JPH023739A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents
自動変速機の制御装置Info
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- JPH023739A JPH023739A JP63149376A JP14937688A JPH023739A JP H023739 A JPH023739 A JP H023739A JP 63149376 A JP63149376 A JP 63149376A JP 14937688 A JP14937688 A JP 14937688A JP H023739 A JPH023739 A JP H023739A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
- B60W2552/15—Road slope, i.e. the inclination of a road segment in the longitudinal direction
Landscapes
- Control Of Transmission Device (AREA)
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。
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)
本発明は自動変速機の制御装置に関し、より具体的には
ファジィ制御理論を応用することによって従来の手動変
速機において行われていたエキスパート運転者の判断・
操作に類似する制御を可能とする自動変速機の制御装置
に関する。
ファジィ制御理論を応用することによって従来の手動変
速機において行われていたエキスパート運転者の判断・
操作に類似する制御を可能とする自動変速機の制御装置
に関する。
(従来の技術)
車両の変速機にあっては従来は手動変速機が用いられ、
運転者が四囲の状況を考慮しつつ運転状態に応じて変速
時期を判断し、クラッチペダルとシフトレバ一を操作し
て変速していた。しかしながら、斯る手動による変速は
煩瑣であることから自動変速機が開発され、昨今におい
ては販売される乗用車の過半に装着されるに至っている
。而して、斯る自動変速機の制御装置にあっては油圧回
路にシフトバルブを設けて当該パルプの一端にスロット
ル開度に比例したスロットル圧を作用させると共に他端
に車速に比例するガバナ圧を作用させ、両者の圧力比に
応じてギヤクラッチへ油圧を供給/遮断して自動的にギ
ヤの切り換えを行っていた。又、その後の電子制御化に
伴ってマイクロ・コンピュータで制御装置を構成し、そ
のメモリに格納した変速マツプをスロットル開度と車速
とから検索して変速点を検出し、ソレノイドバルブを励
磁/非励磁して前記のシフトパルプを駆動してギヤの切
り換えを行っている。
運転者が四囲の状況を考慮しつつ運転状態に応じて変速
時期を判断し、クラッチペダルとシフトレバ一を操作し
て変速していた。しかしながら、斯る手動による変速は
煩瑣であることから自動変速機が開発され、昨今におい
ては販売される乗用車の過半に装着されるに至っている
。而して、斯る自動変速機の制御装置にあっては油圧回
路にシフトバルブを設けて当該パルプの一端にスロット
ル開度に比例したスロットル圧を作用させると共に他端
に車速に比例するガバナ圧を作用させ、両者の圧力比に
応じてギヤクラッチへ油圧を供給/遮断して自動的にギ
ヤの切り換えを行っていた。又、その後の電子制御化に
伴ってマイクロ・コンピュータで制御装置を構成し、そ
のメモリに格納した変速マツプをスロットル開度と車速
とから検索して変速点を検出し、ソレノイドバルブを励
磁/非励磁して前記のシフトパルプを駆動してギヤの切
り換えを行っている。
而して、従来の自動制御装置においては以前の手動変速
機であれば運転者自身が判断・操作していた変速時点が
スロットル開度と車速とから一義的に決定されるため、
どうしても不自然な変速が生じることは否めなかった。
機であれば運転者自身が判断・操作していた変速時点が
スロットル開度と車速とから一義的に決定されるため、
どうしても不自然な変速が生じることは否めなかった。
例えば、登板時において運転者が平地走行と同じ様にス
ロットル開度をクルーズ開度に戻した場合、走行車速に
よってはシフトアップしてしまい、そのため余裕駆動力
が不足して再度アクセルペダルを踏んでシフトダウンす
ることとなり、シフトダウン、シフトアップの操り返し
が生じて運転者にビジー感を与える如き不都合があった
。この様な不都合は、キャンピングカー等を牽引する場
合、積載等によって車両重量が増加する場合乃至は機関
充填効率が悪化する高地走行時等にも発生する。
ロットル開度をクルーズ開度に戻した場合、走行車速に
よってはシフトアップしてしまい、そのため余裕駆動力
が不足して再度アクセルペダルを踏んでシフトダウンす
ることとなり、シフトダウン、シフトアップの操り返し
が生じて運転者にビジー感を与える如き不都合があった
。この様な不都合は、キャンピングカー等を牽引する場
合、積載等によって車両重量が増加する場合乃至は機関
充填効率が悪化する高地走行時等にも発生する。
ここで運転者が何故アクセルペダルを踏んでスロットル
弁を開く・かを考えてみると、このスロットル弁を開い
て示した運転者の加速要求に対して車両の走行が追随す
ることを期待するからに他ならない。即ち、前述の如き
不都合が発生するのは換言すれば余裕駆動力が減少して
車両の制御性が十分確保されていないにも関わらず制御
装置において変速指令が出されることに起因する。従っ
て、そのためには制御装置において駆動力と走行抵抗と
を確実に把握し、駆動力が走行抵抗を上回って余裕駆動
力が存在することを確認してシフトアップすべきである
にも関わらず其の様になされていないことに起因する。
弁を開く・かを考えてみると、このスロットル弁を開い
て示した運転者の加速要求に対して車両の走行が追随す
ることを期待するからに他ならない。即ち、前述の如き
不都合が発生するのは換言すれば余裕駆動力が減少して
車両の制御性が十分確保されていないにも関わらず制御
装置において変速指令が出されることに起因する。従っ
て、そのためには制御装置において駆動力と走行抵抗と
を確実に把握し、駆動力が走行抵抗を上回って余裕駆動
力が存在することを確認してシフトアップすべきである
にも関わらず其の様になされていないことに起因する。
この点から近時特開昭60−143133号公報記載の
技術が提案されており、その技術にあってはアクセルペ
ダル踏込量から運転者の要求するトルクを求め、別途算
出した登板抵抗を減算して要求加速度を算出している。
技術が提案されており、その技術にあってはアクセルペ
ダル踏込量から運転者の要求するトルクを求め、別途算
出した登板抵抗を減算して要求加速度を算出している。
更に、複数個の最良燃費変速線図の中から検出した登板
抵抗に対応する変速線図を選択すると共に、その変速線
図上の一定加速走行軌跡データから要求加速度を実現す
べくスロットル開度を制御し、更に其の変更されたスロ
ットル開度と車速とから変速線図を検索して変速判断を
行い、変更前の加速度を維持すべく構成している。
抵抗に対応する変速線図を選択すると共に、その変速線
図上の一定加速走行軌跡データから要求加速度を実現す
べくスロットル開度を制御し、更に其の変更されたスロ
ットル開度と車速とから変速線図を検索して変速判断を
行い、変更前の加速度を維持すべく構成している。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上記従来技術にあっては、運転者の要求
するトルクを勘案して変速判断を行うも、その変速判断
はあくまでも予め設定しておいて変速線図に基づいてな
されるのであって設定しである状況にしか対応すること
が出来ず、又いづれにしてもスロットル開度と車速とか
ら変速時点が一義的に決定される点で先に記した従前の
技術と同様の批判を免れ難いものであった。
するトルクを勘案して変速判断を行うも、その変速判断
はあくまでも予め設定しておいて変速線図に基づいてな
されるのであって設定しである状況にしか対応すること
が出来ず、又いづれにしてもスロットル開度と車速とか
ら変速時点が一義的に決定される点で先に記した従前の
技術と同様の批判を免れ難いものであった。
これが手動変速機車両であれば運転者が変速動作を行う
場合には登板中であることを認識して不用意なシフトア
ップを避ける筈である。即ち、手動変速機車両において
は運転者が四囲の状況を含む車両の運転状態を把握し、
車両が出力している駆動力を認識すると共にシフトした
場合の駆動力の増減をも予見し、体得した種々の経験則
を取捨選択してシフト時期を判断した筈である。即ち、
前記した不都合は、従来の制御においては人間の判断・
動作が等閑視されていて制御中に反映されていないこと
に起因するものである。即ち、従来の自動変速制御技術
においては基本的にスロットル開度と車速とから変速時
点を機械的に決定するものであり、車両の運転状態を多
変数で捉えて変速時点を判断するものではないことから
、上記した不都合が生じるのは避は難いものであった。
場合には登板中であることを認識して不用意なシフトア
ップを避ける筈である。即ち、手動変速機車両において
は運転者が四囲の状況を含む車両の運転状態を把握し、
車両が出力している駆動力を認識すると共にシフトした
場合の駆動力の増減をも予見し、体得した種々の経験則
を取捨選択してシフト時期を判断した筈である。即ち、
前記した不都合は、従来の制御においては人間の判断・
動作が等閑視されていて制御中に反映されていないこと
に起因するものである。即ち、従来の自動変速制御技術
においては基本的にスロットル開度と車速とから変速時
点を機械的に決定するものであり、車両の運転状態を多
変数で捉えて変速時点を判断するものではないことから
、上記した不都合が生じるのは避は難いものであった。
従って、本発明の目的は従来技術における上記した欠点
を解消することにあり、手動変速機車両でエキスパート
運転者が判断・操作していた変速動作をファジィ制御理
論を応用して自動変速制御に取り込み、よって人間の意
思決定に類僚した判断・動作を可能とする自動変速機の
制御装置を提供することにある。
を解消することにあり、手動変速機車両でエキスパート
運転者が判断・操作していた変速動作をファジィ制御理
論を応用して自動変速制御に取り込み、よって人間の意
思決定に類僚した判断・動作を可能とする自動変速機の
制御装置を提供することにある。
(課題を解決するための手段及び作用)上記の目的を達
成するために本発明に係る自動変速機の制御装置は第1
図に示す如く、スロットル開度及び車速を含む車両の運
転状態を検出する車両運転状態検出手段l、少なくとも
前記スロットル開度から推定される車両の反応の適合度
を走行抵抗を通じて定量的に予見する車両反応適合度予
見手段2、前記車両運転状態検出値と車両反応通合度予
見値を評価スケールとし、運転者の変速動作を分析して
帰納される判断・操作に基づいて設定された言語表現か
らなる複数個の変速ルールに付いてファジィ推論を通じ
て其の満足度を評価する変速ルール評価手段3、前記変
速ルール評価手段の出力を入力して評価値から変速ルー
ルの一を選択し、それに基づいて変速指令値を決定する
制御値決定手段4及び該制御値決定手段の出力を入力し
て変速機構を駆動する変速手段5からなる如く構成した
。
成するために本発明に係る自動変速機の制御装置は第1
図に示す如く、スロットル開度及び車速を含む車両の運
転状態を検出する車両運転状態検出手段l、少なくとも
前記スロットル開度から推定される車両の反応の適合度
を走行抵抗を通じて定量的に予見する車両反応適合度予
見手段2、前記車両運転状態検出値と車両反応通合度予
見値を評価スケールとし、運転者の変速動作を分析して
帰納される判断・操作に基づいて設定された言語表現か
らなる複数個の変速ルールに付いてファジィ推論を通じ
て其の満足度を評価する変速ルール評価手段3、前記変
速ルール評価手段の出力を入力して評価値から変速ルー
ルの一を選択し、それに基づいて変速指令値を決定する
制御値決定手段4及び該制御値決定手段の出力を入力し
て変速機構を駆動する変速手段5からなる如く構成した
。
(実施例)
以下、添付図面に即して本発明の詳細な説明す石。
第2図は本発明に係る自動変速機の制御装置を全体的に
示す概略図であり、同図に従って説明すると、符号10
は内燃機関の本体を示す。機関本体lOには吸気路12
が接続されており、その先端側にはエアクリーナ14が
取着される。而して、該エアクリーナ14から導入され
た吸気は、車両運転席床面のアクセルペダル(図示せず
)に連動して作動するスロットル弁16を介して流量を
調節されて機関本体に至る。該吸気路12の燃焼室(図
示せず)付近の適宜位置には燃料噴射弁(図示せず)が
設けられて燃料を供給しており、吸入空気は燃料と混合
されて燃焼室内に入りピストン(図示せず)で圧縮され
た後点火プラグ(図示せず)を介して着火されて爆発し
、ピストンを駆動する。該ピストン駆動力は回転運動に
変換されて機関出力軸18から取り出される。
示す概略図であり、同図に従って説明すると、符号10
は内燃機関の本体を示す。機関本体lOには吸気路12
が接続されており、その先端側にはエアクリーナ14が
取着される。而して、該エアクリーナ14から導入され
た吸気は、車両運転席床面のアクセルペダル(図示せず
)に連動して作動するスロットル弁16を介して流量を
調節されて機関本体に至る。該吸気路12の燃焼室(図
示せず)付近の適宜位置には燃料噴射弁(図示せず)が
設けられて燃料を供給しており、吸入空気は燃料と混合
されて燃焼室内に入りピストン(図示せず)で圧縮され
た後点火プラグ(図示せず)を介して着火されて爆発し
、ピストンを駆動する。該ピストン駆動力は回転運動に
変換されて機関出力軸18から取り出される。
機関本体lOの後段にはトランスミッション20が接続
されており、機関出力軸18は其処でトルクコンバータ
22に接続され、そのポンプインヘラ22aに連結され
る。トルクコンバータ12のタービンランナ22bはメ
インシャフト(ミッション入力軸)24に連結される。
されており、機関出力軸18は其処でトルクコンバータ
22に接続され、そのポンプインヘラ22aに連結され
る。トルクコンバータ12のタービンランナ22bはメ
インシャフト(ミッション入力軸)24に連結される。
メインシャフト24にはカウンタシャフト(ミッション
出力軸)26が並置されており、両シャフト間には1速
ギヤG1.2速ギヤG2.3速ギヤG3及び4速ギヤG
4並びにリバースギヤGRが設けられると共に、それぞ
れのギヤには多板式の油圧クラッチCCI、 CC2,
Cl3. Cl3 (リバースギヤのクラッチは図示
の簡略化のため省略した)が対応して設けられる。又、
■速ギヤGlにはワンウェイクラッチ28が装着される
。これらの油圧クラッチには油圧源(図示せず)とタン
ク(図示せず)とを結ぶ油路30が接続されており、そ
の途中にA、82個のシフトバルブ32.34が介挿さ
れており、該シフトバルブは2個の電磁ソレノイド36
.38の励磁/非励磁状態によって位置を変え、前記し
たクラッチ群への圧油の供給/排出を制御する。尚、ト
ルクコンバータ22はロンクアップ機構40を備えてお
り、後述する制御ユニットの指令に応じてタービンラン
ナ22bと機関出力軸18とを直結する。而して、カウ
ンタシャフト26はディファレンシャル装置42を介し
てリアアクスル44に接続されており、その両端には後
輪46が取着される。尚、斯る機関本体10及びトラン
スミッション20並びにディファレンシャル装置42は
シャシ(図示せず)に取り付けられており、そのシャシ
上にフレーム(図示せず)が取り付けられて車両を構成
する。
出力軸)26が並置されており、両シャフト間には1速
ギヤG1.2速ギヤG2.3速ギヤG3及び4速ギヤG
4並びにリバースギヤGRが設けられると共に、それぞ
れのギヤには多板式の油圧クラッチCCI、 CC2,
Cl3. Cl3 (リバースギヤのクラッチは図示
の簡略化のため省略した)が対応して設けられる。又、
■速ギヤGlにはワンウェイクラッチ28が装着される
。これらの油圧クラッチには油圧源(図示せず)とタン
ク(図示せず)とを結ぶ油路30が接続されており、そ
の途中にA、82個のシフトバルブ32.34が介挿さ
れており、該シフトバルブは2個の電磁ソレノイド36
.38の励磁/非励磁状態によって位置を変え、前記し
たクラッチ群への圧油の供給/排出を制御する。尚、ト
ルクコンバータ22はロンクアップ機構40を備えてお
り、後述する制御ユニットの指令に応じてタービンラン
ナ22bと機関出力軸18とを直結する。而して、カウ
ンタシャフト26はディファレンシャル装置42を介し
てリアアクスル44に接続されており、その両端には後
輪46が取着される。尚、斯る機関本体10及びトラン
スミッション20並びにディファレンシャル装置42は
シャシ(図示せず)に取り付けられており、そのシャシ
上にフレーム(図示せず)が取り付けられて車両を構成
する。
而して、前記吸気路12のスロットル弁16の付近には
其の開度を検出するポテンショメータ等からなるスロッ
トルセンサ50が設けられると共に、機関本体10付近
のディストリビュータ(図示せず)等の回転部には電磁
ピックアップ等からなるクランク角センサ52が設けら
れピストンのクランク角位置を検出して所定クランク角
度毎に信号を出力する。更に、車体フレーム(図示せず
)の適宜位置には車両の傾斜角、即ち当該車両が走行す
る路面の傾斜角を検出する傾斜角センサ54が設けられ
ると共に、トランスミッション20の適宜位置にはリー
ドスイッチ等からなる車速センサ56が設けられて車両
の走行速度を検出する。これらセンサ50.52,54
.56の出力は、変速制御ユニッ1−60に送出される
。更に、該制御ユニットにはレンジセレクタの選択位置
を検出するレンジセレクタスイッチ62及びシフト位置
(ギヤ段)を検出するシフトポジションスイッチ64の
出力も送出される。
其の開度を検出するポテンショメータ等からなるスロッ
トルセンサ50が設けられると共に、機関本体10付近
のディストリビュータ(図示せず)等の回転部には電磁
ピックアップ等からなるクランク角センサ52が設けら
れピストンのクランク角位置を検出して所定クランク角
度毎に信号を出力する。更に、車体フレーム(図示せず
)の適宜位置には車両の傾斜角、即ち当該車両が走行す
る路面の傾斜角を検出する傾斜角センサ54が設けられ
ると共に、トランスミッション20の適宜位置にはリー
ドスイッチ等からなる車速センサ56が設けられて車両
の走行速度を検出する。これらセンサ50.52,54
.56の出力は、変速制御ユニッ1−60に送出される
。更に、該制御ユニットにはレンジセレクタの選択位置
を検出するレンジセレクタスイッチ62及びシフト位置
(ギヤ段)を検出するシフトポジションスイッチ64の
出力も送出される。
第3図は該変速制御ユニット60の詳細を示すブロック
図であるが、同図に示す如くスロットルセンサ50及び
傾斜角センサ54の出力は制御ユニットに入力された後
、先ずレベル変換回路68に入力されて適宜レベルに増
幅され、マイクロ・コンピュータ70に入力される。マ
イクロ・コンピュータ70は、入カポ−)70a、A/
D変換回路70b、CPU70c、ROM70d及びR
AM70 e及び出力ポードア0f並びに−群のレジス
タ及びカウンタ(共に図示せず)を備えており、前記レ
ベル変換回路68の出力は其のA/D変換回路70bに
入力してデジタル値に変換されてRAM70 eに一時
格納される。同様に、クランク角センサ52等の出力も
変速制御ユニット内において波形整形回路72で波形整
形された後、入力ポードア0aを介してマイクロ・コン
ピュータ内に入力されてRAM70eに一時記憶される
。CPU70cは此れ等の実測値及び其れ等から算出し
た演算値に基づいて後述の如く変速指令値を決定して出
力ポート?Ofから第1出力回路74及び/又は第2出
力回路76に送出し、電磁ソレノイド36.38を励磁
/非励磁してシフト位置を切り換える乃至ホールドする
。尚、ギヤ段の切り換えは例えば、両ソレノイドが非励
磁(オフ)された場合には4速ギヤが係合される如くに
行われるが、斯る電磁ソレノイドを介しての変速動作自
体は公知であり、本願の特徴とするところではないので
、詳細な説明は省略する。
図であるが、同図に示す如くスロットルセンサ50及び
傾斜角センサ54の出力は制御ユニットに入力された後
、先ずレベル変換回路68に入力されて適宜レベルに増
幅され、マイクロ・コンピュータ70に入力される。マ
イクロ・コンピュータ70は、入カポ−)70a、A/
D変換回路70b、CPU70c、ROM70d及びR
AM70 e及び出力ポードア0f並びに−群のレジス
タ及びカウンタ(共に図示せず)を備えており、前記レ
ベル変換回路68の出力は其のA/D変換回路70bに
入力してデジタル値に変換されてRAM70 eに一時
格納される。同様に、クランク角センサ52等の出力も
変速制御ユニット内において波形整形回路72で波形整
形された後、入力ポードア0aを介してマイクロ・コン
ピュータ内に入力されてRAM70eに一時記憶される
。CPU70cは此れ等の実測値及び其れ等から算出し
た演算値に基づいて後述の如く変速指令値を決定して出
力ポート?Ofから第1出力回路74及び/又は第2出
力回路76に送出し、電磁ソレノイド36.38を励磁
/非励磁してシフト位置を切り換える乃至ホールドする
。尚、ギヤ段の切り換えは例えば、両ソレノイドが非励
磁(オフ)された場合には4速ギヤが係合される如くに
行われるが、斯る電磁ソレノイドを介しての変速動作自
体は公知であり、本願の特徴とするところではないので
、詳細な説明は省略する。
続いて、第4図以下のフロー・チャートを参照して本制
御装置の動作を説明する。
御装置の動作を説明する。
ここで、具体的な説明に入る前に本制御装置の特徴を概
略的に説明すると、本発明に係る制御装置の特徴は、フ
ァジィ制御理論を応用して人間の意思決定に近い形で変
速時点を決定する如く構成した点にある。即ち、本発明
の特徴は制御装置自体の構成にあるのではなく、その制
御装置の動作、即ち制御方法にある。尚、ファジィ制御
理論自体は近時種々の分野で応用されつつあるので、そ
の詳細な説明は省略するが、簡単に云えば制御対象の状
態認識をあいまいに把握すると共に、その状態認識に基
づいて制御値を決定する制御規則(「プロダクシッンル
ール」と称される)自体も「もし〜ならば〜せよ」と云
う形で言語表現され、そのプロダクションルールの中で
は状況判断の基準乃至は操作の内容があいまい量(ファ
ジィラベル乃至変数として示される)として扱われてお
り、メンバーシップ関数で定量化されているものである
。即ち、人間の行っているあいまいな情報を用いたもの
でありながら、柔軟で適応性の高い制御動作をファジィ
理論でモデル化し、ファジィ推論を用いて制御値を算出
するものであり、断る如く人間の有している知識を表現
し易いことから熟練者の知識・判断をコンピュータシス
テム中に取り込む所謂エキスパートシステムに馴染み易
いものである。本制御装置はこの様な理論を前提とする
。
略的に説明すると、本発明に係る制御装置の特徴は、フ
ァジィ制御理論を応用して人間の意思決定に近い形で変
速時点を決定する如く構成した点にある。即ち、本発明
の特徴は制御装置自体の構成にあるのではなく、その制
御装置の動作、即ち制御方法にある。尚、ファジィ制御
理論自体は近時種々の分野で応用されつつあるので、そ
の詳細な説明は省略するが、簡単に云えば制御対象の状
態認識をあいまいに把握すると共に、その状態認識に基
づいて制御値を決定する制御規則(「プロダクシッンル
ール」と称される)自体も「もし〜ならば〜せよ」と云
う形で言語表現され、そのプロダクションルールの中で
は状況判断の基準乃至は操作の内容があいまい量(ファ
ジィラベル乃至変数として示される)として扱われてお
り、メンバーシップ関数で定量化されているものである
。即ち、人間の行っているあいまいな情報を用いたもの
でありながら、柔軟で適応性の高い制御動作をファジィ
理論でモデル化し、ファジィ推論を用いて制御値を算出
するものであり、断る如く人間の有している知識を表現
し易いことから熟練者の知識・判断をコンピュータシス
テム中に取り込む所謂エキスパートシステムに馴染み易
いものである。本制御装置はこの様な理論を前提とする
。
従って、本制御装置にあっては自動変速機の制御システ
ムの設計時にファジィ制御理論の導入に必要なプロダク
ションルールの作成等の作業を行うと共に、実走時には
其の制御アルゴリズムに基づいて制御値を決定するもの
であり、具体的には以下の如くに行われる。
ムの設計時にファジィ制御理論の導入に必要なプロダク
ションルールの作成等の作業を行うと共に、実走時には
其の制御アルゴリズムに基づいて制御値を決定するもの
であり、具体的には以下の如くに行われる。
(1) プロダクションルールの作成後述の如く、「
リーズナブルな回転数でクルーズを目指している場合は
シフトせず」等の言語表現されたルールを適宜個数作成
する。このルールの作成に際しては、手動変速機車両に
おけるエキスパート運転者の判断・操作を分析し、それ
から帰納される経験則を取捨選択して行う。
リーズナブルな回転数でクルーズを目指している場合は
シフトせず」等の言語表現されたルールを適宜個数作成
する。このルールの作成に際しては、手動変速機車両に
おけるエキスパート運転者の判断・操作を分析し、それ
から帰納される経験則を取捨選択して行う。
(2) パラメータ及びメンバーシップ関数の決定そ
れと同時に、制御対象の状態をどの様なパラメータから
認識するか決定すると共に、前記のプロダクションルー
ルの夫々に付いて使用するパラメータ(変数)を選択し
、更にパラメータのメンバーシップ関数を定めて評価基
準を決定する(斯るメンバーシップ関数で表現された状
態をファジィラベルと称する)。このパラメータとして
本制御装置においてはセンサを通じて検出される物理量
たる実測値及び其れを微分する等して得られる算出値を
用いる。パラメータとして具体的には、機関回転数、ス
ロットル開度、車速、スロットル変化量、加速度等を使
用し、第10図に示す如く、座標において横軸(以下「
定義域」と称する)にパラメータを適宜な波形(前記メ
ンバーシップ関数)を与え、縦軸に”0゛から°”1.
0°”までの値([メンバーシップ値(グレード)]と
称する)を付す。
れと同時に、制御対象の状態をどの様なパラメータから
認識するか決定すると共に、前記のプロダクションルー
ルの夫々に付いて使用するパラメータ(変数)を選択し
、更にパラメータのメンバーシップ関数を定めて評価基
準を決定する(斯るメンバーシップ関数で表現された状
態をファジィラベルと称する)。このパラメータとして
本制御装置においてはセンサを通じて検出される物理量
たる実測値及び其れを微分する等して得られる算出値を
用いる。パラメータとして具体的には、機関回転数、ス
ロットル開度、車速、スロットル変化量、加速度等を使
用し、第10図に示す如く、座標において横軸(以下「
定義域」と称する)にパラメータを適宜な波形(前記メ
ンバーシップ関数)を与え、縦軸に”0゛から°”1.
0°”までの値([メンバーシップ値(グレード)]と
称する)を付す。
以上が車両設計時の準備作業である。尚、準備段階にお
いては此れと共に、決定したパラメータを検出するため
のセンサの選択、前記した制御ユニットのマイクロ・コ
ンピュータのメモリへの制御ルールの格納或いは演算手
順の命令の格納等が行われる。
いては此れと共に、決定したパラメータを検出するため
のセンサの選択、前記した制御ユニットのマイクロ・コ
ンピュータのメモリへの制御ルールの格納或いは演算手
順の命令の格納等が行われる。
(3)実走時の制御
走行中にあってはマイクロ・コンビ二一夕においてCP
U70 cは、パラメータを検出(算出)し、制御ルー
ルを参照し、ファジィ推論を行っていづれかの制御ルー
ルを選択し、それに基づいて制御結果、例えばl速アッ
プを決定した後、所定の電磁ソレノイド36.38を励
磁/非励磁してl速上のギヤを係合させることになる。
U70 cは、パラメータを検出(算出)し、制御ルー
ルを参照し、ファジィ推論を行っていづれかの制御ルー
ルを選択し、それに基づいて制御結果、例えばl速アッ
プを決定した後、所定の電磁ソレノイド36.38を励
磁/非励磁してl速上のギヤを係合させることになる。
尚、このファジィ推論においては各制御ルール毎に関係
するパラメータについてメンバーシップ値を算出し、そ
の最小値を其の制御ルールの評価値とし、全制御ルール
の中で評価値が最大である制御ルールを選択する。斯る
ミニ・マックス演算自体はファジィ推論で良く用いられ
るところである。
するパラメータについてメンバーシップ値を算出し、そ
の最小値を其の制御ルールの評価値とし、全制御ルール
の中で評価値が最大である制御ルールを選択する。斯る
ミニ・マックス演算自体はファジィ推論で良く用いられ
るところである。
続いて、第4図以下を参照して本制御装置の動作を説明
する。第4図は本制御装置の動作を概略的に示すメイン
ルーチン・フロー・チャートである。尚、このプログラ
ムは例えば、ioms乃至40m5等の適宜な周期で起
動される。
する。第4図は本制御装置の動作を概略的に示すメイン
ルーチン・フロー・チャートである。尚、このプログラ
ムは例えば、ioms乃至40m5等の適宜な周期で起
動される。
先ず、SIOにおいて今回プログラム起動時に前述した
センサが検出した実測値を読み込んで格納する。この実
測値としては、機関回転数Ne(rpm) (前述した
クランク角センサ52の出力を所定時間積算して算出す
る)、車速V (k■/h)、スロットル開度θTH(
度)、走行路面の傾斜角tanθ、現在のシフト位置(
ギヤ段)信号5FTO(ミッションの入力軸回転数と出
力軸回転数との比、或いは機関回転数、スロットル開度
、車速等から算出する)、シフト後経過時間tsPT(
s) (これはセンサ出力ではなく、マイクロ・コンピ
ュータのタイマカウンタで時間計測して求める。即ち、
マイクロ・コンピュータにおいてはシフト指令がなされ
ると適宜なフラグレジスタのビットをオンするので、そ
れがオンされてからの経過時間を計測して求める)及び
レンジ位置信号P RANGEが用いられる。
センサが検出した実測値を読み込んで格納する。この実
測値としては、機関回転数Ne(rpm) (前述した
クランク角センサ52の出力を所定時間積算して算出す
る)、車速V (k■/h)、スロットル開度θTH(
度)、走行路面の傾斜角tanθ、現在のシフト位置(
ギヤ段)信号5FTO(ミッションの入力軸回転数と出
力軸回転数との比、或いは機関回転数、スロットル開度
、車速等から算出する)、シフト後経過時間tsPT(
s) (これはセンサ出力ではなく、マイクロ・コンピ
ュータのタイマカウンタで時間計測して求める。即ち、
マイクロ・コンピュータにおいてはシフト指令がなされ
ると適宜なフラグレジスタのビットをオンするので、そ
れがオンされてからの経過時間を計測して求める)及び
レンジ位置信号P RANGEが用いられる。
続いて、S12においてレンジセレクタがDレンジにあ
ることを確認した後、S14において現在変速動作中で
あるか否か判断する。この判断作業は、前述のシフト指
令フラグを参照して行う。S14において変速中ではな
いことが確認された場合にはS16に進んで変速指令値
を決定する。これに付いては後述する。尚、S12,1
4で否定及び肯定された場合は本プログラムを直ちに終
了する。
ることを確認した後、S14において現在変速動作中で
あるか否か判断する。この判断作業は、前述のシフト指
令フラグを参照して行う。S14において変速中ではな
いことが確認された場合にはS16に進んで変速指令値
を決定する。これに付いては後述する。尚、S12,1
4で否定及び肯定された場合は本プログラムを直ちに終
了する。
第5図は変速指令値を決定するサブルーチン・フロー・
チャートである。同図に従って説明すると、先ず510
0において前回プログラム起動時に検出したセンサ出力
値の中から車速V (k+n/h)及びスロットル開度
θTH(度)を読み出して加速度α(km/h/s)
(車速偏差)及びスロットル変化量ΔθTH(度へ)並
びに加速度変化量Δα(km/h/s/S)を算出する
。即ち、加速度及びスロットル変化量は第6図に示す如
く、今回のプログラム起動時(時刻nとする)の値と前
回のプログラム起動時の値(時刻n−1とする)の値と
の偏差(単位時間n−(n−1)で除した1次微分値)
を求めて行う、又加速度変化量は加速度を更に時間で微
分して求める。尚、実際の演算においては、加速度は”
k悄/h10. Is”で、スロットル変化量は“度1
0.1s”で、加速度変化量は”kn+/h10.ls
/Q、 Is”で算出する続いて、5102において変
速後回転数Ne5FTを算出する。これは現在段以外の
ギヤ段、本実施例では前進4段なので、成るギヤ段から
他の3段にシフトしたと仮定した場合に機関回転数がど
の様に変化するかを推定的に算出するものであり、具体
的には第7図サブルーチン・フロー・チャートに従って
算出される。
チャートである。同図に従って説明すると、先ず510
0において前回プログラム起動時に検出したセンサ出力
値の中から車速V (k+n/h)及びスロットル開度
θTH(度)を読み出して加速度α(km/h/s)
(車速偏差)及びスロットル変化量ΔθTH(度へ)並
びに加速度変化量Δα(km/h/s/S)を算出する
。即ち、加速度及びスロットル変化量は第6図に示す如
く、今回のプログラム起動時(時刻nとする)の値と前
回のプログラム起動時の値(時刻n−1とする)の値と
の偏差(単位時間n−(n−1)で除した1次微分値)
を求めて行う、又加速度変化量は加速度を更に時間で微
分して求める。尚、実際の演算においては、加速度は”
k悄/h10. Is”で、スロットル変化量は“度1
0.1s”で、加速度変化量は”kn+/h10.ls
/Q、 Is”で算出する続いて、5102において変
速後回転数Ne5FTを算出する。これは現在段以外の
ギヤ段、本実施例では前進4段なので、成るギヤ段から
他の3段にシフトしたと仮定した場合に機関回転数がど
の様に変化するかを推定的に算出するものであり、具体
的には第7図サブルーチン・フロー・チャートに従って
算出される。
第7図に従って説明すると、先ず5200で車速Vを読
み出した後、5202で現在のシフト位置S FTOを
読み出し、5204で変速後のシフト位置を計数するカ
ウンタの値5FTIを初期化して5FT1=1とする(
SFT1=1が第1速を意味する)。次いで、5206
において第1速と現在のシフト位置S FTOとの差を
求めてダウン可能な最大変速段数を算出する。これは第
8図に示す如く、いま第3速にあるとすると、−2速分
となる。続いて、3208において第1速のギヤ比G/
Rを予めマイクロ・コンピュータのROM70dに格納
しておいたデータから読み出し、5210で第1速が現
在のシフト位置ではないことを確認した後、5212で
変速後回転数Ne−5FTを以下の如く算出する。
み出した後、5202で現在のシフト位置S FTOを
読み出し、5204で変速後のシフト位置を計数するカ
ウンタの値5FTIを初期化して5FT1=1とする(
SFT1=1が第1速を意味する)。次いで、5206
において第1速と現在のシフト位置S FTOとの差を
求めてダウン可能な最大変速段数を算出する。これは第
8図に示す如く、いま第3速にあるとすると、−2速分
となる。続いて、3208において第1速のギヤ比G/
Rを予めマイクロ・コンピュータのROM70dに格納
しておいたデータから読み出し、5210で第1速が現
在のシフト位置ではないことを確認した後、5212で
変速後回転数Ne−5FTを以下の如く算出する。
Ne−3F? = (VxlOOOxG/R)/ (6
0X6.28Xr) (rpn+)’、” v
:車速、1000.60.6.28:車速をギヤ比か
ら算出するための定数 、G/R:ギヤ比(当該ギヤ段の)、r:タイヤ有効半
径(r@) 続いて、5214において当該ギヤ段(第1速)と現在
段との差から変速段数を算出し、斯る作業を第4速に達
するまで繰り返しく3216゜218)、最上段に達し
た後、5220でアップ可能な変速段数を算出して終了
する。第8図は此れ等の算出例を示す。
0X6.28Xr) (rpn+)’、” v
:車速、1000.60.6.28:車速をギヤ比か
ら算出するための定数 、G/R:ギヤ比(当該ギヤ段の)、r:タイヤ有効半
径(r@) 続いて、5214において当該ギヤ段(第1速)と現在
段との差から変速段数を算出し、斯る作業を第4速に達
するまで繰り返しく3216゜218)、最上段に達し
た後、5220でアップ可能な変速段数を算出して終了
する。第8図は此れ等の算出例を示す。
再び第5図に戻ると、続いて5104でファジィプロダ
クションルールの検索を行う。第9図は其のサブルーチ
ン・フローチャートであるが、同図の説明に入る前に第
1O図を参照して本実施例で使用するルールに付いて簡
単に説明する。尚、このルール及び使用パラメータ乃至
メンバーシップ関数等は、車両の制御系の設計時に予め
決定しておくことは前述した通りである。
クションルールの検索を行う。第9図は其のサブルーチ
ン・フローチャートであるが、同図の説明に入る前に第
1O図を参照して本実施例で使用するルールに付いて簡
単に説明する。尚、このルール及び使用パラメータ乃至
メンバーシップ関数等は、車両の制御系の設計時に予め
決定しておくことは前述した通りである。
第10図はこのファジィプロダクションルールを詳細に
示す説明図であるが、本実施例の場合には44個のルー
ルが使用される。以下、説明する。
示す説明図であるが、本実施例の場合には44個のルー
ルが使用される。以下、説明する。
ルールl
使用ファジィラベル
スロットル変化量ΔθTH(
度10.1s 、具体的には
WOT/810.1s、以下同じ。
尚−0T=84度〕
加速度a (ka+/h10.ls 、以下同じ〕
機関回転数Ne (rpmゆ以
下同じ〕
結論
シフトせず
ルール含意
「リーズナブルな回転数でクルーズを目指している場合
はシフトせず」 即ち、妥当な回転数でクルーズを目指しているならばス
ロットル開度の変化はないであろうし、加速度も一定し
ている筈であり、機関回転数も2000rpm以下なら
クルーズとして妥当機関回転数に付いて云えば2000
〜4000rpmは程度によりクルーズとして妥当であ
り、4000rp鋼以上であればクルーズとしては妥当
ではないと解される)と予想されるので、実際の運転状
態から其の満足度を評価し、他の全てのルールの満足度
を上層る評価を得た場合には、このルールが採択される
ことになる。
はシフトせず」 即ち、妥当な回転数でクルーズを目指しているならばス
ロットル開度の変化はないであろうし、加速度も一定し
ている筈であり、機関回転数も2000rpm以下なら
クルーズとして妥当機関回転数に付いて云えば2000
〜4000rpmは程度によりクルーズとして妥当であ
り、4000rp鋼以上であればクルーズとしては妥当
ではないと解される)と予想されるので、実際の運転状
態から其の満足度を評価し、他の全てのルールの満足度
を上層る評価を得た場合には、このルールが採択される
ことになる。
斯るルールの評価手法に付いては第9図に関して後述す
るが、簡単に述べておくと、ルールlにおいて検出(又
は演算)されたパラメータの値が定義域上に合致する位
置を捜して垂線を延ばし、波形と交差する縦軸上のメン
バーシップ値(より具体的には「グレード」と称される
)を読み取る。例を挙げると、いま実際の値が、ΔθT
11=0(度10.ls ) 、a−0(k+++/h
/Q、ls) 、Ne = 3000 (rp+*)と
する。これを第10図のファジィラベルに当てはめると
、破線で示す如く、ΔθTHのグレードは1.0、αの
グレードは1.0、Neのグレードは0.5となる。斯
る場合には最小値のグレードが、少なく共その範囲につ
いても他の全てのファジィラベルも満足していると云う
意味で関係するファジィラベル全体を示す評価となり、
結果としてルールlの評価は0.5となる。続いて、全
てのルールに付いて同様の評価を行い、最大の評価値を
得たルールを満足度が最も高いと云う意味で採択し、そ
のルールで示す結論に従ってシフト位置が決定される。
るが、簡単に述べておくと、ルールlにおいて検出(又
は演算)されたパラメータの値が定義域上に合致する位
置を捜して垂線を延ばし、波形と交差する縦軸上のメン
バーシップ値(より具体的には「グレード」と称される
)を読み取る。例を挙げると、いま実際の値が、ΔθT
11=0(度10.ls ) 、a−0(k+++/h
/Q、ls) 、Ne = 3000 (rp+*)と
する。これを第10図のファジィラベルに当てはめると
、破線で示す如く、ΔθTHのグレードは1.0、αの
グレードは1.0、Neのグレードは0.5となる。斯
る場合には最小値のグレードが、少なく共その範囲につ
いても他の全てのファジィラベルも満足していると云う
意味で関係するファジィラベル全体を示す評価となり、
結果としてルールlの評価は0.5となる。続いて、全
てのルールに付いて同様の評価を行い、最大の評価値を
得たルールを満足度が最も高いと云う意味で採択し、そ
のルールで示す結論に従ってシフト位置が決定される。
従って、もしルール1が採択された場合にはシフトしな
いことになる。
いことになる。
続いて、ルール2以降に付いて説明する。
ルール2
ファジィラベル 結論機関回転数
Neのみ 1速アツプルールの含意 r高回転ではl速アップして機関を保護する」これは機
関保護のルールであり、機関回転数が600Orpmを
超えるレッドゾーンに入るときは機関を保護するために
1速アツプするものである。尚、”l速アップ”なる表
現はl速分のシフトアップ、例えば2速であれば3速に
移ることを意味し、第1速に移ることを意味しない。こ
れは他のルールにおいても同様である= ルール3 ファジィラベル 結論シフト後経過時
間tsFT(s) シフトせずスロットル変化量Δθ
TH ルールの含意 「シフト後すぐにはチェンジを行なわない」シフト後す
ぐにスロットルバルブが大きく踏まれないうちは運転者
は変速意図を持たないと推定し、所定時間、例えば1.
6〜2.5秒程度の不感帯を設けるものである。
Neのみ 1速アツプルールの含意 r高回転ではl速アップして機関を保護する」これは機
関保護のルールであり、機関回転数が600Orpmを
超えるレッドゾーンに入るときは機関を保護するために
1速アツプするものである。尚、”l速アップ”なる表
現はl速分のシフトアップ、例えば2速であれば3速に
移ることを意味し、第1速に移ることを意味しない。こ
れは他のルールにおいても同様である= ルール3 ファジィラベル 結論シフト後経過時
間tsFT(s) シフトせずスロットル変化量Δθ
TH ルールの含意 「シフト後すぐにはチェンジを行なわない」シフト後す
ぐにスロットルバルブが大きく踏まれないうちは運転者
は変速意図を持たないと推定し、所定時間、例えば1.
6〜2.5秒程度の不感帯を設けるものである。
ルール4 ルール56
ファジィラベル 結論現在のシフト位
置S FTO3速ダウン車速V (kn+/h。以下同
じ) (2速、l速ダスロットル開度θTH(度。
置S FTO3速ダウン車速V (kn+/h。以下同
じ) (2速、l速ダスロットル開度θTH(度。
ラン)以下同じ。尚、罰T
=84度〕
ルール含意
「全閉・極低車速の場合はl速へ」
ルール4からルール6まではスロットルが全閉で且つ車
速が極低速の場合に第1速にシフトダウンするルールで
あり、本ルールが現在シフト位置が第4速のとき、次の
ルール5が第3速のとき、ルール6が第2速のときであ
る。これらのルールは、シフトのイニシャル動作である
。
速が極低速の場合に第1速にシフトダウンするルールで
あり、本ルールが現在シフト位置が第4速のとき、次の
ルール5が第3速のとき、ルール6が第2速のときであ
る。これらのルールは、シフトのイニシャル動作である
。
ルール7 ルール8
ファジィラベル 結論現在のシフト位
fi S FTOZ速ダウン車速V
(1速ダウン)スロットル開度θTll ルールの含意 「全閉・低車速の場合は2速へ」 本ルール及び次のルールはルール4〜6に類似するルー
ルであり、車速かそれ程戻っていない場合であっても尚
低速の場合には第2速ヘシフトする例を示す。
fi S FTOZ速ダウン車速V
(1速ダウン)スロットル開度θTll ルールの含意 「全閉・低車速の場合は2速へ」 本ルール及び次のルールはルール4〜6に類似するルー
ルであり、車速かそれ程戻っていない場合であっても尚
低速の場合には第2速ヘシフトする例を示す。
ルール9
ファジィラベル 結論スロットル開度
θTHシフトせず スロットル変化量ΔθTH ルールの含意 [スロットルが急激に戻っ場合シフトの意志なしとして
変速せず」 これは制御が弛緩するのを防止するためのものであって
、主として制御テクニック上のものである。
θTHシフトせず スロットル変化量ΔθTH ルールの含意 [スロットルが急激に戻っ場合シフトの意志なしとして
変速せず」 これは制御が弛緩するのを防止するためのものであって
、主として制御テクニック上のものである。
ルール10
ファジィラベル 結論現在のシフト位
置S FTO第1速から第加速度変化量Δα[ks+/
h/ 2速へアップ0.1s10.1s 。以下
同じ] コントロールタフネスCT (第2速“) 変速後回転数Ne−3FT (rpm。以下同じ〕
(第2速) 加速度α スロットル変化量ΔθTH ルールの含意 [加速中の第1速から第2速へのシフトアップは加速度
がサチレートし、シフト後のコントロール性が良ければ
行う」 加速度が増加して飽和しつつあり、スロットルは戻して
いない(踏んでいる途中)状態であれば第2速にアップ
する。而して、この場合にはアップすることから行先段
たる第2速でのコントロールタフネスを検索すると共に
、変速後回転数に付いても第2速での算出値を参照して
評価する。
置S FTO第1速から第加速度変化量Δα[ks+/
h/ 2速へアップ0.1s10.1s 。以下
同じ] コントロールタフネスCT (第2速“) 変速後回転数Ne−3FT (rpm。以下同じ〕
(第2速) 加速度α スロットル変化量ΔθTH ルールの含意 [加速中の第1速から第2速へのシフトアップは加速度
がサチレートし、シフト後のコントロール性が良ければ
行う」 加速度が増加して飽和しつつあり、スロットルは戻して
いない(踏んでいる途中)状態であれば第2速にアップ
する。而して、この場合にはアップすることから行先段
たる第2速でのコントロールタフネスを検索すると共に
、変速後回転数に付いても第2速での算出値を参照して
評価する。
尚、このルールにおいては更に、コントロールタフネス
なる概念をパラメータとして使用し、シフトアップした
場合の状況をも予測した上で決定する。ここでコントロ
ールタフネスに付いて説明すると、これは発明者達の造
語に係る語であって、「スロットル開度θ↑Hの変化に
対する車両の反応の適切度を表す係数」を意味するもの
として使用する。斯る概念は本発明が前述した如くに登
板時或いはキャンピングカー牽引時のシフトが頻繁に繰
り返されるビジー感を解消することを一つの目的とする
ところから案出されたものである。
なる概念をパラメータとして使用し、シフトアップした
場合の状況をも予測した上で決定する。ここでコントロ
ールタフネスに付いて説明すると、これは発明者達の造
語に係る語であって、「スロットル開度θ↑Hの変化に
対する車両の反応の適切度を表す係数」を意味するもの
として使用する。斯る概念は本発明が前述した如くに登
板時或いはキャンピングカー牽引時のシフトが頻繁に繰
り返されるビジー感を解消することを一つの目的とする
ところから案出されたものである。
即ち、上記した不都合は駆動力から車両の外因的な負荷
たる走行抵抗を減算して得られる余裕駆動力が十分確保
されないことから生じるものであり、而して余裕駆動力
の減少は駆動力自体が減少するシフトアップ時において
顕著となる。
たる走行抵抗を減算して得られる余裕駆動力が十分確保
されないことから生じるものであり、而して余裕駆動力
の減少は駆動力自体が減少するシフトアップ時において
顕著となる。
この点に付いて第11図の駆動力線図を参照して説明す
ると、いま機関回転数がNeOで走行しているとすると
、全開駆動力との差分たる余裕馬力相当分は図示の如く
に示される。この場合、走行抵抗は登板時においては勾
配抵抗が加わることから平坦路走行時よりも増加する。
ると、いま機関回転数がNeOで走行しているとすると
、全開駆動力との差分たる余裕馬力相当分は図示の如く
に示される。この場合、走行抵抗は登板時においては勾
配抵抗が加わることから平坦路走行時よりも増加する。
而して、この状態でスロットル開度がクルーズ開度に戻
されると、従来の制御装置においては車速とスロットル
開度とから変速点が一義的に決定されることから自動的
にシフトアップし、そのため機関回転数はNelに低下
し、全開駆動力も低下することから余裕馬力相当分も減
少し、結果として再度シフトダウンが行われることとな
る。斯る如く、アップ、ダウン、アップが繰り返されて
運転者に煩瑣な怒じを与えていたことは前述した通りで
ある。
されると、従来の制御装置においては車速とスロットル
開度とから変速点が一義的に決定されることから自動的
にシフトアップし、そのため機関回転数はNelに低下
し、全開駆動力も低下することから余裕馬力相当分も減
少し、結果として再度シフトダウンが行われることとな
る。斯る如く、アップ、ダウン、アップが繰り返されて
運転者に煩瑣な怒じを与えていたことは前述した通りで
ある。
即ち、この場合には余裕馬力相当分に対して走行抵抗が
大きく、運転者の要求に対して車両が適切に反応するこ
とが出来ない状態にあり、断る状態をシフト判断時に勘
案することが出来れば無意味なシフトアップを回避する
ことが出来る筈である。従って、本制御装置においては
此の車両の反応の適切度を余裕駆動力から捉えてコント
ロールタフネスなる概念で示すと共に、シフトアップの
判断に際しては斯る概念を考慮して決定することとした
。このコントロールタフネスは余裕馬力相当分を検出す
ることが出来るものであればどの様なパラメータを用い
ても良いが、本発明においては走行抵抗、特にその中の
勾配抵抗を使用して把握した。即ち、第12図に示す如
く、走行路の勾配は通常tanθ(=高さh/長さl)
で示される。この勾配tanθに基づいて第13図(a
)乃至(d)に示す如く、各速度段についてメンバーシ
ップ関数μを定義した。各図とも定義域(横軸)に勾配
(+側は登りを、−側は下りを示す)をとると共に、縦
軸にはメンバーシップ値を定めている。概説すると、勾
配が零(平地)のときは余裕駆動力の減少が少ないこと
からメンバーシップ値を1.0とすると共に、第1速は
駆動力が比較的大きいことからメンバーシップ値1.0
が連続する勾配範囲が大きく且つ勾配の増加にも関わら
ずメンバーシップ値の減少が小さい大略台形状にする。
大きく、運転者の要求に対して車両が適切に反応するこ
とが出来ない状態にあり、断る状態をシフト判断時に勘
案することが出来れば無意味なシフトアップを回避する
ことが出来る筈である。従って、本制御装置においては
此の車両の反応の適切度を余裕駆動力から捉えてコント
ロールタフネスなる概念で示すと共に、シフトアップの
判断に際しては斯る概念を考慮して決定することとした
。このコントロールタフネスは余裕馬力相当分を検出す
ることが出来るものであればどの様なパラメータを用い
ても良いが、本発明においては走行抵抗、特にその中の
勾配抵抗を使用して把握した。即ち、第12図に示す如
く、走行路の勾配は通常tanθ(=高さh/長さl)
で示される。この勾配tanθに基づいて第13図(a
)乃至(d)に示す如く、各速度段についてメンバーシ
ップ関数μを定義した。各図とも定義域(横軸)に勾配
(+側は登りを、−側は下りを示す)をとると共に、縦
軸にはメンバーシップ値を定めている。概説すると、勾
配が零(平地)のときは余裕駆動力の減少が少ないこと
からメンバーシップ値を1.0とすると共に、第1速は
駆動力が比較的大きいことからメンバーシップ値1.0
が連続する勾配範囲が大きく且つ勾配の増加にも関わら
ずメンバーシップ値の減少が小さい大略台形状にする。
更に、速度段が上がるにつれてメンバーシップ関数を三
角形状に狭小化させ、特に最高段の場合には三角形を先
鋭化させる如く定義した。斯るコントロールタフネスの
ファジィラベルは速度段毎にROM70d内に格納され
ており、実際の演算に際してはシフト先の速度段に付い
て算出する。
角形状に狭小化させ、特に最高段の場合には三角形を先
鋭化させる如く定義した。斯るコントロールタフネスの
ファジィラベルは速度段毎にROM70d内に格納され
ており、実際の演算に際してはシフト先の速度段に付い
て算出する。
例えば、ルール10の場合は、第1速から第2速へのア
ップを予定しているので、第2速に付いて算出すること
になる。
ップを予定しているので、第2速に付いて算出すること
になる。
ルール11
ファジィラベル 結論現在のシフト位
置S FTOシフトせず加速度変化量Δα 加速度α スロットル変化量へ〇TH ルールの含意 「加速中と考えられないときはルール10の適用を行わ
ない」 本ルールはルール10の補足として設けられ゛るもので
あり、加速中と考えられない場合にはルール10の採択
を禁止するために設けられたものである。即ち、ファジ
ィ推論においてプロダクションルールは評価値が最大と
なったものが自動的に選択されるため、加速中ではなく
従ってルール10の評価値もそれ程高くない場合であっ
ても他のルールの評価値が更に低ければルールIOが採
択されてしまい、結果的に不適当な制御値が決定されて
しまう。それを避けるために本ルールにおいてはルール
10のファジィラベルの−、具体的には加速度αのメン
バーシップ関数があいまい集合で云うところの補集合を
なしている。即ち、加速度αはルールlOにおいては増
加方向にある場合に(加速中を意味する)グレードが高
くなる様に設定されているのに対し、本ルールにあって
は減少している場合にグレードが大きくなる如くに決め
られている。その結果、ルール10と類似した運転状態
ではあるが加速中でない点で大きく相違する際にはルー
ル11において加速度αのグレードが高くなり、・よっ
てルール10の採択を妨げることか出来る。尚、本ルー
ルにおいてはシフトを予定していないため、変速後回転
数及びコントロールタフネスに付いては参照しない。
置S FTOシフトせず加速度変化量Δα 加速度α スロットル変化量へ〇TH ルールの含意 「加速中と考えられないときはルール10の適用を行わ
ない」 本ルールはルール10の補足として設けられ゛るもので
あり、加速中と考えられない場合にはルール10の採択
を禁止するために設けられたものである。即ち、ファジ
ィ推論においてプロダクションルールは評価値が最大と
なったものが自動的に選択されるため、加速中ではなく
従ってルール10の評価値もそれ程高くない場合であっ
ても他のルールの評価値が更に低ければルールIOが採
択されてしまい、結果的に不適当な制御値が決定されて
しまう。それを避けるために本ルールにおいてはルール
10のファジィラベルの−、具体的には加速度αのメン
バーシップ関数があいまい集合で云うところの補集合を
なしている。即ち、加速度αはルールlOにおいては増
加方向にある場合に(加速中を意味する)グレードが高
くなる様に設定されているのに対し、本ルールにあって
は減少している場合にグレードが大きくなる如くに決め
られている。その結果、ルール10と類似した運転状態
ではあるが加速中でない点で大きく相違する際にはルー
ル11において加速度αのグレードが高くなり、・よっ
てルール10の採択を妨げることか出来る。尚、本ルー
ルにおいてはシフトを予定していないため、変速後回転
数及びコントロールタフネスに付いては参照しない。
ルール12
ファジィラベル 結論
現在のシフト位置S FTO変速せず
加速度変化量Δα
加速度α
スロットル変化量ΔθTH
ルールの含意
「加速度がサチレートしないと変速は行わない」本ルー
ルもルール10と対をなすものであって、加速度変化量
Δαから加速度αが飽和していないことが判断されれば
未だ加速することが出来るので、変速しない旨定める。
ルもルール10と対をなすものであって、加速度変化量
Δαから加速度αが飽和していないことが判断されれば
未だ加速することが出来るので、変速しない旨定める。
従って、本ルールにおいても加速度変化量Δαがルール
lOのそれと補集合をなしており、本条件に合致する運
転状態におけるルール10の採択を妨げる。
lOのそれと補集合をなしており、本条件に合致する運
転状態におけるルール10の採択を妨げる。
ルール13
ファジィラベル 結論
現在のシフト位置S FTO変速せず
車速V
ルールの含意
「極低速では第2速にシフトアップする必要はないので
、変速は行わない」 ルール4〜8に類似するルールである。
、変速は行わない」 ルール4〜8に類似するルールである。
ルール14
ファジィラベル 結論
現在のシフト位置5FTOl速アップ
スロットル変化量ΔθTl(
車速V
加速度α
コントロールタフネス(第2速)
ルールの含意
「加速力が弱いときは車速によってシフトアップする」
これは緩加速時のルールであり、スロットル操作がなく
、車速も安定していて運転者に加速の意図が余り見られ
ない運転状態、即ち緩やかに加速されている運転状態に
おいて燃費向上のため1速分アップするものである。前
記の如く、急加速のときは加速度が飽和するので、それ
を指標としてシフトアップを決定することが出来るが、
緩加速のときは斯る現象が見られないことから車速を指
標としてシフトアップを決定する。第2速へのアップを
予定するので、第2速のコントロールタフネスも評価す
る。
、車速も安定していて運転者に加速の意図が余り見られ
ない運転状態、即ち緩やかに加速されている運転状態に
おいて燃費向上のため1速分アップするものである。前
記の如く、急加速のときは加速度が飽和するので、それ
を指標としてシフトアップを決定することが出来るが、
緩加速のときは斯る現象が見られないことから車速を指
標としてシフトアップを決定する。第2速へのアップを
予定するので、第2速のコントロールタフネスも評価す
る。
ルール15
ファジィラベル 結論
現在のシフト位置5FTOl速アップ
加速度変化量Δα (第2速から第3速へ)
コントロールタフネスCT
(第3速)
変速後回転数N e−SFT
(第3速)
加速度−α
スロットル変化量ΔθTH
「加速中の第2速から第3速へのシフトアップは加速度
がサチレートし、シフト後の車両のコントロールタフネ
スが良ければ行う」 これは前記したルール10と同様のものであって、相違
する点はルール10が第1速から第2速へのアップを規
定していたのに対し、第2速から第3速へのアップを規
定する点のみである。従って、詳細な説明は省略する。
がサチレートし、シフト後の車両のコントロールタフネ
スが良ければ行う」 これは前記したルール10と同様のものであって、相違
する点はルール10が第1速から第2速へのアップを規
定していたのに対し、第2速から第3速へのアップを規
定する点のみである。従って、詳細な説明は省略する。
尚、ルール16゜17もルール11.12に類似してお
り、ルール15の補足的なものである。
り、ルール15の補足的なものである。
ルール18
ファジィラベル 結論
現在のシフト位置S FTO変速せず
機関回転数Ne
スロットル変化量ΔθTH
ルールの含意
「加速を意図したスロットル操作が行われても回転数が
十分高いときは加速していくので、シフトしない」 運転者がアクセルペダルをポンと踏んで加速を意図した
ときに本制御装置は其の意図を認識する。而して、その
場合にシフトダウンして駆動力を増して加速するか、或
いはダウンすることなく加速するかを回転数から判断す
る。即ち、回転数が高い場合には駆動力が大きいので、
シフトチェンジすることなく加速可能だからである。
十分高いときは加速していくので、シフトしない」 運転者がアクセルペダルをポンと踏んで加速を意図した
ときに本制御装置は其の意図を認識する。而して、その
場合にシフトダウンして駆動力を増して加速するか、或
いはダウンすることなく加速するかを回転数から判断す
る。即ち、回転数が高い場合には駆動力が大きいので、
シフトチェンジすることなく加速可能だからである。
ルール19
ファジィラベル
現在のシフト位置S FTO
スロットル変化量ΔθTH
車速V
加速度α
コントロールタフネスCT
(第3速)
結論
1速アツプ
ルールの含意
「加速力が弱い場合は車速によってシフトアップする」
ルール14に類似する規定であり、相違する点は現在の
シフト位置が第2速であることと、その結果車速Vが3
01am/hでメンバーシップ値1.0と上がっている
点であり、残余は同様である。
シフト位置が第2速であることと、その結果車速Vが3
01am/hでメンバーシップ値1.0と上がっている
点であり、残余は同様である。
ルール20
ファジィラベル 結論
現在のシフト位置S FTO変速せず
スロットル変化量ΔθTH
車速V
加速度α
ルールの含意
「上と同じ場合でも車速か満たされていない場合はシフ
トアンプしない」 ルール14において斯る補足規定を設けず、ルール19
において設けた理由は、ルール14は第1速にあること
を予定しているのに対して、ルール19は第2速にある
ことを予定していることから、第2速の方が駆動力が減
少するために車速か満足されていることを要求したため
である。従って、ルール20の車速■は、ルール19の
それの補集合(低速側に付いてのみ)である如くに設定
される。
トアンプしない」 ルール14において斯る補足規定を設けず、ルール19
において設けた理由は、ルール14は第1速にあること
を予定しているのに対して、ルール19は第2速にある
ことを予定していることから、第2速の方が駆動力が減
少するために車速か満足されていることを要求したため
である。従って、ルール20の車速■は、ルール19の
それの補集合(低速側に付いてのみ)である如くに設定
される。
ルール21〜2に
れはルール15〜20に類似するものであって相違する
点は第3速から第4速へのシフトアップを意図する点の
みである。
点は第3速から第4速へのシフトアップを意図する点の
みである。
ルール27
ファジィラベル 結論
現在のシフト位置S FTO変速せず
機関回転数Ne
スロットル変化量ΔθTH
ルールの含意
[加速を意図したスロットル操作が行われえも回転数が
十分高いときには加速するので、ダウンせず」 これはルール24と類似しており、同旨である。
十分高いときには加速するので、ダウンせず」 これはルール24と類似しており、同旨である。
ルール28
ファジィラベル 結論
スロットル開度θT8 3速アツプスロツトル変化
量ΔθTH 加速度α コントロールタフネスCT (第4速) 変速後回転数Ne−5F? (第4速) ルールの含意 [加速からクルーズに移ろうとする意図が明確でシフト
アップ後のコントロール性が良いなら(3速)アップ」 これは、加速度αから加速中であることが示されると共
に、スロットル開度θTHはクルーズ開度に戻されてお
り、且つ第4速で変速後回転数Ne−5FTも200O
rp−付近に入ることが予想される運転状態において、
第4速でのコントロールタフネスが良いならば3速アツ
プして最高段にシフトするものである。従って、本ルー
ルで予定するのは、現在のシフト位置が第1速にある場
合である。
量ΔθTH 加速度α コントロールタフネスCT (第4速) 変速後回転数Ne−5F? (第4速) ルールの含意 [加速からクルーズに移ろうとする意図が明確でシフト
アップ後のコントロール性が良いなら(3速)アップ」 これは、加速度αから加速中であることが示されると共
に、スロットル開度θTHはクルーズ開度に戻されてお
り、且つ第4速で変速後回転数Ne−5FTも200O
rp−付近に入ることが予想される運転状態において、
第4速でのコントロールタフネスが良いならば3速アツ
プして最高段にシフトするものである。従って、本ルー
ルで予定するのは、現在のシフト位置が第1速にある場
合である。
ルール29
ファジィラベル 結論
スロットル開度θTH変速せず
スロットルi化1ΔθTll
加速度α
ルールの含意
「前条件が加速ではないときはアップせず」これはルー
ル28の補足であり、ルール28に類似する運転状態で
あっても車速Vから加速状態が検知されない場合、アッ
プを回避するものである。従ってルール29の加速度α
はルール28の補集合をなしている。斯る構成によって
従来技術に見られた如き不都合を回避することが出来る
ルール30〜33 前記したルール28.29と同様の趣旨であって予定す
る現在のシフト位置が相違する点で異なるのみである。
ル28の補足であり、ルール28に類似する運転状態で
あっても車速Vから加速状態が検知されない場合、アッ
プを回避するものである。従ってルール29の加速度α
はルール28の補集合をなしている。斯る構成によって
従来技術に見られた如き不都合を回避することが出来る
ルール30〜33 前記したルール28.29と同様の趣旨であって予定す
る現在のシフト位置が相違する点で異なるのみである。
ルール34
ファジィラベル 結論
現在のシフト位置5FTO3速ダウン
スロットル開度θTll
変速後回転数Ne−5PT
(第1速)
車速V
ルールの含意
「(スロットルが全開ならば変速後回転数が極端に高く
なければ)キックダウン」 本ルールから最後のルール48まではキックダウンのル
ールである0本ルールにおいては現在のシフト位置S
FTOが第4速であり、スロットルが大きく踏み込まれ
、第1速での変速後回転数Ne−5FTも極めて高くな
ることがないことが予想され、且つ車速Vが低い場合に
は3速ダウンして最下段にキックダウンするものである
。尚、ルール35〜37も同様に第4速にある場合のキ
ックダウンであってそれぞれの車速の状態によりルール
を分けて構成し、スロットル開度等の相違に応じて、そ
れぞれダウンの程度を2速あるいはl速に止めるもので
ある。
なければ)キックダウン」 本ルールから最後のルール48まではキックダウンのル
ールである0本ルールにおいては現在のシフト位置S
FTOが第4速であり、スロットルが大きく踏み込まれ
、第1速での変速後回転数Ne−5FTも極めて高くな
ることがないことが予想され、且つ車速Vが低い場合に
は3速ダウンして最下段にキックダウンするものである
。尚、ルール35〜37も同様に第4速にある場合のキ
ックダウンであってそれぞれの車速の状態によりルール
を分けて構成し、スロットル開度等の相違に応じて、そ
れぞれダウンの程度を2速あるいはl速に止めるもので
ある。
又、ルール38〜42は現在のシフト位置が第3速にあ
る場合のキックダウンを定めたものであり、ルール43
〜44は第2速にある場合のキックダウンを予定するも
のであって、ルール35〜37と同種の規定である。
る場合のキックダウンを定めたものであり、ルール43
〜44は第2速にある場合のキックダウンを予定するも
のであって、ルール35〜37と同種の規定である。
以上を前提として第9図のファジィプロダクションルー
ルの検索サブルーチン・フロー・チャートの説明に入る
と、先ず5300においてルール総数Nを読み取る0本
実施例の場合にはルール総数は44個である。
ルの検索サブルーチン・フロー・チャートの説明に入る
と、先ず5300においてルール総数Nを読み取る0本
実施例の場合にはルール総数は44個である。
続いて、5302においてルールNOを計数するカウン
タをイニシャライズして初期値を°n−1” (ルール
lを意味)にセットする。続いて、5304でマイクロ
・コンビエータのRAM70eのメンバーシップ値pの
演算欄(図示せず)を初期化し、メンバーシップ値μ0
−1.0とする続いて、5306においてn番目のルー
ルの結論部(変速段数)を読み取る。従って、第1回の
プログラム起動時においてはルールlの結論たる”0″
(シフトせず)が読み取られることになる。
タをイニシャライズして初期値を°n−1” (ルール
lを意味)にセットする。続いて、5304でマイクロ
・コンビエータのRAM70eのメンバーシップ値pの
演算欄(図示せず)を初期化し、メンバーシップ値μ0
−1.0とする続いて、5306においてn番目のルー
ルの結論部(変速段数)を読み取る。従って、第1回の
プログラム起動時においてはルールlの結論たる”0″
(シフトせず)が読み取られることになる。
続いて、5308において読み取った変速段数が、第7
図フロー・チャートで算出されたダウン可能な最大変速
段数を超えるか否か判断し、もし当該ルールの予定する
変速段数が最大変速段数を超える場合には板金そのルー
ルが選択されたと・しても意味がないので、3310に
移行して当該ルールのメンバーシップ値μ0を0.0と
する。又、5308で最大ダウン可能変速段数を超えて
いると判断される場合は続いて5312において当該ル
ールの結論がアップ可能な最大変速段数以内かどうか判
断し、それを超える場合には同様の理由から3310に
移行する。
図フロー・チャートで算出されたダウン可能な最大変速
段数を超えるか否か判断し、もし当該ルールの予定する
変速段数が最大変速段数を超える場合には板金そのルー
ルが選択されたと・しても意味がないので、3310に
移行して当該ルールのメンバーシップ値μ0を0.0と
する。又、5308で最大ダウン可能変速段数を超えて
いると判断される場合は続いて5312において当該ル
ールの結論がアップ可能な最大変速段数以内かどうか判
断し、それを超える場合には同様の理由から3310に
移行する。
5312においても肯定された場合は続いて3316に
おいてファジィラベルの総数りを読み取り、5316に
おいてファジィラベルの個数を計数するカウンタの値l
を初期値111+1にセットする。このファジィラベル
の個数は、例えばルールlにあっては4個と読み取られ
る。
おいてファジィラベルの総数りを読み取り、5316に
おいてファジィラベルの個数を計数するカウンタの値l
を初期値111+1にセットする。このファジィラベル
の個数は、例えばルールlにあっては4個と読み取られ
る。
続いて、331Bにおいてn番目のルールの1番目のラ
ベルに付いて其のメンバーシップ値μnlを読み取る。
ベルに付いて其のメンバーシップ値μnlを読み取る。
これは前述の如く、実際に検出した乃至は其れから演算
した値を定義域上にあてはめ、そこから上方に上げた垂
線と波形とが交差する位置のメンバーシップ値を読み取
る作業を意味し、初回プログラム起動時なのでルールl
のΔθTII=O(度10.1s ) 、a= 0 (
km/h10.1s) 、Ne= 3000(rpm)
の中の最初の値、ΔθTllに付いてμ11=1.0と
読み取ることを意味する。続いて、5320において3
304で初期設定したμ0と全ステップで読み取ったμ
nlを比較し、μnlがμ0より小さければ5322に
おいてIOの値をμnlに書き替え、次の3324にお
いてラベルNOをインクリメントし、331Bに戻って
同一のルール内において全てのファジィラベルのメンバ
ーシップ値を順次読み取り、5326で読み終わったこ
とが確認された後は8328において最小メンバーシッ
プ値μ0を其のルールnのメンバーシップ値μOnとす
る。尚、5320でIOの方がμnlより小さいと判断
された場合には直ちに5324にジャンプすると共に、
前述した3308゜312で否定された場合にはメンバ
ーシップ値O0Oがそのルールの最小値とされる(S3
10)。
した値を定義域上にあてはめ、そこから上方に上げた垂
線と波形とが交差する位置のメンバーシップ値を読み取
る作業を意味し、初回プログラム起動時なのでルールl
のΔθTII=O(度10.1s ) 、a= 0 (
km/h10.1s) 、Ne= 3000(rpm)
の中の最初の値、ΔθTllに付いてμ11=1.0と
読み取ることを意味する。続いて、5320において3
304で初期設定したμ0と全ステップで読み取ったμ
nlを比較し、μnlがμ0より小さければ5322に
おいてIOの値をμnlに書き替え、次の3324にお
いてラベルNOをインクリメントし、331Bに戻って
同一のルール内において全てのファジィラベルのメンバ
ーシップ値を順次読み取り、5326で読み終わったこ
とが確認された後は8328において最小メンバーシッ
プ値μ0を其のルールnのメンバーシップ値μOnとす
る。尚、5320でIOの方がμnlより小さいと判断
された場合には直ちに5324にジャンプすると共に、
前述した3308゜312で否定された場合にはメンバ
ーシップ値O0Oがそのルールの最小値とされる(S3
10)。
以上の3300〜32Bにおいて−のルールの最小メン
バーシップ値が選択される。
バーシップ値が選択される。
続いて、5330においてルール数nをインクリメント
し、次の3332においてルール総数に達したと判断さ
れる迄繰り返し、達した後は5334に進んでメンバー
シップ値が最大となるルールを選択し、そのルールを採
用する(S 336)。
し、次の3332においてルール総数に達したと判断さ
れる迄繰り返し、達した後は5334に進んでメンバー
シップ値が最大となるルールを選択し、そのルールを採
用する(S 336)。
その後、再び第4図に戻り、318において選択したル
ールの結論に従って出力処理を行って変速する。即ち、
出力回路74.76を介してソレノイド36.38を励
磁/非励磁して所望のギヤ段を係合させる乃至はホール
ドする。
ールの結論に従って出力処理を行って変速する。即ち、
出力回路74.76を介してソレノイド36.38を励
磁/非励磁して所望のギヤ段を係合させる乃至はホール
ドする。
本実施例は上記の如く、スロットル開度乃至は車速等の
実測値のみならず、運転者の期待に対する車両側の反応
適合度をも勾配抵抗から定量的に測定してパラメータと
なすと共に、それらのパラメータに基づいてエキスパー
ト運転者の手動変速機車両で見られた判断・操作を分析
して帰納される制御則を複数個設定し、ファジィ推論を
通じて制御則を評価して最適制御1値を選択する如く構
成したので、四囲の状況を含む車両の運転状態を多変数
で捉えて瞬時に処理し、よって手動変速機車両での熟練
運転者の判断・操作に類似する自動変速制御が可能とな
るものである。即ち、ファジィ手法を用いた制御によっ
て人間の手動変速動作に似たより適切な制御が可能とな
り、前記従来技術に見られた如き設定データに拘束され
る、乃至はスロットル開度と車速とから変速時点が機械
的に決定される等の不都合がない、又、開示したルール
を更に増やすことにより、エミッション対策に対応した
変速制御を実現することも可能であり、更にはユーザの
求める変速制御特性に一層フレキシブルに応えることが
出来る。この意味において、従来技術とは目的、構成及
び効果において全く異なるものである。
実測値のみならず、運転者の期待に対する車両側の反応
適合度をも勾配抵抗から定量的に測定してパラメータと
なすと共に、それらのパラメータに基づいてエキスパー
ト運転者の手動変速機車両で見られた判断・操作を分析
して帰納される制御則を複数個設定し、ファジィ推論を
通じて制御則を評価して最適制御1値を選択する如く構
成したので、四囲の状況を含む車両の運転状態を多変数
で捉えて瞬時に処理し、よって手動変速機車両での熟練
運転者の判断・操作に類似する自動変速制御が可能とな
るものである。即ち、ファジィ手法を用いた制御によっ
て人間の手動変速動作に似たより適切な制御が可能とな
り、前記従来技術に見られた如き設定データに拘束され
る、乃至はスロットル開度と車速とから変速時点が機械
的に決定される等の不都合がない、又、開示したルール
を更に増やすことにより、エミッション対策に対応した
変速制御を実現することも可能であり、更にはユーザの
求める変速制御特性に一層フレキシブルに応えることが
出来る。この意味において、従来技術とは目的、構成及
び効果において全く異なるものである。
第14図乃至第15図は本発明の第2の実施例を示して
おり、第1実施例と相違する点は、先ずルール数を減少
したことにある。これは第1実施例においては現在のシ
フト位置毎に独立してルールを規定したのに対し、シフ
ト位置に関わりなく共通に規定することによって個数を
削減した。
おり、第1実施例と相違する点は、先ずルール数を減少
したことにある。これは第1実施例においては現在のシ
フト位置毎に独立してルールを規定したのに対し、シフ
ト位置に関わりなく共通に規定することによって個数を
削減した。
第2の点は、第1実施例においては所定の条件下におい
て選択されるのが望ましくないルールについては補集合
を設けて対処していたのに対し、選択されたルールのメ
ンバーシップ値を適宜設定した基準値、例えば°’ 0
.5 ”と比較し、それ未満であれば当該ルールの採択
を中止し、前回採択されたルールをそのまま使用する如
(構成した点にある。
て選択されるのが望ましくないルールについては補集合
を設けて対処していたのに対し、選択されたルールのメ
ンバーシップ値を適宜設定した基準値、例えば°’ 0
.5 ”と比較し、それ未満であれば当該ルールの採択
を中止し、前回採択されたルールをそのまま使用する如
(構成した点にある。
以下、これらの点に付いて簡単に説明すると、第14図
は第2実施例のルールを示す説明図であるが、図示の如
くにルール数は18個に減少している。個々のルールに
付いては第1実施例と類似しているので、対応する第1
実施例ルールを示すに止める。尚、ここで使用するパラ
メータ及び単位も第1実施例と同種である。
は第2実施例のルールを示す説明図であるが、図示の如
くにルール数は18個に減少している。個々のルールに
付いては第1実施例と類似しているので、対応する第1
実施例ルールを示すに止める。尚、ここで使用するパラ
メータ及び単位も第1実施例と同種である。
第2実施例 第1実施例
ルール1 ルールlO〜12.15〜17
.21〜22 ルール2 ルールl ルール3,4.5 ルール2B、30.32ルー
ル6 ルール2 ルール7 ルール3 ルール8,9.10 ルール4,5.6ルール11
.12 ルール7.8ルール13〜18 ル
ール34〜44次にルール選択の禁止に付いて説明する
と、第15図は第2実施例でのルール検索のサブルーチ
ンを示すフロー・チャートであって、第1実施例の第9
図フロー・チャートを一部変更したものである(従って
、変更部分のみ示すに止めた)。
.21〜22 ルール2 ルールl ルール3,4.5 ルール2B、30.32ルー
ル6 ルール2 ルール7 ルール3 ルール8,9.10 ルール4,5.6ルール11
.12 ルール7.8ルール13〜18 ル
ール34〜44次にルール選択の禁止に付いて説明する
と、第15図は第2実施例でのルール検索のサブルーチ
ンを示すフロー・チャートであって、第1実施例の第9
図フロー・チャートを一部変更したものである(従って
、変更部分のみ示すに止めた)。
以下説明すると、5332でルールの検索が全て終了し
たと判断され、5334でメンバーシップ値が最大とな
るルールが選択された後、5334aにおいて選択ルー
ルのメンバーシップ値μ0を所定の基準値μref 、
例えば前述した0、5と比較し、それを超えていれば8
336において当1亥ルールを採用すると共に、超えて
いない場合は5334bに進んで今回のシフトをホール
ドするものである。
たと判断され、5334でメンバーシップ値が最大とな
るルールが選択された後、5334aにおいて選択ルー
ルのメンバーシップ値μ0を所定の基準値μref 、
例えば前述した0、5と比較し、それを超えていれば8
336において当1亥ルールを採用すると共に、超えて
いない場合は5334bに進んで今回のシフトをホール
ドするものである。
第2実施例の場合には上述した如く、第1実施例の利点
に加えて、制御ルールが減少したことによってマイクロ
・コンピュータのメモリ容量を低減することが出来ると
共に、演算時間を短縮化することが出来る利点を備える
。尚、ルール選択の禁止自体に関しては結果として評価
値が絶対的には低いにも関わらず相対的には高いルール
の選択を禁止することが出来る点では第1実施例と同様
であるので、利点も同様である。
に加えて、制御ルールが減少したことによってマイクロ
・コンピュータのメモリ容量を低減することが出来ると
共に、演算時間を短縮化することが出来る利点を備える
。尚、ルール選択の禁止自体に関しては結果として評価
値が絶対的には低いにも関わらず相対的には高いルール
の選択を禁止することが出来る点では第1実施例と同様
であるので、利点も同様である。
(発・明の効果)
本発明に係る自動変速機の制御装置は、スロットル開度
及び車速を含む車両の運転状態を検出する車両運転状態
検出手段、少なくとも前記スロットル開度から推定され
る運転者の変速意図に対する車両の反応の適合度を走行
抵抗を通じて定量的に予見する車両反応適合度予見手段
、前記車両運転状態検出値と車両反応通合度予見値とを
評価スケールとし運転者の変速動作を分析して帰納され
る判断・操作に基づいて設定された言語表現からなる複
数個の変速ルールに付いてファジィ推論を通じて其の満
足度を評価する変速ルール評価手段、前記変速ルール評
価手段の出力を人力して評価値から変速ルールの一を選
択しそれに基づいて変速指令値を決定する制御値決定手
段及び該制御値決定手段の出力を入力して変速機構を駆
動する変速手段からなる如く構成したので、四囲の状況
を含む車両の運転状態を多変数で捉えてファジィ推論を
通じて瞬時に処理することによって手動変速機車両にお
いてエキスパート運転者が行っていた変速判断・操作に
類似する判断・動作を制御中に実現することが出来、従
来の装置に比して一層的確に変速判断を行うことが出来
る。よって、従来技術に見られる如き予め設定された変
速線図に基づいてスロットル開度と車速とから機械的に
変速時点を判断することがないため、刻々変化する運転
状態に即応した変速制御を実現することが出来る。更に
は、変速ルールを適宜決定することにより、エミッショ
ン対策に対応した変速制御或いはユーザ個々が求める変
速特性に個別に応えることが出来る変速制御を実現する
ことも可能となる
及び車速を含む車両の運転状態を検出する車両運転状態
検出手段、少なくとも前記スロットル開度から推定され
る運転者の変速意図に対する車両の反応の適合度を走行
抵抗を通じて定量的に予見する車両反応適合度予見手段
、前記車両運転状態検出値と車両反応通合度予見値とを
評価スケールとし運転者の変速動作を分析して帰納され
る判断・操作に基づいて設定された言語表現からなる複
数個の変速ルールに付いてファジィ推論を通じて其の満
足度を評価する変速ルール評価手段、前記変速ルール評
価手段の出力を人力して評価値から変速ルールの一を選
択しそれに基づいて変速指令値を決定する制御値決定手
段及び該制御値決定手段の出力を入力して変速機構を駆
動する変速手段からなる如く構成したので、四囲の状況
を含む車両の運転状態を多変数で捉えてファジィ推論を
通じて瞬時に処理することによって手動変速機車両にお
いてエキスパート運転者が行っていた変速判断・操作に
類似する判断・動作を制御中に実現することが出来、従
来の装置に比して一層的確に変速判断を行うことが出来
る。よって、従来技術に見られる如き予め設定された変
速線図に基づいてスロットル開度と車速とから機械的に
変速時点を判断することがないため、刻々変化する運転
状態に即応した変速制御を実現することが出来る。更に
は、変速ルールを適宜決定することにより、エミッショ
ン対策に対応した変速制御或いはユーザ個々が求める変
速特性に個別に応えることが出来る変速制御を実現する
ことも可能となる
第1図は本発明のクレーム対応図、第2図は本発明に係
る自動変速機の制御装置の全体構成を示す概略図、第3
図は其の制御ユニットの詳細を示すブロック図、第4図
は該ユニットの動作たる変速メインルーチンを示すフロ
ー・チャート、第5図はその中の変速指令値決定サブル
ーチンを示すフロー・チャート、第6図はその中のパラ
メータ演算を説明する説明図、第7図は第5図フロー・
チャートの変速後回転数の算出サブルーチンを示すフロ
ー・チャート、第8図は其の算出例を示す説明図、第9
図は第5図フロー・チャートのファジィプロダクション
ルール検索サブルーチンを示すフロー・チャート、第1
θ図は其のルールを示す説明図、第11図は該ルール中
に使用されるコントロールタフネスの前提を示す駆動力
線図、第12図はコントロールタフネスの表す勾配抵抗
の説明図、第13図(a)乃至(d)は各シフト位置毎
にメンバーシップ関数を与えたコントロールタフネスを
示す説明図、第14図は本発明の第2実施例で用いられ
るファジィプロダクションルールを示す説明図及び第1
5図は該第2実施例でのルール検索サブルーチンの要部
フロー・チャートである。 lO・・・内燃機関本体、16・・・スロットル弁、1
8・・・機関出力軸、20・・・トランスミッション、
22・・・トルクコンバータ、24・・・メインシャフ
ト、26・・・カウンタシャフト 30・・・油路、3
2.34・・・シフトゝ1 バルブ、36.38・・・電磁ソレノイド、42・・・
ディファレンシャル装置、46・・・後輪、50・・・
スロットルセンサ、52・・・クランク角センサ、54
・・・傾斜角センサ、56・・・車速センサ、60・・
・変速制御ユニット、62・・・レンジセレクタスイッ
チ、64・・・シフトポジションスイッチ、70・・・
マイクロ・コンピュータ 第4 出願人 本田技研工業株式会社代理人
弁理士 吉 1) 豊第5図 第15図
る自動変速機の制御装置の全体構成を示す概略図、第3
図は其の制御ユニットの詳細を示すブロック図、第4図
は該ユニットの動作たる変速メインルーチンを示すフロ
ー・チャート、第5図はその中の変速指令値決定サブル
ーチンを示すフロー・チャート、第6図はその中のパラ
メータ演算を説明する説明図、第7図は第5図フロー・
チャートの変速後回転数の算出サブルーチンを示すフロ
ー・チャート、第8図は其の算出例を示す説明図、第9
図は第5図フロー・チャートのファジィプロダクション
ルール検索サブルーチンを示すフロー・チャート、第1
θ図は其のルールを示す説明図、第11図は該ルール中
に使用されるコントロールタフネスの前提を示す駆動力
線図、第12図はコントロールタフネスの表す勾配抵抗
の説明図、第13図(a)乃至(d)は各シフト位置毎
にメンバーシップ関数を与えたコントロールタフネスを
示す説明図、第14図は本発明の第2実施例で用いられ
るファジィプロダクションルールを示す説明図及び第1
5図は該第2実施例でのルール検索サブルーチンの要部
フロー・チャートである。 lO・・・内燃機関本体、16・・・スロットル弁、1
8・・・機関出力軸、20・・・トランスミッション、
22・・・トルクコンバータ、24・・・メインシャフ
ト、26・・・カウンタシャフト 30・・・油路、3
2.34・・・シフトゝ1 バルブ、36.38・・・電磁ソレノイド、42・・・
ディファレンシャル装置、46・・・後輪、50・・・
スロットルセンサ、52・・・クランク角センサ、54
・・・傾斜角センサ、56・・・車速センサ、60・・
・変速制御ユニット、62・・・レンジセレクタスイッ
チ、64・・・シフトポジションスイッチ、70・・・
マイクロ・コンピュータ 第4 出願人 本田技研工業株式会社代理人
弁理士 吉 1) 豊第5図 第15図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1) a.スロットル開度及び車速を含む車両の運転状態を検
出する車両運転状態検出手段、 b.少なくとも前記スロットル開度から推定される運転
者の変速意図に対する車両の反応の通合度を走行抵抗を
通じて定量的に予見する車両反応適合度予見手段、 c.前記車両運転状態検出値と車両反応適合度予見値と
を評価スケールとし、運転者の変速動作を分析して帰納
される判断・操作に基づいて設定された言語表現からな
る複数個の変速ルールに付いてファジィ推論を通じて其
の満足度を評価する変速ルール評価手段、 d.前記変速ルール評価手段の出力を入力して評価値か
ら変速ルールの一を選択し、それに基づいて変速指令値
を決定する制御値決定手段及び e.該制御値決定手段の出力を入力して変速機構を駆動
する変速手段、 からなることを特徴とする自動変速機の制御装置(2)
上記制御装置において、 g.変速後の機関回転数を予想する変速後回転数予想手
段、 を設けると共に、前記変速ルール評価手段は該変速後回
転数予想手段の出力を入力して前記検出値及び予見値と
共に評価スケールとして変速ルールの満足度を評価する
ことを特徴とする請求項1項記載の自動変速機の制御装
置。 (3)前記変速ルール評価手段は、前記車両反応通合度
予見値をシフトアップ時のみ評価することを特徴とする
請求項1項記載の自動変速機の制御装置。 (4)前記変速ルール評価手段は、所定の状態では特定
の制御ルールの選択を禁止することを特徴とする請求項
1項記載の自動変速機の制御装置。 (5)前記禁止は、制御ルールのメンバーシップ関数に
補集合を設けて行うことを特徴とする請求項4項記載の
自動変速機の制御装置。 (6)前記禁止は、選択されたルールのメンバーシップ
値を基準値と比較して行うことを特徴とする請求項4項
記載の自動変速機の制御装置。 (7)前記車両運転状態検出手段は、実測値及び該実測
値から演算された演算値から運転状態を検出することを
特徴とする請求項1項記載の自動変速機の制御装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63149376A JPH0694899B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 自動変速機の制御装置 |
US07/368,191 US5036730A (en) | 1988-06-17 | 1989-06-16 | Vehicle automatic transmission control system |
EP89306192A EP0347263B1 (en) | 1988-06-17 | 1989-06-19 | Vehicle automatic transmission control system |
DE68918634T DE68918634T2 (de) | 1988-06-17 | 1989-06-19 | Steuerungssystem für ein automatisches Farhzeuggetriebe. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63149376A JPH0694899B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 自動変速機の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH023739A true JPH023739A (ja) | 1990-01-09 |
JPH0694899B2 JPH0694899B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=15473781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63149376A Expired - Fee Related JPH0694899B2 (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 自動変速機の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0694899B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02136339A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-24 | Toyota Motor Corp | 車両の走行目標値の設定装置 |
JPH048964A (ja) * | 1990-04-27 | 1992-01-13 | Honda Motor Co Ltd | 自動変速機の制御装置 |
JPH0466455U (ja) * | 1990-10-19 | 1992-06-11 | ||
JPH0565956A (ja) * | 1991-09-04 | 1993-03-19 | Honda Motor Co Ltd | 自動変速機の制御装置 |
JPH0571620A (ja) * | 1991-09-12 | 1993-03-23 | Honda Motor Co Ltd | 自動変速機を含む車両の制御装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63246546A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-13 | Nissan Motor Co Ltd | 自動変速機の変速制御装置 |
-
1988
- 1988-06-17 JP JP63149376A patent/JPH0694899B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63246546A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-13 | Nissan Motor Co Ltd | 自動変速機の変速制御装置 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02136339A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-24 | Toyota Motor Corp | 車両の走行目標値の設定装置 |
JPH048964A (ja) * | 1990-04-27 | 1992-01-13 | Honda Motor Co Ltd | 自動変速機の制御装置 |
JPH0466455U (ja) * | 1990-10-19 | 1992-06-11 | ||
JPH0565956A (ja) * | 1991-09-04 | 1993-03-19 | Honda Motor Co Ltd | 自動変速機の制御装置 |
JPH0571620A (ja) * | 1991-09-12 | 1993-03-23 | Honda Motor Co Ltd | 自動変速機を含む車両の制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0694899B2 (ja) | 1994-11-24 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |