JPH03163258A - 自動変速機の変速段制御装置 - 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、複数の変速段の切換えを自動的に行うように
構成した自動変速機の変速段制御装置に関する．

【従来の技術】

歯車変速機構と複数個の摩擦係台装置とを備え、油圧制
御装置を作動させることによって前記摩擦係台装置の係
合を選択的に切換え、複数個の変速段のうちのいずれが
達成されるように梢成した車両用の有段自動変速機は既
に広く知られている．このような自動変速機は、一般に
、運転者によって操作されるシフトレバーと、車速を検
出する車迷センサと、エンジン負荷を反映していると考
えられるスロットル開度を検出するスロットルセンサと
を備え、シフトレバーのレンジに応じ、予め設定された
車速及びスロットル開度の変速マップに従って前記摩擦
係台装置の係合状態を選択的に切換えるように構成して
ある． 前記変速マップは、例えば、第２５図に示されるように
して設定されている．現在、車速ｎ１、スロットル開度
（アクセル開度）θ１のＡ地点（オーバードライブ段：
第４速段）で走行しているときに、アクセルペダルが踏
込まれてスロット？開度がθ２になると、マップ上の位
置がＢ地点にまで移動し、自動変速機は第３速段に変速
されることになる（０／Ｄ→３の破線参照〉．ところで
、従来の自動変速機の変速は、このような楕戒を基本と
し、該車速−エンジン負荷の変速マップにおける変速点
（変速マップ上の変速ラインの位置）を、車速、エンジ
ン負荷以外の走行パラメータに応じて適宜移動するよう
にして、より適切な変速段が得られるように工夫してい
た．この変速マ・ｙプの切換え（変更、あるいは補正）
に関する開示は従来多数行われている．例えば、特開昭
６２−６３２５１においては、車速センサからの信号を
油温によって補正する技術が開示されている．特公昭４
８−９７２９においては、操舵角によって変速マップを
切換える技術が提案されている．特開昭６２−３７５４
９においては、路面傾斜を検出し、該路面傾斜の程度に
応じた変速走行ができるように変速マップを変更・■補
正する技術が開示されている．更に、特開昭６３−１０
１５４９においては車両の加速度状態に応じて変速制御
を行うように変速マップを変更する技術が開示されてい
る． しかしながら、このような従来の変速制御にあっては、
種々の走行パラメータ（上記技術の場合、油温、操舵角
、路面傾斜あるいは車両の加速度）を考慮して、ドライ
バーの真に要求する変速段を得るためには、各走行パラ
メータの数値がモニタされる毎にその都度スロットル開
度と車速とによる変速マップの切換え（補正〉を行うか
、さもなければ膨大な記憶容量の多次元マップを用意す
るかしなければならないという問題があった．更に、各
走行パラメータ相互の関係をきめ細く考慮するのは事実
上不可能であるため、多くの補正の結果、得られた変速
マップ（＝該変速マップによって決定される変速段）が
必ずしも運転者の要望する変速段と合っていないことが
あるという問題があった． 具体的に言うと、前述したように油温が低いときには自
動変速機の変速点は高速側に移動され（変速点が高速側
に移動された変速マップが選択され）、エンジンが高回
転状態で始めてアップシフトが行われるように補正され
る．又、路面傾斜が急なときも動力性能を確保するため
に同様な補正が行われる．従って、もし油温が低く、且
つ路面傾斜がきついときは、これらの補正が相乗され、
エンジンがかなり高回転状態とならないと変速を行わな
いという状態が発生することになる．ス、例えば前記操
舵角が所定値以上のときに不意の駆動力増強を防止する
ためにダウンシフトを禁止するという制御と、前記路面
傾斜が急なときに駆動力を増強するためにダウンシフト
させるという制御とが重なった場合は、どのように対処
したらよいかというような問題も発生する．又、例えば
アクセルが所定値以上Ｈ．ｔれている状態で、車両加速
度が所定以下、且つ車重が所定値以上の条件が成立した
ときにはダウンシフトさせるという制御を行わせようと
した場合、車重がどんなに重いときであっても車両加速
度が与えられた間値より僅かに低いときにはシフトダウ
ンが実行されないことになり、運転者の現実の要求とは
離れたものになってしまう． このような走行パラメータ間の相互干渉は、走行パラメ
ータによる補正制御が多種複雑化する程、無視できなく
なるが、実現的には全ての干渉を円滑に解消するのは至
難である． 近年、自動変速機における変速制御をより高度化するめ
に種々の走行パラメータによる変速マップの切換え、補
正制御を多く取入れるようになった．しかしながら、こ
のような補正制御を多く取入れれば取入れるほど、結果
として実際に行われる変速制御が運転者の現に要望する
変速制御からずれてしまうことがあるという皮肉な結果
をもたらすことも見出されるようになって来たのである
．このような問題に対し、特開昭６　３−２４　６　５
４６において、各種検知手段からの信号からファジー推
論を行って変速比を決定する技術が提案されている．

【発明が解決しようとする課ＩＩ！】

しかしながら、この特開昭６３−２４６５４６にて開示
されている技術は、ファジー推論を用いてはいるが、こ
のファジー推論によって全ての変速段を直接決定するよ
うにしていたため、例えば、センサ系にフェイルが発生
する等の不測の事態が生じた場合等にあっては、高速段
から低速段へのダウンシフトが実行されて大きな変速シ
ョックが発生したりする恐れがあるという問題があった
．即ち、一般にファジー推論によって変速段を決定する
場合には、入力される走行パラメータの数が多く、その
ため、確率的に例えばセンサ系のフェイルの発生がそれ
だけ増大する傾向となるが、この場合に、低速段に急に
ダウンシフトされたりすると、大きな変速ショックが発
生し、運転者に不快感を与える恐れがあるという問題が
あったものである． 本発明は、車速−エンジン負荷から構成される従来通り
のいわゆる変速マップを適宜に採用することにより、フ
ェイル時等においても急激なダウンシフト等が発生しな
いように考慮した自動変速機の変速制御装置を提供する
ことを目的とする．

【課題を解決するための手段】

本発明は、第１図にその要旨を示すように、複数の変速
段の切換えを自動的に行うように構成した自動変速機の
変速段制御装置において、前記複数の変速段を、低速段
グループと高速段グループとに分ける手段と、車速及び
エンジン負荷で構成される変速マップにより、基準変速
段を求める手段と、求められた基準変速段が、前記高速
段グループに属するときは、該高速段グループの中から
、他の走行条件をも考慮した上でファジー推論を行って
目標変速段を決定する手段と、を備えたことにより、上
記目的を達成したものである．

【作用】

本発明においては、変速段を低速段グループと高速段グ
ループとに分け、まず従来と同様に車速−エンジン負荷
からなる変速マップに従って基準変速段を求め、この基
準変速段が高速段グループに属していた場合には、ファ
ジー推論によって選択される最終的な目標変速段が、高
速段グループの中から選択されるようにしている． この結果、他の走行条件をも考慮してファジー推論を行
って最終的な目標変速段が決定されるため、現実の走行
条件に即したｆｉ３ｉ！な変速段を得ることができる一
方、ファジー推論をした結果、最終的に決定される変速
段を、高速段グループ内に限定するようにしたため、た
とえセンサ系の一部にフェイルが発生したような場合等
にあっても、予期せぬダウンシフトが行なわれて大きな
変速ショックが発生したするのを防止することができる
ようになる． なお、本発明においては、その趣旨から、変速マップか
ら基準変速段を決定するために必要な信号系、即ち、エ
ンジン負荷（スロットル開度、吸気圧ｅｔｃ　）及び車
速の信号系がフエイルした場合には有効に機能しないこ
とになる． しかしながら、前述したように一般にファジー演算によ
って変速比を決定する場合は、その利点を最大限に活か
すために数多くの走行パラメータが入力信号として用い
られることが多く、その点でこれらの多くの走行パラメ
ータの中で、エンジン負荷及び車速以外の走行パラメー
タの信号系がフェイルした場合に有効となるものである
．ス、従来変速マップによって変速段を決定していたと
きは、車速センサとして２系統設け、電気的なパルス発
生で車速を高精度に検出する系統の他に、スピードメー
タからの車速（ケーブル）信号をバックアップとして使
用できるようになっていた． ところがファジー演算によって車速の情報を用いるとき
は、例えば、車両加速度をとったりする関係上高精度の
電気的車速センサを必要とし、従って従来のようにバッ
クアップしにくいという事情がある． 本発明では、変速マップによって従来通りにまず基準変
速段を求めているため、スピードメータからの車速セン
サ系のバックアップ体制を従前通り整えることができ、
しかもこの基準変速段が高速段グループに属していたと
きには、低速段グループから目椋変速段が選択されるこ
とがないため、少くとも車速信号系に関しては十分フェ
イルに対する対策向上が期待できるものである．なお、
本発明は基準変速段が低速段グループに属していたとき
には、目標変速段をどのように決定するかにつき特に限
定するものではない．従って後述するように、いくつか
の方法の採用が考えられる．

【実施例】

第２図にこの実施例が適用される車両用自動変速機の全
体概要を示す． この自動変速機は、そのトランスミッション部としてト
ルクコンバータ部２０と、オーバードライブＩ！構部４
０と、前進３段後進１段のアンダードライブ機構部６０
とを備える． 前記トルクコンバータ部２０は、ボンプ２１、タービン
２２、ステータ２３、及びロックアップクラッチ２４を
備えた周知のものである．前記オーバードライブｍ楕部
４０は、サンギャ４３、リングギャ４４、プラネタリビ
ニオン４２、及びキャリャ４１からなる１組の遊星歯車
装置を備え、この遊星歯車装置の回転状態をクラッチＣ
Ｏ、ブレーキＢｏ、一方向クラッチＦｏによって制御し
ている． 前記アンダードライブＩＩ構部６０は、共通のサンギャ
６１、リングギャ６２、６３、プラネタリピニオン６４
、６５及びキャリャ６６、６７からなる２組の遊星歯車
装置を備え、この２組の遊星歯車装置の回転状態、及び
前記オーバードライブ機椙との連結状態をクラッチＣＩ
、Ｃ２、ブレーキ８１〜Ｂ３、及び一方向クラッチＦｌ
，Ｆ２によって制御している． このトランスミッション部及びこれを制御する油圧制御
装置の機械的な構成については、これ自体周知であるた
め、第２図においてスケルトン図示するにとどめ、詳細
な説明は省略する．この自動変速機は、上述の如きトラ
ンスミッション部、及びコンピュータ（ＥＣｔＪ）８４
を備える． コンピュータ８４には、エンジン１の出力（トルク）を
反映させるためのスロットル開度θを検出するスロット
ルセンサ８０、車速ｎ．を検出する車速センサ（出力軸
７０の回転速度センサ）８２、運転者の手元におかれた
シフトレバーの操作位置（Ｄ、２、Ｌ，Ｒ，Ｐ，Ｎ等の
位ｉｆ）　ヲ検出するシフトレンジセンサ９１、エンジ
ンの回転速度を検出するためのエンジン回転数センサ９
２、ステアリングの操舵角を検出する操舵角センサ９４
等からの各信号が入力される． コンピュータ８４には、車速−スロットル開度の変速マ
ップが予め記憶されており、後述する制御フローに従っ
てファジー推論によって目標変速段を決定し、自動変速
機がこの目標変速段となるように油圧制御回路８６内の
電磁弁Ｓ１、Ｓ２（シフトバルブ用》、及びＳＬ（ロッ
クアップクラッチ用）を駆動・制御し、第３図に示され
るような各クラッチ、ブレーキ等の係合の組合せを行っ
て変速を実行する． なお第３図において、○印は当該クラッチあるいはブレ
ーキが係台状態とされることを意味し、◎は、当該ワン
ウエイクラッチが駆動時（エンジン側から車輪側へ動力
が伝達されている状態〉において係合（ロック〉状態と
されることを意味している． 第４図に前記コンピュータ８４において目標変速段を決
定する原の制御フローを示す．なお、ここではシフトレ
バーが４つの前進変速段を有するｒ　ｐ　Ｊレンジに選
択された場合について説明する． まず、ステップＳｌにおいては、予め設定された変速マ
ップから現在の変速段（現変速段）Ｎ、アクセル開度θ
ａＣ、及び車速Ｖに基づいて基準変３！段Ｎ東が決定さ
れる．変速マップは、自動車の車３１ｒＶ及びアクセル
開度θ．Ｃ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ｒ　Ｄ　Ｊ、「２ノに
ついてそれぞれ定められている．第２５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（ＬＣとの直交座標において階段状に変速ライン
が設定されており、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．又、図
中の１、２、３、Ｏ／Ｄは、それぞれ第ｌ迷段、第２速
段、第３迷段、オーバードライブ段（第４速Ｆｉ＞を表
わしている．かかる変速マップから、現変速段Ｎ及びア
クセル開度θ．Ｃに基づいて複数の判定車速Ｖ．、Ｖ２
、ｖ３が設定され、それら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ＮＸが
従来と同様にして決定される．第２５図に示されている
判定車速Ｖ　１　、Ｖ　２、■３は現変速段Ｎが第３速
段でアクセル開度θαＣが４０％の場合であり、Ｖ≦Ｖ
１であれば第１速段「１』が基準変速段ＮＸとして決定
され、■＜＜Ｖ≦ｖ２であれば第２速段ｒ　２　）が基
準変速段Ｎ東として決定され、Ｖ　２　＜　Ｖ≦ｖ３て
あれば第３速段ｒ３Ｊが基準変速段Ｎ東として決定され
、Ｖ　ｓ　＜　Ｖであればオーバードライブ段「４」が
基準変速段ＮＸとして決定される． なお、上記現変速段Ｎは、電磁弁Ｓ１及びＳ２に対ずる
出力信号に基づいて読み込まれる．ス、この実ａ例では
低速段のグループとして第１速段、高速段のグループと
して第２速段〜第４速段が選択されている， ステップＳ２においては、上記基準変速段ＮＷ−に基づ
いて予め定められたファジー化ルール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γＱｔ（ｊ）が設定される．ファジー化ルール
Ｑ１は、上記基準変速段Ｎ東に近いか否かを基準として
満足度γＱ１（ｊ　）を定めるようになっており、例え
ば基準変速段Ｎ東については満足度γｏ１　（ｊ）＝１
、基準変速段Ｎ０に隣接する変速段Ｎ０±１については
満足度γＱｌ　（ｊ　）＝０．５、変速段Ｎ０±２につ
いては満足度γＱｔ　（ｊ　＞＝０．２５、変速段ＮＸ
±３については満足度γｏ１　（ｊ　）＝０．１５に設
定される． 第５図は、例えば基準変速段Ｎ東が第３速段の場合にお
ける各変速段の満足度γＱｔ（ｊ＞を示す図である．図
中ｊ＝１、２、３、４はそれぞれ第１速段、第２速段、
第３速段、Ｏ／Ｄ段（オーバードライブ段：第４速段〉
に対応する．次いで、ステップＳ３においてｒｊ＝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においてファジー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
γＲ　（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、
サプルールＡ，Ｂ、Ｂ’　、Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈを
用いて以下の４つの制御ルールＲｌ〜Ｒ４が設定されて
いる．なお、制御ルールＲ１はΔＮ＝０、即ち現変速段
Ｎ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　、即ち現変速段から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、ｉｌｌｉｆｌ＃ルールＲ３はΔＮ＝＋２、
＋３、即ち現変速段から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、即ち現変速段から
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． Ｒ　１　＝Ａａｎｄ　Ｂａｎｄ　Ｃ Ｒ２＝Ａａｎｄ　　Ｂ’　　ａｎｄ　　Ｃａｎｄ　　（
　　（Ｄａｎｄ　　Ｅ）ｏｒ（Ｆａｎｄ　　Ｇ）） Ｒ３＝Ａａｎｄ　　Ｂ’　　ａｎｄ　　Ｃａｎｄ　　Ｆ
ａｎｄ　　ＧＲ４＝Ａａｎｄ　　Ｂ’　ａｎｄ　Ｃａｎ
ｄ　　（Ｄ　　ｏｒ　Ｈ）又、上記各サブルール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， くサブルールＡ〉 「目標車両駆動トルクＴｏ０を出力できる」このサブル
ールは、各変速段において出力できる駆動トルクはエン
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７　ｏ　Ｘが含
まれるか否かを判定するもので、このサブルールを満足
する満足度を表わすメンバーシップ関数ｆ＾（Ｔｏ”）
の一例を第６図に示す．第６図における値Ｃ１及び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、
上記メンバーシップ関数ｆ＾（　Ｔ　ｏ富冫の値、Ｈｒ
Ｊち満足度はＯ以上１以下の数値で表わされ、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．又、
上記目標車両駆動トルクＴｏ東は、例えば第１２図に示
されているように、車速Ｖ及びアクセル開度θＣＬＣ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Ｎｅ０にだいたい
近い」 このサブルールは、例えば前記目標車両駆動トルク７’
　ｏ＊が比較的小さく、第ｌ速段からＯ／Ｄ速段までの
複数の変速段においてその駆動トルクＴＤ０を出力でき
る場合に、目標回転速度Ｎ　ｅｘｌに基づいてｆｉ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東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わすメンバーシップ関
数ｆ日（Ｎｅ”）の一例を第７図に実線で示す．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
等の間数によって表わされ、変速段に対応する前記′「
ｊ」の値に応じて設定される．又、上記目標回転速度Ｎ
　ｅ＊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”ｌ”　
ｏ　Ｋ　ｘ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． 〈サブルールＢ’＞ 「予想回転速度Ｎｅ’が目標回転速度Ｎｅ東に近い」 このサブ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
サブルールを満足する満足度を表わすメンバーシップ関
数ｆ日’　　（Ｎｅ”）の一例を前記第７図に一点Ｈ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
るノ このサブルールは、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、こサブのル
ールを満足する満足度を表わすメンバーシップ関数ｆ　
ｃ　（Ｎｅ′）の一例を第８図に示す．第８図における
値Ｃ３及び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． くサブルールＤ〉 「アクセルが定常状態である」 このサブルールは、アクセルの踏込み操作状況を表わす
アクセル開度θαＣの変化速度ｂαＣ（＝ｄθ．ｅ／ｄ
ｊ）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、このサブルールを満足する満足度を
表わすメンバーシップ間数ｆｏ（クαＣ）の一例を第９
図に実線で示す． くサブルールＥ〉 「前回シフト時からの経過時間Ｔが長い」このサブルー
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
わすメンバーシップ間数ｆｔ（Ｔ）の一例を第１０図に
示す．〈サブルールＦ〉 「アクセルの戻し速度が速い」 このサブルールは、アクセル開度θＣＣの変化速度ｂａ
ｃ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わすメンバーシップ関
数ｆ　Ｆ　（＃ｃｃ）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』 このサブルールは、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θＳが小さい場合にはカーブでないと判
定する．このサブルールを満足する満足度を表わすメン
バーシップ関数ｆ．（θＳ）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」 このサブルールは、アクセル開度θｃＬｃの変化速度ｂ
ａｃが正で比較的大きいか否かを判定するためのもので
、このサブルールを満足する満足度を表わすメンバーシ
ップ関数ｆ＋’（？ｃ＊ｃ）の一例を前記第９図に二点
鎖線で示す． ファジー推論法においては、ｒａｎｄＪは代数槓若しく
はミニマム演算等と定義され、「０『」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γＲ（ｊ　）はそれぞれ次式（１）
〜（４）で求められる． ？Ｒ　　（ｊ　　） ＝ｆ　　Ａ　　（Ｔ■　’　）　　ｘｆ　　ａ　　（Ｎ
ｅ　’　）ｘｆ　　ｃ　　（Ｎｅ’　　）　　　　　　
　　　　・・・（１）γＲ　　（ｊ　　） ＝ｆ　Ａ　（Ｔｏ”）ｘｆ　日’　　（Ｎｅ”）ｘｆ　
　Ｃ　　（Ｎｅ’　　）ｘｍａｘ　　（ｆ　　ｏ　　（
＃ｃｃ）ｘｆ　　Ｅ　　（Ｔ）　　．　　ｆ　　ｐ　　
（＃ｃ＊ｃ）ｘｆ　ｏ　（θｓ）ｌ　　　　　　　　　
・・・（２）γＲ　（″ｉ　） ＝ｆ　Ａ　（Ｔｏ”）ｘｆ　８′　（Ｎｅ”）ｘｆ　ｃ
　　（Ｎｅ’　　）　ｘｆ　　Ｆ　　（＃ｃ＊ｃ）ｘｆ
　Ｑ　（θＳ）　　　　　　　　　・・・（３）γＲ　
　（ｊ　　） ＝ｆ　Ａ　（Ｔｏ’）ｘｆ　Ｂ′　（Ｎｅ東）ｘｆ　Ｃ
　　（Ｎｅ’　　）　ｘＩＩａｘ　　（ｆ　　ｏ　（＃
ｃｃ）・　ｆ　Ｈ（δＱｃ）ｌ　　　　　　　・・・（
４）ここで、ステップＳ５Ａ及び３５Ｂの趣旨について
は後に述べるとして、まずｓ５、ｓ６、ｓ７、Ｓ８の一
連のステップの一般的な作用から説明する． 例えば、ｊ＝２で現在の変速段Ｎが「３」の場合には、
変化段数ΔＮは−１となるため、ががるステッグＳ５に
おいては前述したように制御ルールＲ４に従って上記（
４）式により第２速段が選択されるべき満足度γＲ（２
）が求められる．そして、このようにして満足度γＲ（
２）が求められると、次のステッグＳ６において、その
満足度γＲ（２）と前記ステップＳ２において設定され
た満足度γＱｌ　（２）とに基づいて、次式（５）に従
ってそれらの代数積から第２速段が選択されるべき総合
的な満足度γ《２）が算出される．γ（２）＝γＲ（２
）Ｘγｃｉｔ　　（２）・・・（５）ｊが１から４まで
変化するとして一般的に表わすと（５Ａ）のようになる
． γ（ｊ）＝γＲ（ｊ）Ｘγｏ＋（ｊ） ・・・（５Ａ） 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８４以下が繰り
返される．これにより、ｊ＝１からｊ＝４、即ち第１速
段からＯ／Ｄ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（但し、γ（１）はステップ５５Ａ、５５Ｂに
よりＮ京が１のときのみ算出：後述）．具体的には、ｊ
＝３の場合にはΔＮ＝Ｏ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
速段が選択されるべき満足度γＲ《３〉が求められ．次
のステップＳ６において第３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０／Ｄ段が選択されるべき満足度γＲ（４）が
求められ、次のステップＳ６においてＯ／Ｄ段が選択さ
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．ここでステップＳ５Ａ，９５Ｂの意味に
ついて説明する．ステップＳ５Ａ及び３５Ｂにおいては
、ステップＳ１において求められた基準変速段Ｎ８が１
でないときには、即ち高速段のグループに属していると
きには、最終的な目標変速段ｋが絶対に１（第１速段：
低速段グループに属する変速段）とならないようにする
ためのもので、具体的には、ステップＳ５Ａにおいて変
速マップによって求められた基準変速段Ｎ１が１でなく
、且つγＲ　（ｊ　）を計算する際のｊが１であったと
きには、γＲ（ｊ　）が０となるようにしている．この
結果、ステップＳ６においてγ（１）が必ずＯとなるた
め、γ（１）がγ（」）の中で最大値をとることはあり
得す、目標変速段ｋとして第１速段が（低速段グループ
に属する変速段）選択されることがなくなるものである
． これにより、例えばセンサ系のフェイル等の何らかの不
測の事態が発生したとしても、自動変速機が高速段状態
から第１速段にダウンシフトされることによって大きな
変速ショックが発生してしまうのを防止することができ
るようになる．なお、このステップＳ５Ａ，３５Ｂの横
戒で明らかなように、基準変速段Ｎ窯が１以外、即ち２
〜４であったときには最終的な目標変速段ｋが１となる
のが阻止されるが、基準変速段が１であったときには、
最終的な目標変速段ｋが１となり得るものであり、且つ
、ファジー推論の結果第２速段より高い変速段（高速段
グループに属する変速段）にもなり得るものである．こ
れは、■たとえ基準変速段Ｎ８が１であったとしても、
第２速段以上の方がより適切である場合が考えられるこ
と、及び■たとえセンサ系のフェイル等が発生した場合
であっても、アップシフト側にずれるのは特に問題とな
らないためである． 第１４図は現変速段Ｎが３、即ち第３速段の場合に、上
記ステップ８５〜３５Ｂにおいて算出された満足度γＲ
（」）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．なお、上記実施例では現変速段Ｎが第３
速段の場合であるため、現変速段から２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速段又は第２速段
の場合に、第３速段やＯ／Ｄ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８４〜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　）が選択
される．即ち例えば前記第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γ（ｋ　）と
して選択され、次のステップＳ１０において、選択すべ
き目標変速段として上記γ（ｋ）の「ｋ」、即ち上例で
は第２速段が決定される．そして、この決定に従って電
磁弁Ｓ１及びＳ２がそれぞれ励磁されることにより、自
動変速機が第３速段から第２速段へダウンシフトされる
． このように、本実施例の変速制御装置１４においては、
基準変速段Ｎ８が１のときには、全ての変速段に間して
ファジー推論がなされるが、１以外のときには第１速段
以外の変速段（高速段グループに属する変速段）の中か
ら、ファジー推論がなされ、目標変速段が決定される．
そのため、例えセンサ系にフェイル等が発生したりして
も第１速段にシフトされて大きな変速ショックが発生し
たりするのが防止される． 又、本実施例においては、ステップＳ１及びＳ２におい
て予め定められたアクセル開度θｃＬｃ及び車速Ｖをパ
ラメータとする変速マップに基づいて変速段毎に選択さ
れるべき満足度γＱｔ（ｊ）が設定されると共に、ステ
ップＳ５（及びＳ５Ａ、８５Ｂ）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γＲ　（ｊ
　）が予め定められた制御ルールＲ１〜Ｒ４に従って演
算され、それらの満足度γｏ１　（ｊ）及びγＲ　（ｊ
　）に基づいて総合的な満足度γ（ｊ　）がステップＳ
６において算出される．その上で、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目標変速段と
してステップＳ９及びＳ１０において決定されるため、
アクセル開度θαＣ及び車速Ｖをパラメータとする変速
マップのみでは対応できない種々の走行状態に即した最
適な変速制御が行われるのである． しかも、変速マップとファジー推論とを併用して変速段
を選択するようになっているところから、種々の走行状
悪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、そのプロダラム量が少なくて済むの
である．これは、ファジー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．又、基本的な変速マップが予め定めら
れているところから、この点に関するプログラム量はフ
ァジー推論を用いる場合に比較して少なくなり、変速判
断をファジー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
らのプログラム量の相違を第１６図で示すと、本実施例
のように変速マップとファジー４ｉＩ論とを併用した場
合には第１６図の実線のようになり、ファジー推論のみ
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．又、同図の二点鎖線は前記変速マップや補
正マップのみで変速制御を行った場合である．又、本実
瓶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、
例えばファジー推論による演算結果に基づいて変速マッ
プ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〈非ファジー化
）を行う必要がなく、この点に閲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、本実施例ではファジー推
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．又、こ
のようなファジー推論による変速制御によれば、例えば
アクセル開度の変化速度ｂ。Ｃ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、本発明の第２実旅例を第１７図を用いて説明する
． この第２実施例では、ステップＳ１において基準変速段
ＮＸを求めた後、ステップＳＩＡにおいてこの求められ
た基準変速ｆｆＮ”が１であるか否かを判定し、Ｎ東が
１であったときにはステップＳＩＢに進んでファジー推
論を行うことなく最終的な目標変速段ｋを１に確定する
ようにしている．即ち、ファジー推論は、基準変速段Ｎ
Ｘが２以上であったときにのみステップＳ２以降で実行
される．ステップＳ２以降については、ｊ＝１について
の演算が省略され、ｊが２〜４とされる．その他は第１
実施例と同様であるため重複説明は省略する． この第２実施例によれば、基準変速段ＮＸが２〜４の場
合には最終的な目標変速段ｋが決して第１速段にはなら
ないという先の第１実施例と同様な効果に加え、基準変
速段ＮＸが１であったときには、それ以降のファジー推
論を実行する必要がなくなるため、プロクラムの実行が
より簡素化されるという新たな利点が生じる． 一般に、目標変速段を判断するにあたってきめ細かさが
要求されるのは、高速段の領域である場合が多く、低速
段の領域では従来のアクセル開度θαＣ一車速Ｖのマッ
プのみで十分な場合が多い．従って、基準変速段Ｎ０が
１（低速段グループ）であるときには、更にファジー推
論を展開したとしてもやはり結果として第１速段が選択
されることが非常に多いという事情がある． そこで、この第２実施例では、基準変速段が第１速段で
あったときには、その段階でファジー推論を展開するの
を止め、プログラムの実行の簡素化を図ったものである
． 次に、本発明の第３実施例を説明する．この第３実施例
は第２３図から明らがなように前記第１実施例（第４図
〉のステップＳ２の代わりにステップＳＳ２を設けると
共に、ステップＳ５及びＳ６の代わりにステップ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． まず、ステップＳＳ２においては、予め定められた３つ
のファジー化ルール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γｏ＋（ｊ）、γｏ２（
ｊ’）、γｏ３（ｊ）が設定される．ファジー化ルール
Ｑ１は、前記第４図の第１実施例と同様に基準変速段Ｎ
東に近いか否かを基準として満足度を定めるもので、フ
ァジー化ルールＱ２は、基準変速段Ｎ０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、ファジー化
ルールＱ３は、基準変速段ＮＸ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る．基準変速段Ｎ東が
第３速段の場合にファジー化ルールＱ２、Ｑ３によって
設定される各変速段の満足度γＱ２（ｊ）、γｏ３（ｊ
）の一例をそれぞれ第１８図、．第１９図に示す《γｏ
＋（ｊ）は第５図参照）． 又、ステップＳＳ５は、上記ファジー化ルールＱｌ、Ｑ
２、Ｑ３を組み入れたファジー推論に基づく５つの制御
ルールＲＩ〜ＲＶ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．今、ステップＳ５Ａ．３５Ｂを無視して一般的
な説明から先に行うと、この制御ルールＲＩ〜ＲＶ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、上記ファジー化ルールＱｌ、Ｑ２、Ｑ３と前記サブ
ルールＤ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈと新たなサプルールＩとを用
いて以下のように設定されている．即ち、上記サブルー
ル■は、「アクセルが全閉である」ことを内容とするも
ので、該サブルールを満足する満足度ｆ　Ｉ（θｃＬｃ
）の一例を第２０図に示す．又、上記制御ルールＲＩは
ΔＮ＝Ｏ即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ＲＩｌ［はΔＮ＝＋１
即ち現変速段から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ＲＩ［［は
ΔＮ＝＋２、＋３即ち現変速段から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ＲＩＶはΔＮ＝一１即ち現変速段から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ＲＶはΔＮ＝−２、−３即ち現
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＝Ｑ１ａｎｄ　　（　（Ｄａｎｄ　Ｅ）　　ｏｒ
　Ｆ）ＲＩ［［＝Ｑ３ａｎｄＦ ＲＩＶ＝Ｑ１ａｎｄ（Ｈ　ｏｒ　Ｉ　）ＲＶ＝Ｑ３ａｎ
ｄ　Ｇａｎｄ　Ｈ 又、ｒａｎｄ」を代数積、「０『」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（：ｉ）＝γＱ２（ｊ）　　　　　　・・・（６）γ
（ｊ　＞ ＝ｒｏ１（ｊ　）Ｘｌｌａｘ　　（ｆ　ｏ　（＃ｃｃ）
ｘｆ　Ｅ　（Ｔ）　．　ｆ　Ｆ　（＃ｕｃ）　）・・・
　（７） γ　（ｊ　）＝γＱ３　　（ｊ　　）ｘｆ　　ｐ　　（
＃ｃｃ）・・・　（８） γ　（ｊ　　＞ ＝ｒｏ＋　　（ｊ　　）ｘｎａｘ　　（ｆ　　Ｈ　　（
＃ａｃ），ｆ　！　（θｃＬｃ））　　　　　　　・・
・（９）γ（ｊ冫 ＝γａｓ（ｊ）ｘｆａ（θＳ） ｘｆ　　Ｈ　　（＃ｃｃ）　　　　　　　−　（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のときはＳ５Ａ、３５Ｂによって
γ（１）＝Ｏとなり、第１速段が選択されるべき総合的
な満足度γ（１）は全くないとされ、ｊ＝２のときには
ΔＮ＝−１となり、制御ルールＲＴＶに従って上記（９
）式により第２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のときには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のときにはΔＮ＝＋１となり、制御ルールＲｌｒに
従って上記（７）式によりＯ／Ｄ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ＳＩＯにおいて選択されるのである． Ｓ５Ａ，３５Ｂの趣旨（ｖｌ能及び効果〉については前
記第１実施例と全く同様である．この第３実施例では上
記制御ルールＲＩから明らかなように、変速マップから
求められた基準変速段Ｎ０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渡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． 又、この第３実施例の変速制御装置によれば、ステップ
Ｓ５Ａ，３５Ｂについて前記第１実施例と同様な効果が
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γＱｔ（ｊ）、γＱｚ（ｊ）、γＱｓ（ｊ）が
設定されるため、一層運転者の意に即した変速制御が行
われ得るようになると共に、それらの満足度γｏ＋（ｊ
）、γＱ２　（ｊ　）、ｒＱｓ　（ｊ　）を制御ルール
Ｒ■〜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． ところで、この第３実施例と同じように３種類の満足度
γＱ１　（ｊ）、γＱ２（Ｊ）、γＱ３（ｊ　）を設定
するようにしながら、ステップＳＩＡ，ＳＩＢについて
先の第２実施例と同様な効果が得られるようにすること
もできる．これを第２４図に示す．なお、説明が重複す
ることになるため、個々のステップの具体的な説明は省
略する．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！ＩＩ！様で実施するこ
ともできる． 例えば、前記実施例では３種類のファジー化ルールＱＩ
　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γＱ４、γＱ５が得られるように
、基準変速段Ｎ’（図では第３速段）に対して変速比が
小さいＨｉｇｈギャ測を重視するファジー化ルールや、
逆にＬｏｗギャ側を重視するファジー化ルールなど、他
の種々のファジー化ルールを採用することも可能である
。 又、前記実施例ではファジー推論におけるｒａｎｄ」、
ｒＯｒＪ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、これらの定義や推論法を適宜
変更しても差支えない．又、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即ちサブルールは
適宜変更できる． このように、本発明においては、各種走行条件を考慮し
て具体的にどのようにしてファジー推論を行うかについ
て限定するものではない．又、上記実施例の自動変速機
は前進４段が達成されるものが示されており、且つ低速
段グループとして第１速段、高速段グループとして第２
速段〜第４速段を設定していたが、本発明においては、
変速段の数やグループの分け方を限定するものではない
．例えば、６速、８速の変速段を達戒可能な自動変速機
にあっては、低速段グループを第１速段及び第２速段、
あるいは第１速段〜第３速段とし、高速段グループをそ
れ以降の変速段とするこども可能である． 更に、前記実施例の変速マップはアクセル開度θｃＬｃ
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、屈曲線等の変速マップを設定したりす
ることもできる．なお、この変速マップをエンジンの仕
様や運転者の好み（マニュアル設定）等によって補正し
た後、基準変速段Ｎ束を求めるようにすることはむろん
可能である．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要旨を示すブロック図、第２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
構成を示す全体概略図、第３図は第１図の自動変速機に
おける変速段及びその変速段を成立させる際の係合要素
の係台状態を示す線図、 第４図は第１図の自動変速機の作動を説明する流れ図、 第５図は第３図のステップＳ２においてファジー化ルー
ルに従って設定される各変速段の満足度の一例を示す線
図、 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
す線図、 第１２図は目標車両駆動トルクを求めるためのデータマ
ップの一例を示す線図、 第１３図はエンジンの目徐回転速度を求めるためのデー
タマップの一例を示す線図、 第１４図は第３図のステップＳ５における推論結果の一
例を示す線図、 第１５図は第３図のステップＳ６における推論結果の一
例を示す線図、 第１６図はパラメータ数に対するプログラム量の増加の
程度について本実施例と従来装置とを比較して示した線
図、 第１７図は本発明の第２実施例の作動を説明する流れ図
、 第１８図及び第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ファジー化ルールに従って
設定される各変速段の一例を示す線図、 第２０図は第１７図のステップＳＳ５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線図、 第２１及び第２２図は、それぞれ上記第５図、第１８図
、第１９図とは更に異なるファジー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線図、 第２３図榛及び第２４図はそれぞれ本発明の第３、第４
実施例の作動を説明する流れ図である．第２５図は車速
一スロットル開度（エンジン負荷）の変速マップの例を
示す線図である．１４・・・変速制御装置、 ３２・・・マイクロコンピュータ、 γＱｔ（ｊ）、γｏ２（ｊ）、γａ３（ｊ）・・・設定
手段によって設定される各変速段の満足度、γＲ　（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　＾、
ｆ　日、ｆ　日′、ｔ　ｃ，ｆ　Ｏ，ｆ　Ｅ、ｆＧ，ｆ
Ｈ，ｆｌ・・・メンバーシップ関数、ＮＸ・・・基準変
速段、 ｋ・・・目標変速段． ｆＦ、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の変速段の切換えを自動的に行うように構成
   した自動変速機の変速段制御装置において、前記複数の
   変速段を、低速段グループと高速段グループとに分ける
   手段と、 車速及びエンジン負荷で構成される変速マップにより、
   基準変速段を求める手段と、 求められた基準変速段が、前記高速段グループに属する
   ときは、該高速段グループの中から、他の走行条件をも
   考慮した上でファジー推論を行つて目標変速段を決定す
   る手段と、を備えたことを特徴とする自動変速機の変速
   段制御装置。