JP2892817B2

JP2892817B2 - 変速制御方法および変速機

Info

Publication number: JP2892817B2
Application number: JP2311507A
Authority: JP
Inventors: 正雄足立; 真塩谷; 一彦佐藤; 実大久保
Original assignee: Hitachi Automotive Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1990-11-19
Filing date: 1990-11-19
Publication date: 1999-05-17
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: JPH04185957A; US5558596A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、所定の運動を行う運動装置の動力について
の入力の変速に係り、加減速を滑らかにし、動力源のエ
ネルギーを効率的に利用し、所望の加減速感を実現する
変速制御方法に関する。

また、加減速を滑らかにし、動力源のエネルギーを効
率的に利用し、所望の加減速感を実現するな変速機およ
びこの変速機を有する車両に関する。

〔従来の技術〕

従来、変速機の変速制御方法については、インターナ
ショナル・コングレス・オン・トランスポーテーション
・エレクトロニクス・プロシーディングズ（1988年）第
33頁から第42頁（以下、従来技術１という）〔Internat
ional Congress on Tramspotation Electronics Procee
dings（1988年）pp33−42〕において論じられている。

ここでは、目標変速比を実変速比、エンジンのスロッ
トル開度，車速より求め、次に、変速比変化速度を変速比変化速度＝係数１×（目標変速比−実変速比）＋係数２×目標変速比変化速度で求め、この変速比変化速度に実変速比変化速度が一致
するように変速比制御を行なっている。上式の係数１
は、車速，エンジンのスロツトル開速度によりファジィ
ルールで変更している。係数２は（目標変速比−実変速
比）、目標変速比変化速度によりファジィルールで変更
している。

また、無断変速機の変速特性の変更については、特開
昭63−269744において論じられている（以下、従来技術
２という）。

上記従来技術１においては車速とエンジン回転速度と
の関係曲線の入力、および、変速比変化速度の“早い",
“中間",“遅い”のうちの一方の選択を使用者が行なっ
て変速特性を好みに合わせている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術1,2では、偏差が零になる時刻と変速比
制御アクチュエータが変速を停止させる時刻の同期を取
る点や車両の加速度情報の利用の点や、エンジン制御の
点について配慮がされておらず、加速度変化が滑らかで
ないとかオーバーシュートの問題があった。また、使い
勝手について配慮されておらず、スロットル開度が変化
すると常時変速が行なわれてエンジン回転数が大きく変
動するという問題があった。

本発明の第１の目的は、滑らかな加速度変化実現とオ
ーバーシュートや変速機入力側回転速度の大きな変動に
よる動力源のエネルギーのムダ使いを防止する変速比制
御方法を提供することにある。

本発明の第２の目的は、エンジン制御によって、滑ら
かな加速度変化と高速な変速応答を実現する制御方法を
提供することにある。

また、上記従来技術２では、使い勝手という配慮がさ
れておらず、有段変速機搭載車から無段変速機搭載車に
乗り換えたとき、乗り心地に違和感を生じるという問
題、さらに、変速比変化速度を連続的に変更する手段に
ついて配慮がされておらず、変速過渡特性を容易に好み
どおりに変更できないという問題があった。

本発明の第３の目的は上記の乗り換えにより生じる乗
り心地の違和感を少なくする変速制御方法、さらに、よ
り多くの変速特性を楽しめる変速制御方法を提供するこ
とにある。

本発明の第４の目的は、運転者の指令により、好みに
応じて連続的に変速比変化速度特性を変更できる変速制
御方法を提供することにある。

さらに、上記従来技術までは、乗車人員や勾配などの
走行抵抗の変化、および気圧変化などによるエンジンの
出力低下による車両応答特性の変化について配慮がされ
ておらず、常に一定の制御パラメータを用いて変速制御
を行うために、十分な加速感を得られず、加速応答のも
たつきを感じるという問題があった。

本発明の第５の目的は、上記の車両応答特性を変化さ
せるような条件下においても、常に連速およびスロット
ル開度に対して、加速力の低下を感じさせない無段変速
機の変速制御方法を提供することにある。

本発明の第６の目的は、所望の加速度応答が、応答時
間の短縮と引き込み（加速中に生じる負の加速力）の防
止という相反する条件を共に満足した滑らかでかつすば
やいものとするための無段変速機の変速制御方法を提供
することにある。

本発明の第７の目的は、様々な車速およびスロットル
開度、または、車両応答特性の変化に対して、きめ細か
く対応した、目標加速度応答または変速制御パラメータ
の変更量を算出できる無段変速機の変速制御方法を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

〔Ｉ〕上記第１の目的を達成するために、目標値と現実
値との偏差の大小にもとづき異なるアルゴリズム（例え
ば、異なるファジィルール）で変速比を変更する。ま
た、滑らかな加速度変化のためには、偏差の絶対値が大
なる時は偏差が零となるまでの予測時間と変速比制御ア
クチュエータの変速を停止させるのに必要な予測応答時
間との比あるいは差、あるいは、車両の加加速度のうち
の少なくとも一方にもとづき変速比を変更する。

さらに、動力源のエネルギーのムダ使い防止と変速機
系の安定性確保のためには、偏差の絶対値が小さな時は
偏差と偏差の変化速度にもとづき変速比を変更するとと
もに、偏差とアクセルペダルの踏み込み量の変化速度の
両方が小なる時は変速比変更を禁止する。

〔II〕上記第２の目的を達成するために、滑らかな加速
度変化と加減速の高速応答を両立させる必要があるが、
そのために、車両加速度あるいは駆動輪の軸トルクの少
なくとも一方の変化を予測する処理を設けエンジン出力
トルクを制御する。さらに、変化を予測する処理による
エンジン出力の制御にファジィロジックを用いる。変化
を予測する処理では、変速比，変速機入力側回転速度，
エンジン回転速度情報あるいは、スロットル開度，車両
加加速度情報を用いる。

〔III〕上記第３の目的である無段変速機搭載自動車の
使い勝手向上とより多くの変速特性を楽しめるようにす
るために、無段変速機において、有段変速機の変速特性
を設定あるいは選択できる処理を設ける。さらに、有段
変速特性から無段変速特性まで変速特性を、連続的に設
定あるいは選択を行う処理を設ける。

〔IV〕上記第４の目的である使用者の好みに応じた変速
過渡特性を提供するために、使用者の指令にもとづき、
目標変速比への到達予測情報を用いて変速速度を補正す
る処理を設ける。

〔Ｖ〕上記第５の目的を達成するために、車速およびス
ロットル開度に応じた目標加速度応答を算出する処理
と、算出した目標加速度応答と計測した加速度応答を比
較する処理と、比較結果情報にもとづき変速制御パラメ
ータを変更する処理を設ける。

〔VI〕上記第６の目的を達成するために、比較処理を、
加速度の応答時間の指標値と加速度の引き込みの大きさ
の指標値を用いて行う処理としたものである。

〔VII〕上記第７の目的を達成するために、目標加速度
応答の算出、または変速制御パラメータの変更処理の少
なくとも一方にファジィロジックを用いる。

また以下の構成とした。所定の運動を行う運動装置の
動力ついての入力を変速する変速機を制御する変速制御
方法において、操作者の操作量および運動装置の運動状
態を計測し、計測された結果に基づいて変速機における
特性の目標値を決定し、決定された目標値および特性の
計測値との偏差の大きさに応じて制御則を用いて変速機
の特性を変更することを特徴とする変速制御方法であ
る。

また、動力源からの入力を駆動輪に伝達する変速機に
おいて、操作者の操作量および変速機を含む運動装置の
運動状態に基づいて決定された変速機における特性の目
標値および特性の計測値の偏差の大きさに応じて、予め
記憶された複数の制御則のうち所定の制御則に基づいて
特性を変更することを特徴とする変速機である。

さらに、動力を発生する動力源と、動力源で発生され
た動力を伝達する伝達手段と、伝達手段で伝達された動
力の変速を行う変速手段とを有する車両において、車両
の運転者の操作量を計測する運転操作量計測手段と、車
両の走行状態を計測する走行状態計測手段とを有し、変
速手段は、運転操作量計測手段および走行状態計測手段
での計測結果に基づいて変速手段における特性の目標値
を決定し、決定された目標値および特性の計測値との偏
差の大きさに応じた制御則を用いて変速手段の特性を変
更することを特徴とする車両である。

〔作用〕

上記〔Ｉ〕の手段によれば、偏差の大小にもとづき異
なるファジィルールあるいは異なるアルゴリズムで変速
比を変更するので、偏差の絶対値が小の時は安定性重視
の変速制御、偏差の絶対値が大の時は速応性と加速度変
化の滑らかさを重視した変速制御が可能となり、滑らか
な加速度変化が実現され、変速比やエンジン回転数のオ
ーバーシュートが防止できる。

とくに、偏差の絶対値が大なる時、偏差が零となるま
での予測時間と変速比制御アクチュエータの変速を停止
させるのに必要な予測応答時間との比あるいは差にもと
づきファジィルール等で変速比を変更するので、過激な
変速比変化や変速比のオーバーシュートにもとづく加速
度の急激な変化を防止できて滑らかな加速度変化とな
る。また、偏差の絶対値が大なる時、加加速度にもとづ
きファジィルール等で変速比を変更するので、加速中の
加速度の減少や減速中の加速度の増加を防止できて滑ら
かな加速度変化となる。偏差の絶対値が小なる時は、偏
差と偏差変化速度にもとづきファジィルール等で変速比
を変更するので、変速比のオーバーシュートを防止でき
て動作力源側のムダな回転数変化がなくなりエネルギー
のムダ使いを防止できる。

また、偏差が小さく、かつ、アクセルペダルの踏み込
み量の変化速度が小なる時は変速比変更を禁止するの
で、過度の変速比変化と動力源側の激しい回転数変化を
防止できるので動力源のエネルギーのムダ使いを防止で
きる。

上記〔II〕の手段によれば、車両加速度あるいは駆動
輪の軸トルクの少なくとも一方の変化を予測する処理に
もとづき、加減速中の加速度の変化を補うようにエンジ
ン出力トルクを制御できるので、滑らかな加速感と加減
速の高速応答を実現することができる。

さらに、変速比、入力プーリー回転速度（変速機入力
側回転速度），エンジン回転速度あるいは、スロットル
開度，車両加加速度情報により、車両加速度あるいは駆
動輪の軸トルクの少なくとも一方の変化を予測できるの
で、滑らかな加速感と加速度の高速応答を実現できる。

ファジィロジックにより予測処理とトルク制御処理の
少なくとも一方を行うので、滑らかな加速感と加速度の
高速応答を実現できる。

上記〔III〕の手段によれば、無段変速機において有
段の変速特性を設定あるいは選択する処理があるので、
使用者は、有段変速特性を味わうことが可能となり使い
勝手が向上し、また、より多くの変速特性を楽しめる。

さらに、上記変速特性の設定及び選択を連続的に行う
処理により、徐々に有段から無段の変速特性に変更する
ことが可能となるので、使い勝手が向上し、また、より
多くの変速特性を楽しめる。

上位〔IV〕の手段によれば、使用者の入力指令にもと
づき、目標変速比への到達予測時間を用いて変速速度を
補正できる処理を設けたので、連続的に変速比変化速度
特性を変更でき、使用者の好みにあった加速度を設定し
やすくなる。

上記〔Ｖ〕の手段によれば、車速およびスロットル開
度に応じた最良の車両加速度応答を目標加速度応答とし
て算出し、計測した加速度応答と上記により算出した目
標加速度応答の比較結果情報にもとづき、加速度応答を
目標加速度応答に近づけるように、変速制御パラメータ
の自己調整を行うので車両応答特性を変化させるような
条件下においても、常に目標加速度応答に近い加速度応
答を得ることができる。

上記〔VI〕の手段によれば、加速度応答の比較処理を
加速度の応答時間と引き込みの大きさの各指標値を用い
て行うので、応答時間が短くかつ引き込みの大きさが少
ない滑らかでかつすばやい加速度応答とすることができ
る。

上記〔VII〕の手段によれば、目標加速度応答の算出
または変速制御パラメータの変更処理の少なくとも一方
をファジィロジックを用いて行うので、車速およびスロ
ットル開度にきめ細かく対応した目標加速応答、または
変速制御パラメータの変更量を算出できる。

〔実施例〕

以下、本発明の第１の実施例を第１図−第10図により
説明する。

第１図は本実施例の構成を示す。エンジン１を動力源
とし、この駆動力をクラッチ2,トルクコンバータ3,油圧
駆動型ベルト式無段変速機をかいして駆動輪５に伝える
ことで駆動される自動車において、運転操作量計測手段
６により計測されたスロットル開度情報21と車両の走行
状態計測手段７より計測された車速情報22,無段変速機
４の入力プーリー17の回転速度情報23にもとづき、マイ
クロコンピュータ８はステップモータ９への制御指令値
24を求めて出力する。ステップモータ９による変速メカ
ニズムは、特開昭59−47553において開示されているも
のと同種の公知なものである。ステップモータ９は、作
動機10,弁棒11をかいして変速制御弁12を動かして、無
段変速機４の入力プーリー可動側プーリー半体19側へ高
圧油を挿入することで変速比（出力側ベルト走行径／入
力側ベルト走行径、あるいは、入力プーリー17の回転速
度／出力プーリー18の回転速度）を小さくしたり、入力
プーリー可動側プーリー半体19側から油をリザーバ15へ
もどすことにより変速比を大きくしたりしている。弁棒
11の一端は入力プーリー可動側プーリー半体19の内側円
錐形表面に対して当接しており、弁棒11の他端は作動器
10の軸20に当接している。無段変速機４において、駆動
トルクは、入力プーリー17,金属ベルト16,出力プーリー
18の順に伝達されている。以下では、本特許の主要部で
あるマイクロコンピュータ８の処理内容について述べ
る。

マイクロコンピュータ８の処理手順のフローチャート
の概略は第１図中に示す通りである。計測データ読み込
み処理ブロック101でスロットル開度情報21,車速情報2
2,入力プーリー回転速度情報23を読み込み、スロットル
開度情報21と車速情報22より目標入力プーリー回転速度
を算出し、ブロック102へ行く。上記目標入力プーリー
回転速度の算出のためには、第２図に示す目標入力プー
リー回転数，車速，スロットル開度の関係曲線のデータ
をマイクロコンピュータ８に前もって記憶しておき、こ
れらのデータを用いて線形補間により任意の車速とスロ
ットル開度における目標入力プーリー回転速度を求めて
いる。偏差判定処理ブロック102において、ブロック101
で求めた目標入力プーリー回転速度と入力プーリー回転速度n_inの差を求め、それを偏差と呼び、偏差の絶対値|e|が、 |e|＜h₁（定数）なるときブロック103へ進み、その他の時はブロック104
へ進む。目標ステップモータ位置差分算出ブロック103
においては、ならば、変速比を大きくする方向へステップモータを中くらい
動かす、（ファジィルール２）｛ｅが正で小、かつ、Δｅが正で小、ならば、変速比を小さくする方向へステップモータを中くらい
動かす、（ファジィルール３）｛ｅが零、かつ、Δｅが零、ならば、ステップモータは固定１、ならば、ステップモータは固定２の４ルールにもとづき、目標ステップモータ位置差分Δ
Ｉを求め、ブロック105へ進む。目標ステップモータ位
置差分ΔＩは、で求めるものであり、上式中のG_i,S_iは、ファジィルー
ル１〜３の・変速比を大きくする方法へステップモータを中くら
い動かす、・変速比を小さくする方向へステップモータを中くら
い動かす、・ステップモータは固定１、の各メンバシップ関数N1,P1,Z1の重心と面積であり、
y₁,i＝1,2,3はルール１〜３の各適合度であり、これは
ファジィルール１〜３の・ｅが負で小、・ Δｅが負で小、・ｅが正で小、・ Δｅが正で小、・ｅが零、・ Δｅが零、の各メンバシップ関数SNE,SNDE,SPE,SPDE,ZRE,ZRDEのe,
Δｅにおける適合度をx₁.x₂,x₃,x₄,x₅,x₆で表わす時、 y₁＝min（x₁,x₂） y₂＝min（x₃,x₄） y₃＝min（x₅,x₆）で求めるものである。メンバシップ関数に対する適合度
とは、メンバシップ関数を横座標の変数に対する縦座標
値（０−１の適合度）を対応させるマッピング関数と考
えた時の横座標値に対応する縦座標値のことである。第
３図は、メンバシップ関数N1,Z1,P1を示しており、横座
標はステップモータのステップ数変化分を示している。
第４図（Ａ）は、メンバシップ関数SNE,ZRE,SPEを示し
ており、横座標は偏差ｅ［rpm］である。第４図（Ｂ）
は、メンバシップ関数SNDE,ZRDE,SPDEを示しており、横
座標は偏差の差分Δｅ［rpm］である。また、目標ステ
ップモータ位置差分ΔＩを求める式における係数k₂は、
ファジィルール４の・ |e|が小、・｜Δθ｜が小、の各メンバシップ関数SAE,SATHのe,Δθにおける適合度
をx₇,x₈で表わす時、 k₂＝１−min（x₇,x₈）で求めるものである。第５図（Ａ）はメンバシップ関数
SAEを示しており、横座標は|e|［rpm］であり、第５図
（Ｂ）はメンバンシップ関数SATHを示しており、横座標
は｜Δθ｜［度］である。目標ステップモータ位置差分
算出プロック104においては、あるいは、｛ｅが負で大、かつ、Ｔが小、あるいは、｛ｅが正で大、かつ、Ｔが中ならば、変速比を大きくする方向へステップモータを大きく動
かす、（ファジィルール６）｛ｅが正で大、かつ、Ｔが大、あるいは、｛ｅが正で大、かつ、Ｔが小、あるいは、｛ｅが負で大、かつ、Ｔが中、ならば、変速比を小さくする方向へステップモータを大きく動
かす、あるいは、｛ｅが負で大、かつ、Δ^２νが負で小、ならば、変速比を変化させるステップモータの動きを少なくす
る、あるいは、ならば、変速比を変化させるステップモータの動きを修正しな
い、の４ルールにもとづき、目標ステップモータ位置差分Δ
Ｉを求め、ブロック105へ進む。目標ステップモータ位
置差分ΔＩは、で求めるものであり、上式中のG_j,S_j,G_k,S_kは、ファジ
ィルール５〜８の・変速比を大きくする方向へステップモータを大きく
動かす、・変速比を小さくする方向へステップモータを大きく
動かす、・変速比を変化させるステップモータの動きを少なく
する、・変速比を変化させるステップモータの動きを修正し
ない、の各メンバシップ関数N2,P2,M1,M2、の重心と面積であ
り、y_j,j＝5,6,y_k,k＝7,8はルール５〜８の各適合度で
あり、これはファジィルール５〜８の・Ｔが大、・Ｔが中、・Ｔが小、・ Δ^２νが負で大、・ Δ^２νが負で小、・ Δ^２νが正で小、・ Δ^２νが正で大、の各メンバシップ関数BNE,BPE,BT,MT,ST,BNDV,SNDV,SPD
V,BPDVのe,T,Δ^２νにおける適合度をx₇,x₈,x₉,x₁₀,
x₁₁,x₁₂,x₁₃,x₁₄,x₁₅で表わす時、 y₅＝max｛min〔x₇,max（x₉,x₁₁）〕,max（x₈,x₁₀）｝， y₆＝max｛min（x₇,x₁₀）,min〔x₈,max（x₉,x₁₁）｝， y₇＝max｛min（x₇,x₁₄）,min（x₈,x₃₁）｝， y₈＝max｛min〔x₇,max（x₁₂,x₁₄,x₁₅）〕， min〔x₈,max（x₁₂,x₁₃,x₁₅）〕｝で求めるものである。第６図（Ａ）はメンバシップ関数
N2,P2を示しており、横座標はステップモータのステッ
プ数変化分であり、第６図（Ｂ）はメンバシップ関数M
1,M2を示しており、横座標は無次元の係数である。第７
図（Ａ）はメンバシップ関数BNE,BPEを示しており、横
座標は偏差ｅ［rpm］であり、第７図（Ｂ）はメンバシ
ップ関数ST,MT,BTを示しており、横座標はＴ［ステップ
数］であり、第７図（Ｃ）はメンバシップ関数BNDV,SND
V,SPDV,BPDVを示しており、横座標はΔ^２ν［km/h］で
ある。上記Ｔの計算に用いるL₀,L_aは以下のように求め
るものである。L_aは操作量算出処理ブロック105で10mse
c前に求められるものであり、L₀は、ただし、ν［km/h］：車速，を求め、この変速比ｉとマイクロコンピュータ８に前も
って記憶されたｉ−L₀の関係曲線データを用いて線形補
間によりL₀を求めている。第８図は、ｉ（変速比）−L₀
（定常時釣り合いステップモータ位置）の関係曲線を示
している。操作量算出処理ブロック105の処理手順の詳
細フローチャートは第９図に示すものである。ブロック
201では、Ｉ←Ｉ＋ΔＩの計算を行ない、ブロック202へ行く。ブロック202で
は、 k₃−１Ｉk₃,（k₃:0と１の間の定数）ならばブロック203へ行き、その他の場合はブロック204
へ行くように分岐判定を行なう。ブロック203では、ス
テップモータの操作指示フラグ（SMFLAG）の番地に、 SMFLAG←０を入れて、ブロック106へ進む。ブロック204では、条件
分岐の判定を行ない、Ｉ＞k₃ならばブロック205へ行
き、その他の場合はブロック206へ行く。ブロック205で
は、Ｉ←Ｉ−1, SMFLAG←1, L_a←L_a＋1, の処理を行ない、ブロック106へ行く。ブロック206で
は、Ｉ←Ｉ＋1, SMFLAG←−1, L_a←L_a＋1, の処理を行ない、ブロック106へ進む。操作量出力処理
ブロック106では、操作量指示フラグ（SMFLAG）の値を
見に行き、０の時はステップモータを動かさない指示24
を出し、１の時は変速比を小さくする側へステップモー
タを１ステップ動かす指示24を出し、−１の時は変速比
を大きくする側へステップモータを１ステップ動かす指
示24を出す。ブロック101から106までの一連の処理は10
msecに１回の割合で行なうものである。本特許の制御方
式を用いた場合と、従来の比例・積分制御方式（本方式
のブロック102〜104で偏差ｅの比例・積分で操作量を算
出するもの）との比較のため、40km/hの定常走行からキ
ックダウンした時の車体加速度とエンジン回転数の変動
波形を第10図に示す。第10図より、本特許の制御方式を
用いたほうが、加速度変化が滑らか（引きや突き上げな
し）で、エンジン回転数のオーバーシュートもなく、運
転性・燃費を向上することがわかる。

つぎに、本発明の第２の実施例を第１図−第22図によ
り説明する。

第11図および本実施例の構成を示す。エンジン211を
動力源とし、この動力を無段変速機311をかいして駆動
輪411に伝えることで駆動される自動車において、走行
状態計測手段（センサI 131:エンジン回転速度センサ，
センサII 141:スロットル開度センサ，センサIII 151:
入力プーリー回転速度センサ，センサIV161:出力プーリ
ー回転速度センサ）からの各出力であるエンジン回転速
度情報231,スロットル開度情報241,入力プーリー回転速
度情報251,出力プーリー回転速度情報の合計４種類の情
報にもとづき、マイクロコンピュータ511はアクチュエ
ータＩ（電磁クラッチ）3111への操作指令411とアクチ
ュエータII（ステップモータ）3211への操作指令4211を
算出し、それぞれのアクチュエータへ出力する。アクチ
ュエータI3111は、操作指令4111にもとづきエンジン211
の過給機とエンジンのクランク軸よりベルトをかいして
回転させる軸との間をオン・オフ制御することで、エン
ジンシリンダへの充填効率（吸入新気の重量／標準状態
で総行程容積を占める新気の重量）を調整し、エンジン
出力制御を行なう。アクチュエータII 3211は、操作指
令42にもとづき、無段変速機311の変速比を制御してい
る。エンジン211はスーパーチャージャ，電子燃料噴射
システムを持つ通常のものであり、変速機311は第12図
に示す構造のものである、操作指令42にもとづき、アク
チュエータII 3211による変速メカニズムは、特開昭59
−47553において開示されているものと同種の公知なも
のである。アクチュエータII 3211は、作動機54,弁棒59
をかいして変速制御弁50を動かして、無段変速機３の入
力プーリー57側へ高圧油を注入することで変速比（出力
側ベルト走行径／入力側ベルト走行型、あるいは、入力
プーリー57の回転速度／出力プーリー58の回転速度）を
小さきしたり、入力プーリー57側から油をリザーバ53へ
もだすことにより変速比を大きくしたりしている。弁棒
59の一端は入力プーリー57の可動側プーリー半体の内側
円錐形表面に対して当接しており、弁棒59の他端は作動
器54の軸64に当接している。無断変速機３において、駆
動トルクは、入力プーリー57,金属ベルト56,出力プーリ
ー58の順に伝達されていく。以下では、本特許の主要部
であるマイクロコンピュータ511の処理内容について述
べる。

マイクロコンピュータ511の処理の概略は第11図内に
示すものであり、エンジン回転速度情報231,入力プーリ
ー回転速度情報251,出力プーリー回転速度情報261を用
いて車両加速度変化予測処理部1101において加速度変化
予測値を算出し、この予測値にもとづいてアクチュエー
タＩへの操作指令算出処理部1102で操作指令値を算出し
て操作指令411を出力するとともに、スロットル開度情
報241,出力プーリー回転速度情報を用いて目標入力プー
リー回転速度の算出処理部1104において目標入力プーリ
ー回転速度を算出し、この目標入力プーリー回転速度，
入力プーリー回転速度情報251,出力プーリー回転速度情
報261,過去の操作指令4211にもとづいてアクチュエータ
IIへの操作指令算出処理部1107で操作指令値を算出して
操作指令4211を出力している。マイクロコンピュータ51
1の上記一連の処理は0.01秒ごとに行なうものである。

車両加速度変化予測処理部1101とアクチュエータＩへ
の操作指令算出処理部1102の詳細処理フローは第13図に
示すものである。処理部201では、現時刻の計測値、 n_e（０）：エンジン回転速度， n_in（０） :入力プーリー回転速度， n_out（０）：出力プーリー回転速度，とｋ×0.01,（ｋ＝1,2）秒前の各計測値 n_e（−ｋ）,n_in（−ｋ）,n_out（−ｋ）を用いて、T₁＝0.02（秒）先のエンジン回転数、変速
比，変速速度の予測値をで求め処理部202へ行く。処理部202では、車両加速度変
化指標値S: I_e:エンジンから入力プーリーまでの慣性モーメントを求め処理部203へ行く。処理部203では、所要補正エン
ジントルクΔT: ΔＴ＝S/i^＊を求め処理部204へ行く。処理部204では、現時刻の計測
値θ（０）：スロットル開度，ΔT,n_e ^＊マイクロコンピ
ュータ511内に記憶してあるクラッチ接続時間−エンジ
ントルク特性データ（第14図）を用いて、補間計算によ
り、クラッチ接続補正時間ΔD: D₀:標準クラッチ・オン時間，を求め処理部205へ行く。処理部205では、Ｄ＝D₀＋ΔD, でトータルクラツチ・オン時間を求め、この値をアクチ
ュエータＩへ操作指令411として出力し、第11図の処理
部1104へ進む。

目標入力プーリー回転速度を算出処理部1104では第15
図に示す関係曲線を用いてスロットル開度情報24θ
（０）と出力プーリー回転速度情報26n_out（０）より目
標入力プーリー回転速度を算出し、次の処理部1107へ進む。アクチュエータIIへ
の操作指令算出処理部1107の詳細処理フローは第16図に
示すものである。偏差判定部401においては、目標入力
プーリー回転速度と入力プーリー回転速度n_in（０）の差を求め、その絶対値|e|が |e|＜k₁（定数）なるとき処理部402へ進み、その他の時は処理部403へ進
む。処理部402では、Δｅ（＝現時刻のｅ−0.01秒前の
ｅ）を求め、ならば、変速比を大きくする方向へステップモータを少し動か
す。

ならば、変速比を小さくする方向へステップモータを少し動か
す。

ならばステップモータは固定、の３ルールにもとづき、ステップモータ移動第１目標値
ΔＩを求め、処理部404へ進む。

第１目標値ΔＩは、で求めるものであり、上式中のG_i,S_iはファジィルール
１〜３の・変速比を大きくする方向へステップモータを少し動
かす（N1）、・変速比を小さくする方向へステップモータを少し動
かす（P1）、・ステップモータは固定（Z1）の各メンバシップ関数（第17図参照）の重心と面積であ
り、y_iはN1,P1,Z1の各適合度であり、これはファジィル
ール１〜３の・ｅが正で小（SPE）・ Δｅが正で小（SPDE）・ｅが負で小（SNE）・ Δｅが負で小（SNDE）・ｅが零（ZRE）・ Δｅが零（ZRDE）の各メンバシップ関数のe,Δｅに対する適合度をx₁,x₂,
x₃,x₄,x₅,x₆で表わす時、 y₁＝min（x₃,x₄） y₂＝min（x₅,x₆） y₃＝min（x₁,x₂）で求めるものである（第18図参照）。メバシップ関数に
対する適合度とは、メンバシップ関数を横座標値から縦
座標値（０−１の適合度）へのマッピング関数と考えた
時の横座標値に対応する縦座標値のことである。

処理部403では、現在の変速比ｉ（０）＝n_in（０）/n
_out（０）において定常となるステップモータの位置L_p
を第19図に示す関係を用いて求め、また、 Δｅ（現時刻のｅ−0.01秒前のｅ）も求め、0.01秒前に
処理部411で求めたステップモータの現在位置L_sも用い
て、ステップ儲た制御指標値T: も計算する。また、（ファジィルール４）ｅが負で大、かつ、Ｔが正、あるいは、ｅが負で大、かつ、Ｔが負で大、あるいは、ｅが正で大、かつ、Ｔが正で小、ならば、変速比を大きくする方向へステップモータ動かす。

（ファジィルール５）ｅが正で大、かつ、Ｔが負、あるいは、ｅが正で大、かつ、Ｔが正で大、あるいは、ｅが正で大、かつ、Ｔが正で小、ならば、変速比を小さくする方向へステップモータを動かすの２ルールにもとづき、ステップモータ移動第１目標値
ΔＩを求め、処理部404へ進む。第１目標値ΔＩは、で求めるものであり、上式中のG_j,S_jはファジィルール
4,5の・変速比を大きくする方向へステップモータを動かす
（N2）、・変速比を小さくする方向へステップモータを動かす
（P2）、の各メンバシップ関数（第20図参照）の重心と面積であ
り、y_jはN2,P2の各適合度であり、これはファジィルー
ル4,5の・ｅが負で大（BNE）・ｅが正で大（BPE）・Ｔが負（NT），・Ｔが正（PT），・Ｔが負で大（BNT），・Ｔが正で大（BPT），・Ｔが負で小（SNT），・Ｔが正で小（SPT），の各メンバシップ関数のe,Tに対する適合度をx₇,x₈,x₉,
x₁₀,x₁₁,x₁₂,x₁₃,x₁₄で表わす時、 y₄＝max｛min〔x₇,max（x₁₀,x₁₁）〕,max（x₈,x₁₃）｝， y₅＝max｛min（x₇,x₁₄）,min〔x₈,max（x₉,x₁₂）｝，で求めるものである（第21図参照）。処理404ではＩ←１＋ΔＩの計算を行ない次の処理405へ行く。

k₂−１Ｉk₂,k₂:0−１の間の定数ならば処理406へ
行き、その他の場合は処理407へ行くように分岐判定を
行なう。

処理406では、アクチュエータIIの操作指示フラグ（S
MFLAG）の番地に、 SMFLAG←０を入れる。

処理部407では、条件分岐の判定を行ない、Ｉ＞k₂ ならば処理408へ行き、その他の場合は処理409へ行く。

処理408では、Ｉ←Ｉ−１ SMFLAG←１の処理を行ない、処理410へ行く。

処理409では、Ｉ←Ｉ＋１ SMFLAG←−１の処理を行ない、処理410へ行く。

処理410では、操作量指示フラグ（SMFLAG）の値を見
に行き、０の時はアクチュエータIIを動かさない操作指
令4211を出し、１の時は変速比を小さくする側へアクチ
ュエータIIを１ステップ動かす操作指令4211を出し、−
１の時は変速比を大きくする側へアクチュエータIIを１
ステップ動かす操作指令4211を出し、処理部411へ行
く。処理部411では、 L_s→L_s for SMFLAG＝０ L_s→L_s＋1 for SMFLAG＝１ L_s→L_s−1 for SMFLAG＝−１の処理を行なう。

本実施例の制御方式を用いた場合と、従来の比例・積
分制御方式（本方式の処理部1107でｅの比例・積分によ
り操作量を算出するもの）の変速制御のみとの比較のた
め、車速40km/hの定常走行からキックダウンその後足ば
なしした時の車体加速度の変動波形を第22図に示す。第
22図より、本制御方式を用いたほうが、加速度変化が滑
らか（引き、突き上げなし）で、速応性が向上すること
がわかる。

本発明の第３の実施例を第23図−第27図により説明す
る。第23図は本実施例の構成を示す。第２の実施例との
相違は、センサＩ（エンジン回転速度センサ）131のか
わりにセンサＶ（前後加速度センサ）171を用い、マイ
クロコンピュータ511内の処理において車両加速度変化
予測処理1101とアクチュエータＩへの操作指令算出処理
1102のかわりに駆動軸トルク変化予測処理1108とアクチ
ュエータＩへの操作指令算出処理1109を用いる点であ
る。以下では、マイクロコンピュータ511内における前
記第２の実施例と異なる処理手順のフローチャートにつ
いて詳述する。

第24図は、駆動軸トルク変化予測処理1108,アクチュ
エータＩへの操作指令算出処理1109における処理手順の
詳細フローチャートである。処理301では、第23図の前
後加速度センサ171で検出された加速度情報271の時系列
データ、ａ（ｋ）,k＝0,−1,…，−44 （（ｋ×−0.01）移前の計測加速度）から、で移動平均（ローパスフィルタの出力）を求め、車体振
動成分を除いた車体前後加速度のT₁秒先の予測値ａ
^＊を、ａ^＊＝（０）＋６［（０）−（−４）］で求め、処理部302へ行く。上式のａ（−４）は0.04秒
前に計算された移動平均値である。処理302では、Ｈ＝I_co（ａ^＊−（０））/12 として駆動軸トルク変化指標値Ｈを求め、処理303へ行
く。I_coは出力プーリーから駆動輪までの慣性モーメン
ト＋車体の駆動輪回りの等価慣性モーメントである。処
理303では、Δθ（＝（現時刻に計測されたスロットル
開度θ（０））−（１秒前に計算されたスロットル開度
θ（−100））と、ΔＴ^＊＝Ｈ・n_out（０）/n_in（０）
を求め、（ファジィルール６） Δθが正、かつ、ΔＴ^＊が負ならば、ΔＴ係数を負とする。

Δθが負、かつ、ΔＴ^＊が正ならば、ΔＴ係数を負とする。

（ファジィルール７） Δθが正、かつ、ΔＴ^＊が正ならば、ΔＴ係数を零とする。

Δθが負、かつ、ΔＴ^＊が負ならば、ΔＴ係数を零とする。

の３ルールにもとづき、所要補正エンジントルク ΔＴ＝ΔＴ^＊・（ΔＴ係数）を求め、処理204へ進む。ΔＴ係数は、で求めるものであり、上式中のG_i,S_iはファジィルール
６〜７の・ ΔＴ係数を負（NCΔＴ），・ ΔＴ係数を零（ZRCΔＴ），の各メンバシップ関数（第25図参照）の重心との面積で
あり、y_iはNCΔT,ZRCΔＴの各適合度であり、これはフ
ァジィルール6,7の・ Δθが負（NTH），・ Δθが正（PTH），・ ΔＴ^＊が負（NTR），・ ΔＴ^＊が正（PTR），の各メンバシップ関数のΔθ，ΔＴ^＊に対する適合度を
x₁₅,x₁₆,x₁₇,x₁₈で表わす時、 y₆＝max｛min（x₁₅,x₁₈）,min（x₁₆,x₁₇）｝， y₇＝max｛min（x₁₅,x₁₇）,min（x₁₆,x₁₈）｝，で求めるものである（第26図参照）。他のマイクロコン
ピュータ511の処理は、前記第２の実施例と同様なので
説明を省く。

本第３の実施例による制御方式を用いた場合と、従来
の制御方式を用いた場合との比較のため、車速40km/hの
定常走行からのキックダウン、その後の足ばなしした時
の車体加速度の波形を第27図に示す。この図より、本制
御方式が加速度変化が滑らかで、速応性にすぐれている
ことがわかる。第２の実施例の場合と加べ、速応性に劣
るが、その分、エンジントルク制御への要求レベルが低
い。

第２及び第３の実施例において、過給機制御でエンジ
ントルク調整を行なったが、他に、燃料噴射量制御，点
火時期制御，スロットルの電子制御によっても同様のエ
ンジントルク調整ができる。

本発明の第４の実施例を第28図−第32図により説明す
る。第28図は実施例の構成を示す。前記第２の実施例と
の相異は、アクチュエータＩ（電磁クラッチ）3111がな
くなり、センサＩ（エンジン回転速度センサ）131のか
わりに定常変速特性入力装置2811と過渡変速特性入力装
置2812が付加されている。定常変速特性入力装置2811
は、運転者281のスライドボリュームによる位置設定に
応じた変速特性の割合設定情報2111を出力する。過渡変
速特性入力装置2812は、運転者281のもう１つのスライ
ドボリュームによる位置設定に応じた変速速度設定情報
2211を出力する。マイクロコンピュータ511は、0.005秒
おきに、変速特性の割合設定情報2111,変速速度設定情
報2211,スロットル開度情報241,入力プーリー回転速度
情報251,出力プーリー回転速度情報261を用いて、アク
チュエータII（ステップモータ）3211への操作量を算出
し、操作指令4211を出力する。アクチュエータII 3211
の動作は前記第２の実施例と同じである。以下では、本
発明の主要部であるマイクロコンピュータ511の処理内
容について述べる。

マイクロコンピュータ511における処理フローの概略
を第28図中に示す。有段、無段の変速特性の割合設定処
理部1103では、変速特性の割合設定情報2111の値α（０
α１）にもとづき、運転者の有段変速特性と無段変
速特性の好みの割合がα：（１−α）であることを記憶
し、目標入力プーリー回転速度の算出処理部1110へ進
む。処理部1110では、第15図に示す関係曲線とスロット
ル開度情報24と出力プーリー回転速度情報26より無段変
速時目標入力プーリー回転速度n_in1を算出し、第29図に
示す特性線図と0.005秒前に求めた４段の変速段のいず
れかを示す情報とスロットル開度情報241と出力プーリ
ー回転情報261より現時刻の変速段と有段変速時目標入
力プーリー回転速度n_in2を算出し、最後に、目標入力プ
ーリー回転速度をで求め、目標変速比への到達予測時間算出処理部1105へ
行く。処理部1105では、入力プーリー回転速度情報251n
_in（０）と目標入力プーリー回転速度情報より、目標変
速比への到達予測時間NSを、ただし、ｅ（−１）:0.005秒前に求めたｅ（０），で求め、変
速速度補正処理部1106へ行く。処理部1106と処理部1111
の詳細処理フローを第30図に示す。前記第２の実施例に
おける処理部1107の処理（第16図）と異なる点は、メン
バシップ関数変更部301が付加されている点だけであ
る。メンバシップ関数変更部301では、変速速度設定情
報2211の値β（０β１）にもとづき、ファジィルー
ル5,6のメンバシップ関数SNT,SPTを左右に線形補間で連
続的に動かす（β＝0.05,1の場合を第31図は示してい
る）処理を行なっている。これらのメンバシップ関数の
横座標値Ｔは、処理部1105で求めた目標変速比への到達
予測時間NSを用いて、Ｔ＝（L_s−L_p）/NS で求めるものである。他の処理部は第２の実施例と同じ
なので説明は省く。本実施例において、変速速度設定情
報2211の値βが、0,0.5,1の各場合の40km/h走行からキ
ックダウン時の加速度の応答波形を第32図に示す。

本実施例では、有段変速特性を第29図の４速を用いた
が、３速や５速、それ以上を用いることも可能であり、
CRTなどのインタフェースを用いて何速を選択するかを
運転者に選択させることも容易に実現できる。

最後に、本発明の第５の実施例を第33図−第50図によ
り説明する。

第33図は、本実施例の構成を示す。エンジン211を動
力源とし、この動力を無段変速機311を介して駆動輪411
に伝えることで駆動される自動車において、走行状態計
測手段（センサI 131:スロットル開度センサ，センサII
141:エンジン回転速度センサ，センサIII 151:入力プ
ーリー回転速度センサ，センサIV 161:出力プーリー回
転速度センサー）からの各出力であるスロットル開度情
報231,出力プーリー回転速度情報241,入力プーリー回転
速度情報251,エンジン回転速度情報261の４情報にもと
づき、マイクロコンピュータ511はアクチュエータ（ス
テップモータ）3011への操作指令3318の算出と、該操作
指令3318の算出のために用いる制御パラメータの変更量
3326を算出し、アクチュエータ3011への出力、および変
更量3326に従ってアクチュエータへの操作指令算出部31
03の制御パラメータの変更を行う。

アクチュエータ3011は、マイクロコンピュータ511で
算出した操作指令3318にもとづき、無段変速機311の変
速比を制御している。

アクチュエータ3011を用いた無段変速機311の変速方
法は、第34図に示されるように、特開昭59−47553号公
報において開示されているものと同種のものである。ア
クチュエータ3011は、作動器3454,弁棒3455、を介して
変速制御弁3450を動かして、無段変速機311の入力プー
リー3457側へ高圧油を注入することで変速比（出力側ベ
ルト走行径／入力側ベルト走行径、あるいは、入力プー
リー3457の回転速度n_in/出力プーリー3458の回転速度n
_out）を小さくしたり、入力プーリー3457側から油をリ
ザーバにもどすことにより変速比を大きくしたりしてい
る。

弁棒3455の一端は入力プーリー3457の可動側プーリー
半体3460の内側円錐形表面に対して当接しており、弁棒
3455の他端は作動器3454の軸3459に当接している。

無段変速機311において、駆動トルクは、入力プーリ
ー3457,金属ベルト3456,出力プーリー3458の順に伝達さ
れていく。

以下では、本発明の主要部であるマイクロコンピュー
タ511の処理内容を第33図と第35図により説明する。

スロットル開度情報231,エンジン回転速度情報241,入
力プーリ回転速度情報251,出力プーリー回転速度情報26
1を用いて、パラメータ変更処理判定部3101において、
アクチュエータの操作指令算出のためのパラメータの変
更を行うか、行わないかの条件分岐の判定を行い、行う
ときは、加速度応答指標値算出処理部3104へ進み、それ
以外の場合は、目標入力プーリー回転速度算出処理部31
02へ進む。

処理部3104では、加速度応答の指標値3322,3323の算
出処理を行い、指標値3322,3323の算出が終了するまで
の間は処理部3102へ進む。指標値の算出が終了した時点
で目標加速度応答指標値記憶部3105,加速度応答比較処
理部3106,制御パラメータ変更処理3107へと進む。

処理部3105では、目標指標値3320,3321の算出を行
う。

処理部3106では、処理部3104で算出した指標値3322,3
323と目標指標値3320,3321との比較処理を行う。

処理部3107において、上記の比較処理結果3324,3325
にもとづき、アクチュエータの操作指令算出を用いるパ
ラメータの変更を行い、処理部3102へ進む。

目標入力プーリー回転速度算出処理部3102では、目標
入力プーリー回転速度3317を算出し、アクチュエータ操
作指令算出処理部3107において目標入力プーリー回転速
度3317,入力プーリー回転速度情報251,出力プーリー回
転速度情報216,過去の操作指令3318にもとづいてアクチ
ュエータへの操作指令値を算出し、操作指令3318を出力
する。

上記一連の処理は、各条件分岐により（１），
（２），（３）の３通りに分けられ、アクチュエータの
操作指令はすべて0.01secごとに行う。

第36図は、パラメータ変更処理判定部3101の詳細処理
フローである。

処理部3601において、現在行っている処理が上記
（１）の処理中なのか、（２）の処理中なのかを、MFLA
Gの値によって判定し、現在の処理内容が（１）（MFLAG
＝０）の場合は処理部3602へ、（２）（MFLAG＝１）の
場合は処理部3606へ進む。

処理3602において、現時刻の計算値 θ（０）：スロットル開度 n_in（０） :入力プーリー回転速度 n_out（０）：出力プーリー回転速度と0.5（sec）前の各計測値 θ（−５）,n_in（−５）,n_out（−５）を用いて Δθ＝｛θ（０）−θ（−５）｝/0.5 DI＝｛（n_in（０）/n_out（０）） −（n_in（−５）/n_out（−５））｝/0.5 なる値を算出し、処理3603へ進む。

処理3603において、Δθ,DIの各種が、の条件を満たしているか否かを判定し、条件を満たして
いる場合は、処理3604へ、それ以外の場合は、処理3608
へ進む。

処理部3608では MFLAGの値を０のまま書き換えずに、目標入力プーリ
ー回転速度の算出処理部3102へ進む。

処理3604においては、処理3603で、条件を満たした時
刻ｔ（０）とその時刻のθ（０）,n_out（０）をとして記憶し MFLAG←１として、加速度応答指標値算出処理部3104へ進む。

処理3606において、処理3604で記憶した、 θＴと現時刻のスロットル開度との差Ｄθ Ｄθ＝θＴ−θ（０）を算出し、処理3607へ進む。

処理3607では、Ｄθ＜|k₃| k₃:定数の判定を行い、条件を満たしている場合は、加速度応答
指標値算出処理部3104へ進み、それ以外のときは処理36
08へ進み、 MFLAG←０として、目標入力プーリー回転速度算出処理部3102へ進
む。

目標入力プーリー回転速度の算出処理部3102では第37
図に示す関係曲線を用いてスロットル開度情報231と出
力プーリー回転速度情報261より目標入力プーリー回転
速度を算出し、次の処理部3103へ進む。第38図はアクチュエ
ータへの操作指令算出処理部3103の詳細処理フローであ
る。偏差判定処理3801においては、目標入力プーリー回
転速度情報3317と入力プーリー回転速度n_in情報251の差を求め、その絶対値|e|が |e|＜ｋ（定数）なるとき処理部3802へ進み、その他のときは、処理3803
へ進む。処理部3802では、Δｅ（＝現時刻のｅ−0.01秒
前のｅ）を求め、（ファジイルール１）ならば、変速比を大きくする方向へステップモータを少し動か
す。

ならば、ステップモータは固定。

の３ルールにもとづき、ステップモータ移動第１の目標
値ΔＩを求め、処理3804へ進む。

第１目標値ΔＩは、で求めるものであり、上式中のG_i,S_iはファジィルール
１〜３の・変速比を大きくする方向へステップモータを少し動
かす（N1）、・変速比を小さくする方向へステップモータを少し動
かす（P1）、・ステップモータは固定（Z1）の各メンバシップ関数（第39図参照）の重心と面積であ
り、y_iはN1,P1,Z1の各適合度であり、これはファジィル
ール１〜３の・ｅが正で小（SPE）・ Δｅが正で小（SPDE）・ｅが負で小（SNE）・ Δｅが負で小（SNDE）・ｅが零（ZRE）・ Δｅが零（ZRDE）の各メンバシップ関数のe,Δｅに対する適合度をx₁,x₂,
x₃,x₄,x₅,x₆で表わす時、 y₁＝min（x₃,x₄） y₂＝min（x₅,x₆） y₃＝min（x₁,x₂）で求めるものである（第40図参照）。メンバシップ関数
に対する適合度とは、メンバシップ関数を横座標値から
縦座標値（０−１の適合度）へのマッピング関数と考え
た時の横座標値に対応する縦座標値のことである。

処理3803では、現在の変速比ｉ＝n_in/n_outにおいて定
常となるステップモータの位置L_pを第41図に示す関係を
用いて求め、また、処理3801で求めた、 Δｅ（現時刻のｅ−0.01秒前のｅ）の値と、0.01秒前に
処理部411で求めたステップモータの現在位置L_sも用い
て、ステップモータ制御指標値T: Ｔ＝（L_s−L_p）・Δe/e も算出する。また、（ファジィルール４）ｅが負で大、かつ、Ｔが正、あるいは、ｅが負で大、かつ、Ｔが負で大、あるいは，ｅが正で大、かつ、Ｔが正で小、ならば、変速比を大きくする方向へステップモータを動かす。

（ファジィルール５）ｅが正で大、かつ、Ｔが負、あるいはｅが正で大、かつ、Ｔが正で大、あるいは、ｅが正で大、かつ、Ｔが正で小、ならば、変速比を小さくする方向へステップモータを動かすの２ルールにもとづき、ステップモータ移動第１目標値
ΔＩを求め、処理3804へ進む。第１目標値ΔＩは、で求めるものであり、上式中のG_j,S_j、はファジィルー
ル4,5の・変速比を大きくする方向へステップモータを動かす
（N2）、・変速比を小さくする方向へステップモータを動かす
（P2）、の各メンバシップ関数（第42図参照）の重心と面積であ
り、y_jはN2,P2の各適合度であり、これはファジィルー
ル4,5の・ｅが負で大（BNE）・ｅが正で大（BPE）・Ｔが負（NT）・Ｔが正（PT）・Ｔが負で大（BNT）・Ｔが正で大（BPT）・Ｔが負で小（SNT）・が正で小（SPT）の各メンバシップ関数のe,Tに対する適合度をx₇,x₈,x₉,
x₁₀,x₁₁,x₁₂,x₁₃,x₁₄で表わすとき、 y₄＝max｛min〔x₇,max（x₁₀,x₁₁）〕,min（x₈,x₁₃）｝， y₅＝max｛min（x₇,x₁₄）,min〔x₈,max（x₉,x₁₂）｝，・変速比を大きくする方向へステップモータを動かす
（N2）、・変速比を小さくする方向へステップモータを動かす
（P2）、の各メンバシップ関数（第42図参照）の重心と面積であ
り、y_jはN2,P2の各適合度であり、これはファジィルー
ル4,5の・ｅが負で大（BNE）・ｅが正で大（BPE）・Ｔが負（NT）・Ｔが正（PT）・Ｔが負で大（BNT）・Ｔが正で大（BPT）・Ｔが負で小（SNT）・が正で小（SPT）の各メンバシップ関数のe,Tに対する適合度をx₇,x₈,x₉,
x₁₀,x₁₁,x₁₂,x₁₃,x₁₄で表わすとき、 y₄＝max｛min〔x₇,max（x₁₀,x₁₁）〕,min（x₈,x₁₃）｝， y₅＝max｛min（x₇,x₁₄）,min〔x₈,max（x₉,x₁₂）｝，で求めるものである（第43図参照）。処理3804では、Ｉ←１＋ΔＩの計算を行ない次の処理3805へ行く。

処理3805では、 k₂−１Ｉk₂, k₂:（０−１）間の定数ならば処理3806へ行き、その他の場合は処理3807へ行く
ように分岐判定を行なう。

処理部406では、アクチュエータの操作指示フラグ（S
MFLAG）の番地に、 SMFLAG←０を入れる。

処理3807では、条件分岐の判定を行ない、Ｉ＞k₄ k₄＝定数ならば処理3808へ行き、その他の場合は処理3809へ行
く。

処理3808では、Ｉ←Ｉ−１ SMFLAG←１の処理を行ない、処理3810へ行く。

処理3809では、Ｉ←Ｉ＋１ SMFLAG←−１の処理を行ない、処理3810へ行く。

処理3810では、操作量指示フラグ（SMFLAG）の値を見
に行き、０の時はアクチュエータを動かさない操作指令
18を出し、１の時は変速比を小さくする側ヘアクチュエ
ータを１ステップ動かす操作指令18を出し、−１の時は
変速比を大きくする側へアクチュエータを１ステップ動
かす操作指令18を出し、処理部411へ行く。

処理3811では、 L_s←L_s for SMFLAG＝０ L_s←L_s＋1 for SMFLAG＝１ L_s←L_s−1 for SMFLAG＝−１の処理を行なう。

第44図は、加速度応答指標値算出処理部3104,目標加
速度応答指標値記憶部3105,加速度応答比較処理部3106
制御パラメータ変更量算出処理部3107の処理フローを示
す。

処理4401では、エンジン回転速度情報241,入力プーリ
ー回転速度情報251,出力プーリー回転数情報261,スロッ
トル開度情報231の現時刻における計測値、 θ（０）：スロットル開度 n_e（０）：エンジン回転速度 n_in（０） :入力プーリー回転速度 n_out（０）：出力プーリー回転速度とｎ×0.01,（ｎ＝1,2,…,11）秒前の各計測値θ（−
ｎ）,n_e（−ｎ）,n_in（−ｎ）,n_out（−ｎ）を用いて、
変速速度（di/dt）（di/dt）＝（n_in（０）/n_out（０） −n_in（−ｎ）/n_out（−ｎ））/0.01 を算出し、その算出した変速速度（di/dt）の0.1（se
c）前までの（di/dt）10個の移動平均値（dt/dt）^＊を
求める。

第45図に示す関係曲線により算出したエンジン出力ト
ルクT_eと上記の各計測値を用いてｈ＝n_e（０）・I_e・（di/dt）−T_e・（n_in（０）/n_out（０）） I_e:エンジンから入力プーリーまでの慣性モーメントを算出し、0.01sec前に算出したｈ（＝ｈ（−１））を
用いて順次 hf＝ｈ（０）−ｈ（−１）を求め、処理4402へ進む。

処理4401では、 hf＜０となったときにｈの算出を終了しそのときのｈ（−１）
を最大値として記憶する。

判定処理4402で変速速度の移動平均値（di/dt）^＊が｜（di/dt）^＊｜＜k₅ k₅:定数の判定を行い、条件を満たしていないときは処理部3102
へ進む。以上の処理は条件を満たすまで行う。

上記｜（di/dt）^＊｜＜k₅の条件を満足すると処理4404へ進み、処理4404ではパラメータ
変更処理判定部3101で求めたｔθを用い、Ｔ＝ｔφ−ｔθ−0.05［sec］ｔφ:|（di/dt）^＊｜＜k₄を満たした時刻を算出し、加速度応答時間の指標値情報T22とする。ま
た、処理4401において求めたｈの最大値を、加速度の引
きの指標値情報H23とし出力し、処理4405へ進む。

処理4405において、 MFLAG←０の処理を行い、目標加速度応答記憶部3105
へ進む。

目標加速度応答記憶部3105では、パラメータ変更処理
判定部3101で算出したθT15,n_outT16を用い、（ファジィルール８） θＴが大、かつ、n_outTが小ならば応答時間は短い、引きは大きい（ファジィルール９） θＴが中、かつ、n_outTが小あるいは θＴが大、かつ、n_outTが中ならば応答時間は中ぐらい、引きは小さい（ファジィルール10） θＴが大、かつ、n_outTが大あるいは θＴが小、かつ、n_outTが小ならば応答時間は長く、引きはないの３ルールにもとづき、目標加速度応答の指標値T₀20、
およびH₀21を算出し、加速度応答比較処理部3106へ進
む。指標値T₀は応答時間に関係するものでありで求めるものであり、上式中のG_l,S_lはファジィルール
8,9,10の・応答時間は短い（NTM）・応答時間は中ぐらい（MTM）・応答時間は長い（PTM）の各メンバシップ関数（第46図（Ａ）参照）の重心と面
積であり、y_lはNTM,MTM,PTMの各適合度であり、これは
ファジィルール8,9,10の・θＴが小（NTT）・θＴが中（MTT）・θＴが大（PTT）・n_outTが小（NTT）・n_outが中（MNT）・n_outTが大（PNT）の各メンバシップ関数のθT,n_outTに対する適合度を
x₂₀,x₂₁,x₂₂,x₂₃,x₂₄,x₂₅で表わすとき、 y₈＝max（x₂₂,x₂₃） y₉＝max［min（x₂₁,x₂₃）,min（x₂₂,x₂₄）］ y₁₀＝max［min（x₂₀,x₂₃）,min（x₂₂,x₂₅）］で求めるものである（第47図参照）。

また、指標値H₀は加速度の引きに関係するものでありで求めるものであり上式中のG_l′,S_l′はファジィルー
ル8,9,10の引きに関する記述の・引きは大きい（PHK）・引きは小さい（NHK）・引きはない（ZHK）の各メンバシップ関数（第46図（Ｂ）参照）の重心と面
積であり、y_lはPHK,NHK,ZHK、の各適合度であり、これ
は前出のファジィルール8,9,10の各メンジシップ関数の
θT,n_outTの適合度の計算により求めるものである。加
速度応答比較処理部3106では、加速度応答指標値算出処
理部3104より出力された計測指標値T22とH23、目標加速
度応答指標値記憶部105より出力された目標指標値T₀20,
T₀21を用いて、 ΔＴ＝Ｔ−T₀ ΔＨ＝Ｈ−H₀ なる値を算出（ΔT24,ΔT25）した処理部3107へ進む。

制御パラメータ変更量算出処理部3107では、処理部31
06より出力された２情報ΔT24,ΔT25を用い（ファジィルール11） ΔＴ＞０、かつ、ΔＨ０ならば応答時間を短くする方向に制御パラメータを変更
する。

（ファジィルール12） ΔＴ＜０、かつ、ΔＨ０ならば、応答時間を長くする方向に制御パラメータを変
更する。

の２ルールにもとづき、制御パラメータの変更量Ｐを求
め、処理部3102へ進む。

変更量Ｐは、で求めるものであり、上式中のG_m,S_mはファジィルール1
1,12の・加速応答時間を短くする方向へパラメータを変更す
る（NPM）・加速応答時間を長くする方向へパラメータを変更す
る（PPM）の各メンバシップ関数（第48図参照）の重心と面積であ
り、y_mはNPM,PPMの各適合度であり、これはファジィル
ール11,12の・ ΔＴが負（NPDT）・ ΔＴが正（PPDT）・ ΔＨが０以下（NPDH）・ ΔＨが０以上（PPDH）の各メンバシップ関数のΔT,ΔＨに対する適合度をx₃₀,
x₃₁,x₃₂,x₃₃で表わすとき、 y₁₁＝max（x₃₀,x₃₃） y₁₂＝max（x₁₁,x₃₂）で求めるものである（第49図参照）。

算出したパラメータ変更量P26にもとづき、アクチュ
エータへの操作指令算出のパラメータ、（第43図
（Ｂ）、メンバシップ関数SNTの線分Pq）変更する。

本実施例の制御方式を用いた場合と従来の制御方式を
用いた場合の比較のため、車両重量（乗車人数（１人→
４人）を増加させた場合の40km/h定常走行時からのスロ
ットル開度を全開したときの加速度波形を第50図に示
す。は通常の重量のときの加速度波形、は従来方式
による加速度波形、は本制御方式による加速度波形を
示す。

従来方式では車両重量増加のため、加速度応答時間が
長くなるのに対し、本方式では、加速度の引きがなく、
応答時間が短縮されることがわかる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、以下の効果がある。

（１）変速比あるいは入力プーリー回転速度の目標値と
実現値との偏差が小さい時は、偏差と偏差の時間変化に
もとづき、精密な変速比制御を行なっているので、滑ら
かな変速比変化、エンジン回転数変化が実現され、急激
な変速比変化やエンジン回転数変化を防止できて加減速
性や燃費の変化を防止できる。また、偏差が大なるとき
は、偏差が零となるまでの予測時間と変速比制御アクチ
ュエータの変速を停止させるのに必要な予測応答時間と
の比を用いて変速制御しているので、偏差が零となる時
刻と変速停止の時刻を同期させることができ、エンジン
回転数のオーバーシュートを防止でき、加速度の突き上
げを防止でき、加減速性と燃費が向上する。また、偏差
が大なるときは、加加速度にもとづき変速制御をしてい
るので、引きのような加速度の急激な変化を防止でき、
加減速性が向上する。また、偏差が小さく、かつ、アク
セルペダルの踏み込み量の変化速度が小さい時は、変速
比の変更を禁止するので、変速比変化のスロットル開度
の微少変化に対する感度を低下でき、ムダなエンジン回
転数の変動を防止できるので、燃費が向上する。

（２）車両加速度あるいは駆動輪の軸トルクの変化予測
にもとづきエンジン出力制御を行なうので、加減速の高
速応答と滑らかな変化を両立できるので運転性・乗心地
が向上する。特に、変速比，変速機入力側回転速度，エ
ンジン回転速度を用いた車両加速度あるいは駆動輪の軸
トルクの変化予測を行なうので、変速比変化速度に伴な
う影響をエンジン出力制御でキャンセルでき、違和感の
ない高速加減速を実現できる。また、スロットル開度と
車両加加速度情報で上記変化予測を行なうので、加速度
の引きや突き上げを取ることができ、滑らかで応答の速
い加速度を実現できる。また、上記予測やエンジン制御
にファジィロジックを用いるので滑らかで速い加減速応
答を実現できる。

有段変速と無段変速を任意の割合で組み合わる処理に
より運転者は有段変速特性，無段変速特性、その任意な
中間な変速特性を楽しむことができる。また、有案変速
機搭載車両から乗り換えたような場合に本発明車両によ
り徐々に無段変速特性へ異和感のなく慣らせることがで
きる。また、任意の有段数（３速,4速,5速，…）を楽し
むことができる。また、目標変速比への到達予測時間情
報を用いて変速速度を訂正する処理を設けたので、運転
者の意図通りの変速過渡特性を実現しやすくなり、使い
勝手を向上できる。

（３）乗車人員や勾配などの走行抵抗の変化、および気
圧変化などによりエンジンの出力低下などの車両応答特
性を変化させる条件下においても、車速およびスロット
ル開度に応じた最良の加速度応答を目標加速度応答とし
て算出し、上記により算出した目標加速度応答と計測し
た加速度応答の比較結果情報にもとづき、加速度応答が
目標値に近づくように制御パラメータを変更するので、
加速力の低下を少なくすることができる。

また、加速度の応答時間および引き込みの大きさの指
標値を用いた比較結果を用い変制パラメータを変更する
ので、応答時間が短く引き込みが少な滑らかでかつすば
やい加速度応答とすることができる。

また、ファジィロジックを用いた、目標加速度応答の
算出、もしくは制御パラメータの変更量を算出するの
で、車速およびスロットル開度、または目標加速度応答
と計測した加速度応答の比較結果情報に対してきめ細か
な出力値とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成図、第２図は目標入力プ
ーリー回転速度導出曲線図、第３図〜第７図は、本実施
例でのメンバシップ関数、第８図は変速比と定常時ステ
ップモータ位置との関係曲線、第９図は処理ブロック10
5の処理手順の詳細フローチャート、第10図は本発明の
制御方式と従来制御方式との性能比較図、第11図は本発
明の第２の実施例の構成図、第12図は無段変速機の構成
図、第13図と第16図はマイクロコンピュータの処理フロ
ー、第14図は、スーパージャジャ付エンジンのトルク変
化特性図、第15図は目標入力プーリー回転速度特性図、
第17図と第18図はファジィルール1,2,3のメンバシップ
関数、第20図と第21図はファジィルール4,5のメンバシ
ップ関数、第19図は変速比とステップモータ位置の定常
時関係曲線図、第22図は本実施例のキックダウン時の加
速度波形を従来の変速制御のみを用いた場合と比較した
図、第23図は本発明の第３の実施例の構成図、第24図は
マイクロコンピュータの処理フロー図、第25図と第26図
はファジィルール6,7メンバシップ関数、第27図は制御
性能の比較図、第28図は本発明の第４の実施例の構成
図、第29図は４段変速の切替え線図、第30図はマイクロ
コンピュータの処理フロー、第31図はファジィルール4,
5のメンバシップ関数変更説明図、第32図は変速速度設
定をかえた場合のキックダウン時加速応答の相違図、第
33図は本発明の第５の実施例の構成図、第34図は無段変
速機の構成図、第35図はマイクロコンピュータ内の処理
概要を示す図、第36図，第38図，第44図はマイクロコン
ピュータ内の処理フロー、第37図は目標入力プーリー回
転速度特性図、第39図，第40図はファジィルール1,2,3
のメンバシップ関数、第41図は変速比とステップモータ
位置の定常時関係曲線図、第42図，第43図はファジィル
ール5,6のメンバシップ関数、第45図は、エンジン出力
トルク特性図、第46図，第47図はファジィルール8,9,10
のメンバシップ関数、第48図、第49図はファジィルール
11,12のメンバシップ関数、第50図は従来制御方式と本
発明による制御方式との比較図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者塩谷真神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者佐藤一彦茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地３日立オートモテイブエンジニアリング株式会社内 (72)発明者大久保実茨城県勝田市大字高場2520番地株式会社日立製作所佐和工場内 (56)参考文献特開昭63−11451（ＪＰ，Ａ) 特開平２−107866（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の運動を行う運動装置の動力について
の入力を変速する変速機を制御する変速制御方法におい
て、操作者の操作量および前記運動装置の運動状態を計測
し、計測された結果に基づいて前記変速機における特性の目
標値を決定し、決定された目標値および前記特性の計測値との偏差の大
きさに応じた制御則を用いて前記変速機の特性を変更す
ることを特徴とする変速制御方法。
【請求項２】請求項１に記載の変速制御方法において、前記変速機の特性として変速比および前記変速機の入力
側の回転速度うち少なくとも一方を用いることを特徴と
する変速制御方法。
【請求項３】請求項１または２に記載の変速制御方法に
おいて、前記制御則としてファジィルールを用いることを特徴と
する変速制御方法。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の変速制
御方法において、前記運動装置は、前記操作者の操作に応じて所定の移動
をする移動体であることを特徴とする変速制御方法。
【請求項５】動力源からの入力を駆動輪に伝達する変速
機において、操作者の操作量および前記変速機を含む運動装置の運動
状態に基づいて決定された前記変速機における特性の目
標値および前記特性の計測値との偏差の大きさに応じ
て、予め記憶された複数の制御則のうち所定の制御則に
基づいて前記特性を変更することを特徴とする変速機。
【請求項６】動力を発生する動力源と、前記動力源で発
生された動力を伝達する伝達手段と、前記伝達手段で伝
達された動力の変速を行う変速手段とを有する車両にお
いて、前記車両の運転者の操作量を計測する運転操作量計測手
段と、前記車両の走行状態を計測する走行状態計測手段とを有
し、前記変速手段は、前記運転操作量計測手段および前記走
行状態計測手段での計測結果に基づいて前記変速手段に
おける特性の目標値を決定し、決定された目標値および
前記特性の計測値との偏差の大きさに応じた制御則を用
いて前記変速手段の特性を変更することを特徴とする車
両。
【請求項７】請求項６に記載の車両において、前記変速手段の特性として変速比および前記変速機の入
力側の回転速度うち少なくとも一方を用いることを特徴
とする車両。