JPH074506A - 車両用自動変速機 - Google Patents

車両用自動変速機

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JPH074506A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ファジィ推論による変速段設定を
利用しながら変速制御を行なう車両用自動変速機に関
し、ファジィ推論により降坂路の走行時にエンジンブレ
ーキを得るためのダウンシフトを行なえるようにしなが
ら、このときの変速動作のスムースさを確保できるよう
にすることを目的とする。 【構成】 通常はノーマルシフトパターンに基づいて設
定された変速段を最適変速段として選択するが、所要の
条件下では、ファジィ推論により設定された変速段を該
最適変速段として選択する変速選択手段7を設け、通常
は変速切換のレスポンスを重視した係合力制御パターン
を設定するが、ファジィ推論により設定された変速段を
最適変速段として選択することで低速段側への変速段切
換が行なわれる際に、この変速段切換が変速ショックを
生じやすい降坂路におけるエンジンブレーキのためのも
のであり、且つ、該運転者がこの変速段切換を予測でき
ないものであると、変速切換の円滑性を重視した係合力
制御パターンを設定する係合力制御パターン設定部9B
を設けるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車速とエンジン負荷と
に応じた通常の変速段設定に、車両の走行状態情報,該
車両の運転者の運転意図情報及び該車両の走行する道路
状態情報等に基づいて、ファジィ推論による変速段設定
を付加して変速制御を行なう車両用自動変速機に関し、
特に、降坂路のダウンシフトの制御を最適に行なうべく
構成された、車両用自動変速機に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車にそなえられる従来の車両用自動
変速機では、スロットル開度等のエンジン負荷情報と車
速情報と現変速段情報とを受けて、予め設定されたシフ
トパターンに基づいて、アップシフトやダウンシフトの
変速段切換が行なわれるようになっている。
【0003】このような従来の車両用自動変速機では、
市街走行のような平坦路での変速シフトには特に大きな
問題はなく変速もスムーズで違和感がない。しかし、例
えば山間部を走行するときには、直線の登坂路もあれば
頻繁に屈曲する登坂路もあり、また、強いエンジンブレ
ーキを必要とする下り坂もあれは、緩やかな長い下り坂
もある。そして、下り坂で急加速をして、コーナ突入直
前で強いブレーキング操作を行なう運転者もいる。
【0004】このような山間走行時において、車両の走
行状態や、運転者の運転意図や、道路状態等に最適な変
速段を選択することはなかなか難しく、山間走行時に
も、簡単な運転操作で車両の動きを良好に制御できて、
より良好な運転フィーリングや走行フィーリングが得ら
れるようにしたいという要請がある。このような要請に
対して、所謂「ファジィ制御」を行なって、上述の車両
の走行状態等に応じた最適の変速段を選択する車両用自
動変速機の制御が、例えば特開昭62-246546 号公報,特
開平2-3738号公報等により知られている。
【0005】これらの従来の変速制御手段は、市街走行
及び山間走行の全てのシフト位置をファジィ推論で推定
して最適な変速段を設定しようとするものである。しか
し、これらの従来の「ファジィ制御」による変速制御手
段では、ルール数が多く、メンバシップ関数の形状が複
雑になる等の問題点があり、実用に供するには大容量の
コンピュータを必要とし、また、制御のチューニングが
難しく、したがって、多機種への展開も難しいという課
題があった。
【0006】また、「ファジィ制御」による変速制御を
新たに採用すると、従来変速シフトが起こらないような
状況下で、小突起の乗り越しや、アクセルペダルの僅か
な踏み込み等の、小さな運転状態の変化により変速シフ
トが実行されることがあり、従来の自動変速機の制御に
より市街地走行等の平坦路の走行に慣れ親しんでいる運
転者に対して違和感を与えるという課題もあった。
【0007】このような課題を解決すべく、特開平2-21
2655号公報の変速制御手段が提案された。この変速制御
手段では、車両の走行状態を表す各種パラメータを検出
し、この検出信号と予め設定されたメンバシップ関数と
に基づいてファジィ推論を行なって走行抵抗の大きさの
度合を評価して、走行抵抗値が所定値よりも大きい場合
に、通常走行用変速マップに代えて高負荷走行用変速マ
ップを選択して、この高負荷走行用変速マップにより変
速段を決定する。
【0008】この提案では、直線登坂路も頻繁に屈曲す
る登坂路も同じ変速マップを使用することになっている
ので、上述した山間の種々の道路状況や運転意図等に対
してきめ細かい変速制御を十分に行ない難いという課題
がある。また、単に走行抵抗値が所定値よりも大である
ことに基づいて、通常走行用変速マップから高負荷走行
用マップに切り換えてこのマップにより変速段を設定す
ると、通常走行用変速マップにより選択された変速段
が、高負荷走行用マップにより選択された変速段よりも
低速段である場合には、変速フィーリングを低下させ、
運転者に違和感を与えるおそれがある。
【0009】そこで、さらに、特開平4-337157号公報の
変速制御手段が提案された。この変速制御手段では、予
め設定されたノーマルシフトパターンに基づいた最適変
速段の選択と、車両の作動状態情報,運転者の運転意図
情報及び道路状態情報の少なくとも1つに基づいて、フ
ァジィ推論による最適変速段の選択とを行ない、通常
は、ノーマルシフトパターンに基づいて選択された最適
変速段を自動変速機の変速段に設定するが、ファジィ推
論により選択された最適変速段がノーマルシフトパター
ンに基づぎ選択された最適変速段よりも低速段であると
きのみファジィ推論により選択された最適変速段を自動
変速機の変速段に設定している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な「ファジィ制御」による変速制御手段のうち、例えば
特開平4-337157号公報や特開平2-212655号公報で開示さ
れているように、必要に応じて通常走行用変速特性での
変速段設定に代えてファジィ推論を用いて変速段設定を
行なう構成のものでは、例えば降坂路において、必要な
エンジンブレーキを得るために、ファジィ推論を用いて
通常走行用変速特性による変速段よりも低速段を選択し
これを自動変速機の変速段に設定することがある。
【0011】この場合、エンジンブレーキを得るための
ダウンシフト操作が、運転者に違和感を与えるおそがあ
る。つまり、通常走行用変速特性による変速制御では、
例えば図19に示すようなマップを用いて車速情報とエ
ンジン負荷(スロットル開度)情報とからダウンシフト
やアップシフトを行なう。この変速マップは、実線aが
3速から4速へのアップシフト線であり、鎖線bが4速
から3速へのダウンシフト線である。
【0012】ここで、例えば車速とスロットル開度とが
点Aで示す状態のとき運転者がスロットル操作(アクセ
ルペダルの踏込)を点Bまで行なうと、ダウンシフト線
bを通過した時点Cでダウンシフト操作が行なわれる。
このダウンシフト操作は一般に変速ショックを伴い、特
に、レスポンスを重視すると、この変速ショックが大き
くなるが、この場合には、運転者は変速ショックを予測
できるので変速時に違和感を感じない。
【0013】また、運転者がスロットル操作を行なわず
に(即ち、スロットル操作を一定にして)、点Aから点
Dへと車速が増加することがある。この時、平坦路を走
行していれば、図示するようにアップシフト線aを通過
するのでアップシフト操作が行なわれるが、降坂路を走
行していると、ファジィ推論を用いて選択された変速段
は、エンジンブレーキを得るためにむしろ3速から2速
へのダウンシフトを指令するものになることがあり、結
果として、ダウンシフト操作が行なわれることになる。
【0014】この場合には、ダウンシフト操作を運転者
が予測できないので、ダウンシフト操作に伴う変速ショ
ックが運転者に唐突感を抱かせてしまう。特に、レスポ
ンスを重視したショックレベルの大きな変速操作では、
変速時に大きな違和感を感じさせて、変速動作が、自動
変速機が本来特徴としている変速動作のスムースさが失
われてしまうという課題がある。
【0015】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、ファジィ推論を用いて降坂路の走行時にエンジン
ブレーキを得るためのダウンシフトを行なえるようにし
ながら、このダウンシフト時の変速ショックを低減させ
て変速動作のスムースさを確保できるようにした、車両
用自動変速機を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の本発明の車両用自動変速機は、複数の変速段を実現さ
せる複数の係合要素と、該複数の係合要素の係合状態を
切り換えて変速段の切換操作を行なう変速段切換機構
と、該係合要素の係合力を調整しうる係合力調整手段
と、該変速段切換機構及び該係合力調整手段の状態を制
御する制御手段とをそなえた車両用自動変速機におい
て、該制御手段が、該複数の変速段の中から最適変速段
を選択する変速段選択手段と、該変速段選択手段で選択
された最適変速段が現変速段と異なると該変速段切換機
構に変速段切換操作を指令する切換指令手段と、該変速
段切換の際に所要の係合要素の係合力を調整すべく該係
合力調整手段の作動を制御する係合力制御手段とをそな
えて構成され、該変速段選択手段に、該車両の車速と該
車両のエンジン負荷とに応じて予め設定されたノーマル
シフトパターンに基づいて最適変速段を設定する第1変
速段設定部と、該車両の作動状態情報,該車両の運転者
の運転意図情報及び該車両の走行する道路状態情報の少
なくとも一つに基づいて、ファジィ推論により該最適変
速段を設定する第2変速段設定部と、通常は該第1変速
段設定部で該ノーマルシフトパターンに基づいて設定さ
れた変速段を最適変速段として選択するが、所要の条件
下では、該第2変速段設定部で該ファジィ推論により設
定された変速段を該最適変速段として選択する変速段決
定部とが設けられるとともに、該係合力制御手段に、該
第2変速段設定部により設定された変速段を該最適変速
段として選択することで低速段側への変速段切換が行な
われる際に、この変速段切換が変速ショックを生じやす
い降坂路におけるエンジンブレーキのためのものであ
り、且つ、該運転者がこの変速段切換を予測できないも
のであるかを判断する判断部と、通常は変速切換のレス
ポンスを重視した係合力制御パターンを設定するが、該
判断部により、該変速段切換が、降坂路におけるエンジ
ンブレーキのためのものであり、且つ、この変速段切換
を該運転者が予測できないものであると判断されると、
変速切換の円滑性を重視した係合力制御パターンを設定
する係合力制御パターン設定部とが設けられていること
を特徴としている。
【0017】なお、請求項2記載のように、該係合要素
が油圧により係合力を与えられるとともに、該係合力調
整手段が該係合要素に与える油圧を調整するように構成
することができる。また、請求項3記載のように、該変
速段決定部を、通常は該第1変速段設定部で該ノーマル
シフトパターンに基づいて設定された変速段を最適変速
段として選択するが、該第2変速段設定部で該ファジィ
推論により設定された変速段が該第1変速段設定部で設
定された変速段よりも低速段であるときには、該第2変
速段設定部により設定された変速段を該最適変速段とし
て選択するように構成することができる。
【0018】さらに、請求項4記載のように、該判断部
を、該運転者がスロットル開度に関する操作を行なった
か否かに基づいて、該運転者がスロットル開度に関する
操作を行なわない場合に、該運転者が変速段切換を予測
できないと判断するように構成することができる。
【0019】
【作用】上述の請求項1記載の本発明の車両用自動変速
機では、制御手段の変速段選択手段において、第1変速
段設定部が、車両の車速と車両のエンジン負荷とに応じ
て予め設定されたノーマルシフトパターンに基づいて最
適変速段を設定し、第2変速段設定部が、車両の作動状
態情報,車両の運転者の運転意図情報及び車両の走行す
る道路状態情報の少なくとも一つに基づいて、ファジィ
推論により最適変速段を設定する。
【0020】そして、変速段決定部が、通常は該第1変
速段設定部で該ノーマルシフトパターンに基づいて設定
された変速段を最適変速段として選択するが、所要の条
件下では、該第2変速段設定部で該ファジィ推論により
設定された変速段を該最適変速段として選択する。切換
指令手段では、この変速段選択手段で選択された最適変
速段が現変速段と異なると変速段切換機構に変速段切換
操作を指令する。
【0021】また、この変速段切換の際に、係合力制御
手段が所要の係合要素の係合力を調整すべく係合力調整
手段の作動を制御する。この係合力調整手段の作動の制
御では、係合力制御手段の係合力制御パターン設定部
が、通常は変速切換のレスポンスを重視した係合力制御
パターンを設定する。しかし、該第2変速段設定部によ
り設定された変速段を該最適変速段として選択すること
で低速段側への変速段切換が行なわれる際に、判断部
が、この変速段切換が変速ショックを生じやすい降坂路
におけるエンジンブレーキのためのものであり、且つ、
該運転者がこの変速段切換を予測できないものであるか
を判断すると、変速切換の円滑性を重視した係合力制御
パターンを設定する。
【0022】係合力調整手段では、このように設定され
た係合力制御パターンに基づいて、係合力調整手段の作
動を制御しながら、所要の係合要素の係合力を調整す
る。なお、請求項2記載のように構成すると、係合力制
御パターンは、油圧制御パターンとなり、係合力調整手
段では、通常は変速切換のレスポンスを重視した油圧制
御パターンを設定し、判断部により、変速段切換が変速
ショックを生じやすい降坂路におけるエンジンブレーキ
のためのものであり、且つ、該運転者がこの変速段切換
を予測できないものであるかを判断されると、変速切換
の円滑性を重視した油圧制御パターンを設定する。
【0023】また、請求項3記載のように構成すると、
変速段決定部が、通常は第1変速段設定部で該ノーマル
シフトパターンに基づいて設定された変速段を最適変速
段として選択するが、第2変速段設定部でファジィ推論
により設定された変速段が第1変速段設定部で設定され
た変速段よりも低速段であるときには、第2変速段設定
部により設定された変速段を最適変速段として選択す
る。
【0024】また、請求項4記載のように構成すると、
判断部が、運転者がスロットル開度に関する操作を行な
ったか否かに基づいて、該運転者がスロットル開度に関
する操作を行なわない場合に、該運転者が変速段切換を
予測できないと判断する。
【0025】
【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
の車両用自動変速機について説明すると、図1はその要
部構成を摸式的に示すブロック図、図2はその概略構成
図、図3はその係合力制御(油圧制御)の特性を示す
図、図4はその変速制御により実行される各制御モード
の相互関係を示す図、図5はそのファジィ変速制御の手
順を示すメインルーチンのフローチャート、図6はその
ファジィ変速制御におけるルール成立判別ルーチンのフ
ローチャート、図7はそのファジィ変速制御のルール成
立判別におけるルール適合判別の手順を示すフローチャ
ート、図8はそのファジィ変速制御のルール成立判別に
おける適合したルールのチェックの手順を示すフローチ
ャート、図9はそのファジィ変速制御における各モード
処理の手順を示すフローチャート、図10は現在モード
が0である場合の処理手順を示すフローチャート、図1
1は現在モードが1である場合の処理手順を示すフロー
チャート、図12はスロットル開度及び車速に応じた変
速領域を区画する、制御モードが0及び1のときのアッ
プシフト線を示す図、図13は制御モード0から制御モ
ード1への移行に伴って拡大する変速領域を説明する
図、図14は現在モードが2である場合の処理手順を示
すフローチャート、図15は現在モードが3である場合
の処理手順を示すフローチャート、図16は現在モード
が4である場合の処理手順を示すフローチャート、図1
7はシフト位置制御信号出力手順を示すフローチャー
ト、図18はその係合要素の係合力指令の手順を示すフ
ローチャート、図19はその変速指令の一例を示す図で
あり、図20はその係合要素の係合力指令の手順の他の
例を示すフローチャートである。
【0026】本自動変速機の概略構成 図1は本自動変速機の要部構成を摸式的に示すブロック
図であり、図2は本自動変速機の概略構成を示す図であ
るが、まず、概略構成を説明すると、図2に示すよう
に、車両に搭載される内燃エンジン(E/G)1の出力
側には、トルクコンバータ2を介して歯車変速機(T/
M)3が接続されている。この変速機3は、例えば、前
進4段後進1段の変速段を有し、図示しないブレーキや
クラッチ等の複数の係合要素3Aを係合または係合解除
することにより所望の変速段を確立することができる。
【0027】これらの係合要素3Aは、油圧により係合
力を与えられるが、この係合要素3Aの係合状態を切り
換えて変速段の切換操作を行なうために、シフトソレノ
イド等をそなえた切換弁からなる変速段切換機構4がそ
なえられ、さらに、係合要素3Aの係合力を調整するた
めに、油圧調整弁等からなる係合力調整手段5がそなえ
られている。これらの変速段切換機構4及び係合力調整
手段5は、1つの弁体15として一体に設けられてい
る。
【0028】そして、これらの変速段切換機構4及び係
合力調整手段5の状態を制御するための制御手段とし
て、電子制御ユニット(ECU)6がそなえられる。本自動変速機の要部構成 このECU6内には、図1に示すように、複数の変速段
の中から最適変速段を選択する機能部分(変速段選択手
段)7と、変速段切換機構4に変速段切換操作を指令す
る機能部分(切換指令手段)8と、係合力調整手段5の
作動を制御する機能部分(係合力制御手段)9とがそな
えられている。
【0029】変速段選択手段7は、第1変速段設定部7
Aと第2変速段設定部7Bとの2つの変速段設定部と、
これらの変速段設定部7A,7Bの設定値のいずれかを
選択して決定する変速段決定部7Cとをそなえている。
このうち、第1変速段設定部7Aでは、一般的な自動変
速制御で行なわれるように、車速情報とスロットル開度
情報(エンジン負荷情報)とに応じて予め設定されたノ
ーマルシフトパターンに基づいて最適変速段を設定す
る。このため、第1変速段設定部7Aには、車速検出手
段としての車速センサ12とスロットル操作検出手段と
してのスロットル開度センサ13とが接続されている。
【0030】また、第2変速段設定部7Bでは、車両の
作動状態情報,運転者の運転意図情報及び車両が走行す
る道路状態情報に基づいて、ファジィ推論により最適変
速段を設定する。ここでは、車両の作動状態情報として
車速情報が、運転者の運転意図情報としてスロットル開
度情報及びブレーキ操作情報が、道路状態情報として勾
配度情報及び屈曲度情報とが与えられ、第2変速段設定
部7Bにおける最適変速段の設定が行なわれる。このた
め、第2変速段設定部7Bには、車速センサ12,スロ
ットル開度センサ13,ブレーキ操作検出手段としての
ブレーキスイッチ14,勾配度検出手段10,屈曲度検
出手段11とが接続されている。
【0031】変速段決定部7Cは、通常は第1変速段設
定部7Aでノーマルシフトパターンに基づいて設定され
た変速段を最適変速段として選択するが、第2変速段設
定部7Bでファジィ推論により設定された変速段が第1
変速段設定部7Aで設定された変速段よりも低速段であ
るときには、この第2変速段設定部7Bで設定された変
速段を最適変速段として選択する。
【0032】切換指令手段8は、変速段選択手段7で選
択された最適変速段が現変速段と異なると変速段切換機
構4に変速段切換操作を指令する。係合力制御手段9
は、変速段切換の際に係合要素3Aを係合力させる油圧
レベルを制御するが、ここでは、図3の(B)の特性線
A,Bで示すように、2つの油圧制御パターン(即ち、
係合力制御パターン)が用意されており、これらのどち
らかを選択して使うようになっている。
【0033】なお、図3では、(A)が変速段の状態
を、(B)が油圧制御デューティ(PC−duty)
を、(C)が制御油圧を、(D)がタービン回転速度
を、(E)がドライブ軸トルクを、それぞれ示してい
る。また、油圧制御デューティは制御油圧を減少させる
程度を示しており、油圧制御デューティが大きいほど制
御油圧は小さくなり、油圧制御デューティが小さいほど
制御油圧は大きくなる。
【0034】油圧制御パターンAは、変速切換のレスポ
ンスを重視したもので、初期係合圧が大きくこの後の係
合圧の漸増時間が短く短時間でライン圧に上昇するよう
に設定されている。これに対して、油圧制御パターンB
は、変速切換の円滑性を重視したもので、初期係合圧が
特性Aよりも小さくこの後の係合圧の漸増時間が特性A
よりも長くそしてライン圧への上昇タイミングが特性A
よりも遅くなるように設定されている。
【0035】この係合力制御手段9では、通常は変速切
換のレスポンスを重視した油圧制御パターンAを設定す
るが、運転者が予測しにくい降坂路ダウンシフトを行な
う場合には、変速切換の円滑性を重視した油圧制御パタ
ーンBを設定する。このため、係合力制御手段9には、
降坂路ダウンシフトを行なおうとしているかを判断する
判断部9Aと、この判断部9Aの判断に基づいて、油圧
制御パターン(係合力制御パターン)を設定する油圧制
御パターン設定部9Bとがそなえられている。
【0036】降坂路ダウンシフトは、降坂路におけるエ
ンジンブレーキを与えるためのダウンシフトであり、こ
のような降坂路ダウンシフトは、第2変速段設定部7B
でファジィ推論により設定された変速段を最適変速段と
して選択される場合に行なわれる。つまり、運転者がス
ロットル操作つまりアクセルペダルの踏込操作を行なわ
ないが、降坂路では車両が加速され、例えば図19に示
す点Aから点Dへと車速が増加することがある。この
時、第1変速段設定部7Aでは、図示するようにアップ
シフト線aを通過するので3速から4速へとアップシフ
ト指令が行なわれるが、降坂路を走行していると、ファ
ジィ推論を用いて選択された変速段は、エンジンブレー
キを得るために逆に3速から2速へのダウンシフトを指
令するものになり、このダウンシフトが優先されダウン
シフト指令が行なわれることになる。
【0037】このように、降坂路ダウンシフトでは、運
転者がアクセル操作(スロットル操作)を行なわないに
も係わらずダウンシフトが行なわれてしまうので、運転
者がダウンシフト操作を予測できず、むしろダウンシフ
ト操作に伴う変速ショックに唐突感を抱いてしまう。判
断部9Aでは、切換指令手段8を通じて出力される切換
指令信号(シフト位置制御信号)と、この切換指令手段
8を通じて得られる変速段決定部7Cからの変速モード
に関する情報と、スロットル開度センサ(又はアクセル
開度センサ)13からのスロットル開度(アクセル開
度)情報とに基づいて判断を行ない、変速段の切換指令
が、第2変速段設定部7Bでファジィ推論により選択さ
れた変速段によるダウンシフトであって、且つ、スロッ
トル操作(アクセル操作)が行なわれていない場合に、
降坂路ダウンシフトが指令されるか否かを判断する。
【0038】油圧制御パターン設定部9Bでは、通常は
変速切換のレスポンスを重視した油圧制御パターンAを
設定するが、判断部9Aにより、変速段切換が、降坂路
ダウンシフトであると判断されると、変速切換の円滑性
を重視した油圧制御パターンBを設定する。変速制御の基本概念 この実施例の車両用自動変速機では、変速制御の一部と
して降坂路ダウンシフト制御を行なうようになってお
り、降坂路ダウンシフトモード以外にも他の種々の変速
制御モードが設けられており、変速段選択手段7では、
特に第2変速段設定部7Bにおいて、種々のモードで変
速段が設定されるようになっている。
【0039】そこで、本自動変速機の変速制御の基本的
な概念を図4を参照して説明すると、変速制御モード
は、例えば5つのモードに分けられ、市街地等の平坦走
行路用に使用するノーマルモード(MODE0)、山間
の頻繁に屈曲する上り坂で使用する登板コーナモード
(MODE1)、緩い下り坂で弱いエンジンブレーキを
必要とする走行路で使用する降坂弱エンジンブレーキモ
ード(MODE2)、急な下り坂、或いは屈曲度の大き
い下り坂で強いエンジンブレーキを必要する走行路で使
用する降坂強エンジンブレーキモード(MODE3)、
長い直線の上り坂で使用する直線登板路モード(MOD
E4)の各制御モードが準備されている。なお、上述の
降坂路ダウンシフトモードには、降坂弱エンジンブレー
キモード(MODE2)と降坂強エンジンブレーキモー
ド(MODE3)とが相当する。
【0040】ノーマルモード0では、市街地等の平坦路
走行用のシフトパターンてが予め準備されており、この
平坦路走行用のシフトパターンを使用し、エンジン負荷
に対応するアクセル開度(即ちスロットル開度)と車速
とに応じて最適な変速段を設定するが、これは、従来の
変速制御と何ら変わるところがない。そして、このモー
ド0が選択されると、別途準備されている変速制御プロ
グラムにより変速段が設定される。
【0041】登板コーナモード1では、登板屈曲路走行
用に、平坦路走行用のシフトパターンとは別のシフトパ
ターンが準備されており(詳細は後述する)、コーナ突
入時にアクセル開度を戻しても、シフトアップの変速シ
フトが起こり難いようなシフトパターンに設定され、シ
フトハンチングが防止される。降坂路ダウンシフトモー
ドとしての降坂弱エンジンブレーキモード2および降坂
強エンジンブレーギモード3では、強制的に3速段,2
速段がそれぞれ設定され、適度なエンジンブレーキを自
動で効かせて、下り坂のコーナ部でのオーバスピード侵
入を防止すると共に、ブレーキ操作を減少させる。
【0042】直線登板路モード4では、現在のシフト位
置から1段低い変速段に設定され、必要な駆動力が確保
される。この直線登板路モード4では、自動的にダウン
シフト操作が行なわれるので、必要な駆動力が確保さ
れ、シフトハンチングが防止される。このモード4によ
る変速制御は、特に小排気量の車両で有効である。本自
動変速機の変速制御では、これらの各制御モードは、車
両の作動状態,運転者の運転意図および道路状態を表す
各種ファジィ入力変数と、メンバシップ関数(クリプス
集合とする)とに基づいてファジィ推論を行なって選択
され、選択された制御モードに基づいてファジィシフト
位置が設定される。従って、市街走行および山間走行の
全てのシフト位置を直接ファジィ推論で推定して変速段
を設定するものでないから、制御モードを選択するため
のルール数も少なくて済み、メンバシップ関数も簡単に
なる。
【0043】なお、図4に示す、制御モード間の矢印
は、現在の制御モードから切り換えられることができる
制御モードの方向を示している。例えば、現在のモード
が登板コーナモード(MODE1)であるとすると、こ
のモード1からノーマルモード0に戻ることが出来ると
共に、降坂弱エンジンブレーキモード2に直接切り換え
ることができるが、直線登板路モード3の降坂強エンジ
ンブレーキモードには直接切り換えることが出来ず、必
ずモード2を経由して切り換えねばならない。
【0044】変速制御プログラム 上述のように、第2変速段設定部7Bでは、ファジィ変
速位置を演算し、その演算結果に基づいてECU6によ
りファジィ変速制御を行なうが、ECU6内の各部での
変速制御の手順は、例えば図5〜11,14〜18のフ
ローチャートに示すようなプログラムで行なわれる。そ
こで、以下に、具体的にフローチャートを参照しながら
ECU6内の各部の制御手順を説明する。なお、ファジ
ィ変速制御によりノーマルモード0が選択された場合に
は、このノーマルモード0による変速制御は、別途準備
されているノーマルモード用変速制御プログラムにより
実行される。
【0045】メインルーチン ここで、まず、図5に示すファジィ変速制御プログラム
のメインルーチン(ゼネラルフロー)から説明する。こ
のプログラムは、制御変数値や種々の記憶値が初期値に
設定されるイニシャル処理ルーチン、各種センサ等から
入力変数の入力および演算を行なうルーチン、入力また
は演算した入力変数からファジィ入力変数を演算するル
ーチン、入力変数から種々のファジィ入力スイッチの値
を設定するルーチン、ファジィルールが成立したか否か
を判別するルーチン、減算実行されている制御モードに
応じて準備され、成立したファジィルールに基づきファ
ジィシフト位置を設定するためのルーチン、設定された
ファジィシフト位置に基づき、シフト位置を出力するル
ーチン、変速制御油圧を指令するルーチンから構成され
る。
【0046】イニシャル処理ルーチンは、このメインプ
ログラムが実行される最初の1回だけ、例えば、イグニ
ッションキースイッチ(図示せず)がオンにされた直後
に1回だけ実行される。このイニシャル処理ルーチンの
実行が終了すると、以後、後続の各ルーチンが所定の周
期(例えば、50msec)で繰り返し実行される。入力変数の入力・演算ルーチン このルーチンは、前述した各種センサ10〜14等、あ
るいは燃料制御装置等から変速制御に必要な入力変数を
入力する。入力変数には、センサから直接入力した検出
信号をフィルタリングやA/D変換するだけで良いもの
もあるが、入力した入力変数から演算により求めるもの
もある。また、必要に応じ入力変数値に上下限値を設
け、上下限値の範囲を超えるものには、それらの上下限
値に制限している。変速制御に必要な入力変数は、表1
に示される。
【0047】
【表1】
【0048】上記の入力変数のうち、車速V0は車輪速
センサで検出された車輪速から演算される。また、ハン
ドル角θwはその絶対値が所定上限値(例えば、360
°)を超える場合には、その上限値に、所定下限値(例
えば、10°)以下の場合には、0°に設定される。横
加速度Gyは、車速V0が所定値(例えば、10km/hr
)を超える場合には、その上限値に、所定下限値(例
えば、10°)以下の場合には、0に、所定上限値を超
える場合には、その上限値に規制される。この横加速度
Gyは、次式(A1)に基づき演算される。
【0049】 Gy=(θwCρ)/〔Lw・(A+V02 )〕×C1 ・・・(A1)ファジィ入力変数の演算 次に、表2に示す、ファジィ推論に必要な11個のファ
ジィ入力変数FV(0)〜FV(10)を演算する。こ
れらのファジィ入力変数FV(0)〜FV(10)は、
表2に示すように、運転者の運転意図情報、車両の作動
状態情報、および道路情報に分類される。なお、道路情
報のハンドル各情報は運転者の運転意図情報でもある
が、ハンドル角情報から道路の屈曲度が判定され、道路
情報として扱われる。また、道路情報の横加速度情報は
車両作動情報でもあるが、この情報からも道路の屈曲度
を判定することができ、道路情報として扱われる。
【0050】
【表2】
【0051】表2に示すファジィ入力変数のうち、ハン
ドル操作量FV(2)は、ハンドル角θwと横加速度G
yとの積の実効値であり、この実効値の演算を所定時間
(例えば、1秒間)毎に行ない、過去所定期間(例え
ば、20秒間)の実効値の平均値をもってハンドル操作
の忙しさを示すパラメータとする。なお、このハンドル
操作量FV(2)の演算には、次式(A2),(A3)
を用いる。
【0052】 FV(2)=[(1/T)∫(θw)2 ・(Gy)2 dt]0.5・・・・(A2) =[(1/20)Σi=1 20 (θwi)2 ・(Gyi)2 0.5・・・(A3) このハンドル操作量FV(2)は、ハンドル角と横加速
度のファクタが両方とも考慮されるので、同一のコーナ
を旋回する場合では車速が高い方が大きな値となり、同
一車速ではコーナR径が小さい方が大きな値となる。ま
た、ハンドル角が同じ場合では、車速が高い方が横加速
度が大となり、ハンドル操作量FV(2)は大きな値と
なる。このように、ハンドル操作量FV(2)は、ハン
ドル操作の頻繁さやドライバの緊張度を含む指数と見な
すことができる。
【0053】1秒毎の20個のサンプルから求められる
ハンドル操作量FV(2)につき、標準的な市街地走
行、中速屈曲路走行、およびつづら折りの屈曲路走行時
に得られる値を比較すると、市街地走行時には3.0(g
・deg)、中速屈曲路走行時には10〜30(g・deg)、つ
づら折りの屈曲路走行時には40(g・deg)以上であり、
これらの道路走行時におけるハンドル操作量FV(2)
に顕著な差が見られるので、これらの道路での走行を判
別することができるのである。
【0054】例えば、市街地において、例えば突起の乗
り越し等により、別のファジィ入力変数から、登板路や
降坂路を判別するルールが成立した場合にも、このハン
ドル操作量FV(2)が上述の値3.0(g・deg)以下で
あれば、市街地走行であると確実に判断することができ
る。表2の4番目のファジィ入力変数であるブレーキ減
速幅FV(3)は、1回のブレーキ操作で車速V0を何
km/hr落としたかを表すものである。ここでは、ブ
レーキ減速幅FV(3)は、ブレーキング操作開始直前
に記憶した車速VSTと今回演算された車速のファジィ
入力変数FV(0)とから、次式(A4)により演算す
る。
【0055】 FV(3)=VST−FV(0) ・・・(A4) アクセル踏込速度FV(5)は、所定時間(例えば、
0.25秒)毎に検出されるアクセル開度FV(4)の
差分を1秒間に対する差分に換算して求める。また、重
量・勾配抵抗FV(6)の値RKは、エンジン駆動力か
ら空力抵抗,転がり抵抗および加速抵抗を減算すること
により求められ、これは次式(A5)で表される。
【0056】 RK=エンジン駆動力−空力抵抗−転がり抵抗−加速抵抗 ・・・(A5) そして、上式(A4)におけるエンジン駆動力(以下、
TEという)は、次式(A5)により演算される。 TE=TE (ηE )・t(e)・η・iT ・iF /r ・・・(A6) ここで、TE (ηE )は排気損失を差し引いた後のエン
ジントルク(kg・m)、t(e)はトルクコンバータ
5のトルク比、ηは自動変速機1の伝達効率,iF はデ
ィファレンシャルのギヤ比、rはタイヤの動半径であ
る。エンジントルクTE (ηE )は、エンジン6の空燃
比「A/N」とエンジン回転数「Ne」とから算出さ
れ、t(e)は、トルクコンバータ速度比「e」の関数
として予め記憶されているトルク比テーブルから読み出
され、η,iT ,iF およびrは定数として与えられる
所定値が用いられる。
【0057】また、上式(A5)における空力抵抗は次
式(A7)により演算される。 空力抵抗=ρa・S・Cd・V2 /2 =C2・V2 ・・・(A7) ここで、ρaは空気密度であり、外気温度で決定される
定数で与えられる。Sは車両前面投影面積、Cdは抗力
係数であり定数で与えられる。これらの定数を演算した
C2は定数であり、空力抵抗は車速「V」の関数として
演算される。
【0058】上式(A5)における転がり抵抗は、次式
(A8)により演算される。 転がり抵抗=R0+(CF2 /CP) ・・・(A8) ここで、R0は自由転動時の転がり抵抗であり、CFは
コーナリングフォース、CPはコーナリングパワーであ
る。R0は次式(A9)で演算される。
【0059】 R0=μr・W ・・・(A9) ここで、μrは転がり抵抗であり、Wは車両重量であ
る。また、上式(A4)の右辺第2項は、横滑り角が小
である場合のコーナリング抵抗による寄与項であり、前
後輪の荷重分担比を一定(例えば、前後比で0.6:
0.4)とし、前後輪のコーナリングパワーをそれぞれ
CPf,CPr(一定値)と仮定して、2輪モデルで考
えると、コーナリング抵抗は、次式(A10)により演
算される。
【0060】 コーナリング抵抗 =((0.6W/2)・GY)2×2/CPf+ ((0.4W/2)・GY)2×2/CPr =C3×W2 ×GY2 ・・・(A10) ここで、C3は定数であり、GYは横加速度であり、こ
の横加速度GYは、ハンドル角センサ15で検出された
ハンドル角「θH 」と車速センサで検出された車速
「V」とに基づいて演算される。
【0061】このようなコーナリング抵抗を転がり抵抗
の演算に含ませることにより、ハンドルを大きく切った
時の重量・勾配抵抗が正確に算出される。すなわち、コ
ーナリング抵抗を含ませない場合には、下り屈曲路では
コーナリング中の勾配が実際より小さく算出され、平坦
路でも旋回時に登坂と推定されることが考えられるが、
コーナリング抵抗を含ませることによりこれらが防止さ
れる。
【0062】上式(A5)における加速抵抗は、次式
(A11)により演算される。 加速抵抗=(W+ΔW)・GX ・・・(A11) ここで、Wは上述の車両重量、ΔWは回転部分相当重
量、GXは横加速度であり、この横加速度GXは、車速
センサで検出された車速「V」に基づいて演算される。
そして、回転部分相当重量ΔWは次式(A12)により
演算される。
【0063】 ΔW=W0+{Ec+Fc(ir・iF 2 } ・・・(A12) ここに、W0は空車重量、Ecはタイヤ回転部分相当重
量比率、Fcはエンジン回転部分相当重量比率であり、
irおよびiF は、前述の自動変速機1のギヤ比および
ディファレンシャルのギヤ比である。勾配度検出手段1
0では、このように式(A6)〜(A12)により算出
された値に基づいて、式(A5)により、重量・勾配抵
抗「RK」を算出する。
【0064】ファジィ入力スイッチの演算 ファジィ入力スイッチSW(0)〜SW(8)は、ファ
ジィルールを判断する際に、ファジィ入力変数のメンバ
シップ関数と同様に適合度が計算されるものであるが、
デジタル値で表すので、スイッチ入力としてファジィ入
力変数と分離したものである。表3はこれらファジィ入
力スイッチを示す。
【0065】
【表3】
【0066】ファジィ入力スイッチSW(0)は、選択
された制御モードを表すものであり、後述する各モード
処理でその値が設定される。ファジィ入力スイッチSW
(1)は、重量・勾配抵抗が所定期間(例えば、5秒
間)に所定値CFV61以上である状態が所定時間(例
えば、2.5 秒)に亘り連続した場合に、車両が登り勾配
を登板していると判定し、スイッチSW(1)に値1を
設定して勾配抵抗大状態を記憶するものである。
【0067】ファジィ入力スイッチSW(2)は、重量
・勾配抵抗が負の所定値(−CFV62)より大である
状態が所定時間(例えば、2.5 秒)に亘り連続した場合
に、車両が下り勾配の走行状態から復帰したと判定し
て、このスイッチSW(2)に値1を設定して勾配抵抗
非負状態を記憶するものである。ファジィ入力スイッチ
SW(3)は、重量・勾配抵抗が所定値(CFV63)
以下の状態が所定時間(例えば、5秒)に亘り連続した
場合に、車両が登り勾配の走行状態から脱したと判定し
て、このスイッチSW(3)に値1を設定して勾配抵抗
非負大状態を記憶するものである。
【0068】ファジィ入力スイッチSW(4)は、ハン
ドル操作量FV(2)が所定値(CFV21)以上の状
態が所定時間(例えば、5秒)に亘り連続した場合に、
車両がつづら折り道路を走行していると判定し、スイッ
チSW(4)に値1を設定してこの状態を記憶するもの
である。なお、車両がつづら折り道路から脱したことを
判別する場合には、上述の所定値(CFV21)より小
さい所定値(CFV22)を用いてハンドル操作量FV
(2)が小になったことを判別するようにしている。
【0069】ファジィ入力スイッチSW(5)は、アク
セル開度FV(4)が所定値CFV41(例えば、25
%)より大の状態が所定時間(例えば、0.6 秒)に亘り
連続した場合に、アクセル開度が大の状態と判定し、ス
イッチSW(5)に値1を設定してアクセル開度大状態
を記憶するものである。ファジィ入力スイッチSW
(6)は、アクセル開度FV(4)が、前述した所定値
CFV41(25%)より小さい値に設定されている所
定値CFV42(例えば、25%)より大の状態が所定
時間(例えば、0.6 秒)に亘り連続した場合に、アクセ
ル開度が中の状態と判定し、スイッチSW(6)に値1
を設定してアクセル開度中状態を記憶するものである。
【0070】ファジィ入力スイッチSW(7)は、3速
エンジンブレーキ時アクセル強フラグであり、ファジィ
入力スイッチSW(5)が1にセットされた直後に、ア
クセル開度FV(4)が所定開度CFV43(例えば4
0%)以上の時に1に設定され、運転者が下り坂で強加
速の意図を表していることを記憶する。ファジィ入力ス
イッチSW(8)は、2速エンジンブレーキ時アクセル
強フラグであり、ファジィ入力スイッチSW(6)が1
にセットされた直後に、アクセル開度FV(4)が所定
開度CFV43(例えば40%)以上の時に1に設定さ
れ、運転者が下り坂で強加速の意図を表していることを
記憶する。
【0071】ルール成立の判別 本発明の車両用自動変速機の変速制御では、以下に示す
各ファジィルールの成立を判別し、成立したルールに対
応する制御モードを選択するようになっている。各ファ
ジィルールが成立しているか否かは以下の条件が全て満
足していることが必要である。 (1) 当該ルールに関与するファジィ入力スイッチが全て
成立値と等しいこと。 (2) 当該ルールに関与するファジィ入力変数が全て指定
したメンバシップ関数の範囲内に含まれること。 (3) ルールの適合回数が連続して所定回数以上であるこ
と。
【0072】以下に、表4〜表6を示すが、このうち、
表4は各ファジィルールに関与するファジィ入力スイッ
チとその成立値を示す。また、表5は各ファジィルール
に関与するファジィ入力変数と各ルールの概要を示す。
メンバシップ関数は、この実施例ではクリスプ集合と
し、ファジィ入力変数値が各メンバシップ関数の所定範
囲値内にあるか否かによって、ファジィ推論を行なう。
そして、各ファジィルールの成立が確認された場合に選
択される制御モードを表6に示す。
【0073】
【表4】
【0074】
【表5】
【0075】
【表6】
【0076】図6は、上述したファジィルールの成立を
判別する手順を示し、先ず、ルール適合判別ルーチンに
おいて、各ルールのそれぞれについて各ルールが適合す
るか否かを判別し、その後、適合したルールのチェック
ルーチンにおいて、適合したルールの適合回数が連続し
て所定回数以上であることを確かめる。図7は、ルール
適合判別のより具体的な手順を示し、このルーチンが実
行されるとECU6の変速段選択手段7では、先ず、ス
テップS120においてプログラム制御変数nを値0に
リセットする。次いで、ルールnのファジィ入力スイッ
チの全てが適合しているか否かを判別する(ステップS
121)。例えば、ルール0では、表4からファジィ入
力スイッチSW(1)が成立値1と等しいか否かを判別
することになる。例えば、ルール8では、ファジィ入力
スイッチSW(0)およびファジィ入力スイッチSW
(4)がそれぞれ成立値2および1と等しいか否かを判
別し、これらが全て成立しているか否かを判別すること
になる。
【0077】ステップS121において、ルールnに関
与する全てのファジィ入力スイッチの一つでも適合して
いなければ、ステップS123に進み、制御変数TEK
1(n)に値0をセットする。一方ステップS121に
おいて、ルールnu 関与する全てのファジィ入力スイ
ッチが適合していると、ステップS122に進み、今度
は、ルールnに関与する全てのファジィ入力変数が適合
するか、すなわち、ファジィ入力変数が指定したメンバ
シップ関数の所定範囲内に含まれるかを判別する。
【0078】例えば、表5に示されるように、ルール0
では5個のファジィ入力変数の適合が判別され、ルール
4では4個のファジィ入力変数の適合が判別される。フ
ァジィ入力変数FV(0)が小、すなわち、車速が小で
あるか否かの命題は、このファジィ入力変数に対応して
準備される第0メンバシップ関数から、ファジィ入力変
数FV(0)が所定上下限値範囲内(例えば、10km/h
r 以上、かつ、55km/hr 以下の範囲内)の値であるか
否かによって推論される。同様に、ファジイ入力変数F
V(0)が中、すなわち、車速が中であるか否かの命題
は、このファジイ入力変数に対応して準備される第1メ
ンバシップ関数から、ファジィ入力変数FV(0)が所
定上下限値範囲内(例えば、30km/hr 以上、かつ、1
00km/hr 以下の範囲内)の値であるか否かによって推
論される。このような命題とメンバシップ関数との関係
を表7に示す。
【0079】
【表7】
【0080】図8は、適合したルールが所定回数に亘っ
て連続して適合したと判別されたか否かをチェックする
ためのルーチンであり、電子制御装置5は、先ず、ステ
ップS130においてプログラム制御変数nを値0にリ
セットする。次いで、ステップS131において、ステ
ップS130で指定されたルールnに対応する制御変数
TEK1(n)が値0であるか否かを判別する。ステッ
プS131において、当該制御変数TEK1(n)が値
0であれば、そのルールnは適合していないことにな
り、ステップS132に進み、ルールn用のカウンタC
NT(n)を値0にリセットすると共に、ルールnの成
立を記憶する制御変数SRT(n)に値0をセットして
後述するステップS136に進む。
【0081】一方、ステップS131の判別結果が否定
で、ルールnに対応する制御変数TEK1(n)が値0
でなければ、ステップS133に進み、カウンタ値CN
T(n)を値1だけインクリメントした後、このカウン
タ値CNT(n)が当該ルールnに対応して設定されて
いる所定値XCMAX(n)に到達したか否かを判別す
る(ステップS134)。カウンタ値CNT(n)が所
定値XCMAX(n)に到達していなければ、変数値S
RT(n)に変更を加えずにステップS136に進む。
所定値XCMAX(n)は、制御モード実行の緊張度や
ノイズ等によるルール成立判別の影響度等を考慮して適
宜の値に設定される。
【0082】一つの適合ルールチェックが終了すると、
ステップS136においてプログラム制御変数nを値1
だけインクリメントした後、変数値nが所定値CRUL
(ルールの数に対応する値)に等しいか否かを判別し
(ステップS138)、変数値nが所定値CRULにな
るまで、上述のステップS131以下のステップを繰り
返し実行して、全てのルールの適合ルールチェックを行
なう。全てのルールの適合ルールチェックが終了し、ス
テップS138における判別結果が肯定になると、当該
ルーチンを終了する。
【0083】このように、当該ルーチンが繰り返されて
特定のルールnに対応する制御変数TEK1(n)が連
続して値1に設定されていると、カウンタ値CNT
(n)は当該ルーチンが実行される毎にインクリメント
され、遂には所定値XCMAX(n)に到達することに
なる。ステップS134の判別結果が肯定になると、ス
テップS135が実行され、カウンタCNT(n)を値
0にリセットすると共に、ルールnの成立を記憶する制
御変数SRT(n)に値1をセットすることになる。
【0084】各モード処理 上述のようにして成立したルールを判別すると、ECU
6では、次に、図9に示す手順により各モード処理を行
なう。具体的には、先ず、ステップS140においてプ
ログラム変数Xにファジィ入力スイッチSW(0)の値
を設定する。即ち、現在の制御モードを特定するのであ
る。そして、現在の制御モードXに対応する処理ルーチ
ンを実行する(ステップS142)。
【0085】この変速制御では、制御モードがモード0
からモード4まで5つ設けられており、プログラム変数
X、即ち、ファジィ入力スイッチSW(0)は0〜4の
いずれかになる。したがって、ステップS142におけ
る現在の制御モードXは、モード0からモード4までの
いずれかであり、各制御モード毎に処理ルーチンが設定
されている。すなわち、現在モード0の処理ルーチン,
現在モード1の処理ルーチン,現在モード2の処理ルー
チン,現在モード3の処理ルーチン,現在モード4の処
理ルーチンがそれぞれ設けられている。以下に、各現在
モードについての処理を具体的に説明する。
【0086】現在モード0の処理ルーチン 現在の変速制御が制御モード0(ノーマルモード0)で
行なわれている場合には、図10のフローチャートにし
たがって、ファジィシフト位置変数SHIFFが設定さ
れる。なお、制御モード0は、前述のように通常の平坦
路走行用のシフトパターンを使用して変速段を設定する
ものであり、この制御モード0からは、図4に示すよう
に、モード1,モード2及びモード4へ移動可能であ
る。
【0087】この処理ルーチンでは、まず、ステップS
150において、ルールの成立を記憶する制御変数SR
T(2),SRT(3),SRT(4)のいずれかが値
1であるか否かを判別する。これらの変数SRT
(2),SRT(3),SRT(4)は、それぞれルー
ル2,3,4の成立を記憶するもので、表6に示すよう
にこれらのこれらのルールの何れかが成立すると、モー
ド2に進入すべきことを示している。したがって、ステ
ップS150の判別結果が「YES」の場合には、ステ
ップS151に進み、ファジィ入力スイッチSW(0)
を値2に設定すると共に、ファジィシフト位置変数SH
IFFに値3をセットしてこのルーチンを終える。モー
ド2は前述のように、降坂を強制的に3速段でエンジン
ブレーキを効かせながら下らせるモードである。
【0088】制御変数SRT(2),SRT(3),S
RT(4)のいずれもが値1でなく、ステップS150
の判別結果が「NO」の場合には、ステップS152を
実行し、制御変数SRT(0)及びSRT(1)のいず
れかが値1であるか否かを判別する。これらの変数は、
それぞれルール0,1の成立を記憶するもので、表6に
示すようにこれらのこれらのルールの何れかが成立する
と、モード1に進入すべきことを示している。したがっ
て、ステップS152の判別結果が「YES」の場合に
は、ステップS154に進み、ファジィ入力スイッチS
W(0)を値1に設定する。
【0089】そして、ステップS155に進み、前述の
モード0において使用するシフトパターンにより決定さ
れるシフト位置(モード0の演算変速段)を表す変数S
HIF1が、4速段を示す値4であるか否かを判別す
る。この判別結果が「YES」の場合には、強制的に3
速段にダウンシフトさせるために、ファジィシフト位置
変数SHIFFに値3をセットしてこのルーチンを終え
る。
【0090】一方、ステップS155での判別結果が
「NO」の場合には、ステップS156に進み、ファジ
ィシフト位置変数SHIFFに変数値SHIF1をセッ
トしてこのルーチンを終える。なお、モード1は、図4
に示すように登坂コーナモードであり、後述する2,3
速段で運転される領域に広がったシフトパターンを使用
して変速段が決定される。
【0091】モード0からモード1への移行時には、4
速段で運転されている場合には、強制的に3速段にダウ
ンシフトを指令し、このダウンシフトの変速操作時にノ
ーマルモード0のシフトパターンから登坂コーナモード
1用のシフトパターンに切り換えられる。4速段以外の
変速段で運転されている場合には、その変速段を維持し
た状態でシフトパターンの切換が行なわれる。
【0092】制御変数SRT(2),SRT(3),S
RT(4)のいずれもが値1でなく、ステップS152
の判別結果が「NO」の場合には、ステップS160に
進み、制御変数SRT(5)が1であるか否かを判別す
る。この変数は、ルール5の成立を記憶するもので、表
6に示すようにこのルールが成立すると、モード4に進
入すべきことを示している。したがって、ステップS1
60の判別結果が「YES」の場合には、ステップS1
62に進み、モード0において使用するシフトパターン
により決定されるシフト位置変数SHIF1が、4速段
を示す値4であるか否かを判別する。この判別結果が
「YES」の場合には、ステップS164に進み、ファ
ジィ入力スイッチSW(0)を値4に設定すると共に、
現在の変速段よりも1段低い3速段に強制的にダウンシ
フトさせるために、ファジィシフト位置変数SHIFF
に値3をセットしてこのルーチンを終える。
【0093】一方、ステップS162の判別結果が「N
O」の場合には、ステップS165に進み、シフト位置
変数SHIF1が、3速段を示す値3であるか否かを判
別する。この判別結果が「YES」の場合には、ステッ
プS166に進み、ファジィ入力スイッチSW(0)を
値4に設定すると共に、現在の変速段よりも1段低い2
速段に強制的にダウンシフトさせるために、ファジィシ
フト位置変数SHIFFに値2をセットしてこのルーチ
ンを終える。
【0094】このように直線登坂モードであるモード4
では、ノーマルモード0で使用するシフトパターンによ
り設定される変速段が4速段であるときには3速段に、
3速段であるときには2速段に強制的にダウンシフトさ
せるものである。一方、シフト位置変数SHIF1が、
4速段を示す値4でも3速段を示す値3でもない場合に
は、ステップS168に進み、ファジィ入力スイッチS
W(0)を値0のままに保持すると共に、ファジィシフ
ト位置変数SHIFFに値5をセットしてこのルーチン
を終える。ファジィシフト位置変数SHIFFが値5に
セットされることは、変速段を5速段に設定することを
意味するが、実際にはこの変速機には5速段は存在しな
いので、ファジィシフト位置変数SHIFFによる変速
指令は無視されて、ノーマルモード0による変速制御が
続行される。
【0095】制御変数SRT(5)が1でなく、ステッ
プS160の判別結果が「NO」の場合には、上述のス
テップS168に進み、ファジィ入力スイッチSW
(0)を値0のままに保持すると共にファジィシフト位
置変数SHIFFに値5をセットして、ノーマルモード
0による変速制御を続行させ、このルーチンを終える。現在モード1の処理ルーチン 現在の変速制御が制御モード1で行なわれている場合に
は、図11のフローチャートにしたがって、ファジィシ
フト位置変数SHIFFが設定される。なお、制御モー
ド1は、前述のように登坂コーナモード用のシフトパタ
ーンを使用して変速段を設定するものであり、この制御
モード1からは、図4に示すように、モード0及びモー
ド2へ移動可能である。
【0096】この処理ルーチンでは、まず、ステップS
170において、車速FV(0)が所定値CFV0(例
えば10km/hr )よりも小であるか否かを判別する。こ
の判別結果が「YES」の場合には、ステップS171
に進み、ファジィ入力スイッチSW(0)を値0に設定
すると共に、ファジィシフト位置変数SHIFFに値5
をセットしてノーマルモード0へ移行させる。車速が低
い場合には、無条件でノーマルモード0を実行してもよ
い。
【0097】車速FV(0)が所定値CFV0(例えば
10km/hr )よりも大で、ステップS170の判別結果
が「NO」の場合には、ステップS172に進み、登坂
コーナモード1のシフトパターンを使用して、検出した
車速V0及びアクセル開度APSとから現在のシフト位
置Nを演算する。図12は2速段から3速段へ、及び、
3速段から4速段へのシフトアップ用のシフトパターン
を示し、ノーマルモード0から登坂コーナモード1に制
御モードが移行する場合には、アップシフト線が図中矢
印で示すように変更され、2速段又は3速段での運転領
域が広げられる。
【0098】具体的に説明すると、ノーマルモード0の
2速段から3速段へのアップシフト線(実線で示す)は
車速V230 一定の線で2つの変速領域を区画している
が、この車速一定線が登坂コーナモード1のアップシフ
ト線(破線で示す)では、車速V230 よりも大きい車速
231 の一定線に移行し、2速段が拡大されている。同
様に、ノーマルモード0の3速段から4速段へのアップ
シフト線(実線で示す)は車速V340 一定の線で2つの
変速領域を区画しているが、この車速一定線が登坂コー
ナモード1のアップシフト線(破線で示す)では、車速
340 よりも大きい車速V341 の一定線に移行し、3速
段が拡大されている。
【0099】ステップS172におけるシフト位置Nの
演算は、図12において破線のアップシフト線で示すシ
フトパターンを用いて行なわれる。また、ノーマルモー
ド0から登坂コーナモード1に移行することにより、2
速段又は3速段領域が拡大する様子が、図12の斜線部
Aで示されている。ステップS172の次には、ステッ
プS173に進み、ノーマルモード0の通常シフトパタ
ーンを使用して、検出した車速V0及びアクセル開度A
PSとからシフト位置を演算したとき、2速段から3速
段へ、又は、3速段から4速段へのシフトアップが生じ
るか否かを判別して、シフトアップが生じる場合には変
速数FLGYNに値1を設定する。
【0100】モード1による変速制御では、前述した通
り、ファジィ入力スイッチSW(0)を値1に設定する
と共に、ファジィシフト位置変数SHIFFを用いて、
3速段又はそれ以下の変速段へ強制的に変速指令する。
変速数FLGYNに値1を設定することは、変数SHI
FFによる指令がなければシフトアップが実行されるよ
うなシフト位置の変化があったことを示す。これを、図
13により説明すると、シフト位置の変化により、新た
なシフト位置がノーマルモード0のアップシフト線(実
線)とモード1アップシフト線(破線)とで囲まれる領
域(斜線Aの領域)に突入したことを意味する。このシ
フト位置の移行は、図13において、矢印TR1で示す
ように、運転者がアクセルペダルから足を離して、アク
セル開度APSが小となって領域Aに突入する場合もあ
り、矢印TR2で示すように、車速Vが増加して領域A
に突入する場合もある。
【0101】このように、ステップS172において、
シフト位置Nを演算したり、ステップS173におい
て、変速数FLGYNによりアップシフトが生じたか否
かを記憶するのは、制御モード1から他の制御モードへ
移行させるタイミングとして、アップシフト線を横切っ
たときを選んで行なうようにするためであり、このよう
なタイミングで制御モードを変更することにより、運転
者に違和感を与えることを防止している。
【0102】ステップS173の次には、ステップS1
74に進み、ファジィ入力スイッチSW(3)が値1で
あり、且つ、ハンドル角FV(9)が所定値CFV9
(例えば、50°)よりも小であり、且つ、横加速度F
V(10)が所定値CFV10よりも小であるか否かを
判別する。つまり、上り勾配が終了して、且つ、道路が
屈曲していない状態であるか否かを判別するのである。
この判別結果が「NO」の場合には、ステップS180
に進む。一方、ステップS174の判別結果が「YE
S」の場合には、ステップS175にすすみ、登坂コー
ナモードのシフトパターンで求めたシフト位置Nがファ
ジィシフト位置変数値SHIFFよりも大であるか、ま
たは、アップシフトが生じた事を示すフラグFLGYN
が値1であるか否かを判別する。これらの判別のいずれ
もが「NO」であれば、ステップS180に進み、これ
らの判別のいずれか一方が「YES」であれば、ステッ
プS176に進む。
【0103】ステップS176では、ルールの成立を記
憶する制御変数SRT(2),SRT(3),SRT
(4)の何れかが値1であるか否かを判別する。これら
の変数は、前述のように、それぞれルール2,3,4の
成立を記憶するもので、表6に示すように、これらのル
ールの何れか一つが成立すると、モード2に進むべきこ
とを示している。したがって、ステップS176の判別
結果が「YES」の場合には、ステップS177に進
み、ファジィ入力スイッチSW(0)を値2に設定する
とともに、ファジィシフト位置変数SHIFFに値3を
セットしてこのルーチンを終える。モード2は前述のよ
うに降坂を強制的に3速段で下らせるモードである。
【0104】制御変数SRT(2),SRT(3),S
RT(4)の何れもが値1でなく、ステップS176の
判別結果が「NO」の場合には、ステップS178に進
み、ファジィ入力スイッチSW(0)を値0に設定する
とともに、ファジィシフト位置変数SHIFFに値5を
セットしてこのルーチンを終える。この場合、制御モー
ドを登坂コーナモード1からノーマルモード0に移行さ
せるのである。
【0105】一方、ステップS180に進むと、ステッ
プS172で演算されたシフト位置Nが3以上であるか
否かが判別される。このステップS180の判別結果
が、「NO」の場合には、後述するステップS184
に、「YES」の場合には、ステップS181に進む。
ステップS181では、前述の制御変数SRT(2),
SRT(3),SRT(4)の何れかが値1であるか否
かを判別する。このステップS181の判別結果が「Y
ES」の場合には、ステップS182に進み、ファジィ
入力スイッチSW(0)を値2に設定するとともに、フ
ァジィシフト位置変数SHIFFに値3をセットしてこ
のルーチンを終える。これにより、モード2が実行され
る。
【0106】ステップS180及びステップS181の
いずれかの判別結果が「NO」の場合には、登坂コーナ
モード1を継続させることを意味するが、この場合、ス
テップS184及びステップS185において、前述の
シフト位置Nが4に等しく、且つ、変数SRT(0)及
びSRT(1)の何れか一方が値1であるか否かを判別
する。変数SRT(0)及びSRT(1)は前述のよう
にそれぞれルール0,1の成立を記憶するもので、これ
らのルールの何れか一つが成立すると、モード1を実行
すべきことを示す。
【0107】登坂コーナモード1用のシフトパターンに
より演算されるシフト位置が4速段ではないか、あるい
は、変数SRT(0)及びSRT(1)がいずれも値1
でない場合、即ち、ステップS184及びステップS1
85のいずれか一方の判別結果が「NO」である場合に
は、ステップS186に進み、ファジィシフト位置変数
SHIFFに値Nを設定してこのルーチンを終える。
【0108】シフト位置Nが4であり、且つ、変数SR
T(0)及びSRT(1)の何れか一方が値1である場
合には、同一モード1内で改めて登坂コーナモードの変
数制御を実行して、ファジィシフト位置変数SHIFF
に値3を設定して、4速段から3速段へとダウンシフト
させる。登坂コーナモードの変速制御が実行されると、
登坂路のコーナ部に突入する際に、たとえアクセル開度
を戻しても、シフトアップ操作が実行され難いようにア
ップシフト線が移行する。これを図13を参照して説明
すると、モード0からモード1に変速制御が移行する
と、斜線Aで示す変速領域が拡大される。頻繁に屈曲す
る登坂路では、運転者の操作するアクセルの開度(スロ
ットル開度)と車速とで示される作動線は、サークルを
描き、このサークルは図13に示す斜線Aの領域で生じ
ることが多い。この結果、登坂屈曲路が連続する場合で
あっても、アップシフトの実行回数が低減してシフトハ
ンチングが生じ難くなる。
【0109】現在モード2処理ルーチン 現在の変速制御が制御モード2で行なわれている場合、
図14のフローチャートにしたがって、変速段が制御さ
れる。なお、制御モード2は、前述のように、下り坂で
3速段をホールドして下っていく降坂弱エンジンブレー
キモードであるが、アクセルペダルの踏込み加減によっ
ては、1〜4速段にシフトされることがある。この制御
モードからは、図4に示すように、モード0及びモード
3への移行が可能である。
【0110】制御モード2の場合、図14に示すよう
に、ステップS190において、制御変数SRT(9)
が値1であること、ファジィ入力スイッチSW(5)が
値1であること、及び、車速FV(0)が所定値CFV
0(例えば10km/hr )よりも少であること、のいずれ
かが成立するか否かを判別する。制御変数SRT(9)
はルール9の成立を記憶するものであり、表6に示すよ
うに、このルールが成立したらモード0に移行すべきこ
とを示している。ファジィ入力スイッチSW(5)はア
クセル開度が大の状態であることを記憶するものであ
る。ステップS190の判別条件が一つでも成立すれ
ば、ステップS191を実行し、ファジィ入力スイッチ
SW(0)を値0に設定すると共に、ファジィシフト位
置変数SHIFFに値5を設定して、このルーチンを終
了する。この場合、制御モードを降坂弱エンジンブレー
キモード2からノーマルモード0に移行させるのであ
る。
【0111】ステップS190の判別結果が「NO」の
場合、ステップS192に進み、ファジィ入力スイッチ
SW(5)が値1であること、アクセル開度FV(4)
が所定値CFV43(例えば40%)よりも少であるこ
と、ファジィ入力スイッチSW(7)が値0であるこ
と、の各条件が全て成立するか否かを判別する。ファジ
ィ入力スイッチSW(5)は、上述のようにアクセル開
度が大の状態であることを記憶するものである。また、
ファジィ入力スイッチSW(7)は3速段エンジンブレ
ーキ時にアクセルペダルを強く踏み込んだ場合に、値を
1に設定してこの状態を記憶するものである。したがっ
て、ファジィ入力スイッチSW(7)が0であること
は、3速エンジンブレーキ時にアクセルペダルの強い踏
込がなかったことを意味する。すなわち、ステップS1
92では、運転者の中程度の加速意思を判別するもので
ある。この判別結果が、「YES」の場合には、前述の
ステップS191に進み、ファジィ入力スイッチSW
(0)を値0に設定すると共に、ファジィシフト位置変
数SHIFFに値5を設定して、ノーマルモード0に移
行させる。この場合、移行されたノーマルモードのシフ
トアップを使用して変速段が決定されることになるの
で、アクセル開度及び車速に応じて3速段に保持される
か、4速段にシフトアップされる。4速段にシフトアッ
プされると、アクセルペダルの踏込み量が少なくて済
み、下り坂における運転者の加速意思に適合した加速感
が得られることになる。
【0112】ステップS192の判別結果が、「NO」
の場合には、ステップS193に進み、今度は、ファジ
ィ入力スイッチSW(5)が値1であり、且つ、アクセ
ル開度FV(4)が前述の所定値CFV43(40%)
よりも大であるか否かを判別する。このステップS19
3は、運転者の強加速意思を判別するものである。この
判別結果が「YES」の場合には、ステップS194を
実行してファジィ入力スイッチSW(7)に値1を設定
してこのルーチンを終える。この場合には、3速段が維
持されて、モード2の変速制御が継続され、下り坂にお
ける強加速が行なわれる。また、モード2は、緩い坂道
を弱いエンジンブレーキを効かせながら下る場合の変速
制御モードである。このような運転時に運転者が車両を
強加速した場合、その後にコーナには強い制動をひつよ
うとすることが予測される。ファジィ入力スイッチSW
(7)は、強加速後に来る強制動時に強エンジンブレー
キを指令するためのフラグとして利用される。即ち、こ
のファジィ入力スイッチSW(7)に値1を設定するこ
とにより、ファジィ入力スイッチSW(5)によりアク
セル開度が大の状態であり、且つ、アクセル開度が所定
値CFV43(40%)よりも少である場合であって
も、前述のステップS192の判別結果が「NO」とな
り、ステップS191のノーマルモード0による変速制
御が実行されることがなく、後述するように、現在制御
モードの降坂弱エンジンブレーキ2又は降坂強エンジン
ブレーキ3が実行されることになり、ブレーキ操作の回
数を減らせることができる。
【0113】ステップS193の判別結果が「NO」の
場合には、ステップS196を実行してルールの成立を
記憶する制御変数SRT(6),SRT(7),SRT
(8)の何れかが値1であるか否かを判別する。これら
の変数は、前述のように、それぞれルール6,7,8の
成立を記憶するもので、表6に示すように、これらのル
ールの何れか一つが成立すると、モード3に進入すべき
ことを示している。したがって、ステップS196の判
別結果が「YES」の場合には、ステップS198に進
み、ファジィ入力スイッチSW(0)を値3に設定する
と共に、ファジィシフト位置変数SHIFFに値2をセ
ットして当該ルーチンを終了する。モード3は前述のよ
うに、降坂を強制的に2速段で下らせるモードである。
【0114】制御変数SRT(6),SRT(7),S
RT(8)の何れもが値1でなく、ステップS196の
判別結果が「NO」の場合、何もせずにこのルーチンを
終える。即ち、現在制御モード2の変速制御が継続して
実行され、無駄なシフトチェンジが防止される。現在モード3ルーチン 現在の変速制御が制御モード3で行なわれている場合、
図15のフローチャートにしたがって、変速段が設定さ
れる。なお、制御モード3は、前述のように、下り坂で
2速段をホールドして下っていく降坂強エンジンブレー
キモードである。この制御モード3からは、図4に示す
ように、モード0及びモード2への移行が可能である。
【0115】制御モード3の場合、図15に示すよう
に、ステップS200の判別結果が「NO」の場合、ス
テップS202に進み、ファジィ入力スイッチSW
(2)が値1であり、且つ、アクセル開度FV(4)が
所定値CFV44(例えば、3%)以上であるか否かを
判別する。ファジィ入力スイッチSW(2)は、前述の
ように、重量・勾配抵抗が非負状態であることを記憶す
るものである。即ち、ステップS202では、下り勾配
から復帰し僅かにアクセルペダルが踏み込まれている状
態であるか否かを判別し、この判別結果が「YES」の
場合には、ステップS205に進み、ファジィ入力スイ
ッチSW(0)に値2を、ファジィ入力スイッチSW
(5)に値0をそれぞれ設定するとともに、ファジィシ
フト位置変数SHIFFに値3を設定して降坂弱エンジ
ンブレーキモード2に移行させる。
【0116】ステップS202の判別結果が「NO」の
場合には、ステップS204に進み、今度は、ファジィ
入力スイッチSW(6)が値1であり、且つ、アクセル
開度FV(4)が所定値CFV45(例えば、40%)
よりも小であり、且つ、ファジィ入力スイッチSW
(8)が値0であるか否かを判別する。ファジィ入力ス
イッチSW(6)は、前述のように、アクセル開度が中
状態であることを記憶するものであり、ファジィ入力ス
イッチSW(8)は、後述するように、2速エンジンブ
レーキ時のアクセル強踏込を記憶するものである。した
がって、この判別は運転者の中程度の加速意思を判別す
るものであり、この判別の結果が「YES」であれば、
前述のように、ステップS205に進み、ファジィ入力
スイッチSW(0)に値2に、ファジィ入力スイッチS
W(5)に値0にをそれぞれ設定するとともに、ファジ
ィシフト位置変数SHIFFに値3を設定して降坂弱エ
ンジンブレーキモード2に移行させる。即ち、変速段が
2速段から3速段へとシフトアップされて、アクセル踏
込み量が2速段の場合よりも顕現されて、下り坂におけ
る運転者の加速意図に適合した加速感を得られる。
【0117】ステップS204の判別結果が「NO」の
場合には、ステップS206に進み、ファジィ入力スイ
ッチSW(6)が値1であり、且つ、 アクセル開度F
V(4)が前述の所定値CFV45(40%)よりも大
であるか否かを判別する。このステップは、運転者の強
加速意図を判別するものである。この判別結果が「YE
S」の場合には、ステップS208を実行してファジィ
入力スイッチSW(8)に値1を設定してこのルーチン
を終了する。この場合には、2速段が維持されて、モー
ド3の変速制御が継続される。これにより、下り坂にお
ける運転者の強加速意思に応じた高出力が得られる。ま
た、モード3は、急な坂道を強いエンジンブレーキを効
かせながら下る場合の変速制御モードである。このよう
な運転時に運転者が車両を急加速して、その後にコーナ
に突入する場合には、強い制動を必要とすることが予測
される。ファジィ入力スイッチSW(8)は強加速後に
来る強制動時に強エンジンブレーキを指令するためのフ
ラグとしても用いられる。即ち、このファジィ入力スイ
ッチSW(8)を値1に設定することにより、アクセル
開度が所定値CFV45(40%)よりも小の中状態で
ある場合であっても、前述のステップS204の判別結
果が「NO」となって、必ず現在の制御モードである降
坂強エンジンブレーキモード3が継続して実行されるこ
とになり、2速段による強エンジンブレーキが効くこと
になる。
【0118】前述のステップS206の判別結果が「N
O」の場合には、ファジィ入力スイッチSW(8)に値
1を設定することなく、このルーチンを終える。この場
合には、2速段が維持されて、モード3の変速制御が継
続されて無駄なシフトチェンジが防止される。現在モード4処理ルーチン 現在の変速制御が制御モード4で行なわれている場合、
図16のフローチャートにしたがって変速段が設定され
る。なお、制御モード4は、前述のように、直線登坂路
モードであって、ノーマルモード0のシフトパターンで
設定されたシフト位置が4速段であれば3速段に、3速
段であれば2速段にそれぞれダウンシフトして所要の駆
動力を得るものである。この制御モードからは、図4に
示すように、モード0への移行のみが可能である。
【0119】つまり、図16に示すように、ステップS
210において、アクセル開度FV(4)が所定値CF
V45(例えば、10%)よりも小であるか否かを判別
する。アクセル開度FV(4)が所定値CFV45より
も小であれば、ステップS212を実行し、ファジィ入
力スイッチSW(0)を値0に設定するとともに、ファ
ジィシフト位置変数SHIFFに値5を設定して、この
ルーチンを終える。この場合、制御モードを直線登坂モ
ード4からノーマルモード0に移行させる。
【0120】ステップS210の判別結果が「NO」の
場合には、ステップS210からステップS214に進
み、アクセル開度FV(4)が所定値CFV46(例え
ば、25%)よりも小であり、且つ、アクセル踏込速度
FV(5)が負の所定値(−CFV5)よりも小である
か否かを判別する。いずれの条件も同時に満足する場合
には、前述のステップS212に進み、ファジィ入力ス
イッチSW(0)を値0に設定し、ファジィシフト位置
変数SHIFFに値5を設定して、ノーマルモード0に
移行させる。
【0121】ステップS214の判断結果が「NO」の
場合には、何もせずこのルーチンを終える。この場合に
は、現在の制御モードがそのまま続行される。シフト位置出力処理ルーチン 上述のように、各モード処理が終了すると、今度は切換
指令手段8から設定されたシフト位置に基づいた制御信
号を作動油圧制御装置4に出力することになる。このシ
フト位置制御信号の出力手順は、ファジィ判断されて現
在のシフト位置を変化させる必要が生じたときのみ制御
信号を出力することになっており、しかも、実際のシフ
ト操作を行なう条件として、更に、前回のシフト変化か
ら所定時間(例えば、0.5秒)が経過していること、
ハンドル角の絶対値が所定値以内であること、横加速度
の絶対値が所定値以内であることを、いずれも満足する
ことが必要であり、これらの条件のうち一つでも満足さ
れなければシフト位置の変更を行なわないようにしてい
る。
【0122】これを、図17のフローチャートを参照し
て具体的に説明すると、まず、ステップS220におい
て、0.5秒カウンタSFLGが0よりも大であるか否
かを判別する。0.5秒カウンタSFLGは前回シフト
操作された時点から所定時間(0.5秒)が経過したか
否かを判別するためのダウンカウンタであり、シフト操
作された時点に初期値にリセットされる。したがって、
ステップS220における判別結果が「YES」の場合
には、前回のシフト操作から未だ所定期間(0.5秒)
が経過しておらず、このような場合には、ステップS2
21において、カウンタ値SFLGを値1だけデクリメ
ントしてこのルーチンを終える。カウンタ値SFLGが
0にカウントダウンされないうちに新たなシフト位置が
設定されてもそのシフト位置へのシフト操作は実行され
ないことになる。
【0123】前回シフト操作から所定時間が経過してス
テップS220の判別結果が「NO」の場合には、ステ
ップS222へ進み、ファジィ入力スイッチSW(0)
が値0以外の値であるか否かが判別される。ファジィ入
力スイッチSW(0)が値0以外の値でない、つまり、
値0であれば、モード0による変速制御を意味し、この
場合には、何もせずにこのルーチンを終える。ノーマル
モード0は、通常の変速制御であるから、ファジィ制御
による割り込みシフト制御を行なう必要がなく、前述の
ように、別途準備されている通常の変速制御用プログラ
ムによりシフト位置制御信号が変速段切換機構4に出力
される。
【0124】ファジィ入力スイッチSW(0)が値0以
外の値であると判断されて、ステップS222の判別結
果が「YES」の場合、ステップS224に進み、ファ
ジィシフト位置変数SHIFFと、ノーマルモード0の
シフトパターンから設定される変速段SHIF1とのう
ちの小さい方を選択して、これをシフト位置指令値とし
て変数Nに設定する。ファジィ制御中においても、ノー
マルモード0において使用するシフトパターンで決定さ
れる変速段SHIF1の方が小さい場合には、その変速
段が優先して選択される。即ち、ファジィシフト位置S
HIFFがノーマルモード0のシフトパターンから設定
される変速段SHIF1よりも低速段である場合にの
み、ファジィシフト位置SHIFFが選択されることに
なる。
【0125】ついで、選択したシフト位置指令変数Nの
値が現在指令されている変速段SHIF0と等しいか否
かを判別し(ステップS226)、等しい場合にはシフ
ト操作を行なう必要がなく、このルーチンを終える。一
方、ステップS226の判別結果が「NO」の場合に
は、ステップS228において、シフト位置指令変数N
の値が現在の指令変速段SHIF0よりも大であるか、
ハンドル角絶対値FV(9)が所定値CFV9よりも大
であるか、及び、横加速度絶対値FV(10)が所定値
CFV10よりも大であるか、のいずれかの条件が成立
しているか否かが判別される。いずれかの条件が成立す
ると、ステップS228の判別結果が「YES」となる
が、この場合には、シフト位置の変更、即ち、変速段切
換を行なうことなくこのルーチンを終える。即ち、シフ
ト位置指令変数Nによりシフトアップ指令が行なわれる
ことになる場合、ハンドル角が所定値よりも大である場
合、或いは、横加速度絶対値が所定値よりも大である場
合には、シフト操作が禁止される。
【0126】ステップS228の何れの条件も成立せ
ず、この判別結果が「NO」の場合には、ステップS2
30が実行される。ステップS230では、シフト位置
指令信号Nの値が現在の指令変速段SHIF0よりも1
段高い値よりも大きいか、即ち、今回のシフト位置指令
変数Nにより一度に2速段以上シフトアップされること
になるのか否かが判別される。今回のシフト位置指令変
数Nにより一度に2速段以上シフトアップされることに
なるのであれば、ステップS232において、今回のシ
フトアップ操作を、現在の指令変速段SHIF0よりも
1段だけ高い変速段に制限するために、指令変数値Nを
値(SHIF0+1)に設定した後、後述するステップ
S240に進む。
【0127】一方、ステップS230の判別結果が「N
O」の場合には、ステップS234に進み、今度は、シ
フト位置指令信号Nの値が現在の指令変速段SHIF0
よりも1段低い値よりも小さいか、即ち、今回のシフト
位置指令変数Nにより一度に2速段以上ダウンシフトさ
れることになるのか否かが判別される。今回のシフト位
置指令変数Nにより一度に2速段以上ダウンシフトされ
ることになるのであれば、ステップS236において、
今回のダウンシフト操作を、現在の指令変速段SHIF
0よりも1段だけ低い変速段に制限するために、指令変
数値Nを値(SHIF0−1)に設定した後、後述する
ステップS240に進む。
【0128】ステップS234の判別結果が「NO」の
場合には、シフト位置指令変数値Nをそのままに保持し
て、ステップS240に進む。ステップS240では、
0.5秒カウンタSFLGの値を所定値XT1(0.5
秒に対応する値)にリセットした後、ステップS242
を実行して、シフト位置指令変数Nに応じたシフト位置
制御信号を変速段切換機構4に出力してこのルーチンを
終える。
【0129】ステップS240で出力されるシフト位置
制御信号は、ファジィ制御に基づくものであり、この信
号はノーマルモード0に基づき出力されるシフト位置制
御信号よりも優先順位が高く、ノーマルモード0に基づ
くシフト位置制御信号に対して割り込み実行される。変速制御油圧指令ルーチン 変速制御油圧を指令するルーチンは、係合力制御手段9
において、通常は変速切換のレスポンスを重視した油圧
制御パターンA(図3参照)を設定するが、運転者が運
転者がアクセルペダルの踏込操作を行なわないで行なわ
れる予測しにくい降坂路ダウンシフトの場合には、変速
切換の円滑性を重視した油圧制御パターンB(図3参
照)を設定する。
【0130】例えば図18に示すように、まず、ステッ
プS260で、シフト位置制御信号の出力があったかを
判断して、シフト位置制御信号の出力があれば、ステッ
プS262へ進み、ファジィ入力スイッチSW(0)が
2,3のいずれかであるか否かが判断される。ファジィ
入力スイッチSW(0)が2であると、制御モード2が
選択されており、ファジィ入力スイッチSW(0)が3
であると、制御モード3が選択されていることを意味す
る。制御モード2は降坂弱エンジンブレーキモードであ
り、制御モード3は降坂強エンジンブレーキモードであ
って、いずれも、降坂路ダウンシフトモードに相当す
る。
【0131】このステップS262の判断結果が「YE
S」であれば、ステップS264へ進み、アクセル開度
が小で且つアクセル踏込速度(ただし、ここでは速度の
絶対値を用いる)が小であるか否かが判断される。これ
らのアクセル開度が小であるか、及び、アクセル踏込速
度が小であるかの判断は、例えば、いずれも適当に小さ
なアクセル開判断基準値及びアクセル踏込速度判断基準
値を設けて、検出されたアクセル開度及びアクセル踏込
速度をそれぞれこれらの判断基準値と比較することで行
なえる。
【0132】このステップS264の判断は、スロット
ル操作(アクセル操作)が行なわれていないか否かの判
断であり、この時行なわれる降坂路ダウンシフトを運転
者が予測しにくいものであるか否かの判断に相当する。
つまり、降坂路ダウンシフト時には通常アクセル開度は
小であるが、アクセル開度が小の状態でも、運転者が、
アクセルペダルの踏込みを急に解除することがあり、こ
れは、アクセル踏込速度が減少側に適当な大きさとなっ
て現れる。アクセルペダルの踏込みを急に解除するのは
運転者が車速を抑えようとしているものと推測でき、こ
の時には、降坂路ダウンシフトを運転者が予測できるも
のとしている。
【0133】そして、このステップS264の判断結果
が「YES」であれば、ステップS266へ進み、専用
の変速制御油圧つまり変速切換の円滑性を重視した油圧
制御パターンB(図3参照)で油圧調整を行なうように
係合力調整手段5に制御信号を出力する。一方、ステッ
プS260,S262,S264の何れかの判断結果
が、「NO」であれば、ステップS268へ進み、ノー
マル変速制御油圧つまり通常の変速切換のレスポンスを
重視した油圧制御パターンA(図3参照)で油圧調整を
行なうように係合力調整手段5に制御信号を出力する。
【0134】本発明の一実施例としての車両用自動変速
機は、上述のように構成されるので、例えば下り坂を降
りるときに、運転者の車両加速又は減速等の運転意図に
合わせて変速段を設定できるなど、運転者の運転意図
と、道路状態と、車両の作動状態とを総合的に考慮し
て、常に最適な変速段を設定できるようになる。そし
て、例えば、下り坂を降りるときに、運転者の運転操作
状態や道路状態が加速を望まず寧ろ減速を望むような場
合には、制御モード2の降坂弱エンジンブレーキモー
ド、又は、制御モード3の降坂強エンジンブレーキモー
ドを選択して、強制的にダウンシフトを行なう。これに
より、エンジンブレーキを効かせながら車両を下らせる
ようにでき、運転者のブレーキ操作をできるだけ少ない
ものにして、下り坂での運転操作をより容易なものにす
る。
【0135】そして、この降坂路のダウンシフト時に
は、運転者がダウンシフトを予測できない場合には、変
速切換の円滑性を重視した油圧制御パターンB(図3参
照)でダウンシフト時の係合要素3Aへの油圧制御が行
なわれる。この結果、図3の(E)に示すように、シフ
ト動作完了時のクラッチの完全係合に伴い発生するドラ
イブ軸トルクの急変がT1 からT2 へと抑制されて、変
速ショックが抑えられ、運転者に変速時の違和感を与え
ないようになる。
【0136】例えば、図19に示すように、下り坂で、
運転者がスロットル操作を行なわないのに、点Aから点
Dへと車速が増加する場合には、平坦路を走行していれ
ばアップシフト操作が行なわれるはずなのに、ファジィ
推論を用いた制御によりダウンシフト操作が行なわれ、
運転者に唐突感を抱かせてしまうが、この唐突感を与え
ないようにすることができるのである。
【0137】こうして、自動変速機が本来特徴としてい
る変速動作のスムースさを確保でき、運転フィーリング
の向上、更には、乗り心地の向上を実現できる。一方、
変速ショックが問題にならないような変速の場合や、降
坂路ダウンシフトであっても運転者がダウンシフトを予
測できる場合には、通常の変速切換のレスポンスを重視
した油圧制御パターンA(図3参照)で変速時の係合要
素3Aへの油圧制御が行なわれるので、運転者に違和感
を与えることなく、変速動作を速やかに行なえるように
なり、車両の走行性能を向上できるようになる。
【0138】なお、本発明の車両用自動変速機は、ファ
ジィ推論を利用して降坂路におけるエンジンブレーキの
ためのダウンシフトを行なうに際し、運転者に変速ショ
ックの違和感を与えないようにするものであり、ファジ
ィ推論による変速制御(ファジィ制御)自体は、上述の
実施例に具体的に示すようなものに限定されるものでい
ない。
【0139】そこで、他のファジィ制御への応用を考慮
して、より汎用的な変速制御油圧指令ルーチンを考える
と、例えば図20のフローチャートに示すようなものが
考えられる。つまり、図20に示すように、まず、勾配
検出手段10,屈曲度検出手段11,車速検出手段1
2,スロットル操作検出手段(アクセル開度検出手段)
13,ブレーキ検出手段14等の各検出手段からのデー
タを読み込む(ステップS300)。そして、これらの
データに基づいて、第1変速段設定部7Aでノーマルシ
フトパターンによる目標変速段SN を演算し(ステップ
S302)、第2変速段設定部7Bでファジィ推論によ
る目標変速段SF を演算する(ステップS304)。
【0140】ついで、ノーマルシフトパターンによる目
標変速段SN よりもファジィ推論による目標変速段SF
の方が小さいかを判断し(ステップS306)、さら
に、現在のスロットル開度(アクセル開度に対応する)
が所定の判断基準値θ0 よりも小さいか(ステップS3
08)、スロットル開度変化率(アクセル踏込速度に対
応する)が所定の判断基準値θ0 ′よりも小さいか(ス
テップS310)を判断する。
【0141】ステップS306,308,S310の各
判断がいずれも「YES」であれば、ステップS312
へ進み、専用の変速制御油圧つまり変速切換の円滑性を
重視した油圧制御パターンB(図3参照)で油圧調整を
行なうように係合力調整手段5に制御信号を出力する。
一方、S306,308,S310の何れかの判断結果
が「NO」であれば、ステップS314へ進み、ノーマ
ル変速制御油圧つまり通常の変速切換のレスポンスを重
視した油圧制御パターンA(図3参照)で油圧調整を行
なうように係合力調整手段5に制御信号を出力する。
【0142】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の車両用自
動変速機によれば、複数の変速段を実現させる複数の係
合要素と、該複数の係合要素の係合状態を切り換えて変
速段の切換操作を行なう変速段切換機構と、該係合要素
の係合力を調整しうる係合力調整手段と、該変速段切換
機構及び該係合力調整手段の状態を制御する制御手段と
をそなえた車両用自動変速機において、該制御手段が、
該複数の変速段の中から最適変速段を選択する変速段選
択手段と、該変速段選択手段で選択された最適変速段が
現変速段と異なると該変速段切換機構に変速段切換操作
を指令する切換指令手段と、該変速段切換の際に所要の
係合要素の係合力を調整すべく該係合力調整手段の作動
を制御する係合力制御手段とをそなえて構成され、該変
速段選択手段に、該車両の車速と該車両のエンジン負荷
とに応じて予め設定されたノーマルシフトパターンに基
づいて最適変速段を設定する第1変速段設定部と、該車
両の作動状態情報,該車両の運転者の運転意図情報及び
該車両の走行する道路状態情報の少なくとも一つに基づ
いてファジィ推論により該最適変速段を設定する第2変
速段設定部と、通常は該第1変速段設定部で該ノーマル
シフトパターンに基づいて設定された変速段を最適変速
段として選択するが、所要の条件下では該第2変速段設
定部で該ファジィ推論により設定された変速段を該最適
変速段として選択する変速段決定部とが設けられるとと
もに、該係合力制御手段に、該第2変速段設定部により
設定された変速段を該最適変速段として選択することで
低速段側への変速段切換が行なわれる際に、この変速段
切換が変速ショックを生じやすい降坂路におけるエンジ
ンブレーキのためのものであり、且つ、該運転者がこの
変速段切換を予測できないものであるかを判断する判断
部と、通常は変速切換のレスポンスを重視した係合力制
御パターンを設定するが、該判断部により該変速段切換
が降坂路におけるエンジンブレーキのためのものであり
且つこの変速段切換を該運転者が予測できないものであ
ると判断されると、変速切換の円滑性を重視した係合力
制御パターンを設定する係合力制御パターン設定部とが
設けられるという構成により、運転者の運転意図と、道
路状態と、車両の作動状態とを総合的に考慮して、常に
最適な変速段を設定できるようになる。
【0143】特に、下り坂を降りる際は、運転者の車両
加速又は減速等の運転意図に合わせて変速段を設定でき
る。そして、この下り坂を降りるときには、強制的にダ
ウンシフトを行なうエンジンブレーキモードを選択する
ことで、エンジンブレーキを効かせながら車両を下らせ
るようにでき、運転者のブレーキ操作をできるだけ少な
いものにして、下り坂での運転操作をより容易なものに
できる。
【0144】この降坂路のダウンシフト時には、運転者
がダウンシフトを予測できない場合には、変速切換の円
滑性を重視した係合力制御パターンでダウンシフト時の
係合力調整が行なわれるので、シフト動作完了時のクラ
ッチの完全係合に伴い発生する変速ショックが抑えら
れ、運転者に変速時の違和感を与えないようになり、自
動変速機が本来特徴としている変速動作のスムースさを
確保でき、運転フィーリングの向上、更には、乗り心地
の向上を実現できる。
【0145】一方で、変速ショックが問題にならないよ
うな変速の場合や、降坂路ダウンシフトであっても運転
者がダウンシフトを予測できる場合には、通常の変速切
換のレスポンスを重視した係合力制御パターンで変速時
の係合力調整が行なわれるので、変速動作を迅速性を確
保しつつ、上述の運転者に与える変速時の違和感の解消
を実現できる。
【0146】また、請求項2記載のように、該係合要素
が油圧により係合力を与えられるとともに、該係合力調
整手段が該係合要素に与える油圧を調整するように構成
されることにより、係合力制御パターンを容易に変更で
き、変速レスポンスを確保しながらの変速時の違和感の
解消を行ないやすい。また、請求項3記載のように、該
変速段決定部が、通常は該第1変速段設定部で該ノーマ
ルシフトパターンに基づいて設定された変速段を最適変
速段として選択するが、該第2変速段設定部で該ファジ
ィ推論により設定された変速段が該第1変速段設定部で
設定された変速段よりも低速段であるときには、該第2
変速段設定部により設定された変速段を該最適変速段と
して選択するように構成されることにより、変速制御を
安定させること、及び、制御の簡素化を進めることがで
きる。
【0147】さらに、請求項4記載のように、該判断部
が、該運転者がスロットル開度に関する操作を行なった
か否かに基づいて、該運転者がスロットル開度に関する
操作を行なわない場合に、該運転者が変速段切換を予測
できないと判断するように構成されることにより、運転
者の運転意図を的確に推測でき、変速レスポンスを確保
しながらの変速時の違和感の解消を適切に行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としての車両用自動変速機の
要部構成を摸式的に示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例としての車両用自動変速機の
概略構成図である。
【図3】本発明の一実施例としての車両用自動変速機に
おける係合力制御(油圧制御)の特性を示す図である。
【図4】本発明の一実施例としての車両用自動変速機に
おける変速制御により実行される各制御モードの相互関
係を示す図である。
【図5】本発明の一実施例としての車両用自動変速機に
おけるファジィ変速制御の手順を示すメインルーチンの
フローチャートである。
【図6】本発明の一実施例としての車両用自動変速機に
おけるファジィ変速制御のルール成立判別ルーチンのフ
ローチャートである。
【図7】本発明の一実施例としての車両用自動変速機に
おけるファジィ変速制御のルール成立判別のルール適合
判別の手順を示すフローチャートである。
【図8】本発明の一実施例としての車両用自動変速機に
おけるファジィ変速制御のルール成立判別で適合したル
ールのチェックの手順を示すフローチャートである。
【図9】本発明の一実施例としての車両用自動変速機に
おけるファジィ変速制御の各モード処理の手順を示すフ
ローチャートである。
【図10】本発明の一実施例としての車両用自動変速機
において現在モードが0である場合の処理手順を示すフ
ローチャートである。
【図11】本発明の一実施例としての車両用自動変速機
において現在モードが1である場合の処理手順を示すフ
ローチャートである。
【図12】本発明の一実施例としての車両用自動変速機
においてスロットル開度及び車速に応じた変速領域を区
画する、制御モードが0及び1のときのアップシフト線
を示す図である。
【図13】本発明の一実施例としての車両用自動変速機
において制御モード0から制御モード1への移行に伴っ
て拡大する変速領域を説明する図である。
【図14】本発明の一実施例としての車両用自動変速機
において現在モードが2である場合の処理手順を示すフ
ローチャートである。
【図15】本発明の一実施例としての車両用自動変速機
において現在モードが3である場合の処理手順を示すフ
ローチャートである。
【図16】本発明の一実施例としての車両用自動変速機
において現在モードが4である場合の処理手順を示すフ
ローチャートである。
【図17】本発明の一実施例としての車両用自動変速機
におけるシフト位置制御信号出力手順を示すフローチャ
ートである。
【図18】本発明の一実施例としての車両用自動変速機
における係合要素の係合力指令の手順を示すフローチャ
ートである。
【図19】本発明の一実施例としての車両用自動変速機
における変速指令の一例を示す図(制御マップ)であ
る。
【図20】本発明の一実施例としての車両用自動変速機
における係合要素の係合力指令の手順の他の例を示すフ
ローチャートである。
【符号の説明】
1 内燃エンジン(E/G) 2 トルクコンバータ 3 歯車変速機(T/M) 3A 係合要素 4 変速段切換機構 5 係合力調整手段 6 電子制御ユニット(ECU) 7 最適変速段を選択する機能部分(変速段選択手段) 7A 第1変速段設定部 7B 第2変速段設定部 7C 変速段決定部 8 変速段切換操作を指令する機能部分(切換指令手
段) 9 係合力調整手段5の作動を制御する機能部分(係合
力制御手段) 9A 判断部 9B 油圧制御パターン設定部(係合力制御パターン設
定部) 10 勾配度検出手段 11 屈曲度検出手段 12 車速検出手段としての車速センサ 13 スロットル操作検出手段としてのスロットル開度
センサ 14 ブレーキ操作検出手段としてのブレーキスイッチ 15 弁体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F16H 59:66

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の変速段を実現させる複数の係合要
    素と、該複数の係合要素の係合状態を切り換えて変速段
    の切換操作を行なう変速段切換機構と、該係合要素の係
    合力を調整しうる係合力調整手段と、該変速段切換機構
    及び該係合力調整手段の状態を制御する制御手段とをそ
    なえた車両用自動変速機において、 該制御手段が、該複数の変速段の中から最適変速段を選
    択する変速段選択手段と、該変速段選択手段で選択され
    た最適変速段が現変速段と異なると該変速段切換機構に
    変速段切換操作を指令する切換指令手段と、該変速段切
    換の際に所要の係合要素の係合力を調整すべく該係合力
    調整手段の作動を制御する係合力制御手段とをそなえて
    構成され、 該変速段選択手段に、 該車両の車速と該車両のエンジン負荷とに応じて予め設
    定されたノーマルシフトパターンに基づいて最適変速段
    を設定する第1変速段設定部と、 該車両の作動状態情報,該車両の運転者の運転意図情報
    及び該車両の走行する道路状態情報の少なくとも一つに
    基づいて、ファジィ推論により該最適変速段を設定する
    第2変速段設定部と、 通常は該第1変速段設定部で該ノーマルシフトパターン
    に基づいて設定された変速段を最適変速段として選択す
    るが、所要の条件下では、該第2変速段設定部で該ファ
    ジィ推論により設定された変速段を該最適変速段として
    選択する変速段決定部とが設けられるとともに、 該係合力制御手段に、 該第2変速段設定部により設定された変速段を該最適変
    速段として選択することで低速段側への変速段切換が行
    なわれる際に、この変速段切換が変速ショックを生じや
    すい降坂路におけるエンジンブレーキのためのものであ
    り、且つ、該運転者がこの変速段切換を予測できないも
    のであるかを判断する判断部と、 通常は変速切換のレスポンスを重視した係合力制御パタ
    ーンを設定するが、該判断部により、該変速段切換が、
    降坂路におけるエンジンブレーキのためのものであり、
    且つ、この変速段切換を該運転者が予測できないもので
    あると判断されると、変速切換の円滑性を重視した係合
    力制御パターンを設定する係合力制御パターン設定部と
    が設けられていることを特徴とする、車両用自動変速
    機。
  2. 【請求項2】 該係合要素が油圧により係合力を与えら
    れるとともに、該係合力調整手段が該係合要素に与える
    油圧を調整するように構成されていることを特徴とす
    る、請求項1記載の車両用自動変速機。
  3. 【請求項3】 該変速段決定部が、通常は該第1変速段
    設定部で該ノーマルシフトパターンに基づいて設定され
    た変速段を最適変速段として選択するが、該第2変速段
    設定部で該ファジィ推論により設定された変速段が該第
    1変速段設定部で設定された変速段よりも低速段である
    ときには、該第2変速段設定部により設定された変速段
    を該最適変速段として選択するように構成されているこ
    とを特徴とする、請求項1又は2記載の車両用自動変速
    機。
  4. 【請求項4】 該判断部が、該運転者がスロットル開度
    に関する操作を行なったか否かに基づいて、該運転者が
    スロットル開度に関する操作を行なわない場合に、該運
    転者が変速段切換を予測できないと判断するように構成
    されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか
    に記載の車両用自動変速機。
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