JP3525416B2 - オートマチック自動車変速機のための制御装置 - Google Patents
オートマチック自動車変速機のための制御装置Info
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- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/0265—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion
- G05B13/0275—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion using fuzzy logic only
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Description
【０００１】自動車の変速機のための公知の制御装置で
は、変速段が、少なくともアクセルペダル位置と走行速
度とに依存して、記憶されたシフト特性マップによって
自動的に切り替わる。その他に自動車の負荷状態と、運
転者の運転スタイルとが考慮される。ファジィロジック
制御器によって、自動車の動作状態を通知する種々の信
号が評価され、これに基づき複数の制御信号が形成さ
れ、これらの制御信号により、例えば、複数のシフト特
性マップのうちの１つが選択される（ＥＰ０５７６７０
３Ａ１）。
は、変速段が、少なくともアクセルペダル位置と走行速
度とに依存して、記憶されたシフト特性マップによって
自動的に切り替わる。その他に自動車の負荷状態と、運
転者の運転スタイルとが考慮される。ファジィロジック
制御器によって、自動車の動作状態を通知する種々の信
号が評価され、これに基づき複数の制御信号が形成さ
れ、これらの制御信号により、例えば、複数のシフト特
性マップのうちの１つが選択される（ＥＰ０５７６７０
３Ａ１）。
【０００２】ファジィロジックベースで連続的にシフト
ポイントを求めるための提案も公知であり、ここではシ
フトポイントの選択は、２つずつのベース特性曲線の間
の補間によって行われる（Peterson, R.: "Gleitende S
chaltpuntermittlung beim Volkswagen-Automatikgetri
ebe AG4 mittels Fuzzy-Logik", Fuzzy-Neuro-Systeme
1995)。ここではいわゆるスポーティファクタを求める
ことについて、２つの特性曲線（エコ、スポーティ）の
間の１次元の評価だけが行われている。
ポイントを求めるための提案も公知であり、ここではシ
フトポイントの選択は、２つずつのベース特性曲線の間
の補間によって行われる（Peterson, R.: "Gleitende S
chaltpuntermittlung beim Volkswagen-Automatikgetri
ebe AG4 mittels Fuzzy-Logik", Fuzzy-Neuro-Systeme
1995)。ここではいわゆるスポーティファクタを求める
ことについて、２つの特性曲線（エコ、スポーティ）の
間の１次元の評価だけが行われている。
【０００３】運転者によって行われる、シフト時点の評
価だけでなく、明示的なトレーニングモードも公知の変
速機制御装置には設けられており（ＥＰ０６４５５５９
Ａ１）、ここでは運転者は、マニュアルシフトモードで
ニューラルネットに対する教師としての役目を果たす
（教師あり学習）。この場合にトレーニングフェーズ
中、目的にかなった適合を達成するためには、マニュア
ルシフトに精通した運転者がシステムを訓練する、すな
わち変速段の選択を設定する必要がある。自動変速機を
シフトする公知の制御システムは、ファジーシステムと
して構成された、走行スタイル、各走行戦略または道路
のタイプを分類する分類システムを有する（ＷＯ９７／
２５５５５）。この分類に応じて変速機の変速比が、記
憶装置に格納された変速比選択パターンによって決定さ
れる。運転者によるマニュアルのシフト命令は、評価回
路で評価され、これに依存して変速機のシフト特性が、
パラメタ化回路および／または選択回路によって、運転
者の所望したシフト特性に適合される。
価だけでなく、明示的なトレーニングモードも公知の変
速機制御装置には設けられており（ＥＰ０６４５５５９
Ａ１）、ここでは運転者は、マニュアルシフトモードで
ニューラルネットに対する教師としての役目を果たす
（教師あり学習）。この場合にトレーニングフェーズ
中、目的にかなった適合を達成するためには、マニュア
ルシフトに精通した運転者がシステムを訓練する、すな
わち変速段の選択を設定する必要がある。自動変速機を
シフトする公知の制御システムは、ファジーシステムと
して構成された、走行スタイル、各走行戦略または道路
のタイプを分類する分類システムを有する（ＷＯ９７／
２５５５５）。この分類に応じて変速機の変速比が、記
憶装置に格納された変速比選択パターンによって決定さ
れる。運転者によるマニュアルのシフト命令は、評価回
路で評価され、これに依存して変速機のシフト特性が、
パラメタ化回路および／または選択回路によって、運転
者の所望したシフト特性に適合される。
【０００４】本発明の課題は、オートマチック自動車変
速機のための制御装置を改善して、運転者のシフト決定
によって走行動作中に簡単かつ効果的に、運転者の所望
するシフト特性に適合させることである。これに対して
運転者は変速機制御装置の特別な学習モードを選択する
必要はない。
速機のための制御装置を改善して、運転者のシフト決定
によって走行動作中に簡単かつ効果的に、運転者の所望
するシフト特性に適合させることである。これに対して
運転者は変速機制御装置の特別な学習モードを選択する
必要はない。
【０００５】この課題は、請求項１の特徴部分に記載さ
れた構成を有する変速機制御装置によって解決される。
本発明の有利な発展形態は従属請求項に記載されてい
る。
れた構成を有する変速機制御装置によって解決される。
本発明の有利な発展形態は従属請求項に記載されてい
る。
【０００６】本発明の利点は殊に、通常の走行モード時
に運転者が簡単なシフト命令によって介入する、すなわ
ち変速機制御装置に走行特性についての希望を伝えるこ
とにある。本発明は特性マップ間の補間に基づくため、
変速機のシフト特性は、誤った入力によって、不所望な
シフト特性が学習されているかもしれないニューラルネ
ットだけによって表されることはない。
に運転者が簡単なシフト命令によって介入する、すなわ
ち変速機制御装置に走行特性についての希望を伝えるこ
とにある。本発明は特性マップ間の補間に基づくため、
変速機のシフト特性は、誤った入力によって、不所望な
シフト特性が学習されているかもしれないニューラルネ
ットだけによって表されることはない。
【０００７】変速機制御装置の特性マップには、変速機
のシフトポイントまたは変速比が、自動車の動作パラメ
タ、例えばアクセルペダル位置および自動車走行速度、
またはさらに目標エンジン回転数、目標変速比、目標エ
ンジントルクまたは目標駆動トルクのパラメタに依存し
て記憶されている。
のシフトポイントまたは変速比が、自動車の動作パラメ
タ、例えばアクセルペダル位置および自動車走行速度、
またはさらに目標エンジン回転数、目標変速比、目標エ
ンジントルクまたは目標駆動トルクのパラメタに依存し
て記憶されている。
【０００８】本発明の実施例を以下、図面に基づいて説
明する。ここで、図１は自動変速機のための本発明の制
御装置を示しており、図２は、図１の制御装置のファジ
ィシステムと特性マップ重畳回路を示しており、図３
は、図２の特性マップ重畳回路を説明するために使用さ
れる線図を示しており、図４〜６は、図２のファジィシ
ステムの、出力変数である運転者特性のメンバーシップ
関数を３つの時間線図で、このファジィシステムが運転
者の希望に適合する様子を説明するために示している。
明する。ここで、図１は自動変速機のための本発明の制
御装置を示しており、図２は、図１の制御装置のファジ
ィシステムと特性マップ重畳回路を示しており、図３
は、図２の特性マップ重畳回路を説明するために使用さ
れる線図を示しており、図４〜６は、図２のファジィシ
ステムの、出力変数である運転者特性のメンバーシップ
関数を３つの時間線図で、このファジィシステムが運転
者の希望に適合する様子を説明するために示している。
【０００９】オートマチック自動車変速機のための制御
装置１（図１）−以下では変速機制御装置１と称する−
は、ファジィシステム２、適合化要素５と識別回路６と
からなる適合化回路４、特性マップ回路８、およびパラ
メタまたは識別子記憶装置９を有する。
装置１（図１）−以下では変速機制御装置１と称する−
は、ファジィシステム２、適合化要素５と識別回路６と
からなる適合化回路４、特性マップ回路８、およびパラ
メタまたは識別子記憶装置９を有する。
【００１０】このファジィシステム２は、入力側線路１
０を介して、スロットルバルブの位置またはアクセルペ
ダルの位置（ここでは図示されていない。ＥＰ０５７６
７０３Ａ１を参照されたい）に対応する、またはこれか
ら導出された信号を受信する。これらの信号は、自動車
のスロットルバルブ位置またはアクセルペダル値に対応
するトルク要求値ＭReq、トルク要求値の時間による微
分ＭReq'、トルク要求値の平均値-ＭReq、およびトルク
要求値の微分の絶対値の平均値-｜MReq'｜である。これ
とは択一的にファジィシステム２は、目標エンジントル
ク、目標駆動トルク、およびこれらから導出したパラメ
タもとらえることができる。各入力値はまた信号線路１
１を介して適合化要素５の入力側にも到達する。
０を介して、スロットルバルブの位置またはアクセルペ
ダルの位置（ここでは図示されていない。ＥＰ０５７６
７０３Ａ１を参照されたい）に対応する、またはこれか
ら導出された信号を受信する。これらの信号は、自動車
のスロットルバルブ位置またはアクセルペダル値に対応
するトルク要求値ＭReq、トルク要求値の時間による微
分ＭReq'、トルク要求値の平均値-ＭReq、およびトルク
要求値の微分の絶対値の平均値-｜MReq'｜である。これ
とは択一的にファジィシステム２は、目標エンジントル
ク、目標駆動トルク、およびこれらから導出したパラメ
タもとらえることができる。各入力値はまた信号線路１
１を介して適合化要素５の入力側にも到達する。
【００１１】ファジィシステム２は双方向データ線路１
２を介してデータをパラメタ記憶装置９と交換する。こ
のパラメタ記憶装置９は、入力側線路１３を介して運転
者識別子を受信する。信号線路１５を介してファジィシ
ステム２の状態についての情報が、また信号線路１６を
介してファジィシステム２の出力信号が、適合化要素５
に到達する。したがってこの適合化要素５はファジィシ
ステム２の状態およびデータ内容を精確にとらえてい
る。
２を介してデータをパラメタ記憶装置９と交換する。こ
のパラメタ記憶装置９は、入力側線路１３を介して運転
者識別子を受信する。信号線路１５を介してファジィシ
ステム２の状態についての情報が、また信号線路１６を
介してファジィシステム２の出力信号が、適合化要素５
に到達する。したがってこの適合化要素５はファジィシ
ステム２の状態およびデータ内容を精確にとらえてい
る。
【００１２】入力線路１８を介して運転者の入力が識別
回路６に到達する。自動車の運転者は、入力部材１７、
例えばキー、ロッカスイッチまたは類似のものを介して
入力し、ここで運転者は変速段をシフトアップする（以
下ではプラス命令と称する）か、変速段をシフトダウン
する（以下ではマイナス命令と称する）ことができる。
回路６に到達する。自動車の運転者は、入力部材１７、
例えばキー、ロッカスイッチまたは類似のものを介して
入力し、ここで運転者は変速段をシフトアップする（以
下ではプラス命令と称する）か、変速段をシフトダウン
する（以下ではマイナス命令と称する）ことができる。
【００１３】目標出力値識別回路６は、データ線路１９
を介して特性マップパラメタを特性マップ回路８から、
また信号線路２０を介して特性マップ回路８の出力信号
を受信する。この出力信号ｇａｎｇ＿ａｋｔは、出力線
路２１を介してそれ自体公知の、ここでは図示されてい
ない、自動車の自動変速機に到達して、変速機制御装置
１によって選択された走行段または変速段を決定する。
を介して特性マップパラメタを特性マップ回路８から、
また信号線路２０を介して特性マップ回路８の出力信号
を受信する。この出力信号ｇａｎｇ＿ａｋｔは、出力線
路２１を介してそれ自体公知の、ここでは図示されてい
ない、自動車の自動変速機に到達して、変速機制御装置
１によって選択された走行段または変速段を決定する。
【００１４】これまで簡単に説明した特性マップ回路８
は特性マップ重畳回路２４（図２）を有しており、この
特性マップ重畳回路２４に、ＥＰ０５７６７０３Ａ１か
ら公知の運転者および負荷ファクタを含む、ファジィシ
ステム２の出力信号が供給される。この出力信号により
重畳回路２４において、複数の特性マップ２５，２６，
２７などに格納されていた特性マップデータが重畳され
る。特性マップ２５〜２７から重畳回路２４へのデータ
の受け渡しは図２では矢印で示されている。重畳のやり
方を以下にさらに説明する。
は特性マップ重畳回路２４（図２）を有しており、この
特性マップ重畳回路２４に、ＥＰ０５７６７０３Ａ１か
ら公知の運転者および負荷ファクタを含む、ファジィシ
ステム２の出力信号が供給される。この出力信号により
重畳回路２４において、複数の特性マップ２５，２６，
２７などに格納されていた特性マップデータが重畳され
る。特性マップ２５〜２７から重畳回路２４へのデータ
の受け渡しは図２では矢印で示されている。重畳のやり
方を以下にさらに説明する。
【００１５】変速機制御装置１は、そのシフト特性を連
続的に運転者の運転者特性と自動車の負荷状況とに適合
化させる。これはこの自動車が、ファジィシステム２に
よって計算された、運転者特性および負荷状態に対する
値を用い、相異なる特性マップ２５〜２７の間で補間を
行うことによって変速段を選択することによる。運転者
が自動車のシフト特性を了承しない場合、運転者は入力
部材１７の「−」キーによって１段シフトダウンした
り、「＋」キーによって１段シフトアップすることがで
きる。
続的に運転者の運転者特性と自動車の負荷状況とに適合
化させる。これはこの自動車が、ファジィシステム２に
よって計算された、運転者特性および負荷状態に対する
値を用い、相異なる特性マップ２５〜２７の間で補間を
行うことによって変速段を選択することによる。運転者
が自動車のシフト特性を了承しない場合、運転者は入力
部材１７の「−」キーによって１段シフトダウンした
り、「＋」キーによって１段シフトアップすることがで
きる。
【００１６】運転者の介入操作は、識別回路６に渡され
て、ファジィシステムに対する目標出力値に変換され
る。この目標出力値は適合化要素５に伝送される。これ
に基づいて適合化要素５は、変速機制御装置が運転者の
所望したシフト特性をとるようにファジィシステム２の
パラメタを適合させる。運転者に依存して変更された、
ファジィシステムのパラメタは、パラメタ記憶装置９に
記憶される。このパラメタ記憶装置９には種々の運転者
に対するパラメタが格納されており、これらのパラメタ
は運転者識別子または運転者識別によって活性化され
る。パラメタ記憶装置９は、車載コンピュータに組み込
むことができ、種々の自動車キーによって操作すること
ができる。または各運転者に、メモリカードの形態の専
用のパラメタ記憶装置が与えられる。自動車が運転者席
のための着座位置記憶装置を有する場合、運転者の識別
を、この運転者用に記憶された着座位置に関連して行う
こともできる。
て、ファジィシステムに対する目標出力値に変換され
る。この目標出力値は適合化要素５に伝送される。これ
に基づいて適合化要素５は、変速機制御装置が運転者の
所望したシフト特性をとるようにファジィシステム２の
パラメタを適合させる。運転者に依存して変更された、
ファジィシステムのパラメタは、パラメタ記憶装置９に
記憶される。このパラメタ記憶装置９には種々の運転者
に対するパラメタが格納されており、これらのパラメタ
は運転者識別子または運転者識別によって活性化され
る。パラメタ記憶装置９は、車載コンピュータに組み込
むことができ、種々の自動車キーによって操作すること
ができる。または各運転者に、メモリカードの形態の専
用のパラメタ記憶装置が与えられる。自動車が運転者席
のための着座位置記憶装置を有する場合、運転者の識別
を、この運転者用に記憶された着座位置に関連して行う
こともできる。
【００１７】経済的な理由からパラメタ記憶装置９を断
念しなければならない場合、変速機制御装置１を、運転
者の運転特性に適合させることができる。これは（例え
ば自動車整備工場によりあらかじめ起動される）学習モ
ードにおいて運転者に依存して変更されたパラメタのセ
ットをファジィシステム２に対して形成し、これに記憶
することによって行われる。
念しなければならない場合、変速機制御装置１を、運転
者の運転特性に適合させることができる。これは（例え
ば自動車整備工場によりあらかじめ起動される）学習モ
ードにおいて運転者に依存して変更されたパラメタのセ
ットをファジィシステム２に対して形成し、これに記憶
することによって行われる。
【００１８】本発明による連続的な特性マップモデリン
グの以下の説明に対する出発点は、ＥＰ０５７６７０３
Ａ１で実現された選択であり、Ｎ個のシフト特性マップ
からの１つのシフトマップが選択される（Ｎ個から１個
を選択）。ここではファジィシステムまたはファジィロ
ジック制御器を用いて、目下の運転者タイプと負荷状況
の決定が行われる（図２）。これらの特性マップは、Ｃ
ＶＴ変速機の可変の変速比（またはこのＣＶＴ変速機
の、設定すべき目標エンジン回転数）を決めることもで
きる。改善されかつオンラインで適合可能なシフト特
性、すなわち走行動作中に運転者の運転特性に適合化さ
れるシフト特性を得るために、上記のＮ個から１個の選
択は、本発明ではシフト特性曲線経過の連続的な変化に
よって置き換えられる。
グの以下の説明に対する出発点は、ＥＰ０５７６７０３
Ａ１で実現された選択であり、Ｎ個のシフト特性マップ
からの１つのシフトマップが選択される（Ｎ個から１個
を選択）。ここではファジィシステムまたはファジィロ
ジック制御器を用いて、目下の運転者タイプと負荷状況
の決定が行われる（図２）。これらの特性マップは、Ｃ
ＶＴ変速機の可変の変速比（またはこのＣＶＴ変速機
の、設定すべき目標エンジン回転数）を決めることもで
きる。改善されかつオンラインで適合可能なシフト特
性、すなわち走行動作中に運転者の運転特性に適合化さ
れるシフト特性を得るために、上記のＮ個から１個の選
択は、本発明ではシフト特性曲線経過の連続的な変化に
よって置き換えられる。
【００１９】相異なるシフト特性マップ間で連続的に移
行させる場合、特性マップ２５，２６および２７は基本
特性マップとして出力値ベースを形成する（図２）。シ
フトポイントを求めるために個々の基本特性マップを、
分類法によって重み付けを行って重畳し、これによりシ
フトポイントができるだけ、運転者がマニュアルシフト
で選択し得るシフトポイントに等しくなるようにする。
連続的な移行によって、Ｎ個から１個を選択する公知の
個別の特性マップ、例えば「エコノミー」、「中間」、
「スポーティ」、「負荷１」、および「負荷２」は、限
界シフト特性曲線のセットを１つずつ含む限界または
「極限的な」特性マップ、例えば「極めてエコノミ
ー」、「極めてスポーティ」、「高負荷」によって置き
換えられる。しかしこれによって生ずる、較正データの
低減により、計算コストが動作中にわずかに上昇する。
行させる場合、特性マップ２５，２６および２７は基本
特性マップとして出力値ベースを形成する（図２）。シ
フトポイントを求めるために個々の基本特性マップを、
分類法によって重み付けを行って重畳し、これによりシ
フトポイントができるだけ、運転者がマニュアルシフト
で選択し得るシフトポイントに等しくなるようにする。
連続的な移行によって、Ｎ個から１個を選択する公知の
個別の特性マップ、例えば「エコノミー」、「中間」、
「スポーティ」、「負荷１」、および「負荷２」は、限
界シフト特性曲線のセットを１つずつ含む限界または
「極限的な」特性マップ、例えば「極めてエコノミ
ー」、「極めてスポーティ」、「高負荷」によって置き
換えられる。しかしこれによって生ずる、較正データの
低減により、計算コストが動作中にわずかに上昇する。
【００２０】しかし本発明の解決手段の重要な利点は、
開発者にとってトランスペアレントであることにある。
なぜならば開発者はシフト特性マップをかなりの程度従
来通りに設計するからである。さらにこれによって中間
特性マップを較正するための手間もなくなる（４段自動
変速機の場合、このために通常は６０もの基準点を定義
しなければならない）。
開発者にとってトランスペアレントであることにある。
なぜならば開発者はシフト特性マップをかなりの程度従
来通りに設計するからである。さらにこれによって中間
特性マップを較正するための手間もなくなる（４段自動
変速機の場合、このために通常は６０もの基準点を定義
しなければならない）。
【００２１】特性マップ間での連続的な移行を達成する
ために、シフトポイント間の補間が行われ、ここでは相
異なるシフト特性マップ２５〜２７のシフトポイントを
重み付けして相互に重畳する。この場合、シフト特性曲
線ＳＫＬは関数 ｖsp(MReq)＝ＳＫＬ(ＭReq) （１） であればよい。この関数を介して、所定のアクセルペダ
ル要求値またはトルク要求値ＭReqに対して得られるシ
フトポイント速度ｖspが計算され、この値を上回った場
合または下回った場合、シフトアップまたはシフトダウ
ンが行われる。したがってすべての特性マップ２５〜２
７が同時に活性化されており、目下のシフトポイントの
計算にかかわる。
ために、シフトポイント間の補間が行われ、ここでは相
異なるシフト特性マップ２５〜２７のシフトポイントを
重み付けして相互に重畳する。この場合、シフト特性曲
線ＳＫＬは関数 ｖsp(MReq)＝ＳＫＬ(ＭReq) （１） であればよい。この関数を介して、所定のアクセルペダ
ル要求値またはトルク要求値ＭReqに対して得られるシ
フトポイント速度ｖspが計算され、この値を上回った場
合または下回った場合、シフトアップまたはシフトダウ
ンが行われる。したがってすべての特性マップ２５〜２
７が同時に活性化されており、目下のシフトポイントの
計算にかかわる。
【００２２】図３には２つのシフトポイントの間を補間
する例が示されている。各シフト特性曲線ＳＫＬiに対
して、その目下のシフトポイント速度ｖsp,iが求めら
れ、それに基づきこれらの個々のシフトポイント速度
が、線形にｗsp,iを介して重み付けされて加算され、シ
フト速度ｖspが得られる。
する例が示されている。各シフト特性曲線ＳＫＬiに対
して、その目下のシフトポイント速度ｖsp,iが求めら
れ、それに基づきこれらの個々のシフトポイント速度
が、線形にｗsp,iを介して重み付けされて加算され、シ
フト速度ｖspが得られる。
【００２３】
ｖsp(MReq)＝(Σiwsp,i・vsp,i(MReq))／(Σiｗsp,i)
＝(Σiｗsp,i・SKLi(MReq))／(Σiｗsp,i) （２）
ここで個々のシフト特性曲線に対する重み付けｗ
sp,iは、運転クラスと負荷クラスとによって決まる。
sp,iは、運転クラスと負荷クラスとによって決まる。
【００２４】この解決手段の重要な利点は、上記のよう
にシフト特性曲線が関数であればよいので、個々のシフ
ト特性曲線の支点の個数と位置は相互に依存せず、した
がってシフト特性マップを設計する際にかなりの自由で
あることである。
にシフト特性曲線が関数であればよいので、個々のシフ
ト特性曲線の支点の個数と位置は相互に依存せず、した
がってシフト特性マップを設計する際にかなりの自由で
あることである。
【００２５】目標出力値のための識別回路６の機能はつ
ぎの通りである。１次元の補間を使用することによって
個々の出力のための目標値、すなわちファジィシステム
２の出力信号に対する目標値は一義的に決まる。運転者
による介入と、ファジィクラッシフィケータの負荷出力
（信号）または運転者出力（信号）との対応付けを実現
するために、出力側の優先付けが行われる。これは、負
荷状況が識別されると直ちに、ファジィクラッシフィケ
ータの負荷出力の適合だけが行われることを意味する。
負荷が検出されない場合、運転特性だけが適合される。
このようなやり方により、山の多い道路で運転者による
介入操作があった場合でも、平らな道でのシフト特性は
変化しないことが保証される。これが有利なのは、ほと
んどの自動車にとって、山の多い道路を走行すること
は、平らな道路を走行することよりもまれであるからで
ある。
ぎの通りである。１次元の補間を使用することによって
個々の出力のための目標値、すなわちファジィシステム
２の出力信号に対する目標値は一義的に決まる。運転者
による介入と、ファジィクラッシフィケータの負荷出力
（信号）または運転者出力（信号）との対応付けを実現
するために、出力側の優先付けが行われる。これは、負
荷状況が識別されると直ちに、ファジィクラッシフィケ
ータの負荷出力の適合だけが行われることを意味する。
負荷が検出されない場合、運転特性だけが適合される。
このようなやり方により、山の多い道路で運転者による
介入操作があった場合でも、平らな道でのシフト特性は
変化しないことが保証される。これが有利なのは、ほと
んどの自動車にとって、山の多い道路を走行すること
は、平らな道路を走行することよりもまれであるからで
ある。
【００２６】上に説明したのは、変速機制御装置のシフ
ト特性が、相異なる運転者状況および負荷状況に連続的
に適合される様子である。運転者の介入操作によって、
運転者および負荷識別機能を備える変速機制御装置１
は、運転者の希望にも適合する。これが必要であるの
は、変速機制御装置のただ１つの調整では、すべての運
転者タイプを完全にカバーできないからである。運転者
および負荷クラッシフィケータに適合できるようにする
ために、与えられた運転者の介入操作から、すなわち目
標シフトポイントの設定から、この場合に正しい、運転
者および負荷クラッシフィケータの出力パラメタを計算
しなければならない。クラッシフィケータの出力パラメ
タから、シフトポイントを計算するためのパラメタが導
出されるため、目標シフトポイントの識別のためには、
すでにあるシフト特性曲線との類似度（最も簡単な場合
はその距離）を求めなければならず、この類似度からク
ラッシフィケータの目標出力値を求める。
ト特性が、相異なる運転者状況および負荷状況に連続的
に適合される様子である。運転者の介入操作によって、
運転者および負荷識別機能を備える変速機制御装置１
は、運転者の希望にも適合する。これが必要であるの
は、変速機制御装置のただ１つの調整では、すべての運
転者タイプを完全にカバーできないからである。運転者
および負荷クラッシフィケータに適合できるようにする
ために、与えられた運転者の介入操作から、すなわち目
標シフトポイントの設定から、この場合に正しい、運転
者および負荷クラッシフィケータの出力パラメタを計算
しなければならない。クラッシフィケータの出力パラメ
タから、シフトポイントを計算するためのパラメタが導
出されるため、目標シフトポイントの識別のためには、
すでにあるシフト特性曲線との類似度（最も簡単な場合
はその距離）を求めなければならず、この類似度からク
ラッシフィケータの目標出力値を求める。
【００２７】シフトポイントとシフト特性曲線ｉの類似
度は、これとまさにこのシフト特性曲線との距離ｌiに
よって計算される。図３からトルク要求が一定である場
合に１次元方向の距離が計算される様子が分かる。シフ
トポイントの類似度または距離は正規化されると区間
[０，１]内になければならないため、シフト特性曲線ｉ
のこの類似度Ｄiは等式 Ｄi=１-｜ｌi｜／Σi｜ｌi｜∈[０，１] （３） によって計算される。ここでＤiは、シフト特性曲線ｉ
と所定のシフトポイントとの類似度値であり、ｌiは、
シフトポイントとシフト特性曲線ｉとの距離である。
度は、これとまさにこのシフト特性曲線との距離ｌiに
よって計算される。図３からトルク要求が一定である場
合に１次元方向の距離が計算される様子が分かる。シフ
トポイントの類似度または距離は正規化されると区間
[０，１]内になければならないため、シフト特性曲線ｉ
のこの類似度Ｄiは等式 Ｄi=１-｜ｌi｜／Σi｜ｌi｜∈[０，１] （３） によって計算される。ここでＤiは、シフト特性曲線ｉ
と所定のシフトポイントとの類似度値であり、ｌiは、
シフトポイントとシフト特性曲線ｉとの距離である。
【００２８】このように定義した距離の基準によって、
クラッシフィケータの目標出力値が特性マップモデリン
グ、すなわち特性マップ２５〜２７の重畳に依存して求
められる。使用したファジィクラッシフィケータは、運
転者クラスと負荷クラスを別個に出力するため、優先付
けを行って、運転者が補正した希望を一義的に対応でき
るようにしなければならない。この優先付けは、たとえ
ば運転者クラスを、負荷状況がない場合にのみ適合させ
ることによって行うことができる。
クラッシフィケータの目標出力値が特性マップモデリン
グ、すなわち特性マップ２５〜２７の重畳に依存して求
められる。使用したファジィクラッシフィケータは、運
転者クラスと負荷クラスを別個に出力するため、優先付
けを行って、運転者が補正した希望を一義的に対応でき
るようにしなければならない。この優先付けは、たとえ
ば運転者クラスを、負荷状況がない場合にのみ適合させ
ることによって行うことができる。
【００２９】運転者クラッシフィケータの例では、目標
出力値ＯFahrerが、類似度ＤecoまたはＤsportによって
重み付けした、出力値の合計により得られる。
出力値ＯFahrerが、類似度ＤecoまたはＤsportによって
重み付けした、出力値の合計により得られる。
【００３０】
ＯFahrer=Ｄeco・ＯFarhrer,eco+Ｄsport・ＯFahrer,sport （４）
ここでＯFahrer,ecoまたはＯFahrer,sportはそれぞれ、
運転者特性ｅｃｏまたはｓｐｏｒｔに対する、運転者ク
ラッシフィケータの出力値である。
運転者特性ｅｃｏまたはｓｐｏｒｔに対する、運転者ク
ラッシフィケータの出力値である。
【００３１】オンライン適合ファジィクラッシフィケー
タは、２つの回路構成部材を含む（図１）。すなわち運
転者または負荷識別のためのファジィシステム２と、適
合化要素または適合化回路５である。ファジィシステム
２の動作中、このファジィシステム２は適合化要素９に
よって監視される。すなわちこの適合化要素は継続的
に、ファジィシステム２の入力信号と出力信号ならびに
状態パラメタを受け取る。運転者による介入操作が行わ
れると直ちに識別回路６を介して、ファジィシステム２
の出力側に対する新たな目標値が計算され、適合化要素
５に供給される。ここでこの適合化要素５にはファジィ
システムの出力側の目標値および実際値についての情
報、ならびにファジィシステム２の入力信号および状態
についての情報が必要である。
タは、２つの回路構成部材を含む（図１）。すなわち運
転者または負荷識別のためのファジィシステム２と、適
合化要素または適合化回路５である。ファジィシステム
２の動作中、このファジィシステム２は適合化要素９に
よって監視される。すなわちこの適合化要素は継続的
に、ファジィシステム２の入力信号と出力信号ならびに
状態パラメタを受け取る。運転者による介入操作が行わ
れると直ちに識別回路６を介して、ファジィシステム２
の出力側に対する新たな目標値が計算され、適合化要素
５に供給される。ここでこの適合化要素５にはファジィ
システムの出力側の目標値および実際値についての情
報、ならびにファジィシステム２の入力信号および状態
についての情報が必要である。
【００３２】目標データ、実際データおよび状態データ
に基づいてファジィシステム２を適合させるために、出
力メンバーシップ関数の適合によって、活性化された出
力メンバーシップ関数を目標出力値の方向にずらす。図
４には出力変数運転者特性に対する例が示されており、
ここでは２つのルールが活性化されている。出力値Fahr
eristは２つのルールを重畳することによって得られ、
ここでルールＲ4は運転者の７０％をノーマルに、ルー
ルＲ1は運転者の３０％をスポーティにランク付けす
る。
に基づいてファジィシステム２を適合させるために、出
力メンバーシップ関数の適合によって、活性化された出
力メンバーシップ関数を目標出力値の方向にずらす。図
４には出力変数運転者特性に対する例が示されており、
ここでは２つのルールが活性化されている。出力値Fahr
eristは２つのルールを重畳することによって得られ、
ここでルールＲ4は運転者の７０％をノーマルに、ルー
ルＲ1は運転者の３０％をスポーティにランク付けす
る。
【００３３】運転者の介入操作によって、Fahrerist値
よりも比較的スポーティな目標値Fahrersollが決まる。
これに基づいて、計算機内の適合化アルゴリズムによっ
て実現することも可能な適合化要素４は、ノーマル特性
とスポーティ特性を変更し、特性が運転者の希望に近似
されるようにする（図５）。運転者がつねに同じ状況で
のみ介入操作する場合、ｎ適合ステップの後、ファジィ
システム２は完全にこの運転者の運転特性に調整され
る。
よりも比較的スポーティな目標値Fahrersollが決まる。
これに基づいて、計算機内の適合化アルゴリズムによっ
て実現することも可能な適合化要素４は、ノーマル特性
とスポーティ特性を変更し、特性が運転者の希望に近似
されるようにする（図５）。運転者がつねに同じ状況で
のみ介入操作する場合、ｎ適合ステップの後、ファジィ
システム２は完全にこの運転者の運転特性に調整され
る。
【００３４】この適合は、ファジィシステム２の出力メ
ンバーシップ関数を変更するため、ルールの結論毎に、
個別の出力メンバーシップ関数を定義しなければならな
い。しがしながらこれによってここでは（所定のシフト
特性マップの限界内で）完全に適合させることができ
る。すなわち、例えば運転者が、その運転スタイルとは
無関係につねに同じシフト特性を好むと、このシステム
は、変数運転者特性のすべての出力メンバーシップ関数
が同じ位置にあるように適合することができる。ここで
出力メンバーシップ関数のこの位置は、変数領域内で運
転者によって設定されたシフトプログラムによって絶対
的に決定される。
ンバーシップ関数を変更するため、ルールの結論毎に、
個別の出力メンバーシップ関数を定義しなければならな
い。しがしながらこれによってここでは（所定のシフト
特性マップの限界内で）完全に適合させることができ
る。すなわち、例えば運転者が、その運転スタイルとは
無関係につねに同じシフト特性を好むと、このシステム
は、変数運転者特性のすべての出力メンバーシップ関数
が同じ位置にあるように適合することができる。ここで
出力メンバーシップ関数のこの位置は、変数領域内で運
転者によって設定されたシフトプログラムによって絶対
的に決定される。
【００３５】さらに、運転者によって適合されたシステ
ムを逆変換し、この新たな出力メンバーシップ関数を分
析することによってこの運転者に調整されたルールセッ
トを得ることができる。このことは運転者データを相異
なる自動車間で交換できる将来のシステムに対して極め
て有利である。なぜならばこのシステムは、変更された
ルールの結論について、基本的に自動車に依存する運転
者データを供給するからである。
ムを逆変換し、この新たな出力メンバーシップ関数を分
析することによってこの運転者に調整されたルールセッ
トを得ることができる。このことは運転者データを相異
なる自動車間で交換できる将来のシステムに対して極め
て有利である。なぜならばこのシステムは、変更された
ルールの結論について、基本的に自動車に依存する運転
者データを供給するからである。
【００３６】ファジィシステム２の構造は、システムの
自動車固有の適合が、入力メンバーシップ関数およびル
ールの条件において行われ、運転者の介入によるシフト
特性にオンラインで適合している間にルールの結論およ
び出力メンバーシップ関数において行われるように選択
される。適合されたルールの結論および／または出力メ
ンバーシップ関数から、運転者固有のパラメタセットが
形成される。
自動車固有の適合が、入力メンバーシップ関数およびル
ールの条件において行われ、運転者の介入によるシフト
特性にオンラインで適合している間にルールの結論およ
び出力メンバーシップ関数において行われるように選択
される。適合されたルールの結論および／または出力メ
ンバーシップ関数から、運転者固有のパラメタセットが
形成される。
【００３７】運転者固有のパラメタセットは、自動車の
車載コンピュータに記憶され、相異なる運転者が、各自
に固有の、一義的に識別される自動車キーによって識別
される。運転者固有のパラメタセットは記憶媒体（メモ
リカード）に記憶される。適合されたルールの結論およ
び／または出力メンバーシップ関数から、自動車に依存
しない、運転者固有のデータセットが形成され、このデ
ータセットは記憶媒体に記憶され、別の自動車に伝送す
ることができる。
車載コンピュータに記憶され、相異なる運転者が、各自
に固有の、一義的に識別される自動車キーによって識別
される。運転者固有のパラメタセットは記憶媒体（メモ
リカード）に記憶される。適合されたルールの結論およ
び／または出力メンバーシップ関数から、自動車に依存
しない、運転者固有のデータセットが形成され、このデ
ータセットは記憶媒体に記憶され、別の自動車に伝送す
ることができる。
【００３８】なお本明細書で、-MReq，MReq'，-｜
ＭReq'｜はそれぞれ
ＭReq'｜はそれぞれ
【００３９】
【数１】
【００４０】を表す。
［図面の簡単な説明］
【図１】自動変速機のための本発明の制御装置を示す図
である。
である。
【図２】図１の制御装置のファジィシステムと特性マッ
プ重畳回路を示す図である。
プ重畳回路を示す図である。
【図３】図２の特性マップ重畳回路を説明する線図であ
る。
る。
【図４】図２のファジィシステムの、出力変数運転者特
性のメンバーシップ関数を示す線図である。
性のメンバーシップ関数を示す線図である。
【図５】図２のファジィシステムの、出力変数運転者特
性のメンバーシップ関数を示す線図である。
性のメンバーシップ関数を示す線図である。
【図６】図２のファジィシステムの、出力変数と運転者
特性のメンバーシップ関数を示す線図である。
特性のメンバーシップ関数を示す線図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ヴェルナー ハウプトマン
ドイツ連邦共和国 ヘーエンキルヒェン
マルヒヴァルトヴェーク ５
(72)発明者 カイ ヘーシェ
ドイツ連邦共和国 ミュンヘン ライン
ターラー シュトラーセ 21
(56)参考文献 特開 平８−338514（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−50422（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−134451（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−3756（ＪＰ，Ａ)
国際公開97／025555（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16H 59/00 - 61/12
F16H 61/16 - 61/24
F16H 63/40 - 63/48
Claims (7)
- 【請求項１】 変速機のシフト特性が、自動車の動作パ
ラメタに依存して特性曲線の形態で格納されている特性
マップ記憶装置（８，２５〜２７）と、 自動車の動作パラメタおよび負荷状態を検出し、かつ該
動作パラメタおよび負荷状態に依存して変速機の変速比
を前記特性マップ記憶装置によって決定するファジィシ
ステム（２）と、 運転者によるプラスおよびマイナスのシフト命令が入力
される入力装置（１７）と、 運転者の命令を走行動作中に評価して、変速機のシフト
特性を、運転者が所望したシフト特性に適合させる適合
化回路（４）とを備える自動の自動車変速機のための制
御装置において、 適合化回路（４）によって、２つの限界シフトポイント
または限界シフト特性曲線が重み付けされて重畳され、
これによって各々のシフトポイントが決定されることを
特徴とする オートマチック自動車変速機のための制御装置。 - 【請求項２】 前記限界シフトポイントは、対応する、
前記運転者命令から生じた目標シフトポイントとの距離
を用いて重み付けされる請求項１に記載の制御装置。 - 【請求項３】 前記限界シフトポイントは、つぎの式に
よって計算される、目標シフトポイントとの近さによっ
て重み付けされ、 Ｄi＝１-｜ｌi｜／Σi｜ｌi｜∈[０，１] ここでＤiは、シフト特性曲線ｉと与えられたシフトポ
イントとの近さであり、 ｌiは、シフトポイントとシフト特性曲線ｉとの距離で
ある 請求項１または２に記載の制御装置。 - 【請求項４】 前記制御装置は、特性マップ回路（８）
を有しており、 該特性マップ回路（８）により、３つの限界シフト特性
曲線（「極めてエコノミー」、「極めてスポーティ」、
「高負荷」）が重畳される 請求項１から３までのいずれか１項に記載の制御装置。 - 【請求項５】 ファジィシステム（２）の出力信号の元
で、優先付けが行われ、当該優先付けでは、負荷状況を
識別した場合にはファジィクラッシフィケータの負荷出
力信号の適合化だけが行われ、それに対して負荷状況を
識別しない場合には運転者特性出力信号の適合化だけが
行われる 請求項１から４までのいずれか１項に記載の制御装置。 - 【請求項６】 前記制御装置は、識別記憶装置（９）を
有しており、 該識別装置（９）に運転者の運転特性が、適合化の際に
得られた運転者固有のデータセットの形態で格納されて
いる 請求項１から５までのいずれか１項に記載の制御装置。 - 【請求項７】 前記運転者固有のデータセットは、外部
のデータ記憶装置に格納される 請求項６に記載の制御装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752623A DE19752623C2 (de) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | Steuerung für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe |
| DE19752623.3 | 1997-11-27 | ||
| PCT/DE1998/003350 WO1999028658A1 (de) | 1997-11-27 | 1998-11-16 | Steuerung für ein automatisches kraftfahrzeuggetriebe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001525522A JP2001525522A (ja) | 2001-12-11 |
| JP3525416B2 true JP3525416B2 (ja) | 2004-05-10 |
Family
ID=7850009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000523485A Expired - Fee Related JP3525416B2 (ja) | 1997-11-27 | 1998-11-16 | オートマチック自動車変速機のための制御装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6311114B1 (ja) |
| EP (1) | EP1034388B1 (ja) |
| JP (1) | JP3525416B2 (ja) |
| DE (2) | DE19752623C2 (ja) |
| WO (1) | WO1999028658A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3547709B2 (ja) | 1998-10-23 | 2004-07-28 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 車両のオートマティック無段変速機の制御方法および制御装置 |
| DE19860248C1 (de) * | 1998-12-24 | 2000-03-16 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Klassifizierung der Fahrweise eines Fahrers in einem Kraftfahrzeug |
| DE19916808A1 (de) * | 1999-04-14 | 2000-11-02 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zur Erstellung oder Änderung eines individuellen Fahrprogramms |
| DE69932745T2 (de) * | 1999-10-12 | 2007-08-16 | Data Tec Co., Ltd. | Verfahren zum analysieren der funktionstendenz eines bewegenden objektes, betriebssteuerungssystem und -vorrichtung, und beschriebener datentraeger |
| DE19963400B4 (de) * | 1999-12-28 | 2010-06-10 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Steuerung eines Schaltvorganges in einem Antriebsaggregat für ein Kraftfahrzeug und Antriebsaggregat |
| DE10022610A1 (de) | 2000-05-09 | 2001-11-15 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Verfahren zur Veränderung einer definierten adaptiven Fahrstrategie |
| DE10024847A1 (de) * | 2000-05-19 | 2001-11-22 | Zf Batavia Llc | Verfahren zur Anpassung des Momentenaufbaus eines Antriebsmotors an die Dynamik eines durch ihn angetriebenen Automatgetriebes |
| DE10052881C2 (de) * | 2000-10-20 | 2003-03-13 | Porsche Ag | Steuervorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges |
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| DE10291749D2 (de) * | 2001-04-20 | 2004-12-23 | Luk Lamellen & Kupplungsbau | Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges |
| DE10204185A1 (de) * | 2002-02-01 | 2003-08-07 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Adaptionsverfahren für die Steuerung von Schaltelementen |
| DE50312682D1 (de) | 2002-03-21 | 2010-06-17 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zum Steuern eines automatischen Getriebes |
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| DE10242567A1 (de) * | 2002-09-13 | 2004-03-25 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung und Regelung von Getriebeschaltvorgängen |
| EP1437520A3 (de) * | 2003-01-13 | 2009-09-02 | Continental Automotive GmbH | Verfahren zum Steuern einer automatisch betätigten Kupplung |
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| DE102007027771A1 (de) | 2007-06-16 | 2008-12-18 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Stufenschaltgetriebes |
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| US8433486B2 (en) * | 2007-11-07 | 2013-04-30 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus to determine a preferred operating point for an engine of a powertrain system using an iterative search |
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| GB201201222D0 (en) * | 2012-01-25 | 2012-03-07 | Jaguar Cars | Motor vehicle and method of control of a motor vehicle |
| DE102013217719A1 (de) * | 2013-09-05 | 2015-03-05 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren, Vorrichtung, Computerprogramm und Computerprogrammprodukt zum Betreiben eines Fahrzeuges |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2831654B2 (ja) * | 1988-06-17 | 1998-12-02 | 日産自動車株式会社 | 車両の自動変速機の変速制御装置 |
| DE3922051A1 (de) * | 1989-07-05 | 1991-01-24 | Porsche Ag | Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines selbsttaetig schaltenden getriebes |
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