JP2621501B2 - 自動車の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車の制御装置に係り、特に、アクセル操
作量の変化速度を求めて加減速判断を行う制御装置の改
良に関するものである。

従来の技術 自動車の自動変速機は、一般に、トルクコンバータ等
の流体式伝動装置と、遊星歯車装置や可変プーリ等の変
速機構とを備えて構成され、流体式伝動装置を介してエ
ンジン出力が変速機構に伝達されるとともに、その変速
機構によりエンジンの回転速度が有段若しくは無段階で
変速されるようになっている。また、燃費率向上等を目
的として、自動車の走行状態に応じて上記変速機構をエ
ンジンに直結する直結クラッチを有するものも広く知ら
れている。

そして、このような自動変速機は、通常、アクセル操
作量および車速に基づいて上記変速機構や直結クラッチ
が自動制御されるようになっているのが普通であるが、
その場合にアクセル操作量の変化速度すなわち微分値を
求め、その変化速度を考慮するようにしたものがある。
例えば、特開昭58−81256号公報には、アクセル操作量
の低減側の変化速度を求めて有段変速機構の変速段切換
えを規制するようにした制御装置が記載されている。ま
た、本願出願人が先に出願した特願昭63−121230号に
は、アクセル操作量の変化速度が運転者の加減速に対す
る要求を表しているものとして、あいまい推論により変
速段や直結クラッチの切換え制御を行うための制御ルー
ルの中に組み込まれている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、かかるアクセル操作量の変化速度は、
必ずしも運転者の加減速に対する要求を正確に反映して
いるとは言えず、充分に満足できる制御が行われている
とは言い難かった。例えば、アクセルが踏込み操作され
た場合、その踏込み過程ではアクセル操作量の変化速度
は大きく、運転者の加速要求がその変化速度に反映され
ていると言える。しかし、踏み込まれた後の状態におい
てはアクセル操作量の変化速度は略零となり、加速要求
が無くなったものと見做されるが、実際にはアクセルペ
ダルが踏み込まれている間は運転者の加速要求は持続し
ている場合が多いのである。

なお、前記特開昭58−81256号公報に記載されている
制御装置は、アクセルが戻される際の変化速度が一定値
以下の場合に変速段の切換えを規制するもので、必ずし
も運転者の加減速要求を判断している訳ではなく、他の
変速段への切換え制御等にこれをそのまま利用すること
はできないのである。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、そ
の目的とするところは、運転者の加減速に対する要求を
より正確に判断できるようにすることにある。

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するためには、アクセル操作量の変
化速度の正負の最大値をそれぞれその符号が反転するま
で持続するようにすれば良く、本発明は、アクセル操作
量の変化速度を求め、その変化速度から加減速に対する
運転者の要求を判断して自動車の自動変速機などを制御
する制御装置であって、（ａ）前記アクセル操作量の変
化速度を算出する演算手段と、（ｂ）その変化速度の正
負の最大値をそれぞれの符号が反転するまで保持する保
持手段と、（ｃ）その保持手段に保持された前記変化速
度に基づいて前記加減速に対する運転者の要求を判断す
る判断手段とを有することを特徴とする。

ここで、かかる制御装置は、自動車の自動変速機のみ
ならず直結クラッチやエンジンの点火時期，燃料噴射
量，スロットル弁開度など、運転者の加減速要求を考慮
して制御することが望ましいものの制御装置に好適に適
用される。

また、上記アクセル操作量としては、これに対応する
パラメータ、例えばスロットル開度やディーゼルエンジ
ンの場合には燃料噴射量等を用いることも可能である。

また、変化速度の符号が反転した場合でも、その反転
した変化速度の大きさが小さい時、すなわちアクセル操
作量の変化が少ない時には、その反転前の加減速要求が
持続しているものと考えられる。このため、前記保持手
段において所定のヒステリシス幅を持って符号の反転を
判定させ、反転後の変化速度が小さい間は反転前の最大
変化速度をそのまま保持させるようにしたり、判断手段
において反転した変化速度が小さい場合には反転前の加
減速要求が持続していると判断させるようにしたりする
ことが望ましい。

また、上記判断手段は、予め定められた閾値よりも大
きいか否かによって加減速要求を判断するようにしても
良いが、あいまい推論により閾値の境界付近をあいまい
に判断するようにした方が、一層運転者の加減速要求に
合致した判断が為され得るようになって望ましい。

作用および発明の効果 このような制御装置においては、演算手段によってア
クセル操作量の変化速度が算出されるとともに、保持手
段によってその変化速度の正負の最大値がそれぞれの符
号が反転するまで保持され、その保持手段に保持された
変化速度に基づいて判断手段により運転者の加減速に対
する要求が判断されるため、例えばアクセルが踏込み操
作された後の変化速度が略零となった状態でも加速要求
が持続していると判断されるなど、運転者の加減速に対
する要求が一層的確に判断されるようになる。したがっ
て、かかる判断結果に応じて自動変速機の変速や直結ク
ラッチの切換え、或いはエンジンの点火時期，燃料噴射
量，スロットル弁開度等が制御されることにより、運転
者の加減速要求に合致した優れた走行性能が実現される
のである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は、本発明が適用された車両用自動変速機の構
成図で、流体式伝動装置としてのトルクコンバータ10と
遊星歯車式変速機構12と変速制御装置14とから構成され
ている。トルクコンバータ10のポンプ羽根車には図示し
ないエンジンの出力軸16が連結されている一方、従動側
のタービン羽根車には変速機構12の入力軸18連結されて
いる。また、その入力軸18は、直結クラッチとしてのL/
U（ロックアップ）クラッチC_Lを介して出力軸16に選択
的に直結されるようになっている。

変速機構12は、同軸上に配設された３つのシングルピ
ニオン型の遊星歯車装置20,22,24と前記入力軸18と出力
軸26とを備えており、出力軸26は図示しない差動歯車装
置を介して車両の駆動輪に連結されている。遊星歯車装
置20,22,24の構成要素の一部は互いに一体的に連結され
ており、一部は３つのクラッチC₁,C₂,C₃によって互いに
選択的に連結されるようになっており、一部は４つのブ
レーキB₁,B₂,B₃,B₄によってハウジング28に選択的に連
結されるようになっており、一部は３つの一方向クラッ
チF₁,F₂,F₃によってその回転方向により相互に若しくは
ハウジング28と係合させられるようになっている。

上記クラッチC₁,C₂,C₃、ブレーキB₁,B₂,B₃,B₄は、例
えば多板式のクラッチや１本または巻付け方向が反対の
２本のバンドを備えたバンドブレーキ等にて構成され、
それぞれ油圧アクチュエータによって作動させられるよ
うになっており、前記変速制御装置14によりそれ等の油
圧アクチュエータの作動がそれぞれ制御されることによ
り、第２図に示されているように変速比（入力軸18の回
転速度／出力軸26の回転速度）がそれぞれ異なる前進４
段・後進１段の変速段が得られる。かかる第２図におい
て、「1st」，「2nd」，「3rd」，「O/D」は、それぞれ
前進側の第１変速段，第２変速段，第３変速段,O/D（オ
ーバードライブ）変速段を表しており、上記変速比は第
１変速段からO/D変速段に向かうに従って順次小さくな
る。また、「Rev」は後進変速段を表している。

なお、上記トルクコンバータ10および変速機構12は、
軸線に対して対称的に構成されているため、第１図にお
いては軸線の下側を省略して示してある。

変速制御装置14は、切換弁等を備えた油圧制御装置30
と、その油圧制御装置30の作動を制御するマイクロコン
ピュータ32とから構成されており、油圧制御装置30は３
つのソレノイドNo.1,No.2,No.3によって制御されるよう
になっている。ソレノイドNo.1およびNo.2は変速機構12
に関するものであり、この２つのソレノイドNo.1および
No.2が選択的に励磁されることにより前記前進４段の変
速段が適宜切り換えられる。また、ソレノイドNo.3はL/
UクラッチC_Lに関するものであり、これにより変速機構1
2の入力軸18がエンジンの出力軸16に選択的に直結され
る。

上記マイクロコンピュータ32には、車速センサ34,ア
クセル開度センサ36,シフトレンジセンサ39,エンジン回
転センサ40,操舵角センサ42からそれぞれ車速信号SV,ア
クセル開度信号Ｓθ_ac,シフトレンジ信号SS,エンジン回
転信号SNe,操舵角信号Ｓθ_ｓが供給されるようになって
いる。これ等の信号SV,Sθ_ac,SSSNe,Sθ_ｓはそれぞれ自
動車の車速Ｖ（km/h），アクセル開度（アクセル操作量
に対応）θ_ac,シフトレンジ，エンジン出力軸16の回転
速度Ne,ステアリングの操舵角θ_ｓを表しており、上記
センサ34,36,38,40,42はそれぞれ回転検出器等の良く知
られた適宜の検出手段にて構成される。なお、シフトレ
ンジはシフトレバーの操作位置を意味するもので、本実
施例では第２図に示されているように「Ｄ」，「２」，
「Ｌ」，「Ｒ」，「Ｐ」，「Ｎ」の計６つのレンジに選
択操作されるようになっている。

また、かかるマイクロコンピュータ32には、運転者の
加減速に対する要求をあいまい推論によって判断した
り、自動車の走行状態に応じてあいまい推論により変速
段を選択したりするための制御ルールや、L/UクラッチC
_Lを切り換えるためのL/Uシフトパターン等が記憶されて
いる。これ等のルールやデータはマイクロコンピュータ
32のROM等に予め記憶されており、マイクロコンピュー
タ32は、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め設定
されたプログラムに従って信号処理を行い、自動車の走
行状態に応じて前記ソレノイドNo.1,No.2,No.3をそれぞ
れ励磁することにより、変速機構12のクラッチC₁,C₂,
C₃、およびブレーキB₁,B₂,B₃,B₄の作動を制御して前進
４段の変速段を切換え制御するとともに、L/UクラッチC
_Lを切換え制御する。前記第２図は各シフトレンジにお
ける変速段と、その変速段を成立させる際のソレノイ
ド，クラッチ，ブレーキ，および一方向クラッチの作動
状態を示したものであり、ソレノイドの欄の「○」，
「×」，「※」はそれぞれ励磁状態，非励磁状態,L/Uク
ラッチC_Lを係合させる場合のみ励磁状態であることを表
している。また、クラッチおよびブレーキ欄の「○」は
係合状態を表しており、無印は非係合状態を示してい
る。更に、一方向クラッチの欄の「△」はエンジンドラ
イブ時に係合状態となることを表しており、無印は非係
合状態を表している。

次に、上記変速制御装置14による変速段の選択に関す
る作動の一例を第３図および第４図のフローチャートを
参照しつつ説明する。

先ず、ステップS1の_Ｍ決定ルーチンにおいて加減速
要求量_Ｍが決定される。これは、例えば第４図に示さ
れているように実行され、ステップQ1において現在記憶
されている加減速要求量_Ｍが読み出され、α＝_Ｍと
される。続いてステップQ2が実行され、アクセル開度信
号Ｓθ_acが表すアクセル開度θ_acの変化速度、すなわち
微分値_ac（＝ｄθ_ac/dt）が算出される。

その後、ステップQ3において上記αが０より大きいか
否かが判断され、０より大きい場合にはステップQ4が実
行され、０以下の場合にはステップQ5が実行される。ス
テップQ4においては、変化速度_acがαより大きいか否
かが判断され、大きい場合にはステップQ6においてαが
_acに書き換えられる。このステップQ6は、αすなわち
現在記憶されている加減速要求量_Ｍおよび変化速度
_acが共に正で、且つ_acが_Ｍよりも大きい場合には、
αをその変化速度_acに書き換えることを意味する。ま
た、ステップQ5においては、変化速度_acが０以上か否
かが判断され、０以上の場合にはステップQ7においてα
が_acに書き換えられる。このステップQ7は、αすなわ
ち現在記憶されている加減速要求量_Ｍが負（厳密には
０以下）で変化速度_acが正（厳密には０以上）の場合
には、αをその変化速度_acに書き換えることを意味す
る。

上記ステップQ4またはQ5の判断がNOの場合には、次に
ステップQ8が実行され、αが０より小さいか否か判断さ
れる。そして、αが０より小さい場合にはステップQ9が
実行され、０以上の場合にはステップQ10が実行され
る。ステップQ9においては、変化速度_acがαより小さ
いか否かが判断され、小さい場合にはステップQ11にお
いてαが_acに書き換えられる。このステップQ11は、
αすなわち現在記憶されている加減速要求量_Ｍおよび
変化速度_acが共に負で、且つ_acが_Ｍよりも小さい
場合には、αをその変化速度_acに書き換えることを意
味する。また、ステップQ10においては、変化速度_ac
が０以下か否かが判断され、０以下の場合にはステップ
Q12においてαが_acに書き換えられる。このステップQ
12は、αすなわち現在記憶されている加減速要求量_Ｍ
が正（厳密には０以上）で変化速度_acが負（厳密には
０以下）の場合には、αをその変革速度_acに書き換え
ることを意味する。

このように、ステップQ6,Q7,Q11,またはQ12でαが
_acに書き換えられるか、或いはステップQ9またはQ10に
おける判断がNOの場合、換言すればαすなわち_Ｍおよ
び_acの符号（±）が同じでそれ等の絶対値｜_ac|が
｜_M|よりも小さい場合には、ステップQ13が実行さ
れ、α＝０か否かが判断される。そして、αが０でない
場合には加減速要求量_Ｍがαに書き換えられて一連の
_Ｍ決定ルーチンは終了する。この場合に、前記ステッ
プQ9またはQ10の判断がNOとなってステップQ14が実行さ
れた場合には、αは_Ｍのままであるため、加減速要求
量_Ｍとして同じ値が記憶されることとなる。

したがって、加減速要求量_Ｍとしては、第５図のタ
イムチャートに示されているように、変化速度_acの正
負の最大値がそれぞれの符号（±）が反転するまで継続
して記憶されることとなる。本実施例では、マイクロコ
ンピュータ32による一連の信号処理ロジックのうち上記
ステップS1の_Ｍ決定ルーチンを実行する部分が保持手
段に相当し、その_Ｍ決定ルーチンのうちステップQ2の
変化速度_acを計算する部分が演算手段に相当する。な
お、かかる_Ｍ決定ルーチンを、変速段の選択とは別個
のフローで並列的に行うようにしても差支えない。

このようにして加減速要求量_Ｍが決定されると、次
に、第３図に戻ってステップS2が実行され、あいまい推
論に基づく制御ルールr_s,r_n,r_eにより、上記加減速要求
量_Ｍから緩加速要求，並加速要求，急加速要求の満足
度γ_s,γ_n,γ_ｅがそれぞれ算出される。上記制御ルール
r_s,r_n,r_eは、４つのサブルールa,b,c,dを用いて以下の
ように設定されている。なお、かかる制御ルールのγ_s
^(-1),γ_n ^(-1),γ_e ^(-1)は、それぞれ前回の各制御ルール
の演算結果である。

r_s＝b or （γ_s ^(-1) and a） r_n＝c or （γ_n ^(-1) and a） r_e＝d or （γ_e ^(-1) and a） また、上記各サブルールa,b,c,dはそれぞれ以下の内
容を有する。

〈サブルールａ〉 「_Ｍは略０である」 このルールは、加減速要求量_Ｍが略０であるか否か
を判定するためのもので、このルールを満足する満足度
を表すメンバーシップ関数f_a（_Ｍ）の一例を第６図に
実線で示す。なお、かかるメンバーシップ関数f
_a（_Ｍ）の値、すなわち満足度は０以上１以下の数値
で表され、１の場合には条件を完全に満足していること
を意味している。以下の各メンバーシップ関数について
も同様である。

〈サブルールｂ〉 「_Ｍは正で小さい」 このルールは、加減速要求量_Ｍが正で小さいか否か
を判定するためのもので、このルールを満足する満足度
を表すメンバーシップ関数f_b（_Ｍ）の一例を第６図に
一点鎖線で示す。

〈サブルールｃ〉 「_Ｍは正で中くらい」 このルールは、加減速要求量_Ｍが正で中くらいの大
きさか否かを判定するためのもので、このルールを満足
する満足度を表すメンバーシップ関数f_c（_Ｍ）の一例
を第６図に二点鎖線で示す。

〈サブルーチンｄ〉 「_Ｍは正で大きい」 このルールは、加減速要求量_Ｍが正で大きいか否か
を判定するためのもので、このルールを満足する満足度
を表すメンバーシップ関数f_d（_Ｍ）の一例を第６図に
破線で示す。

ここで、緩加速，並加速，急加速に対する要求をサブ
ルールb,c,dのみではなく、前回の各制御ルールの満足
度およびサブルールａのandと比較するようにしたの
は、変化速度_acの符号（±）が反転して加減速要求量
_Ｍが書き換えられた場合でも、その大きさが小さい
時、すなわちアクセル開度_acの変化が少ない時には、
その反転前の加減速要求が持続しているものと考えられ
るため、サブルールb,c,dの満足度が低い場合でも、前
回の制御ルールの満足度が高く且つ加減速要求量_Ｍが
小さい時には、反転前の加減速要求が持続していると判
断させるためである。但し、前記_Ｍ決定ルーチンにお
けるステップQ5,Q10の判断に際して、比較的小さい一定
のヒステリシス幅Δ_ac（＞０）を用いることにより、
ステップQ5においては「_ac≧Δ_ac」か否かで判断す
る一方、ステップQ10においては、「_ac≦−Δ_ac」
か否か判断するようにすれば、サブルールb,c,dのみで
緩加速，並加速，急加速に対する要求を判断することが
できる。また、ステップQ13における判断を、上記ヒス
テリシス幅Δ_acを用いて「｜α｜≦Δ_ac」としても
同様な効果がある。

一方、あいまい推論法においては、一般に、「and」
は代数積若しくはミニマム演算等と定義され、「or」は
論理和若しくはマキシマム演算等と定義されるが、ここ
ではそれぞれ代数積，マキシマム演算と定義すると、前
記制御ルールr_s,r_n,r_eの満足度γ_s,γ_n,γ_ｅはそれぞれ
次式（１）〜（３）に従って算出される。

γ_ｓ＝max｛f_b（_Ｍ），γ_s ^(-1)×f_a（_Ｍ）｝ ・・・（１） γ_ｓ＝max｛f_c（_Ｍ），γ_n ^(-1)×f_a（_Ｍ）｝ ・・・（２） γ_ｅ＝max｛f_d（_Ｍ），γ_e ^(-1)×f_a（_Ｍ）｝ ・・・（３） 本実施例では、マイクロコンピュータ32による一連の
信号処理ロジックのうち、上記ステップS2を実行する部
分が判断手段に相当する。

そして、このようにして緩加速要求，並加速要求，急
加速要求に関する満足度γ_s,γ_n,γ_ｅがそれぞれ算出さ
れると、次のステップS3において「ｊ＝１」とされた
後、ステップS4においてｊから現在の変速段（現変速
段）Ｎを引算することにより変化段数ΔＮが算出され、
ステップS5においてあいまい推論に基づく制御ルールに
より実際の走行状態に応じて各変速段が選択されるべき
満足度γ（ｊ）が計算される。この「ｊ」は各変速段を
表しており、ｊ＝１は第１変速段,j＝２は第２変速段,j
＝３は第３変速段,j＝４はO/D変速段に対応する。

かかるステップS5の制御ルールは、現変速段Ｎに対す
る変化段数ΔＮに応じて定められており、前記制御ルー
ルr_s,r_n,r_eおよびサブルールA,B,B′,C,D,E,F,G,H,I,J,
Kを用いて以下の４つの制御ルールR1〜R4が設定されて
いる。制御ルールR1はΔＮ＝０すなわち現変速段を維持
する場合に満たすべき条件を定めたものであり、制御ル
ールR2はΔＮ＝＋１すなわち現変速段から１段だけアッ
プシフトする場合に満たすべき条件を定めたものであ
り、制御ルールR3はΔＮ＝＋2,＋３すなわち現変速段か
ら２段若しくは３段アップシフトする場合に満たすべき
条件を定めたものであり、制御ルールR4はΔＮ＝−1,−
2,−３すなわち現変速段から１段,2段，若しくは３段ダ
ウンシフトする場合に満たすべき条件を定めたものであ
る。

R1＝A and B and C R2＝A and B′ and C and｛（D and E） or（F and G）or（r_s and I） or（r_n and J）or（r_e and K）｝ R3＝A and B′ and C and｛（F and G） or（r_s and I）or（r_n and J） or（r_e and K）｝ R4＝A and B′ and C and｛（D or H） また、上記各サブルールA,B,B′,C,D,E,F,G,H,I,J,K
は、それぞれ以下の内容を有するものである。

〈サブルールＡ〉 「目標車両駆動トルクT_D ^＊を出力できる」 このルールは、各変速段において出力できる駆動トル
クはエンジン特性により定まるため、この出力可能な駆
動トルクの範囲内にこの時の目標車両駆動トルクT_D ^＊が
含まれるか否かを判定するもので、このルールを満足す
る満足度を表すメンバーシップ関数f_A（T_D ^＊）の一例を
第７図に示す。かかる第７図における値C₁およびC₂は、
変速段毎に計算若しくは実験的に定められ、変速段に対
応する前記「ｊ」の値に応じて設定される。なお、上記
メンバーシップ関数f_A（T_D ^＊）の値、すなわち満足度は
０以上１以下の数値で表され、１の場合には条件を完全
に満足していることを意味している。以下の各メンバー
シップ関数についても同様である。また、上記目標車両
駆動トルクT_D ^＊は、例えば第15図に示されているよう
に、車速Ｖおよびアクセル開度θ_acをパラメータとする
データマップ等から求められる。

〈サブルールＢ〉 「予想回転速度Ne′が目標回転速度Ne^＊にだいたい近
い」 このルールは、前記目標車両駆動トルクT_D ^＊が比較的
小さく、第１変速段からO/D変速段までのどの変速段に
おいてもその駆動トルクT_D ^＊を出力できる場合に、目標
回転速度Ne^＊に基づいて最適な変速段を選択するため、
各変速段毎に予想回転速度Ne′を中心として定められた
回転速度範囲内にこの時の目標回転速度Ne^＊が含まれる
か否かを判定するもので、このルールを満足する満足度
を表すメンバーシップ関数f_B（Ne^＊）の一例を第８図に
実線で示す。上記予想回転速度Ne′は、例えば車速Ｖや
各変速段の変速比等の関数によって表され、変速段に対
応する前記「ｊ」の値に応じて設定される。また、上記
目標回転速度Ne^＊は、例えば第16図に示されているよう
に、燃費率やエンジンの安定状態，ノッキング等を考慮
して予め設定された目標馬力PS^＊（目標車両駆動トルク
T_D ^＊×車速Ｖに比例）をパラメータとするデータマップ
等から求められる。

〈サブルールＢ′〉 「予想回転速度Ne′が目標回転速度Ne^＊に近い」 このルールは上記サブルールＢと略同じであるが、現
変速段から異なる変速段へ切り換える場合に用いられる
ところから、その判定基準を厳しくしたもので、このル
ールを満足する満足度を表すメンバーシップ関数ｆ_Ｂ′
（Ne^＊）の一例を前記第８図に一点鎖線で示す。

〈サブルールＣ〉 「予想回転速度Ne′が予め定められた許容範囲内にあ
る」 このルールは、エンジン回転速度Neが低過ぎるとエン
ジンストールを誘引し、高過ぎるとオーバーランとなる
ため、そのようなエンジンの作動に支障を生じる回転速
度となることを防止するためのものであ、このルールを
満足する満足度を表すメンバーシップ関数f_c（Ne′）の
一例を第９図に示す。かかる第９図における値C₃および
C₄は、搭載されているエンジンの特性に応じて予め定め
られる。

〈サブルールＤ〉 「アクセルが定常状態てある」 このルールは、アクセル踏込み操作状況を表すアクセ
ル開度θ_acの変化速度_ac（＝ｄθ_ac/dt）に応じて運
転者の変速段切換えに対する要求を判定するためのもの
で、このルールを満足する満足度を表すメンバーシップ
関数f_D（_ac）の一例を第10図に実線で示す。

〈サブルールＥ〉 「前回シフト時からの経過時間Ｔが長い」 このルールは、変速段が頻繁に切り換えられるビジー
シフトを防止するためのもので、このルールを満足する
満足度を表すメンバーシップ関数f_E（Ｔ）の一例を第11
図に示す。

〈サブルールＦ〉 「アクセルの戻し速度が速い」 このルールは、アクセル開度θ_acの変化速度_acが負
で比較的大きいか否かを判定するためのもので、このル
ールを満足する満足度を表すメンバーシップ関数f_F（
_ac）の一例を前記第10図に一点鎖線で示す。

〈サブルールＧ〉 「カーブでない」 このルールは、カーブの際にアクセルが戻されること
によってアップシフトが起こることを防止するためのも
ので、操舵角θ_ｓが小さい場合にはカーブでないと判定
する。このルールを満足する満足度を表すメンバーシッ
プ関数f_G（θ_ｓ）の一例を第12図に示す。

〈サブルールＨ〉 「アクセルの踏込み速度が速い」 このルールは、アクセル開度θ_acの変化速度_acが正
で比較的大きいか否かを判定するためのもので、このル
ールを満足する満足度を表すメンバーシップ関数f_H（
_ac）の一例を前記第10図に二点鎖線で示す。

〈サブルールＩ〉 「エンジン音が静かである」 このルールは、前記制御ルールr_sとの「and」によ
り、緩加速要求時にはエンジン音が静かになるようにし
てアップシフトを行うためのもので、エンジン回転速度
Neの大きさによってエンジン音が静かであるか否かを判
定するようになっており、このルールを満足する満足度
を表すメンバーシップ関数f_I（Ne）の一例を第13図に実
線で示す。かかる第13図における値C₅およびC₆は、搭載
されているエンジンの特性に応じて予め定められる。

〈サブルールＪ〉 「エンジン音がうるさくない」 このルールは、前記制御ルールr_nとの「and」によ
り、並加速要求時にはエンジン音がうるさくない程度で
アップシフトを行うようにするためのもので、エンジン
回転速度Neの大きさによってエンジン音がうるさくない
か否かを判定するようになっており、このルールを満足
する満足度を表すメンバーシップ関数f_J（Ne）の一例を
第13図に一点鎖線で示す。

〈サブルールＫ〉 「エンジン回転測度がエンジンの最大トルクポイントを
越えていない」 このルールは、前記制御ルールr_eとの「and」によ
り、急加速要求時にはエンジン回転速度Neが最大トルク
を出力する回転速度Ne^mを越えていない変速段へアップ
シフトを行うようにするためのもので、このルールを満
足する満足度を表すメンバーシップ関数f_K（Ne）の一例
を第14図に示す。なお、上記回転速度Ne^mは、搭載され
ているエンジンの特性に応じて予め定められる。

また、「and」を代数積、「or」をマキシマム演算と
定義すると、前記制御ルールR1〜R4の満足度γ（ｊ）は
それぞれ次式（４）〜（７）で求められる。

γ（ｊ）＝f_A（T_D ^＊×f_B（Ne^＊）×f_C（Ne′） ・・・（４） γ（ｊ）＝f_A（T_D ^＊）×ｆ_Ｂ′（Ne^＊）×f_C（Ne′） ×max｛f_D（_ac）×f_E（Ｔ）,f_F（_ac） ×f_G（θ_ｓ），γ_ｓ×f_I（Ne），γ_ｎ×f_J（Ne），γ_ｅ
×f_K（Ne）｝ ・・・（５） γ（ｊ）＝f_A（T_D ^＊）×ｆ_Ｂ′（Ne^＊）×f_C（Ne′） ×max｛f_F（_ac）×f_G（θ_ｓ）γ_ｓ ×f_I（Ne），γ_ｎ×f_J（Ne），γ_ｅ×f_K（Ne）｝ ・・・（６） γ（ｊ）＝f_A（T_D ^＊）×ｆ_Ｂ′（Ne^＊）×f_C（Ne′） ×max｛f_D（_ac）f_H（_ac）｝ ・・・（７） ここで、ｊ＝１で現在の変速段Ｎが「３」の場合に
は、変化段数ΔＮは−２となるため、かかるステップS5
においては制御ルールR4に従って上記（７）式により第
１変速段が選択されるべき満足度γ（１）が求められ
る。そして、このようにして満足度γ（１）が求められ
ると、次のステップS6においてｊが４より小さいか否か
が判断され、４より小さい場合にはステップS7において
ｊに１が加算された後、上記ステップS4以下が繰り返さ
れる。これにより、ｊ＝１からｊ＝４、すなわち第１変
速段からO/D変速段までの各変速段が選択されるべき満
足度γ（１），γ（２），γ（３），γ（４）がそれぞ
れ算出される。具体的には、ｊ＝２の場合にはΔＮ＝−
１となり、前記ステップS5において制御ルールR4に従っ
て上記（７）式により第２変速段が選択されるべき満足
度γ（２）が算出され、ｊ＝３の場合にはΔＮ＝０とな
り、前記ステップS5においては制御ルールR1に従って上
記（４）式により第３変速段が選択されるべき満足度γ
（３）が算出され、ｊ＝４の場合にはΔＮ＝＋１とな
り、前記ステップS5においては制御ルールR2に従って上
記（５）式によりO/D変速段が選択されるべき満足度γ
（４）が算出される。

なお、上例では現変速段Ｎが第３変速段の場合である
ため、現変速段から２段若しくは３段アップシフトする
場合に満たすべき条件を定めた前記制御ルールR3は用い
られないが、現変速段Ｎが第１変速段または第２変速段
の場合に、第３変速段やO/D変速段が選択されるべき満
足度を判定する際に制御ルールR3は用いられる。また、
シフトレンジ「２」が選択されている場合にはO/D変速
段へ切り換えることはないため、上記ステップS6におい
ては「ｊ＜４」か否かの判断が為される。

このようにしてステップS4〜S7が繰り返され、ｊ＝４
（シフトレンジＤの場合）になるとステップS6の判断は
NOとなり、続いてステップS8が実行される。このステッ
プS8においては、上記ステップS5において算出された各
変速段の満足度γ（ｊ）のうち最も満足度が高いγ
（ｋ）が選択され、次のステップS9において、上記γ
（ｋ）の「ｋ」が選択すべき変速段として決定される。

ここで、かかる本実施例の変速制御装置14において
は、ステップS1の_Ｍ決定ルーチンにおいて変化速度
_acが正負の最大値がそれぞれの符号（±）が反転するま
で継続して記憶されたものを加減速要求量_Ｍとし、そ
の加減速要求量_Ｍに基づいて緩加速要求，並加速要
求，急加速要求の程度を制御ルールr_s,r_n,r_eに従って判
断するようになっているため、例えばアクセルが踏込み
操作された後の変化速度_acが略零となった状態でも加
速要求が持続していると判断されるなど、運転者の加速
に対する要求が的確に判断される。すなわち、変化速度
_acによって運転者の加減速に対する要求を判断する
と、例えば第17図に示されているように変化速度_acが
変化した場合、その変化速度_acが正の時間t_aの間だけ
加速要求があるものと判断されるのに対し、本実施例に
おいては前記第５図から明らかなように、変化速度_ac
が負となるまで、換言すればアクセル開度θ_acが減少す
るまで加減速要求量_Ｍが維持されるため、運転者の加
減速に対する要求が一層的確に判断されるのである。

また、上記制御ルールr_s,r_n,r_eは、変化速度_acの符
号が反転して加減速要求量_Ｍが変更された場合でも、
その反転後の加減速要求量_Ｍが小さい時、すなわちア
クセル開度θ_acの変化が少ない時には、その反転前の加
減速要求が持続していると判断するようになっているた
め、自動車の振動等による僅かなアクセル開度θ_acの変
化により運転者の加減速要求の判断を誤ることがない。

また、上記制御ルールr_s,r_n,r_eのメンバーシップ関数
f_a,f_b,f_c,f_dは境界部分に傾斜を有し、満足度が連続的
に変化するようになっているため、運転者の加速要求を
極め細かく的確に判断できる利点がある。なお、多数の
閾値を設定することにより同様な作用効果を得ることも
できるが、その場合にはマップ量が膨大になるなどの不
都合がある。

そして、本実施例では上記制御ルールr_s,r_n,r_eを含ん
だ制御ルールR2およびR3によりアップシフトを行う場合
の満足度γ（ｊ）が求められるようになっているところ
から、運転者の加速要求に合致した変速段の切換え制御
が行われることとなる。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
したが、本発明は他の態様で実施することもできる。

例えば、前記実施例では３つの加速要求に関する制御
ルールr_s,r_n,r_eを用いて加速に対する運転者の要求の程
度を判断するようになっていたが、減速側についても同
様にして判断することができる。なお、制御ルールの数
やその制御ルールに関するメンバーシップ関数は目的と
する制御対象等を考慮して適宜定められる。

また、あいまい推論を用いることなく、予め定められ
た閾値よりも加減速要求量_Ｍが大きいか否かによって
判断するようにしても良い。

また、前記実施例ではステップS2において制御ルール
r_s,r_n,r_eの満足度γ_s,γ_n,γ_ｅを求め、その演算結果を
用いてステップS5を実行するようになっているが、ステ
ップS2の演算をステップS5の演算式の中に組み入れるこ
ともできる。

また、前記実施例ではあいまい推論のみで変速段を選
択するようになっているが、アクセル開度θ_acおよび車
速Ｖをパラメータとする変速シフトパターン等を用いて
変速段を切換え制御する制御装置にも本発明は同様に適
用され得る。

また、本発明は可変プーリ等を用いた無段変速機の変
速制御やL/UクラッチC_Lの切換え制御、エンジンのスロ
ットル弁開度，燃料噴射量等の制御など、運転者の加減
速要求を判断して制御することが望ましい種々の制御装
置に適用され得る。

また、前記実施例ではあいまい推論における「an
d」，「or」をそれぞれ代数積，マキシマム演算と定義
した場合について説明したが、これ等の定義や推論法を
適宜変更しても差支えない。

その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に
基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である変速制御装置を備えた
自動変速機の構成を説明する図である。第２図は第１図
の自動変速機における変速段およびその変速段を成立さ
せる際のソレノイドの励磁状態，係合要素の係合状態を
示す図である。第３図は第１図の自動変速機の作動を説
明するフローチャートである。第４図は第３図の_Ｍ決
定ルーチンを説明するフローチャートである。第５図は
第４図の_Ｍ決定ルーチンによって求められる加減速要
求量_Ｍとアクセル開度θ_ac,その変化速度_acとの関
係を説明するタイムチャートである。第６図は第３図の
ステップS2で用いられる制御ルールのメンバーシップ関
数の一例を示す図である。第７図〜第14図は、それぞれ
第３図のステップS5で用いられる制御ルールのメンバー
シップ関数の一例を示す図である。第15図は目標車両駆
動トルクを求めるためのデータマップの一例である。第
16図はエンジンの目標回転速度を求めるためのデータマ
ップの一例である。第17図は従来の加減速判断の一例を
説明するタイムチャートである。 14:変速制御装置（制御装置） 32:マイクロコンピュータ θ_ac:アクセル開度（アクセル操作量）_ac :変化速度_M :加減速要求量（保持手段に保持された変化速度
_ac） ステップS1:保持手段 ステップS2:判断手段 ステップQ2:演算手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アクセル操作量の変化速度を求め、該変化
   速度から加減速に対する運転者の要求を判断して自動車
   の自動変速機などを制御する制御装置であって、 前記アクセル操作量の変化速度を算出する演算手段と、 該変化速度の正負の最大値をそれぞれの符号が反転する
   まで保持する保持手段と、 該保持手段に保持された前記変化速度に基づいて前記加
   減速に対する運転者の要求を判断する判断手段と を有することを特徴とする自動車の制御装置。