JPS63246546A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

自動変速機の変速制御装置

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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】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、自動変速機の変速制御装置に関するものであ
る。
(ロ)従来の技術 従来の電子;t+(制御式自動変速機としては、例えば
特開昭61−226706号公報に示されるものがある
。これに示される自動変速機は、車速及びスロットル開
度を電気信号として検知し、車速及びスロットル開度を
変数としてあらかじめ設定されている変速パターンに基
ついて、現在の車速及びスロットル開度に対応する所定
の変速比を算出するようにしである。変速パタニンは複
数組設定されており、運転者の操作により選択される。
また、変速パターンの選択は運転者の運転操作から自動
的に切換えるようにしたものもある。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような従来の自動変速機の変速制御
装置では、変速パターンは一般に1〜3種類用意されて
いるだけであり、しかも変速heは車速及びスロットル
開度に応じて一義的に決定される構成となっているので
、画一的な変速制御しか行うことができず、運転者の意
図に応じた最適な変速状態を常に実現することが困難で
あるという問題点がある。すなわち、車速及びスロット
ル開度以外の運転条件は変速制御の要素とならないため
、運転者が手動変速機を操作するような状況に対応した
柔軟な変速制御を行うことはできず、しかもあらかじめ
設定された変速パターンによる変速しか行い得ないこと
となっている。このため、常に運転者の意図に合致した
変速比の実現は困難であった。また、多数の車両及びエ
ンジンの組合せに対してそれぞれ適切な変速パターンを
設定することは多大な労力を必要としていた。本発明は
、このような問題点を解決することを目的としている。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は、車速、加速度、エンジン負荷、エンジン負荷
の変化速度、車両の走行抵抗などに基づいてファジィ推
論することによって適切な変速比を決定することにより
上記問題点を解決する。すなわち、本発明による自動変
速機の変速制御装置は、車両の速度を検知する車速検知
手段と、車両の加速度を検知する加速度検知手段と、エ
ンジンの負荷状態を検知するエンジン負荷検知手段と、
エンジン負荷の変化速度を検知するエンジン負荷変化速
度検知手段と、車両の走行抵抗を検知する走行抵抗検知
手段と、所定運転状態に対する車速、加速度、エンジン
負荷、エンジン負荷変化速度及び走行抵抗のファジィ集
合のメンバーシップ関数をあらかじめ設定するメンバー
シップ関数設定手段と、上記検知手段からの信号とメン
バーシップ関数設定手段に設定されたメンバーシップ関
数とからファジィ推論を行って変速比を決定する変速比
決定手段と、変速比決定手段によって決定された変速比
を変速アクチュエータに出力する駆動手段と、を有して
いる。
(ホ)作用 各検知手段によって検知された車両の運転状態を示す信
号は、変速比決定手段に人力され、ここで所定の変速比
が決定される。変速比決定手段には、メンバーシップ関
数設定手段によってあらかじめ設定されたファジィ集合
のメンバーシップ関数が人力されており、これに基づい
て上述のファジィ推論をおこなう。こうして決定された
変速比が変速アチュエータに指令され、所定の変速比が
実現される。こうしたファジィ制御によって人間が判断
する運転操作により近い変速比での運転を実現すること
ができる。
(へ)実施例 第2図に示すように、車両の速度を検知する車速センサ
ー10、スロットル開度を検知するスロットル開度セン
サー12、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速
度センサー14、及び自動変速機の変速比を検出するギ
ア位置センサー16か設けられており、これらのセンサ
ーからの信号はファジィ制御器18に人力されており、
またこわらの信号は演算器20にも人力されており、演
算器20はこれらの信号に基づいて、車速Vの変化速度
ΔVt&びΔv2、スロットル開度の変化速度ΔP1及
び△P2.及び走行抵抗Trを算出し、これをファジィ
制御器18に人力する。後述のようにして、ファジィ制
御器18によフ−て推論された変速指令信号がドライバ
22を介して自動変速機24の変速アクチュエータ26
に出力される。自動変速機24は、ロックアツプクラッ
チ付きのトルクコンバータを備えた前進4速のものであ
る。
演算器20では次のようにして△V!、△v2、△Pl
、ΔP2及びTrが算出される。
△v1は例えば2秒前の車速と現在の車速との差であり
、△v2は5秒前の車速と現在の車速との差である。△
P1はマイクロコンピュータの基本クロック時間(50
mS 〜100m5)ごとの1階差分であり、△P2は
2階差分である。走行抵抗の指標値Trは次のようにし
て算出される。
すなわち、ギア位置センサー16から人力されるギア位
置及びトルクコンバータのロックアツプクラッチの作動
状態に応じて第3図に示すようなマツプが用意されてお
り、これらがら所定のマツプが選択され、次いで車速セ
ンサー1oがらの車速■及びスロットル開度センサー1
2がらのスロットル開度pに応じて所定の指標値Trが
検索される。例えば、第4速でロックアツプクラッチが
オンの運転状態で車速か1100k/h、スロットル開
度が13°の場合にはTr=1.0となる。一方、車速
1100k/hでスロットル開度Pが15°の場合には
、路面の傾斜、乗用人員の増加などで走行抵抗が増大し
ていることを示しており、この場合Trは1.1となる
。すなわち、Trの値は大きいほど走行抵抗が大きいこ
とを示している。Tr=1.0は、例えば平坦路、無風
、1人乗車の場合の車速及びスロットル開度に対応した
指標値となっており、これを標準的な走行抵抗値とする
。上述のようにして、演算器20によフて得られた△V
l、△V2.△P+、△p2及びTrはファジィ制御器
18に入力される。ファジィ制御器18には前述のよう
に、それぞれ車速センサー1o、スロットル開度センサ
ー12、エンジン回転速度センサー14、及びギア位置
センサー16がらの、車速V、スロットル開度P、エン
ジン回転速度r、及びギア位置信号miも人力されてい
る。ファジィ制御器18はこれらの信号に基づいて、次
のようにしてファジィ推論を行う。
上述の各秤信号から自動変速機24の最適なギア位置を
決定するために各ギア位置におけるファジィ集合のメン
バーシップ関数に基づいて評価する。各ギア位置miに
ついてそれぞれV、△Vl、△V2.P、△P+、△p
2及びTrに対してそれぞれ第4図に示すようなメンバ
ーシップ関数が設定されている。例えば第4図中−容土
に示す車速■に対するメンバーシップ関数は横軸に車速
を取り、縦軸に第mi速であることとのあいまいさの度
合(又は確からしざの度合)を示しである。あいまいさ
の度合はO〜1の数値によって示され、0はギア位置m
iがあり得ないことを示し、逆に1は確実にギア位置m
iであることを示しており、数値が大きくなるほどギア
位置miである可能性が高くなる。同様に△Vl、Δv
2・p、ΔPt、Δp2及びT「に対してそれぞれメン
バーシップ関数が設定しである。具体的には第1速、第
2速、第3速及び第4速についてそれぞれロックアツプ
オン及びロックアツプオフのメンバーシップ関数が第5
図に示すようにあらかじめ設定しである。
メンバーシップ関数としては、上記メンバーシップ関数
の他にシフトアップ及びシフトダウンについてのメンバ
ーシップ関数も7JJ6図及び第7図にそれぞれ示すよ
うに設定されている。この第6図及び第7図に示すメン
バーシップ関数も横軸に例えば△v1を取り、縦軸にあ
いまいさの度合を示す数値を取っである。例えば、第7
図においてΔP+及びΔp2が大きければ大きいほどシ
フトダウンするというあいまいさの度合は減少する(確
からしさの度合が上昇する)。
次にこの第5.6及び7図に示すメンバーシップ関数に
よって具体的にどのように変速が制御されるかを説明す
る。第5図に示すメンバーシップ関数によって得られる
各信号に対するあいまいさの度合を。
fmi(j) で表わす。ここで、j=1〜7は次の信号に対応してい
る。
j=1・・・V j=2・・・ΔV。
j=3・・・△v2 j=4・・・p j=5・・・Δp1 j=6・・・Δp2 j=7・・・Tr 同様にシフトアップ及びシフトダウンに対するあいまい
さの度合を gup(j) g down (J ) で表わ−す。ここで、あるギア位置miに対する各11
1号を統合したあいまいさの度合は次の式によって示さ
れる。
F (mi )=Cfmi  (j)/7なお、次の式
のようにajによって各信号に重みを付けてもよい。
F (mi)=Zaj−fmi (j)/raj同様に
シフトアップ及びシフトダウンについても全体としての
あいまいさの度合は次の式によって示される。
Gup  ”21:gup(j ) / 5G dl、
−n= Z g do wn (J ) / 5−[述
のような計算をすることによりF(mi)によって所定
のギア位置miのあいまいさの度合、すなわちそのギア
位置が適切であるかどうかの度合か得られ、またGLJ
P及びG day。によってシフトアップ及びシフトダ
ウンのあいまいさの度合、すなわちシフトアップ及びシ
フトダウンすることか適切であるかどうかの度合が示さ
れる。
次いで、実際にシフト動作を指令するかどうかについて
は次の評価関数Sによって算定する。
S = F(mi) ・mi+ Gu  i’  m1
ll)  −G++ow。−F(+n1−IP (mi
) ・mi (たたし、m111又はml−1が存在しない場合には
0とする) at価関数Sが1の場合には現在のギア位置を保持する
信号を指令し、評価関数が1よりも大きい所定値以上と
なりかつ現在のギア位置よりも上のギア位置か存在する
場合にはシフトアップを指令し、また評価関数が1より
も小さい所定値以下となりかつ現在のギア位置よりも下
のギア位置か存在する場合にはシフトダウンを指令する
。上述のような制御は具体的には第8図に示すフローチ
ャートに従って行われる。
上述のように、■、△V 1 、ΔV2.P、△P+、
△p2及びTrの信号に基づいてファジー推論すること
によりギア位置が決定されるので、車速及びスロットル
開度のみによって変速パターンを設定していた従来の場
合と比較して、運転状態に対応してより運転者の意図に
整合した変速比を選択することが可能となる。また、各
信号の評価はオンかオフか、あるいは所定値以上かどう
かといった画一的な判断ではなく、あいまいさを許容し
て総合的に判断されるため運転の際の実際の運転者の判
断により近いギア比の選択を行うことができるようにな
る。なお、説明した実施例は、前進4段の自動変速機の
場合であったが、無段変速機の場合であっても基本的に
同様に本発明を適用することかできる。
(ト)発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、車速、加速度
、エンジン負荷、エンジン負荷の変化速度及び走行抵抗
を示す信号に基づいてファジィ推論を行い、ギア位置を
決定するようにしたので、あらゆる運転状態において運
転者の意図に整合した変速を行わせることができる。ま
た、所定のメンバーシップ関数をいったん設定すれば、
車両やエンジンの相違にかかわらず適用することが可能
となるので、変速パターン設定のための労力を減するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成要素間の関係を示す図、第2図は
本発明の実施例を示す図、第3図は走行抵抗の指標値の
マツプを示す図、第4図はギア位置についてのメンバー
シップ関数を一般的に示す図、第5図は各ギア位置にお
けるメンバーシップ関数をそれぞれ具体的に示す図、第
6図はシフトアップのメンバーシップ関数を示す図、第
7図はシフトダウンのメンバーシップ関数を示す図、第
8図は制御フローチャートを示す図である。 10・・・車速センサー、12・・・スロットル開度セ
ンサー、14・・・エンジン回転速度センサー、16・
・・ギア位置センサー、22・・・ドライバ、26・・
・変速アクチュエータ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 変速アクチュエータによって変速比が段階的又は連続的
    に制御される自動変速機の変速制御装置において、 車両の速度を検知する車速検知手段と、車両の加速度を
    検知する加速度検知手段と、エンジンの負荷状態を検知
    するエンジン負荷検知手段と、エンジン負荷の変化速度
    を検知するエンジン負荷変化速度検知手段と、車両の走
    行抵抗を検知する走行抵抗検知手段と、所定運転状態に
    対する車速、加速度、エンジン負荷、エンジン負荷変化
    速度及び走行抵抗のファジィ集合のメンバーシップ関数
    をあらかじめ設定するメンバーシップ関数設定手段と、
    上記検知手段からの信号とメンバーシップ関数設定手段
    に設定されたメンバーシップ関数とからファジィ推論を
    行って変速比を決定する変速比決定手段と、変速比決定
    手段によって決定された変速比を変速アクチュエータに
    出力する駆動手段と、を有することを特徴とする自動変
    速機の変速制御装置。
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