JP2956074B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動変速機の変速制御装置に係り、特に、予
め定められたシフトパターンに基づいて変速段を自動的
に切り換える変速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、遊星歯車装置等の変速機構と、そ
の変速機構を切換え制御する変速制御装置とを備えて構
成され、予め定められたシフトパターンに基づいて複数
の変速段の中から１つを選択して自動的に切り換えるよ
うになっている。

第４図は前進４つの変速段を有する自動変速機のシフ
トパターンの一例で、アクセル開度θ_acおよび車速Ｖを
パラメータとして設定されており、図の実線は変速比
（出力側に対する入力側の回転速度比）が小さくなるア
ップシフトの変速ラインで、破線はその変速比が大きく
なるダウンシフトの変速ラインである。また、図中の数
字1,2,3,およびO/Dはそれぞれ第１変速段，第２変速
段，第３変速段，およびO/D（オーバドライブ）変速段
に対応するもので、第１変速段からO/D変速段に向かう
に従って変速比は順次小さくなる。そして、例えば現在
第３変速段でアクセル開度θ_acが40％の場合には、上記
シフトパターンから判定基準値として判定車速V₁，V₂，
V₃が設定され、それ等の判定車速と実際の車速Ｖとを比
較して変速段の切換え制御が行われる。すなわち、Ｖ≦
V₁であれば第１変速段が選択され、V₁＜Ｖ≦V₂であれば
第２変速段が選択され、V₂＜Ｖ≦V₃であれば第３変速段
が選択され、V₃＜ＶであればO/D変速段が選択されるの
である。なお、判定基準値としてアクセル開度θ_acが設
定されるようにすることもできる。

一方、このようなシフトパターンによる切換え制御を
基本として、例えばアクセル開度の変化速度や車速の変
化速度，或いはアップシフトとダウンシフトとを繰り返
すビジーシフトの発生状況，走行路の傾斜角度，実際の
エンジン回転速度とその目標回転速度との偏差，ハンド
ルの操舵角度など、自動車の走行状態に応じて最適な変
速段が得られるように、上記シフトパターンを補正マッ
プにより補正したり、そのシフトパターン自体を多数用
意したりすることが考えれられている。このようにすれ
ば、走行状態に応じて最適な変速制御が行われるため、
優れた走行性能が得られるようになるが、考慮するパラ
メータが増えると、そのためのプログラム量（マップ
量）がそのパラメータの数の累乗に略比例して増加する
ため、大きな記憶容量が必要となって装置が高価になる
という問題があった。

これに対し、本出出願人は、先に出願した特願昭63−
121230号において、上記シフトパターンや補正マップを
用いることなく、実際の走行状態が予め定められた制御
ルールを満足する度合をあいまい推論により各変速段毎
に演算し、その演算結果に基づいて例えば最も満足度の
高い変速段へ切換え制御を行うようにした変速制御装置
を提案した。このようにすれば、変速制御を行う際に考
慮するパラメータが増加しても、そのためのプログラム
量はパラメータの数に略比例して増加するだけであるた
め、プログラム量が比較的少なくて済見、装置が簡単か
つ安価に構成され得るのである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このようなシフトパターンを用いない
制御方法においては、変速制御を行う際に考慮するパラ
メータの数が比較的少ない場合、例えばアクセル開度と
車速のみしか考慮しない場合等には、シフトパターンを
利用する場合よりも却ってプログラム量が多くなり、必
ずしも充分に満足できるものではなかった。

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、変速制御を行う際のプログラム
量をより少なくすることにある。

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、シフトパターンとあ
いまい推論とを併用して変速段を選択するようにすれば
良く、本発明は、複数の変速段を有する自動変速機にお
いて、予め定められたシフトパターンに基づいて前記複
数の変速段の中から１つを選択して自動的に切り換える
変速制御装置であって、（ａ）前記シフトパターンに基
づいて前記複数の変速段の各々が選択されるべき満足度
を予め定められたあいまい化ルールに従ってそれぞれ設
定する設定手段と、（ｂ）自動車の実際の走行状態に応
じて前記複数の変速段の各々が選択されるべき満足度を
予め定められた制御ルールに従ってあいまい推論に基づ
いて演算する第１演算手段と、（ｃ）前記設定手段によ
って設定された各変速段の満足度と前記第１演算手段に
よって求められた各変速段の満足度とに基づいて、複数
の変速段の各々が選択されるべき総合的な満足度をそれ
ぞれ演算する第２演算手段と、（ｄ）その第２演算手段
によって求められた総合的な満足度に基づいて選択すべ
き変速段を決定する変速段決定手段とを有することを特
徴とする。

ここで、上記あいまい化ルールは、例えばシフトパタ
ーンに基づいて選択された変速段の満足度を「１」とす
ると、その変速段に隣接する変速段の満足度を「0.
5」、更にその隣の変速段の満足度を「0.25」とするな
ど、シフトパターンから選択された変速段以外の変速段
に対しても所定の満足度が設定されるように定められ
る。

また、前記制御ルールは、例えばスロットル開度の変
化速度や車速の変化速度，或いはアップシフトとダウン
シフトとを繰り返すビジーシフトの発生状況，走行路の
傾斜角度，実際のエンジン回転速度との目標回転速度と
の偏差，ハンドルの操舵角度など、自動車の走行状態に
応じて最適な変速段が選択されるように、現変速段に対
する変化段数等に応じて予め定められる。更に、この制
御ルールに、例えば車種の車重，エンジンの仕様，運転
者の好みなどに応じて前記シフトパターンを変更するた
めのルールを含ませることも可能である。なお、シフト
パターン以外の全ての条件についてあいまい推論を用い
る必要はなく、その一部については予め定められた補正
マップによりシフトパターンを補正するようにしたり、
複数種類のシフトパターンの中から１つが選択されるよ
うにしたりしても差支えない。

また、前記あいまい推論は、例えば制御ルールを完全
に満足する度合を「１」、全く満たさない度合を「０」
とすると、制御ルールを満足する程度に応じてその満足
度を０以上１以下の数値で表すものであるが、この満足
度が「１」と「０」の二段階で定められるようになって
いても良い。

また、前記第１演算手段および第２演算手段は必ずし
も別々に構成される必要はなく、設定手段によって設定
された各変速段の満足度を制御ルールの中に組み込んで
総合的な満足度を演算する１つの演算手段にて構成する
ことも可能である。

作用 このような変速制御装置においては、まず、設定手段
によりシフトパターンに基づいて変速段毎に選択される
べき満足度が設定されるとともに、第１演算手段により
実際の走行状態に応じて変速段毎に選択されるべき満足
度が予め定められた制御ルールに従ってあいまい推論に
基づいて演算される。そして、それ等シフトパターンに
基づいて設定された満足度と第１演算手段によって求め
られた満足度とに基づいて、第２演算手段により複数の
変速段の各々が選択されるべき総合的な満足度がそれぞ
れ演算され、その総合的な満足度に基づいて例えば最も
満足度の高い変速段が変速段決定手段により選択すべき
変速段として決定される。これにより、例えばアクセル
開度および車速パラメータとするなシフトパターンのみ
では対応できない種々の走行状態に則した最適な変速制
御が行われることとなる。

発明の効果 このように、本発明の変速制御装置においては、シフ
トパターンとあいまい推論とを併用して変速段を選択す
る用になっているため、補正マップを用いてシフトパタ
ーンを補正したり多数のシフトパターンを用意したりす
る場合に比較して、変速段の選択に際して考慮するパラ
メータが多くなってもプログラム量が少なくて済む。

また、基本的なシフトパターンが予め定められている
ところから、この点に関するプログラム量はあいまい推
論を用いる場合に比較して少なくなり、変速判断をあい
まい推論のみに基づいて行う場合に比較して、その分だ
け全体のプログラム量が減少する。

更に、本発明ではシフトパターンに基づいて変速段毎
に選択されるべき満足度が設定され、変速段毎に総合的
な満足度が求められるようになっているため、例えばあ
いまい推論による演算結果に基づいてシフトパターンを
補正する場合のように、演算結果から具体的な補正量を
求めるために重心法等により一点化（非あいまい化）を
行うことが必ずしも必要なく、この点に関してもプログ
ラム量を少なくできる利点がある。

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、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が連結されている。また、その入力
軸18はL/U（ロックアップ）クラッチC_Lを介して出力軸1
6に選択的に連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，B
₄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38,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,SS,SNe,Sθ_sはそれぞれ自動
車の車速Ｖ（km/h），アクセル開度（スロットル開度に
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、変速段を
切り換えるための変速シフトパターン，その変速シフト
パターンに基づいて変速段毎に選択されるべき満足度を
設定するあいまい化ルール，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変更するための制御ルー
ル,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
ン等の制御用データが記憶されている。これ等のデータ
はマイクロコンピュータ32のROM等に予めデータマップ
等として設定されており、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
応じて前記各データに基づいてソレノイドNo.1,No.2,N
o.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「〇」，「×」，「※」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
の欄の「〇」は係合状態を表しており、無印は非係合状
態を表している。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図のフローチャートを参照しつつ説
明する。なお、ここではシフトレバーが４つの変速段を
有する「Ｄ」レンジに選択操作された場合について説明
する。

先ず、ステップS1においては、予め設定された変速シ
フトパターンから現在の変速段（現変速段）N,アクセル
開度θ_acおよび車速Ｖに基づいて基準変速段N^*が決定さ
れる。変速シフトパターンは、自動車の車速Ｖおよびア
クセル開度θ_acをパラメータとして予め設定されてお
り、複数の変速段を有するシフトレンジ「Ｄ」，「２」
についてそれぞれ定められている。第４図は「Ｄ」レン
ジにおけるシフトパターンの一例で、車速Ｖとアクセル
開度θ_acとの直交座標において階段状に設定されてお
り、実線はアップシフトの変速ラインであり、破線はダ
ウンシフトの変速ラインである。また、図中の1,2,3,O/
Dは、それぞれ第１変速段，第２変速段，第３変速段,O/
D変速段を表している。

そして、かかる変速シフトパターンから、現変速段Ｎ
およびアクセル開度θ_acに基づいて複数の判定車速V₁，
V₂，V₃が設定され、それ等の判定車速と実際の車速Ｖと
を比較して選択すべき変速段を表わす基準変速段N^*が決
定される。第４図にしめされている判定車速V₁，V₂，V₃
は現変速段Ｎが第３変速段でアクセル開度θ_acが40％の
場合であり、Ｖ≦V₁であれば第１変速段「１」が基準変
速段N^*として決定され、V₁＜Ｖ≦V₂であれば第２変速段
「２」が基準変速段N^*として決定され、V₂＜Ｖ≦V₃であ
れば第３変速段「３」が基準変速段N^*として決定され、
V₃＜ＶであればO/D変速段「４」が基準変速段N^*として
決定される。

なお、上記現変速段N,アクセル開度θ_ac，および車速
Ｖは、それぞれソレノイドNo.1およびNo.2に対する出力
信号，アクセル開度信号Ｓθ_ac，および車速信号SVに基
づいて読み込まれる。また、以下の説明では現変速段Ｎ
および基準変速段N^*が共に「３」、すなわち第３変速段
である場合について説明する。

続くステップS2においては、上記基準変速段N^*に基づ
いて予め定められたあいまい化ルールQ1により各変速段
（ｊ＝1,2,3,4）の各々について選択されるべき満足度
γ_Q1（ｊ）が設定される。あいまい化ルールQ1は、上記
基準変速段N^*に近いか否かを基準として満足度γ
_Q1（ｊ）を定めるようになっており、例えば基準変速段
N^*については満足度γ_Q1（ｊ）＝1,基準変速段N^*に隣接
する変速段N^*±１については満足度γ_Q1（ｊ）＝0.5,変
速段N^*±２については満足度γ_Q1（ｊ）＝0.25,変速段N
^*±３については満足度γ_Q1（ｊ）＝0.15に設定され
る。第５図は、基準変速段N^*が第３変速段の場合におけ
る各変速段の満足度γ_Q1（ｊ）を示す図である。なお、
ｊ＝1,2,3,4はそれぞれ第１変速段，第２変速段，第３
変速段,O/D変速段に対応する。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およびS2を実行する部分が設定手段に相当す
る。

次いで、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_R（ｊ）が計算
される。この制御ルールは、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、サブルールA,B,B′,C,
D,E,F,G,H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。なお、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）｝ R3＝A and B′and C and F and G R4＝A and B′and C and（D or H） また、上記各サブルーチンA,B,B′,C,D,E,F,G,H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
６図に示す。かかる第６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
インバーシップ関数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12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７図に
実線で湿す。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13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。

〈サブルーチン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７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、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８図に示す。かかる第８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である」 このルールは、アクセルの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９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10
図に示す。

〈サブルールＦ〉 「アル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９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11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９図に二点鎖線で示す。

また、あいまい推論法においては、「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R1〜R4の満足度γ_R（ｊ）はそれぞれ次式（１）〜
（４）で求められる。

γ_R（ｊ）＝f_A（T_D ^*）×f_B（Ne^*）×f_c（Ne′） ・・・（１） γ_R（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）｝ ・・・（２） γ_R（ｊ）＝f_A（T_D ^*）×f_B′（Ne^*）×f_C（Ne′）×f_F
（_ac）×f_G（θ_s） ・・・（３） γ_R（ｊ）＝f_A（T_D ^*）×f_B′（Ne^*）×f_C（Ne′）×max
｛f_D（_ac），f_H（_ac）｝ ・・・（４） 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（４）式により第
１変速段が選択されるべき満足度γ_R（１）が求められ
る。そして、このようにして満足度γ_R（１）が求めら
れると、次のステップS6において、その満足度γ
_R（１）と前記ステップS2において設定された満足度γ
_Q1（１）とに基づいて、次式（５）に従ってそれ等の代
数積から第１変速段が選択されるべき総合的な満足度γ
（１）が算出される。

γ（ｊ）＝γ_R（ｊ）×γ_Q1（ｊ） ・・・（５） その後、ステップS7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S8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においては制御ルールR4に従
って上記（４）式により第２変速段が選択されるべき満
足度γ_R（２）が求められ、次のステップS6において第
２変速段が選択されるべき総合的な満足度γ（２）が上
記（５）式に従って算出される。また、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（１）式により第３変速段が選択され
るべき満足度γ_R（３）が求められ、次のステップS6に
おいて第３変速段が選択されるべき総合的な満足度γ
（３）が上記（５）式に従って算出される。更に、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（２）式によりO/D変速
段が選択されるべき満足度γ_R（４）が求められ、次の
ステップS6においてO/D変速段か選択されるべき総合的
な満足度γ（４）が上記（５）式に従って算出される。

第14図は、上記ステップS5において算出された満足度
γ_R（ｊ）の一例を示す図であり、第15図はステップS6
において算出された総合的な満足度γ（ｊ）の一例を示
す図である。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S5を実行
する部分が第１演算手段に相当し、ステップS6を実行す
る部分が第２演算手段に相当する。

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、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。

このようにしてステップS4〜S8が繰り返され、ｊ＝４
になるとステップS7の判断はNOとなり、続いてステップ
S9が実行される。このステップS9においては、上記ステ
ップS6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）、例えば前記第15図に示
されている満足度γ（ｊ）が得られた場合にはγ（２）
が選択され、次のステップS10において、選択すべき変
速段として上記γ（ｋ）の「ｋ」、すなわち上例では第
２変速段が決定される。そして、この決定に従ってソレ
ノイドNo.1およびNo.2がそれぞれ励磁されることによ
り、変速機構12が第３変速段から第２変速段へダウンシ
フトされる。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S9およびS10を実行す
る部分が変速段決定手段に相当する。

このように、本実施例の変速制御装置14においては、
ステップS1およびS2において予め定められた変速シフト
パターンに基づいて変速段毎に選択されるべき満足度γ
_Q1（ｊ）が設定されるとともに、ステップS5において実
際の走行状態に応じて変速段毎に選択されるべき満足度
γ_R（ｊ）が予め定められた制御ルールR1〜R4に従って
演算され、それ等の満足度γ_Q1（ｊ）およびγ_R（ｊ）
に基づいて総合的な満足度γ（ｊ）がステップS6におい
て算出される。そして、その総合的な満足度γ（ｊ）が
最も高い変速段が選択すべき変速段としてステップS9お
よびS10において決定されるため、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のみ
では対応できない種々の走行状態に則した最適な変速制
御が行われるのである。

しかも、変速シフトパターンとあいまい推論とを併用
して変速段を選択するようになっいるところから、種々
の走行状態を考慮して多数の補正マップやシフトパター
ンを用いる場合に比較して、そのプログラム量が少なく
て済むのである。これは、あいまい推論を用いた場合に
は、変速段の選択に際して考慮すべき走行パラメータの
数に比例してプログラム量が増加するだけであるのに対
し、補正マップ等を用いる場合には、走行状態を場合分
けすると走行パラメータの数の累乗に略比例する数のマ
ップが必要となるためであり、より優れた変速制御を行
うために考慮すべき走行パラメータの数が多くなるに従
ってその差は顕著となる。

また、基本的なシフトパターンが予め定められている
ところから、この点に関するプログラム量はあいまい推
論を用いる場合に比較して少なくなり、変速判断をあい
まい推論のみに基づいて行う場合に比較して、その分だ
け全体のプログラム量が減少する。因に、これ等のプロ
グラム量の相違を図で示すと、本実施例のように変速シ
フトパターンとあいまい推論とを併用した場合には第16
図の実線のようになり、あいまい推論のみで変速制御を
行った場合には同図の一点鎖線のようになるのである。
また、同図の２点鎖線は前記シフトパターンや補正マッ
プのみで変速制御を行った場合である。

また、本実施例では変速段毎に算出された総合的な満
足度γ（ｊ）が最も高い変速段を選択するようになって
いるため、例えばあいまい推論による演算結果に基づい
て変速シフトパターンを補正する場合のように、演算結
果から具体的な補正量を求めるために重心法等により一
点化（非あいまい化）を行う必要がなく、この点に関し
てもプログラム量を少なくできるのである。但し、変速
段の決定に際して、重心法，面積法等により満足度γ
（ｊ）の重心や面積中心等を求め、それに最も近い変速
段を選択するようにすることも可能である。

更に、本実施例ではあいまい推論におけるメンバーシ
ップ関数が、前記第６図〜第11図に示されているように
傾斜を付けて定められているため、その傾斜を適当に定
めることにより運転者の感覚に一層合致した変速制御を
行うことが可能となる。また、このようなあいまい推論
による変速制御によれば、走行状態を検出するセンサに
故障が生じるなど制御ルールの一部に不具合が生じて
も、それが変速制御にそのまま大きく影響することがな
いとともに、アクセル開度の変化速度_acのように一般
に高精度測定が困難なパラメータを含むような場合で
も、変速制御が良好に行われる等の種々の利点が得られ
る。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の
実施例は第17図から明らかなように前記ステップS2の替
わりにステップSS2を設けるとともに、ステップS5およ
びS6の替わりにステップSS5を設けたものであるため、
その変更部分についてのみ説明する。

先ず、ステップSS2においては、予め定められた３つ
のあいまい化ルールQ1,Q2,Q3によりそれぞれ各変速段が
選択されるべき満足度γ_Q1（ｊ），γ_Q2（ｊ），γ
_Q3（ｊ）が設定される。あいまい化ルールQ1は、前記第
１実施例と同様に基準変速段N^*に近いか否かを基準とし
て満足度を定めるので、あいまい化ルールQ2は、基準変
速段N^*にだいたい近いか否かを基準として満足度を定め
るもので、あいまい化ルールQ3は、基準変速段N^*に非常
に近いか否かを基準として満足度を定めるものであり、
基準変速段N^*が第３変速段の場合にあいまい化ルールQ
2,Q3によって設定される各変速段の満足度γ_Q2（ｊ），
γ_Q3（ｊ）の一例をそれぞれ第18図，第19図に示す。

また、ステップSS5は、上記あいまい化ルールQ1,Q2,Q
3を組み入れた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
総合的な満足度γ（ｊ）が計算される。この制御ルール
は、現変速段Ｎに対する変速段数ΔＮに応じて定められ
ており、上記あいまい化ルールQ1,Q2,Q3と前記サブルー
ルD,E,F,G,Hと新たなサブルールＩとを用いて以下の５
つの制御ルールRI〜RVが設定されている。上記サブルー
ルＩは、「アクセルが全閉である」ことを内容とするも
ので、そのルールを満足する満足度f_I（θ_ac）の一例を
第20図に示す。なお、制御ルールRI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RII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RIIIはΔＮ＝＋2,＋３す
なわち現変速段から２段もしくは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
RIVはΔＮ＝−１すなわち現変速段から１段だけダウン
シフトする場合に満たすべき条件を定めたものであり、
制御ルールRIVはΔＮ＝−2,−３すなわち現変速段から
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。

RI＝Q2 RII＝Q1 and｛（D and E）or F｝ RIII＝Q3 and F RIV＝Q1 and（H or I） RV＝Q3 and G and H また、「and」を代数積、「or」をマキシマム演算と
定義すると、上記制御ルールRI〜RVの満足度γ（ｊ）は
それぞれ次式（６）〜（10）に従って求められる。

γ（ｊ）＝γ_Q2（ｊ） ・・・（６） γ（ｊ）＝γ_Q1（ｊ）×max｛f_D（_ac）×f_E（Ｔ），f
_F（_ac）｝ ・・・（７） γ（ｊ）＝γ_Q3（ｊ）×f_F（_ac） ・・・（８） γ（ｊ）＝γ_Q1（ｊ）×max｛f_H（_ac），f_I（θ_ac｝ ・・・（９） γ（ｊ）＝γ_Q3（ｊ）×f_G（θ_s）×f_H（_ac） ・・・（10） ここで、現在の変速段Ｎが「３」の場合について具体
的に説明すると、ｊ＝１の時にはΔＮ＝−２となり、制
御ルールRVに従って上記（10）式により第１変速段が選
択されるべき総合的な満足度γ（１）が求められ、ｊ＝
２の時にはΔＮ＝−１となり、制御ルールRIVに従って
上記（９）式により第２変速段が選択されるべき総合的
な満足度γ（２）が求められ、ｊ＝３の時にはΔＮ＝０
となり、制御ルールRIに従って上記（６）式により第３
変速段が選択されるべき総合的な満足度γ（３）が求め
られ、ｊ＝４の時にはΔＮ＝＋１となり、制御ルールRI
Iに従って上記（７）式によりO/D変速段が選択されるべ
き総合的な満足度γ（４）が求められる。そして、これ
らの満足度γ（ｊ）のうち最も満足度の高い変速段ｋが
ステップS10において選択されるのである。なお、この
実施例では上記制御ルールRIから明らかなように、変速
シフトパターンから求められた基準変速段N^*と現在の変
速段Ｎとが同じ場合には、その現変速段Ｎが選択される
べき満足度γ（ｊ）は１となり、他の走行状態に拘らず
現変速段Ｎが維持されることになる。

かかる本実施例の変速制御装置によれば、前記第１実
施例と同様な高価か得られるのに加えて、ステップSS2
において３種類の満足度γ_Q1（ｊ），γ_Q2（ｊ），γ_Q3
（ｊ）が設定されるため、一層運転者の意に則した変速
制御が行われる得るようになるとともに、それ等の満足
度γ_Q1（ｊ），γ_Q2（ｊ），γ_Q3（ｊ）を制御ルールRI
〜RVの中に組み入れて総合的な満足度γ（ｊ）を一度に
演算するようになっているため、プログラム量を更に削
減することができる。

この実施例では、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ステップS1およびSS2を実行
する部分が設定手段に相当する。また、ステップSS5を
実行する部分は第１演算手段および第２演算手段に相当
し、前記制御ルールRI〜RVの各演算式（６）〜（10）の
うち、満足度γ_Q1（ｊ），γ_Q2（ｊ），γ_Q3（ｊ）以外
を計算する部分が第１演算手段で、満足度γ_Q1（ｊ），
γ_Q2（ｊ），γ_Q3（ｊ）を掛算して総合的な満足度γ
（ｊ）を算出する部分が第２演算手段である。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明し
たが、本発明は更に別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種類のあいまい化ルールQ
1,Q2,Q3について説明したが、第21図，第22図に示され
ている満足度γ_Q4，γ_Q5が得られる様、基準変速段N
^*（図では第３変速段）に対して変速比が小さいHighギ
ヤ側を重視するあいまい化ルールや、逆にLowギヤ側を
重視するあいまい化ルールなど、他の種々のあいまい化
ルールを採用することも可能である。

また、前記実施例では基準変速段N^*を１として他の変
速段の満足度が設定されるようになっているが、変速シ
フトパターンから求められる判定車速V₁，V₂，V₃と実際
の車速Ｖとに基づいて、演算式等により各変速段の満足
度を更に極め細かく設定するようにすることもできる。

また、前記実施例の変速シフトパターンはアクセル開
度θ_acと車速Ｖとの直交座標において階段状に設定され
ているが、直線，曲線，屈曲線等のシフトパターンを設
定したり、別のパラメータによるシフトパターンを採用
したすることもできる。なお、この変速シフトパターン
をエンジンの仕様や運転者の好みなどにより補正マップ
等によって補正した後、基準変速段N^*を求めるようにす
ることも可能である。

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。

また、前記実施例では４つ若しくは５つの制御ルール
R1〜R4,RI〜RVが定められていたが、この制御ルールの
数や内容すなわちサブルールは適宜変更できる。

また、前記実施例の自動変速機は前進４段・後進１段
が得られるようになっているとともにL/UクラッチC_Lを
備えているが、変速段の数は変速機構12の構成によって
適宜設定することができるし、L/UクラッチC_Lは本発明
を実施する上において必ずしも必要なものではない。

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、係合沃素の係合状態を
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１図の自動変
速機における変速シフトパターンの一例を示す図であ
る。第５図は第３図のステップS2においてあいまい化ル
ールに従って設定される各変速段の満足度の一例を示す
図である。第６図〜第11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12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13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14図は第３図のステップS5における推論結果の一
例である。第15図は第３図のステップS6における推論結
果の一例である。第16図はパラメータ数に対するプログ
ラム量の増加の程度について本発明と従来装置とを比較
して示す図である。第17図は本発明の他の実施例の作動
を説明するフローチャートである。第18図および第19図
は、それぞれ第17図のステップSS2において互いに異な
るあいまい化ルールに従って設定される各変速段の満足
度の一例を示す図である。第20図は第17図のステップSS
5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21図および第22図は、それぞれ上記
第５図，第18図，第19図とは更に異なるあいまい化ルー
ルに従って設定される各変速段の満足度の一例を示す図
である。 14:変速制御装置 32:マイクロコンピュータ γ_Q1（ｊ），γ_Q2（ｊ），γ_Q3（ｊ）：設定手段によっ
て設定される各変速段の満足度 γ_R（ｊ）：第１演算手段によって求められる各変速段
の満足度 γ（ｊ）：各変速段の総合的な満足度 f_A，f_B，f_B′，f_C，f_D，f_E，f_F，f_G，f_H，f_I：メンバー
シップ関数 ステップS1,S2:設定手段 ステップS5:第１演算手段 ステップS6:第２演算手段 ステップS9,S10:変速段決定手段 ステップS1,SS2:設定手段 ステップSS5:第１演算手段，第２演算手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 61/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の変速段を有する自動変速機におい
   て、予め定められたシフトパターンに基づいて前記複数
   の変速段の中から１つを選択して自動的に切り換える変
   速制御装置であって、 前記シフトパターンに基づいて前記複数の変速段の各々
   が選択されるべき満足度を予め定められたあいまい化ル
   ールに従ってそれぞれ設定する設定手段と、 自動車の実際の走行状態に応じて前記複数の変速段の各
   々が選択されるべき満足度を予め定められた制御ルール
   に従ってあいまい推論に基づいて演算する第１演算手段
   と、 前記設定手段によって設定された各変速段の満足度と前
   記第１演算手段によって求められた各変速段の満足度と
   に基づいて、複数の変速段の各々が選択されるべき総合
   的な満足度をそれぞれ演算する第２演算手段と、 該第２演算手段によって求められた総合的な満足度に基
   づいて選択すべき変速段を決定する変速段決定手段と を有することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。