JPH0926026A - 自動変速機における変速比変化の決定システム - Google Patents
自動変速機における変速比変化の決定システムInfo
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Abstract
を、走行ペダル位置DKI、車両長手方向速度Vx、機
関回転数、変速機出力側回転数等が入力される基本マッ
プを用いて決定する手段104が設けられ、運転者の瞬
時的な走行特性、環境条件、走行状況に依存して第1の
適応量BZを決定する手段102が設けられている、変
速比変化決定システムを、出来るだけ簡単に必要に適っ
た変速比変化を実施することができるように改良する。 【解決手段】 変速比変化の決定するための手段の入力
量の少なくとも1つを第1の適応量に依存して変化する
ための手段103が設けられている。
Description
比変化を少なくとも1つの基本マップを用いて決定する
ための手段が設けられており、ここにおいて該基本マッ
プに入力量として少なくとも、車両の運転者によって操
作された走行ペダルの検出された位置またはこれに関連
付けられている量と、検出された車両長手方向速度およ
び/または変速機出力側回転数および/または機関回転
数またはこれらに関連付けられている量とが供給され、
かつ運転者の瞬時的な走行特性および/または車両がさ
らされている環境条件および/または車両が存在してい
る走行状況に依存して少なくとも1つの第1の適応量を
決定するための手段が設けられている、自動変速機にお
ける変速比変化を決定するためのシステムから出発して
いる。
その時の車両長手方向速度およびその時の走行ペダルな
いし絞り弁位置から切換特性曲線を用いて求められる。
このような、正常時において有効な、自動変速機制御の
切換曲線の決定は、特殊な走行ないし環境状況では不都
合な切換を来す可能性がある。この種の特殊な状況は例
えば、種々異なった車両型式によっておよび/または車
両がさらされている種々異なった走行ないし環境状況に
よって、決まってくる可能性がある。絞り弁位置および
車両長手方向速度の他に、付加的に、この種の事情を識
別するための判断基準が用いられるや否や、適応制御の
形における自動変速機の変速比の最適化のための別の自
由度が生じる。
は例えば、ドイツ連邦共和国特許出願公開第32205
1号公報、ドイツ連邦共和国特許出願公開第39220
40号公報、論文ATZ,Automobiltechnische Zeitsc
hrift 92(1992)9(第428頁以下)および論
文ATZ,Automobiltechnische Zeitschrift 95(1
993)9(第420頁以下)から公知である。これら
の論文において、検出された走行スタイルに依存したお
よび/または種々異なった走行ないし環境状況に依存し
た種々異なった切換特性曲線の選択が記載されている。
殊にここでは、走行ペダルないし絞り弁位置の他に更
に、車両長手方向速度、車両加速度、車両長手方向加速
度、車両長手方向減速度および機関回転数が検出されか
つ複数の特性マップおよび/または論理結合機能を介し
て1つの特性量にまとめられる。このようにして場合に
よりフィルタリングを用いて、走行アクティビティない
し走行ないし環境状況が求められる。その場合これら
は、燃費最適化された切換プログラムと出力最適化され
た切換プログラムとの間にある複数の切換プログラムか
ら1つの切換プログラムを選択するための用いられる。
れる自動切換変速機の切換特性は、運転者の走行スタイ
ルまたはその時生じている交通状況に連続的に整合する
ことができる。例えば走行アクティビティおよび/また
は走行状況を検出するための多数の特性マップないし論
理結合機能および多数の切換プログラムに対するコスト
は非常に大きい。走行アクティビティに類似した量を求
めるためのコストを低減するために、簡単な重み付け法
またはファジィ論理を使用することが公知である。しか
しこの種のシステムにおいて、多数の種々異なった切換
プログラムが必要であるという問題は依然として残る。
僅かなコストで必要に適った変速比変化を実施する、自
動変速機における変速比変化の制御システムを提供する
ことである。
の変速比変化を少なくとも1つの基本マップを用いて決
定するための手段が設けられている、自動変速機におけ
る変速比変化を決定するためのシステムから出発してい
る。その際基本マップに入力量として少なくとも、車両
の運転者によって操作された走行ペダルの検出された位
置またはこれに関連付けられている量と、検出された車
両長手方向速度および/または検出された変速機出力側
回転数および/または検出された機関回転数またはこれ
らに関連付けられている量とが供給される。更に、運転
者の瞬時的な走行特性および/または車両がさらされて
いる環境条件および/または車両が存在している走行状
況に依存して少なくとも1つの第1の適応量を決定する
ための手段が設けられている。
入力量の少なくとも1つを変化するための手段が設けら
れおり、その際この変化は第1の適応量に依存して行わ
れる。
化)基本切換プログラムから出発して走行特性およびそ
の時生じている走行ないし交通状況にダイナミックに整
合され、その際付加的な操作エレメントを操作する必要
がない、自動切換変速機の制御システムが提供される点
にある。殊に、複数の切換特性曲線の記憶または特性曲
線の複雑なシフトは不要である。まさに唯一の基本特性
マップ(基本切換プログラム)の記憶により、自由適応
形切換曲線に比べて、内在する安全性の程度が著しく高
められる。基本切換特性マップの入力量の整合が連続的
に行われるので、従来技術におけるようなディスクレー
トな切換プログラムの選択による唐突な整合は回避され
る。
2の適応量に依存して、殊に所定の変速比変化がその極
性方向について反転されるように、修正された変速比変
化を形成するための手段が設けられている。本発明のこ
の実施例の背景は、本発明により行われる変速比変化を
上位の判断基準に基づいて変化することができることで
ある。この実施例の思想は、求められた変速比変化の監
督ないし監視の役割を持った特別処理に追従的に切り換
えることであり、その際この監督ないし監視は、基本切
換特性マップの入力量の変化により実現される変速比変
化より高い優先度を有している。その際極性方向の反転
とは、基本切換マップを用いて例えばより高い変速比へ
の移行が要求されるとき、特別処理によってより低い変
速比が調整設定されるという謂である。更に、より大き
なないしより小さい変速比への変速比変化が抑圧される
かまたは遅延されるようにすることができる。
がさらされている環境条件および/または車両が存在し
ている走行状況に依存して第2の適応量を決定するため
の手段が設けられている。この実施例は、高い優先度を
有する上述の特別処理が走行および/または交通状況に
向けられており、一方入力量の変化により求められた変
速比変化が運転者の走行スタイルにも向けられていると
いう利点を有している。即ち、高い優先度を有する特別
処理は、その都度存在する走行ないし環境状況がそれを
要求するときにのみ、変速比変化の極性方向を反転しな
いし変速比変化を回避または遅延する。
および/または第2の適応量はファジィモジュールを用
いて決定されるようになっている。第1の適応量および
/または第2の適応量を得るためのそれ自体公知のファ
ジィ技術の使用は、オンライン計算に対する特性マップ
は必要でないかまたはオフライン計算に対する特性マッ
プしか必要でなく、規則は定性的に、それ故に比較的簡
単に定式化することができ、イベントの滑らかな経過が
可能になり、かつファジィ重み付けは優先度の前以ての
設定によって信頼性が高く、かつ正規化された量による
処理は別の車両型式へ転用することができ、従って更に
車両固有の所与の条件に対する整合しか必要ないという
利点を有している。
異なったファジィモデルにおいて決定するようにするこ
とができる。この個別モジュール化により、異なったモ
ジュールを別個に設計ないし補充することが可能になる
という利点が生じる。
1つを変化するための手段を、この変化が、第1の適応
量が前以て決められた値とは所定の手法で相異している
ときにのみ行われるように、構成するようにすることが
できる。この場合殊に、入力量の変化が、第1の適応量
および前以て決められた値の間の差が前以て決められた
しきい値を上回っているときにのみ行われるように、設
定されている。その際この前以て決められた値は、有利
には、第1の適応量の最大量および最小量の中間値の領
域にあるようにすることができる。この実施例は、適応
は、それが実際に必要であるときにだけ行われるという
利点を有している。即ち、基本特性マップの入力の変化
は、走行アクティビティ、走行ないし環境状況が基本特
性マップによって前以て決められた正常作動とは十分に
相異しているときにだけ修正される。
少なくとも1つを変化するための手段は、該変化の程度
が、自動変速機によってその時点で実現されている変速
比に依存しておりおよび/または第1の適応量の、上述
の前以て決められた値からの偏差の程度に依存している
ように、構成されているようになっている。この実施例
は、変速比変化が極めて種々異なった走行アクティビテ
ィないし走行状況に整合されるという利点を有してい
る。
トに調整可能な変速比を有する自動変速機にも、連続的
に調整可能な変速機においても使用することができる。
記載されている。
き図面を用いて詳細に説明する。
1実施例の構成が略示されている。センサ101によっ
て検出されたセンサ量の重み付けによって、適当な目標
速度段SG、即ち適当な目標変速比を自動変速機106
に転送するものである。適応型変速機制御部は実質的
に、4つの部分から成っている: 1.基本特性マップ104、 2.識別部102、 3.整合部103、 4.監視部105。
して、2種類のデータが求められる: 1.重み付け数BZの形における、瞬時の走行スタイ
ル、環境および走行状態の判断。
走行速度VXおよび挿入された速度段EGに依存して)
整合メカニズムを用いて基本特性マップ104の特性曲
線を修正するために用いられる。そこから求められた所
望速度段ないし所望変速比WGは、信号EG(瞬時的に
挿入された速度段/変速比)および特別処理量SBを用
いて、それが目標速度段/目標変速比SGとして自動変
速機106に出力される前に、監視される。
ら、特徴量を形成しなければならない。例えば次の特徴
量を使用することができる: 絞り弁位置 DKI DKIの変化 DKI_Grad(DKIから導出される) 機関回転数 NMOT 機関トルク MMOT 車輪回転数 N_VA,N_VI,V_HA,N_HI 走行速度 Vx(または変速機被駆動回転数N_AB) 長手方向加速度 ax(Vxから導出される) 横方向加速度 ay(N_VA,N_VI,V_HA,N_HI から導出される) 操舵角 δ スリップ λ(ABS/ASRシステム) 登り坂/下り坂 “St”/“Ge”(例えば目標加速度と実際加 速度との比較による車両モデル) 機関温度 TMOT 変速機温度 TGetriebe 挿入された速度段 EG キックダウンスイッチ KD 制動信号 FBR(ブレーキの操作) タービン回転数 NTU タービンモーメント MTU(NTU、特性マップから導出される) 駆動モーメント MANTR(MMOTから導出される) 回転モーメント MROT(NTUから導出される) 位置スイッチ 位置PRND432(手動) テンポマート・ステータス オン/オフ (Tempomat−Status) ASR受動スイッチ オン/オフ 切換希望 Tip+/− プログラムスイッチ (手動)2.識別部102 識別のために(識別部102)、それ自体従来より公知
のファジィ論理の方法が使用される。このために、重み
付け数BZを決定するためと特別処理SBの決定のため
に2つの異なったファジィモデルが設計される。
み付け数BZであるばずである。次の取り決めが行われ
る: 0 1 走行スタイル 非常にエコノミー 非常にスポーツ的 環境 強い登り坂 強い下り坂 直線走行 非常に曲線の多い道路 滑らかな走行路 乾いた走行路 車両 規定値以下の積載 重い積載/トレーラ 走行状態 小さな走行抵抗 大きな走行抵抗 重み付け数BZの決定のために次のステップが実施され
る: a)ファジィ化 特徴量および重み付け数BZが正規化されかつファジィ
変数(例えばS(small),M(medium),
B(big))が表示される。メンバシップ関数に対す
る3角関数または台形関数が選択される。このことは図
2に例として示されている。正規化領域は任意に選択可
能である。正規化された量による処理は、設計企画のた
めに種々異なった車両型式への転用できるので有利であ
る。
プに捕捉されるが、共通に重み付けられる。グループは
次の通りである: −走行スタイル、 −環境、 −走行状態、 −その他。
得られる。
の結果は、結果的に生じるファジィ量(帰結)によって
生じる。この曖昧な量から、曖昧でない(具体的な)量
が計算される(デファジィ化)。重み付け法として例え
ば、簡単化されたMax・Dot・COA法が使用され
る。
gic Controller- PartI and Part II”IEEE Transactio
ns on Systems, Man and Cybernetics, VOl.20, no. 2,
1990, pp.404 - 435 および TILshell User Manual page 295, Togai Infralogic, I
nc., Caffornia USA,1988 - 1993. Version 3.0.0. このようにして、この実施例においては値0および値1
の間にある重み付け数BZが得られる。
でないおよび/または −アクション(変速比変化)を迅速に開始しなければな
らない 状況に対して、特別処理量BSによって表される特別処
理が行われる。
できる: シフトアップを抑圧する(HSU) シフトダウンを抑圧する(RSU) シフトアップを勧める(HSE) シフトダウンを勧める(RSE) 切換なし(OUM) 所定の速度段GNに持続的に保持する(GKH)。
モデルを用いた重み付け数BZの形成と同様に行われ
る。図4には、特別処理に対する規則がまとめられてい
る。これらの規則はこの場合も実験知識に基づいてい
る。重み付け数BZとは別に、特別処理量SBは、監督
ないし監視の役割を有し、それ故に比較的高い優先度を
有している。
量としての絞り弁位置DKIと、出力量としての所望速
度段ないし所望変速比WGとを有する基本特性マップ1
04である。この基本特性マップ104は、取り決めに
よれば、0.5の重み付け数BZ0を有している。連続
的に決められる重み付け数SZに依存して、基本特性マ
ップ104の特性曲線を整合することができる。
標の擬似表示が行われるようにして行われる。このこと
は図5において示されている通りである。このために基
本特性マップ104の入力量DKIおよび/またはVx
が量DKI*および/またはVx *に修正される。これに
より切換遅延および切換加速がどのように実現されるか
が、次の表に基づいて示されている: Vx DKI シフトアップを Vx *<Vx DKI*>DKI 遅延する (左方向にシフトする) (上方向にシフトする) シフトアップを Vx *>Vx DKI*<DKI 加速する (右方向にシフトする) (下方向にシフトする) シフトダウンを Vx *>Vx DKI*<DKI 遅延する (右方向にシフトする) (下方向にシフトする) シフトダウンを Vx *<Vx DKI*>DKI 加速する (左方向にシフトする) (上方向にシフトする) 基本特性マップ104の入力量DKIおよび/またはV
xは量DKI*および/またはVx *に次のように修正され
る: DKI*=f(DKI,Vx,ΔBZ,EG) Vx * =f(DKI,Vx,ΔBZ,EG) ΔBZ=BZ−BZ0。
大される(縮小される)。この場合シフトアップは遅延
される。
は作為的に縮小される(拡大される)。この場合シフト
アップは加速される。
示されている。その際第1のステップ601において、
基本特性マップのその時求められた重み付け数BZ、そ
の時挿入された速度段EG、その時存在する絞り弁位置
DKI、瞬時の車両長手方向速度Vx並びに重み付け数
BZ0が読み込まれる。ステップ602において、その
時求められた重み付け数BZと基本特性マップに属して
いる重み付け数BZ0との差がΔBZとして求められ
る。それからステップ603において、ステップ602
に求められた差の絶対値としきい値Sとが比較される。
このしきい値は、固定的に選択することができおよび/
または車両の車両状態に影響を及ぼす量に依存している
ようにすることができる。ステップ602において求め
られた差がしきい値Sを下回っていれば、ステップ60
5によって基本特性マップ104の入力量の整合は行わ
れない。しかしステップ602において求められた差が
しきい値Sを上回っていれば、ステップ604において
整合が始まる。このためにステップ606においてま
ず、表から既に書き込まれている値a1,b1,a2およ
びb2が読み込まれる。入力量の変化の範囲を表してい
るこれらの値は、その時求められた重み付け数BZおよ
び瞬時的に挿入されている速度段EGの関数として求め
られる。このことは、既述のように、表として記憶して
おくことができる。それから次のステップ607におい
て、ステップ606において読み込まれたパラメータに
よって、基本切換特性マップDKIおよびVxの入力量
が変化される。ステップ608において、このようにし
て変化された入力量DKI*およびVx *が基本切換特性
マップ104に出力される。
の走行期間中、個々の走行特性、環境条件および具体的
な走行状況に整合されている基本切換特性マップ104
の出力信号として生じる。
時的に挿入されている速度段EGとの比較において特別
処理信号SBに依存して監視される。図7には、この監
視の結果がまとめられている。このことを例に基づいて
説明したい。瞬時的に挿入された速度段が第2速度段で
あり(EG=2)かつ所望速度段が第3の速度段である
(EG=3)ものと仮定する。監視部105がなけれ
ば、自動変速機106において、シフトアップ過程が行
われる。監視部105によって、所望速度段WG(シフ
トアップ)の相応の特別処理信号SB=RSE(シフト
ダウンが勧告される)によって、挿入された速度段の維
持を招来することができるかまたはシフトダウン過程
(EG−1)を招来することすらできる。この種の強制
的なシフトダウンは例えば、重み付け数および基本特性
マップを用いて、シフトアップ過程が指示されるが、走
行ペダルの突然の踏み込みが加速希望、ひいては即刻の
シフトダウンを強調するとき、必要になる可能性があ
る。
段WGは、目標速度段SGとして、この目標速度段SG
が更に物理的な限界値(Gmax,Gmin)の維持について
検査された後に、自動変速機106に転送される。この
ことは図8から分かる。
に調整可能な自動変速機について、ひいては種々異なっ
た速度段について言及された。しかし本発明は、変速比
を無段階調整可能な変速の適応制御のためにも適用可能
である。この場合には、上述したように、所望速度段ま
たは目標速度段ではなくて、所望変速比ないし目標変速
比が求められる。
図である。
す図である。
として示す図である。
を示す図である。
部、 104 基本特性マップ、 105 監視部、
106 自動変速機
Claims (10)
- 【請求項1】 自動変速機(106)の変速比変化(S
G,WG)を少なくとも1つの基本マップを用いて決定
するための手段(104)が設けられており、ここにお
いて該基本マップに入力量として少なくとも、車両の運
転者によって操作された走行ペダルの検出された位置
(DKI)またはこれに関連付けられている量と、検出
された車両長手方向速度(Vx)および/または変速機
出力側回転数および/または機関回転数またはこれらに
関連付けられている量とが供給され、かつ運転者の瞬時
的な走行特性および/または車両がさらされている環境
条件および/または車両が存在している走行状況に依存
して少なくとも1つの第1の適応量(BZ)を決定する
ための手段(102)が設けられている、自動変速機
(106)における変速比変化を決定するためのシステ
ムにおいて、前記変速比変化(SG,WG)を決定する
ための手段(104)の入力量の少なくとも1つを前記
第1の適応量(BZ)に依存して変化するための手段
(103)が設けられていることを特徴とする自動変速
機における変速比変化の決定システム。 - 【請求項2】 更に、第2の適応量(SB)に依存し
て、殊に前記所定の変速比変化(WG)がその極性方向
(一層大きな変速比/一層小さな変速比)について変化
されるように、修正された変速比変化(SG)を形成す
るための手段(105)が設けられている請求項1記載
のシステム。 - 【請求項3】 車両がさらされている環境条件および/
または車両が存在している走行状況に依存して前記第2
の適応量(SB)を決定するための手段(102)が設
けられている請求項2記載のシステム。 - 【請求項4】 前記第1の適応量(BZ)および/また
は前記第2の適応量(SB)はファジィモジュールを用
いて決定される請求項1から3までのいずれか1項記載
のシステム。 - 【請求項5】 前記手段(104)の入力量(DKI,
Vx)の少なくとも1つを変化するための手段(10
3)は、該入力量(DKI,Vx)の少なくとも1つの
変化が、前記第1の適応量(BZ)が前以て決められた
値(BZ0)とは所定の手法で相異しているときにのみ
行われるように、構成されている請求項1記載のシステ
ム。 - 【請求項6】 前記手段(104)の入力量(DKI,
Vx)の少なくとも1つを変化するための手段(10
3)は、該入力量(DKI,Vx)の少なくとも1つの
変化が、前記第1の適応量(BZ)および前記前以て決
められた値(BZ0)の間の差が前以て決められたしき
い値(S)を上回っているときにのみ行われるように、
構成されている請求項5記載のシステム。 - 【請求項7】 前記前以て決められた値(BZ0)は、
前記第1の適応量(BZ)の最大量(1)および最小量
(0)の中間値の領域にある請求項6記載のシステム。 - 【請求項8】 前記手段(104)の入力量(DKI,
Vx)の少なくとも1つを変化するための手段(10
3)は、該変化の程度が、前記自動変速機(106)に
よってその時点で実現されている変速比(EG)に依存
しておりおよび/または前記第1の適応量(BZ)の、
前以て決められた値(BZ0)からの偏差の程度(ΔB
Z=BZ−BZ0)に依存しているように、構成されて
いる請求項1記載のシステム。 - 【請求項9】 所定のまたは変化される変速比変化(W
G,SG)を最大しきい値および/または最小しきい値
(Gmin,Gmax)と比較しかつこの比較に依存して前記
変速機(106)に対する切換命令を発生する手段(1
05)が設けられている請求項1から8までのいずれか
1項記載のシステム。 - 【請求項10】 前記自動変速機は複数の離間的に調整
可能な変速比を有しているかまたはその変速比が連続的
に調整可能である請求項1から9までのいずれか1項記
載のシステム。
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