JPH06221410A - 自動変速機における流体レベル決定装置及び方法 - Google Patents

自動変速機における流体レベル決定装置及び方法

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JPH06221410A JP5236668A JP23666893A JPH06221410A JP H06221410 A JPH06221410 A JP H06221410A JP 5236668 A JP5236668 A JP 5236668A JP 23666893 A JP23666893 A JP 23666893A JP H06221410 A JPH06221410 A JP H06221410A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 検査状態が理想的ではない場合を自動的に考
慮して調整する自動変速機（１６）内の流体レベルを決
定する装置及び方法を提供すること。 【構成】 車両用自動変速機と連動する電子制御装置
は、油レベル、油温度、エンジン速度、伝達速度及び伝
達選択範囲に対応するデータを受け取る。このようなデ
ータが診断検査（４２）を満足すると決定すると、変速
機内の伝達流体のレベルが決定され調整されるか、又は
理想的な検査状態に正規化される。電子制御装置は、油
レベル信号を油温度の最適検査温度からの偏差に対して
補償し（４６）、検査データが得られた時点のエンジン
速度及び安定時間における偏差に対しても補償を行う
（４８，４９）。加えて、油温度の関数としての油濃度
の変化も補償される（４４）。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動力伝達システムの技
術に関し、特に車両用自動変速機に属するもので、具体
的には、本発明は、車両の自動変速機において、伝達油
（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｉｌ）のレベルを正確
に信頼性高く決定する装置及び方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】車両用自動変速機は、車両の効率及び操
作者の快適さをもたらすため、一般的に用いられてい
る。しかしながら、自動変速機の動作効率は、多くの場
合、自動変速機自体の内部にある伝達流体即ち油が適当
な体積であるか否かによって決まるものである。自動変
速機の適切な動作は、伝達油の適切な体積の使用に依存
するだけでなく、伝達による摩耗を最少に止め、システ
ムの寿命を延ばすことを保証する。
【０００３】現在、自動変速機内の液体レベルは典型的
には計深棒を用いることによって監視されている。しか
しながら、正確な流体レベルの測定のためには、計深棒
を各設置毎に適切に較正しなければならず、しかも、最
適な即ち理想的な状態の下で測定を行わなければならな
い。これらの状態の中には、伝達油が通常の動作温度で
あることの保証、エンジン速度又は自動変速機への入力
速度が設定したレベルにあること、及び自動変速機に対
する伝達油のドレイン・バック（ｄｒａｉｎｂａｃｋ）
又は安定時間（ｓｅｔｔｌｉｎｇ ｔｉｍｅ）の要件が
満足されていることを含む。勿論、いかなるこのような
測定も、操作者が計深棒上の伝達油のラインと最大／追
加ラインとの間の差を正確に観察しかつ解釈しなければ
ならないので、操作者の能力も、計深棒での読み取り精
度に影響を及ぼすことになる。測定を行い作業を行う
際、理想的な動作状態及び操作者の能力に対する要求が
満たされないことが、非常に頻繁に起こっている。その
結果、自動変速機の流体レベルが不正確に測定されてし
まい、低いシフトの質、非効率的な動作、操作者の不
快、及び変速機の寿命の短縮の原因となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】当技術においては、検
査状態が理想的ではない場合を自動的に考慮して調整
し、自動変速機における流体レベルの標準許容レベルか
らの偏差を適切に決定する際に測定の主観的解釈を除去
する、自動変速機における流体レベル決定装置及び方法
が必要とされている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による方法及び装
置は、それぞれ請求項１及び４に具体化されている特徴
によって特徴付けられる。
【０００６】上述に関して、本発明は、自動変速機にお
ける伝達油レベルの決定において、測定時における理想
的ではない動作状態を考慮しかつ調整する装置及び方法
を提供するものである。
【０００７】また、本発明は、実質的に自動で、操作者
の誤りを受け付けず、油温度及び結果的に得られる濃
度、エンジン速度、及び安定時間の変動に適応し、非常
に精度が高く且つ反復可能な測定を可能とし、更に、既
存の自動変速機用電子制御装置と共に容易に実施できる
装置及び方法を提供することもできる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を添付図面を参照して、例に沿
って説明する。
【０００９】図面、特に図１は、本発明の概念を採用す
るのに適した車両用伝達システムを全体的に符号１０で
示している。伝達システム１０は、エンジン又は他の適
切な動力源（図示せず）に適切に接続された入力軸１２
と、車輪軸等（図示せず）のような被駆動部材に適切に
接続された出力軸１４とを含んでいる。入力軸及び出力
軸１２、１４の間に自動変速機１６が介挿され、自動変
速機は、当業者には公知のように、複数の油圧制御式ギ
ア段を備えている。所望ならば、自動変速機は、出力軸
１４と相互接続される流体力学的リターダ（ｈｙｄｒｏ
ｄｙｎａｍｉｃｒｅｔａｒｄｅｒ）１８を備え、出力軸
１４上の負荷を増加させることによって、出力軸１４の
出力トルクを制動し、以て車両を制動する目的に用いて
もよい。
【００１０】電子制御装置２０は、標準的には、データ
及び制御バス２２を介して自動変速機１６及び流体力学
的リターダ１８と相互接続されている。電子制御装置２
０は１つ以上の専用マイクロプロセッサ又は他の制御装
置を含む。電子制御装置２０は、標準的な自動変速機１
６及び流体力学的リターダ１８の動作を制御すると共
に、それらと双方向通信を行い、動作データを得て、そ
の結果として制御命令を発生するように構成されてい
る。
【００１１】図２に示すように、本発明によれば、電子
制御装置２０は、データ及び制御バス２２を介して複数
のセンサ及び変換器とも通信し、本発明による伝達流体
レベル決定を補助する動作情報を得る。本発明の一部と
して、適切なサーミスタ又は他の温度センサ２４が自動
変速機１６の貯油槽（ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）内に保持さ
れており、伝達油の瞬時的温度に対応する出力信号を生
成する。同様に、自動変速機１６の貯油槽空乏部内に油
レベル・センサ２６が設けられ、当業者には公知のよう
に、これは貯油槽内の実際の油レベル及び当該油の濃度
の関数である出力信号を発生する。本発明の好適実施例
では、油レベル・センサ２６は、浮きの上で動作するホ
ール効果センサから成る。勿論、本発明の概念を維持す
るのであれば、他のセンサを用いてもよい。油の濃度は
温度と共に変化し、油レベル・センサ２６の浮遊レベル
は実際の流体レベルだけでなく当該流体の濃度の関数で
もあるので、油レベル・センサ２６の出力は、実際の伝
達油レベル及び伝達油の温度によって影響される伝達油
濃度の関数となる。
【００１２】エンジン速度変換器２８も電子制御装置２
０と相互接続されており、入力軸１２に接続されたエン
ジンの瞬時的速度に対応する出力信号を生成する。勿
論、エンジン速度変換器２８は、典型的には、入力軸１
２と動作的に相互接続されてもよい。伝達速度変換器３
０も電子制御装置２０と出力軸１４との間に相互接続さ
れており、出力軸１４において認められる瞬時伝達出力
速度に対応する信号を発生する。
【００１３】１つ以上の専用マイクロプロセッサを備え
ていることが好ましい電子制御装置２０を用いる場合、
そこに入力される信号は、アナログよりもデジタル信号
であることが特に望ましい。したがって、センサ及び変
換器２４−３０はデジタル出力信号を発生するように選
択してもよいし、適宜のアナログ／デジタル変換器を各
センサ及び変換器２４−３０と電子制御装置２０のと間
に介挿し、デジタル情報が電子制御装置２０に供給され
るようにしてもよい。
【００１４】図２に示されたセンサ及び変換器２４−３
０から得られたデータは図３のプロセスにおいて用いら
れ、自動変速機１６内に受容されて保持されている伝達
油の体積の理想値からの偏差に対応する信頼でき且つ正
確なデータが得られる。このプロセスは全体的に符号３
２で示されている。伝達油レベル・システムは、典型的
には、車両が停止している時、自動変速機１６がニュー
トラルにある時、及びエンジンが許容可能なアイドル速
度で動作している時（このような基準は全て電子制御装
置２０によって感知される）にのみ動作可能である。油
レベル・システムが動作可能でない場合、プロセス３２
は、それが動作可能となるまで、単に保持モードに留ま
る。
【００１５】油レベル・プロセスがブロック３４におい
て開始した時、油レベル・センサ２６の出力がブロック
３６において求められ、フィルタ３８に渡され、ここで
出力信号がある時間にわたって積分され平均信号が求ま
る。この平均信号は油レベル・センサ２６の浮きを受容
している自動変速機１６の貯油槽内の実際の油のレベル
及び濃度を精度よく示すものである。フィルタ３８は効
果的に信号ノイズ及び疑似又は無関係な信号を除去し、
実際の流体レベルに対応する精度の高い信号を供給す
る。
【００１６】ブロック４０において、図２のデータ信号
について多数の診断が行われ、油レベル決定を行うこと
ができるかを判断する。この診断の中には、油レベル・
センサ２６の出力が上下の閾値レベル間に存在する適正
な（ｌｅｇｉｔｉｍａｔｅ）信号であるか否かについて
の決定が含まれている。温度センサ２４の出力を監視す
ることによって、油温度に関する付加的な診断も行わ
れ、油温度が許容限度内にあるか否かを決定する。ま
た、エンジン速度も、受けるべき検査に対して許容可能
なアイドル速度であることを保証する特定の範囲内に収
まっているか否かについて監視される。
【００１７】先に示したように、エンジン速度はエンジ
ン速度変換器２８からの出力信号によって表わされる。
同様にして、伝達速度変換器３０の出力についても診断
が行われ、該出力が設定した閾値未満であることを保証
するようにしている。最後に、ブロック４０における診
断も、自動変速機のニュートラルへのシフトから所定期
間が経過し、伝達油に十分なドレイン・バック又は安定
時間が確保されたかどうかを決定する。
【００１８】判定ブロック４２では、データ信号が、ブ
ロック４０の診断検査を満足するか否かについて、及
び、自動変速機１６をニュートラルにシフトしてから十
分な期間が過ぎたかについて決定が行われる。診断が満
足されない場合、図示のようにプロセスは繰返し続けら
れる。しかしながら、診断がブロック４２で満足された
なら、ブロック４４で伝達油の濃度について第１の計算
が行われる。上述のように、そして当技術では公知のよ
うに、伝達油の濃度は当該油の温度の関数である。した
がって、電子制御装置２０は、温度センサ２４によって
感知された温度に対応する油濃度を決定するルックアッ
プ・テーブルを単に用いることもできる。油レベル・セ
ンサ２６の出力は該センサの浮きの高さと相関関係があ
り、これは貯油槽内の油の実際のレベルと当該油の濃度
との関数であるので、油濃度の通常値からのいかなる偏
差に対しても補償が行われなければならない。貯油槽内
の伝達油の有効体積は、自動変速機１６の動作に起因し
て油内で結果的に起きる空気の混入（ｅｎｔｒａｉｎｍ
ｅｎｔ）による影響を受ける。ブロック４６では、この
ような補償が行われ、伝達動作による空気混入を含む所
定の検査濃度における貯油槽内の油の実際のレベルが決
定される。勿論、このようなレベルは体積の指示であ
る。
【００１９】ブロック４８において、エンジン速度及び
安定時間によって影響を受けた油レベル・センサ２６の
出力信号について、更に補償が行われる。伝達油レベル
はアイドル速度に関係する。このような関係は、電子制
御装置２０のメモリ内に保持されているルックアップ・
テーブル内に定式化されている。次に、エンジン速度変
換器２８から得られた信号を用いて、油レベル・センサ
２６の出力信号のデータを通常のアイドル速度、例えば
６００ｒｐｍのような値に補償又は調整する。エンジン
のアイドル速度は、エアコンディショナ又はその他の補
助的負荷の活性化のようなエンジン負荷を含む多くのパ
ラメータの関数として変動し得る。
【００２０】ブロック４９において、安定時間に対して
更に補償が行われる。一旦自動変速機１６をニュートラ
ルにシフトさせると、油レベル・センサ２６が保持され
ている貯油槽内に油が排出され始める。同時に、伝達動
作中に油に混入された空気が油から離れ始める。したが
って、貯油槽内の実際の油量は、ニュートラルへのシフ
ト時点から測定される時間によって変化する。油が貯油
槽に還流する速度は容易に知ることができるので、安定
時間を貯油槽に還流される油の予測体積と相関付けたル
ックアップ・テーブルを電子制御装置２０内に設けるこ
ともできる。更に、安定時間は温度にも依存するので、
ルックアップ・テーブルが一群の曲線を含むようにして
もよい。具体的な安定時間を求めるためのプロセス３２
の検査を用いると、油レベル・センサ２６の出力に影響
を与える安定時間の偏差は、ルックアップ・テーブルか
ら容易に補償することができる。
【００２１】温度に関連する油濃度、エンジン速度及び
安定時間の変化に対して油レベル・センサ２６の出力信
号を補償した後、油レベル・センサ２６からの補正され
た信号は、理想的なアイドル状態の下での実際の油レベ
ルを表すことになる。所望のレベルからの調整されたレ
ベルのいかなる偏差も、ブロック５０においては誤差と
表されている。ブロック４６、４８及び４９における動
作は、ミリメートルのような線測定（ｌｉｎｅａｌ ｍ
ｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）におけるレベルの決定を意図し
たものであるので、ブロック５０で決定される誤差もこ
のような線寸法で計算され、次いで体積に変換される。
誤差はリットル等のように容易に認識可能な測定単位で
決定されるのが好ましい。この誤差は、貯油槽内に適切
な伝達流体がないこと、又は過剰な流体があることを示
すこともできる。
【００２２】上述のように、油濃度は温度に依存する。
したがって、自動変速機１６の貯油槽内の油の体積も温
度に依存する。このため、ブロック５８において、油レ
ベルを測定する実際の温度と油の典型的な動作温度との
間のいかなる体積変化をも補償する必要がある。図３に
示すように、温度センサ２４によって感知される油の温
度は、自動変速機１６の動作の全期間中、ブロック５２
において連続的に監視される。温度信号は適切なフィル
タ５４を通過し、ブロック５６において積分又は平均化
され、こうして特徴的な動作油温度をブロック５６にお
いて決定することができる。検査時の油の温度が油の平
均動作温度とは異なることがあるので、温度差を、した
がって、ブロック５０において決定される誤差の結果的
な相違に対して補償することがブロック５８において必
要がある。検査温度と典型的な動作温度が同一であれ
ば、ブロック５０で決定した誤差は正確である。しかし
ながら、検査温度が平均動作温度より高い或いは低い場
合、ブロック５０における誤差決定を調整し、自動変速
機１６に付加される又はそこから放出される油量を適切
なものにする必要がある。補正量はブロック５８におい
てルックアップ・テーブルから得られ、自動変速機１６
の貯油槽の設計体積に対する熱膨張を認めるように較正
される。ブロック６０において、温度補償されたレベル
の読取り及びその結果得られる誤差について計算が行な
われる。この情報は、変速機の貯油槽に伝達油を付加す
る又はそこから伝達油を除去するための適切な補正動作
を行なうために操作者によって用いられる。
【００２３】操作者は、補償された油レベル及び／又は
誤差決定の表示をブロック６１において要求し、適切な
補正動作を行うようにすることもできる。このような要
求は適宜のスイッチ等で行われる。このような要求が行
われると、ブロック６２において適切な表示がＬＥＤ又
は液晶装置のような読み取り装置上に行われる。表示要
求がない場合、プロセス３２は単に元に戻り、新たに処
理を開始する。
【００２４】ブロック５８で行われた温度の偏差に対す
る補償はブロック４９と５０との間行われてもよい。言
い替えれば、ブロック５０における体積誤差の計算の前
に、このような温度補償を行ってレベル決定を調整する
ことができる。また、こうした温度補償は上述し図示し
たように行うこともできる。いずれの場合でも、典型的
な動作温度からの偏差に対する補償が行われる。
【００２５】本発明の概念は、伝達油レベルを精度よく
測定し、測定したレベルを最適検査状態からの偏差に対
して補償するように動作する。このような補償は、油温
度の公称検査温度からの偏差、又はエンジン速度及び安
定時間の同様な偏差に基づいて行うことができる。油レ
ベル・センサ２６からの出力信号は、まず、基準の所望
検査状態からの油温度の偏差に起因する油濃度の変化に
対する調整を行なうために補償され、次に油レベル及び
誤差を調整して前述の偏差を補償する。したがって、理
想的な状態からのいかなる偏差に対しても補償が行われ
るので、各検査又は測定が理想的な検査状態で効果的に
行われることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概念を用いるのに適した伝達システム
のブロック図である。
【図２】図１の構造における種々の伝達センサと交信す
る電子制御装置のブロック図である。
【図３】本発明に係る方法を表わす流れ図である。
【符号の説明】
１０：伝達システム、 １２：入力軸、 １４：出力
軸、 １６：自動変速機、 １８：流体力学的リター
ダ、 ２０：電子制御装置、 ２２：データ及び制御バ
ス、 ２４：温度センサ、 ２６：油レベル・センサ、
２８：エンジン速度変換器、 ３０：伝達速度変換
器
フロントページの続き (72)発明者 トーマス・ハワード・ウィルソン アメリカ合衆国インディアナ州46226，イ ンディアナポリス，ノース・オーデュボ ン・ロード 4801 (72)発明者 フィリップ・フランクリン・マコーレイ アメリカ合衆国インディアナ州46077，ザ イオンズヴィル，ブレントウッド・アベニ ュー 11061 (72)発明者 ロナルド・アラン・リー アメリカ合衆国インディアナ州46112，ブ ラウンズバーグ，マーステラ・ドライブ 501 (72)発明者 ウィリアム・マイケル・マーレイ アメリカ合衆国インディアナ州46167，ピ ッツボーロー，ルーラル・ルート ナンバ ー １，ボックス 287ケイ

Claims (4)

    【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自動変速機
    （１６）内の油レベルを決定する方法であって、 前記自動変速機内の実際の油レベルを決定するステップ
    （２６）と、 基準アイドル・エンジン速度からの実際のエンジン速度
    の偏差を決定し、実際の油レベルの前記決定を、その関
    数として補償するステップ（４８）と、 前記の補償された実際の油レベルの、所望の油レベルか
    らの偏差を計算し、それから体積誤差を決定するステッ
    プ（５０）と、 実際の油温度の、前記伝達油の典型的な動作基準温度か
    らの偏差を決定するステップ（５８）と、 前記体積誤差を前記油温度の前記偏差の関数として調整
    するステップ（６０）とを含むことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】請求項１記載の方法であって、更に、 前記自動変速機（１６）をニュートラルにするステップ
    と、前記自動変速機をニュートラルにし、実際の油レベ
    ルの前記決定を行った時からの期間を決定し、実際の油
    レベルの前記決定を、その関数として補償するステップ
    （４９）とを含むことを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】請求項１又は２記載の方法であって、更
    に、 実際の伝達油のレベル及び濃度に対応する第１信号を発
    生するステップ（４４）と、 実際の伝達油温度に対応する第２信号を発生するステッ
    プ（５２）と、 を含み、前記実際の油レベルは、前記第１信号及び前記
    第２信号の関数として決定されることを特徴とする方
    法。
  4. 【請求項４】請求項１−３のいずれかの方法を実行する
    装置であって、 前記自動変速機（１６）に接続され、前記実際の油レベ
    ルを決定し、実際のエンジン速度の基準アイドル・エン
    ジン速度からの偏差を決定し、実際の油レベルの前記の
    決定をエンジン速度の前記偏差の関数として補償し、前
    記の補償された油レベルの所望の油レベルからの偏差を
    計算すると共にそれから体積誤差を決定し、実際の油温
    度の前記伝達油の典型的動作基準温度からの偏差を決定
    し、前記体積誤差を油温度の前記偏差の関数として調整
    するための手段（２０）を備えたことを特徴とする装
    置。
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