JPH08210481A - ファジイを用いた道路の勾配判断による自動変速決定 装置及び方法 - Google Patents

ファジイを用いた道路の勾配判断による自動変速決定 装置及び方法

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JPH08210481A
JPH08210481A JP7271357A JP27135795A JPH08210481A JP H08210481 A JPH08210481 A JP H08210481A JP 7271357 A JP7271357 A JP 7271357A JP 27135795 A JP27135795 A JP 27135795A JP H08210481 A JPH08210481 A JP H08210481A
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road
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ジュン ソー−ヨン
Hun Kang
カン フン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両状態を用いて走行中である道路の勾配判
断を精密に測定し、最適の変速段の制御を決めるための
ファジイを用いた道路の勾配判断による自動変速決定方
法を提供する。 【解決手段】 本発明のファジイを用いた道路の勾配判
断による自動変速決定方法は、ファジイクラスタリング
による道路の勾配学習アルゴリズムを遂行する段階Ｓ１
００と、ファジイ推論による勾配決定アルゴリズムを遂
行する段階Ｓ２００と、ファジイ推論器の計算による最
適の変速段を決める段階Ｓ３００とからなる。さらに、
本発明のファジイを用いた道路の勾配判断による自動変
速決定装置は、車速、前進加速度、スロットル開度およ
び現在のギヤ段を感知するファジイ入力部Ｓ１０と、前
記ファジイ入力部の感知された情報にようファジイ制御
部Ｓ２０と、前記ファジイ制御部によってギヤが自動的
に変速される変速機駆動部Ｓ３０とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はファジイを用いた道
路の勾配（傾斜）判断による自動変速決定装置および方
法に係り、さらに詳しくは、自動変速機制御の変速段の
決定の際車両状態を考慮して最適の変速段を決めるた
め、自動変速機において検出できる車両状態情報である
車両速度、前進加速度、スロットル開度および現在のギ
ヤ段を用いて走行中である道路の勾配を推定するファジ
イを用いた道路の勾配判断による自動変速決定装置およ
び方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする手段】従来の道路の勾配判断
は勾配センサを用い、エンジン出力と走行抵抗から計算
し、スロットル開度と車両の加速度と勾配のマップを用
いているが、センサをさらに装着しなければならない
し、また計算量が非常に多くて道路の勾配を精密に推定
し難いという短所がある。
【０００３】従って、本発明は前記のような従来の問題
点を解決するためのものであって、その目的は、車両状
態を用いて走行中である道路の勾配（傾斜）判断を精密
に測定し、最適の変速段の制御を決めるためのファジイ
を用いた道路の勾配判断による自動変速決定方法を提供
することにある。
【０００４】
【発明が解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明のファジイを用いた道路の勾配（傾斜）判断に
よる自動変速決定方法は、ファジイクラスタリングによ
る道路の勾配学習アルゴリズムを遂行する段階と、ファ
ジイ推論による勾配決定アルゴリズムを遂行する段階
と、ファジイ推論の計算による最適の変速段を決める段
階とからなる。
【０００５】さらに、本発明のファジイを用いた道路の
勾配判断による自動変速決定装置は、車速、前進加速
度、スロットル開度および現在のギヤ段を感知するファ
ジイ入力部と、前記ファジイ入力部の感知された情報に
よるファジイ制御部と、前記ファジイ制御部によってギ
アが自動に変速される変速機駆動部とからなる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施例を
添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実
施例に従うファジイを用いた道路の勾配判断による自動
変速決定方法の順序を示すブロック図であり、図２は本
発明の実施例に従うファジイを用いた道路の勾配判断に
よる自動変速決定装置を示すブロック図であり、図３は
本発明の実施例に従う重さ中心法を用いて道路の勾配
（傾斜）を求めるメカニズムを示すダイヤグラムであ
る。図１に示すように、本発明の実施例に従うファジイ
を用いた道路の勾配判断による自動変速決定方法の構成
は、ファジイクラスタリングによる道路の勾配学習アル
ゴリズムを遂行する段階（Ｓ１００）と、ファジイ推論
による勾配決定アルゴリズムを遂行する段階（Ｓ２０
０）と、ファジイ推論器の計算による最適の変速段を決
める段階（Ｓ３００）とからなる。
【０００７】前記のようになされている本発明の動作は
次のようである。まず、ファジイクラスタリングによる
道路の勾配学習アルゴリズムを遂行する段階（Ｓ１０
０）は、自動変速機シミューレータおよび実際状態にお
いて道路勾配を既知し、登坂路および下降路の走行試験
を行って得られた車両状態データから逆にその時ごとの
勾配状況に対するファジイを得られることが本アルゴリ
ズムの基本アイデアであり、次のように４段階にわたっ
て進行される。まず、第１段階においてはシミュレータ
において各種の走行モードに対する資料を収集する。こ
とのき、前記資料は車速Ｖｏ、加速度Ｇｘ、スロットル
開度φおよび勾配状況θに対するものであり、条件に満
たす資料のみを選択して各ギヤ状態に従い、まず、四つ
の資料ファイルに分類する。このとき、前記資料の条件
は車速の場合１０ｋｍ／ｈから８０ｋｍ／ｈであり、ス
ロットル開度の場合０％から１００％であり、勾配状況
の場合−８°から＋８°の内の値に限定される。
【０００８】次に、第２の段階においてもそれぞれのギ
ヤ段に対しファジイセットを求める。このとき、車速、
加速度およびスロットル開度を前件部といい、勾配状況
を後件部といい、前件部と後件部に対する平均値を中心
にするファジイサブセットを誘導する。ここで、それぞ
れのファジイサブセットに該当する所属関数は梯形状に
する。これは三角形状の所属関数を含む。 Ｘｋ＝〔Ｖｏ Ｇｘ φ θ〕T Ｃ＊＝（Ｃmin ，ＸL ，ＸR ，ＣMAX ） 上記式において、Ｘｋは前件部および後件部のｋ番目の
資料ベクトルであり、Ｃ＊はファジイクラスタパラメー
タである。
【０００９】このとき、ファジイクラスタパラメータに
おいて、ＸL ，ＸR は所属関数が１になる梯形状の左方
と右方の屈曲（ｃｒｉｓｐ）した変数値であり、三角形
状の所属関数はＸL ＝ＸR である。このとき、Ｃmin と
ＣMAX はそれぞれファジイサブセットの所属関数値が
０．５になる点と定義する。
【００１０】次に、第３段階においては、まず三角形状
の所属関数を誘導する。このとき、アルゴリズムの設計
パラメータは次のようである。 εx ＝ＭＡＸ｛ＣMAX ，−Ｘ，Ｘ，−Ｃmin ｝ であり、ファジイクラスタリングの循環的学習式は次の
ようである。 ＸK+1 ＝ＸK ＋（ＸK+1 −ＸK ）／（Ｋ＋１） ここで、得られたルールは（Ｃmin ，Ｘ，ＣMAX ）のフ
ァジイクラスタである。
【００１１】第４段階においてはファジイサブセットの
それぞれのクラスタが結局一つのルールになり、ルール
の縮小のため梯形状のファジイサブセットでルールを集
算する方法を選択する。
【００１２】次に、ファジイ推論による勾配決定アルゴ
リーウムを遂行する段階（Ｓ２００）は次のようであ
る。前記ファジイクラスタリングによる道路の勾配学習
アルゴリズムに求めたファジイルールを用いて四つの前
件部のファジイ変数である、車速、前進加速度、スロッ
トル開度および現在のギヤ段を入力で後件部のファジイ
変数である道路勾配をファジイ推論器で計算できる。こ
のとき、図３に示すように、重さ中心法を用いる。図３
は勾配を求めるメカニズムを示すものであって、次の条
件下において推論を行う。
【００１３】このとき、勾配計算の条件は、車速の場合
１０ｋｍ／ｈから８０ｋｍ／ｈであり、ブレークスイッ
チはオフされた状態であり、変速中の信号もオフされた
状態である。このとき、勾配計算式は次のようである。
【数２】勾配計算の重さ中心法
【００１４】次に、ファジイ推論器の計算による最適の
変速段を決める段階（Ｓ３００）は前記ファジイ推論に
よる勾配決定アルゴリズムを遂行する段階（Ｓ２００）
の結果によって変速段を決める。
【００１５】ここで、道路の屈曲と勾配抵抗による制限
的選択は八つのモードを有する。特徴としては運転者の
意志と道路の状態に従い次の八つの状態に限定される。
ノーマルモードは選択されたシフトパターンＳＰに従い
動作し、平坦路を走行するときである。アンチ−アップ
シフトモードにおいては２段から３段にまたは３段から
４段位アップシフトを制御し、低速の屈曲登坂路を走行
するときである。エンジンブレークモードは４段から３
段に自動にダウンシフトし傾斜が緩慢な下降路を走行す
るときである。エンジンブレークモード２は３段から２
段に自動にダウンシフトし、急傾斜の下降路および急な
屈曲路を走行するときである。アンチアンティングモー
ドは４段から３段に再び２段に早速にダウンシフトし中
低速の直線登坂を走行するときである。アンチスリップ
モード１は３段から２段にまたは３段から４段にシフト
制御し傾斜路の滑り平坦路を走行するときである。アン
チスリップモード２は２段から１段にまたは２段から３
段にシフト制御し傾斜路の滑り屈曲路を走行するときで
ある。クーリングモードは高い流温であるとき温度の下
降効果を誘導して過熱現象を防止するときである。
【００１６】図２を参照して前記した目的を達成するた
めの本発明のまた他の構成を述べると、車速、前進加
速、スロットル開度および現在のギヤ段を感知するファ
ジイ入力部Ｓ１０、前記ファジイ入力部の感知された情
報によるファジイ制御部Ｓ２０、前記ファジイ制御部に
よってギヤが自動に変速される変速機駆動部（トランス
ミッション・ドライブ）Ｓ３０とからなる。
【００１７】前記のようになされている本発明の動作は
次のようである。まず、車速、前進加速度、スロットル
開度および現在のギヤ段の感知するファジイ入力部によ
って資料を収集した後、前記ファジイ入力部の感知され
た情報をファジイ制御部Ｓ２０で制御する。
【００１８】次に、前記ファジイ制御部によってギヤが
自動に変速されて変速機駆動部Ｓ３０によって最適の変
速段に走行することになる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
道路勾配計算に必要なファジイルールを自動に誘導する
ことが可能であり、学習されたファジイ勾配ルールをフ
ァジイ推論して道路勾配度を計算できる。従って、自動
変速機の制御の変速段の決定の際車両状態を考慮して最
適の変速段を決めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に従うファジイを用いた道路の
勾配判断による自動変速決定方法の順序を示すブロック
図である。
【図２】本発明の実施例に従うファジイを用いた道路の
勾配判断による自動変速決定装置を示すブロック図であ
る。
【図３】本発明の実施例に従う重さ中心法を用いて勾配
を求めるメカニズムを示すダイヤグラムである。
【符号の説明】
Ｓ１０ ファジイ入力部 Ｓ２０ ファジイ制御部 Ｓ３０ 変速機駆動部
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 59:70

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ファジイクラスタリングによる道路の勾
    配学習アルゴリズムを遂行する段階と、 ファジイ推論による勾配決定アルゴリズムを遂行する段
    階と、 ファジイ推論の計算による最適の変速段を決める段階と
    からなることを特徴とするファジイを用いた道路の勾配
    判断による自動変速決定方法。
  2. 【請求項２】 前記ファジイクラスタリングによる道路
    の勾配学習アルゴリズムを遂行する段階は、 シミュレータあるいは実際走行テストにおいて資料を収
    集する段階と、 それぞれのギヤ段に対しファジイセットを求める段階
    と、 三角形状の所属関数を誘導する段階と、 ファジイサブセットのそれぞれのクラスタが一つのルー
    ルになりルール縮小のため梯形状のファジイサブセット
    でルールを集算する段階とからなることを特徴とする請
    求項１に記載のファジイを用いた道路の勾配判断による
    自動変速決定方法。
  3. 【請求項３】 前記ファジイ推論による勾配決定アルゴ
    リズムを遂行する段階において勾配が下記勾配計算式に
    従って求められることを特徴とする請求項１に記載のフ
    ァジイを用いた道路の勾配判断による自動変速決定方
    法。 【数１】
  4. 【請求項４】 前記ファジイ推論による勾配決定アルゴ
    リズムを具現する段階において勾配を求めるとき重さ中
    心法を用いたことを特徴とする請求項１に記載のファジ
    イを用いた道路の勾配判断による自動変速決定方法。
  5. 【請求項５】 車速、前進加速度、スロットル開度およ
    び現在のギヤ段を感知するファジイ入力部と、 前記ファジイ入力部の感知された情報によるファジイ制
    御部と、 前記ファジイ制御部によってギヤが自動的に変速される
    変速機駆動部とからなることを特徴とするファジイを用
    いた道路の勾配判断による自動変速決定装置。
JP7271357A 1994-10-19 1995-10-19 ファジイを用いた道路の勾配判断による自動変速決定 装置及び方法 Pending JPH08210481A (ja)

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