DE4000441A1

DE4000441A1 - Schaltsteuersystem fuer automatische automobilgetriebe mit neuronalem computer mit verfeinerter datenabtastung und schaltmuster-wiedergewinnungseigenschaften

Info

Publication number: DE4000441A1
Application number: DE4000441A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Takahashi
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-01-09
Filing date: 1990-01-09
Publication date: 1990-07-12
Also published as: US5099428A; JP2762504B2; JPH02186160A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Schalt oder Regelsystem für ein automatisches Automobilgetriebe, welches unter Einsatz von Fuzzy-Logik den Schaltzeit punkt des Getriebes an das Gefühl eines Fahrers anpassen kann. Spezieller betrifft die Erfindung ein intelligentes Steuersystem für ein Automatikgetriebe, welches ein Auto matikgetriebe-Schaltmuster an das Fahrzeugfahrmuster oder Fahrzeugfahrverhalten eines bestimmten Fahrers an paßt. Weiterhin betrifft die Erfindung insbesondere ein Getriebeschaltsteursystem mit verfeinerten Lern- und Wiederaufnahmeeigenschaften zum Aktualisieren von Parameter daten und zur Auswahl von Schaltmustern auf der Grund lage von Eingangsparameterdaten.

Bei modernen Automatikgetriebe-Steuersystemen wurden elektronische Steuereinheiten zur präzisen und optimalen Steuerung der Schaltung des Automatikgetriebes eingesetzt. Einige der modernisierten Getriebesteuersysteme verwenden eine variable-Schaltmusterstrategie zum Adaptieren von Getriebeschaltmustern an Fahrzeugfahrmuster, die allgemein auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drehstellungen des Drosselventils festgelegt werden. Beispielsweise beschreiben die japanischen ersten (unge prüften) Patentveröffentlichungen (Tokkai) Showa 59-2 00 845 und Showa 59-2 00 848 Getriebesteuersysteme, welche Schalttabellen verwenden, die eine Anzahl von Getriebe übersetzungsverhältnis-Schaltmustern enthalten.

Tokkai Showa 59-2 00 845 beschreibt ein Getriebesteuersystem, welches zwei Getriebegangschaltmuster-Abbildungen aufweist. Eine Abbildung ist auf ein allgemeines Schaltmuster ge richtet, welches im gewöhnlichen Verkehr verwendet werden soll. Die andere Abbildung ist auf ein spezielles Schalt muster für außergewöhnlich dichten Verkehr gerichtet. Das vorgeschlagene System verwendet ein Gaspedaltretmuster als Parameter zur Auswahl eines von zwei Getriebeschalt mustern. Andererseits beschreibt Tokkai Showa 59-2 00 848 ein ähnliches Getriebesteuersystem zur selektiven Ver wendung von Getriebeschaltmusterabbildungen. Bei dem vorgeschlagenen System wird die Beschleunigung in Längs richtung als ein Parameter zur Auswahl einer der Abbildungen eingesetzt.

In jedem dieser Fälle verwenden die im Stand der Technik vorgeschlagenen Getriebesteuersysteme einen einzigen Parameter zur Auswahl von Schaltmusterabbildungen. Bei einer derartigen Art der Getriebesteuerung wird der ausge wählte Parameter mit einem vorbestimmten Kriterium ver glichen, um eines der voreingestellten Getriebeschaltmuster auszuwählen. Dies führt zu Nachteilen, da der einzelne Parameter nicht immer tatsächliche Fahrbedingungen wieder spiegelt. Dies bedeutet, daß bei der praktischen Steuerung die Nichterkennung der Fahrbedingung eine fehlerhafte Auswahl eines ungeeigneten Schaltmusters und demzufolge eine verschlechterte Fahrbarkeit des Fahrzeuges zur Folge hat.

Andererseits verwenden einige der im Stand der Technik vorgeschlagenen Automatikgetriebe-Schaltsteuersysteme Steuermodule auf der Grundlage von Mikroprozessoren oder Mikrocomputern. Das Steuermodul speichert Daten in Form von Abbildungen in bezug auf unterschiedliche Arten von Schaltmustern einschließlich eines Schaltmusters, bei welchem die Beschleunigungsleistung betont ist, und eines ökonomischen Musters, bei welchem ein geringer (ökonomischer) Benzinverbrauch betont ist. Sensorausgangssignale von einem Drosselklappensensor und einem Fahrzeuggeschwindig keitssensor werden dem Steuermodul zugeführt. Auf der Grundlage der Sensorsignale führt das Steuermodul einen Auswahlvorgang unter den voranstehend angegebenen Ab bildungen durch und dann einen Nachschlagvorgang der ausgewählten Abbildung, um Getriebeübersetzungsdaten zurückzuholen, die in der Abbildung gegenüber dem Öffnungs winkel der Drosselklappe und einer Fahrzeuggeschwindigkeit angeordnet sind, wie diese durch die Sensorsignale an gezeigt werden. Das Steuermodul erzeugt ein Schaltsignal, welches die erhaltene Getriebeübersetzung anzeigt. Auf diese Weise wird eine Feinauswahl zwischen Übersetzungs verhältnissen getroffen, um ein Übersetzungsverhältnis festzulegen, welches für einen Fahrzustand eines Fahr zeugs am besten geeignet ist.

Bei einem derartigen bekannten Steuersystem werden die mehreren Abbildungen bereitgestellt und ausgewählt ent sprechend verschiedener Fahrzeugfahrbedingungen. Es treten Fälle auf, in welchen ein Schalten zwischen Getriebe übersetzungen erfolgt entsprechend einem ungeeigneten Schaltschema, welches nicht an den Fahrzeugfahrzustand angepaßt ist. Hier sind Verbesserungen erforderlich. Würden alle Schaltpunkte festgelegt, die für sämtliche verfügbare Fahrbedingungen des Fahrzeuges passen, so würde sich die Anzahl von Abbildungen beträchtlich ver größern. Daher wird in der üblichen Praxis die Anzahl der Schaltmuster begrenzt, von denen jedes auf eine der repräsentativen Fahrbedingungen paßt.

Zur Lösung des voranstehend angegebenen Problems schlägt die gleichzeitig anhängige US-amerikanische Anmeldung Serial No. 07/1 75 350, die am 30. März 1988 eingereicht und an den Inhaber der vorliegenden Erfindung übertragen wurde, ein Automatikgetriebe-Steuersystem vor, welches Fuzzy-Logik verwendet. Nach diesem früheren Vorschlag wird eine Fuzzy-Logik verwendet, um ein Übersetzungs verhältnis festzulegen, welches für Fahrzeugfahrzustände geeignet ist. In dem Fuzzy-Logik-Steuermodul wird auf eine Reihe von Teilnehmerfunktionen bezug genommen auf der Grundlage einer Reihe von Signalen, die repräsentativ für die Fahrzeugfahrzustände sind. Die Teilnehmerfunktionen sind nach ihrer Einstellung festgelegt, so daß es un möglich ist, eine Schaltcharakteristik mit einer genügenden Flexibilität bereitzustellen, um dem Fahrverhalten unter schiedlicher Fahrer gerecht zu werden sowie unterschied lichen Umgebungen, denen das Kraftfahrzeug ausgesetzt sein kann.

Weitere Vorschläge wurden bereits gemacht in dem US-ame rikanischen Patent Nr. 47 77 585, ausgegeben am 11. Oktober 1988 an Kokawa et al, für die Erfindung mit dem Titel "Analytisches Interferenzverfahren und Vorrichtung für ein Steursystem", und in dem US-amerikanischen Patent Nr. 48 09 175, welches am 28. Februar 1989 an Hosaka et al für die Erfindung mit dem Titel "Fahrzeugsteuer system und zugehöriges Verfahren" ausgegeben wurde. Diese früheren Vorschläge verwenden ebenfalls Fuzzy-Logik zur Anpassung des Plans oder des Musters für die Auswahl des Getriebeübersetzungsverhältnisses an das Gefühl eines Fahrers oder an das Fahrzeugfahrmuster. Weiterhin be schreibt die momentan anhängige US-Patentanmeldung Serial No. 020-89, eingereicht am ........, die gemeinsam dem Inhaber der vorliegenden Erfindung übertragen wurde, mit dem Titel "Steuerung für ein Automatikgetriebe", eine durch Fuzzy-Logik gesteuerte Getriebeautomatik eines Kraftfahrzeugs mit einer Reihe von Detektoren zum Nachweis von Parametern, welche die Fahrzeugfahrzustände angeben, und zum Erzeugen einer Reihe von Detektorsignalen, welche die festgestellten Parameter anzeigen. Ein Fuzzy-Logik- Steuermodul enthält eine Reihe von Daumenregeln (Anhalts punkten), von denen jede durch eine Reihe von Teilnehmer funktionen der Detektorsignale ausgedrückt wird und einen Abschnitt vorschlägt, den das Automatikgetriebe nehmen sollte. In dem Fuzzy-Logik-Steuermodul ist die Reihe der Daumenregelsignale dazu da, den Grad zu bestimmen, zu welchen die Reihe der Daumenregeln erfüllt ist, und es wird eine Position festgelegt, welche das Automatikge triebe einnehmen sollte. Durch das Fuzzy-Logik-Steuermodul wird ein Ausgangssignal erzeugt, welches die festgestellte Position anzeigt. Es ist ein Modifizierer vorgesehen, der zumindest eine aus der Reihe der Teilnehmerfunktionen ändert oder modifiziert unter zumindest einer aus der Reihe der Daumenregeln, wenn die Vorgeschichte zumindest eines der Reihe von Detektorsignalen einen vorbestimmten Zustand anzeigt. Ein weiterer Vorschlag wurde ebenfalls durch den gemeinsamen Inhaber der vorliegenden Erfindung in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Serial No. ........ welche am ........ eingereicht wurde, gemacht, welche eine Erfindung mit dem Titel "Schaltungssteuerung für Automatikschaltgetriebe mit lernendem Schaltmustermodell und auswählendem Schaltmustermodell aus dem nächsten Fahrzeugfahrmuster", und es wurde beschrieben, daß ein Getriebegangschaltsteuersystem selektiv bezüglich des Übersetzungsverhältnisses eines automatischen Fahrzeugge triebes ist. Das Steuersystem verwendet eine Lernstrategie bezüglich des Fahrzustandes, um eines aus mehreren Fahrzeug fahrmustern auszuwählen, um so eine Anpassung mittels eines neuronalen Computers an die Fahrzeugfahrzustände und die Wünsche des Fahrers zu erreichen. Das System überwacht mehrere Fahrzeugfahrparameter und speichert Fahrmuster daten in einen assoziativen Speicher zur Erzeugung ge speicherter Fahrmuster. Die Fahrmusterdaten werden ent sprechend dem relevanten Muster unter Getriebegangschalt mustern gespeichert, so daß das Getriebegangschaltmuster in Reaktion auf die Eingabe des gespeicherten relevanten Fahrmusters ausgewählt werden kann. Das Steuersystem kann ferner so betrieben werden, daß es assoziativ eines der Fahrmuster zurückholt auf der Grundlage der über wachten Fahrparameter und gespeicherter Fahrmuster.

Der letztgenannte frühere Vorschlag, der von dem gemein samen Inhaber der vorliegenden Erfindung gemacht wurde, verwendet ein neuronales Computersystem, welches als "ASSOCIATRON" bekannt ist. Kurz gefaßt wurde die Logik von "ASSOCIATRON" durch Dr. Nakano von der Universität Tokio vorgeschlagen, und diskutiert in "Information System in Brain formed by Basic", veröffentlicht bei Keigaku Shuppan K.K. am 30. März 1988, Seiten 17-29. Die "ASSOCIATRON" betreffende Diskussion wird hier durch Bezug nahme als Offenbarung mit eingeschlossen.

Die Logik von "ASSOCIATRON" enthält allgemein eine Muster bildung empfangener Information, ein Schreiben gemusterter Information in einen assoziativen Speicher, und die Rück gewinnung von Information aus dem assoziativen Speicher. "ASSOCIATRON" verwendet ein assoziatives Speichermodell, wie es in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist. Das as soziative Speichermodell enthält mehrere Speicherelemente Xi (i = 1, 2, 3 ...), die in Form eines Speicherfeldes angeordnet sind und benachbarten Speicherelementen über Informationsübertragungselemente Mi zugeordnet sind.

In der Logik von "ASSOCIATRON" wird jedes der Speicher elemente Xi als "Neuron" bezeichnet. Daher wird in der folgenden Beschreibung das Wort "Neuron" zur Repräsentation eines Speicherelements in dem assoziativen Speichermodell in "ASSOCIATRON" verwendet. Weiterhin werden die Neuronen Xi verbindenden Informationsübergangselemente Mi i = 1, 2, 3 ...) als "Synapse" in "ASSOCIATRON" bezeichnet. Daher wird in der folgenden Diskussion das Wort "Synapse Mi" verwendet zum Repräsentieren der Informationsüber tragungselemente. Jedes Neuron Xi ist variabel bezüglich des Zustands von Betrag 1, wie hieraus ersichtlich wird, in bezug auf das Wiedergewinnungseingangsmuster von Fig. 12, wobei das Anregungsmuster von Fig. 11(b) das nächste ist. Wie aus Fig. 11(b) hervorgeht, enthält das gespeicherte Muster angeregte Neuronen X ₄, X ₈, X ₉, X ₁₂, X ₁₄, X ₁₆, X ₁₇, X ₁₈, X ₁₉, X ₂₀, X ₂₄. Daher werden in der assoziativen Wiedergewinnung entsprechend "ASSOCIATRON" die Neuronen X ₁₂, X ₁₈, X ₂₀ und X ₂₄ als angeregt angenommen, und daher wird das Figurenmuster von vier (4) wiedergewonnen in Reaktion auf die Eingabe des Wiedergewinnungseingangs musters von Fig. 12.

Durch Verwendung der voranstehend angegebenen Strategie in "ASSOCIATRON", durch Musterbildung der Fahrzeugfahr muster, und durch Wiedergewinnung unter Verwendung ge speicherter Muster in dem assoziativen Speicher sowie die "ASSOCIATRON"-Logik für assoziative Wiedergewinnung wird das an des Fahrzeugfahrmuster angepaßte Automatik getriebegangschaltmuster ausgewählt.

Das voranstehend beschriebene, früher vorgeschlagene System kann Getriebeschaltmuster an das Gefühl der Fahrer anpassen durch lernende Schaltmuster und zugeordnete Fahrzeugfahrzustände unter Verwendung der Logik von "ASSOCIATRON". Andererseits erfolgt bei einem derartigen System eine Aktualisierung der Abbildungsdaten, jedesmal wenn ein Getriebegangschalten befohlen wird. Dies ver hindert eine assoziative Wiedergewinnung. Allgemein erfolgt die Nachfrage nach Wiedergewinnung, wenn eine Variation des Getriebeübersetzungsverhältnisses infolge einer Änderung des Fahrzeugfahrzustandes erforderlich ist. In einem derartigen Fall ist eine schnelle Reaktion auf die An forderung zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses erwünscht, um zu verhindern, daß die Leistung des Motors infolge langsamer Reaktionseigenschaften verschlechtert wird.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt daher in der Bereitstelung einer Fuzzy-Logik-Steuerung für ein Kraftfahrzeugautomatikgetriebe mit Datenabtastung und Schaltplanwiedergewinnungs-Zeitvorgabe zur Lösung der voranstehenden Probleme.

Hierzu und zur Erzielung weiterer Vorteile wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Schaltsteuersystem für ein Automatikgetriebe vorgeschlagen, welches eine Speicher einrichtung umfaßt, die auf eine eingegebene Schaltan forderung reagiert, um zeitweise in bezug auf die ein gegebene Schaltanforderung momentane vorbestimmte Schalt steuerparameterdaten zu speichern. Das Steuersystem um faßt weiterhin eine Einrichtung zur Bestimmung des Fahr zeugfahrzustandes, in welchem keine Schaltanforderung auftreten darf, um Schaltmusterdaten zu aktualisieren, welche zur Wiedergewinnung von Schaltmustern verwendet werden, welche annähernd oder vollständig einem mehrerer Schaltmuster oder Schaltschemata entsprechen, so daß das Aktualisieren der Schaltmusterdaten nicht die Wieder gewinnung des Fahrmusters stört, und wodurch ermöglicht wird, in jedem Fahrzeugfahrzustand geeignet das Getriebe übersetzungsverhältnis auszuwählen.

Gemäß einer Zielrichtung der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Steuersystem zum Steuern des Getriebegangschaltens für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs folgende Einrichtungen:
eine erste, dem Automatikgetriebe zugeordnete Einrichtung, um eine Änderung des Getriebeübersetzungsverhältnisses bei einem gewünschten Übersetzungsverhältnis zu veranlassen;
eine zweite Einrichtung zum manuellen Befehl, durch Eingabe eines Modenauswahlbefehls, zur Auswahl eines mehrerer Getriebegangschaltmuster;
eine dritte Einrichtung zur Überwachung mehrerer Fahr zeugfahrparameter zur Erzeugung von Parameterdaten, welche repräsentativ für die jeweiligen überwachten Parameter sind;
eine vierte Einrichtung zum Empfang der Paramterdaten und zur Erzeugung von Fahrmusterdaten, welche einen momen tanen Fahrzeugfahrzustand repräsentieren, wobei die Fahr musterdaten individuelle parameteranzeigende Datenkomponenten enthalten, die dem jeweiligen Getriebegangschaltsteuer parameter entsprechen, und Koppeldatenkomponenten, die jeweils repräsentativ für die Beziehung zwischen indi viduelle Parameter anzeigende Datenkomponenten sind;
eine fünfte Einrichtung, die auf den Modenauswahlbefehl reagiert, zur temporären Speicherung der Fahrmusterdaten;
eine sechste Einrichtung zum Speichern der Fahrmuster in bezug auf unterschiedliche Fahrzeugfahrzustände und in bezug auf unterschiedliche Getriebegangschaltmuster sowie, in Reaktion auf einen Fahrzeugfahrzustand, welcher eine vorbestimmte Aktualisierungsbedingung erfüllt, zur Aktualisierung des Fahrmusters, welches dem ausgewählten der Getriebegangschaltmuster entspricht, wobei die Fahr musterdaten in der fünften Einrichtung gespeichert sind;
eine siebte Einrichtung zum Empfang der Parameterdaten und zur assoziativen Wiedergewinnung eines der gespeicherten Fahrmusterdaten, um eines der Getriebegangschaltmuster entsprechend dem wiedergewonnen Fahrmuster auszuwählen; und
eine achte Einrichtung zur Auswahl eines Getriebeüber setzungsverhältnisses auf der Grundlage der Parameterdaten von der zweiten Einrichtung und entsprechend dem ausge wählten Getriebegangschaltmuster, um die erste Einrichtung zum Einstellen des Getriebes mit dem ermittelten Über setzungverhältnis zu betätigen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform bestimmt die sechste Einrichtung den Fahrzeugfahrzustand, bei welchem ein Bedarf nach Änderung des Getriebeübersetzungsverhältnisses nicht als die vorbestimmte Aktualisierungsbedingung auftreten darf. Weiter bestimmt vorzugsweise die sechste Einrichtung einen Zustand, in welchem das Fahrzeug anhält, als die vorbestimmte Aktualisierungsbedingung. Die sechste Ein richtung kann eine Matrix von Speicherzellen zum Speichern der individuelle Parameter anzeigenden Datenkomponenten und von Variablen gespeicherter Daten zwischen gegenseitig getrennten ersten und zweiten Werten aufweisen, wobei die Matrix eine Anzahl erster Matrixlinien enthält, die jeweils für zugehörige der individuelle Parameter anzeigenden Datenkomponenten vorgesehen sind, sowie mehrere zweite Matrixlinien, die jeweils vorgesehen sind, um Wertebereiche von jeweiligen individuelle Parameter anzeigenden Daten komponenten zu repräsentieren. Zusätzlich umfaßt die sechste Einrichtung weiterhin einen Speicher zum Speichern der Koppeldatenkomponenten, deren Wert variieren kann, abhängig von der Beziehung zwischen jeweiligen relevanten Paaren von individuelle Parameter anzeigenden Datenkomponenten.

Gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung umfaßt ein Steuersystem auf der Grundlage eines neuronalen Com puters zum Steuern des Getriebegangschaltens für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs folgende Einrichtungen:
eine erste Einrichtung, welche dem Automatikgetriebe zugeordnet ist, zur Veranlassung einer Änderung des Ge triebeübersetzungsverhältnisses bei einem gewünschten Übersetzungverhältnis;
eine zweite Einrichtung zum manuellen Befehlen, durch Eingabe eines Modenauswahlbefehls, zur Auswahl eines mehrerer Getriebegangschaltmuster;
eine dritte Einrichtung zur Überwachung mehrerer Fahrzeug fahrparameter zur Erzeugung von Parameterdaten, die die jeweiligen überwachten Parameter repräsentieren;
eine vierte Einrichtung zur temporären Speicherung der Parameterdaten in Reaktion auf den Modenauswahlbefehl;
eine fünfte Einrichtung, die Neuronenelemente aufweist, die eine Speichermatrix bilden, und Synapsenelemente zur Verkoppelung zwischen Paaren von Neuronenelementen, zum Empfang der Parameterdaten und zur Erzeugung von Fahrmusterdaten, welche einen momentanen Fahrzeugfahr zustand repräsentieren, wobei die Fahrmusterdaten indi viduelle Parameter anzeigende Datenkomponenten enthalten, die jeweiligen der Getriebegangschaltsteuerparameter entsprechen, wobei die individuelle Parameter anzeigenden Datenkomponenten in den Neuronenelementen gespeichert sind, sowie Koppeldatenkomponenten, welche die Stärke der die Synapsenelemente verkoppelnden Paare von Neuronen elementen repräsentieren;
eine sechste Einrichtung zur normalen Inaktivierung der fünften Einrichtung zum Aktualisieren des Inhalts des jeweiligen Neurons und der Synapse und in Reaktion auf einen Fahrzeugfahrzustand, welcher einen vorbestimmten Aktualisierungszustand erfüllt, um die fünfte Einrichtung zum Aktualisieren einzuschalten;
eine siebte Einrichtung zum Empfang der Parameterdaten und zum assoziativen Wiedergewinnen eines der gespeicherten Fahrmusterdaten, um eines der Getriebegangschaltmuster entsprechend dem wiedergewonnenen Fahrmuster auszuwählen; und
eine achte Einrichtung zur Auswahl eines Getriebeüber setzungsverhältnisses auf der Grundlage der Parameterdaten von der zweiten Einrichtung und entsprechend einem aus gewälten der Getriebegangschaltmuster, um die erste Ein richtung zu betätigen, um das Getriebe mit dem ermittelten Übersetzungsverhältnis einzustellen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus welchem weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen; das Ausführungsbespiel ist allerdings nicht einschränkend zu verstehen, sondern dient zur Erläuterung und zum Ver ständnis der vorliegenden Erfindung.

Es zeigt:

Fig. 1 Eine schematische Darstellung der allgemeinen Idee eines Automatikgetriebe-Gangschaltsteuer systems gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungs form des erfindungsgemäßen Automatikgetriebe- Gangschaltsteuersystems;

Fig. 3 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung des Betriebs ablaufs der bevorzugten Ausführungsform des Auto matikgetriebe-Gangschaltsteuersystems von Fig. 2;

Fig. 4 ein Diagramm mit einer Darstellung einer Matrix von "Neuronen" in Anwendung von "ASSOCIATRON" für die Automatikgetriebe-Gangschaltsteuerung;

Fig. 5 eine erläuternde Darstellung der Teilnehmerfunktion, die in "ASSOCIATRON" verwendet wird;

Fig. 6 ein Diagramm mit einer Darstellung einer Gangschalt musterabbildung, welche bei einem Zustand mit dichtem Verkehr verwendet werden soll; und

Fig. 7 ein Diagramm mit einer Darstellung einer Gang schaltmusterabbildung, welche in einem Zustand mit üblichen Verkehrsverhältnissen verwendet werden soll.

Die Fig. 8 bis 12 sind erläuternde Darstellungen zur Diskussion der Logik von "ASSOCIATRON", die zur assoziativen Auswahl eines der gespeicherten Modelle der Getriebe übersetzungsverhältnisschaltmuster verwendet wird, wobei gezeigt ist in

Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung der grundlegenden Struktur von "ASSOCIATRON";

Fig. 9 eine Äquivalenzschaltung des grundlegenden Auf baus von "ASSOCIATRON" von Fig. 8;

Fig. 10 eine Matrix von "Neuronen" in einer assoziativen Speicherung, wie sie in "ASSOCIATRON" verwendet wird;

Fig. 11(a), 11(b) und 11(c) die Matrix von "Neuronen" in dem Assoziativspeicher-Speicherdaten; und

Fig. 12 die Matrix von "Neuronen", für welche Eingangs größen bereitgestellt werden, die als Parameter zur Wiedergewinnung von Daten eingesetzt werden, die in dem assoziativen Speicher unter der Ver wendung der Logik von "ASSOCIATRON" gespeichert sind.

Es wird nun auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Das Automatikgetriebe-Gangschaltsteuersystem gemäß der vor liegenden Erfindung weist mehrere Sensoren und Detektoren a auf, die verschiedene vorausgewählte Fahrzeugfahrparameter überwachen, um die Fahrzeugfahrbedingungen anzeigende Gangschaltsteuerparameterdaten bereitzustellen. Das Steuer system weist weiterhin ein manuell betätigbares Eingangs schalterfeld b auf, welches betätigt werden kann, um manuell Befehle für einen Gangschaltvorgang durch einen Fahrer einzugeben. Diese Sensoren a und das Eingangs feld b sind mit einer temporären Speichereinrichtung m verbunden, die auf den Befehl zum Getriebegangschalten reagiert, um Fahrparameterdaten zu speichern, die von den Sensoren und Detektoren a geliefert werden. Die tempo räre Speichereinrichtung m ist mit einer Schreibeinheit e verbunden. Die Schreibeinheit e ist einer "ASSOCIATRON"- Einheit zugeordnet. Die Schreibeinheit e bildet Schreib muster, welche das Fahrzeugfahrmuster repräsentieren, auf der Basis der Informationen, welche die Getriebegang schaltsteuerparameterdaten von den Sensoren und Detektoren a und die Eingangsbefehlsdaten b des Fahreres enthalten. Das von der Schreibeinheit e gebildete Schreibmuster wird an die "ASSOCIATRON-"Einheit überführt, die eine Anzahl von Neuronen c und eine Anzahl von Synapsen d enthält, welche Informationen zwischen den Neuronen über tragen. Entsprechend dem Schreibmuster werden die relevanten Neuronen c erregt, um ein assoziatives Speichermuster zu bilden, welches repräsentativ ist für das Fahrzeugfahr muster. Das erzeugte assoziative Speichermuster wird dann in dem assoziativen Speicher in der "ASSOCIATRON-"Einheit gespeichert.

Andererseits werden die Getriebegangschaltsteuerparameter daten der Sensoren und Detektoren a ebenfalls an eine Wiedergewinnungseinheit f übertragen, die der "ASSOCIATRON-"Einheit zugeordnet ist. Die Wiedergewinnungseinheit f erzeugt Wiedergewinnungsmuster auf der Grundlage der Getriebegangschaltsteuermusterdaten. Dann vergleicht die Wiedergewinnungseinheit f die gebildeten Wiedergewin nungsmuster mit jeweiligen assoziativen Speichermustern, die in dem assoziativen Speicher der "ASSOCIATRON-"Einheit gespeichert sind, um assoziativ eines der assoziativen Speichermuster auszuwählen, welches das nächstliegende zu dem Wiedergewinnungsmuster ist. Die Wiedergewinnungs einheit f überträgt dann Wiedergewinnungsdaten, die re präsentativ für das ausgewählte der assoziativen Speicher muster sind, an eine Abbildungsauswahleinheit g. Die Abbildungsauswahleinheit g ist einer der Speicheradressen in dem assoziativen Speicher zugeordnet, um die Getriebe gangschaltmuster entsprechend den Wiedergewinnungsdaten auszulesen.

Eine Entscheidungseinheit h benuzt die ausgewählten Gang schaltmuster und bestimmt das Automatikgetriebe-Über setzungsverhältnis entsprechend den momentanen Getriebe gangschaltsteuerparameterdaten von den Sensoren und De tektoren. Auf der Grundlage des ermittelten Automatik getriebe-Übersetzungsverhältnisses wird eine Betriebs einheit i aktiv, um das tatsächliche Schalten des Über setzungsverhältnisses in dem Automatikgetriebe j zu ver anlassen.

Fig. 2 zeigt den bevorzugten Aufbau des Automatikgetriebe- Gangschaltsteuersystems, welcher zur praktischen Aus führung der Automatikgetriebe-Gangauswahl unter Verwendung der voranstehend beschriebenen "ASSOCIATRON" geeignet ist. Bei der gezeigten Ausführungsform werden ein Lenk winkelsensor 2, ein Motorgeschwindigkeitssensor 3, ein Drosselklappensensor 4, ein Fahrzeuggeschwindigkeits sensor 5 und ein Fahrzeugkabinengeräuschsensor 6 als die Sensoren und Detektoren a verwendet. Der Lenkwinkel sensor 2 ist einem Fahrzeuglenkmechanismus zugeordnet und so ausgebildet, daß er die Winkellage der Fahrzeug lenkung in bezug auf eine vorbestimmte neutrale Lenkstellung überwacht. Der Lenkwinkelsensor 2 erzeugt ein Lenkwinkel signal St. Der Motorgeschwindigkeitssenor 3 überwacht eine Drehgeschwindigkeit des Motors zur Erzeugung eines die Motorgeschwindigkeit anzeigenden Signals N. Der Motor geschwindigkeitssensor kann einen Kurbelwinkelsensor umfassen, der die Umdrehungsgeschwindigkeit einer Kurbel welle des Motors überwacht. Der Drosselklappenwinkel sensor 4 ist so ausgelegt, daß er die Winkellage des Drosselventils überwacht, welche zwischen einer voll ständig geschlossenen Lage und einer vollständig geöffneten Lage variiert. Der Drosselklappenwinkelsensor 4 erzeugt ein den Drosselwinkel anzeigendes Signal 0. Der Fahrzeug geschwindigkeitssensor 5 überwacht die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges zur Erzeugung eines die Fahrzeuggeschwindig keit anzeigenden Signals V. Der Fahrzeugkabinengeräusch sensor 6 überwacht den Geräuschpegel. Hierbei wird das Wort "Geräusch" verwendet zur Bezeichnung akustischer Schwingungen, die in der Fahrzeugkabine erzeugt werden, und Variabler dieses Pegels abhängig von dem Fahrzustand des Fahrzeuges, beispielsweise Straßengeräusch, Antriebs geräusch, Quietschgeräusche und so weiter. Der Fahrzeug kabinengeräuschsensor 6 erzeugt ein den Geräuschpegel anzeigendes Signal Sd.

Die Bezugsziffer 7 bezeigt ein Differenzier/Integrier-Schalt kreisfeld zur Verarbeitung der Eingangssignale von den Sensoren. Das Differenzier/Intergrier-Schaltkreisfeld 7 umfaßt eine Integratorschaltung 8 und Differenzier schaltungen 8, 9, 10, 11 und 12. Die Integrierschaltung 8 und die Differenzierschaltung 9 sind mit dem Lenkwinkel sensor 2 verbunden, um jeweils das den Lenkwinkel anzeigende Signal St zu empfangen. Die Integratorschaltung 8 ist so ausgelegt, daß sie das den Lenkwinkel anzeigende Signal St über eine vorbestimmte Zeiteinheit integriert zur Erzeugung eines integrierten Lenkwinkeldatums St′′. Anderer seits ist die Differenzierschaltung 9 so ausgelegt, daß sie das den Lenkwinkel anzeigende Signal St über die Zeiteinheit differenziert, um ein Lenkgeschwindigkeits datum St′ zu erzeugen. Entsprechend empfängt die Differenzier schaltung 10 das die Motorgeschwindigkeit anzeigende Signal N und differenziert das die Motorgeschwindigkeit anzeigende Signal über die Zeiteinheit zur Erzeugung eines Motorgeschwindigkeitsvariationsdatums N′. Die Dif ferenzierschaltung 11 empfängt das den Drosselklappen winkel anzeigende Signal R zum Differenzieren des empfangenen Signals über die Zeiteinheit zur Ableitung einer Drossel klappenwinkeländerungsrate R′. Weiterhin differenziert die Differenzierschaltung 12 das die Fahrzeuggeschwindig keit anzeigende Signal V über die Zeiteinheit zur Ableitung einer Fahrzeugsgeschwindigkeitsänderungsrate V′.

Der Steuerwinkelsensor 2, der Motorgeschwindigkeitssensor 3, der Drosselklappenwinkelsensor 4, der Fahrzeuggeschwindig keitssensor 5 und der Fahrzeugkabinengeräuschsensor 6 sind direkt mit einer Multiplexereinheit 15 a einer Steuer einheit 15 verbunden. Der Integrator 8 und die Differenzier schaltungen 9, 10, 11 und 12 sind ebenfalls mit der Multi plexeinheit 15 a verbunden.

Die Steuereinheit 15 weist ebenfalls eine "ASSOCIATRON-"Ein heit 15 b auf, welche einen Mikroprozessor einschließlich einer CPU, eines RAM, eines ROM und dergleichen umfassen kann. Die Steuereinheit 15 ist weiterhin mit einem Zeit geber 13 verbunden, der so ausgelegt ist, daß er ein periodisches Zeitgebersignal in jedem vorbestimmten Inter vall erzeugt, welches der Zeiteinheit entspricht. Ein zur Betätigung durch den Fahrer ausgebildetes, manuell betätigbares Eingangsschalterfeld 14 ist ebenfalls mit der Steuereinheit 15 verbunden, um den per Hand eingege benen Eingangsbefehl zu empfangen. Beispielweise kann das Eingangsschaltfeld 14 einen Schalter mit zwei Positionen aufweisen, der in der Nähe des Fahrersitzes vorgesehen ist, so daß der Fahrer manuell einen Getriebegangschalt modus auswählen kann. In der dargestellten Ausführungs form ist das Eingangsschalterfeld 14 so ausgelegt, daß es Befehle CT I und CT II erzeugt, die den Modenauswahl befehlen zur Auswahl eines der Getriebegangschaltmoden zum Einsatz in dichtem Verkehr und in üblichem Verkehr entsprechen. Zwar sind die spezifischen Befehlsarten CT I und CT II beispielhaft als von der Verkehrsbedingung abhängige Modenauswahlbefehle dargestellt, allerdings ist abhängig von den Erfordernissen eine Änderung der Befehlsart möglich. Beispielsweise kann - wie beim Stand der Technik - die manuelle Modenauswahl zur Variation bezüglich der Straßenreibung erfolgen, nämlich zwischen einer normalen Straße und einer rutschigen Straße, bei spielsweise auf Schnee.

Die Steuereinheit 15 ist so programmiert, daß sie "AS-SOCIATRON-"Logik ausführt zum Schreiben eines Fahrzeug fahrmusters und eines zugeordneten Getriebegangschalt musters, und daß sie assoziativ ein vorher gespeichertes Getriebegangschaltmuster entsprechend dem momentanen Fahrzeugfahrmuster wiedergewinnt. Weiterhin speichert die Steuereinheit 15 Getriebegangschaltmusterabbildungen. Darüber hinaus weist das RAM in der ASSOCIATRON-Einheit 15 b ein assoziatives Parameterfeld auf, welches eine Anzahl von Speicherzellen umfaßt, von denen jede als Neuron dient. Die Neuronen sind in Form einer Matrix angeordnet. Das Parameterfeld wird erzeugt zur Speicherung der die Fahrbedingungen anzeigenden Parameter mit Koppel koeffizienten M (I, J) für zugehörige Neuronen X (I). Daher werden über die Multiplexeinheit 15 a als Eingangsgrößen die Parameter St, St′, St′′, N, N′, R, R′, V, V′ und Sd in jeweiligen relevanten Neuronen X(I) gespeichert. Gleich zeitig werden die Koppelkoeffizienten M(I, J) als Fahrzu standsmuster daten in dem Parameterfeld als dem assoziativen Speicher während des Musterschreibvorgangs gespeichert. Jedes in dem Parameterfeld gespeicherte Muster ist einem mehrerer Getriebegangschaltmuster zugeordnet. Wenn nämlich das Schreiben des Musters in Reaktion auf CT I zum Setzen des an den Modus für dichten Verkehr angepaßten Getriebe gangschaltmodus initiiert wird, so wird das geschriebene Muster verwendet, um das Getriebegangschaltmuster bei dichtem Verkehr als das auszuwählen, welches auf den Befehl CT I ausgeführt wird. Entsprechend wird der Schreib modusvorgang in Reaktion auf den CT II-Befehl ausgelöst, und das Muster wird gespeichert zur assoziativen Auswahl des Getriebegangschaltmusters in üblichem Verkehr.

Andererseits empfängt bei der assoziativen Wiedergewinnung die "ASSOCIATRON-"Einheit die Parameterdaten über die Multiplexeinheit 15 a. Die "ASSOCIATRON-"Einheit erzeugt ein Wiedergewinnungsmuster entsprechend den empfangenen Parametern und gewinnt so assoziativ das nächste gespeicherte Muster in dem Parameterfeld wieder. Dann wird das dem wiedergewonnenen Muster entsprechende Getriebegangschalt muster zum Steuern des Getriebegangschaltens verwendet.

Auf diese Weise gibt die "ASSOCIATRON-"Einheit 15 b einen Getriebegangschaltbefehl Ss an eine Schaltsteuereinheit 16. Die Schaltsteuereinheit 16 reagiert auf den Schalt befehl Ss von der "ASSOCIATRON-"Einheit 15 b zur Ausgabe eines Schaltsteuersignals Sv an ein Automatikgetriebe 17 zur Betätigung von Schaltventilen für die relevanten Ventilpositionen zum Einstellen des Getriebeübersetzungs verhältnisses in die befohlene Gangstellung.

Bei der praktischen Auswahl des Getriebeübersetzungs verhältnisses möchte möglicherweise der Fahrer das Getriebe übersetzungsverhältnis im zweiten Bereich (Bereich 2) halten, während sich das Fahrzeug in dichtem Verkehr befindet. Bei einem normalen oder üblichen Automatik getriebe kann daher der Fahrer den Gangwahlhebel in die Position für den Bereich 2 schalten, um manuell das zweite Übersetzungsverhältnis auszuwählen. Bei dem vorher vor geschlagenen verbesserten System wird der Zustand des Fahrzeuges in dichtem Verkehr automatisch auf der Grund lage vorausgewählter einzelner Fahrzeugfahrparameter festgestellt, beispielsweise aufgrund der Drosselklappen winkelvariation oder der Variation der Beschleunigung in Längsrichtung. Wie voranstehend bereits erwähnt wurde kann die Beurteilung des Fahrzeugfahrzustandes in Ab hängigkeit von einem einzigen Parameter zu einer fehler haften Beurteilung und so zu einer fehlerhaften Auswahl des Getriebgangschaltmusters führen.

Die gezeigte Ausführungsform des Getriebschaltsteuer systems gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet eine Anzahl von den Fahrzeugfahrzustand anzeigenden Parametern zur Wiedergewinnung von vorher gespeicherten Fahrzeug fahrmustern unter der Verwendung von "ASSOCIATRON". Hier durch soll eine Anpassung der automatisch erfolgten Be urteilung des Fahrzeugfahrzustandes an die manuell durch den Fahrer durchgeführte Beurteilung erfolgen. Die ge zeigte Ausführungsform des Getriebegangschaltsteuersystems verwendet weiterhin eine Lernstrategie für das Fahrmuster in dem Parameterfeld zur Verbesserung der Genauigkeit bei der Wiedergewinnung des Fahrmusters.

Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm mit einer Darstellung einer durch die "ASSOCIATRON-"Einheit 15 b auszuführenden Routine. Der praktische Betrieb zum Schreiben eines Fahr musters und zur Wiedergewinnung des vorher gespeicherten Musters wird entsprechend der in dem Flußdiagramm von Fig. 3 erläuterten Vorgehensweise durchgeführt.

Unmittelbar nach Beginn der Ausführung wird das Eingangs signal von dem Eingangsschalterfeld 14 in einem Schritt P 1 überprüft. In der Praxis wird eine Überprüfung im Schritt P 1 in der Hinsicht durchgeführt, ob der manuell eingegebene Befehl CMD gleich CT I oder gleich CT II bei der gezeigten Ausführungsform ist. Ist der Eingangsbefehl CMD der CT I-Befehl, so läßt sich daraus schließen, daß der Fahrer manuell das Getriebeschaltmuster für dichten Verkehr auswählt. Zum selben Zeitpunkt sollten die unter schiedlichen, den Fahrzustand anzeigenden Parameter den Status korrespondierender Fahrzeugfahrparameter in dichtem Verkehr repräsentieren. In dichtem Verkehr wird nämlich die Lenkung im wesentlichen in ihrer neutralen Lage ge halten. Daher muß das den Lenkwinkel anzeigende Signal St auf einem Wert gehalten werden, der im wesentlichen repräsentativ ist für die neutrale Position der Lenkung. Weiterhin werden, da die Lenkwinkelverschiebung im wesent lichen klein ist, der die Lenkgeschwindigkeit anzeigende Wert ST′ und der integrierte Wert St′′ kleiner gehalten. Weiterhin wird der die Motorgeschwindigkeit anzeigende Signalwert N kleiner gehalten, um einen niedrigen oder mittleren Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich zu repräsentieren. Weiterhin muß die Variation des den Drosselklappenwinkel anzeigenden Signals R auf einem kleinen Wert gehalten werden. Weiterhin muß sich der Geräuschpegel innerhalb der Fahrzeugkabine auf einem niedrigen Pegel befinden, da der Motor mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit läuft und das Fahrzeug sich ebenfalls mit geringer Geschwindig keit bewegt.

Da der Fahrer tatsächlich und manuell den CT I-Befehl eingibt, basierend auf der Beurteilung, daß Verkehrsbe dingungen entsprechend einem dichtem Verkehr vorliegen, können zugehörige Parameterdaten St, St′, St′′, N, N′, R, R′, V, V′ und Sd als Musterdaten für ein einen dichten Verkehrszustand repräsentierendes Muster für die "AS-SOCIATRON-"Einheit 15 b in einem Schritt P 2 abgetastet werden. Die abgetasteten Musterdaten werden in dem Schritt S ₂ in den temporären Speicher m abgespeichert.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, weist bei dieser Aus führungsform die "ASSOCIATRON-"Einheit 15 b eine Matrix von 7×11 Neuronen auf. Für jeden Parameter ist eine Zeile der Neuronenmatrix vorgesehen. Zum Repräsentieren des Wertebereichs jedes Parameters ist jeweils eine Spalte der Neuronenmatrix vorgesehen. Der Bereich jedes Parameters wird gesetzt als "Teilnehmerfunktion". Das Beispiel für die Teilnehmerfunktion für die Fahrzeuggeschwindigkeit V ist in Fig. 5 dargestellt. Wie aus Fig. 5 hervorgeht wird die Teilnehmerfunktion als Funktion des Parameter wertes festgestellt, wie er auf der Abszisse angegeben ist, unter Verwendung eines Teilnehmerwertes Fk in der Ordinate.

Durch Verwendung der Teilnehmerfunktion kann die erforder liche Speicherkapazität für jeden Parameter wesentlich verringert werden. Infolge der Verringerung der Speicher kapazität erhöht sich die Datenverarbeitungsgeschwindig keit. In dem in Fig. 5 dargestellten Beispiel werden die Teilnehmerfunktionen wie dargestellt auf L 1, L 2, L 3, L 4, L 5, L 6 und L 7 gesetzt entsprechend der Fahrzeug geschwindigkeit V. Im allgemeinen wird diese verwendete Teilnehmerfunktion gekennzeichnet als "sehr klein", "klein", "etwas klein", "üblich", "etwas groß", "groß" und "sehr groß"....

Die Neuronenmatrix weist eine Zeile auf, die spezifisch für den durch das Eingangsschalterfeld 14 manuell einge gebenen Befehl CMD vorgesehen ist. Eines der Neuronen in dieser bestimmten Zeile ist für den CT I-Befehl vorge sehen. Ein weiteres Neuron in dieser bestimmten Zeile ist für den CT II-Befehl vorgesehen. In Fig. 5 ist diese bestimmte Zeile in der untersten Zeile angeordnet. Das Neuron zum Speichern des CT I-Befehls speichert spezifische Getriebegangschaltmusterdaten. Beispielsweise ist das in dem den CT I-Befehl speichernden Neuron gespeicherte Datum ein Datum, welches einen Befehl repräsentiert für den Haltemodus des Bereichs 2 (2HLD). Die "ASSOCIATRON-" Einheit 15 b weist ebenfalls eine Matrix für Koppelkoef fizienten M(I, J) auf, welche die Koppelstärke des je weiligen Neurons repräsentieren. Diese Koppelkoeffizienten M (I, J) sind für zugehörige Getriebegangschaltmoden vor gesehen. Jedesmal dann, wenn der CT I-Befehl als Eingangs signal vorliegt, werden die entsprechenden Musterdaten in der Neuronenmatrix und der Koppelkoeffizient M (I, J) für das zugehörige Neuron aktualisiert.

Nach der Abtastung und dem Halten der Musterdaten in dem temporären Speicher m im Schritt P 2 wird der Fahr zeugfahrzustand daraufhin überprüft, und zwar in einem Schritt P 3, ob der Fahrzustand eine vorbestimmte Muster datenaktualisierungsbedingung erfüllt. Bei der gezeigten Ausführungsform wird die Aktualisierung der Musterdaten ausgeführt, wenn sich das Fahrzeug nicht bewegt oder im wesentlichen hält. Wenn nämlich das Fahrzeug im wesent lichen anhält, kann eine Änderung des Getriebeübersetzungs verhältnisses nicht verlangt werden, und daher kann die Aktualisierung der Fahrzeugfahrmusterdaten mit einer Unterbindung der Wiedergewinnung des Fahrzeugfahrmusters nicht die Antworteigenschaften des Getriebeschaltsteuer vorgangs beeinflussen. Daher kann der Zustand des im wesentlichen Anhaltens des Fahrzeugs durch Entfernen eines Zündschlüssels aus einem Zündschloß oder durch Anlegen einer Handbremse repräsentiert werden. Weiter hin kann der Haltezustand des Fahrzeugs aus einem Wert von im wesentlichen Null des die Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigenden Signals festgestellt werden, welches von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5 geliefert wird. Wenn infolge der Überprüfung in dem Schritt P 3 ein im wesentlichen Anhalten des Fahrzeugs festgestellt wird, so wird in einem Schritt P 4 ein Schreibvorgang ausge führt.

Wenn andererseits der eingegebene Befehl der Befehl CT II ist, welcher gemäß der Überprüfung im Schritt P 1 den Getriebeübersetzungsverhältnisvariationsmodus bei normalem Verkehr befiehlt, so bedeutet dies, daß der Fahrer den momentanen Verkehr nicht als dichten Verkehr ansieht, so daß das Getriebegangmuster für den dichten Verkehrs zustand erforderlich wäre.

In einem Schritt P 5 wird das periodische Taktsignal TMR von dem Zeitgeber 13 überprüft. Ist der Pegel des perio dischen Taktes TMR gleich LOW, dann kehrt das Verfahren zu dem Schritt P 1 zurück, um darauf zu warten, das der periodische Takt TMR gleich HIGH wird. Wenn in dem Schritt P 5 ein periodischer Takt mit dem Pegel HIGH festgestellt wird, kann daher eine Feststellung getroffen werden, daß die Verkehrsbedingungen üblich oder normal sind. Zu diesem Zeitpunkt geht das Verfahren über zu einem Schritt P 6, in welchem zugehörige Parameterdaten St, St′, St′′, N, N′, R, R′, V, V′ und Sd als Musterdaten als übliche Verkehrsbedingungen repräsentierendes Muster für die "ASSOCIATRON-"Einheit 15 b abgetastet werden.

In einem Schritt P 6 werden die abgetasteten Musterdaten in dem temporären Speicher m gespeichert. Die Aktuali sierung der Musterdaten bei üblichem Verkehr wird in dem Schritt P 6 durchgeführt. Nach der Abtastung und dem Halten der Musterdaten in dem temporären Speicher m in dem Schritt P 6 wird der Fahrzeugfahrzustand daraufhin überprüft, und zwar in einem Schritt P 7, ob der Fahrzu stand die voranstehend angegebene vorbestimmte Muster datenaktualisierungsbedingung erfüllt. Bei der gezeigten Ausführungsform wird die Aktualisierung der Musterdaten durchgeführt, wenn sich das Fahrzeug nicht bewegt oder es im wesentlichen anhält. Wenn gemäß der Überprüfung in dem Schritt P 6 die Erfüllung der vorbestimmten Aktuali sierungsbedingung festgestellt wird, so wird ein Schreib vorgang durchgeführt zum Aktualisieren der Fahrmuster daten in der "ASSOCIATRON-"Einheit, und zwar in einem Schritt P 8.

Die praktische Ausführungsform des Einschreibens des Fahrmusters für die "ASSOCIATRON-"Einheit wird nachstehend erläutert. Es wird angenommen, daß n die Anzahl der Speicher zellen ist, welche als Neuron dienen, und diesen sind jeweils Adressen oder Neuronenzahlen von C ₁, C _{2 . .}, C _n zugeordnet. Wird weiter angenommen, daß der Zustand der Zelle C _i (i = 1, 2, . . ., n) gleich X _i ist, so kann der Koppelkoeffizient M(i, J) in bezug auf die Zelle C _i und die Zelle C _j, welche sich benachbart der Zelle C _i befindet, durch M _ÿ repräsentiert werden. Hierbei wird, wenn die Zelle C _i keine Daten aufweist, der Koppelkoeffizient M _ÿ gleich Null (0). Weiterhin wird, wenn ein bestimmtes Fahrmuster Eingangsgröße ist, der Status zugehöriger Zellen zu X ₁, X ₂, . . . , X _n. Hierbei sind die X _i variabel zwischen 1 und -1. Der Koppelkoeffizient M _ÿ wird um eins (1) erhöht, wenn die Polarität der Zustände benach barter Zellen gleich ist, und sonst um eins (1) erniedrigt. Dies kann durch die folgende Formel erläutert werden, welche durch geringfügige Abänderung der Heppschen Synapsen stärkeformel erhalten wird:

M _ÿ M _ÿ + X _i X _j.

Die voranstehende Formel erläutert, daß bei einer gleich zeitigen Anregung benachbarter Neuronen die Synapse da zwischen verstärkt wird. Diese Theorie ist auf dem Gebiet neuronaler Computer wohlbekannt. Daher wird durch wieder holte Eingabe desselben oder eines ähnlichen Fahrmusters der Koppelkoeffizient verstärkt oder nimmt einen größeren Wert an. Daher wird durch wiederholte Eingabe von Fahr musterdaten über einen vorbestimmten Zeitraum die Synapse genügend gestärkt und wird so verläßlich.

Nach dem Schreibvorgang in dem Schritt P 4 oder P 8 wird dann die Überwachung des Fahrzeugfahrzustandes in einem Schritt P 9 durchgeführt. Die Überwachung des Fahrzeugfahr zustandes wird praktisch durchgeführt durch Auslesen der Parameterdateneingangsgrößen von den Sensoren und Detektoren. Dann wird in einem Schritt P 10 ein Wieder gewinnungsvorgang durchgeführt.

In dem Wiedergewinnungsvorgang werden die Parameterdaten St, St′, St′′, N, N′, R, R′, V, V′ und Sd überwacht und in einem Schritt P 7 ausgelesen. Diese Musterdaten werden :hals Wiedergewinnungsdaten behandelt. Die Wiedergewinnung wird dann in dem Schritt P 8 ausgeführt. Unter der Annahme, daß die Wiedergewinnungsdaten durch X dargestellt werden, läßt sich die Wiedergewinnungsausgangsgröße y (= y ₁, y ₂, . . . , y _n) darstellen als:

y₁ = Φ (M _{i 1} × X₁ + M _{i 2} × X₂ . . . M _ÿ × X _j . . . M _in × X _n)

wobei Φ (Z) äquivalent dem SGN-Koeffizienten der Sprache BASIC ist und variiert zwischen 1 (wenn Z positiv ist), 0 (wenn Z gleich Null ist) und -1 (wenn Z negativ ist).

Wie hieraus deutlich wird repräsentiert der Koppelkoeffizient den Koppelstatus jeweiliger Zellen zu anderen Zellen. Daher gewinnt die "ASSOCIATRON-"Einheit 15 b assoziativ das vorher gespeicherte Muster wieder in Reaktion auf die Wiedergewinnungseingangsgröße und die gespeicherten Koppelkoeffizienten. Hierdurch kann ein Fahrmuster wieder gewonnen werden, selbst wenn ein Teil der Wiedergewinnungs daten fehlt.

Wenn nämlich die Befehldaten fehlen, also der CT I- oder der CT II-Befehl, und die Wiedergewinnungsdaten den Zustand dichten Verkehrs repräsentieren, können die CT I-Befehls daten assoziativ wiedergewonnen und aufgefüllt werden mittels Durchführung einer Entscheidung, daß der momentane Verkehrszustand wie aufgezeichnet dicht ist. Dann kann der Haltebefehl zum Halten des Bereichs 2 2HLD ausgewählt werden als der, wenn der 2 HLD-Befehl als CT I-Befehl in der untersten Zeile der Neuronenmatrix gesetzt ist. In Reaktion hierauf wird das Getriebegangschaltmuster zum Halten des Bereiches 2 ausgewählt, wie in Fig. 6 darge stellt ist.

Bei der gezeigten Ausführungsform wird der Bereich 2 in einen breiteren Bereich gesetzt, verglichem mit dem in dem normalen Getriebeschaltmuster, wie aus Fig. 7 hervorgeht. Daher wird bei dichtem Verkehr erfolgreich verhindert, daß das Getriebeübersetzungsverhältnis in ein höheres Übersetzungsverhältnis geschaltet wird, also den Bereich 3 oder den Bereich 4.

Weiterhin können, wenn bestimmte Musterdaten in den Wieder gewinnungsdaten zusätzlich fehlen zum Fehlen des Befehls, welcher das Getriebegangschaltmuster anzeigt, die fehlenden Daten dadurch ergänzt werden, daß das nächste Fahrmuster, welches in der Neuronenmatrix gespeichert ist, wieder gewonnen wird. Selbst wenn ein oder zwei Musterdaten fehlen ist es daher immer noch möglich, assoziativ das Fahrmuster wiederzugewinnen, welches genau dem momentanen Fahrzustand entspricht.

Wie hieraus deutlich wird kann gemäß dem dargestellten Verfahren die Aktualisierung der Fahrmusterdaten nicht die Wiedergewinnung und den folgenden Schaltvorgang stören, da die Aktualisierung der Fahrmusterdaten in der ASSOCIATRON-Einheit nur dann durchgeführt wird, wenn das Fahrzeug anhält, wobei keine Anforderung zur Variation des Getriebe übersetzungsverhältnisses bewirkt werden kann.

Es wird darauf hingewiesen, daß zwar bei der gezeigten Ausführungsform der Fahrzeuganhaltezustand als die Bedingung zur Aktualisierung der Fahrmusterdaten ausgewählt wird, daß jedoch verschiedene Fahrzeugfahrzustände, bei denen keine Anforderung zur Änderung des Getriebeübersetzungs verhältnisses auftreten kann, als Einschaltbedingung zur Aktualisierung der Fahrzeugfahrdaten ausgewählt werden können. Weiterhin kann, falls erforderlich, ein Vorgang zur manuellen Löschung des ausgewählten Getriebeschalt musters vorgesehen werden, wenn das ausgewählte nicht den Erfordernissen entspricht. Weiterhin ist es möglich, um die erfolgte Wiedergewinnung auf der Grundlage der gespeicherten Fahrdaten verläßlich zu machen, ein Zählen des Abtastens der korrespondierenden Fahrmusterdaten einzuführen. Beispielsweise wird nach dem Aktualisieren der Musterdaten ein Musterschreibzähler um eins (1) herauf gesetzt. Der Musterschreibzählerwert wird mit einem vor bestimmten Aktualisierungskriterium verglichen. Das Aktuali sierungskriterium wird auf einen Wert gesetzt, der das Auftreten der Aktualisierung der Musterdaten und des Koppelkoeffizienten repräsentiert. Die Anzahl der Aktuali sierungen zum Setzen des Aktualisierungskriteriums kann so ausgewählt werden, daß eine genügend hohe Verläßlichkeit für die Musterdaten und die Koppelkoeffizienten für zuge hörige Neuronen vorhanden ist, um genau den Fahrzeug fahrzustand in enger Nähe zu dem eingestellten Fahrzustand wiederzugewinnen. Es wird nämlich die Aktualisierung wiederholt, bis die Koppelkoeffizienten einen genügend hohen Wert angenommen haben. Daher wird, bis der Muster schreibzählerwert das Aktualisierungskriterium erreicht, der Vorgang zum Wiedergewinnen des Fahrzeugfahrmusters unterbunden. Wenn daher der Musterschreibzählerwert kleiner ist als das Aktualisierungskriterium, wird das Verfahren über die Schritte P 1 bis P 8 wiederholt, bis der Schreib zählerwert größer wird als das Kriterium. Ein derartiges Verfahren ist in der gleichfalls anhängigen US-Patentan meldung Serial Nr. 3 75 970 beschrieben, die voranstehend erwähnt wurde. Die Offenbarung der voranstehend angegebenen gleichfalls anhängigen US-amerikanischen Patentanmeldung wird zum Zwecke der Offenbarung in die vorliegende An meldung eingeschlossen.

Wie hieraus deutlich wird kann die vorliegende Erfindung sämtliche in diesem Zusammenhang gewünschten Ziele und Vorteile erreichen.

Zwar wurde die vorliegende Erfindung anhand der bevor zugten Ausführungsform beschrieben, um ein besseres Ver ständnis der Erfindung zu erleichtern, es wird jedoch darauf hingewiesen, daß sich die Erfindung auf verschiedenen Wegen verwirklichen läßt, ohne vom Grundprinzip der Er findung abzuweichen. Daher soll die Erfindung sämtliche möglichen Ausführungsformen und Änderungen der gezeigten Ausführungsformen einschließen, die sich verwirklichen lassen, ohne von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen, wie es aus der Gesamtheit der Anmeldeunterlagen hervor geht.

Claims

1. Steuersystem zum Steuern des Getriebegangschaltens in einem Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug, gekenn zeichnet durch:
eine dem Automatikgetriebe zugeordnete erste Einrichtung, um eine Änderung des Getriebeübersetzungsverhältnisses zu einem gewünschten Übersetzungsverhältnis zu veranlassen;
eine zweite Einrichtung zum manuellen Befehlen, durch Eingabe eines Modenauswahlbefehls, zur Auswahl eines mehrerer Getriebegangschaltmuster;
eine dritte Einrichtung zur Überwachung mehrerer Fahr zeugfahrparameter zur Erzeugung von Parameterdaten, welche die zugehörigen überwachten Parameter darstellen;
eine vierte Einrichtung zum Empfang der Parameterdaten zur Erzeugung von Fahrmusterdaten, welche den momentanen Fahrzeugfahrzustand repräsentieren, wobei die Fahrmuster daten individuelle Parameter anzeigende Datenkomponenten enthalten, die zugehörigen Getriebegangschaltsteuerpara metern entsprechen, und Koppeldatenkomponenten, die jeweils die Beziehung zwischen die individuellen Parameter an zeigenden Datenkomponenten repräsentieren;
eine auf den Modenauswahlbefehl reagierende fünfte Ein richtung zur temporären Speicherung der Fahrmusterdaten;
eine sechste Einrichtung zum Speichern der Fahrmuster in bezug auf verschiedene Fahrzeugfahrzustände und in bezug auf verschiedene Getriebegangschaltmuster sowie, in Reaktion auf einen Fahrzeugfahrzustand, welcher eine vorbestimmte Aktualisierungsbedingung erfüllt, zum Aktuali sieren des Fahrmusters, welches dem ausgewählten Getriebe gangschaltmuster entspricht, durch die in der fünften Einrichtung gespeicherten Fahrmusterdaten;
eine siebte Einrichtung zum Empfang der Parameterdaten und zur assoziativen Wiedergewinnung eines der gespeicherten Fahrmusterdaten zur Auswahl eines der Getriebegangschalt muster entsprechend dem wiedergewonnenen Fahrmuster; und
eine achte Einrichtung zur Auswahl des Getriebeübersetzungs verhältnisses auf der Grundlage der Parameterdaten von der zweiten Einrichtung und entsprechend einem ausge wählten unter den Getriebegangschaltmustern, um die erste Einrichtung zum Einstellen des Getriebes mit dem ermittelten Übersetzungsverhältnis zu betätigen.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung einen Fahrzeugfahrzustand feststellt, in welchem eine Anforderung auf eine Änderung des Getriebeübersetzungsverhältnisses nicht auftreten kann, als die vorbestimmte Aktualisierungsbedingung.

3. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung als den vorbestimmten Aktuali sierungszustand einen Zustand feststellt, in welchem das Fahrzeug anhält.

4. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung eine Matrix von Speicher zellen umfaßt zum Speichern der die individuellen Parameter anzeigenden Datenkomponenten und von Variablen der ge speicherten Daten zwischen gegenseitig verschiedenen ersten und zweiten Werten, wobei die Matrix mehrere erste Matrixlinien aufweist, die jeweils für zugehörige, die individuellen Parameter anzeigende Datenkomponenten vor gesehen sind, und mehrere zweite Matrixlinien, die jeweils zum Repräsentieren des Bereichs von Werten zugehöriger, die individuellen Parameter anzeigenden Datenkomponenten vorgesehen sind.

5. Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung weiterhin einen Speicher zum Speichern der Koppeldatenkomponenten aufweist, welche einen variablen Wert aufweisen abhängig von der Beziehung zwischen zugehörigen relevanten Paaren von die individuellen Parameter anzeigenden Datenkomponenten.

6. Steuersystem auf der Grundlage eines neuronalen Computers zum Steuern des Getriebegangschaltens für ein Automatik getriebe eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch:
eine dem Automatikgetriebe zugeordnete erste Einrichtung zur Veranlassung einer Änderung des Getriebeübersetzungs verhältnisses zu einem gewünschten Getriebeübersetzungs verhältnis;
eine zweite Einrichtung zum manuellen Befehlen, durch Eingabe eines Modenauswahlbefehls, zur Auswahl eines mehrerer Getriebegangschaltmuster;
eine dritte Einrichtung zur Überwachung mehrerer Fahr zeugfahrparameter zur Erzeugung von Parameterdaten, welche repräsentativ für zugehörige der überwachten Parameter sind;
eine vierte Einrichtung zur temporären Speicherung der Parameterdaten in Reaktion auf den Modenauswahlbefehl;
eine fünfte Einrichtung, die eine Neuronenelemente bildende Speichermatrix aufweist und Synapsenelemente zur gegen seitigen Koppelung von Paaren von Neuronenelementen, zum Empfang der Parameterdaten und zur Erzeugung von den momentanen Fahrzustand repräsentierenden Fahrmuster daten, wobei die Fahrmusterdaten individuelle Parameter anzeigende Datenkomponenten aufweisen, welche zugehörigen Getriebegangschaltsteuerparametern entsprechen, wobei die die individuellen Parameter anzeigenden Datenkomponenten in den Neuronenelementen gespeichert sind, und Koppel datenkomponenten aufweisen, welche die Stärke der Synapsen elemente angeben, welche die Paare von Neuronenelementen verkoppeln;
eine sechste Einrichtung zum normalerweise Ausschalten der fünften Einrichtung zum Aktualisieren des lnhalts des jeweiligen Neurons und der Synapse und in Reaktion auf eine Fahrzeugfahrbedingung, welche eine vorbestimmte Aktualisierungsbedingung erfüllt, um die fünfte Einrichtung zum Aktualisieren einzuschalten;
eine siebte Einrichtung zum Empfang der Parameterdaten und zur assoziativen Wiedergewinnung eines der gespeicherten Fahrmusterdaten, um eines der Getriebegangschaltmuster auszuwählen, welches dem wiedergewonnenen Fahrmuster entspricht; und
eine achte Einrichtung zur Auswahl des Getriebeübersetzungs verhältnisses auf der Grundlage der Parameterdaten von der zweiten Einrichtung und entsprechend dem ausgewählten der Getriebegangschaltmuster, um die erste Einrichtung zum Einstellen des Getriebes bei dem ermittelten Über setzungsverhältnis zu betätigen.

7. Steuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung einen Fahrzeugfahrzustand feststellt, in welchem eine Anforderung auf Änderung des Getriebeübersetzungsverhältnisses nicht auftreten kann, um die fünfte Einrichtung auszuschalten.

8. Steuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die sechste Einrichtung feststellt, daß sich das Fahrzeug im Haltezustand befindet.