JPH068665B2 - 自動車の自動伝動装置におけるクラッチ間パワ−オン時シフトダウン方法 - Google Patents

自動車の自動伝動装置におけるクラッチ間パワ−オン時シフトダウン方法

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JPH068665B2
JPH068665B2 JP62030617A JP3061787A JPH068665B2 JP H068665 B2 JPH068665 B2 JP H068665B2 JP 62030617 A JP62030617 A JP 62030617A JP 3061787 A JP3061787 A JP 3061787A JP H068665 B2 JPH068665 B2 JP H068665B2
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speed ratio
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車の自動伝動装置においてクラッチ間速
度比シフト制御を実施する方法に関する。
本発明は、特に、自動車がトルクを伝達し、パワーオン
モードで走行しているときに速度比シフトダウンを実施
する方法に関する。
自動車の自動伝動装置は、一般に、その入力軸と出力軸
を結合する複数の歯車要素と、それらに対応して設けら
れた複数のトルク伝達断続装置とを含み、トルク伝達断
続装置は、所定の速度比の歯車装置に連結されており、
選択的に係合することにより入力軸と出力軸との間に所
望の速度比を設定するようになっている。
ブレーキは帯形、ディスク形のいずれでもよく、自動車
技術においては伝動装置のディスク形ブレーキを「クラ
ッチ」または「リアクション・クラッチ」と呼ぶ。
入力軸は、自動車の機関に流体式トルクコンバータなど
の流体カップリングを介して結合され、出力軸は車輪に
直接結合される。１つの順方向速度比から別の順方向速
度比へのシフト動作は、機関スロットル設定値および自
動車速度に応答して実行され、一般に、現在の速度比と
関連するクラッチ、すなわちブレーキ（オフに向かう）
の解放と、所望の速度比と関連するクラッチ、すなわち
ブレーキ（オンになる）の係合とから成る。
クラッチおよび／またはリアクション・クラッチを使用
して上述のように実行されるシフトは、クラッチ間シフ
トと呼ばれる。この種のシフトの良好な制御は、自動車
の加速のため、または上り坂で自動車の速度を維持する
ために低い速度比へのシフトダウンが要求される状況に
おいては特に困難である。そのようなシフトダウンは、
通常、高い伝動装置入力トルクを必要とし、ここではパ
ワーオン時シフトダウンと呼ばれる。
自動車の電子伝動装置制御システムに関連して、本発明
はフリーホイール（一方向）トルク伝達要素の必要な
く、高品質のクラッチ間パワーオン時シフトダウンを達
成することに関する。
このために、本発明による自動車の自動伝動装置のトル
ク伝達断続装置を動作させる方法は、特許請求の範囲第
１項に記載される特徴の組合せを有する。
自動車の電子伝動装置制御システムは、実際には、様々
な機関動作パラメータおよび伝動装置動作パラメータを
連続的に監視し、且つシフトに関するクラッチング（ク
ラッチ）装置に供給される圧力を精密に制御する能力を
備えているために有利である。
本発明による自動車の自動伝動装置のトルク伝達断続装
置を動作させる方法の好ましい実施例においては、パワ
ーオン時シフトダウンは、オフに向かうクラッチング装
置（高速度比トルク伝達機構に対応するトルク伝達断続
装置）のトルク容量を減少させることにより開始され、
伝動装置入力速度すなわち機関回転速度をシフト後に最
終的に達成すべき目標速度に向かって上昇させる。その
後、入力速度が上昇するにつれて、目標速度の値は、現
在の自動車速度およびシフトダウンされる速度比の関数
として連続的に決定される。入力速度がその目標速度に
近づくと、加圧流体が、オンになるクラッチング装置
（低速度比トルク伝達機構に対応するトルク伝達断続装
置）にその係合準備のために供給され、オフに向かうク
ラッチング装置のトルク容量は、入力速度をほぼ目標速
度に維持するのに充分な値まで増加される。オンになる
クラッチング装置は、その係合準備が完了すると、オフ
に向かうクラッチング装置が解放されるにつれて係合さ
れ、そこでシフトは完了する。クラッチング装置の交代
が起こるときに入力速度はほぼその目標値にあるので、
最小限の駆動系のトルク中断で高品質のシフトを達成す
ることができる。
上述のシフト方式は、制御システムのシフト中に様々な
クラッチング装置のトルク容量を正確に制御する能力に
依存している。このために、シフト制御に使用される様
々な校正圧力パラメータおよびタイミングパラメータ
は、シフトごとのシステムの性能に基づいて適応すべく
更新される。その結果、複数回のシフトについて校正ミ
ス、伝動装置の摩耗等に起因するそのようなパラメータ
の不正確さは補正されるので、一貫して高品質のシフト
動作を達成することが可能である。
以下、添付の図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図面の、特に第１図（ａ）および第１図（ｂ）に関して
説明すると、参照数字１０は、機関１２と、１つの逆方
向速度比および４つの順方向速度比を有する並列軸型伝
動装置１４とを含む自動車の駆動系である。機関１２
は、機関出力トルクを調整する加速ペダル（図示せず）
などの運転者により操作自在の装置に機械的に結合され
るスロットル機構１６を含む。機関出力トルクは、機関
出力軸１８を介して伝動装置１４に加えられる。
伝動装置１４は、流体式トルクコンバータ２４と、一連
の流体作動式クラッチング装置２６〜３４の１つまたは
幾つかとを介して、機関出力トルクを１対の駆動車軸２
０および２２に伝達する。これらのクラッチング装置
は、所望の伝動装置速度比を発生するために、所定のテ
ーブルにしたがって係合または解放される。
次に伝動装置１４に関してさらに詳細に説明すると、ト
ルクコンバータ２４のインペラ（入力部材）３６は、機
関１２の出力軸１８により入力シエル３８を介して回転
駆動されるように結合される。トルクコンバータ２４の
タービン（出力部材）４０は、インペラ３６により両者
間の流体伝達によって回転駆動され、シャフト４２を回
転駆動するように結合され る。固定子部材（リアク
タ）４４は、インペラ３６をタービン４０にトルク伝達
的に結合する流体を再誘導し、また固定子部材４４は、
一方向装置４６を介して伝動装置１４のハウジングに結
合される。
トルクコンバータ２４は、シャフト４２に固定されるク
ラッチ板５０から成るクラッチング装置２６をさらに含
む。クラッチ板５０には、機関出力軸１８と伝動装置の
シャフト４２との間に直接の機械的駆動関係を成立させ
るために、入力シエル３８の内面と係合自在である摩擦
面５２が形成される。クラッチ板５０は、入力シエル３
８とタービン４０との間の空間を２つの流体チャンバ
に、すなわち係合チャンバ５４と解放チャンバ５とに分
割する。係合チャンバ５４内の流体圧力が解放チャンバ
５６内の流体圧力を超えると、クラッチ板５０の摩擦面
５２は、第１図に示されるように、入力シエル３８と係
合するように移動され、それによりクラッチング装置２
６を係合させて、トルクコンバータ２４と並列の機械的
駆動結合を成立させる。そのような場合、インペラ３６
とタービン４０との間に滑りは生じていない。
解放チャンバ５６内の流体圧力が係合チャンバ５４内の
圧力を超えたときは、クラッチ板５０の摩擦面５２は、
入力シエル３８との係合から外れるように移動され、そ
れにより、上述のような機械的駆動結合を解除し、イン
ペラ３６とタービン４０との間に滑りを生じさせる。な
お、丸で囲まれた数字５により示された部分と係合チャ
ンバ５４との間で流体連通が行なわれ、丸で囲まれた数
字６により示された部分と解放チャンバ５６との間で流
体連通が行なわれる。
容積式油圧ポンプ６０は、破線６２により指示されるよ
うに、機関出力軸１８により入力シエル３８およびイン
ペラ３６を介して機械的に駆動される。ポンプ６０は、
流体タンク６４から低圧の圧力作動流体を受け取り、加
圧流体を出力ライン６６を介して伝動装置制御要素に供
給する。圧力調整弁(PRV)６８は、ポンプの出力ライン
６６に接続され、出力ライン内の流体の所定の量を制御
に従ってライン７０を介して、流体タンク６４に戻すこ
とにより出力ライン６０内の流体圧力（以下、ライン圧
力という）を調整する。さらに、圧力調整弁６８は、ト
ルクコンバータ２４に対する流体圧力をライン７４を介
して供給する。
ポンプおよび圧力調整弁の精密な構成は本発明の要点で
はない。代表的な形態のポンンは、米国特許４，３４
２，５４５号に記載され、代表的な形態の圧力調整弁は
米国特許第４，２８３，９７０号に記載されている。
伝動シャフト４２と別の伝動シャフト９０には、それぞ
れ、複数個の歯車要素（トルク伝達装置）が回転自在に
支持される。さらに詳細に言えば、歯車要素８０〜８８
はシャッフト４２上に支持され、歯車要素９８〜１０２
はシャフト９０上に支持される。歯車要素８８はシャフ
ト４２に堅固に結合され、歯車要素９８および１０２は
シャフト９０に堅固に結合されるる。歯車要素９２はフ
リーホイール（一方向）装置９３を介してシャフト９０
に結合される。歯車要素８０，８４，８６および８８
は、歯車要素９２，９６，９８および１００とそれぞれ
噛み合い係合する状態に維持され、歯車要素８２は、逆
方向遊び歯車１０３を介して歯車要素９４に結合され
る。シャフト９０自体は、歯車要素１０２および１０４
と、従来の差動歯車対（DG）１０６とを介して駆動車軸
２０および２２に結合される。
噛み合いクラッチ１０８は、シャフト９０にそれに沿っ
て軸方向に摺動自在であるようにスプライン結合され、
シャフト９０を歯車要素９６に堅固に結合する（第１図
に示される状態）か又は歯車要素９４に堅固に結合す
る。順方向速度比を介してのトルク伝達は、噛み合いク
ラッチ１０８がシャフト９０を歯車要素９６に結合する
時に歯車要素８４とシャフト９０との間に成立し、逆方
向速度比を介してのトルク伝達は、噛み合いクラッチ１
０８がシャフト９０を歯車要素９４に結合するときに歯
車要素８２とシャフト９０との間に成立する。
クラッチング装置２８〜３４は、伝動シャフト４２また
は９０に堅固に結合される入力部材と、１つまたは複数
の歯車要素に堅固に結合される出力部材とをそれぞれ具
備し、従って、クラッチング装置の係合により、対応す
る歯車要素とシャフトは、シャフト４２および９０の間
に駆動結合を生じさせるように互いに結合する。クラッ
チング装置２８はシャフト４２を歯車要素８０に結合
し；クラッチング装置３０はシャフト４２を歯車要素８
２および８４に結合し；クラッチング装置３２はシャフ
ト９０を歯車要素１００に結合し；クラッチング装置３
４はシャフト４２を歯車要素８６に結合する。クラッチ
ング装置２８〜３４は、それぞれ、戻しばね（図示せ
ず）により係合解除状態に向かって付勢される。
クラッチング装置の係合は、その係合チャンバに流体圧
力を供給することにより行なわれる。その結果得られる
クラッチング装置のトルク容量 は、戻しばねの圧力よ
り小さい加えられる流体圧力（以下、作動圧力デルタＰ
という）の関数である。丸で囲まれた数字１は、クラッ
チング装置２８の係合チャンバに加圧流体を供給するた
めの流体通路を表わし；丸で囲まれた数字２と文字Ｒ
は、クラッチング装置３０の係合チャンバに加圧流体を
供給するための流体通路を表わし；丸で囲まれた数字３
は、クラッチング装置３２の係合チャンバに加圧流体を
供給するための流体通路を表わし；丸で囲まれた数字４
は、クラッチング装置３４の係合チャンバに加圧流体を
誘導するための流体通路を表わす。
様々な歯車要素８０〜８８および９２〜１００の大きさ
の相対関係は、クラッチング装置２８，３０，３２およ
び３４の係合によりそれぞれ第１、第２、第３、および
第４の順方向速度比が係合されるように定められる。順
方向速度比を得るためには、噛み合いクラッチ１０８
は、第１図に示される位置になければならない。駆動車
軸２０および２２の機関出力軸１８からの有効遮断を含
む中立速度比は、全てのクラッチング装置２８〜３４を
解放状態に維持することにより得られる。様々な対の歯
車要素により規定される速度比は、一般に、タービン速
度Ｎtと出力速度Ｎoの比により表わされる。伝動装置１
４の代表的なＮt／Ｎo比は次の通りである。
第１速−2.368 第２速−1.273 第３速−0.808 第４速−0.585 後 退−1.880 前述のように、現在の順方向速度比から所望の順方向速
度比にシフトするためには、現在の速度比と関連する
（オフに向かう）クラッチング装置を解放し、且つ、所
望の速度比と関連する（オンになる）クラッチング装置
を係合することが必要である。たとえば、第１の順方向
速度比から第２の順方向速度比へのシフトの場合、クラ
ッチング装置２８の解放とクラッチング装置３０の係合
が必要である。後述するように、このような解放と係合
のタイミングは高品質のシフト動作を達成するために重
要であり、本発明は、第１に、一貫して高品質のパワー
オン時シフトダウンを達成するために、様々なクラッチ
ング装置２８〜３４に流体圧力を供給する制御方法を提
供することを目的とする。
伝動装置１４に関する流体制御要素は、手動弁１４０
と、方向サーボ機構１６０と、複数の電気的に動作され
る流体弁１８０〜１９０とを含む。手動弁１４０は、運
転者の要求に応答して動作し、方向サーボ機構１６０と
関連して、調整されたライン圧力を適切な流体弁１８２
〜１８８に誘導する。流体弁１８２〜１８８は、流体圧
力をクラッチング装置２８〜３４に誘導するように個々
に制御される。流体弁１８０は、ポンプ出力ライン６６
から圧力調整弁６８へ流体圧力を誘導するように制御さ
れ、流体弁１９０は、ライン７４からトルクコンバータ
２４のクラッチング装置２６へ流体圧力を誘導するよう
に制御される。方向サーボ機構１６０は、手動弁１４０
の状態に応じて動作し、噛み合いクラッチ１０８の位置
を適正に決定する。
手動弁１４０は、自動車の運転者から、運転者が希望す
る速度範囲を指示する軸方向機械的入力を受け取るシャ
フト１４２を含む。シャフト１４２は、概して破線１４
６により指示されるように、適切な機械的リンク機構を
介して表示機構１４４にさらに結合される。ポンプ出力
ライン６６からの流体圧力は、ライン１４８を介して手
動弁１４０に入力として加えられ、弁出力ラインは、順
方向速度比の係合のために流体圧力を供給する順方向
（Ｆ）出力ライン１５０と、逆方向速度比の係合のため
に流体圧力を供給する逆方向（Ｒ）出力ライン１５２と
を含む。従って、手動弁１４０のシャフト１４２が、表
示機構１４４に示されるＤ４、Ｄ３またはＤ２の位置へ
移動されると、ライン１４８からのライン圧力 は、順
方向（Ｆ）出力ライン１５０へ誘導される。シャフト１
４２が表示機構１４４に示されるＲ位置にあるときは、
ライン１４８からのランイン圧力は、逆方向（Ｒ）出力
ライン１５２へ送られる。手動弁１４０のシャフト１４
２がＮ（中立）またはＰ（パーク）位置にあるときは、
入力ライン１４８は分離され、順方向出力ライン１５０
および逆方向出力ライン１５２は、全ての流体を流体タ
ンク６４に戻す排出ライン１５４に接続される。
方向サーボ機構１６０は、流体にて作動される装置であ
り、順方向速度比または逆方向速度比のいずれかを選択
的に可能とするために噛み合いクラッチ１０８をシャフ
ト９０に沿って軸方向のシフトさせるシフトフォーク１
６４に結合される出力軸１６２を含む。出力軸１６２
は、サーボハウジング１６８の内部で軸方向に移動自在
であるピストン１６６に結合される。サーボハウジング
１６８の内部におけるピストン１６６の軸方向位置は、
チャンバ１７０および１７２に供給される流体圧力に従
って決定される。手動弁１４０の順方向出力ライン１５
０は、ライン１７４を介してチャンバ１７０に接続さ
れ、手動弁１４０の逆方向出力ライン１５２は、ライン
１７６を介してチャンバ１７２に接続される。
手動弁１４０のシャフト１４２が順方向範囲位置にある
とき、チャンバ１７０内の流体圧力は、ピストン１６６
を第１図で見て右方向へ押圧して、噛み合いクラッチ１
０８を係合させて歯車要素９６を介してのトルク伝達を
可能にする。手動弁１４０のシャフト１４２がＲ位置へ
移動されると、チャンバ１７２内の流体圧力は、ピスト
ン１６６を第１図で見て左方向へ押圧して、噛み合いク
ラッチ１０８を歯車要素９４と係合させ、逆方向速度比
の係合を可能にする。いずれの場合も、第２の速度比ま
たは逆方向速度比の実際の係合は、クラッチング装置３
０が係合するまで行なわれない。
方向サーボ機構１６０は、逆方向速度比を可能とする流
体弁としても動作する。そのために、方向サーボ機構１
６０は、電気的に動作される流体弁１８６に接続される
出力ライン１７８を含む。運転者が順方向速度比による
トルク伝達を選択し、方向サーボ機構１６０のピストン
１６６が第１図に示される位置にあるとき、ライン１７
６および１７８の間の通路は遮断される。これに対し、
運転者が逆方向歯車比によるトルク伝達を選択したとき
は、ライン１７６および１７８の間の通路は開いてい
る。
電気的に動作される流体弁１８０〜１９０は、それぞ
れ、その入力通路においてポンプ６０からの流体圧力を
受け取り、流体圧力を圧力調整弁６８またはそれぞれ対
応するクラッチング装置２６〜３４に誘導するように個
々に制御される。流体弁１８０はポンプ出力ライン６６
からライン圧力を直接受け取り、丸で囲まれた文字Ｖに
より指示される位置へ、その圧力の内から可変量の圧力
を圧力調整弁６８へ誘導するように制御される。流体弁
１８２，１８６および１８８は、手動弁１４０の順方向
出力ライン１５０から流体圧力を受け取り、丸で囲まれ
た数字４，３および１によりそれぞれ指示される位置
に、その圧力の内から可変量の圧力をクラッチング装置
３４，３２および３８へ誘導するように制御される。流
体弁１８６は、順方向出力ライン１５０および方向サー
ボ機構の出力ライン１７８から流体圧力を受け取り、丸
で囲まれた数字２および丸で囲まれた文字Ｒにより指示
される位置に、その圧力の内から可変量の圧力をクラッ
チング装置３０へ誘導するように制御される。流体弁１
９０は圧力調整弁６８のライン７４から流体圧力を受け
取り、丸で囲まれた数字６により指示される位置に、そ
の圧力の内から可変量の圧力をクラッチング装置２６の
解放チャンバ５６へ誘導するように制御される。クラッ
チング装置２６の係合チャンバ５４には、丸で囲まれた
数字５により指示される位置に、出力ライン７４からオ
リフィス１９２を介して流体圧力が供給される。
流体弁１８０〜１９０は、その入力通路と出力通路との
間で流体の流れを導くために、それぞれ対応する弁胴の
内部で軸方向に移動自在であるスプール要素２１０〜２
２０をそれぞれ有する。それぞれのスプール要素２１０
〜２２０が、第１図（ｂ）で見てその最も右側の位置に
あるとき、入力通路と出力通路は互いに接続される。そ
れぞれの流体弁１８０〜１９０は丸で囲まれた文字EXに
より指示されるように排出通路を含み、この排出通路
は、スプール要素が第１図（ｂ）で見て最も左側の位置
へ移動されたときに、対応するクラッチング装置から流
体を排出する。
第１図（ｂ）において、流体弁１８０および１８２のス
プール要素２１０および２１２は、それぞれの入力ライ
ンと出力ラインを互いに接続する最も右側の位置にあ
り、一方、流体弁１８４，１８６，１８８および１９０
のスプール要素２１４，２１６，２１８および２２０
は、それぞれの出力ラインと排出ラインを互いに接続す
る最も左側の位置にあるように示されている。それぞれ
の流体弁１８０〜１９０は、そのスプール要素２１０〜
２２０の位置を制御するソレノイド２２２〜２３２を含
む。このソレノイド２２２〜２３２は、対応するスプー
ル要素２１０〜２２０に結合されるプランジャ２３４〜
２４４と、対応するプランジャを包囲するソレノイドコ
イル２４６〜２５６とをそれぞれ有する。それぞれのソ
レノイドコイル２４６〜２５６の一方の端子は、図示さ
れるように接地電位に接続され、他方の端子は、ソレノ
イドコイルの動作を制御する制御装置２７０の出力信号
線２５８〜２６８に接続される。後述するように、制御
装置２７０は、圧力調整弁６８およびクラッチング装置
２６〜３４に供給される流体圧力を調整するために、所
定の制御計算に従ってソレノイドコイル２４６〜２５６
をパルス幅変調する。この変調のデューティサイクルは
供給される圧力の所望の大きさに関連して決定される。
流体弁１８０〜１９０をスプール弁として図示したが、
その代わりに別の種類の弁を使用することもできるであ
ろう。たとえば、ボール・弁座形の弁を使用することが
できる。一般的には、流体弁１８０〜１９０は、何れか
の３ポートパルス幅変調弁装置を使用して形成されれば
よい。
制御装置２７０に対する入力信号は、入力信号線２７２
〜２８４に供給される。手動弁のシャフト１４２の運動
に応答する位置センサ（Ｓ）２８６は、入力信号線２７
２を介して制御装置２７０に入力信号を供給する。速度
変換器２８８，２９０および２９２は、伝動装置１４の
内部の様々な回転部材の回転速度を検出し、それに従っ
た速度信号を入力信号線２７４，２７６および２７８を
それぞれ介して制御装置２７０に供給する。速度変換器
２８８は、伝動シャフト４２の速度、従ってタービン、
すなわち伝動装置の入力速度Ｎｔを検出し；速度変換器
２７０は、駆動車軸２２の速度、従って伝動装置の出力
速度Ｎｏを検出し；速度変換器２７２は、機関出力軸１
８の速度、従って機関回転数Ｎｅを検出する。位置変換
器２９４は、機関のスロットル機構１６の位置を検出
し、それに従った電気信号を入力信号線２８０を介して
制御装置２７０に供給する。
圧力変換器２９６は、機関１２のマニホルド絶対圧力(M
AP)を検出し、それに従った電気信号を入力信号線２８
２を介して制御装置２７０に供給する。温度センサ２９
８は、伝動装置の流体タンク６４の中の油の温度を検出
し、それに従った電気信号を入力信号線２８４を介して
制御装置２７０に供給する。
制御装置２７０は、入力信号線２７２〜２８４の入力信
号に後述する所定の制御計算に従い、流体弁のソレノイ
ドコイル２４６〜２５６の励磁を出力信号線２５８〜２
６８を介して制御する。制御装置２７０は、入力信号を
入力し且つ様々なパルス幅変調信号を出力する入出力
（Ｉ／０）装置３００と、アドレス、制御母線３０４お
よび両方向データ母線３０６を介してＩ／０装置３００
と通信するマイクロコンピュータ３０２とを含む。本発
明による方法において、パルス幅変調出力を発生するた
めの適切なプログラム命令を表わす流れ図は、第７図か
ら第１１図に示される。
本発明のパワーオン時シフトダウン方法に関連する伝動
装置の動作パラメータは、第２図のグラフａからｄに共
通の時間軸に関して示される。第２図のグラフａは、オ
ンになるクラッチング装置に対する圧力命令P(ONC)を示
し；第２図のグラフｂは、オフに向かうクラッチング装
置に対する圧力指令P(OFG)を示し；第２図のグラフｃ
は、タービン速度Ｎｔを示し；第２図のグラフｄは、車
軸（出力）トルクＴｏを示す。グラフ中に指示されるよ
うに、本発明によるパワーオン時シフトダウンは機能の
上で４つの段階Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに分割される。さら
に、シフト中の事象の順序を説明しやすくなるために時
間軸上に符号ｔ０〜ｔ７が示されている。
時間ｔ０になる以前には、車軸トルクＴｏを発生するた
めに相対的に高い速度比、たとえば第３の速度比が係合
される。従って、トルク伝達中の（オフに向かう）クラ
ッチング装置３２に対する圧力指令P(OFG)は、第２図の
グラフｂに示されるように、相対的に高い定常状態値Ｐ
ssに維持される。このような圧力指令は、滑りを阻止す
るように構成される所定の、トルクに従ったテーブルか
ら得られる。トルクコンバータ２４のクラッチング装置
２６を係合することもできるであろうが、この実施例に
関してはクラッチング装置２６は解放されるものと仮定
する。
時間ｔ０において、制御装置２７０は３速−２速シフト
ダウンを指令し、第２図に指示されるようなＡ段階（第
１の動作モード）を開始する。シフトは自動車速度の低
下または機関スロットル機構１６の設定値の増加に応答
して指令されれば良く、その場合、パワーオン時シフソ
ダウンであると考えられる。シフトのＡ段階では、オフ
に向かうクラッチング装置３２の圧力指令P(OFG)は、第
２図のグラフｂに示されるように、所定の、トルクおよ
び時間に従うテーブルに従って徐々に低下される。この
テーブルは、ここではオフに向かう解放テーブルと呼ば
れ、第３図にグラフにより示される。第３図において、
P(OFG)は圧力指令であり、Ｔｖはトルク変数である。
第３図に示される圧力テーブルは、第２図のグラフｂに
関連して述べた定常状態圧力テーブルに適応するので、
第３図のＡ段階テーブルから（時間ｔ０で）得られる初
期圧力指令P(OFG)は、実際にはシフト前の定常状態指令
Ｐssに対応する。クラッチング装置３２は、時間ｔ１に
おいてスリップし始め、タービン速度Ｎｔは、第２図の
グラフｃに示されるように機関回転数Ｎｅに伴なって上
昇し始める。スリップによって、車軸トルクＴｏは、第
２図のグラフｄに示されるように減少し始める。
オフに向かうクラッチング装置３２の摩擦要素間のスリ
ップにより生じる、その入力速度と出力速度との速度差
デルタＮofgが、タービン速度に従属する第１の基準値R
EFofgを超えると、シフトのＡ段階は終了し、Ｂ段階
（第２の動作モード）が開始される。スリップにより生
じる速度差デルタＮofgはタービン速度Ｎｔと、差動歯
車対１０６を介して伝動シャフト９０に伝えられる出力
速度ｎｏとの差として考えれば良い。従って、第１の基
準値REFofgは、第２図のグラフｃにタービン速度のトレ
ースの延長線に関して示されている。
シフトのＢ段階に入ると、第２図のグラフｂおよびｃに
示されるように、クラッチング装置３２に対する圧力指
令P(OFG)の低下は停止するので、タービン速度Ｎｔは上
昇し続ける。この時間中、車軸トルクＴｏは、第２図の
グラフｄに示されるように圧力指令P(OFG)に伴なって相
対的に一定のままである。第３図のオフに向かう解放テ
ーブルに関連していえば、Ｂ段階を圧力指令P(OFG)は、
Ａ−Ｂ遷移時の時変数を不変とすることにより得られ
る。このように、圧力指令P(OFG)は、時間 ｔ２を後は
トルク従属性を保持し、第３図のトレース３１０に沿っ
て変化することができる。
時間ｔ３において、タービン速度Ｎｔは、シフトダウン
される（第２の速度）比の目標値Ｎtarに対する第２の
基準値REFoncの範囲内まで上昇するので、シフトのＢ段
階は終了する。このような目標値は、第２図のグラフｃ
に破線のトレース３１２により表わされ、出力速度Ｎｏ
と、差動歯車対１０６および第２の速度比に関して作用
する歯車要素８４により提供される速度比との関数とし
て容易に計算される。第２の基準値REFoncはタービン速
度の関数として決定され、物理的にはオンになるクラッ
チング装置３０の摩擦要素間のスリップ量を示すと考え
られ、すなわちある速度でクラッチング装置３０が係合
すればタービン速度が目標速度Ｎtarとなる場合のその
速度差を表わす。この基準値は第２図のグラフｃに目標
速度のトレース３１２に関して示される。
前述のように、第２の基準値REFoncおよび第１の基準値
REFofgはタービン速度に従って決定される。さらに詳細
にいえば、第２の基準値REFoncおよび第１の基準値REF
ofgは、タービン速度の上昇に伴なって増加するので、
相対的に高速のシフト動作中はタービン速度はより速く
上昇することができる。そのため、タービン速度の上昇
に伴なってシフトのＢ段階の持続時間は短縮され、これ
により、高速シフトの持続時間が過剰に長くなる事態は
阻止される。
シフトのＣ段階（第３の動作モード）においては、オン
になるクラッチング装置３０に対する圧力指令P(ONC)
は、第２図のグラフａに示されるように、クラッチ係合
準備のためにその係合チャンバを充満するようにトルク
従属レベルＰｆまで上昇する。同時に、オフに向かうク
ラッチング装置３２に対する圧力指令P(OFG)は、第２図
のグラフｂに示されるように、タービン速度Ｎｔをトレ
ース３１２により示される第２の速度比の目標速度より
わずかに高い値に保持するために、動的値（圧力指令）
Ｐdynまで上昇する。後述するように、動的値（圧力指
令）Ｐdynは、開ループ項Ｐol、閉レープ項Ｐclおよび
適応項Ｐadに従って決定される。開ループ項Ｐolは、第
３図のオフに向かう解放テーブルの場合と同様にトルク
および時間の関数として所定のテーブルに従って決定さ
れ、閉ループ項ＰClは、タービン速度Ｎｔとシフダウン
される速度比に関する目標速度Ｎtarとの差の関数とし
て決定され；適応項Ｐadは、Ｂ段階とＣ段階との遷移時
におけるタービン速度Ｎbcの関数として決定さる。圧力
指令が上昇すると、オフに向かうクラッチング装置３２
のトルク容量は増加され、車時トルクＴｏはほぼそのシ
フト前値Ｔｏに戻る。
実際には、オンになるクラッチング装置を充満するため
に必要な時間とは無関係に、タービン速度Ｎｔを、最短
保持時間ｔholdだけ目標速度Ｎtarよりわずかに高い値
に保持しなければならないことがわかっている。しかし
ながら、オンになるクラッチング装置を充満状態に保持
することは望ましくない。従って、計算上の充満時間ｔ
fillが最短保持時間ｔholdより短い場合は、充満開始を
時間ｔ３の後まで遅らせれば良い。
時間ｔ４において、オンになるクラッチング装置３０は
充満されてＣ段階は終了し、Ｄ段階（第４の動作モー
ド）が開始される。この時点で、オンになるクラッチン
グ装置３０に対する圧力指令Ｐ(ONC)は、第２図のグラ
フａに示されるように、テーブルに従った（トルクに従
属する）初期値Ｐｉまで低下された後、トルク変数Ｔｖ
および時間の関数として徐々に上昇する。オンになるク
ラッチング装置３０のトルク容量が増加するにつれて、
タービン速度Ｎｔはシフトダウンされる速度比に関する
目標速度に向かって低下し、車軸トルクＴｏはそのシフ
ト後値Ｔｆに向かって増加する。時間ｔ４の後の校正時
間である時間ｔ５において、圧力指令P(OFG)は、第２図
のグラフｂに示されるように、オフに向かうクラッチン
グ装置３２を徐々に解放するために徐々にゼロまで低下
する。時間ｔ６においてオフに向かうクラッチング装置
３２は完全に解放され、時間ｔ７においてオンになるク
ラッチング装置３０は、完全に係合されるのでＤ段階は
終了し、３速−２速シフトダウンが完了する。
上述の制御方法により、フリーホイール（一方向）トル
ク伝達要素を使用せずに一貫して高品質のクラッチ間パ
ワーオン時シフトダウンを達成することができる。様々
なトルク伝達断続装置の係合力を電子的に決定する能力
は、オンになるクラッチング装置の係合に先立って伝動
装置の入力速度（タービン速度Ｎｔ）をシフトダウンさ
れる速度比における、その目標速度に関連する所定の値
とするために利用され、それにより、シフト中における
駆動系のトルク中断は最小限に抑えられる。圧力指令の
適応項Ｐadは、制御要素の指令圧力を正確に供給する能
力に影響を及ぼす校正ミス、摩耗またはその他の誤差原
因によってシフトの質が劣化されることのないように作
用する。圧力指令P(OFG)の適応項Ｐadに関するテーブル
は、第４図にグラフにより示される。前述のように、適
応項Ｐadは、シフトのＢ段階とＣ段階との遷移時におけ
るタービン速度Ｎbcの関数として決定される。第４図に
示されるように、適応項adは、基準低速度Ｎloと、基準
高速度Ｎhiとにそれぞれ対応する２つの点ＬおよびＨに
より規定される。ＮloとＮhiとの間で降下するＮbcの何
らかの値に対する適応値Ｐadは、点ＬおよびＨを結ぶ線
３１６に沿って直線的ち内挿され決定される。点Ｌおよ
びＨは、それぞれ、必要に応じて適応項Ｐadの値を調整
するために第４図に指示されるように上下されれば良
い。
パワーオン時シフトダウンの進行中に圧力指令P(OFG)の
発生に使用される適応項Ｐadの調整は、第５図および第
６図にグラフにより示される。Ｃ段階からＤ段階への遷
移時にタービン速度Ｎｔと、シフトダウンされる速度比
に関する目標速度Ｎtarとの差、デルタＮｔが測定され
る。先に第２図のグラフｃに関連して説明したように、
圧力指令P(OFG)は、タービン速度Ｎｔを目標速度Ｎtar
よりわずかに高い値に維持するように形成される。パワ
ーオン時シフトダウンが終了するたびに、測定された
差、デルタＮｔは、圧力指令の適応項Ｐadを調整するた
めに使用されるタービン速度誤差項Ｅtsに達するための
基準差REFdifと比較される。第５図のグラフは適応圧力
修正項Ｃadとタービン速度誤差項Ｅtsとの関数を示し、
第６図のグラフは、適応圧力修正項Ｃadが第４図に規定
される点ＬおよびＨにどのように適用されるかを示す。
第５図に関してさらに詳細に説明すると、適応圧力修正
項Ｃadは、タービン速度誤差項Ｅtsの関数として非線形
基本利得テーブルおよび非線形方向感知動的利得変更子
に従って決定される。基本利得テーブルはトレース３２
０により示され、圧力指令の適応項Ｐadの収束調整ミス
を比較的少なく抑えるために相対的に低くなっており、
動的利得変更子は、測定誤差の時間積分値に関連して基
本利得を増加するように作用する。動的利得変更子の効
力はトレース３２２により示される最大総利得により制
限される。最大総利得は誤差の大きさによって決まる。
逆の符号の大きな誤差が検出されたとき、変更子はゼロ
にリセットされる。符号が正であるタービン速度誤差
（Ｎｄｉｆｆが大きすぎる場合）は正の修正を実行させ
て、適応項Ｐadを増加させる。符号が負であるタービン
速度誤差（Ｎdiffが小さすぎる場合）は負の修正を実行
させて、適応項Ｐadを減少させる。動的利得変更子は、
基本利得修正（正方向または負方向）を一方向のタービ
ン速度誤差項Ｅtsの積分値に関連して最大総利得に至る
まで増加させることができる。グラフにおいて、トレー
ス３２０および３２２の間の斜線領域は、動的利得変更
子の権限範囲を表わす。
このように、適応圧力修正項Ｃadは、検出される誤差の
分布がゼロ誤差を、またはその付近の値を中心としてい
る場合は主に基本利得テーブルに従って決定される。検
出誤差の分布が正方向または負方向に著しい偏りを生じ
たときは、動的利得変更子が有効状態となり、誤差の急
速修正を実行するために基本利得に加えられる。本質的
には、適応修正は検出誤差が大きくなるにつれて、ま
た、誤差を修正するために必要とされる時間が長くなる
につれて大きくなる。
第６図に関して詳細に説明すると、適応圧力修正項Ｃad
は、シフトのＢ段階とＣ段階との遷移時におけるタービ
ン速度Ｎtbcに従って、第４図の点ＬおよびＨの間で割
当てられる。このような割当てがどのように実行される
かは、第６図にトレース３２４および３２６により示さ
れる。トレース３２４は終点Ｌに関する利得係数ＧＬを
表わし、トレース３２６は終点Ｈに関する利得係数ＧＨ
を表わす。
適応圧力修正が適正に行なわれたパワーオン時シフトダ
ウンが終了するたびに、終点Ｌは，量（Ｃad＊ＧＬ）だ
け調整され、終点Ｈは、量（Ｃad＊ＧＨ）だけ調整され
る。パワーオン時シフトダウンのそれぞれの種類（たと
えば３速−２速または４速−２速）に対して別個の適応
項Ｐadと、対応する点ＬおよびＨが提供され、従って、
それ以降のパワーオン時シフトダウンにおいて計算上の
圧力指令P(OFG)は、速度差Ｎdiffを基準差値REFdifによ
り密接に対応させる。その結果、制御システム要素のオ
フに向かう圧力指令P(OFG)を正確に決定する能力に影響
を及ぼす変化条件は、所定の種類のいくつかのパワーオ
ン時シフトダウンの全てについて完全に補正される。
第７図から第１１図に示される流れ図は、本発明のパワ
ーオン時シフトダウン制御方法を実施する際に制御装置
２７０のマイクロコンピュータ３０２により実行される
べきプログラム命令を表わす。
第７図の流れ図は、必要に応じて特定の制御機能を実行
するために様々なサブルーチンを呼出す主または監視プ
ログラムを表わす。第８図から第１１図の流れ図は、本
発明に関連するそれらのサブルーチンにより実行される
機能を表わす。
ここで第７図に関してさらに詳細に説明すると、３７０
は自動車の各動作周期の開始時に本発明の制御機能を実
行するのに使用される様々なレジスタ、タイマー等を初
期設定するために実行される一連のプログラム命令を示
す。この初期設定に続いて、命令ブロック３７２〜３８
０は、それらの命令ブロックと戻り線３８２とを結ぶ流
れ図線により指示されるように順次繰返して実行され
る。命令ブロック３７２は入力信号線２７２〜２８４を
介してＩ／Ｏ装置３００に印加される様々な入力信号を
読取り且つ調整し、制御装置の様々なタイマーを更新
（増分）する。命令ブロック３７４は、トルク変数Ｔｖ
を含めて、制御計算において使用される様々な項を計算
する。トルク変数項Ｔｖを計算するために使用される数
式は、シフトアップ時圧力指令の発生を目的とする１９
８５年１１月２９日出願の米国特許出願第８０２，６７
６号に記載されている。
命令ブロック３７６は、スロットル位置、自動車速度お
よび手動弁の位置を含むいくつかの入力に従って所望の
速度比Ｒdesを決定する。伝動装置の制御においては、
この機能は一般にシフトパターン発生と呼ばれる。命令
ブロック３７８は、必要に応じて比シフトを実行するた
めにクラッチング装置に対する圧力指令を決定する。圧
力調整弁PRVおよびシフトに関与しないクラッチング装
置に対する圧力指令も決定される。命令ブロック３７８
の内容は、以下に第８図から第１１図の流れ図に関連し
て詳細に説明される。命令ブロック３８０は、クラッチ
ング装置およびPRVに対する圧力指令を様々なアクチュ
エータの動作特性（実験的に得られる）に基づいて、PW
Mデューティサイクルに変換し、それに従ってアクチュ
エータコイルを励磁する。
第８図から第１１図の流れ図は、第７図の主ループ命令
ブロック３７８に総括されているクラッチおよびPRVの
圧力決定計算を表わす。第８図に関して詳細に説明する
と、併せて３８８により示される各ブロックは、シフト
が適正である場合に初期条件をセットアップするために
実行される。シフトが適正である場合、併せて３９０に
より示される各ブロックは、シフトに関与するクラッチ
ング装置に対する圧力指令を発生するために実行され
る。その後、命令ブロック３９２および３９４は、シフ
トに関与しないクラッチおよび圧力調整弁PRVに対する
圧力指令を発生するために実行され、そこでルーチンを
完了する。
命令ブロック３９４に指示されるように、圧力調整弁PR
Vに対する圧力指令は、様々なクラッチング装置の圧力
指令の中で最も高い値と等しくなるように設定される。
数字３８８により示されるブロックには、「SHIFT IN P
ROGRESS」フラグの指示に従ってシフトが進行中である
か否かを判定する決定ブロック３９６と；実際の速度比
Ｒact（すなわちNt/No）が第７図の命令ブロック３７６
において決定される所望の速度比Ｒdesと等しいか否か
を判定する決定ブロック３９８と；比シフトに関する初
期条件をセットアップする命令ブロック４００とが含ま
れる。命令ブロック４００は、決定ブロック３９６およ
び３９８に対する返答が共に否定である場合にのみ実行
される。そのような場合、命令ブロック４００は、先の
比変数ＲoldをＲactと等しくなるように設定し、「SHIF
T IN PROGRESS」フラグをセットし、シフトタイマーを
クリアし且つオンになるクラッチング装置の充満時間ｔ
fillを計算する。シフトが進行中である場合、流れ図線
４０２により指示されるように、ブロック３９８および
４００の実行はスキップされる。シフトが進行中でな
く、決定ブロック３９８に対する返答が肯定である場合
は、命令ブロック４００と、３９０により示される各ブ
ロックの実行は、流れ図線４０４により指示されるよう
にスキップされる。
３９０により示されるブロックには、シフトがシフトア
ップであるか、またはシフトダウンであるかを判定する
決定ブロック４０６と；シフトがシフトアップである場
合に係合中の（シフト中の）クラッチング装置に対する
圧力指令を発生する命令ブロック４０８；シフトがシフ
トダウンである場合に係合中のクラッチング装置に対す
る圧力指令を発生する命令ブロック４１０とが含まれ
る。本発明は、パワーオン時シフトダウンのための圧力
指令の発生に関連するものであるので、第９図から第１
１図の流れ図を参照して命令ブロック４１０をさらに詳
細に説明する。
第９図の流れ図に入ると、まず、指令されたシフトダウ
ンが低トルクであり、且つ手動弁１４０の再位置決めに
応答するものであるか否かを判定するために、決定ブロ
ック４１２が実行される。決定ブロック４１２に対する
返答が肯定である場合、従来のように係合中のクラッチ
ング装置を解放し、且つシフトダウンされる速度比のト
ルク伝達装置に関するクラッチング装置を係合するだけ
でシフトダウンを実行することができる。この種のシフ
トはパワーオフ時シフトダウンと呼ばれ、「POWER-OFF」
フラグをセットするために命令ブロック４１４が実行さ
れる。決定ブロック４１６は、「POWER-OFF」フラグがそ
の他の理由によりセットされているか否かを判定する。
パワーオフ時シフトダウンが適正に実行されていること
が判定されれば、オンになるクラッチング装置を充満
し、次にオフに向かうクラッチング装置を解放し、且つ
オンになるクラッチング装置を係合するために、第９図
の流れ図の残るブロックが実行される。この手順は、ま
ず、「FILL COMP」フラグ指示に従ってシフトの充満段階
が完了したか否かを、決定ブロック４１８において判定
することにより実行される。完了していない場合、全体
を４２０により示される流れ図分岐路が実行され；完了
した場合は、全体を４２２で示される流れ図分岐路が実
行される。
流れ図分岐路４２０は、ブロック４２４および４２６か
ら構成される充満初期設定ルーチンと、ブロック４２８
および４３０から構成される充満完了ルーチンとを含
む。パワーオフ時シフトダウンが開始されるたびに、「F
ILL COMP」フラグはセットされず、充満初期設定ルーチ
ンの決定ブロック４２４は、「FILL START」フラグの指示
に従って充満段階が開始されたか否かを判定する。当
初、「FILL START」フラグはセットされず、オンになるク
ラッチング装置の動作デューティサイクルDC(ONC)を１
００％に等しくなるように設定し、「FILL START」フラグ
をセットし、且つFILL TIMERを始動するために命令ブロ
ック４２６が実行される。その後、決定ブロック４２４
に対する返答は肯定となり、命令ブロック４２６の実行
は流れ図線４３２により指示されようにスキップされ
る。
充満完了ルーチンの決定ブロック４２８は、FILL TIMER
のカウントが第８図の命令ブロック４００で決定される
充満時間ｔfill以上であるか否かを判定する。返答が肯
定であれば、DC(ONC)を０％に等しくなるように設定
し、且つ「FILL COMP」フラグをセットするために命令ブ
ロック４３０が実行される。決定ブロック４２８に対す
る返答が否定である場合は、充満段階は完了しておら
ず、命令ブロック４３０の実行は、流れ図線４３４によ
り指示されるようにスキップされる。
流れ図分岐路４２２は、ブロック４３６〜４４２から構
成されるシフト初期設定ルーチンと、ブロック４４４〜
４５０から構成されるシフト完了ルーチンとを含む。シ
フト初期設定ルーチンの決定ブロック４３６は、「FIRST
FILL」フラグの指示に従って「FILL COMP」フラグがセッ
トされているか否かを判定する。セットされていれば、
シフトのトルク段階および慣性段階をセットアップする
ために命令ブロック４３８および４４０が実行される。
命令ブロック４３８は、オンになる(ONC)クラッチング
装置およびオフに向かう(OFG)クラッチング装置に関す
る圧力パラメータＰｉ；Ｐｆおよびｔｆを第３図に示さ
れる一般式形式の所定の、トルク従属圧力テーブルに従
って決定する。命令ブロック４４０は、慣性段階タイマ
ーIP TIMERを始動し且つ「FIRST FILL」フラグをリセット
する。その後、決定ブロック４３６に対する返答は否定
となり、比完了のパーセンテージ％RATCOMPを計算する
ために命令ブロック４４２が実行される。慣性段階完了
ルーチンにおいて、決定ブロック４４４および４４６
は、IP TIMERのカウントが最大値MAXであるか否か、ま
たは項％RATCOMPがほぼ１００％に等しいか否かを判定
するために実行される。決定ブロック４４４および４４
６のいずれか一方に対する返答が肯定であれば、シフト
は完了しており、「SHIFT IN PROGRESS」フラグをリセッ
トし、オンになるデューティサイクルDC(ONC)を１００
％に等しくなるように設定し、オフに向かうデューティ
サイクルDC(OFG)を０％に等しくなるように設定し、且
つ「POWER-OFF」フラグをリセットするために命令ブロッ
ク４４８が実行される。決定ブロック４４４および４４
６に対する返答が共に否定である場合は、オンになる圧
力指令P(ONC)およびオフに向かう圧力指令P(OFG)をテー
ブルに従ったＰｉ、Ｐｆ、ｔｆおよびIP TIMERの値の関
数として決定するために命令ブロック４５０が実行され
る。「 POWER-OFF」フラグがセット状態でない場合、指令され
たシフトはパワーオン時シフトダウンであり、第９図お
よび第１０図の丸で囲まれた数字１と、第１０図および
第１１図の丸で囲まれた文字Ａ〜Ｄとにより指示される
ように、シフトを実行するために第１０図および第１１
図の流れ図が実行される。第１０図の流れ図はシフトの
進行を監視し、シフトの異なる段階を設定するためのも
のであり、ここでは、シフト段階確定ルーチンと呼ばれ
る。４つのフラグー「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」および
「Ｄ」−はシフトのどの段階が実行されているかを識別
するために使用され、それらのフラグは、第２図のグラ
フで使用される文字Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに対応する。第
１１図（ａ）から第１１図（ｄ）の流れ図は、それぞ
れ、段階Ａ〜Ｄの間の圧力指令P(ONC)およびP(OFG)を発
生する。
第１０図の流れ図は、決定ブロック４５２において
「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」または「Ｄ」フラグがセット状
態にあるか否かを判定することにより開始される。フラ
グがセットされていなければ、シフトは指令されてお
り、「Ａ」フラグをセットするために命令ブロック４５
４が実行される。次に、オフに向かうクラッチング装置
のスリップにより生じる速度差、デルトＮofgの符号が
負であり、且つその大きさが基準値−REFを超えるか否
かを判定するために決定ブロック４５６が実行される。
その返答が肯定であれば、パワーオン時シフトダウン制
御は不適切であり、「POWER-OFF」フラグをセットし、且
つ様々なタイマーをクリアするために命令ブロック４５
８が実行され、そこでシフトをパワーオフ時シフトダウ
ンとして改めて開始することができる。
丸で囲まれた文字Ａにより指示されるように、次に、第
２図のグラフｂに関連して先に説明した通り、オフに向
かうクラッチング装置の漸次解放のための圧力指令P(OF
G)を決定するために、第１１図（ａ）の流れ図が実行さ
れる。この流れ図に関して説明すると、命令ブロック４
６０は、オフに向かうタイマーOFG TIMERを増分するた
めに実行される。次に、OFG TIMERのカウントが相対的
に長い時間基準Ｔrefを超えるか否かを判定するために
決定ブロック４６２が実行される。返答が否定であれ
ば、シフトは正常に進行しており、オフに向かうクラッ
チング装置に対する圧力指令P(OFG)を第３図の所定のテ
ーブルからトルク変数ＴｖおよびOFG TIMERカウント
（ｔ）の関数として決定するために、命令ブロック４６
４が実行される。決定ブロック４６２に対する返答が肯
定である場合は、シフトを第９図のパワーオフ時ルーチ
ンによって実行すべきであると仮定され、シフトをパワ
ーオフ時シフトとして改めて開始することができるよう
に「POWER-OFF」フラグをセットし、且つ様々なタイマー
をクリアするために命令ブロック４６６が実行される。
「Ａ」フラグがセット状態にある間は、「Ｂ」、「Ｃ」
または「Ｄ」フラグがセット状態にあるか否かを判定す
るために、第１０図のシフト段階確定ルーチンの決定ブ
ロック４６８が実行される。決定ブロック４６８に対す
る返答が否定であれば、シフトはＡ段階にあり、オフに
向かうクラッチング装置のスリップにより生じる速度
差、デルタＮofgを第１の基準値REFofgと比較するため
に、決定ブロック４７０が実行される。測定された速度
差が第１の基準値以下である場合、シフトＡ段階は依然
として適切であり、第１１図（ａ）の流れ図が再び実行
される。測定された速度差が第１の基準値より大きい場
合は、「Ｂ」フラグをセットし且つOFG TIMERからのカ
ウントを項ｔabに記憶することによりＡ段階からＢ段階
への移行を行なうために命令ブロック４７２が実行され
る。丸で囲まれた文字Ｂにより指示されるように、次
に、第２図のグラフｂおよびｃに関連して先に説明した
通り、タービン速度Ｎｔが機関回転数Ｎｅに伴なって上
昇する間に、圧力指令P(OFG)を保持するために第１１図
（ｂ）の流れ図が実行される。
この流れ図に関して説明すると、命令ブロック４７４
は、圧力指令P(OFG)を第３図の所定のテーブルからトル
ク変数Ｔｖおよび記憶時間ｔabの関数として決定するた
めに実行される。次に、現在のタービン速度Ｎｔを先の
タービン度Ｎｔ(old)と比較するために決定ブロック４
７６が実行される。現在のタービン速度が先のタービン
速度値以下である場合、シフトは所望の通りに進行して
おらず、１．０より小さい校正定数をＫとしてP(OFG)=K
*P(OFG)と設定することにより、圧力指令P(OFG)をさら
に低下させるために命令ブロック４７８が実行される。
現在タービン速度Ｎｔが先のタービン速度Ｎｔ(old)を
超えるようになるまで、圧力指令P(OFG)は、さらにこの
ように繰返し低下される。現在タービン速度Ｎｔが先の
タービン速度Ｎｔ(old)を超えた時点で、命令ブロック
４７８の実行は流れ図線４８０により指示されるように
スキップされる。
「Ｂ」フラグがセット状態にある間は、「Ｃ」または
「Ｄ」フラグがセット状態にあるか否かを判定するため
に、第１０図のシフト段階確定ルーチンの決定ブロック
４８２が実行される。決定ブロック４８２に対する返答
が否定であれば、シフトはＢ段階にあり、オンになるク
ラッチング装置のスリップを表わす速度差、デルタＮ
oncを第２の基準値REFoncと比較するために決定ブロッ
ク４８４が実行される。測定された速度差が第２の基準
値を超える場合、Ｂ段階は依然として適切であり、丸で
囲まれた文字Ｂにより指示されるように、第１１図
（ｂ）の流れ図が再び実行される。測定された速度差が
第２の基準値以下である場合は、「Ｃ」フラグをセット
し且つ遷移時のタービン速度Ｎｔを項Ｎbcに記憶するこ
とによりＢ段階からＣ段階への移行を行なうために命令
ブロック４８６が実行される。次に、丸で囲まれた文字
Ｃにより指示されるように、オンになるクラッチング装
置の充満を開始し、且つ第２図のグラフａからｃに関連
して先に説明した通り、タービン速度をシフトダウンさ
れる速度比に関する目標速度よりわずかに高い値に保持
するように、オフになるクラッチング装置の圧力指令P
(OFG)を上昇させるために第１１図（ｃ）の流れ図が実
行される。
この流れ図に関して説明すると、命令ブロック４８８
は、開ループ項Ｐol、閉ループ項Ｐclおよび適応項Ｐad
に従って圧力指令P(OFG)を決定するために実行される。
開ループ項Ｐolは、第３図のオフに向かう解放テーブル
の場合と同様に、所定のテーブルに従ってトルク変数Ｔ
ｖおよび時間の関数として決定され；閉ループ項Ｐｃ１
は、タービン速度Ｎｔとシフトダウンされる速度比に関
する目標速度との差の関数として決定され；適応項Ｐad
はＢ段階とＣ段階との遷移時に命令ブロック４８６によ
り記憶されるタービン速度Ｎbcの関数として決定され
る。
次に、「FILL START」フラグがセットされているか否かを
判定するために決定ブロック４９０が実行される。第９
図のパワーオフ時シフトダウンルーチンに関連して説明
したように、「FILL START」フラグは当初はリセット状態
にあり、決定ブロック４９０に対する返答は否定とな
る。そのような場合、次に、第８図の命令ブロック４０
０において計算された充満時間ｔfillが、所定の保持時
間ｔholdより短いか否かを判定するために、決定ブロッ
ク４９２が実行される。その返答が否定であれば、「FIL
L START」フラグをセットし、オンになるクラッチング装
置と関連するソレノイド弁のデューティサイクルDC(ON
C)を１００％に設定し、且つFILL TIMERを始動すること
によりオンになるクラッチング装置の充満を開始するた
めに命令ブロック４９４が実行される。充満時間ｔfill
が保持時間ｔholdより短い場合は、HOLD TIMERを増分す
るために命令ブロック４９６が実行され、HOLD TIMERの
カウントが差（ｔhold−ｔfill）以上であるか否かを判
定するために決定ブロック４９８が実行される。
決定ブロック４９８に対する返答が肯定であれば、前述
のように充満を開始するために命令ブロック４９４が実
行される。決定ブロック４９８に対する返答が否定であ
る場合は、充満は遅延される。
以上の説明から明白であるように、オンになるクラッチ
ング装置の充満はシフトのＣ段階の開始時に開始される
とは限らない。厳密には、充満の開始は所定の保持時間
ｔholdに関連して、Ｃ段階の持続時間が少なくともｔ
holdと等しくなるように決定される。第２図のグラフｃ
に関連して先に説明したように、これは、タービン速度
を目標速度ＮtarよりＣ段階とＤ段階との遷移時だけわ
ずかに大きい値に確実に安定させるために行なわれる。
オンになるクラッチング装置の充満を開始するために命
令ブロック４９４が実行された後は、決定ブロック４９
０に対する返答は肯定となり、FILL TIMERのカウントが
充満時間ｔfillと少なくとも等しいか否かを判定するた
めに決定ブロック５００が実行される。その返答が肯定
であれば充満は完了しており、オンになるクラッチング
装置と関連するソレノイド弁のデューティサイクルを０
％に設定し、且つ「FILL COMP」フラグをセットするため
に命令ブロック５０２が実行される。充満が完了してい
ない場合は、流れ図線５０４により指示されるように命
令ブロック５０２の実行はスキップされる。
「Ｃ」フラグがセット状態である間は、「Ｄ」フラグが
セット状態であるか否かを判定するために、第１０図の
シフト段階確定ルーチンの決定ブロック５０６が実行さ
れる。決定ブロック５０６に対する返答が否定であれ
ば、シフトはＣ段階にあり、「FILL COMP」フラグがセッ
トされているか否かを判定するために決定ブロック５０
８が実行される。セットされていない場合、Ｃ段階は依
然として適切であり、丸で囲まれた文字Ｃにより指示さ
れるように、第１１図（ｃ）の流れ図が再び実行され
る。「FILL COMP」フラグがセットされている場合は、
「Ｄ」フラグをセットし、且つタービン速度Ｎｔと遷移
時の目標速度Ｎtarとの差を項デルタＮｔに記憶するこ
とによりＣ段階からＤ段階への移行を行なうために、命
令ブロック５１０が実行される。このような速度差は、
圧力指令P(OFG)の適応項Ｐadを第４図から第６図に関連
して先に説明したように調整するために使用される。次
に、丸で囲まれた文字Ｄにより指示されるように、オン
になるクラッチング装置を係合し、第２図のグラフａお
よびｂに関連して先に説明した通り、その後に所定の時
間を経てオフに向かうクラッチング装置を解放するため
に、第１１図（ｄ）の流れ図が実行される。
第１１図（ｄ）の流れ図において、決定ブロック５１２
は、「ADAPTIVE」フラグがセット状態にあるか否かを判定
する。このフラグは、所定のシフトにおけるＤ段階ルー
チンの１回目の実行を識別するために使用される。当
初、「ADAPTIVE」フラグはセットされておらず、「ADAPTIV
E」フラグをセットし、ターピン速度誤差項Ｅtsを差（デ
ルタＮt-REFdiff）に従って計算し、先に第４図から第
６図に関連して説明したように適応点ＬおよびＨを更新
し、且つＤPHASE TIMERを始動するために命令ブロック
５１４が実行される。シフト中のその後のＤ段階ルーチ
ンの実行により「ADAPTIVE」フラグはセットされ、流れ図
線５１６により指示されるように命令ブロック５１４の
実行はスキップされる。次に、オンになるクラッチング
装置に関する圧力指令P(ONC)を、先に第２図のグラフａ
に関連して説明したようにトルク変数Ｔｖと、Ｄ PHAS
E TIMERのカウントｔの関数として決定するために命令
ブロック５１８が実行される。Ｄ PHASE TIMERのカウ
ントが基準遅延値ｔdelを超えたことが決定ブロック５
２０において判定されると、オフに向かうクラッチング
装置に対する圧力指令を、式P(OFG)=P(OFG)＊Ｋに従っ
て決定するために命令ブロック５２２が実行される、た
だし、Ｋは定数であり、Ｋ＝Ｋ−Ｋ１である。Ｄ PHAS
E TIMERのカウントｔがｔdelを超えるまで、命令ブロッ
ク５２２の実行は、流れ図線５２４により指示されるよ
うにスキップされる。
「Ｄ」フラグがセット状態である間は、オンになるクラ
ッチング装置が完全に係合したか否かを判定するため
に、第１０図のシフト段階確定ルーチンの決定ブロック
５２６が実行される。これは圧力指令P(ONC)をテーブル
に従った最終圧力Ｐｆと比較することにより判定されて
も良い。オンになるクラッチング装置が完全に係合した
後は、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」および「Ｄ」フラグをリ
セットして、パワーオン時にシフトダウンルーチンを完
了するために、命令ブロック５２８が実行される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による方法を適用すべき自動車のコン
ピュータベースの電子伝動装置制御システムを概略的に
示す図、 第２図は、本発明に従ったパワーオン時シフトダウンの
進行中の自動車の機関および伝動装置の様々なパラメー
タを示すグラフ、 第３図から第６図は、本発明による方法においてオフに
向かうクラッチング装置に対する圧力指令P(OFG)の発生
に使用される項を示すグラフ、および 第７図から第１１図は、本発明による方法における制御
機能を実行するために第１図のコンピュータベースの制
御システムにより実行される適切なプログラム命令を表
わす流れ図であり、第７図は主ループプログラムを示
し、第８図から第１１図はパワーオン時シフトダウンに
関する圧力制御機能を示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕 機関……１２ 伝動装置……１４ クラッチング装置……２８，３０，３２
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラリー ティー．ニッズ アメリカ合衆国．48098 ミシガン トロ イ レスデイル 225 (56)参考文献 特開 昭59−26650（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−47552（ＪＰ，Ａ)

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】自動伝動装置（１４）を介して自動車を駆
    動するように結合される機関（１２）を含み、機関（１
    ２）はスロットルを開くことにより出力トルクを発生す
    るように動作し、且つ伝動装置（１４）は高速度比トル
    ク伝達機構および低速度比トルク伝達機構にそれぞれ対
    応して設けられた、流体圧力により動作自在なトルク伝
    達断続装置（２８，３０，３２）を含み、トルク伝達断
    続装置（２８，３０，３２）は機関トルクをそれぞれ対
    応する速度比トルク伝達機構を介して伝達するために選
    択的に係合自在である自動車において、スロットルが開
    いた状態でシフトダウンが必要とされるときに伝動装置
    を高速度比から低速度比へシフトダウンするようにトル
    ク伝達断続装置を動作させる、自動車の自動伝動装置に
    おけるクラッチ間パワーオン時シフトダウン方法であっ
    て、高速度比トルク伝達機構に対応するトルク伝達断続
    装置（２８，３０，３２）に供給される流体圧力を徐々
    に低下させ、該トルク伝達断続装置の伝達トルク容量を
    減少させることにより、機関回転速度を上昇できるよう
    にする過程と； 低速度比トルク伝達機構に対応するトルク伝達断続装置
    （２８，３０，３２）が係合した場合にスムーズなシフ
    トダウンが達成されると考えられる機関回転速度に対応
    する目標速度（Ｎtar）まで、機関回転速度がほぼ上昇
    したとき、高速度比トルク伝達機構に対応するトルク伝
    達断続装置（２８，３０，３２）に供給される流体圧力
    を、機関回転速度をほぼ前記目標速度（Ｎtar）に保持
    するように決定された保持値（Ｐdyn）まで上昇させる
    過程と； 順次、低速度比トルク伝達機構に対応するトルク伝達継
    続装置を係合し、高速度比トルク伝達機構に対応するト
    ルク伝達継続装置を解放する過程と； から成る方法。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の方法におい
    て、 高速度比トルク伝達機構に対応するトルク伝達断続装置
    に供給される流体圧力の前記漸次低下を実行することに
    より、機関（１２）に伝動装置入力速度の漸次上昇を実
    行させる第１の動作モード（Ａ）を開始する過程と； 前記第１の動作モード（Ａ）の間に実行される流体圧力
    の低下によって機関回転速度の著しい上昇が起こったと
    きに流体圧力の低下を停止し、それにより、機関回転速
    度がその漸次上昇速度を持続できるようにする第２の動
    作モード（Ｂ）を開始する過程と； 高速度比トルク伝達機構に対応するトルク伝達断続装置
    に供給される流体圧力の前記上昇を実行し、機関回転速
    度を前記目標速度（Ｎtar）に関して決定される値にほ
    ぼ一定に保持するように第３の動作モード（Ｃ）を開始
    する過程と； 機関回転速度が目標速度に関して決定される値に少なく
    とも所定の時間だけ保持された後、低速度比トルク伝達
    機構および高速度比トルク伝達機構に対応するトルク伝
    達断続装置（２８，３０，３２）に供給される流体圧力
    をそれぞれ上昇、低下させ、それにより、低速度比トル
    ク伝達機構に対応するトルク伝達断続装置の前記係合
    と、高速度比トルク伝達機構に対応するトルク伝達断続
    装置の解放とを徐々に実行することによってシフトダウ
    ンを完了する第４の動作モード（Ｄ）を開始する過程
    と； から成ることを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第２項記載の方法におい
    て、 第１の動作モード（Ａ）の間に機関回転速度の変化を監
    視し、その変化を高速度比トルク伝達機構に対応するト
    ルク伝達断続装置の入力側および出力側の回転速度差
    （Ｎofg）を示す第１の基準値（ＲＥＦofg）と比較する
    過程と； 監視される機関回転速度の変化が第１の基準値（ＲＥＦ
    ofg）を超えたときに第２の動作モード（Ｂ）を開始す
    る過程と； をさらに含むことを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲第３項記載の方法におい
    て、 機関回転速度の上昇に伴なって増加するように、第１の
    基準値（ＲＥＦofg）が機関回転速度の関数として決定
    される過程を含み、第１の基準値（ＲＥＦofg）が増加
    することにより、第２の動作モード（Ｂ）の間に機関回
    転速度の変化速度が速まり、それにより、機関が高速回
    転しているときはシフトダウン時間が短縮されるように
    なっていることを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲第２項から第４の項のいず
    れか１項に記載の方法において、 第２の動作モード（Ｂ）の間に機関回転速度を目標速度
    （Ｎtar）に対して監視し、その差を低速度比トルク伝
    達機構に対応するトルク伝達断続装置の入力側および出
    力側の回転速度差を示す第２の基準値（ＲＥＦonc）と
    比較する過程と； 前記機関回転速度と該目標速度との回転速度差が、該第
    ２の基準値（ＲＥＦonc）より小さいことが比較により
    指示されたときに第３の動作モード（Ｃ）を開始する過
    程と； をさらに含むことを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】特許請求の範囲第５項記載の方法におい
    て、 機関回転速度の上昇に伴なって増加するように、第２の
    基準値（ＲＥＦonc）が機関回転速度の関数として決定
    される過程を含み、第２の基準値（ＲＥＦonc）が増加
    することにより、第３の動作モード（Ｃ）をその他の場
    合に比べて早期に開始するようになっており、それによ
    り、機関が高速回転しているときはシフトダウン時間が
    短縮されるようになっていることを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】特許請求の範囲第２項から第６項のいずれ
    か１項に記載の方法において、 高速度比トルク伝達機構に対応するトルク伝達断続装置
    に供給される流体の圧力用の圧力指令（Ｐ(OFG)）は、
    該トルク伝達断続装置を介して伝達されるトルクと、時
    間とに従属して通常は変更されるようになっており、 第２の動作モード（Ｂ）の開始時に、前記圧力指令は、
    時間より独立し、伝達トルクのみに関して従属的に決定
    され、その結果、第２の動作モードの間は機関回転速度
    が制御にしたがって上昇することを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】特許請求の範囲第２項から第７項のいずれ
    か１項に記載の方法において、 前記トルク伝達断続装置に供給される流体圧力は、開ル
    ープ項（Ｐol）および閉ループ項（Ｐcl）に従って決定
    され、 該開ループ項（Ｐol）は、該トルク伝達断続装置を介し
    て伝達されるトルクと、時間との関数に基づき決定さ
    れ、 該閉ループ項（Ｐcl）は、機関回転速度と、前記目標速
    度（Ｎtar）との差の関数に基づき決定される過程を含
    むことを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】特許請求の範囲第８項に記載の方法におい
    て、 前記トルク伝達断続装置に供給される流体圧力は、更に
    適応項（Ｐad）にしたがって決定され、 該適応項（Ｐad）は、前記第２の動作モード（Ｂ）から
    前記第３の動作モード（Ｃ）への遷移時における機関回
    転速度の関数に基づき決定される過程を含むことを特徴
    とする方法。
  10. 【請求項１０】特許請求の範囲第２項から第７項のいず
    れか１項に記載の方法において、 低速度比トルク伝達機構に対応するトルク伝達断続装置
    を係合する前記過程は、このトルク伝達断続装置に所定
    の充満時間だけ流体を供給することにより、このトルク
    伝達断続装置の係合動作準備を行なう充満段階と、この
    トルク伝達断続装置への流体の供給圧力を徐々に上げ、
    このトルク伝達断続装置に係合動作を起こさせる完了段
    階とからなり、 前記充満段階の完了時が前記第４の動作モード（Ｄ）の
    開始時と一致するように、低速度比トルク伝達機構に対
    応するトルク伝達断続装置の充満開始を調整することを
    特徴とする方法。
  11. 【請求項１１】特許請求の範囲第２項から第１０項のい
    ずれか１項に記載の方法において、 前記第１の動作モード（Ａ）の時間を計測する過程と、 該計測された時間が基準時間（Ｔref）を超えた場合、
    前記第２、第３および第４の動作モード（Ｂ、Ｃ、Ｄ）
    に移行せずに、パワーオフ時シフト制御を行なう過程
    と、 を含むことを特徴とする方法。
  12. 【請求項１２】特許請求の範囲第２項から第１１項のい
    ずれか１項に記載の方法において、 前記第２の動作モード（Ｂ）中に機関回転速度（Ｎｔ）
    を検出し、基準回転速度（Ｎt(old)）と比較してそれよ
    り低い場合には、低速度比トルク伝達機構に対応するト
    ルク伝達断続装置への流体の供給圧力を低下させる過程
    を含むことを特徴とする方法。
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