JPH05215210A - 負荷補償式シフト変調装置を備えた変速機制御システム - Google Patents

負荷補償式シフト変調装置を備えた変速機制御システム

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JPH05215210A
JPH05215210A JP4323122A JP32312292A JPH05215210A JP H05215210 A JPH05215210 A JP H05215210A JP 4323122 A JP4323122 A JP 4323122A JP 32312292 A JP32312292 A JP 32312292A JP H05215210 A JPH05215210 A JP H05215210A
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pressure
clutch
value
transmission
speed
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JP4323122A
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English (en)
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Michael D Testerman
マイケル・ドウェイ・テスターマン
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Deere and Co
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Deere and Co
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    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
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    • F16H61/06—Smoothing ratio shift by controlling rate of change of fluid pressure
    • F16H61/061—Smoothing ratio shift by controlling rate of change of fluid pressure using electric control means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
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    • F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 負荷が変化する状態の下で滑らかなシフトを
行う変速機制御システムを提供する。 【構成】 車輛は、トルクコンバータ（１４）を介して
エンジン（１２）によって駆動される動力シフト式変速
機（１０）を有する。変速機（１０）は、電気液圧式圧
力制御弁によって制御される圧力作動式クラッチ（２
０）でシフトされる。トルクコンバータの入力シャフト
速度に対するトルクコンバータの出力シャフト速度の比
を表す速度比が決定される。最小クラッチ圧力値及び勾
配値は、速度比の値の関数として決定される。変速機の
シフト中、弁に加えられたパルス幅変調された信号は、
クラッチに加えられた圧力が最小クラッチ圧力から最大
クラッチ圧力まで勾配値に比例した所定の速度で変化す
るように制御される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、概して、車輛の変速機
制御システムに関し、更に詳細には、圧力作動式クラッ
チによってシフトが行われる変速機制御システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電気液圧式弁によって制御される動力作
動式クラッチを持つ、車輛の動力シフト式変速機に自動
制御システムを設けることは周知である。この技術の幾
つかの特徴は、１９８６年にＳＡＥの技術論文第861212
号として発行された「電子式クラッチ圧力変調装置を備
えた動力シフト式４速変速機の設計及び開発」でグッド
バー及びテスターマンが説明している。更に、このよう
なマイクロプロセッサに基づいた制御システムの一つが
１９８９年８月８日にブレックストラン等に賦与された
米国特許第4,855,913 号に開示されている。これらは、
両方とも、変速機の圧力を変調、即ち徐々に増大して滑
らかな変速を行うことは周知であるということを開示し
ている。これらのシステムでは、変速機のクラッチ圧力
の変調は、代表的には、大きな負荷が加わった状態で受
入れることができるように設計されている。このため、
負荷が軽い状態では突然の又は気まぐれなシフトが起こ
ってしまう。１９８９年６月６日にアサヤマ等に賦与さ
れた米国特許第4,836,057 号もまた変速機の変速クラッ
チを制御するためのシステムを示す。このシステムで
は、「きまぐれな」即ち変速衝撃を制限する目的で、
「パターン」即ちクラッチ圧力の変化速度を車重及び
「減速比」と呼ばれるパラメータの関数として変化させ
る。しかしながら、これらのシステムはいずれも、駆動
列の負荷の程度の変化を補償することができるように変
速機のクラッチ圧力を変調しなかった。従って、負荷が
変化する状態の下で滑らかなシフトを行う変速機制御装
置を提供するのが望ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、負荷
が変化する状態の下で滑らかなシフトを行う変速機制御
システムを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】これらの目的及び他の目
的は、車輛がトルクコンバータを介してエンジンで駆動
される動力シフト式変速機を持つ、本発明によって達成
される。トルクコンバータは、エンジンに連結された入
力シャフト及び変速機に連結された出力シャフトを有す
る。変速機は、ソレノイド作動式電気液圧式制御弁によ
って制御される圧力作動式クラッチでシフトされる。一
対のシャフト速度検出器がトルクコンバータの入力シャ
フト及び出力シャフトの回転速度を検出し、入力シャフ
ト速度に対する出力シャフト速度の比を表す速度比を決
定する。最小クラッチ圧力値及び勾配値(slope value)
は速度比の値の関数として決定される。変速機のシフト
中、弁に加えられるパルス幅変調信号は、クラッチに加
わえられる圧力が最小クラッチ圧力から最大クラッチ圧
力まで勾配値に比例する所定の速度で変化するように制
御される。
【０００５】
【実施例】図１を参照すると、車輛は、エンジン１２に
よって駆動される動力シフト式変速機１０を有する。エ
ンジンはトルクコンバータ１４で変速機１０に繋がって
おり、トルクコンバータはエンジン１２に連結された入
力シャフト１６及び変速機１０に連結された出力シャフ
ト１８を有する。変速機１０は、変速機１０のシフトを
制御するための複数の圧力作動式クラッチ２０を有す
る。これらのクラッチは、電気液圧式開閉制御弁２２で
制御される。開閉弁２２には、定比弁（図示せず）で圧
力が供給される。これらの弁２２は、電子制御ユニット
（ＥＣＵ）２４で制御される。上述の構成要素は従来技
術のものであり、これらの詳しい情報については、１９
８９年８月８日にブレックストラン等に賦与された米国
特許第4,855,913 号を参照されたい。この特許を参考の
ため本願に組み込む。
【０００６】本発明によれば、トルクコンバータの入力
シャフト１６の回転速度を検出するため、入力シャフト
速度検出器２６が取付けられ、トルクコンバータの出力
シャフト１８の回転速度を検出するため、出力シャフト
速度検出器２８が取付けられている。
【０００７】ＥＣＵは、検出器２６及び２８から速度信
号を受け取り、変速機制御弁２２に出力信号を与えるよ
うに接続されている。出力信号は、図２のフローチャー
トが示すアルゴリズムを実行するＥＣＵによって、速度
信号から得られる。。
【０００８】次に、図２を参照すると、このアルゴリズ
ムは、速度検出器２６及び２８からの信号を読取るステ
ップ１００及び１０２で開始する。次いで、ステップ１
０４で速度比の値をトルクコンバータの出力シャフト１
８の速度をトルクコンバータの入力シャフト１６の速度
で除した比として決定する。次に、ステップ１０６は、
ステップ１０４で決定された速度比の値の線形関数とし
て、負荷率の値(loadfactor value) を与える。この線
形関係を図３に示す。例えば、出力シャフト１８が入力
シャフト１６と同じ速度で回転している場合には、速度
比は１．０である。これは、トルクコンバータ１４に負
荷が全く加わっていないということを意味し、負荷率は
ゼロの値を示す。負荷率は、トルクコンバータ１４に大
きな負荷が加わっていることを示す０．８５の速度比に
対応する負荷率の値９．０まで、速度比が減少するにつ
れて直線的に増大する。０．８５よりも小さい速度比に
よって表されるより大きな負荷については、負荷率は
９．０で一定のままである。
【０００９】ステップ１０８は、運転者の作用又は変化
する状況等に応じて変速機１０をシフトする必要がある
かどうかを決定する。シフトを行う必要がある場合に
は、ステップ１０８はアルゴリズムをステップ１１０乃
至１１４に向け、そうでない場合には、アルゴリズムは
ステップ１００に戻される。
【００１０】ステップ１１０は、圧力作動式クラッチ２
０のうちの特定の一つについて、メモリ内に記憶された
値の表から高速充填時間の値(fast fill time value)を
選択するように作動する。この高速充填時間の値は、圧
力駆動式クラッチ２０のクラッチ要素（図示せず）を互
いに係合させるためにこのクラッチを十分に加圧しなけ
ればならない時間に対応する。
【００１１】ステップ１１２は、圧力作動式クラッチ２
０のうちの特定の一つについて、メモリ内に記憶された
値の表から負荷率ゼロに対応する最大パルス幅変調衝撃
係数(pulse-width-modulation duty cycle) を選択する
ように作動する。この最大パルス幅変調衝撃係数の値
は、高速充填時間の終了後に圧力作動式クラッチ２０に
加えられる、ゼロ負荷の最小圧力に対応する。
【００１２】次に、ステップ１１４は、圧力作動式クラ
ッチ２０のうちの特定の一つについて、メモリ内に記憶
された値の表から負荷率ゼロに対応する勾配値を選択す
るように作動する。この勾配値は、高速充填時間の終了
後に圧力作動式クラッチ２０に加えられる、ゼロ負荷の
圧力の増大速度に対応する。
【００１３】次に、ステップ１１６では、負荷率値を増
大するため、ステップ１１２で決定された最大パルス幅
変調値を調整即ち減少する。かくして、負荷が高ければ
高い程、更に大きな圧力がクラッチ２０に（高速充填後
に）加えられ、逆に、負荷が低ければ低い程更に小さな
圧力がクラッチ２０に（高速充填後に）加えられる。
【００１４】次に、ステップ１１８では、ステップ１１
２で決定された勾配値を、増大する負荷率の値について
調整即ち増大する。かくして、負荷が高ければ高い程、
クラッチ２０に加えられる圧力の増大速度が速くなり、
逆に、負荷が低ければ低い程、クラッチ２０に加えられ
る圧力の増大速度が遅くなる。
【００１５】ステップ１１８に続いて、ステップ１２０
は、図４にグラフで示すような時間に対する衝撃係数の
関係に対応する、時間に対するクラッチ圧力の特性で変
速機をシフトさせる。シフトの完了後、アルゴリズムは
ステップ１００に戻る。図４は、この時間に対する衝撃
係数の関係が負荷率の変化の関数としてどのようにして
変化するかを示す。図４から、シフト変調は以下の三つ
の段階で行われるということがわかる。
【００１６】１．迅速に充填するため、クラッチに全圧
力が加えられる高速充填時間。
【００１７】２．高速充填時間の直後、負荷に応じた最
小クラッチ圧力をクラッチに加える。 ３．次いで、クラッチ圧力を最小クラッチ圧力から最大
圧力まで負荷に応じた特定の速度で徐々に増大させる。
【００１８】この結果、全ての負荷状態で変速機の快適
なシフトが行われる。
【００１９】本発明の好ましい実施例を例示し且つ説明
したが、当業者は本発明の背後にある原理から逸脱する
ことなく変更及び変形を行うことができるということは
明らかである。例えば、トルクコンバータの速度比と負
荷率との関係が線形でない、他の場合においてである。
更にクラッチ圧力をエンジン速度のような他のパラメー
タの関数として変調してもよい。更に、トルクコンバー
タを使用しない車輛において、変形例の手段を用いて負
荷を計測してもよい。最後に、本発明は、各クラッチを
制御する別体の定比弁を持つシステムにも適用できる。
従って、本発明は、添付の特許請求の範囲の精神及び範
囲内の全てのこのような変形及び変更を包含せんとする
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車輛変速機制御システムの簡略化
した概略図である。
【図２】図１の電子制御ユニットが実行するアルゴリズ
ムの簡略化した論理フローダイアグラムである。
【図３】トルクコンバータの速度比に対する負荷率の値
の関係を示すグラフである。
【図４】負荷率の値の範囲について、パルス幅変調衝撃
係数が変速機のシフト中に時間の関数としてどのように
変化するかを示すグラフである。
【符号の説明】
１０ 動力シフト式変速機 １２ エンジン １４ トルクコンバータ １６ 入力シャフト １８ 出力シャフト ２０ 圧力作動式クラッチ ２２ 開閉制御弁 ２４ 電子制御ユニット ２６、２８ 速度検出器

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンによって駆動される動力シフト
    式変速機、変速機のシフトを制御するための少なくとも
    一つの圧力作動式クラッチ、クラッチに供給される液圧
    を制御するための少なくとも一つの弁、及び変速機のシ
    フト中、弁と協働して最小圧力から最大圧力まで徐々に
    増大する圧力をクラッチに加える制御ユニットを有す
    る、駆動列を持つ車輛において、 駆動列に作用する負荷を表す負荷パラメータを検出する
    ための手段と、 最小クラッチ圧力値を負荷パラメータの関数として変化
    させるための手段と、 クラッチ圧力の増大速度を負荷パラメータの関数として
    変化させるための手段とを有する、ことを特徴とする車
    輛。
  2. 【請求項２】 最小クラッチ圧力が負荷パラメータの減
    少に従って減少する、請求項１に記載の車輛。
  3. 【請求項３】 クラッチ圧力の変化速度が負荷パラメー
    タの減少に従って減少する、請求項１に記載の車輛。
  4. 【請求項４】 エンジンに連結された入力シャフト及び
    変速機に連結された出力シャフトを有するトルクコンバ
    ータと、 トルクコンバータの入力シャフトの回転速度を検出する
    ための入力シャフト速度検出器と、 トルクコンバータの出力シャフトの回転速度を検出する
    ための出力シャフト速度検出器と、 入力シャフト速度に対する出力シャフト速度の比から負
    荷パラメータを決定するための手段とを有する、請求項
    １に記載の車輛。
  5. 【請求項５】 エンジンに連結された入力シャフト及び
    変速機に連結された出力シャフトを有するトルクコンバ
    ータを介してエンジンによって駆動される動力シフト式
    変速機、変速機のシフトを制御するための少なくとも一
    つの圧力作動式クラッチ、クラッチに供給される液圧を
    制御するための少なくとも一つの弁、及び変速機のシフ
    ト中、弁と協働して最小圧力から最大圧力まで徐々に増
    大する圧力をクラッチに加える制御ユニットを有する車
    輛において、 トルクコンバータに作用する負荷を表す負荷パラメータ
    を検出するための手段と、 最小クラッチ圧力値を負荷パラメータの関数として変化
    させるための手段とを有する、ことを特徴とする車輛。
  6. 【請求項６】 最小クラッチ圧力が負荷パラメータの減
    少に従って減少する、請求項５に記載の車輛。
  7. 【請求項７】 クラッチ圧力の変化速度を負荷パラメー
    タの関数として変化させるための手段を更に有する、請
    求項５に記載の車輛。
  8. 【請求項８】 クラッチ圧力の変化速度が負荷パラメー
    タの減少に従って減少する、請求項７に記載の車輛。
  9. 【請求項９】 トルクコンバータの入力シャフトの回転
    速度を検出するための入力シャフト速度検出器と、 トルクコンバータの出力シャフトの回転速度を検出する
    ための出力シャフト速度検出器と、 入力シャフト速度に対する出力シャフト速度の比から負
    荷パラメータを決定するための手段とを有する、請求項
    ５に記載の車輛。
  10. 【請求項１０】 エンジンに連結された入力シャフト及
    び変速機に連結された出力シャフトを有するトルクコン
    バータを介してエンジンによって駆動される動力シフト
    式変速機、変速機のシフトを制御するための少なくとも
    一つの圧力作動式クラッチ、及びクラッチに供給される
    液圧を制御するための少なくとも一つの弁を有する車輛
    において、 トルクコンバータの入力シャフトの回転速度を検出する
    ための入力シャフト速度検出器と、 トルクコンバータの出力シャフトの回転速度を検出する
    ための出力シャフト速度検出器と、 入力シャフト速度に対する出力シャフト速度の比を表す
    速度比の値を決定するための手段と、 最小クラッチ圧力の値を速度比の値の関数として決定す
    るための手段と、 勾配値を速度比の値の関数として決定するための手段
    と、 変速機のシフト中、クラッチと連通した圧力を最小クラ
    ッチ圧力の値及び速度比の値の関数として弁で制御する
    ように弁に連結された制御手段とを有し、この制御手段
    は、弁で前記圧力を前記最小クラッチ圧力から最大クラ
    ッチ圧力まで勾配値と比例した速度で変化させる、制御
    システムを有する車輛。
  11. 【請求項１１】 前記速度比の値の線形関数として負荷
    率を決定するための手段と、 最小クラッチ圧力の値を負荷率の値の関数として決定す
    るための手段と、 負荷率の値の関数として勾配値を決定するための手段と
    を更に有する、請求項１０に記載の車輛。
JP4323122A 1991-12-02 1992-12-02 負荷補償式シフト変調装置を備えた変速機制御システム Withdrawn JPH05215210A (ja)

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US801194 1991-12-02
US07/801,194 US5212998A (en) 1991-12-02 1991-12-02 Transmission control system with load compensated shift modulation

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