JPH03239858A - 車両用自動変速機 - 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 この発明は複数の摩擦係合手段の係合・解放によって歯
車列を介した動力の伝達経路を変えて所定の変速段に設
定する車両用の自動変速機に関し、特に所定の変速段を
設定するための摩擦係合手段の係合・解放の組合せパタ
ーンが複数種類ある自動変速機に関するものである。

従来の技術 自動車などの車両に搭載される自動変速機には、小型で
軽量であること、変速のための制御が容易なこと、変速
ショックが少ないことなどの特性の他に、適当な値の変
速比の変速段を多数設定できることが望まれる。設定可
能な変速段の数を多くするには、歯車列を構成する遊星
歯車機構の数を多くシ、あるいはクラッチやブレーキな
どの摩擦係合手段の数を多くして歯車列を構成している
回転要素の連結関係や固定状態を多様に変えるよう構成
すればよい。本出願人はその一例として、三組の遊星歯
車機構を主体として歯車列を構威し、変速比が等比級数
に近い関係となる前進第１速ないし第５速と後進段とを
主要な変速段とし、その他に第２速と第３速との間の中
間段や、第３速と第４速との間の中間段を設定できる自
動変速機を既に提案した。その自動変速機では、歯車列
を構成しているｉ＠境！機構の要素箱±の遵寛犠覧や固
定状態を多様に変えることができるため、設定可能な変
速段数が多くなることに加え、所定の変速段を設定する
ための摩擦係合手段の係合・解放ノ組合せのパターン（
すなわち係合・解放パターン）が複数種類ある。その係
合・解放パターンには、回転部材の回転数に変化がない
もの、およびいずれかの回転部材の回転数が変わるもの
があり、したがって所定の変速段を設定するための摩擦
係合手段の選択の仕方によっては、変速ショックや変速
制御性、さらには摩擦係合手段の耐久性に大きな影響が
出る。そこで本出願人は、所定の変速段を設定するため
に複数の係合・解放パターンを選択可能な自動変速機を
対象とした変速制御方法であって、変速を実行するため
に切換え動作させる摩擦係合手段の数が二つ以下で、ま
た回転部材の変動回転数が可及的に小さくなる係合・解
放パターンを選択して変速を行なう方法を既に提案した
（特願平１−２８０９５号）。

発明が解決しようとする課題 上記の本出願人の提案に係る方法では、変速ショックを
低減し、また変速制御が容易になり、さらには摩擦係合
手段の耐久性を向上させるなどの種々の利点がある。し
かしながら変速は走行条件の多様な変化に伴って行なう
ものであるから、隣接段への変速のみならず、二段階以
上離れた変速段への所謂飛越し変速を行ない、あるいは
その際の中間の変速段に一時的に設定するなど、変速の
形態は様々である。またその変速の際のエンジン出力や
回転数などは常に異なっており、したがって変速に伴っ
て生じる車両の挙動への影響も一義的には決まらない。

この、ように変速に関係する要因あるいは変速の及ぼす
影響は様々あるが、上述した本出願人の提案に係る変速
制御方法では、それらの要因あるいは影響を必ずしも全
て満足させ得るものとはならない。また関係する要因を
センサーで検出して人力データとした場合には、従来知
られていた方法では制御が相乗的に複雑化する問題があ
る。

この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、簡
単な制御手順で最適な係合・解放パターンを決定するこ
とのできる自動変速機を提供することを目的とするもの
である。

課題を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、複数の摩擦
係合手段とこれらの摩擦係合手段の係合・解放の状態に
応じて変速比の互いに異なる複数の変速段に設定される
歯車列とを有するとともに、所定の変速段を設定する摩
擦係合手段の係合・解放の組合せパターンが複数種類あ
る自動変速機において、ファジー推論によって、所定の
変速段を設定する摩擦係合手段の係合・解放の組合せパ
ターンに関係する複数の要因についての各パターンごと
の度合を求めるとともにその度合に基づく摩擦係合手段
の係合・解放パターンの決定を行なう制御装置を設けた
ことを特徴とするものである。

作　　　　　用 この発明の自動変速機では、所定の変速段を設定するめ
の係合・解放パターンは複数種類あり、その変速段を設
定するべく選択する係合・解放パターンごとに、切換え
動作させるべき摩擦係合手段の数や、摩擦係合手段の負
荷トルク、回転部材の変動回転数などの多数の要因に及
ぼす影響が異なるが、制御装置は、それらの要因の度合
を計数化するとともに各係合・解放パターンごとの各要
因の度合の算出、ならびにその度合に基づく係合・解放
パターンの決定をファジー推論によって行なう。その結
果、多数の入力データがあっても簡単な制御で適切な係
合・解放パターンを決定することができる。

実　　施　　例 つぎにこの発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図に示す例は三組のシングルピニオン型遊星歯車機
構り、２．３を主体として歯車列を構成したものであっ
て、これらの各遊星歯車機構１゜２．３における各要素
が次のように連結されて構成されている。すなわち第１
遊星歯車機構１のキャリャＩＣと第３遊星歯車機構３の
リングギヤ３Ｒとが一体となって回転するよう連結され
るとともに、第２遊星歯車機構２のリングギヤ２Ｒと第
３遊星歯車機構３のキャリヤ３Ｃとが一体となって回転
するよう連結されている。また第１遊星歯車機構１のサ
ンギヤ１Ｓは第２クラッチ手段に２を介して第２遊星歯
車機構２のキャリヤ２Ｃに連結される一方、第４クラッ
チ手段に４を介して第２遊星歯車機構２のサンギヤ２Ｓ
に連結され、さらに第２遊星歯車機構２のキャリヤ２Ｃ
は第５クラッチ手段に５を介して第３遊星歯車機構３の
サンギヤ３Ｓに連結されている。

なお、上記の各要素の連結構造としては、中空軸や中実
軸もしくは適宜のコネクティングドラムなどの一般の自
動変速機で採用されている連結構造などを採用すること
ができる。

入力軸４は、トルクコンバータや流体継手などの動力伝
達手段（図示せず）を介してエンジン（図示せず）に連
結されており、この人力軸４と第１遊星歯車機構１のリ
ングギヤＩＲとの間には、両者を選択的に連結する第１
クラッチ手段Ｋｌが設けられ、また入力軸４と第１遊星
歯車機構１のサンギヤＩＳとの間には、両者を選択的に
連結する第３クラッチ手段に３が設けられている。

上記の第１ないし第５のクラッチ手段Ｋｌ、〜に５のう
ち第４クラッチ手段に４は、互いに並列の関係にある一
方向クラッチ２０と多板クラッチ２２とによって構成さ
れており、他のクラッチ手段は多板クラッチによって構
成されている。なお、実用にあたっては、各構成部材の
配置上の制約があるから、各クラッチ手段Ｋ１．に２．
に３．に４、に５に対する連結部材としてコネクティン
グドラムなどの適宜の中間部材を介在させ得ることは勿
論である。

また上記の遊星歯車機構１，２．３における回転部材の
回転を阻止するブレーキ手段として、第３遊星歯車機構
３のサンギヤ３Ｓの回転を選択的に阻止する第１ブレー
キ手段Ｂｌと、第２遊星歯車機構２のキャリヤ２Ｃの回
転を選択的に阻止する第２ブレーキ手段Ｂ２と、第２遊
星歯車機構２のサンギヤ２Ｓの回転を選択的に阻止する
第３ブレーキ手段Ｂ３と、第１遊星歯車機構上のサンギ
ヤ１Ｓの回転を選択的に阻止する第４ブレーキ手段Ｂ４
とが設けられている。これらのブレーキ手段のうち第１
ブレーキ手段Ｂ１は、第３遊星歯車機構３のサンギヤ３
Ｓとトランスミッションケース（以下、単にケースと記
す）６との間に設けられた一方向クラッチ４０とこの一
方向クラッチ４０と並列の関係にあるバンドブレーキ４
２とによって構成されており、また第２ブレーキ手段Ｂ
２は多板ブレーキであり、さらに第３ブレーキ手段Ｂ３
および第４ブレーキ手段Ｂ４はそれぞれバンドブレーキ
によって構成されている。なお、実用にあたっては、こ
れらのブレーキ手段Ｂｔ、Ｂ２゜Ｂ３．Ｂ４　とこれら
のブレーキ手段Ｂｌ、Ｂ２゜Ｂ３．Ｂ４によって固定す
べき各要素との間もしくはケース６との間に適宜の連結
部材を介在させ得ることは勿論である。

そしてプロペラシャフトやカウンタギヤ（それぞれ図示
せず）に回転を伝達する出力軸５が、互いに連結された
第２遊星歯車機構２のリングギヤ２Ｒと第３遊星歯車機
構３のキャリヤ３Ｃに対して連結されている。

この第１図に示す構成の自動変速機では、前進５段・後
進上段を主たる変速段とし、これに前進第２速と第３速
との間に所謂第２．２速、第２．５速、第２．７速の変
速段を付加し、かつ前進第３速と第４速との間に所謂第
３．２速と第３，５速とを付加した前進１０段・後進上
段の変速段を設定することが原理的には可能であり、ま
た第２，２速、第２．７速、第３．２速および第３．５
速を除いた他の変速段では、当該変速段を設定するため
のクラッチ手段およびブレーキ手段の係合・解放の組合
せ（所謂係合・解放パターン）は複数組あり、これを作
動表として示せば第１表のとおりである。なお、第１表
において、Ｏ印は係合することを示し、空欄は解放する
ことを示し、また本田は係合させてもよいことを示し、
さらにこの本田には第１速の第６クラッチ手段に５や第
１ブレーキ手段Ｂ１などのように解放しても変速比や回
転状態に変化が生じないもの、第４速のｂ欄のパターン
における第１ブレーキ手段Ｂｌのように解放すれば変速
比は変化しないが回転状態が変化するもの、第２速のｂ
欄のパータンにおける第４クラッチ手段に４や第３ブレ
ーキ手段Ｂ３のように他の＊印の手段を係合させていれ
ば解放しても変速比および回転状態に変化が生じないも
のを含む。また第１表において第２速、第３速、第４速
、第５速および後進段でのａ、ｂ、ｃ・・・の符号を付
した欄は、当該変速段を設定するための係合・解放パタ
ーンのうち遊星歯車機構の回転要素の回転数が異なるも
のの係合・解放パターンであることを示し、さらに■。

■、■・・・の符号は遊星歯車機構の回転要素の回転数
が異ならないものの係合・解放パターン同士の種別を表
わす。

（この頁、以下余白） また第２表には、各係合・解放パターンでの回転要素の
回転数を入力軸４の回転数に対する比率で示してあり、
さらに第３表には、各摩擦係合手段の負荷トルクを、各
係合・解放パタ一ンごとに入力トルクに対する比率で表
わしである。

（この頁、以下余白） 第　　３ 表 第１表は原理的に設定可能な変速段を示すものであり、
実用の際にはこれらの変速段のうちから動力性能や加速
性などの点で優れたものとなる変速段を選択して設定す
ることになる。また第１図に示す例では、第４クラッチ
手段に４および第１ブレーキ手段Ｂ１のそれぞれが、一
方向クラッチ２０．４０を備えた構成であるから、第４
クラッチ手段に４の係合状態は、第１遊星歯車機構１の
サンギヤＩＳと第２遊星歯車機構２のサンギヤ２Ｓとの
相対回転方向が一方向クラッチ２０の係合する方向であ
れば、通常時は一方向クラッチ２０によって係合状態を
維持し、エンジンブレーキを必要とする際に多板クラッ
チ２２を係合させ、また上記二つのサンギヤＩＳ、２Ｓ
の相対回転方向が一方向クラッチ２０の解放する方向で
あれば、多板クラッチ２２を係合させて第４クラッチ手
段に４を係合状態とする。また第１ブレーキ手段Ｂ１に
ついても同様であって、第３遊星歯車機構３のサンギヤ
３Ｓの回転方向が一方向クラッチ４０の係合する方向で
あれば、一方向クラッチ４０を係合させて第１ブレーキ
手段Ｂ１を係合状態とし、エンジンブレーキを必要とす
る際に多板ブレーキ４２を係合させ、これとは反対に第
３遊星歯車機構３のサンギヤ３ｓの回転方向が一方向ク
ラッチ４０の解放する方向であれば、多板ブレーキ４２
を係合させて第１ブレーキ手段Ｂ１を係合状態とする。

そして第１表に示すいずれかの変速段を設定するための
変速制御およびその変速段を設定する係合・解放パター
ンの決定などの制御を行なう制御装置として、前記クラ
ッチ手段やブレーキ手段に対してこれらを係合・解放さ
せるための油圧を給排する油圧制御装置Ｃと、各種の入
力データに基づいて油圧制御装置Ｃに対して電気的な指
示信号を出力する電子コントロールユニット（Ｅ　ＣＵ
）Ｅとが設けられている。その油圧制御装置Ｃは、調圧
バルブ、変速制御バルブ、その変速制御バルブを動作さ
せるための電磁弁等を設けたものであって、従来知られ
ているものを採用でき、したがって電子コントロールユ
ニットＥによる直接的な制御対象は、−例として油圧制
御装置Ｃにおける電磁弁である。また電子コントロール
ユニットＥはマイクロコンピュータを主体とする演算機
能を備えたものであって、その入力信号の一例を具体的
に示せば、第２図のとおりであり、これら以外に舵角、
路面傾斜、タイヤ回転数、車軸駆動トルク、車両加速度
、タイヤ空気圧、路面摩擦係数などがある。

第工表ないし第３表から明らかなように、設定する変速
段やその変速段を設定するための摩擦係合手段の係合・
解放のパターンによって回転部材の回転数や摩擦係合手
段にかかる負荷トルクが様々に変化し、また変速の際に
切換えるべき摩擦係合手段の数が異なるなど、変速に関
係する要因は多数あり、そこで上記の制御装置による変
速段の決定および決定した変速段を設定するための係合
・解放パターンの決定はファジー推論によって行なわれ
る。その制御方法を以下に説明する。

第３図は変速段の決定のための制御フローチャートであ
って、この図に示す例では、全ての可能な変化段数ΔＮ
に関してその満している「度合」を求め、最も満してい
る「度合」の高いΔＮに対応する変速段を目標変速段Ｎ
５ｈ（−Ｎ＋ΔＮ）とするようにしている。

以下、各ステップ毎に順に説明する。

ステップ１００　　： 変速できる変化段数ΔＮの最小値ΔＮ　ｒＢｉｎと最大
値ΔＮｍａｙを計算する。

ステップ１０２ ΔＮをΔＮ　ｍｉｎにセット。

ステップ！０４： 変化段数がΔＮのとき（即ち目標の変速段ＮｓｈがＮ＋
ΔＮのとき）の制御ルールを満している「度合」γ（Δ
Ｎ）を計算する。この場合、０≦γ（ΔＮ）≦１であり
、全く満していなければ、γ（ΔＮ）−〇、完全に満し
ていればγ（ΔＮ）＝１．とされ、その他はその満して
いる「度合」に応じて０〈γ（ΔＮ）く１の特定の値が
求められる。

ステップ１０６： 変化段数ΔＮがΔＮｍｇｘに達していればステップ１１
０へ進む。達していなければステップ１０８へ進む。

ステップＬ０Ｂ＝ 変化段数ΔＮを＋■アップさせてステップ１０４を繰返
す。

ステップ１１０　　： 可能な変化段数ΔＮの全てについて制御ルールを満して
いる「度合」を比較し、最も大きい「度合」を示す変化
段数ΔＮに対応する変化段を目標変速段Ｎｓｈとして選
択する。

ステップ１１２： 目標の変速段Ｎｓｈをセットする。

つぎに前記ステップ１０４における制御ルールの例を示
す。

■　ΔＮ−０（現変速段維持）のときの満すべき制御ル
ール。

・サブルールＡ！　；　〔目標駆動トルクＴＤ’を出力
できる］ 目標駆動トルクＴＤ’は第４図に示すように、車速Ｖを
パラメータとしてアクセル開度θと相関関係があり、そ
してこのサブルールＡ【を満す度合γ６は、目標回転速
度ＴＤ０の関数ｆ＾　（ＴＤｏ）（このように「度合」
を表わす関数をメンバーシップ関数という）として第５
図のように定められる。

・サブルールＢｌ　　：　　（エンジン回転速度Ｎｅが
目標回転速度Ｎｅ’に近い〕 このサブルールＢｙを満す度合γ８は、目標エンジン回
転速度Ｎｅ’の関数ｆＢ（Ｎｅ６）として、第６図のよ
うに決定されている。

なお、目標エンジン回転速度Ｎｅ’は、この実施例では
目標馬力（目標駆動トルクＴＤ’Ｘ車速■に比例）をパ
ラメータとして求めるようにしている。その例を第７図
に示す。ここでは、与えられた目標馬力ＰＳ０に対して
、燃費率、エンジンの安定状態、ノッキング等を考慮し
てこれらを最適に満すＮ　ｅ　Ｏをマツプ化している。

・サブルールＣ＊　　：　　［エンジン回転速度Ｎｅが
許容範囲内にある］ このサブルールＣ！を満す度合γＣは、エンジン回転速
度Ｎｅの関数ｆＣ（Ｎｅ）として第８図に示されるよう
に定められる。

変化段数ΔＮが０のときの制御ルールにおけるサブルー
ルは以上のように決定されており、総合的に満すべき制
御ルールはＲ＝ＡＩ　＠ｎｄ　ＢＩ　５ｎｄＣｘで表わ
される。

あいまい工学によれば、ｒａｎｄＪは代数積（通常の掛
算）と定義されたりミニマム演算と定義されたりするが
、今、このｒａｎｄ　Ｊを代数積と定義した場合、変化
段数Ｎ＝０のときの制御ルールを総合的に満す度合γ（
ΔＮ＝０）は次式のように表わされる。

γ（ΔＮ＝Ｏ’）＝γ　×γ　×γ　　　・・・（１）
ＢＣ ■　ΔＮ＝＋１のときの満すべき制御ルール。

・サブルールＡ！　：　〔目標車両駆動トルクＴＤ’を
出力できる〕 このサブルールＡｘは上記■のサブルールＡ！と同様で
ある。

サブルールＢ’　ｘ　：　　（エンジン回転速度Ｎｅが
目標回転速度Ｎｅ’に近 い〕 このサブルールＢ′ｘは、前述の■のサブルールＢ！と
同様であり、ダッシュを付けた趣旨は、Ｂｌに対してＢ
”ｘは目標回転速度Ｎｅ０に対しより近い場合に変速さ
せるため、変速段を維持しやすくする（変速の頻度が少
なくなるようにする）ため、すなわち変速する限りは、
より目標回転速度Ｎｅ０に近づく場合に変速させる必要
があるとの理由に基づいている。

・サブルールＣＩ　　〔エンジン回転速度Ｎｅが許容範
囲内にある〕 このサブルールＣＩは上記■のサブルールＣｍと同様で
ある。

・サブルールＤＩ　　：　　（アクセルが定常〕このと
きのサブルールＤｘを満す度合γＤは、アクセル踏み込
み速度ｄθ／ｄｌの関数＋Ｄ（ｄθ／ｄ（）として第９
図に示されるように決定されている。

・サブルールＥｘ　　：　　［前回シフト時からの時間
経過が長い〕 このサブルールＥＸの満す度合γ８は、経過時間Ｔｂｓ
の関数ｆＥ　　（Ｔｂｓｌ　　として第１０図に示され
るように決定されている。

・サブルールＦ！　・　〔アクセルを戻す〕このサブル
ールＦＩを満す度合γＦは、アクセル踏み込み速度ｄθ
／ｄｊの関数ｆＦ　　（ｄθ／ｄ（）として第９図に示
されるように決定されている。・サブルールＧｒ　　：
　　（カーブでない〕このサブルールＧｌを満す度合γ
Ｇは、操舵角θＳの関数ｆＧ　（θＳ）として第１１図
に示されるように決定されている。

変化段数ΔＮが十工のときの制御ルールＲはＡＩ　ａｎ
ｄ　Ｂ’　！　ａｎｄ　ＣＩ　ａｎｄ　　（（Ｄｘ　ａ
ｎｄ　Ｅりｏｒ　（Ｆｌ　ａｎｄ　ＧＫ　）　）　と表
わすことができる。ここで、「あいまい工学」のｒｏｔ
（論理和）」をマキシマム演算と定義した場合、変化段
数ΔＮが＋１のときの制御ルールを総合的に満す度合γ
（ΔＮ＝＋　ｌ）は次式のように表わすことができる。

γ（ΔＮ＝＋ｌ） ＝γ　×γ　′　×γ　×　（旧！　（γ　×γＥ１Ａ
ｌｌ　　　　　　　ＣＤ γ　×γＧ））　　　　　　　　　　　・・・（２）ド ■　ΔＮ−＋２．＋３　　、・・・・・・のときの満す
べき制御ルール。

・サブルールＡＸ　　：　　Ｃ目標車両駆動トルクＴＤ
を出力できる〕 このサブルールＡＩは上記■のサブルールＡｌと同様で
ある。

・サブルールＢｌ　！　・　〔エンジン回転速度Ｎｅが
目標回転速度Ｎｅ’に近 い〕 このサブルールＢ’　Ｉは前述した■のサブルールＢ’
　１と同様である。

・サブルールＣ１：　　（エンジン回転速度Ｎｅが許容
範囲内にある〕 このサブルールＣｘは上記■のサブルールＣ１と同様で
ある。

・サブルールＦ！　：　〔アクセルを戻す〕このサブル
ールＦＩは上記■のサブルールＦｌと同様である。

・サブルールＧ！　・　〔カーブでない〕このサブルー
ルＧ！は上記■のサブルールＧｘと同様である。

このようなサブルールからなるΔＮが（＋２＋３　、・
・・・・・）のときの制御ルールＲは、ＡＩ　ａｎｄＢ
’　ｘ　ａｎｄ　ＣＩａｎｄ　ＦＫ　ａｎｄ　ＧＫとし
て表わされ、ｒａｎ＋ＩＪを１代数積と定義すると、変
化段数ΔＮが（＋２．　＋３　　、・・・・・・）のと
きの制御ルールを総合的に満す度合γ（ΔＮ＝＋２．＋
３　、・・・・・・）は次式のようになる。

γ（ΔＮ＝＋２．＋３　　、・・・・・・）＝γ＾×γ
　Ｌ　　ｘγ　×γＦ×γＧ　　・・・（３）■　ΔＮ
＝−１．−２．　　・・・・・・のときの満すべき制御
ルール。

・サブルールＡｌ　　：　　（目標駆動トルクＴＤ’を
出力できる〕 このサブルールＡｔは上記■のサブルールＡＸと同様で
ある。

・サブルールＢ’ｘ： 〔エンジン回転速度Ｎｅが 目標回転速度Ｎｅ’に近 い〕 このサブルールＢ’　ｘは前述した■のサブルールＢ’
　Ｉと同様である。

・サブルールＣ！　：　〔エンジン回転速度Ｎｅが許容
範囲内にある］ このサブルール と同様である。

・サブルールＤｘ　　〔アクセルが正常〕このサブルー
ルＤＩは上記■のサブルールＤｘと同様である。

サブルールＨ！　　〔アクセルを踏み込む〕このサブル
ールＨｌを満す度合γＨは、アクセル踏み込み速度ｄθ
／ｄｌの関数ｆＨ　（ｄθ／ｄＩ）として第↓２図に示
すように決められている。

変化段数ΔＮが（−１，−２，　　・・・・・・）のと
きの制御ルールＲはＡｌ　ａｎｄ　Ｂ’　ｘａｎｄ　Ｃ
！ａｎｄ（ＤＩｏｒ　Ｈｌ　）として表わされ、この制
御ルールを総合的に満す度合γ（ΔＮーー１，ー２，・
・・・・・）は次式のように表わされる。

γ　（ΔＮ＝−１，　　−２．　　・・・・・・）＝γ
　　×γ　　　×γ　　ｘ　　（ｍｇｘ　　（γ　　、
γ　　））＾　　　　Ｂ　　　　　　　ＣＤＩ（ ・・・・・・　（４） なお、この■〜■の制御ルールにあっては、ｒｉｎｄ　
Ｊを代数積、「ｏ＋Ｊをマキシマム演算と定義していた
が、「あいまい工学」における他の定義を用いてもよい
。例えばｒａｎｄＪをミニマム演算と定義するようにし
てもよい。

又、前述したように、第３図のステップ１１０では、γ
（ｉ）（ｉ−・・・・・・−１．０．＋１，　　・・・
・・・）の最大値となるｉを選択しているが、次式によ
り、・・・・・、γ（−１）、　　γ（０）、γ（＋１
）、　　・・・・・・の重心に最も近い１を選択する方
法を採ることもできる。

Ｊ二ｌＪｆａシへ 」＝ΔＮｍｉｎ　、　　−−−−−−、　　ΔＮ旧ｘこ
のように　・・・・・・、γ（−１）、　　γ（０）、
γ（＋１）、　　・・・・・・　の重心に最も近いｉを
選択する方法を適用した場合の利点は以下の通りである
。

第１２図に示されるようなγ（ｉ）の分布となっている
場合、γ（ｉ）の最大値となるｉを選択する方法によれ
ば、第■速段が選択されることになる。しかしながら、
重心に最も近いｉを選択する方法によれば、第２速段が
選択されることになる。第１２図のような山が２つ、即
ち谷が１つあるような分布は一般には生じないが、ある
サブルールによってはΔＮはプラス側の方向でより満足
する度合が高くなり、又同時にあるサブルールによって
はΔＮがマイナス側の方向で満足する度合が高くなるこ
とがあるため、これらのサブルールの組合せによっては
、山が２つある分布となることがあり得る。このような
場合、重心に最も近いｉを選択する方法によれば、その
中庸を採るような効果が得られることになる。

以上の説明では、入力信号（Ｎｅ，　　θＳ等）あるい
は目標値（Ｎｅ’　、ＴＤ　’等）については、特定の
正確な値として扱ったが、論理式がもともとあいまいで
あるから、必ずしも正確である必要はない。極端な場合
、あいまいな値のままでもよい。すなわちあいまい工学
を応用しているため特に問題が生じないのである。例え
ば、目標車両駆動トルクＴＤ’が「大きい」　「中位」
　「小さい」・・・・・・、舵角θＳが「およそ５°」
というようにしてもよい（第１３図参照）。

したがって検出センサはそれほど高性能のものが要求さ
れず、又計算式もラフであってよいためシステムによっ
ては低コスト化も可能である。

以上のようにして、あいまい工学を応用した論理演算に
よって変速段を決定した場合は、個々のサブルールの決
定の如何により、それぞれのサブルールが持つ特有のあ
いまい度をより適確に把握することができ、全てのサブ
ルールを１又は０に決定する方法に比べ、むしろドライ
バーの要求にマツチした結果を得ることができる。

なお、上述の実施例におけるメンノくーシツプ関数は０
〜１の間で連続的な値を取るように設定していたが、こ
のメンバーシップ関数は当然に不連続であってもかまわ
ない。例えば、サブルールを満すかどうかが明確に分け
られる場合は０か工たけを値として取るようにしてもよ
い。例として、サブルールＣ１の場合について２値化さ
れた様子を第１４図に示す。このように、あいまい工学
を応用した論理演算基本としながら、その中て↓又はＯ
に２値化されたサブルールを組入れるのは全く自由であ
る。

むしろ、全てを０又は１で２値化する例は、あいまい工
学（ファジー推論）を応用した後の実施例の特別な例で
あるとも言えるものである。

第１図に示す歯車列を備えた自動変速機では、第１速や
第２速などの変速段を設定するための摩擦係合手段の係
合・解放パターンが複数種類あり、したがって上述のよ
うにファジー推論で決定した目標変速段Ｎｓｈが、複数
種類の係合・解放パタンで設定できる変速段であれば、
つぎに当該変速段を設定するための係合・解放パターン
をファジー推論によって決定する。この場合も上述した
変速段の決定の場合と同様に、係合・解放パターンの選
択によって影響を受ける要因を考慮して制御が行なわれ
るが、それらの要因はあいまいな概念によるものであっ
て、これらは以下に示すサブルールとして計数化され、
演算される。

すなわち目標変速段Ｎ＋ｈを設定できる全ての係合・解
放の組合わせのパターン（以下、単に組合せと記す）Ｎ
！に対してその満足している「度合」を求め、最も満し
ている「度合」の高いＮ＋に対応する変速段達成用の組
合せを目標組合せＮＭとして出力するようにしている。

その制御フローチャートは第１５図のとおりである。以
下、各ステップごとに順に説明する。

ステップ２００ 前述したステップｌ　１．２で決定した目標変速段Ｎ！
ｈに対して、実現できる摩擦係合手段の組合せ（ａ−■
１　ａ−■、ａ−■、　　・、ｂ−■１　ｂ−■。

・・・、Ｃ２・・・）を計算する。

ステップ２０２ 可能な組合せＮ＋について制御ルールを満している度合
β（Ｎ＋：ａ−■、ａ−■、・・・・・・、Ｃ）を計算
する。

ステップ２０４ ステップ２Ｇ２で計算した度合β（Ｎ＋）の値を比較し
て最も大きいものを求める。

ステップ２０６： β（Ｎ＋）の最大となる組合せを、目標組合せＮＭとし
て出力する。

つぎに上述したステップのうちステップ２０２における
制御ルールの例を示す。

・サブルールＪ：　〔変速段維持中に回転変動を生じな
い〕 このサブルールＪを満す度合β１は入力軸回転数の関数
として第１６図に示すように決定されている。

・サブルールに：　〔変速段維持中の負荷トルクが小さ
い〕 このサブルールＫを満す度合βにはスロットル開度θを
パラメータとして負荷トルクの関数として表わされ、第
１７図に示すように決定されている。

・サブルールＰ：　〔変速段維持中の回転メンバー間の
相対回転数が少ない〕 このサブルールＰを満す度合βＰは各歯車のギヤ比ρに
よって第２表から一義的に決まる。

・サブルールＬ、〔現在の変速段（組合せ）に対して変
速に際し切換え動作さ せるべき摩擦係合手段の数が 少ない〕 このサブルールＬを満す度合βＬは第１８図に示すよう
に決定されている。

・サブルールＭ：　〔変速に際しクラッチ　１Ｇクラツ
チ（いずれかのクラッチ手 段を解放すると同時に他のク ラッチ手段を係合させる）の 変速がない〕 このサブルールＭを満す度合βＭは第１９図に示すよう
に決定されている。

・サブルールＮ：　〔変速中に回転変動が少ない〕この
サブルールＮを満す度合βＮは、車速Ｖをパラメータと
して第２０図に示すように決定されている。

以上のサブルールから制御ルールＹは、Ｙ＝Ｊ　　！ｎ
ｄ　　Ｋ　　ａｎｄ　　Ｌ　　ａｎｄ　　Ｍ　ａｎｄ　
　Ｎｎｄ　　Ｐ で表わされ、この制御ルールを満す度合βは、β＝βｊ
×βに×βＬ×βＭ×βＮ×βＰで表わされる。この度
合βを各組合せについて求め、βが最大となる組合せＮ
Ｚを、目標変速段Ｎｓｈを設定する組合せとして決定し
、これを選択する。

なお、上記の例では、制御ルールＹを代数積として定義
しているが、これ以外に代数和として定義してもよい。

また最大値を採る替りに重心に最も近い値を選択するこ
ととしてもよい。

また一方、上述した実施例では変速段の決定と、係合・
解放パターンの決定とをファジー推論によって行なうこ
ととしているが、この発明では、用は、係合・解放パタ
ーンの決定をファジー推論によって行なえばよく、変速
段の決定は、従来一般に行なわれているように、基本的
には車速とスロットル開度とに基づく方法で行なっても
よい。

さらにこの発明は第を図に示すギヤトレーンを備えた自
動変速機だけでなく、他の構成のギヤトレーンを備えた
自動変速機を対象として適用することもでき、要は、所
定の変速段を設定するための摩擦係合手段の係合・解放
の組合せパターンが複数種類ある自動変速機を対象とし
て適用でき、その例として本出願人が既に提案した特願
平１１８５１５１号、特願平１−１８５１５２号、特願
平１−１８６９９１号、特願平１−１８６９９２号、特
願平１−２０５４７８号、特願平１−２８０９５７号な
どを挙げることができる。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の自動変速機で
は、多様でかつあいまいなデータを取込んで制御を行な
うにも拘わらず、その計数化をあいまいな概念を含んだ
まま行ない、その度合に基づいて摩擦係合手段の係合・
解放パターンを決定するため、制御のためのステップが
簡単になり、その結果、容易に適確な変速制御を行なう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を模式的に示すスケルトン
図、第２図は電子コントロールユニットへの入力信号の
具体例を示す図、第３図はファジー推論に基づく変速段
の決定のための制御フローチャートの一例、第４図はア
クセル開度と目標駆動トルクとの関係を示す線図、第５
図は目標駆動トルクとサブルールＡＸを満す度合との関
係を示す線図、第６図は目標エンジン回転数とサブルー
ルＢｌ、Ｂ−１を満す度合との関係を示す線図、第７図
は目標馬力と目標エンジン回転数との関係を示す線図、
第８図はエンジン回転数とサブルールＣ！を満す度合と
の関係を示す線図、第９図はアクセルの踏み込み速度と
各サブルールＤＩ、ＦＩ、）Ｉｆを満す度合との関係を
示す線図、第１０図は前回シフト時からの経過時間とサ
ブルールＥ！を満す度合との関係を示す線図、第１１図
は舵角とサブルールＧｘを満す度合との関係を示す線図
、第１２図は所謂重心法による制御ルールの最適値を求
めるための方法を説明するための線図、第１３図は目標
舵角をおおよその角度で与えた場合の舵角と成立度合と
の関係を示す線図、第１４図はサブルール（、Ｉを満す
度合を２値化した場合のエンジン回転数とその度合との
関係を示す線図、第１５図はファジー推論によって係合
・解放パターンを決定するための制御フローチャートの
一例、第１６図は入力軸回転数とサブルールＪを満す度
合との関係を示す線図、第１７図は負荷トルクとサブル
ールＫを満す度合との関係を示す線図、第１８図は切換
え摩擦係合手段数とサブルールＬを満す度合との関係を
示す線図、第１９図はクラッチ　！Ｏクラッチ変速の有
無とサブルールＭを満す度合との関係を示す線図、第２
０図は変速中の回転変動とサブルールＮを満す度合との
関係を示す線図である。 １．２．３・・・遊星歯車機構、　１３．２Ｓ、３Ｓ・
・・サンギヤ、　　ＩＣ，２Ｃ，３Ｃ・・・キャリヤ、
ＩＲ。 ２Ｒ ３Ｒ・・ リ ングギヤ、 ４　・ 入力軸、 ５　・・ 出力軸、 Ｃ・・・油圧制御装置、 ・・電子コ ン トロールユニッ ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の摩擦係合手段とこれらの摩擦係合手段の係合・解
   放の状態に応じて変速比の互いに異なる複数の変速段に
   設定される歯車列とを有するとともに、所定の変速段を
   設定する摩擦係合手段の係合・解放の組合せパターンが
   複数種類ある自動変速機において、 ファジー推論によって、所定の変速段を設定する摩擦係
   合手段の係合・解放の組合せパターンに関係する複数の
   要因についての各パターンごとの度合を求めるとともに
   その度合に基づく摩擦係合手段の係合・解放パターンの
   決定を行なう制御装置を備えていることを特徴とする車
   両用自動変速機。