JPH01255748A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両等に用いられる自動変速機の変速制御装
置に関し、特に、ファジィ理論を応用した自動変速機の
変速制御装置の改良に関する。

（従来の技術） ｆｉ２に、車両等の電子制御式自動変速機では車速やス
ロントル開度をパラメータとしてあらかしめ設定された
テーブル状の変速パターンをもち、この変速パターンを
実際の車速やスロットル開度に従って参照して変速段を
決定するものが多いが、このものでは、変速パターンが
画一的に設定される、複数の変速バークを設定するもの
でもエコノミパターンやパワーパターンといった２〜３
種程度しかない、といったことから、運転汗の意図に応
して最適な変速状態を常に実現することが困難であった
。

そこで、本出願人は先にファジィ理論を応用した「自動
変速機の変速制御装置」　（特願昭６２−７６００４号
）を提案している。

ここでファジィ理論（ｆｕｚｚｙ　ｔｈｅｏｒｙ）とは
、人間の主観的な“あいまいさ″”　（“°たしからし
さ°”ともいう）を扱う理論であり、°”あいまいさ”
はファジィ集合（ｆｕｚｚｙ　５ｅｔ）で表現する。フ
ァジィ集合は、各要素を含むかどうかが不明確な集合の
ことで要素を含む度合すなわち゛あいまいさパを“ビか
ら０″までの連続した実数値で表す。

このようにして表された関数をメンバーシップ関数（ｍ
ｅｍｂｅｒ　５ｈｉｐ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ）といい、そ
の値をメンバーシップ値（ｍｅｍｂｅｒ　５ｈｉｐ　Ｖ
ａｌｖｅ）　　という。

先願の自動変速機の変速制御装置では、車両の走行状態
を検出する検出手段からの信号に基づいて複数のメンバ
ーシップ関数テーブルを参照し、言葉で表わされた複数
のあいまいなルール（いわゆる言語制御則）の成立する
度合を求めるもので、この求められた度合に従って走行
状態に応じた最適な変速段を決定している。

すなわち、求められた各度合は“ビから°′０゛。

までの間の実数値であり、度合が“′１°゛に近い程現
在の変速段を、例えば高変速段側へとシフトアップする
ような決定が強くなされる。したがって、車両の走行状
態を表わす各種パラメータが個々に変化した場合でも、
これに対応した柔軟な変速特性を持たせることができ、
運転者の意図に応じた最適な変速状態を実現することが
できる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような先願に係る自動変速機の変速制御
装置にあっては、走行状態に応じた柔軟な変速特性を持
たせるといった点では優れたものであるが、反面、（Ｉ
）変速特性が車両毎に異なったものとなり、また、（Ｉ
ｆ）ファジィ推論を行った後でなければ、変速段が決定
されないといったことから次のような改善すべき点があ
った。

例えば、車両の製造時や点検整備時などに、変速点特性
の良否を判定しようとしたり、シフト状況をわずかに変
更したりする必要が生じた場合、上記（１）によりその
車両の走行履歴を正確に把握しなければ変速点特性の良
否を判定できない。

また、シフト状況を変更する場合は、上記（Ｉｆ）から
実際の走行状態を正確に再現（シミュレーション）して
ファジィ推論を実行しなければならない。したがって、
現場での点検整備に複雑な手順と試験装置等を要し、整
備性の面で改善の余地があった。

（発明の目的） そこで本発明は、変速点特性の柔軟性を確保しつつ、必
要な場合には画一的な変速点特性を与えて現場での整備
性の改善を図ることを目的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明による自動変速機の変速制御装置は上記目的達成
のため、その基本概念図を第１図に示すように、車両の
走行状態を表する各種パラメー゛りを検出する走行状態
検出手段ａと、運転者の操作人力に応答して所定の切換
指令信号を出ツノする切換指令手段すと、自動変速機の
基本変速パターンを予め設定する基本変速パターン設定
手段Ｃと、車両の走行状態を表す各種パラメータのファ
ジィ集合のメンバーシップ関数を予め設定するメンバー
シップ関数設定手段ｄと、前記走行状態検出手段ａから
の信号とメンバーシップ関数設定手段ｄに設定されたメ
ンバーシップ関数とからファジィ推論を行って、基本変
速パターンを速度方向に移動させる補正値を演算する補
正値演算手段ｅと、補正値演算手段ｅの演算結果に基づ
いて前記変速パターンを速度方向に移動させて補正し、
補正変速パターンを生成する補正変速パターン生成手段
ｆと、通常は補正変速パターンを選択し、また、前記切
換ｊ日令手段すから切換指令信号が出力されると、基本
変速パターンを選択する選択手段ｇと、走行状態検出手
段ａからの信号に従って選択手段ビで選択された補正変
速パターンあるいは基本変速パターンを参照し、自動変
速機の変速段を決定する変速段決定手段りと、変速段決
定手段りの決定結果に基づいて自動変速機の変速段を切
換え操作する変速操作手段ｉと、を備えている。

（作用） 本発明では、予め設定された基本変速パターンがファジ
ィ推論の結果に基づいて速度方向に補正され、この補正
されたパターンに従って実際の変速段が決定される。し
たがって、走行状態に応した柔軟性のある変速特性が得
られる。

一方、切換指令手段から切換指令信号が出力される特定
の場合では、上記変速段の決定に用いられるパターンが
補正前の基本変速パターンに切換えられる。この場合、
変速特性が画一的なものとなるので、例えば点検整備等
で変速特性を確認したり、シフト状況をわずかに変更し
たりする際にはこれを容易に行うことができ、現場での
整備性が改善される。

（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第２〜１３図は本発明に係る自動変速機の変速制御装置
の一実施例を示す図であり、前進４段の自動変速機（以
下、Ａ／Ｔ　）を搭載した車両に適用した例である。な
お、変速段の段数は上記以外であってもよいことは勿論
である。

まず、構成を説明する。第２図において、ｌは自動変速
機の変速制御装置（以下、変速制御装置）であり、変速
制御装置１は、センサ群２、操作スイッチ３、制御部Ｃ
ＮＴおよびＡ／Ｔコントロールユニット６を含み、ＣＮ
Ｔは基本パターン設定ユニット４、ファジィコントロー
ルユニ・７ト５を含んでいる。なお、７はＡ／Ｔである
。

センサ群２は車両の走行状態を検出する走行状態検出手
段ａとしての機能を有し、車速■を検出する車速センサ
２ａ、エンジンのスロットル開度Ｔ■０を検出するスロ
ットルセンサ２ｂ、エンジンの回転数ＲＰＭを検出する
回転センサ２ｃ、操舵ハンドルの操舵角θを検出する舵
角センサ２ｄ、ブレーキペダルの踏み込みを直接にある
いはブレーキランプの点灯から検知してブレーキペダル
踏み込み信号ＢＫを出力するブレーキペダル踏み込みセ
ンサ２ｅ、を備えている。

操作スイッチ（切換指令手段ｂ）３は、運転席に設けら
れた例えば中立位置を持つスイッチであり、一方側に倒
すとキープ信号ＣＬ、が出力され、他方側に倒すとキャ
ンセル信号（切換指令信号）ＣＬｃが出力されるように
なっている。なお、操作スイッチ３は中立位置にあると
きＣＬＫおよびＣＬｃの何れも出力しない。

ＣＮＴは基本変速パターン設定手段Ｃ、メンバーシップ
関数設定手段ｄ、補正値演算手段ｅ、補正変速パターン
生成手段ｆ、選択手段ｇおよび変速段決定手段としての
機能を有し、ＣＮＴ内の基本パターン設定ユニット４は
、ＲＯＭ　（ｒｅａｄ　ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等を含
むマイクロコンピュータで構成すれている。ＲＯＭの内
部には第３図に示すような固定値の基本変速パターンＰ
Ｔが格納されており、この基本パターンＰＴはスロット
ル開度ＴＶＯおよび車速■をパラメータとして予め実験
等によって適当なシフトアップ変速点（実線で示す）お
よびシフトダウン変速点（点線で示す）を設定し、これ
をマツプデータとして格納したものである。

なお、第３図中■〜■は各変速段を表わしている。

すなわち、基本パターン設定ユニット４はセンサ群２か
らの車速■およびスロットル開度ＴＶＯに基づいて基本
変速パターンＰＴを参照し、■〜■までの何れかの変速
段を示す仮変速段信号ｇｐを出力する。

ファジィコントロールユニット５は、例えばファジィ推
論用のコンピュータで構成されている。

なお、汎用のマイクロコンピュータであってもよい。フ
ァジィ推論用コンピュータは、センサ群２からの■、Ｔ
ＶＯｌＲＰＭ、θ、ＢＫが入力されるデータインプット
ブロック５ａと、第４〜１１図に示ずようなファジィ集
合の複数のメンパージ・ンプ閏故テーブルを予め格納し
ているとともに、３き換え可能な補正変速パターンＰＴ
’のテーブルを有するデータメモリ５ｂと、データイン
プットブロック５ａに人力された各種データおよびデー
タメモリ５ｂ内のメンバーシップ関数テーブルなどに基
づいてファジィ推論を実行し、上記補正変速パターンＰ
Ｔ’を補正するとともに、この補正変速パターンＰＴ’
を参照して決定変速段信号ＧＰを出力するファジィ推論
エンジン５ｃと、を備えている。なお、ファジィ推論エ
ンジン５ｃは操作スイッチ３からＣＬｃが人力されたと
き、基本パターン設定ユニット４からの仮変速段信号ｇ
ｐをそのまま決定変速段信号ＣＰとして出力する。

ここで、第４図（ａ）（ｂ）を参照しながらメンバーシ
ップ関数テーブルについて説明すると、メンバーシップ
関数テーブルは、ファジィ推論で用いられる言語制御則
（ｉｆ・・・・・・ｔｈｅｎ・・・・・・で表現された
制御則）に従ってｉｆ側が前件側命題（第４図（ａ））
、ｔｈｅｎ側が後件側命題（第４図（ｂ））となってい
る。また、前件側および後件側とも、継軸はその命題が
成立する度合（すなわち、゛たしからしさ”）を０．０
〜１，０までの連続した実数値で表わし、前件側命題の
横軸にはファジィ推論エンジン５Ｃで作られた車両の走
行状態を表わすファジィ推論のための信号が入力される
。以下、ファジィ推論のための信号の略号とその内容を
列記する。

Ｎｓ：過去３秒前までの変速回数、すなわち、ＧＰの変
化回数、 ΔＴＶＯｎ区間り秒におけるアクセル踏み込み速度の平
均値、但し絶対値、 Ｒ２：走行抵抗と所定の基準値との偏差、ＴＳ二所定時
間内のブレーキ踏み込み時間、ＰＳ：所定時間内におけ
る操舵角θの累積角、例えば、第４図（ａ）のメンバー
シップ関数テーブルは人力されたＮｓすなわち過去３秒
前までの変速回数と関数曲線との交点からメンバーシッ
プ値（“たしからしさ”）が求められ、求められたメン
バーシップ値で第４図（ｂ）の関数曲線がスライスされ
て変速点を速度方向にずらす補正量Ｖｌ′が求められる
。このような第４図（ａ）（ｂ）を言語制御則で記述す
ると、前件命題「変速の頻度の度合が高ければ」、後件
命題−「現在の変速段に固定する度合をＶ、ｌだけ高め
よ」となる。

以下、第４図（ａ）（ｂ）で表わされた言語制御則をＬ
ＣＲ１とし、同様に第５〜１１図で表わされたそれぞれ
の言語制御則をＬＣＲ２〜ＬＣＲ８とする。因に、ＬＣ
Ｒ２〜ＬＣＲ８までの言語制御則を列挙すると次のとお
りとなる。

ＣＲ２ 「運転動作がＡＣＴＩＶＥである度合が高ければ・・・
・・・・・・・・・シフトアップ変速点の車速を上げる
度合をＶ、ｌだけ高め、かつ、シフトダウン変速点の車
速を下げる度合をＶ％だけ高めよ」、ＣＲ３ 「運転動作が緩慢である度合が高ければ・・・・・・・
・・・・・シフトアンプ変速点の車速を下げる度合を■
３′だけ高め、かつ、シフトダウン変速点の車速を下げ
る度合を■３′だけ高めよ」 ＣＲ４ 「走行抵抗が大きい度合が高ければ・・・・・・・・・
・・・シフトアップ変速点の車速を上げる度合を■４′
だけ高め、かつ、シフトダウン変速点の車速を下げる度
合をＶ４１だけ高めよ」 ＣＲ５ 「走行抵抗が小さい度合が高ければ・・・・・・・・・
・・・シフトアップ変速点の車速を下げる度合をＶ、′
だけ高め、かつ、シフトダウン変速点の車速を下げる度
合をＶ、７だけ高めよ」 ＣＲ６ 「ブレーキ踏み込み回数が多い度合が高ければ・・・・
・・・・・・・・１．２速のシフトアップ変速点の車速
を上げる度合をＶ６１だけ高め、かつ、１．２速のシフ
トダウン変速点の車速を下げる度合をＶ６１だけ高めよ
」 ＣＲ７ 「ブレーキ踏み込み回数が少ない度合が高ければ・・・
・・・・・・・・・１．２速のシフトアップ変速点の車
速を下げる度合をＶ７’だけ高よ」 ＣＲ８ １１条舵ハンドルの操作が激しい度合が高ければ・・・
・・・・・・・・・シフトアップ変速点の車速を上げる
度合をＶ８’だけ高めよ」 再び第２図において、ファジィ推論エンジン５Ｃは、所
定のイニシャル時に、基本バクーン設定ユニット４の基
本変速パターンＰＴをデータメモリ５ｂに取込んで補正
変速パターンＰＴ’とするとともに、この補正変速パタ
ーンＰＴ’を■１′〜■８′の調和点から求められた補
正量Ｖ′に従って補正する。

−４、Ａ／Ｔコントロールユニット６はファジィコント
ロールユニット５からの決定変速段信号ＣＰで示された
変速段を達成するための変速信号ＳＡ、Ｓ、を生成し、
Ａ／Ｔ７に出力する。Ａ／Ｔ７はＳＡ、Ｓ、の組み合わ
せに基づいて、複数の摩擦要素を選択的に締結させ、例
えば遊星歯車の各部を固定して所定の変速段を達成する
。

次に、作用を説明する。

第１２図はＣＮＴの動作を示すフローチャートである。

第１２図において、イグニッションキーが回されてＯＮ
になり、ＣＮＴに電源が供給されると、まず、ステップ
（以下、Ｐ）Ｐ、でファジィ推論エンジン５ｃ内の制御
フラグＦをリセット（Ｆ＝０）するとともに、基本パタ
ーン設定ユニソｌ−４の基本変速パターンＰＴをデータ
メモリ５ｂ内に転送して補正変速パターンＰＴ’　とす
る。

次いで、Ｐ２では基本パターン設定ユニッ１−４におい
て車速■スロットル開度ＴＶＯに基づく基本変速パター
ンＰＴの参照動作を行い（以下、ＦＳＤ演算処理という
）、仮変速段信号ｇｐを出力する。そして、Ｐ３ではフ
ァジィコントロールユニット５におけるファジィ推論を
行い（以下、ＳＳＤ演算処理という）、求められた補正
量Ｖ′に従って補正変速パターンＰＴ’を補正する。但
し、このときはまだ停車中であり走行状態が変化してい
ないので、補正変速パターンＰＴ’の補正は行われない
。すなわち、ＰＴ＝ＰＴ’である。Ｐ４では、ＣＬｃの
入力を点検し、仮にＣＬｃが入力していないとすると、
Ｐ、に進み、ＦＳＤ側のＰＴ（！＝ＳＳＤ側のＰＴ’　
とを比較する。今、ＰＴ＝ＰＴ’であるから、この場合
、Ｐ６に進み、ＦＳＤｉ；ＩＮＴｏ、すなわち、先にＰ
２で出力された仮変速段信号ｇｐにより通常の変速制御
が行われる。

車両が走行を始めると、走行状態に変化が現れ、ファジ
ィ推論によるＶ′は所定の大きざとなって求められる。

このため、第１３図に示すように補正変速パターンＰＴ
’がｖ′によって補正されて速度方向に移動していく。

その結果、ＰＴ≠ＰＴ’となっ′ζ、Ｐ、のＮＯ命令か
らＰ７に進み、Ｆをセント（Ｆ−１）して、Ｐ、で補正
された補正変速パターンＰＴ’に基づいて決定変速段信
号ＧＰが決定される。これにより、Ａ／Ｔ７は走行状態
に応じたＱ逍な変速段を達成することとなり、走行状態
に応して変化する柔軟性の高い変速特性を得ることがで
きる。

一方、車両を点検整備するような場合、運転席の操作ス
イッチ３が操作されてキャンセル信号ＣＬｃが出力され
る。すなわち、Ｐ４でこのＣＬｃが検出されると、Ｐ、
に進み、Ｆをリセット（Ｆ＝０）してＰ、をバイパスし
、強制的にＰ、に進む。したがって、ＰＴ’の状況に拘
らず、ＦＳＤ制御が行われることとなり、変速特性はＦ
ＳＤ制御の基本変速パターンＰＴに従って画一的なもの
となる。その結果、車両毎の変速点特性が同一となり、
また、基本変速パターンＰＴの線図は既知であるから、
例えば、シフト状況のわずかな変更等をシミュレーショ
ンなしで行うことができ、現場での整備性が改善される
。

なお、本実施例では補正変速パターンＰＴ’の速度方向
の補正量が所定の制限値を超えた場合、これを無効とし
、補正変速パターンＰＴ’の不本意な配置を避けでいる
。なお、制限値はエンジン回転数やトルクコンバータの
効率等から規定すればよい。また、操作スイッチ３から
ＣＬｃが出力されているときは、イグニッションキーを
ＯＦＦにして再びＯＮにすると、最初から補正変速パタ
−ンＰＴ’に基づく制御を行うようにして、発、正直後
の変速特性をもファジィ推論により変更でさ。

るようにしている。さらに、操作スイノヂ３を所定時間
操作し続けてＣＬｃを出しっばなしにすると、ＰＴ＝Ｐ
Ｔ’に固定されるようにしてもよい。

このように本実施例では、基本変速パターンＰＴに基づ
いて求められた仮変速段信号ｇｐと、補正変速パターン
ＰＴ’に基づいて求められた決定亥速段（２号ＣＰの２
つの変速段信号を生成し、通常はファジィ推論の結果で
ある決定変速段信号ＧＰによって柔軟性の高い変速特性
を得る一方、例えば点検整備等でＣＬｃが入力されたと
きには、仮変速段信号ｇｐを採用して画一的な変速特性
を得るようにしている。したがって、画一的な変速特性
による整備は、ファジィ推論を用いない従来のＡ／Ｔと
同様に行えるから、現場での整備性が改みされる。

（効果） 本発明によれば、変速特性の柔軟性を確保しつつ、必要
な場合には、画一的な変速特性を得ることができる。し
たがって、現場での整備性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本概念図、第４〜１１図シよ本発明
に係る自動変速機の変速制御′ＩＩＩ装置の一実施例を
示す図であり、第２図はその全体的な構成図、第３図は
その基本変速パターンＰＴを示す図、第４〜１１図はそ
の複数のメンバーシップ関数テーブルをそれぞれ示す図
、第１２図はそのＣＮＴの動作を示すフローヂャート、
第１３図はその補正変速パターンＰＴ’を示す図である
。 ２・・・・・・センサ群（走行状態検出手段ａ）、３・
・・・・・は作スイッチ（切換指令手段ｂ）、６・・・
・・・Ａ／Ｔコントロールユニット（変速操作手段ｉ）
、 ＣＮＴ・・・・・・制御部（基本変速バクーン設定手段
Ｃ、メンバーシップ関数設定子 段ｄ、補正値演算手段ｅ、補正度 速パターン生成手段ｆ、選択手段 ｇ、変速段決定手段ｈ）。 第３図 （／６心七）←　　ｙ　　　　　　　　　にｔに心Ｅン
第４図 ｆｃ））（ｔ）） 第５図 （ａ）　　　　　　（ｂ） 第６図 （（１）　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第
７図 （ｃｌ）　　　　　　　　　　　　　　　（１））Ｒｚ
　　　　　　　　　　　　　　　　　ｖｊ第８図 （ａ）　　　　　　（ｂ） 第１０図 （ｃｌ）　　　　　　　（ｔ）） 第１１図 （ａ）　　　　　　　　　　　（ｂ） ＰＳ　　　　　　Ｖ西 （侘達）−Ｖ　　−＜私達）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ａ）　車両の走行状態を表す各種パラメータを検出する
   走行状態検出手段と、 ｂ）　運転者の操作入力に応答して所定の切換指令信号
   を出力する切換指令手段と、 ｃ）　自動変速機の基本変速パターンを予め設定する基
   本変速パターン設定手段と、 ｄ）　車両の走行状態を表す各種パラメータのファジィ
   集合のメンバーシップ関数を予め設定するメンバーシッ
   プ関数設定手段と、 ｅ）　前記走行状態検出手段からの信号とメンバーシッ
   プ関数設定手段に設定されたメンバーシップ関数とから
   ファジィ推論を行って、基本変速パターンを速度方向に
   移動させる補正値を演算する補正値演算手段と、 ｆ）　補正値演算手段の演算結果に基づいて前記基本変
   速パターンを速度方向に移動させて補正し、補正変速パ
   ターンを生成する補正変速パターン生成手段と、 ｇ）　通常は補正変速パターンを選択し、また、前記切
   換指令手段から切換指令信号が出力されると、基本変速
   パターンを選択する選択手段と、ｈ）　走行状態検出手
   段からの信号に従って選択手段で選択された補正変速パ
   ターンあるいは基本変速パターンを参照し、自動変速機
   の変速段を決定する変速段決定手段と、 ｉ）　変速段決定手段の決定結果に基づいて自動変速機
   の変速段を切換え操作する変速操作手段と、を備えたこ
   とを特徴とする自動変速機の変速制御装置。