
クラッチＣ５が解除されて前方の遊星ギヤセットｆをロ
ックアップしたときに、オンカミングクラッチＣ３が後
方の遊星ギヤセットｒをロックアップできる状態となる
ことを保証するように注意を払わねばならない。このよ
うにしないと、Ｎｉ／Ｎｏ比は３速における１．３７か
ら２速における１．８５へ最初に増大してしまう。逆に
、４ー３ダウンシフトにおいては、オフゴーイングクラ
ッチＣ３が解除されたときに、オンカミングクラッチＣ
５が前方の遊星ギヤセットｆ内にオーバードライブ状態
を確立するように係合できる状態となることを保証する
ように注意を払わねばならない。このようにしないと、
Ｎｉ／Ｎｏ比は、３速における１．３７ではなく、２速
における１．８５へ増大してしまう。後に詳説するが、
本発明の方法は、一貫した高質のシフトを行うために、
クラッチの状態変化を適正に順序通りに生じさせるよう
に速比フィードバック情報を使用する。

【００１７】シフトの分析を完成させることにより、４
速から５速へのアップシフト（４ー５アップシフト）は
前方の遊星ギヤセットｆをアンダードライブ状態で作動
させるようにクラッチＣ５を係合させると共にクラッチ
ＯＣを解除することにより行われ、０．７４のＮｉ／Ｎ
ｏ比を提供する。５速から４速へのダウンシフト（５ー
４ダウンシフト）はクラッチＣ５を解除すると共にクラ
ッチＯＣを係合させるこよにより行う。

【００１８】（容積式の）液圧ポンプ６０はエンジン１
２の出力シャフト２０により機械的に駆動せしめられる
。液圧ポンプ６０は流体リザーバ６４からフィルタ６５
を介して低圧の流体を供給され、出力ライン６６を介し
て変速機の制御素子へライン圧力流体を供給する。圧力
規制弁６８は出力ライン６６に接続し、ライン７０を介
して流体リザーバ６４へライン圧力の一部を制御した割
合で戻すことによりライン圧力を規制するように作動す
る。圧力規制弁６８はライン７１内の（オリフィスで）
絞られたライン圧力により一端の方へ偏倚せしめられ、
バネ力とライン７２内の後進速比流体圧力とライン７４
内の制御バイアス圧力との組合せにより他端の方へ偏倚
せしめられる。

【００１９】後進速比流体圧力は手動弁７６（後述）に
より供給される。制御バイアス圧力は電気力モータ８０
へ供給される電流に応じて圧力を発達させるライン圧力
バイアス弁７８により供給される。ライン圧力はライン
８２、圧力制限弁８４及びフィルタ８５を介してライン
圧力バイアス弁７８へ入力として供給される。制限され
たライン圧力（ＡＣＴ　　ＦＥＥＤ圧力）はライン８６
を介して制御装置の他の電気作動アクチュエータへ入力
として供給される。上述の如き弁構成のため、自動変速
機１４のライン圧力は電気力モータ８０により電気的に
規制される。

【００２０】ライン圧力を規制するほか、圧力規制弁６
８はトルクコンバータ２４のための規制されたコンバー
タ供給圧力（ＣＦ圧力）をライン８８内に発生させる。 このコンバータ供給圧力はクラッチＴＣＣ制御弁９０へ
入力として供給され、この制御弁は、コンバータの開作
動が必要なときに、ライン９２を介してトルクコンバー
タ２４の解除室５６へコンバータ供給圧力を導く。この
場合、トルクコンバータ２４からの帰還流体はライン９
４、クラッチＴＣＣ制御弁９０、流体クーラー９６及び
オリフィス９８を介して排出される。コンバータの閉作
動が必要なときは、クラッチＴＣＣ制御弁９０はトルク
コンバータ２４の解除室５６内の圧力をオリフィス付き
排出部１００へ逃し、ライン１０２内の規制したクラッ
チＴＣＣ適用圧力を適用室５４へ供給し、クラッチＴＣ
Ｃを係合させる。ライン１０２内のクラッチＴＣＣ適用
圧力はクラッチＴＣＣ規制弁１０４によりライン圧力か
ら発生せしめられる。

【００２１】クラッチＴＣＣ制御弁９０及びクラッチＴ
ＣＣ規制弁１０４はコンバータの開作動を実行するよう
にバネ偏倚されており、いずれの場合も、ライン１０６
内の電気的に発生した制御圧力がバネ力に対抗する。ラ
イン１０６内の制御圧力は、（ソレノイド作動式の）ク
ラッチＴＣＣバイアス弁１０８により、ライン１１０内
の流体圧力を速比に合うように規制することによって発
生せしめられる。コンバータの閉作動が必要なときは、
クラッチＴＣＣバイアス弁１０８は制御したデューティ
サイクル（使用率）でパルス幅変調せしめられ、ライン
１０６内のバイアス圧力をランプアップ（傾斜上昇）さ
せる。クラッチＴＣＣ制御弁９０をコンバータの閉作動
状態へ移動させるに要する圧力以上のバイアス圧力を使
用して、クラッチＴＣＣ規制弁１０４によりライン１０
２内に発生せしめられたクラッチＴＣＣ適用圧力を制御
する。つまり、コンバータの閉作動が必要なとき、クラ
ッチＴＣＣバイアス弁１０８はクラッチＴＣＣのトルク
容量を制御するために使用される。

【００２２】摩擦クラッチＣ１−Ｃ５、ＯＣ、ＲＣは普
通の流体作動ピストンＰ１−Ｐ５、ＰＯＣ、ＰＲＣによ
りそれぞれ駆動せしめられる。これらのピストンは上述
の手動弁７６と、シフト弁１２０、１２２、１２４と、
アキュムレータ１２６、１２８、１３０とを備えた流体
供給装置に接続している。手動弁７６は、運転手が変速
機のレンジセレクタ７７を位置決めしたときに、その位
置に応じて後進用の供給圧力（ＲＥＶ）及び種々の前進
レンジ用の供給圧力（ＤＲ、Ｄ３２）を発生させる。供
給圧力ＲＥＶ、ＤＲ、Ｄ３２はライン７２、１３２、１
３４をそれぞれ介して流体作動ピストンＰ１−Ｐ５、Ｐ
ＯＣ、ＰＲＣを作動させるために種々のシフト弁１２０
ー１２４へ供給される。シフト弁１２０、１２２、１２
４はそれぞれ制御したバイアス圧力に抵抗するようにバ
ネ偏倚されており、制御したバイアス圧力はソレノイド
作動弁Ａ、Ｃ、Ｂにより発生せしめられる。アキュムレ
ータ１２６、１２８、１３０はクラッチＣ５、Ｃ２、Ｃ
３の適用（ある場合は、解除）時にクッションを与える
ためにそれぞれ使用される。

【００２３】変速機の種々の速比を確立するためのソレ
ノイド作動弁Ａ、Ｃ、Ｂのオン／オフ状態を図４の表に
示す。ニュートラル状態及び駐車状態においては、ソレ
ノイド作動弁Ａ、Ｂ、Ｃはすべてオフ状態にある。この
状態において、ライン圧力はオリフィス１７６及びシフ
ト弁１２４を介してクラッチのピストンＰＯＣへ供給さ
れるが、クラッチはすべて係合解除されたままの状態に
ある。運転手が変速機のレンジセレクタ７７を操作する
ことにより手動弁７６で後進用の供給圧力が発生した場
合、この圧力はライン７２、７３、１４０を介してクラ
ッチピストンＰ３へ直接供給され、ライン７３、１４２
、オリフィス１４４及びシフト弁１２４を介してクラッ
チピストンＰＲＣへ供給される。

【００２４】前進（Ｄ；ドライブ）レンジへのガレージ
シフトは、手動弁７６をＤ位置へ移動させてライン圧力
をＤＲ供給圧力供給ライン１３２へ導くことにより行わ
れる。ＤＲ供給圧力はライン１４６及びオリフィス１４
８を介してクラッチピストンＰ１へ供給され、クラッチ
Ｃ１を漸進的に係合させる。これと同時に、ソレノイド
作動弁Ａ、Ｃが付勢されてシフト弁１２０、１２２を作
動させる。シフト弁１２２はライン１３２内のＤＲ供給
圧力を規制弁１５０及びライン１５２を介してクラッチ
ピストンＰ４へ導く。シフト弁１２０はライン１５４を
介して規制弁１５０へバイアス圧力を供給し、クラッチ
Ｃ４の圧力を上昇させる。このようにして、クラッチＣ
１、Ｃ４、ＯＣが係合し、１速比を確立する。

【００２５】図４の表を参照すると、１ー２アップシフ
トはソレノイド作動弁Ａを去勢してシフト弁１２０をそ
の不作動状態にすることにより行われる。これにより、
ライン１３２内のＤＲ供給圧力はシフト弁１２０、ライ
ン１５６、１５８、オリフィス１６０及びライン１６２
を介してピストンＰ２へ導かれ、クラッチＣ２を係合さ
せる。ライン１６２は入力としてアキュムレータ１２８
に接続しており、このアキュムレータの反対側は規制弁
１６４により発生せしめられた規制圧力に維持されてい
る。従って、クラッチＣ２が係合する際には、バネ力に
より抵抗を受けるクラッチＣ２適用圧力がアキュムレー
タ１２８のピストンを動かすときに、クッションが与え
られる。もちろん、２ー１ダウンシフトはソレノイド作
動弁Ａを付勢することにより行う。

【００２６】図４の表を参照すると、２ー３アップシフ
トはソレノイド作動弁Ｂを付勢してシフト弁１２４を作
動させることにより行われる。これにより、ピストンＰ
ＯＣの圧力がオリフィス１６６を介して排出され、クラ
ッチＯＣを解除し、ライン６６内のライン圧力をオリフ
ィス１６８及びライン１７０を介してピストンＰ５へ供
給し、クラッチＣ５を漸進的に係合させる。ライン１７
０はライン１７２を介してアキュムレータ１２６に入力
として接続しており、このアキュムレータの反対側は規
制弁１６４により発生せしめられた規制圧力に維持され
ている。従って、クラッチＣ５が係合する際には、バネ
力により抵抗を受けるクラッチＣ５適用圧力がアキュム
レータ１２６のピストンを動かすときに、クッションが
与えられる。もちろん、３ー２ダウンシフトはソレノイ
ド作動弁Ｂを去勢することにより行う。

【００２７】図４の表を参照すると、３ー４アップシフ
トはソレノイド作動弁Ｂ、Ｃを去勢してシフト弁１２４
、１２２を図１、２に示すような不作動状態にすること
により行われる。これにより、シフト弁１２４は、（イ
）クラッチピストンＰ５及びアキュムレータ１２６の圧
力をライン１７０及びオリフィス１７４を介して逃し、
クラッチＣ５を解除し、（ロ）ライン６６、オリフィス
１７６及びライン１７１を介してピストンＰＯＣへ圧力
を供給し、クラッチＯＣを係合させる。シフト弁１２２
は、（イ）ピストンＰ４の圧力をライン１５２及びオリ
フィス１７８を介して逃し、クラッチＣ４を解除し、（
ロ）ライン１３２内のＤＲ圧力をシフト弁１２０、オリ
フィス１８０及びライン１８２、１８４、７３、１４０
を介してクラッチピストンＰ３へ供給し、クラッチＣ３
を係合させる。ライン１８２はライン１８６を介してア
キュムレータ１３０に入力として接続しており、このア
キュムレータの反対側は規制弁１６４により発生せしめ
られた規制圧力に維持されている。従って、クラッチＣ
３が係合する際には、バネ力により抵抗を受けるクラッ
チＣ３適用圧力がアキュムレータ１３０のピストンを動
かすときに、クッションが与えられる。もちろん、４ー
３ダウンシフトはソレノイド作動弁Ｂ、Ｃを付勢するこ
とにより行う。

【００２８】図４の表を参照すると、４ー５アップシフ
トはソレノイド作動弁Ｂを付勢してシフト弁１２４を作
動させることにより行われる。これにより、ピストンＰ
ＯＣの圧力がオリフィス１６６を介して排出され、クラ
ッチＯＣを解除し、ライン６６内のライン圧力をオリフ
ィス１６８及びライン１７０を介してピストンＰ５へ供
給し、クラッチＣ５を漸進的に係合させる。上述のよう
に、ライン１７０はライン１７２を介してアキュムレー
タ１２６に入力として接続しており、このアキュムレー
タは、クラッチＣ５が係合する際に、バネ力により抵抗
を受けるクラッチＣ５適用圧力がアキュムレータ１２６
のピストンを動かすときに、クッションを与える。もち
ろん、５ー４ダウンシフトはソレノイド作動弁Ｂを去勢
することにより行う。

【００２９】ソレノイド作動弁Ａ、Ｂ、Ｃ、クラッチＴ
ＣＣバイアス弁１０８及びライン圧力バイアス弁７８は
すべて、ライン１９２ー１９６を介して（コンピュータ
ベースの）変速機制御ユニット（ＴＣＵ）１９０により
制御される。上述のように、ソレノイド作動弁Ａ、Ｂ、
Ｃでは簡単なオン／オフ制御が必要であるが、クラッチ
ＴＣＣバイアス弁１０８及びライン圧力バイアス弁７８
はパルス幅変調（ＰＷＭ）せしめられる。この制御は、
ライン１９７上のエンジンスロットル信号％Ｔ、ライン
１９８上のタービン速度信号Ｎｔ及びライン１９９上の
出力速度信号Ｎｏを含む多数の入力信号に応答して行わ
れる。エンジンスロットル信号はトランスジューサＴに
感知されるが如きスロットル機構１６の位置に基づき、
タービン速度信号はセンサ２００により感知されるが如
きタービンシャフト４２の速度に基づき、出力速度信号
はセンサ２０２により感知されるが如き出力シャフト２
０の速度に基づいている。制御を実施するに当って、Ｔ
ＣＵ１９０は後述する図７、８、９のフローチャートに
示す一連のコンピュータプログラムインストラクション
を実行する。

【００３０】図５、６は本発明に従って遂行される３ー
４アップシフト及び４ー３ダウンシフトをそれぞれ示す
。図５のアップシフトにおいて、グラフＡはオフゴーイ
ングクラッチＣ５へ供給される圧力を示し、グラフＢは
Ｎｉ／Ｎｏ比を示し、グラフＣはオンカミングクラッチ
Ｃ３へ供給される圧力を示し、グラフＤはソレノイド作
動弁Ｂ、Ｃの状態を示す。図６のダウンシフトにおいて
、グラフＡはオフゴーイングクラッチＣ３へ供給される
圧力を示し、グラフＢはＮｉ／Ｎｏ比を示し、グラフＣ
はオンカミングクラッチＣ５へ供給される圧力を示し、
グラフＤはソレノイド作動弁Ｂ、Ｃの状態を示す。

【００３１】図１ー４についての上述の説明を参考にし
て特に図５を参照すると、３ー４アップシフトは、ソレ
ノイド作動弁Ｂを去勢して、クラッチＣ５を解除すると
共にクラッチＯＣを係合させ（前方の遊星ギヤセットｆ
をロックアップし）、ソレノイド作動弁Ｃを去勢して、
クラッチＣ４を解除すると共にクラッチＣ３を係合させ
、ダイレクトドライブ比即ち１：１のＮｉ／Ｎｏ比を提
供することにより、達成される。従って、前方の遊星ギ
ヤセットｆは速比（Ｎｉ／Ｎｏ比）を増大させ、後方の
遊星ギヤセットｒは速比を減少させる。これは、前方の
遊星ギヤセットｆの状態変化が後方の遊星ギヤセットｒ
の状態変化の前に生じた場合にシフトの質が低下するこ
とを意味する。実際、問題となる素子はオフゴーイング
クラッチＣ５及びオンカミングクラッチＣ３である。 オンカミングクラッチＣ３がその十分なトルク容量に達
する前にオフゴーイングクラッチＣ５が解除された場合
は、Ｎｉ／Ｎｏ比は、減少するどころか増大してしまう
。

【００３２】本発明の方法は、速比Ｎｉ／Ｎｏの程度に
応じてソレノイド作動弁Ｂ、Ｃの去勢を順序通りに行わ
せることにより、上述のタイミングの問題に取り組む。 アップシフトはソレノイド作動弁Ｃを去勢することによ
り時間ｔ０で開始し、クラッチＣ３の係合を開始させる
と共にクラッチＣ４を解除する。このため、図３の表に
示すように、５速比へのシフトも開始することとなる。 オンカミングクラッチＣ３は時間期間ｔ０−ｔ１の間に
圧力充填され、その後、クラッチ係合圧力は初期圧力Ｐ
ｉまで直ちにジャンプ（急上昇）し、クラッチＣ３の摩
擦素子の係合を開始させる。

【００３３】増大したクラッチ係合圧力は対応するトル
ク容量を提供し、このため、グラフＢに示すように、速
比Ｎｉ／Ｎｏは直ちに減少し始める。ＴＣＵ１９０は速
比を監視し、速比の減少量がしきい値Ｔ３−４を越えた
ときに時間ｔ２でソレノイド作動弁Ｂの去勢を開始させ
る。これにより、グラフＡに示すように、オフゴーイン
グクラッチＣ５は時間期間ｔ２−ｔ３内で解除される。 この間、クラッチＣ３の係合圧力は、アキュムレータ１
３０のピストンが直線的に変位するにつれて、実線２０
４に沿って増大し続ける。アキュムレータ１３０のピス
トンが時間ｔ４で完全に移動してしまったときには、グ
ラフＣに示すように、クラッチ係合圧力は実質上ライン
圧力Ｐｌｉｎｅまで上昇する。

【００３４】３ー４アップシフトにおける別の不確定要
素は、オフゴーイングクラッチＣ５が時間ｔ３で完全に
解除されたときのオンカミングクラッチＣ３のトルク容
量である。オンカミングクラッチのトルク容量が低過ぎ
る場合は、オフゴーイングクラッチＣ５の解除時のスリ
ップが増大してしまう。この状態は、グラフＢの破線２
０６で示すように、速比の変化量の減少として現れる。 本発明の一形態によれば、ＴＣＵ１９０がＮｉ／Ｎｏ比
を監視し、不十分なトルク容量に反応して、変速機のラ
イン圧力Ｐｌｉｎｅをその正常値の所定％だけ増大させ
る。これにより、規制弁１６４を介してアキュムレータ
１３０の反対側へ供給される圧力を対応的に実質上直ち
に増大させ、その結果、グラフＣの破線２０８で示すよ
うに、オンカミングクラッチ係合圧力を増大させる。ク
ラッチＣ３のトルク容量が同様に増大し、シフトが適正
な割合で完了する。

【００３５】図１ー４についての上述の説明を参考にし
て特に図６を参照すると、４ー３ダウンシフトは、（イ
）ソレノイド作動弁Ｃを付勢して、クラッチＣ４を係合
させると共にクラッチＣ３を解除し、（ロ）ソレノイド
作動弁Ｂを付勢して、クラッチＣ５を係合させると共に
クラッチＯＣを解除することにより、達成される。 この場合、前方の遊星ギヤセットｆは速比を減少させ（
てオーバードライブ状態となり）、後方の遊星ギヤセッ
トｒは速比を増大させ（てアンダードライブ状態とな）
る。これは、前方の遊星ギヤセットｆの状態変化が後方
の遊星ギヤセットｒの状態変化の前に生じた場合にシフ
トの質が低下することを意味する。実際、問題となる素
子はオンカミングクラッチＣ５及びオフゴーイングクラ
ッチＣ３である。オンカミングクラッチＣ５がその十分
なトルク容量に達する前にオフゴーイングクラッチＣ３
が解除された場合は、２速比へのシフトが開始してしま
う。

【００３６】図５のアップシフトの場合と同様、速比Ｎ
ｉ／Ｎｏの程度に応じてソレノイド作動弁Ｂ、Ｃの付勢
を順序通りに行わせることにより、ダウンシフトのタイ
ミングの問題に取り組む。ダウンシフトはソレノイド作
動弁Ｂを付勢することにより時間ｔ０で開始し、オンカ
ミングクラッチＣ５の係合を開始させると共にクラッチ
ＯＣを解除する。このため、図３の表に示すように、５
速比へのシフトも開始することとなる。オンカミングク
ラッチＣ５は時間期間ｔ０−ｔ１の間に圧力充填され、
その後、クラッチ係合圧力は初期圧力Ｐｉまで直ちにジ
ャンプ（急上昇）し、クラッチＣ５の摩擦素子の係合を
開始させる。

【００３７】増大したクラッチ係合圧力は対応するトル
ク容量を提供し、このため、グラフＢに実線２１０で示
すように、速比Ｎｉ／Ｎｏは直ちに減少し始める。ＴＣ
Ｕ１９０は速比を監視し、速比の減少量がしきい値Ｔ４
ー３を越えたときに時間ｔ２でソレノイド作動弁Ｃの付
勢を開始させる。これにより、グラフＡに示すように、
オフゴーイングクラッチＣ３は時間期間ｔ２−ｔ３内で
解除される。この間、クラッチＣ５の係合圧力は、アキ
ュムレータ１２６のピストンが直線的に変位するにつれ
て、実線２１２に沿って増大し続ける。アキュムレータ
１２６のピストンが時間ｔ４で完全に移動してしまった
ときには、グラフＣに示すように、クラッチ係合圧力は
実質上ライン圧力Ｐｌｉｎｅまで上昇する。

【００３８】上述の制御は、オフゴーイングクラッチＣ
３が解除される前にオンカミングクラッチＣ５が係合し
てしまうことを保証する。しかし、しきい値Ｔ４−３は
、時間期間ｔ１−ｔ２内での速比の初期増大を車両の乗
員に気づかれないように、極めて小さな値とすべきであ
る。従って、オンカミングトルク容量の大きさに関する
情報はほとんど無い。グラフＣに破線２１４で示すよう
に、オンカミングトルク容量が大き過ぎる場合は、グラ
フＢに破線２１６で示すように、速比は比較的大きな割
合で減少してしまう。このような状態が生じると、オフ
ゴーイングクラッチＣ３の解除前に減少する速比の量は
しきい値Ｔ４−３を大幅に越え、シフトの質を大幅に低
下させてしまう。一方、グラフＣに破線２１８で示すよ
うに、オンカミングトルク容量が小さ過ぎると、グラフ
Ｂに破線２２０で示すように、速比は比較的大きな割合
で増大し、１．３７の３速比を越えてしまう。この状態
に陥ると、エンジンフレアが発生し、シフトの質が大幅
に低下してしまう。

【００３９】ＴＣＵ１９０はＮｉ／Ｎｏ比を監視し、オ
ンカミングクラッチの不足又は過剰なトルク容量に反応
して、変速機のライン圧力Ｐｌｉｎｅを現在及び以後の
４ー３ダウンシフトにおいて所定量だけ適正に増大させ
る。速比が過剰トルク容量適応しきい値Ｒａｄ（ｏ）以
下に低下した場合は、過剰トルク容量状態が表示される
。この場合、ライン圧力Ｐｌｉｎｅは所定量４３ＭＯＤ
だけ減少する。速比が不足トルク容量適応しきい値Ｒａ
ｄ（ｕ）を越えた場合は、不足トルク容量状態が表示さ
れる。この場合、ライン圧力Ｐｌｉｎｅは量４３ＭＯＤ
だけ増大する。アップシフトの場合と同様、ライン圧力
が増大又は減少すると、規制弁１６４を介してアキュム
レータ１２６の反対側に作用する圧力が対応的に増大し
、オンカミングクラッチ係合圧力が増大又は減少する。 引き続きの４ー３ダウンシフトにおいて、オンカミング
トルク容量は理想値に一層近付き、シフトの質が改善さ
れる。

【００４０】図７ー９を参照すると、図７のフローチャ
ートは、本発明の方法を実施するに当って車両の作動中
にＴＣＵ１９０により周期的に実行される主コンピュー
タプログラムを示す。ブロック２３０は車両の各作動の
開始時に種々の事項やタイマ値を初期状態に設定するた
めに実行される一連のプログラムインストラクションを
示す。その後、ブロック２３２ー２３６を実行し、図１
における種々の入力を読取り、所望の速比Ｒｄｅｓを決
定し、トルクコンバータクラッチのデューティサイクル
ＴＣＣ（ＤＣ）を決定する。所望の速比Ｒｄｅｓはエン
ジンスロットル位置％Ｔ及び出力速度Ｎｏの所定の関数
として普通の方法で決定するとよい。トルクコンバータ
クラッチのデューティサイクルＴＣＣ（ＤＣ）はスロッ
トル位置、出力速度Ｎｏ、及び入力速度Ｎｉと出力速度
Ｎｏとの間の速度差の関数として決定するとよい。

【００４１】ブロック２３８での判定の結果、実際の速
比Ｒａｃｔ即ちＮｉ／Ｎｏ比が所望の速比Ｒｄｅｓに等
しい場合は、ブロック２４４を実行して、所望のライン
圧力ＬＰｄｅｓを決定する。この場合、所望のライン圧
力ＬＰｄｅｓはスロットル位置及び出力速度の関数とし
て決定され、また、所望の速比Ｒｄｅｓ及び適応修正事
項Ｐａｄに基づき調整される。適応修正事項Ｐａｄは、
米国特許第４，２８３，９７０号明細書に開示された如
く、アップシフト期間中にシフト時間に基づいて発生さ
せるとよい。

【００４２】ブロック２３８、２４０での判定の結果、
アップシフトが必要な場合、ブロック２４２、２４４を
実行し、上述のように所望のライン圧力ＬＰｄｅｓを決
定すると共に、図８のアップシフトロジック（論理）を
遂行する。ブロック２３８、２４０での判定の結果、ダ
ウンシフトが必要な場合は、ブロック２４６、２４８を
実行し、図９のダウンシフトロジックを遂行すると共に
、所望のライン圧力ＬＰｄｅｓを決定する。この場合、
所望のライン圧力はスロットル位置及び出力速度の関数
として決定されるが、先のシフト即ち古い速比Ｒｏｌｄ
、適応修正事項Ｐａｄ、及び４ー３ダウンシフトである
場合は別の適応修正事項Ｐ４３ａｄに基づいて調整され
る。いずれの場合も、次にブロック２５０を実行し、所
望のライン圧力ＬＰｄｅｓをソレノイドのデューティサ
イクルＬＰ（ＤＣ）に変換すると共に、このブロックが
フローチャートライン２５２を介してブロック２３２へ
戻る前に、図１、２に関連して既述したソレノイド作動
弁Ａ−Ｃへ、種々のデューティサイクル及び個々のソレ
ノイド状態を出力する。

【００４３】ここで、図８のアップシフトロジックを参
照すると、まず、判定ブロック２６０を実行して、シフ
トが３ー４アップシフト（即ち二重移行シフト）である
か否かを判定する。否の場合は、ソレノイド作動弁Ａ、
Ｂ、Ｃのソレノイド状態を図４の表に従って単に設定し
、ブロック２６２に示すようなルーチンを完了する。 シフトが３ー４アップシフトである場合は、ブロック２
６４を直ちに実行し、ソレノイド作動弁Ｃを去勢する。 これにより、図５に関連して説明したようなオンカミン
グクラッチＣ３の圧力充填が開始する。ブロック２６６
での判定の結果、Ｎｉ／Ｎｏ比の減少がしきい値Ｔ３−
４を越えている場合は、ブロック２６８を実行し、ソレ
ノイド作動弁Ｂを去勢し、オフゴーイングクラッチＣ５
の解除を開始させる。

【００４４】次いで、判定ブロック２７０により、ＢＯ
ＯＳＴフラッグが設定されているか否かを判定する。な
お、このフラッグは初期化ブロック２３０において最初
にクリア（設定解除）されている。ブロック２７０にお
いて、ＢＯＯＳＴフラッグが設定されていない場合、ブ
ロック２７２ー２７６を実行し、速比の変化割合につい
ての所定の検出時に所望のライン圧力ＬＰｄｅｓを昇圧
させる。ブロック２７２は速比の現在の変化値ｄＲＡＴ
を事項ｄＲＡＴ（ＯＬＤ）として記憶し、差［ＲＡＴ（
ＬＡＳＴ）−ＲＡＴ］（ここに、ＲＡＴは速比Ｎｉ／Ｎ
ｏの現在値、ＲＡＴ（ＬＡＳＴ）は先に測定した速比の
値）に従って速比の新たな変化値ｄＲＡＴを決定する。 次いで、ブロック２７４で、速比の変化割合［ｄＲＡＴ
（ＯＬＤ）−ｄＲＡＴ］が基準値Ｋを越えたか否かを判
定する。これは、上述のような図５のグラフＢに示した
直線（実線）の傾きの変化に対応する。この条件を満た
す場合は、オンカミングクラッチＣ３は十分なトルク容
量を有さず、ブロック２７６を実行して、ＢＯＯＳＴフ
ラッグを設定すると共に、所望のライン圧力ＬＰｄｅｓ
をその正常値の１０％の如き所定量だけ増大させる。こ
れは、図５のグラフＣの破線２０８に対応する。

【００４５】図９のダウンシフトロジックを参照すると
、まず、判定ブロック２８０を実行して、シフトが４ー
３ダウンシフト（即ち二重移行シフト）であるか否かを
判定する。否の場合は、ソレノイド作動弁Ａ、Ｂ、Ｃの
ソレノイド状態を図４の表に従って単に設定し、ブロッ
ク２８２に示すようなルーチンを完了する。シフトが４
ー３ダウンシフトである場合は、ブロック２８４を直ち
に実行し、ソレノイド作動弁Ｂを付勢する。これにより
、図６に関連して説明したようなオンカミングクラッチ
Ｃ５の圧力充填が開始する。ブロック２８６での判定の
結果、速比の減少（１．００−ＲＡＴ）がしきい値Ｔ４
ー３を越えている場合は、ブロック２８８を実行し、ソ
レノイド作動弁Ｃを付勢し、オフゴーイングクラッチＣ
３の解除を開始させる。

【００４６】次いで、判定ブロック２９０により、変速
機のライン圧力の適応調整のための開始条件が満足され
ているか否かを判定する。この開始条件は、シフトが通
常の４ー３ダウンシフトのときにのみ適応圧力修正が行
われることを保証する。例えば、変速機の流体（オイル
）温度は通常の作動範囲内でなければならず、エンジン
のスロットル位置はシフト期間中はある量以上変化して
はならず、適応修正は現在のダウンシフトに基づいて既
に行われていてはならない。開始条件が満足されている
場合は、ブロック２９２を実行し、速比ＲＡＴが不足ト
ルク容量適応しきい値Ｒａｄ（ｕ）より大きいか否かを
判定する。大きい場合は、オンカミングクラッチＣ５の
トルク容量が小さ過ぎるので、ブロック２９４を実行し
て、適応圧力修正事項Ｐ４３ＭＯＤを＋４３ＮＯＤに設
定する。次いで、ブロック２９６において、適応圧力修
正事項Ｐ４３ＭＯＤを累積的な４ー３ダウンシフト適応
事項Ｐ４３ａｄに加えて、後者の適応事項を修正する。 この修正した適応事項は図７のブロック２４８で所望の
ライン圧力ＬＰｄｅｓを決定する際の因子となる。 ブロック２９２で、速比が不足トルク容量適応しきい値
より小さいと判断された場合は、ブロック２９８を実行
し、速比ＲＡＴが過剰トルク容量適応しきい値Ｒａｄ（
ｏ）より小さいか否かを判定する。小さい場合は、オン
カミングクラッチＣ５のトルク容量が大き過ぎるので、
ブロック３００を実行して、適応圧力修正事項Ｐ４３Ｍ
ＯＤをー４３ＭＯＤに設定する。次いで、上述のように
、ブロック２９６において、この適応圧力修正事項Ｐ４
３ＭＯＤに累積的な４ー３ダウンシフト適応事項Ｐ４３
ａｄを加える。いずれの場合も、適応圧力修正は現在の
シフトにほとんど影響を与えないが、引き続きの４ー３
ダウンシフトにおいては、ライン圧力は増分的に修正さ
れ、観察される速比の変化は図６のグラフＢの実線に一
層近似するようになる。変速機のライン圧力の適応調整
のための開始条件が満足されていない場合（ブロック２
９０）又は上述のような適応圧力修正が終了してしまっ
た場合は、ブロック２９０は否定の答（ＮＯ）を出し、
フローチャートの流れライン３０２にて示すように、ブ
ロック２９２ー３００の実行を回避する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（コンピュータベースの）変速機制御ユニット
により本発明に従って制御される（５速）自動変速機の
一部を示す構成図である。

【図２】変速機制御ユニットにより本発明に従って制御
される自動変速機の残りの部分を示す構成図である。

【図３】図１、２に示す自動変速機のクラッチの状態と
速比との関係を示す表である。

【図４】１つの速比から別の速比へシフトさせるに必要
な電気的な状態変化を示す表である。

【図５】図１、２の自動変速機における二重移行アップ
シフトを示すグラフである。

【図６】図１、２の自動変速機における二重移行ダウン
シフトを示すグラフである。

【図７】図１、２の変速機制御ユニットにより実行され
る二重移行シフトのためのコンピュータプログラムイン
ストラクションを示すフローチャートである。

【図８】図１、２の変速機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インストラクションのうち本
発明に係るアップシフトロジックを示すフローチャート
である。

【図９】図１、２の変速機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インストラクションのうちダ
ウンシフトロジックを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１４　　自動変速機 ２０　　出力シャフト ４２　　タービンシャフト（入力シャフト）ｆ　　前方
の遊星ギヤセット ｒ　　後方の遊星ギヤセット Ｃ１−Ｃ５、ＯＣ、ＲＣ　　クラッチ（トルク伝達装置
）２６４　　ソレノイドＣ去勢ブロック ２６６　　（１．３７−ＲＡＴ）＞Ｔ３−４判定ブロッ
ク２６８　　ソレノイドＢ去勢ブロック ２７０　　ＢＯＯＳＴフラッグ設定判定ブロック２７２
　　ｄＲＡＴ（ＯＬＤ）設定、ｄＲＡＴ決定ブロック ２７４　　ｄＲＡＴ（ＯＬＤ）−ｄＲＡＴ＞Ｋ判定ブロ
ック

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　相互連結され複数の速比を提供する第
   １ギヤセット（ｆ）及び第２ギヤセット（ｒ）を介して
   接続される入力シャフト（４２）及び出力シャフト（２
   ０）と、前記第１ギヤセット及び第２ギヤセットにより
   提供される速比を変更して前記入力シャフトと出力シャ
   フトとの間に複数の全体の速比を確立するようになった
   種々の選択的に係合可能なトルク伝達装置（Ｃ１−Ｃ１
   、ＯＣ、ＲＣ）とを備えた自動変速機（１４）を作動さ
   せる方法であって、前記第２ギヤセットにて提供された
   速比を減少させるようにオンカミングトルク伝達装置を
   適用している間に前記第１ギヤセットにて提供された速
   比を増大させるようにオフゴーイングトルク伝達装置を
   解除することによりアップシフトを実行し、もって前記
   入力シャフトと出力シャフトとの間の全体の速比を減少
   させ、また、上記トルク伝達装置の解除及び適用を調整
   するようになった自動変速機作動方法において、全体の
   速比の初期の減少を生じさせるように所定の割合で前記
   オンカミングトルク伝達装置の適用を開始させる工程と
   ；全体の速比における特定の減少を検出したときに前記
   オフゴーイングトルク伝達装置の解除を開始させる工程
   と；前記オフゴーイングトルク伝達装置の解除期間中に
   全体の速比の決定した割合での変化に基づく前記オンカ
   ミングトルク伝達装置の不十分なトルク容量の状態を検
   出する検出工程と；アップシフトを適時に完了させるた
   め、上記トルク容量の状態の検出に応答して前記オンカ
   ミングトルク伝達装置の適用の割合を増大させる割合増
   大工程と；を有することを特徴とする自動変速機作動方
   法。
2. 【請求項２】　　前記検出工程が、全体の速比を周期的
   に測定する工程と；この測定した全体の速比と先に測定
   した全体の速比との間の差に基づく速比の割合を計算す
   る工程と；この計算した割合と先に計算した割合とを比
   較し、全体の速比の変化の割合における実質的な減少を
   表示する割合間の差を検出する工程と；を有することを
   特徴とする請求項１の方法。
3. 【請求項３】　　前記オンカミングトルク伝達装置がこ
   のオンカミングトルク伝達装置へ供給される流体圧力に
   応答してトルク容量を発達させ、前記割合増大工程が前
   記オンカミングトルク伝達装置へ供給される流体圧力を
   増大させることにより実行されることを特徴とする請求
   項１又は２の方法。