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JPH0694899B2 - Automatic transmission control device - Google Patents
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JPH0694899B2 - Automatic transmission control device - Google Patents

Automatic transmission control device

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Publication number
JPH0694899B2
JPH0694899B2 JP63149376A JP14937688A JPH0694899B2 JP H0694899 B2 JPH0694899 B2 JP H0694899B2 JP 63149376 A JP63149376 A JP 63149376A JP 14937688 A JP14937688 A JP 14937688A JP H0694899 B2 JPH0694899 B2 JP H0694899B2
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JP
Japan
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speed
rule
shift
vehicle
fuzzy
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伊知郎 酒井
康久 新井
弘樹 松井
雅貴 山本
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Honda Motor Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/15Road slope, i.e. the inclination of a road segment in the longitudinal direction

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  • Control Of Transmission Device (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は自動変速機の制御装置に関し、より具体的には
ファジィ制御理論を応用することによって従来の手動変
速機において行われていたエキスパート運転者の判断・
操作に類似する制御を可能とする自動変速機の制御装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an automatic transmission, and more specifically, to expert operation performed in a conventional manual transmission by applying fuzzy control theory. Judgment
The present invention relates to a control device for an automatic transmission that enables control similar to operation.

(従来の技術) 車両の変速機にあっては従来は手動変速機が用いられ、
運転者が四囲の状況を考慮しつつ運転状態に応じて変速
時期を判断し、クラッチペダルとシフトレバーを操作し
て変速していた。しかしながら、斯る手動による変速は
煩瑣であることから自動変速機が開発され、昨今におい
ては販売される乗用車の過半に装着されるに至ってい
る。而して、斯る自動変速機の制御装置にあっては油圧
回路にシフトバルブを設けて当該バルブの一端にスロッ
トル開度に比例したスロットル圧を作用させると共に他
端に車速に比例するガバナ圧を作用させ、両者の圧力比
に応じてギヤクラッチへ油圧を供給/遮断して自動的に
ギヤの切り換えを行っていた。又、その後の電子制御化
に伴ってマイクロ・コンピュータで制御装置を構成し、
そのメモリに格納した変速マップをスロットル開度と車
速とから検索して変速点を検出し、ソレノイドバルブを
励磁/非励磁して前記のシフトバルブを駆動してギヤの
切り換えを行っている。
(Prior Art) Conventionally, a manual transmission is used for a vehicle transmission,
The driver had to shift gears by operating the clutch pedal and the shift lever while judging the gear shift timing according to the driving condition while considering the surrounding conditions. However, since such manual shifting is complicated, an automatic transmission has been developed, and in recent years, it has been installed in a majority of passenger cars sold. Thus, in such a control device for an automatic transmission, a shift valve is provided in the hydraulic circuit, a throttle pressure proportional to the throttle opening is applied to one end of the valve, and a governor pressure proportional to the vehicle speed is applied to the other end. Is actuated to supply / disconnect the hydraulic pressure to the gear clutch according to the pressure ratio between the two, and the gears are automatically switched. Also, with the subsequent electronic control, a control device was constructed with a microcomputer,
The shift map stored in the memory is searched from the throttle opening and the vehicle speed to detect the shift point, and the solenoid valve is excited / de-excited to drive the shift valve to switch gears.

而して、従来の自動制御装置においては以前の手動変速
機であれば運転車自身が判断・操作していた変速時点が
スロットル開度と車速とから一義的に決定されるため、
どうしても不自然な変速が生じることは否めなかった。
例えば、登板時において運転者が平地走行と同じ様にス
ロットル開度をクルーズ開度に戻した場合、走行車速に
よってはシフトアップしてしまい、そのため余裕駆動力
が不足して再度アクセルペダルを踏んでシフトダウンす
ることとなり、シフトダウン、シフトアップの繰り返し
が生じて運転者にビジー感を与える如き不都合があっ
た。この様な不都合は、キャンピングカー等を牽引する
場合、積載等によって車両重量が増加する場合乃至は機
関充填効率が悪化する高地走行時等にも発生する。
Therefore, in the conventional automatic control device, if the previous manual transmission was used, the shift time point that the driver himself / herself judged and operated is uniquely determined from the throttle opening and the vehicle speed.
It was undeniable that an unnatural shift would occur.
For example, when the driver returns the throttle opening to the cruise opening in the same way as when driving on level ground when climbing, the vehicle may shift up depending on the traveling vehicle speed, so the marginal driving force is insufficient and the accelerator pedal is depressed again. As a result of downshifting, repeated downshifts and upshifts occur, which gives the driver a busy feeling. Such an inconvenience occurs when the camper or the like is towed, when the vehicle weight increases due to loading or the like, or when traveling at high altitude where the engine charging efficiency deteriorates.

ここで運転者が何故アクセルペダルを踏んでスロットル
弁を開くかを考えてみると、このスロットル弁を開いて
示した運転者の加速要求に対して車両の走行が追随する
ことを期待するからに他ならない。即ち、前述の如き不
都合が発生するのは換言すれば余裕駆動力が減少して車
両の制御性が十分確保されていないにも関わらず制御装
置において変速指令が出されることに起因する。従っ
て、そのためには制御装置において駆動力と走行抵抗と
を確実に把握し、駆動力が走行抵抗を上回って余裕駆動
力が存在することを確認してシフトアップすべきである
にも関わらず其の様になされていないことに起因する。
Considering why the driver depresses the accelerator pedal to open the throttle valve, we expect that the vehicle will follow the driver's acceleration request indicated by opening the throttle valve. Nothing else. That is, the above-mentioned inconvenience is caused in other words because the shift command is issued by the control device although the surplus driving force is reduced and the controllability of the vehicle is not sufficiently ensured. Therefore, for that purpose, it is necessary to surely grasp the driving force and the running resistance in the control device, and to confirm that the driving force exceeds the running resistance and that there is a surplus driving force, and to shift up. Because it is not done like.

この点から近時特開昭60−143133号公報記載の技術が提
案されており、その技術にあってはアクセルペダル踏込
量から運転者の要求するトルクを求め、別途算出した登
板抵抗を減算して要求加速度を算出している。更に、複
数個の最良燃費変速線図の中から検出した登板抵抗に対
応する変速線図を選択すると共に、その変速線図上の一
定加速走行軌跡データから要求加速度を実現すべくスロ
ットル開度を制御し、更に其の変更されたスロットル開
度と車速とから変速線図を検索して変速判断を行い、変
更前の加速度を維持すべく構成している。
From this point, a technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 60-143133 has recently been proposed. In this technique, the torque required by the driver is obtained from the accelerator pedal depression amount, and the separately calculated climbing resistance is subtracted. To calculate the required acceleration. Furthermore, a shift map corresponding to the climbing resistance detected from the plurality of best fuel consumption shift diagrams is selected, and the throttle opening is set to realize the required acceleration from the constant acceleration traveling trajectory data on the shift diagram. It is configured to maintain the acceleration before the change by controlling and further searching the shift line diagram from the changed throttle opening and the changed vehicle speed to determine the shift.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記従来技術にあっては、運転者の要求
するトルクを勘案して変速判断を行うも、その変速判断
はあくまでも予め設定しておいた変速線図に基づいてな
されるのであって設定してある状況にしか対応すること
が出来ず、又いづれにしてもスロットル開度と車速とか
ら変速時点が一義的に決定される点で先に記した従前の
技術と同様の批判を免れ難いものであった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above-mentioned conventional technique, although the shift determination is performed in consideration of the torque required by the driver, the shift determination is based on the preset shift diagram. It is done based on the fact that it can only respond to the set situation, and in any case, the shift time point is uniquely determined from the throttle opening and the vehicle speed. It was hard to avoid criticism similar to technology.

これが手動変速機車両であれば運転者が変速動作を行う
場合には登板中であることを認識して不用意なシフトア
ップを避ける筈である。即ち、手動変速機車両において
は運転者が四囲の状況を含む車両の運転状態を把握し、
車両が出力している駆動力を認識すると共にシフトした
場合の駆動力の増減をも予見し、体得した種々の経験則
を取捨選択してシフト時期を判断した筈である。即ち、
前記した不都合は、従来の制御においては人間の判断・
動作が等閑視されていて制御中に反映されていないこと
に起因するものである。即ち、従来の自動変速制御技術
においては基本的にスロットル開度と車速とから変速時
点を機械的に決定するものであり、車両の運転状態を多
変数で捉えて変速時点を判断するものではないことか
ら、上記した不都合が生じるのは避け難いものであっ
た。
If this is a manual transmission vehicle, the driver should recognize that he / she is climbing when he / she performs a gear shifting operation, and avoid inadvertent upshifting. That is, in a manual transmission vehicle, the driver grasps the driving state of the vehicle including the situation of four circles,
The shift time should be determined by recognizing the driving force output from the vehicle and also predicting the increase or decrease in the driving force when shifting, and selecting various learned rules of thumb. That is,
The above-mentioned inconvenience is due to human judgment /
This is because the motion is disregarded and is not reflected during control. That is, the conventional automatic shift control technique basically mechanically determines the shift time point from the throttle opening and the vehicle speed, and does not judge the shift time point by grasping the operating state of the vehicle with multiple variables. Therefore, it is unavoidable that the above-mentioned inconvenience occurs.

従って、本発明の目的は従来技術における上記した欠点
を解消することにあり、手動変速機車両でエキスパート
運転者が判断・操作していた変速動作をファジィ制御理
論を応用して自動変速制御に取り込み、よって人間の意
思決定に類似した判断・動作を可能とする自動変速機の
制御装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks in the prior art, and to incorporate the shift operation that the expert driver has judged and operated in the manual transmission vehicle into the automatic shift control by applying the fuzzy control theory. Therefore, it is an object of the present invention to provide a control device for an automatic transmission that enables a determination / operation similar to human decision making.

より具体的には、ファジィ制御理論を用いて制御値を決
定すると共に、その制御値を適正に決定できるようにし
た自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。
More specifically, it is an object of the present invention to provide a control device for an automatic transmission, which is capable of determining a control value using a fuzzy control theory and appropriately determining the control value.

(課題を解決するための手段及び作用) 上記の目的を達成するために本発明に係る自動変速機の
制御装置は第1図に示す如く、機関回転数、スロットル
開度、スロットル開速度、車速及び車両加速度を含む機
関乃至は車両の運転状態を検出する運転状態検出手段
1、現在段から変速可能な全てのギヤ段について、該ギ
ヤ段に変速すれば生じるであろう運転状態の変化を、路
面傾斜角に基づいて算出された走行抵抗を通じて求めら
れる余裕駆動力の変化及び機関回転数の変化も含めて予
測する運転状態予測手段2、前記検出されるべき運転状
態及び予測されるべき運転状態変化について予めファジ
ィ集合におけるメンバーシップ関数を設定するメンバー
シップ関数設定手段3、前記検出値及び予測値と設定さ
れたメンバーシップ関数とから複数個のファジィ・プロ
ダクション・ルールの1つを選択して変速ギヤ段を決定
する変速ギヤ段決定手段4、及び、前記変速ギヤ段決定
手段の出力に応じて変速機構を駆動する駆動手段5を備
えると共に、前記変速ギヤ段決定手段は、所定の運転状
態において特定のファジィ・プロダクション・ルールの
選択を禁止する如く構成した。
(Means and Actions for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the control device for an automatic transmission according to the present invention is, as shown in FIG. 1, an engine speed, a throttle opening, a throttle opening speed, a vehicle speed. A driving state detecting means 1 for detecting a driving state of an engine or a vehicle including a vehicle acceleration; and a change in a driving state which may occur if a shift is made to the gear stage for all gear stages capable of shifting from the current stage, Operating state predicting means 2 for predicting a change in the surplus driving force and a change in the engine speed obtained from the running resistance calculated based on the road surface inclination angle, the operating state to be detected and the operating state to be predicted. Membership function setting means 3 for setting a membership function in the fuzzy set in advance for changes, a plurality of the detected values and predicted values and the set membership function. A gear shift stage determining means 4 for selecting one of the fuzzy production rules to determine the shift gear stage, and a driving means 5 for driving the transmission mechanism according to the output of the shift gear stage determining means. At the same time, the shift gear stage determining means is configured to prohibit selection of a specific fuzzy production rule in a predetermined operating state.

(実施例) 以下、添付図面に即して本発明の実施例を説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第2図は本発明に係る自動変速機の制御装置を全体的に
示す概略図であり、同図に従って説明すると、符号10は
内燃機関の本体を示す。機関本体10には吸気路12が接続
されており、その先端側にはエアクリーナ14が取着され
る。而して、該エアクリーナ14から導入された吸気は、
車両運転席床面のアクセルペダル(図示せず)に連動し
て作動するスロットル弁16を介して流量を調節されて機
関本体に至る。該吸気路12の燃焼室(図示せず)付近の
適宜位置には燃料噴射弁(図示せず)が設けられて燃料
を供給しており、吸入空気は燃料と混合されて燃焼室内
に入りピストン(図示せず)で圧縮された後点火プラグ
(図示せず)を介して着火されて爆発し、ピストンを駆
動する。該ピストン駆動力は回転運動に変換されて機関
出力軸18から取り出される。
FIG. 2 is a schematic view showing an overall control device for an automatic transmission according to the present invention. When the description is made with reference to FIG. An intake passage 12 is connected to the engine body 10, and an air cleaner 14 is attached to the tip side of the intake passage 12. Thus, the intake air introduced from the air cleaner 14 is
The flow rate is adjusted through a throttle valve 16 that operates in conjunction with an accelerator pedal (not shown) on the floor of the vehicle driver's seat to reach the engine body. A fuel injection valve (not shown) is provided at an appropriate position near the combustion chamber (not shown) of the intake passage 12 to supply fuel, and intake air is mixed with the fuel and enters the combustion chamber. After being compressed by (not shown), it is ignited through a spark plug (not shown) to explode and drives a piston. The piston driving force is converted into rotational movement and taken out from the engine output shaft 18.

機関本体10の後段にはトランスミッション20が接続され
ており、機関出力軸18は其処でトルクコンバータ22に接
続され、そのポンプインペラ22aに連結される。トルク
コンバータ12のタービンランナ22bはメインシャフト
(ミッション入力軸)24に連結される。メインシャフト
24にはカウンタシャフト(ミッション出力軸)26が並置
されており、両シャフト間には1速ギヤG1、2速ギヤG
2、3速ギヤG3及び4速ギヤG4並びにリバースギヤGR
設けられると共に、それぞれのギヤには多板式の油圧ク
ラッチCL1,CL2,CL3,CL4(リバースギヤのクラッチは
図示の簡略化のため省略した)が対応して設けられる。
又、1速ギヤG1にはワンウェイクラッチ28が装着され
る。これらの油圧クラッチには油圧源(図示せず)とタ
ンク(図示せず)とを結ぶ油路30が接続されており、そ
の途中にA,B2個のシフトバルブ32,34が介挿されてお
り、該シフトバルブは2個の電磁ソレノイド36,38の励
磁/非励磁状態によって位置を変え、前記したクラッチ
群への圧油の供給/排出を制御する。尚、トルクコンバ
ータ22はロックアップ機構40を備えており、後述する制
御ユニットの指令に応じてタービンランナ22bと機関出
力軸18とを直結する。而して、カウンタシャフト26はデ
ィファレンシャル装置42を介してリアアクスル44に接続
されており、その両端には後輪46が取着される。尚、斯
る機関本体10及びトランスミッション20並びにディファ
レンシャル装置42はシャシ(図示せず)に取り付けられ
ており、そのシャシ上にフレーム(図示せず)が取り付
けられて車両を構成する。
A transmission 20 is connected to a rear stage of the engine body 10, and an engine output shaft 18 is connected to a torque converter 22 there, and is connected to a pump impeller 22a thereof. The turbine runner 22b of the torque converter 12 is connected to a main shaft (mission input shaft) 24. Main shaft
A counter shaft (mission output shaft) 26 is juxtaposed to 24, and a first speed gear G1 and a second speed gear G are provided between both shafts.
A second- and third-speed gear G3, a fourth-speed gear G4, and a reverse gear G R are provided, and a multi-plate hydraulic clutch C L1 , C L2 , C L3 , C L4 is provided for each gear (the reverse gear clutch is not shown). Are omitted for simplification).
A one-way clutch 28 is attached to the first speed gear G1. An oil passage 30 connecting a hydraulic source (not shown) and a tank (not shown) is connected to these hydraulic clutches, and A and B two shift valves 32 and 34 are inserted in the middle of the oil passage 30. The shift valve changes its position depending on the energized / de-energized state of the two electromagnetic solenoids 36, 38 to control the supply / discharge of the pressure oil to the clutch group. The torque converter 22 includes a lockup mechanism 40, and directly connects the turbine runner 22b and the engine output shaft 18 in accordance with a command from a control unit described later. Thus, the counter shaft 26 is connected to the rear axle 44 via the differential device 42, and the rear wheels 46 are attached to both ends thereof. The engine body 10, the transmission 20, and the differential device 42 are mounted on a chassis (not shown), and a frame (not shown) is mounted on the chassis to form a vehicle.

而して、前記吸気路12のスロットル弁16の付近には其の
開度を検出するポテンショメータ等からなるスロットル
センサ50が設けられると共に、機関本体10付近のディス
トリビュータ(図示せず)等の回転部には電磁ピックア
ップ等からなるクランク角センサ52が設けられピストン
のクランク角位置を検出して所定クランク角度毎に信号
を出力する。更に、車体フレーム(図示せず)の適宜位
置には車両の傾斜角、即ち当該車両が走行する路面の傾
斜角を検出する傾斜角センサ54が設けられると共に、ト
ランスミッション20の適宜位置にはリードスイッチ等か
らなる車速センサ56が設けられて車両の走行速度を検出
する。これらセンサ50,52,54,56の出力は、変速制御ユ
ニット60に送出される。更に、該制御ユニットにはレン
ジセレクタの選択位置を検出するレンジセレクタスイッ
チ62及びシフト位置(ギヤ段)を検出するシフトポジシ
ョンスイッチ64の出力も送出される。
Thus, a throttle sensor 50 including a potentiometer for detecting the opening degree is provided near the throttle valve 16 of the intake passage 12, and a rotating portion such as a distributor (not shown) near the engine body 10 is provided. A crank angle sensor 52 composed of an electromagnetic pickup or the like is provided at the position to detect the crank angle position of the piston and output a signal for each predetermined crank angle. Further, an inclination angle sensor 54 for detecting an inclination angle of the vehicle, that is, an inclination angle of a road surface on which the vehicle travels is provided at an appropriate position of a body frame (not shown), and a reed switch is provided at an appropriate position of the transmission 20. A vehicle speed sensor 56 including the above is provided to detect the traveling speed of the vehicle. The outputs of these sensors 50, 52, 54, 56 are sent to the shift control unit 60. Further, the outputs of the range selector switch 62 for detecting the selected position of the range selector and the shift position switch 64 for detecting the shift position (gear stage) are also sent to the control unit.

第3図は該変速制御ユニット60の詳細を示すブロック図
であるが、同図に示す如くスロットルセンサ50及び傾斜
角センサ54の出力は制御ユニットに入力された後、先ず
レベル変換回路68に入力されて適宜レベルに増幅され、
マイクロ・コンピュータ70に入力される。マイクロ・コ
ンピュータ70は、入力ポート70a、A/D変換回路70b、CPU
70c、ROM70d及びRAM70e及び出力ポート70f並びに一群の
レジスタ及びカウンタ(共に図示せず)を備えており、
前記レベル変換回路68の出力は其のA/D変換回路70bに入
力してデジタル値に変換されてRAM70eに一時格納され
る。同様に、クランク角センサ52等の出力も変速制御ユ
ニット内において波形整形回路72で波形整形された後、
入力ポート70aを介してマイクロ・コンピュータ内に入
力されてRAM70eに一時記憶される。CPU70cは此れ等の実
測値及び其れ等から算出した演算値に基づいて後述の如
く変速指令値を決定して出力ポート79fから第1出力回
路74及び/又は第2出力回路76に送出し、電磁ソレノイ
ド36,38を励磁/非励磁してシフト位置を切り換える乃
至ホールドする。尚、ギヤ段の切り換えは例えば、両ソ
レノイドが非励磁(オフ)された場合には4速ギヤが係
合される如くに行われるが、斯る電磁ソレノイドを介し
ての変速動作自体は公知であり、本願の特徴とするとこ
ろではないので、詳細な説明は省略する。
FIG. 3 is a block diagram showing the details of the shift control unit 60. As shown in FIG. 3, the outputs of the throttle sensor 50 and the tilt angle sensor 54 are first input to the control unit and then to the level conversion circuit 68. And amplified to the appropriate level,
Input to the microcomputer 70. The microcomputer 70 includes an input port 70a, an A / D conversion circuit 70b, a CPU
70c, ROM70d and RAM70e and output port 70f and a group of registers and counters (both not shown),
The output of the level conversion circuit 68 is input to the A / D conversion circuit 70b, converted into a digital value, and temporarily stored in the RAM 70e. Similarly, the outputs of the crank angle sensor 52 and the like are also waveform-shaped by the waveform shaping circuit 72 in the shift control unit,
It is input into the microcomputer via the input port 70a and temporarily stored in the RAM 70e. The CPU 70c determines a shift command value based on these measured values and the calculated value calculated from them, and sends it to the first output circuit 74 and / or the second output circuit 76 from the output port 79f as described later. The electromagnetic solenoids 36 and 38 are excited / de-excited to switch or hold the shift position. It should be noted that the gear shift is performed so that, for example, when both solenoids are de-energized (OFF), the fourth speed gear is engaged. However, the shift operation itself via such an electromagnetic solenoid is known. However, since it is not a feature of the present application, detailed description thereof will be omitted.

続いて、第4図以下のフロー・チャートを参照して本制
御装置の動作を説明する。
Next, the operation of the present control device will be described with reference to the flow charts of FIG.

ここで、具体的な説明に入る前に本制御装置の特徴を概
略的に説明すると、本発明に係る制御装置の特徴は、フ
ァジィ制御理論を応用して人間の意思決定に近い形で変
速時点を決定する如く構成した点にある。即ち、本発明
の特徴は制御装置自体の構成にあるのではなく、その制
御装置の動作、即ち制御方法にある。尚、ファジィ制御
理論自体は近時種々の分野で応用されつつあるので、そ
の詳細な説明は省略するが、簡単に云えば制御対象の状
態認識をあいまいに把握すると共に、その状態認識に基
づいて制御値を決定する制御規則(「プロダクションル
ール」と称される)自体も「もし〜ならば〜せよ」と云
う形で言語表現され、そのプロダクションルールの中で
は状況判断の基準乃至は操作の内容があいまい量(ファ
ジィラベル乃至変数として示される)として扱われてお
り、メンバーシップ関数で定量化されているものであ
る。即ち、人間の行っているあいまいな情報を用いたも
のでありながら、柔軟で適応性の高い制御動作をファジ
ィ理論でモデル化し、ファジィ推論を用いて制御値を算
出するものであり、斯る如く人間の有している知識を表
現し易いことから熟練者の知識・判断をコンピュータシ
ステム中に取り込む所謂エキスパートシステムに馴染み
易いものである。本制御装置はこの様な理論を前提とす
る。
Here, the features of the present control device will be briefly described before starting a specific description. The feature of the control device according to the present invention is that the fuzzy control theory is applied to shift timing in a manner close to human decision making. The point is that it is configured to determine. That is, the feature of the present invention is not the configuration of the control device itself, but the operation of the control device, that is, the control method. Since the fuzzy control theory itself is being applied to various fields in recent years, its detailed description will be omitted, but simply speaking, the state recognition of the controlled object is vaguely understood, and based on the state recognition. The control rules that determine control values (called "production rules") themselves are also linguistically expressed in the form of "if-if", and in the production rules, the criteria for judging situations or the contents of operations. Is treated as an ambiguous amount (shown as a fuzzy label or variable) and is quantified by the membership function. That is, while using fuzzy information performed by humans, a flexible and highly adaptive control operation is modeled by fuzzy theory, and a control value is calculated by using fuzzy reasoning. Since the knowledge possessed by human beings can be easily expressed, it is easily adapted to a so-called expert system in which the knowledge and judgment of a skilled person are incorporated into a computer system. This controller is based on such a theory.

従って、本制御装置にあっては自動変速機の制御システ
ムの設計時にファジィ制御理論の導入に必要なプロダク
ションルールの作成等の作業を行うと共に、実走時には
其の制御アルゴリズムに基づいて制御値を決定するもの
であり、具体的には以下の如くに行われる。
Therefore, in this control device, when designing the control system of the automatic transmission, work such as creation of production rules necessary for introducing fuzzy control theory is performed, and at the time of actual running, the control value is calculated based on the control algorithm. It is determined and is specifically performed as follows.

(1)プロダクションルールの作成 後述の如く、「リーズナブルな回転数でクルーズを目指
している場合はシフトせず」等の言語表現されたルール
を適宜個数作成する。このルールの作成に際しては、手
動変速機車両におけるエキスパート運転者の判断・操作
を分析し、それから帰納される経験則を取捨選択して行
う。
(1) Creation of production rules As will be described later, an appropriate number of rules expressed in language, such as "If you are aiming for a cruise at a reasonable speed, do not shift" are created. When creating this rule, the expert driver's judgment and operation in the manual transmission vehicle are analyzed, and then heuristic rules that are inductive are selected.

(2)パラメータ及びメンバーシップ関数の決定 それと同時に、制御対象の状態をどの様なパラメータか
ら認識するか決定すると共に、前記のプロダクションル
ールの夫々に付いて使用するパラメータ(変数)を選択
し、更にパラメータのメンバーシップ関数を定めて評価
基準を決定する(斯るメンバーシップ関数で表現された
状態をファジィラベルと称する)。このパラメータとし
て本制御装置においてはセンサを通じて検出される物理
量たる実測値及び其れを微分する等して得られる算出値
を用いる。パラメータとして具体的には、機関回転数、
スロットル開度、車速、スロットル変化量、加速度等を
使用し、第10図に示す如く、座標において横軸(以下
「定義域」と称する)にパラメータを適宜な波形(前記
メンバーシップ関数)を与え、縦軸に“0"から“1.0"ま
での値(「メンバーシップ値(グレード)」と称する)
を付す。
(2) Determination of parameters and membership functions At the same time, it is determined from what parameters the state of the controlled object is recognized, and the parameters (variables) used for each of the production rules are selected. The evaluation function is determined by defining the membership function of the parameter (the state expressed by such membership function is called fuzzy label). As the parameter, the control device uses an actual measurement value which is a physical quantity detected through a sensor and a calculated value obtained by differentiating the actual measurement value. Specifically, the engine speed,
Using the throttle opening, vehicle speed, throttle change amount, acceleration, etc., as shown in FIG. 10, an appropriate waveform (membership function) with parameters is given to the horizontal axis (hereinafter referred to as “domain”) in the coordinates. , Values from "0" to "1.0" on the vertical axis (referred to as "membership value (grade)")
Attach.

以上が車両設計時の準備作業である。尚、準備段階にお
いては此れと共に、決定したパラメータを検出するため
のセンサの選択、前記した制御ユニットのマイクロ・コ
ンピュータのメモリへの制御ルールの格納或いは演算手
順の命令の格納等が行われる。
The above is the preparatory work for vehicle design. Incidentally, in the preparation stage, along with this, selection of a sensor for detecting the determined parameter, storage of a control rule in the memory of the microcomputer of the control unit, storage of an instruction of a calculation procedure, and the like are performed.

(3)実走時の制御 走行中にあってはマイクロ・コンピュータにおいてCPU7
0cは、パラメータを検出(算出)し、制御ルールを参照
し、ファジィ推論を行っていづれかの制御ルールを選択
し、それに基づいて制御結果、例えば1速アップを決定
した後、所定の電磁ソレノイド36,38を励磁/非励磁し
て1速上のギヤを係合させることになる。尚、このファ
ジィ推論においては各制御ルール毎に関係するパラメー
タについてメンバーシップ値を算出し、その最小値を其
の制御ルールの評価値とし、全制御ルールの中で評価値
が最大である制御ルールを選択する。斯るミニ・マック
ス演算自体はファジィ推論で良く用いられるところであ
る。
(3) Control during actual running CPU7 in the microcomputer while running
In 0c, a parameter is detected (calculated), a control rule is referred to, fuzzy reasoning is performed to select one of the control rules, and a control result, for example, the first speed up is determined based on the selected control rule, and then a predetermined electromagnetic solenoid 36 , 38 are energized / de-energized to engage the gear in the first speed. In this fuzzy reasoning, the membership value is calculated for the parameter related to each control rule, and the minimum value is used as the evaluation value of that control rule, and the control rule with the largest evaluation value among all control rules. Select. Such mini-max operation itself is often used in fuzzy inference.

続いて、第4図以下を参照して本制御装置の動作を説明
する。第4図は本制御装置の動作を概略的に示すメイン
ルーチン・フロー・チャートである。尚、このプログラ
ムは例えば、10ms乃至40ms等の適宜な周期で起動され
る。
Next, the operation of the control device will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a main routine flow chart schematically showing the operation of this control device. It should be noted that this program is started at an appropriate cycle such as 10 ms to 40 ms.

先ず、S10において今回プログラム起動時に前述したセ
ンサが検出した実測値を読み込んで格納する。この実測
値としては、機関回転数Ne(rpm)(前述したクランク
角センサ52の出力を所定時間積算して算出する)、車速
V(km/h)、スロットル開度θTH(度)、走行路面の傾
斜角tanθ、現在のシフト位置(ギヤ段)信号SFT0(ミ
ッションの入力軸回転数と出力軸回転数との比、或いは
機関回転数、スロットル開度、車速等から算出する)、
シフト後経過時間tSFT(s)(これはセンサ出力ではな
く、マイクロ・コンピュータのタイマカウンタで時間計
測して求める。即ち、マイクロ・コンピュータにおいて
はシフト指令がなされると適宜なフラグレジスタのビッ
トをオンするので、それがオンされてからの経過時間を
計測して求める)及びレンジ位置信号PRANGEが用いられ
る。
First, in S10, the actual measurement value detected by the sensor at the time of starting the program this time is read and stored. As the actual measured values, the engine speed Ne (rpm) (calculated by integrating the output of the crank angle sensor 52 for a predetermined time), the vehicle speed V (km / h), the throttle opening θ TH (degree), the traveling Road surface inclination angle tan θ, current shift position (gear stage) signal S FT0 (calculated from the ratio of the input shaft speed to the output shaft speed of the mission, or the engine speed, throttle opening, vehicle speed, etc.),
Elapsed time after shift t SFT (s) (This is not the sensor output, but is obtained by measuring the time with the timer counter of the microcomputer. That is, in the microcomputer, when the shift command is issued, the appropriate bit of the flag register is set. Since it is turned on, the elapsed time since it was turned on is measured) and the range position signal P RANGE is used.

続いて、S12においてレンジセレクタがDレンジにある
ことを確認した後、S14において現在変速動作中である
か否か判断する。この判断作業は、前述のシフト指令フ
ラグを参照して行う。S14において変速中ではないこと
が確認された場合にはS16に進んで変速指令値を決定す
る。これに付いては後述する。尚、S12,14で否定及び肯
定された場合は本プログラムを直ちに終了する。
Subsequently, after confirming that the range selector is in the D range in S12, it is determined in S14 whether or not the gear shifting operation is currently being performed. This determination work is performed with reference to the shift command flag described above. If it is confirmed in S14 that the gear shift is not in progress, the flow proceeds to S16 to determine the gear shift command value. This will be described later. In addition, when negative and affirmative in S12, 14, this program ends immediately.

第5図は変速指令値を決定するサブルーチン・フロー・
チャートである。同図に従って説明すると、先ずS100に
おいて前回プログラム起動時に検出したセンサ出力値の
中から車速V(km/h)及びスロットル開度θTH(度)を
読み出して加速度α(km/h/s)(車速偏差)及びスロッ
トル変化量ΔθTH(度/s)並びに加速度変化量Δα(km
/h/s/s)を算出する。即ち、加速度及びスロットル変化
量は第6図に示す如く、今回のプログラム起動時(時刻
nとする)の値と前回のプログラム起動時の値(時刻n-
1とする)の値との偏差(単位時間n−(n-1)で除した
1次微分値)を求めて行う。又加速度変化量は加速度を
更に時間で微分して求める。尚、実際の演算において
は、加速度は“km/h/0.1s"で、スロットル変化量は“度
/0.1s"で、加速度変化量は“km/h/0.1s/0.1s"で算出す
る。
FIG. 5 shows a subroutine flow for determining the gear shift command value.
It is a chart. To explain according to the figure, first, in S100, the vehicle speed V (km / h) and the throttle opening θ TH (degree) are read out from the sensor output values detected at the time of the previous program startup, and the acceleration α (km / h / s) ( Vehicle speed deviation) and throttle change amount Δθ TH (degree / s) and acceleration change amount Δα (km
/ h / s / s) is calculated. That is, as shown in FIG. 6, the acceleration and the throttle change amount are the values at the time of starting the program this time (time n) and the values at the time of the previous program start (time n-
(1) and the deviation (first derivative value divided by unit time n- (n-1)). The acceleration change amount is obtained by further differentiating the acceleration with respect to time. In the actual calculation, the acceleration is “km / h / 0.1s” and the throttle change is “degree”.
/0.1s "and the acceleration change amount is calculated as" km / h / 0.1s / 0.1s ".

続いて、S102において変速後回転数Ne-SFTを算出する。
これは現在段以外のギヤ段、本実施例では前進4段なの
で、或るギヤ段からの他の3段にシフトしたと仮定した
場合に機関回転数がどの様に変化するかを推定的に算出
するものであり、具体的には第7図サブルーチン・フロ
ー・チャートに従って算出される。
Then, in S102, the post-shift rotation speed Ne-SFT is calculated.
Since this is a gear other than the current gear, that is, four forward gears in the present embodiment, it is presumed how the engine speed changes when it is assumed that the gear is shifted from one gear to another three gears. This is calculated according to the subroutine flow chart shown in FIG.

第7図に従って説明すると、先ずS200で車速Vを読み出
した後、S202で現在のシフト位置SFT0を読み出し、S204
で変速後のシフト位置を計数するカウンタの値SFT1を初
期化してSFT1=1とする(SFT1=1が第1速を意味す
る)。次いで、S206において第1速と現在のシフト位置
SFT0との差を求めてダウン可能な最大変速段数を算出す
る。これは第8図に示す如く、いま第3速にあるとする
と、−2速分となる。続いて、S208において第1速のギ
ヤ比G/Rを予めマイクロ・コンピュータのROM70dに格納
しておいたデータから読み出し、S210で第1速が現在の
シフト位置ではないことを確認した後、S212で変速後回
転数Ne-SFTを以下の如く算出する。
Referring to FIG. 7, first, the vehicle speed V is read in S200, then the current shift position S FT0 is read in S202, and S204
Initialize the counter value S FT1 that counts the shift position after shifting with S FT1 = 1 (S FT1 = 1 means the first speed). Next, in S206, the first speed and the current shift position
The maximum number of gears that can be downshifted is calculated by obtaining the difference from SFT0 . As shown in FIG. 8, assuming that the vehicle is currently in the third speed, this is the second speed. Subsequently, in S208, the gear ratio G / R of the first speed is read from the data stored in advance in the ROM 70d of the microcomputer, and it is confirmed in S210 that the first speed is not the current shift position. The post-shift rotation speed Ne-SFT is calculated as follows.

Ne-SFT=(V×1000×G/R)/(60×6.28×r) 〔rp
m〕 ∵V:車速、1000,60,6.28:車速をギヤ比から算出するた
めの定数、G/R:ギヤ比(当該ギヤ段の)、r:タイヤ有効
半径(m) 続いて、S214において当該ギヤ段(第1速)と現在段と
の差から変速段数を算出し、斯る作業を第4速に達する
まで繰り返し(S216,218)、最上段に達した後、S220で
アップ可能な変速段数を算出して終了する。第8図は此
れ等の算出例を示す。
Ne-SFT = (V × 1000 × G / R) / (60 × 6.28 × r) [rp
m] ∵V: vehicle speed, 1000,60,6.28: constant for calculating vehicle speed from gear ratio, G / R: gear ratio (for the gear), r: tire effective radius (m) Then, in S214 The number of gears is calculated from the difference between the gear (first gear) and the current gear, and the work is repeated until the fourth gear is reached (S216, 218), and after reaching the highest gear, it is possible to go up in S220. The number of shift stages is calculated and the process ends. FIG. 8 shows a calculation example of these.

再び第5図に戻ると、続いてS104でファジィプロダクシ
ョンルールの検索を行う。第9図は其のサブルーチン・
フローチャートであるが、同図の説明に入る前に第10図
を参照して本実施例で使用するルールに付いて簡単に説
明する。尚、このルール及び使用パラメータ乃至メンバ
ーシップ関数等は、車両の制御系の設計時に予め決定し
ておくことは前述した通りである。
Returning to FIG. 5 again, the fuzzy production rule is subsequently searched in S104. Figure 9 shows the subroutine
Although it is a flow chart, the rules used in this embodiment will be briefly described with reference to FIG. 10 before the description of FIG. As described above, the rules, the used parameters, the membership function, and the like are determined in advance when the control system of the vehicle is designed.

第10図はこのファジィプロダクションルールを詳細に示
す説明図であるが、本実施例の場合には44個のルールが
使用される。以下、説明する。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the fuzzy production rule in detail, but in the case of this embodiment, 44 rules are used. This will be described below.

ルール1 使用ファジィラベル 結論 スロットル変化量ΔθTH〔 シフトせず 度/0.1s。具体的にはWOT/8/0.1s。以下同じ。Rule 1 Use fuzzy label Conclusion Throttle change Δθ TH [without shift / 0.1s. Specifically, WOT / 8 / 0.1s. same as below.

尚WOT=84度〕 加速度α〔km/h/0.1s。以 下同じ〕 機関回転数Ne〔rpm。以 下同じ〕 ルール含意 「リーズナブルな回転数でクルーズを目指している場合
はシフトせず」 即ち、妥当な回転数でクルーズを目指しているならばス
ロットル開度の変化はないであろうし、加速度も一定し
ている筈であり、機関回転数も2000rpm以下ならクルー
ズとして妥当機関回転数に付いて云えば2000〜4000rpm
は程度によりクルーズとして妥当であり、4000rpm以上
であればクルーズとしては妥当ではないと解される)と
予想されるので、実際の運転状態から其の満足度を評価
し、他の全てのルールの満足度を上廻る評価を得た場合
には、このルールが採択されることになる。
WOT = 84 degrees] Acceleration α [km / h / 0.1s. Same below) Engine speed Ne [rpm. Same below) Rule Implication "If you are aiming for a cruise at a reasonable speed, do not shift." That is, if you are aiming for a cruise at a reasonable speed, there will be no change in throttle opening and acceleration. It should be constant, and if the engine speed is 2000 rpm or less, it is appropriate as a cruise.
Is considered to be appropriate as a cruise depending on the degree, and it is expected that it is not appropriate as a cruise if it is 4000 rpm or more.) Therefore, evaluate the degree of satisfaction from the actual driving condition, and use all other rules. This rule will be adopted when the evaluation exceeds satisfaction.

斯るルールの評価手法に付いては第9図に関して後述す
るが、簡単に述べておくと、ルール1において検出(又
は演算)されたパラメータの値が定義域上に合致する位
置を捜して垂線を延ばし、波形と交差する縦軸上のメン
バーシップ値(より具体的には「グレード」と称され
る)を読み取る。例を挙げると、いま実際の値が、Δθ
TH=0(度/0.1s)、α=0(km/h/0.1s)、Ne=3000
(rpm)とする。これを第10図のファジィラベルに当て
はめると、破線で示す如く、ΔθTHのグレードは1.0、
αのグレードは1.0、Neのグレードは0.5となる。斯る場
合には最小値のグレードが、少なく共その範囲について
も他の全てのファジィラベルも満足していると云う意味
で関係するファジィラベル全体を示す評価となり、結果
としてルール1の評価は0.5となる。続いて、全てのル
ールに付いて同様の評価を行い、最大の評価値を得たル
ールを満足度が最も高いと云う意味で採択し、そのルー
ルで示す結論に従ってシフト位置が決定される。従っ
て、もしルール1が採択された場合にはシフトしないこ
とになる。
The evaluation method of such a rule will be described later with reference to FIG. 9, but briefly, it will be briefly described by searching for a position where the value of the parameter detected (or calculated) in rule 1 matches on the domain. And read the membership value (more specifically referred to as "grade") on the vertical axis that intersects the waveform. For example, the actual value is Δθ
TH = 0 (degree / 0.1s), α = 0 (km / h / 0.1s), Ne = 3000
(Rpm). Applying this to the fuzzy label in Fig. 10, the grade of ΔθTH is 1.0, as shown by the broken line.
The α grade is 1.0 and the Ne grade is 0.5. In such a case, the grade of the minimum value is an evaluation indicating the entire related fuzzy label in the sense that it satisfies all the other fuzzy labels at least in its range, and as a result, the evaluation of rule 1 is 0.5. Becomes Subsequently, the same evaluation is performed for all the rules, the rule having the highest evaluation value is adopted in the sense of having the highest degree of satisfaction, and the shift position is determined according to the conclusion indicated by the rule. Therefore, if rule 1 is adopted, it will not shift.

続いて、ルール2以降に付いて説明する。Next, rules 2 and onward will be described.

ルール2 ファジィラベル 結論 機関回転数Neのみ 1速アップ ルールの含意 「高回転では1速アップして機関を保護する」 これは機関保護のルールであり、機関回転数が6000rpm
を超えるレッドゾーンに入るときは機関を保護するため
に1速アップするものである。尚、“1速アップ”なる
表現は1速分のシフトアップ、例えば2速であれば3速
に移ることを意味し、第1速に移ることを意味しない。
これは他のルールにおいても同様である。
Rule 2 Fuzzy label Conclusion Engine speed Ne only 1st speed up Implication of the rule "In high rotation speed 1st speed up to protect engine" This is a rule of engine protection, engine speed 6000rpm
When entering the red zone that exceeds the limit, the first speed is increased to protect the engine. The expression “up 1st gear” means upshifting for 1st gear, for example, shifting to 3rd gear if it is 2nd gear, and does not mean shifting to 1st gear.
This also applies to other rules.

ルール3 ファジィラベル 結論 シフト後経過時間tSFT〔s〕 シフトせず スロットル変化量ΔθTH ルールの含意 「シフト後すぐにはチェンジを行なわない」 シフト後すぐにスロットルバルブが大きく踏まれないう
ちは運転者は変速意図を持たないと推定し、所定時間、
例えば1.6〜2.5秒程度の不感帯を設けるものである。
Rule 3 Fuzzy label Conclusion Elapsed time after shift tSFT [s] No shift, throttle change amount ΔθTH Implication of rule “Do not change immediately after shift” Driver does not push the throttle valve immediately after shift It is estimated that you do not have a shift intention,
For example, a dead zone of about 1.6 to 2.5 seconds is provided.

ルール4(ルール5,6) ファジィラベル 結論 現在のシフト位置SFT0 3速ダウン 車速V〔km/h。以下同じ〕 (2速、1速ダウン) スロットル開度θTH〔度。Rule 4 (Rules 5 and 6) Fuzzy label Conclusion Current shift position S FT0 3rd down Vehicle speed V [km / h. The same applies below. (2nd speed, 1st speed down) Throttle opening θTH [degrees].

以下同じ。尚、WOT =84度〕 ルール含意 「全閉・極低車速の場合は1速へ」 ルール4からルール6まではスロットルが全閉で且つ車
速が極低速の場合に第1速にシフトダウンするルールで
あり、本ルールが現在シフト位置が第4速のとき、次の
ルール5が第3速のとき、ルール6が第2速のときであ
る。これらのルールは、シフトのイニシャル動作であ
る。
same as below. Note that WOT = 84 degrees] Rule implication "To 1st speed when fully closed and extremely low vehicle speed" From Rules 4 to 6, shift down to 1st speed when the throttle is fully closed and the vehicle speed is extremely low. This is a rule when the present shift position is the fourth speed, the next rule 5 is the third speed, and the rule 6 is the second speed. These rules are the shift initial actions.

ルール7(ルール8) ファジィラベル 結論 現在のシフト位置SFT0 2速ダウン 車速V (1速ダウン) スロットル開度θTH ルールの含意 「全閉・低車速の場合は2速へ」 本ルール及び次のルールはルール4〜6に類似するルー
ルであり、車速がそれ程戻っていない場合であっても尚
低速の場合には第2速へシフトする例を示す。
Rule 7 (Rule 8) Fuzzy label Conclusion Current shift position S FT0 2nd speed down Vehicle speed V (1st speed down) Throttle opening θTH Implication of rule "If fully closed / low vehicle speed, go to 2nd speed" This rule and the next The rule is similar to the rules 4 to 6, and an example in which the vehicle speed is shifted to the second speed when the vehicle speed is still low, even if the vehicle speed is not so low.

ルール9 ファジィラベル 結論 スロットル開度θTH シフトせず スロットル変化量ΔθTH ルールの含意 「スロットルが急激に戻った場合シフトの意志なしとし
て変速せず」 これは制御が弛緩するのを防止するためのものであっ
て、主として制御テクニック上のものである。
Rule 9 Fuzzy label Conclusion Throttle opening θTH Not shifted Throttle change amount ΔθTH Rule implication “If throttle returns abruptly, shift does not occur without intention to shift.” This is to prevent the control from relaxing. There are mainly control techniques.

ルール10 ファジィラベル 結論 現在のシフト位置SFT0 第1速から第2速へアップ 加速度変化量Δα〔km/h/ 0.1s/0.1s。以下同じ〕 コントロールタフネスCT (第2速) 変速後回転数Ne-SFT〔rpm。以下同じ〕(第2速) 加速度α スロットル変化量ΔθTH ルールの含意 「加速中の第1速から第2速へのシフトアップは加速度
がサチレートし、シフト後のコントロール性が良ければ
行う」 加速度が増加して飽和しつつあり、スロットルは戻して
いない(踏んでいる途中)状態であれば第2速にアップ
する。而して、この場合にはアップすることから行先段
たる第2速でのコントロールタフネスを検索すると共
に、変速後回転数に付いても第2速での算出値を参照し
て評価する。
Rule 10 Fuzzy label Conclusion Current shift position S FT0 Up from first speed to second speed Acceleration change amount Δα [km / h / 0.1s / 0.1s. The same applies hereafter] Control toughness CT (2nd speed) Rotational speed after shifting Ne-SFT [rpm. The same applies hereafter] (Second speed) Acceleration α Throttle change amount ΔθTH Rule implication “Upshifting from first speed to second speed during acceleration is performed if acceleration is saturated and controllability after shifting is good.” If it is increasing and becoming saturated, and the throttle is not returned (while stepping on), the second speed is increased. In this case, the control toughness at the second speed, which is the destination stage, is searched from the fact that the speed is increased, and the post-shift rotation speed is also evaluated by referring to the calculated value at the second speed.

尚、このルールにおいては更に、コントロールタフネス
なる概念をパラメータとして使用し、シフトアップした
場合の状況をも予測した上で決定する。ここでコントロ
ールタフネスに付いて説明すると、これは発明者達の造
語に係る語であって、「スロットル開度θTHの変化に対
する車両の反応の適切度を表す係数」を意味するものと
して使用する。斯る概念は本発明が前述した如くに登板
時或いはキャンピングカー牽引時のシフトが頻繁に繰り
返されるビジー感を解消することを一つの目的とすると
ころから案出されたものである。即ち、上記した不都合
は駆動力から車両の外因的な負荷たる走行抵抗を減算し
て得られる余裕駆動力が十分確保されないことから生じ
るものであり、而して余裕駆動力の減少は駆動力自体が
減少するシフトアップ時において顕著となる。
In addition, in this rule, the concept of control toughness is used as a parameter, and the situation in the case of upshifting is also predicted and then determined. Here, the control toughness will be described, and this is a word related to the coined words of the inventors, and is used to mean a "coefficient representing the appropriateness of the reaction of the vehicle to the change in the throttle opening θTH". This concept was devised from the point that the present invention aims to eliminate the busy feeling in which shifts are frequently repeated when climbing a plate or when towing a camper as described above. That is, the above-mentioned inconvenience is caused by the fact that the surplus driving force obtained by subtracting the running resistance, which is an external load of the vehicle, from the driving force is not sufficiently secured, and the reduction of the surplus driving force is caused by the driving force itself. Becomes noticeable at the time of shift up, where

この点に付いて第11図の駆動力線図を参照して説明する
と、いま機関回転数がNe0で走行しているとすると、全
開駆動力との差分たる余裕馬力相当分は図示の如くに示
される。この場合、走行抵抗は登板時においては勾配抵
抗が加わることから平坦路走行時よりも増加する。而し
て、この状態でスロットル開度がクルーズ開度に戻され
ると、従来の制御装置においては車速とスロットル開度
とから変速点が一義的に決定されることから自動的にシ
フトアップし、そのため機関回転数はNe1に低下し、全
開駆動力も低下することから余裕馬力相当分も減少し、
結果として再度シフトダウンが行われることとなる。斯
る如く、アップ、ダウン、アップが繰り返されて運転者
に煩瑣な感じを与えていたことは前述した通りである。
This point will be explained with reference to the drive force diagram of FIG. 11. If the engine speed is currently running at Ne0, the difference between the fully open drive force and the amount of spare horsepower is as shown in the figure. Shown. In this case, the running resistance is higher than that when running on a flat road due to the addition of gradient resistance when climbing. Thus, when the throttle opening is returned to the cruise opening in this state, the conventional control apparatus automatically shifts up because the shift point is uniquely determined from the vehicle speed and the throttle opening. Therefore, the engine speed drops to Ne1, and the full-open drive force also drops, so the equivalent horsepower also decreases.
As a result, the downshift is performed again. As described above, the up, down, and up are repeated to give the driver a troublesome feeling, as described above.

即ち、この場合には余裕馬力相当分に対して走行抵抗が
大きく、運転者の要求に対して車両が適切に反応するこ
とが出来ない状態にあり、斯る状態をシフト判断時に勘
案することが出来れば無意味なシフトアップを回避する
ことが出来る筈である。従って、本制御装置においては
此の車両の反応の適切度を余裕駆動力から捉えてコント
ロールタフネスなる概念で示すと共に、シフトアップの
判断に際しては斯る概念を考慮して決定することとし
た。このコントロールタフネスは余裕馬力相当分を検出
することが出来るものであればどの様なパラメータを用
いても良いが、本発明においては走行抵抗、特にその中
の勾配抵抗を使用して把握した。即ち、第12図に示す如
く、走行路の勾配は通常tanθ(=高さh/長さ1)で示
される。この勾配tanθに基づいて第13図(a)乃至
(d)に示す如く、各速度段についてメンバーシップ関
数μを定義した。各図とも定義域(横軸)に勾配(+側
は登りを、−側は下りを示す)をとると共に、縦軸には
メンバーシップ値を定めている。概説すると、勾配が零
(平地)のときは余裕駆動力の減少が少ないことからメ
ンバーシップ値を1.0とすると共に、第1速は駆動力が
比較的大きいことからメンバーシップ値1.0が連続する
勾配範囲が大きく且つ勾配の増加にも関わらずメンバー
シップ値の減少が小さい大略台形状にする。更に、速度
段が上がるにつれてメンバーシップ関数を三角形状に狭
小化させ、特に最高段の場合には三角形を先鋭化させる
如く定義した。斯るコントロールタフネスのファジィラ
ベルは速度段毎にROM70d内に格納されており、実際の演
算に際してはシフト先の速度段に付いて算出する。例え
ば、ルール10の場合は、第1速から第2速へのアップを
予定しているので、第2速に付いて算出することにな
る。
That is, in this case, the running resistance is large with respect to the amount equivalent to the surplus horsepower, and the vehicle cannot properly react to the driver's request, and such a state may be taken into consideration during the shift determination. It should be possible to avoid meaningless upshifts if possible. Therefore, in the present control device, the appropriateness of the reaction of the vehicle is grasped from the surplus driving force and shown as a concept called control toughness, and such a concept is taken into consideration when determining the upshift. This control toughness may be any parameter as long as it can detect the amount equivalent to the surplus horsepower, but in the present invention, the running resistance, particularly the gradient resistance in it, is used for understanding. That is, as shown in FIG. 12, the slope of the traveling road is usually represented by tan θ (= height h / length 1). Based on this gradient tan θ, the membership function μ was defined for each speed stage as shown in FIGS. 13 (a) to 13 (d). In each figure, the domain (horizontal axis) has a slope (+ side indicates ascending, − side indicates downward), and the vertical axis indicates the membership value. Generally speaking, when the gradient is zero (flat), the marginal driving force decreases little, so the membership value is set to 1.0. In the 1st speed, the driving force is relatively large, so the membership value is 1.0. Approximately trapezoidal shape with a large range and a small decrease in membership value despite an increase in slope. Further, the membership function was narrowed into a triangular shape as the speed stage increased, and the triangle was sharpened especially at the highest stage. Such a control toughness fuzzy label is stored in the ROM 70d for each speed stage, and is calculated for the speed stage of the shift destination in the actual calculation. For example, in the case of rule 10, since it is planned to increase from the first speed to the second speed, the calculation will be performed for the second speed.

ルール11 ファジィラベル 結論 現在のシフト位置SFT0 シフトせず 加速度変化量Δα 加速度α スロットル変化量ΔθTH ルールの含意 「加速中と考えられないときはルール10の適用を行わな
い」 本ルールはルール10の補足として設けられるものであ
り、加速中と考えられない場合にはルール10の採択を禁
止するために設けられたものである。即ち、ファジィ推
論においてプロダクションルールは評価値が最大となっ
たものが自動的に選択されるため、加速中ではなく従っ
てルール10の評価値もそれ程高くない場合であっても他
のルールの評価値が更に低ければルール10が採択されて
しまい、結果的に不適当な制御値が決定されてしまう。
それを避けるために本ルールにおいてはルール10のファ
ジィラベルの一、具体的には加速度αのメンバーシップ
関数があいまい集合で云うところの補集合をなしてい
る。即ち、加速度αはルール10においては増加方向にあ
る場合に(加速中を意味する)グレードが高くなる様に
設定されているのに対し、本ルールにあっては減少して
いる場合にグレードが大きくなる如くに決められてい
る。その結果、ルール10と類似した運転状態ではあるが
加速中でない点で大きく相違する際にはルール11におい
て加速度αのグレードが高くなり、よってルール10の採
択を妨げることが出来る。尚、本ルールにおいてはシフ
トを予定していないため、変速後回転数及びコントロー
ルタフネスに付いては参照しない。
Rule 11 Fuzzy label Conclusion Current shift position S FT0 Not shifted Acceleration change amount Δα Acceleration α Throttle change amount ΔθTH Implication of rule “Do not apply rule 10 when acceleration is not considered” It is provided as a supplement, and it is provided to prohibit the adoption of rule 10 when it is not considered that the vehicle is accelerating. That is, in fuzzy inference, the production rule with the largest evaluation value is automatically selected, so even if the evaluation value of rule 10 is not so high, the evaluation value of other rules is not so high. If is lower, rule 10 will be adopted, and as a result an inappropriate control value will be determined.
To avoid this, in this rule, one of the fuzzy labels in Rule 10, specifically, the membership function of acceleration α is a complementary set, which is a fuzzy set. That is, in the rule 10, the acceleration α is set so that the grade becomes higher when it is in the increasing direction (meaning that acceleration is in progress), whereas in this rule, when the grade is decreasing, the grade becomes higher. It is decided to grow. As a result, when the driving state is similar to the rule 10, but there is a big difference in that the vehicle is not accelerating, the grade of the acceleration α in the rule 11 becomes high, so that the adoption of the rule 10 can be prevented. Since no shift is planned in this rule, the post-shift rotation speed and control toughness will not be referred to.

ルール12 ファジィラベル 結論 現在のシフト位置SFT0 変速せず 加速度変化量Δα 加速度α スロットル変化量ΔθTH ルールの含意 「加速度がサチレートしないと変速は行わない」 本ルールもルール10と対をなすものであって、加速度変
化量Δαから加速度αが飽和していないことが判断され
れば未だ加速することが出来るので、変速しない旨定め
る。従って、本ルールにおいても加速度変化量Δαがル
ール10のそれと補集合をなしており、本条件に合致する
運転状態におけるルール10の採択を妨げる。
Rule 12 Fuzzy label Conclusion Current shift position S FT0 No gear change Acceleration change amount Δα Acceleration α Throttle change amount ΔθTH Implication of rule “If the acceleration is not saturated, no gear change” This rule is also a pair with rule 10. Then, if it is determined from the acceleration change amount Δα that the acceleration α is not saturated, the acceleration can still be performed, and it is determined that the gear shift is not performed. Therefore, also in this rule, the amount of change in acceleration Δα is complementary to that of rule 10, which prevents adoption of rule 10 in an operating state that meets this condition.

ルール13 ファジィラベル 結論 現在のシフト位置SFT0 変速せず 車速V ルールの含意 「極低速では第2速にシフトアップする必要はないの
で、変速は行わない」 ルール4〜8に類似するルールである。
Rule 13 Fuzzy label Conclusion Current shift position S FT0 Does not shift Vehicle speed V Implications of rule "Since it is not necessary to shift up to the 2nd speed at extremely low speed, shift is not performed" It is a rule similar to rules 4-8 .

ルール14 ファジィラベル 結論 現在のシフト位置SFT0 1速アップ スロットル変化量ΔθTH 車速V 加速度α コントロールタフネス(第2速) ルールの含意 「加速力が弱いときは車速によってシフトアップする」 これは緩加速時のルールであり、スロットル操作がな
く、車速も安定していて運転者に加速の意図が余り見ら
れない運転状態、即ち緩やかに加速されている運転状態
において燃費向上のため1速分アップするものである。
前記の如く、急加速のときは加速度が飽和するので、そ
れを指標としてシフトアップを決定することが出来る
が、緩加速のときは斯る現象が見られないことから車速
を指標としてシフトアップを決定する。第2速へのアッ
プを予定するので、第2速のコントロールタフネスも評
価する。
Rule 14 Fuzzy label Conclusion Current shift position S FT0 1st speed up Throttle change amount ΔθTH Vehicle speed V acceleration α Control toughness (2nd speed) Implications of rule “When acceleration force is weak, shift up by vehicle speed” This is during slow acceleration The rule is that there is no throttle operation, the vehicle speed is stable, and the driver does not have much intention to accelerate, that is, the speed is increased by one gear to improve fuel efficiency in a gradually accelerated driving condition. Is.
As mentioned above, the acceleration is saturated during sudden acceleration, so it is possible to decide to shift up using that as an index.However, during slow acceleration, such a phenomenon is not seen, so the vehicle speed should be used as an index for shifting up. decide. As we plan to increase to second gear, we also evaluate the control toughness of second gear.

ルール15 ファジィラベル 結論 現在のシフト位置SFT0 1速アップ 加速度変化量Δα (第2速から第3速へ) コントロールタフネスCT(第3速) 変速後回転数Ne-SFT(第3速) 加速度α スロットル変化量ΔθTH 「加速中の第2速から第3速へのシフトアップは加速度
がサチレートし、シフト後の車両のコントロールタフネ
スが良ければ行う」 これは前記したルール10と同様のものであって、相違す
る点はルール10が第1速から第2速へのアップを規定し
ていたのに対し、第2速から第3速へのアップを規定す
る点のみである。従って、詳細な説明は省略する。尚、
ルール16,17もルール11,12に類似しており、ルール15の
補足的なものである。
Rule 15 Fuzzy Label Conclusion Current shift position S FT0 1st speed up Acceleration change amount Δα (from 2nd speed to 3rd speed) Control toughness CT (3rd speed) Speed after shifting Ne-SFT (3rd speed) Acceleration α Throttle change amount Δθ TH “Upshifting from 2nd speed to 3rd speed during acceleration is performed if acceleration is saturated and the control toughness of the vehicle after the shift is good.” This is the same as in Rule 10 above. However, the only difference is that the rule 10 specifies the increase from the first speed to the second speed, whereas the rule 10 specifies the increase from the second speed to the third speed. Therefore, detailed description is omitted. still,
Rules 16 and 17 are also similar to rules 11 and 12, and are complementary to rule 15.

ルール18 ファジィラベル 結論 現在のシフト位置SFT0 変速せず 機関回転数Ne スロットル変化量ΔθTH ルールの含意 「加速を意図したスロットル操作が行われても回転数が
十分高いときは加速していくので、シフトしない」 運転者がアクセルペダルをポンと踏んで加速を意図した
ときに本制御装置は其の意図を認識する。而して、その
場合にシフトダウンして駆動力を増して加速するか、或
いはダウンすることなく加速するかを回転数から判断す
る。即ち、回転数が高い場合には駆動力が大きいので、
シフトチェンジすることなく加速可能だからである。
Rule 18 Fuzzy label Conclusion Current shift position S FT0 No gear change Engine speed Ne Throttle change ΔθTH Implication of rule `` If the engine speed is high enough even if the throttle operation intended to accelerate is performed, Do not shift ”When the driver pushes the accelerator pedal to intend acceleration, the control device recognizes the intention. Then, in that case, it is determined from the rotational speed whether to downshift and increase the driving force to accelerate or to accelerate without downshifting. That is, since the driving force is large when the rotation speed is high,
This is because it is possible to accelerate without changing gears.

ルール19 ファジィラベル 結論 現在のシフト位置SFT0 1速アップ スロットル変化量ΔθTH 車速V 加速度α コントロールタフネスCT(第3速) ルールの含意 「加速力が弱い場合は車速によってシフトアップする」 ルール14に類似する規定であり、相違する点は現在のシ
フト位置が第2速であることと、その結果車速Vが30km
/hでメンバーシップ値1.0と上がっている点であり、残
余は同様である。
Rule 19 Fuzzy label Conclusion Current shift position S FT0 1st speed up Throttle change amount ΔθTH Vehicle speed V Acceleration α Control toughness CT (3rd speed) Implication of the rule Similar to rule 14 "If the acceleration force is weak, shift up depending on the vehicle speed" The difference is that the current shift position is the second speed, and as a result, the vehicle speed V is 30 km.
The point is that the membership value has risen to 1.0 at / h, and the rest is the same.

ルール20 ファジィラベル 結論 現在のシフト位置SFT0 変速せず スロットル変化量ΔθTH 車速V 加速度α ルールの含意 「上と同じ場合でも車速が満たされていない場合はシフ
トアップしない」 ルール14において斯る補足規定を設けず、ルール19にお
いて設けた理由は、ルール14は第1速にあることを予定
しているのに対して、ルール19は第2速にあることを予
定していることから、第2速の方が駆動力が減少するた
めに車速が満足されていることを要求したためである。
従って、ルール20の車速Vは、ルール19のそれの補集合
(低速側に付いてのみ)である如くに設定される。
Rule 20 Fuzzy label Conclusion Current shift position S FT0 Do not shift Throttle change amount ΔθTH Vehicle speed V Acceleration α Rule implication “If the vehicle speed is not satisfied even in the same case as above, do not upshift.” The reason why the rule 19 is not provided but is provided in the rule 19 is that the rule 14 is planned to be in the first speed, while the rule 19 is planned to be in the second speed. This is because the higher speed requires the vehicle speed to be satisfied because the driving force decreases.
Therefore, the vehicle speed V of rule 20 is set to be a complement of that of rule 19 (only on the low speed side).

ルール21〜26 これはルール15〜20に類似するものであって相違する点
は第3速から第4速へのシフトアップを意図する点のみ
である。
Rules 21 to 26 This is similar to rules 15 to 20 and the only difference is that it is intended to shift up from the third speed to the fourth speed.

ルール27 ファジィラベル 結論 現在のシフト位置SFT0 変速せず 機関回転数Ne スロットル変化量ΔθTH ルールの含意 「加速を意図したスロットル操作が行われえも回転数が
十分高いときには加速するので、ダウンせず」 これはルール24と類似しており、同旨である。
Rule 27 Fuzzy label Conclusion Current shift position S FT0 No gear change Engine speed Ne Throttle change ΔθTH Implications of rule “Even if the throttle operation intended to accelerate is performed, it will accelerate when the speed is sufficiently high, so do not down.” This is similar to Rule 24, and to the same effect.

ルール28 ファジィラベル 結論 スロットル開度θTH 3速アップ スロットル変化量ΔθTH 加速度α コントロールタフネスCT(第4速) 変速後回転数Ne-SFT(第4速) ルールの含意 「加速からクルーズに移ろうとする意図が明確でシフト
アップ後のコントロール性が良いなら(3速)アップ」 これは、加速度αから加速中であることが示されると共
に、スロットル開度θTHはクルーズ開度に戻されてお
り、且つ第4速で変速後回転数Ne-SFTも2000rpm付近に
入ることが予想される運転状態において、第4速でのコ
ントロールタフネスが良いならば3速アップして最高段
にシフトするものである。従って、本ルールで予定する
のは、現在のシフト位置が第1速にある場合である。
Rule 28 Fuzzy label Conclusion Throttle opening θTH 3rd speed up Throttle change amount ΔθTH Acceleration α Control toughness CT (4th speed) Rotational speed after shifting Ne-SFT (4th speed) Implications of rule “Intent to shift from acceleration to cruise” If it is clear and the controllability after shifting up is good (3rd speed), it indicates that acceleration is in progress from the acceleration α, the throttle opening θTH has been returned to the cruise opening, and If the control toughness at the 4th speed is good in an operating state in which it is expected that the rotational speed Ne-SFT after shifting at the 4th speed will also be close to 2000 rpm, the speed will be increased to the 3rd speed and shifted to the highest stage. Therefore, this rule plans when the current shift position is the first speed.

ルール29 ファジィラベル 結論 スロットル開度θTH 変速せず スロットル変化量ΔθTH 加速度α ルールの含意 「前条件が加速ではないときはアップせず」 これはルール28の補足であり、ルール28に類似する運転
状態であっても車速Vから加速状態が検知されない場
合、アップを回避するものである。従ってルール29の加
速度αはルール28の補集合をなしている。斯る構成によ
って従来技術に見られた如き不都合を回避することが出
来る。
Rule 29 Fuzzy label Conclusion Throttle opening θTH No gear shift Throttle change amount ΔθTH Acceleration α Rule implications “Does not increase if the precondition is not acceleration” This is a supplement to rule 28 and is similar to rule 28 However, even if the acceleration state is not detected from the vehicle speed V, the increase is avoided. Therefore, the acceleration α of rule 29 is the complement of rule 28. With such a configuration, it is possible to avoid the inconvenience as seen in the prior art.

ルール30〜33 前記したルール28,29と同様の趣旨であって予定する現
在のシフト位置が相違する点で異なるのみである。
Rules 30 to 33 are the same as the above-mentioned rules 28 and 29, and are different only in that the planned current shift position is different.

ルール34 ファジィラベル 結論 現在のシフト位置SFT0 3速ダウン スロットル開度θTH 変速後回転数Ne-SFT(第1速) 車速V ルールの含意 「(スロットルが全開ならば変速後回転数が極端に高く
なければ)キックダウン」 本ルールから最後のルール48まではキックダウンのルー
ルである。本ルールにおいては現在のシフト位置SFT0
第4速であり、スロットルが大きく踏み込まれ、第1速
での変速後回転数Ne-SFTも極めて高くなることがないこ
とが予想され、且つ車速Vが低い場合には3速ダウンし
て最下段にキックダウンするものである。尚、ルール35
〜37も同様に第4速にある場合のキックダウンであって
それぞれの車速の状態によりルールを分けて構成し、ス
ロットル開度等の相違に応じて、それぞれダウンの程度
を2速あるいは1速に止めるものである。
Rule 34 Fuzzy label Conclusion Current shift position S FT0 Third speed down Throttle opening θTH Speed after shifting Ne-SFT (1st speed) Vehicle speed V Implication of rule “(If the throttle is fully open, the speed after shifting is extremely high. Unless otherwise) Kickdown ”This rule to the last rule 48 is a kickdown rule. In this rule, the current shift position S FT0 is the 4th speed, it is expected that the throttle will be depressed greatly, the post-shift rotation speed Ne-SFT at the 1st speed will not be extremely high, and the vehicle speed V When is low, the vehicle is down to the third speed and kicked down to the bottom. Rule 35
Similarly, ~ 37 is the kickdown in the case of the fourth speed, and the rule is divided according to the state of each vehicle speed, and the degree of the down is set to the second speed or the first speed depending on the difference in the throttle opening etc. To stop at.

又、ルール38〜42は現在のシフト位置が第3速にある場
合のキックダウンを定めたものであり、ルール43〜44は
第2速にある場合のキックダウンを予定するものであっ
て、ルール35〜37と同種の規定である。
In addition, rules 38 to 42 define kickdown when the current shift position is in the third speed, and rules 43 to 44 plan kickdown in the second speed, This is the same kind of rule as rules 35-37.

以上を前提として第9図のファジィプロダクションルー
ルの検索サブルーチン・フロー・チャートの説明に入る
と、先ずS300においてルール総数Nを読み取る。本実施
例の場合にはルール総数は44個である。
Based on the above, when the description of the fuzzy production rule search subroutine flow chart of FIG. 9 is started, the total number N of rules is read in S300. In the case of this embodiment, the total number of rules is 44.

続いて、S302においてルールN0を計数するカウンタをイ
ニシャライズして初期値を“n=1"(ルール1を意味)
にセットする。続いて、S304でマイクロ・コンピュータ
のRAM70eのメンバーシップ値μの演算欄(図示せず)を
初期化し、メンバーシップ値μ0=1.0とする。
Then, in S302, the counter that counts the rule N 0 is initialized and the initial value is set to “n = 1” (meaning rule 1).
Set to. Subsequently, in S304, a calculation field (not shown) for the membership value μ of the RAM 70e of the microcomputer is initialized to set the membership value μ0 = 1.0.

続いて、S306においてn番目のルールの結論部(変速段
数)を読み取る。従って、第1回のプログラム起動時に
おいてはルール1の結論たる“0"(シフトせず)が読み
取られることになる。
Then, in S306, the conclusion part (gear stage number) of the n-th rule is read. Therefore, when the program is started for the first time, the conclusion "0" (without shifting) of rule 1 is read.

続いて、S308において読み取った変速段数が、第7図フ
ロー・チャートで算出されたダウン可能な最大変速段数
を超えるか否か判断し、もし当該ルールの予定する変速
段数が最大変速段数を超える場合には仮令そのルールが
選択されたとしても意味がないので、S310に移行して当
該ルールのメンバーシップ値μ0を0.0とする。又、S30
8で最大ダウン可能変速段数を超えていると判断される
場合は続いてS312において当該ルールの結論がアップ可
能な最大変速段数以内かどうか判断し、それを超える場
合には同様の理由からS310に移行する。
Subsequently, it is determined whether or not the number of gear stages read in S308 exceeds the maximum number of gear stages that can be down-shifted calculated in the flow chart of FIG. 7, and if the number of gear stages planned by the rule exceeds the maximum number of gear stages. Since there is no meaning even if that rule is selected, the process proceeds to S310 and the membership value μ0 of the rule is set to 0.0. Also, S30
If it is determined in step 8 that the maximum number of gears that can be downshifted is exceeded, then in S312, it is determined whether the conclusion of the rule is within the maximum number of gears that can be upshifted. Transition.

S312においても肯定された場合は続いてS316においてフ
ァジィラベルの総数Lを読み取り、S316においてファジ
ィラベルの個数を計数するカウンタの値1を初期値“1"
にセットする。このファジィラベルの個数は、例えばル
ール1にあっては4個と読み取られる。
If the result in S312 is also affirmative, the total number L of fuzzy labels is read in S316, and the counter value 1 for counting the number of fuzzy labels is set to an initial value "1" in S316.
Set to. The number of fuzzy labels is read as 4 in Rule 1, for example.

続いて、S318においてn番目のルールの1番目のラベル
に付いて其のメンバーシップ値μn1を読み取る。これは
前述の如く、実際に検出した乃至は其れから演算した値
を定義域上にあてはめ、そこから上方に上げた垂線と波
形とが交差する位置のメンバーシップ値を読み取る作業
を意味し、初回プログラム起動時なのでルール1のΔθ
TH=0(度/0.1s)、α=0(km/h/0.1s)、Ne=3000
(rpm)の中の最初の値、ΔθTHに付いてμ11=1.0と読
み取ることを意味する。続いて、S320においてS304で初
期設定したμ0と全ステップで読み取ったμn1を比較
し、μn1がμ0より小さければS322においてμ0の値を
μn1に書き替え、次のS324においてラベルN0をインクリ
メントし、S318に戻って同一のルール内において全ての
ファジィラベルのメンバーシップ値を順次読み取り、S3
26で読み終わったことが確認された後はS328において最
小メンバーシップ値μ0を其のルールnのメンバーシッ
プ値μ0nとする。尚、S320でμ0の方がμn1より小さい
と判断された場合には直ちにS324にジャンプすると共
に、前述したS308,312で否定された場合にはメンバーシ
ップ値0.0がそのルールの最小値とされる(S310)。以
上のS300〜328において一のルールの最小メンバーシッ
プ値が選択される。
Then, in S318, the membership value μn1 of the first label of the nth rule is read. As described above, this means the operation of applying the value actually detected or calculated from it to the domain, and reading the membership value at the position where the vertical line and the waveform raised from there are crossed, Δθ of rule 1 because it is the first time the program is started
TH = 0 (degree / 0.1s), α = 0 (km / h / 0.1s), Ne = 3000
It means to read μ11 = 1.0 for the first value in (rpm), ΔθTH. Then, in S320, the μ0 initially set in S304 is compared with the μn1 read in all steps. If μn1 is smaller than μ0, the value of μ0 is rewritten to μn1 in S322, and the label N 0 is incremented in the next S324. Returning to S318, the membership values of all fuzzy labels are sequentially read in the same rule, and S3 is read.
After it is confirmed that the reading is completed in 26, the minimum membership value μ0 is set to the membership value μ0n of the rule n in S328. If μ0 is determined to be smaller than μn1 in S320, the process immediately jumps to S324, and if negative in S308 and 312, the membership value 0.0 is set as the minimum value of the rule. (S310). In steps S300 to 328 above, the minimum membership value of one rule is selected.

続いて、S330においてルール数nをインクリメントし、
次のS332においてルール総数に達したと判断される迄繰
り返し、達した後はS334に進んでメンバーシップ値が最
大となるルールを選択し、そのルールを採用する(S33
6)。
Then, in S330, the number of rules n is incremented,
Repeat until it is determined that the total number of rules is reached in the next S332, and after that, proceed to S334 to select the rule with the maximum membership value and adopt that rule (S33
6).

その後、再び第4図に戻り、S18において選択したルー
ルの結論に従って出力処理を行って変速する。即ち、出
力回路74、76を介してソレノイド36、38を励磁/非励磁
して所望のギヤ段を係合させる乃至はホールドする。
After that, returning to FIG. 4 again, output processing is performed according to the conclusion of the rule selected in S18, and gear shifting is performed. That is, the solenoids 36, 38 are energized / de-energized via the output circuits 74, 76 to engage or hold a desired gear.

本実施例は上記の如く、スロットル開度乃至は車速等の
実測値のみならず、運転者の期待に対する車両側の反応
適合度をも勾配抵抗から定量的に測定してパラメータと
なすと共に、それらのパラメータに基づいてエキスパー
ト運転者の手動変速機車両で見られた判断・操作を分析
して帰納される制御則を複数個設定し、ファジィ推論を
通じて制御則を評価して最適制御値を選択する如く構成
したので、四囲の状況を含む車両の運転状態を多変数で
捉えて瞬時に処理し、よって手動変速機車両での熟練運
転者の判断・操作に類似する自動変速制御が可能となる
ものである。即ち、ファジィ手法を用いた制御によって
人間の手動変速動作に似たより適切な制御が可能とな
り、前記従来技術に見られた如き設定データに拘束され
る、乃至はスロットル開度と車速とから変速時点が機械
的に決定される等の不都合がない。又、開示したルール
を更に増やすことにより、エミッション対策に対応した
変速制御を実現することも可能であり、更にはユーザの
求める変速制御特性に一層フレキシブルに応えることが
出来る。この意味において、従来技術とは目的、構成及
び効果において全て異なるものである。
In the present embodiment, as described above, not only the measured values of the throttle opening or the vehicle speed, but also the reaction suitability of the vehicle side to the driver's expectation is quantitatively measured from the gradient resistance and used as parameters. Based on the parameters of the expert driver, the judgment and operation of the manual transmission vehicle of the expert driver are analyzed, and a plurality of inductive control rules are set, and the optimal control value is selected by evaluating the control rules through fuzzy inference. With such a configuration, the operating states of the vehicle, including the conditions of the four circles, are captured in a multivariable manner and processed instantly, thus enabling automatic shift control similar to the judgment / operation of a trained driver in a manual transmission vehicle. Is. That is, the control using the fuzzy method enables more appropriate control similar to the manual shift operation of a human being and is restricted by the setting data as seen in the above-mentioned prior art, or the time point of shifting from the throttle opening and the vehicle speed. Is not mechanically determined. Further, by further increasing the disclosed rules, it is possible to realize the shift control corresponding to the emission countermeasure, and it is possible to more flexibly meet the shift control characteristics required by the user. In this sense, the object, structure and effect are all different from the prior art.

第14図乃至第15図は本発明の第2の実施例を示してお
り、第1実施例と相違する点は、先ずルール数を減少し
たことにある。これは第1実施例においては現在のシフ
ト位置毎に独立してルールを規定したのに対し、シフト
位置に関わりなく共通に規定することによって個数を削
減した。第2の点は、第1実施例においては所定の条件
下において選択されるのが望ましくないルールについて
は補集合を設けて対処していたのに対し、選択されたル
ールのメンバーシップ値を適宜設定した基準値、例えば
“0.5"と比較し、それ未満であれば当該ルールの採択を
中止し、前回採択されたルールをそのまま使用する如く
構成した点にある。
14 to 15 show the second embodiment of the present invention, and the difference from the first embodiment is that the number of rules is first reduced. In the first embodiment, the rule is independently defined for each current shift position, but the number is reduced by commonly defining the rule regardless of the shift position. The second point is that in the first embodiment, a complementary set is provided to deal with a rule that is not desired to be selected under a predetermined condition, whereas the membership value of the selected rule is appropriately set. It is configured to compare with a set reference value, for example, “0.5”, and if less than that, stop adopting the rule and use the previously adopted rule as it is.

以下、これらの点に付いて簡単に説明すると、第14図は
第2実施例のルールを示す説明図であるが、図示の如く
にルール数は18個に減少している。個々のルールに付い
ては第1実施例と類似しているので、対応する第1実施
例ルールを示すに止める。尚、ここで使用するパラメー
タ及び単位も第1実施例と同種である。
These points will be briefly described below. FIG. 14 is an explanatory diagram showing the rules of the second embodiment, but the number of rules is reduced to 18 as shown. Since the individual rules are similar to those of the first embodiment, only the corresponding first embodiment rules are shown. The parameters and units used here are the same as in the first embodiment.

ルール13〜18 ルール34〜44 次にルール選択の禁止に付いて説明すると、第15図は第
2実施例でのルール検索のサブルーチンを示すフロー・
チャートであって、第1実施例の第9図フロー・チャー
トを一部変更したものである(従って、変更部分のみ示
すに止めた)。以下説明すると、S332でルールの検索が
全て終了したと判断され、S334でメンバーシップ値が最
大となるルールが選択された後、S334aにおいて選択ル
ールのメンバーシップ値μ0を所定の基準値μref、例
えば前述した0.5と比較し、それを超えていればS336に
おいて当該ルールを採用すると共に、超えていない場合
はS334bに進んで今回のシフトをホールドするものであ
る。
Rules 13-18 Rules 34-44 Next, the prohibition of rule selection will be described. FIG. 15 is a flowchart showing a rule search subroutine in the second embodiment.
9 is a chart in which the flow chart of FIG. 9 of the first embodiment is partially changed (thus, only the changed portion is shown). Explaining below, in S332, it is determined that all the rules have been searched, and in S334, the rule having the maximum membership value is selected. Then, in S334a, the membership value μ0 of the selected rule is set to a predetermined reference value μref, for example. Compared with the above-mentioned 0.5, if it exceeds the rule, the rule is adopted in S336, and if it does not exceed the rule, the process proceeds to S334b to hold the current shift.

第2実施例の場合には上述した如く、第1実施例の利点
に加えて、制御ルールが減少したことによってマイクロ
・コンピュータのメモリ容量を低減することが出来ると
共に、演算時間を短縮化することが出来る利点を備え
る。尚、ルール選択の禁止自体に関しては結果として評
価値が絶対的には低いにも関わらず相対的には高いルー
ルの選択を禁止することが出来る点では第1実施例と同
様であるので、利点も同様である。
In the case of the second embodiment, as described above, in addition to the advantages of the first embodiment, the memory capacity of the microcomputer can be reduced due to the reduction of the control rules, and the calculation time can be shortened. It has the advantage that The rule selection prohibition itself is the same as that of the first embodiment in that the rule selection can be prohibited even though the evaluation value is absolutely low, but the rule selection is relatively high. Is also the same.

(発明の効果) 本発明に係る自動変速機の制御装置は、機関回転数、ス
ロットル開度、スロットル開速度、車速及び車両加速度
を含む機関乃至は車両の運転状態を検出する運転状態検
出手段、現在段から変速可能な全てのギヤ段について、
該ギヤ段に変速すれば生じるであろう運転状態の変化
を、路面傾斜角に基づいて算出された走行抵抗を通じて
求められる余裕駆動力の変化及び機関回転数の変化も含
めて予測する運転状態予測手段、前記検出されるべき運
転状態及び予測されるべき運転状態変化について予めフ
ァジィ集合におけるメンバーシップ関数を設定するメン
バーシップ関数設定手段、前記検出値及び予測値と設定
されたメンバーシップ関数とから複数個のファジィ・プ
ロダクション・ルールの1つを選択して変速ギヤ段を決
定する変速ギヤ段決定手段、及び、前記変速ギヤ段決定
手段の出力に応じて変速機構を駆動する駆動手段を備え
ると共に、前記変速ギヤ段決定手段は、所定の運転状態
において特定のファジィ・プロダクション・ルールの選
択を禁止する如く構成したので、四囲の状況を含む車両
の運転状態を多変数で捉えてファジィ推論を通じて瞬時
に処理することによって手動変速機車両においてエキス
パート運転者が行っていた変速判断・操作に類似する判
断・動作を制御中に実現することが出来、従来の装置に
比して一層的確に変速判断を行うことが出来る。また、
所定の運転状態において特定のファジィ・プロダクショ
ン・ルールの選択を禁止することで、不適切な制御値が
決定されることがない。よって、従来技術に見られる如
き予め設定された変速線図に基づいてスロットル開度と
車速とから機械的に変速時点を判断することがないた
め、刻々変化する運転状態に即応した変速制御を実現す
ることが出来る。更には、変速ルールを適宜決定するこ
とにより、エミッション対策に対応した変速制御或いは
ユーザ個々が求める変速特性に個別に応えることが出来
る変速制御を実現することも可能となる。
(Advantages of the Invention) A control device for an automatic transmission according to the present invention is a driving state detecting means for detecting a driving state of an engine or a vehicle including an engine speed, a throttle opening, a throttle opening speed, a vehicle speed and a vehicle acceleration, For all gears that can be shifted from the current gear,
Operating state prediction that predicts changes in operating conditions that would occur if the gear position is changed, including changes in marginal driving force and engine speed that are obtained through running resistance calculated based on the road surface inclination angle Means, membership function setting means for setting a membership function in a fuzzy set in advance for the driving state to be detected and the driving state change to be predicted, and a plurality of the detected value and the predicted value and the set membership function A fuzzy production rule is selected to determine a speed change gear speed, and a drive means for driving the speed change mechanism according to the output of the speed change gear speed determining means; The speed change gear determining means is configured to prohibit selection of a specific fuzzy production rule in a predetermined operating state. Therefore, by grasping the driving state of the vehicle including the conditions of four circles with multiple variables and processing it instantaneously through fuzzy reasoning, the judgment / action similar to the gear change judgment / operation performed by the expert driver in the manual transmission vehicle can be performed. This can be realized during the control, and the shift can be determined more accurately as compared with the conventional device. Also,
By prohibiting the selection of a specific fuzzy production rule in a given operating condition, an inappropriate control value will not be determined. Therefore, as it is not seen in the prior art, it is not necessary to mechanically determine the shift time point from the throttle opening and the vehicle speed based on the preset shift diagram, so that the shift control that responds to the ever-changing driving state is realized. You can do it. Further, by appropriately determining the shift rule, it is possible to realize shift control corresponding to the emission countermeasure or shift control capable of individually responding to the shift characteristics required by each user.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す説明図、第2図は本発
明に係る自動変速機の制御装置の全体構成を示す概略
図、第3図は其の制御ユニットの詳細を示すブロック
図、第4図は該ユニットの動作たる変速メインルーチン
を示すフロー・チャート、第5図はその中の変速指令値
決定サブルーチンを示すフロー・チャート、第6図はそ
の中のパラメータ演算を説明する説明図、第7図は第5
図フロー・チャートの変速後回転数の算出サブルーチン
を示すフロー・チャート、第8図は其の算出例を示す説
明図、第9図は第5図フロー・チャートのファジィプロ
ダクションルール検索サブルーチンを示すフロー・チャ
ート、第10図は其のルールを示す説明図、第11図は該ル
ール中に使用されるコントロールタフネスの前提を示す
駆動力線図、第12図はコントロールタフネスの表す勾配
抵抗の説明図、第13図(a)乃至(d)は各シフト位置
毎にメンバーシップ関数を与えたコントロールタフネス
を示す説明図、第14図は本発明の第2実施例で用いられ
るファジィプロダクションルールを示す説明図及び第15
図は該第2実施例でのルール検索スサブルーチンの要部
フロー・チャートである。 10……内燃機関本体、16……スロットル弁、18……機関
出力軸、20……トランスミッション、22……トルクコン
バータ、24……メインシャフト、26……カウンタシャフ
ト、30……油路、32,34……シフトバルブ、36,38……電
磁ソレノイド、42……ディファレンシャル装置、46……
後輪、50……スロットルセンサ、52……クランク角セン
サ、54……傾斜角センサ、56……車速センサ、60……変
速制御ユニット、62……レンジセレクタスイッチ、64…
…シフトポジションスイッチ、70……マイクロ・コンピ
ュータ
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic view showing an overall configuration of a control device for an automatic transmission according to the present invention, and FIG. 3 is a block showing details of the control unit. 4 and 5 are flow charts showing a shift main routine which is an operation of the unit, FIG. 5 is a flow chart showing a shift command value determining subroutine therein, and FIG. 6 is explaining parameter calculation therein. Explanatory drawing, FIG. 7 is the fifth
FIG. 8 is a flow chart showing a subroutine for calculating the number of revolutions after shifting, FIG. 8 is an explanatory view showing an example of the calculation, and FIG. 9 is a flow showing a fuzzy production rule search subroutine in the flow chart of FIG.・ Chart, FIG. 10 is an explanatory diagram showing the rule, FIG. 11 is a driving force diagram showing the premise of control toughness used in the rule, and FIG. 12 is an explanatory diagram of gradient resistance represented by control toughness. 13 (a) to 13 (d) are explanatory diagrams showing the control toughness in which a membership function is given for each shift position, and FIG. 14 is an explanation showing the fuzzy production rule used in the second embodiment of the present invention. Figure and Fifteenth
The figure is a flow chart of the main part of the rule search subroutine in the second embodiment. 10 ...... Internal combustion engine body, 16 ...... Throttle valve, 18 ...... Engine output shaft, 20 ...... Transmission, 22 ...... Torque converter, 24 ...... Main shaft, 26 ...... Counter shaft, 30 ...... Oil passage, 32 , 34 …… Shift valve, 36,38 …… Electromagnetic solenoid, 42 …… Differential device, 46 ……
Rear wheel, 50 ... Throttle sensor, 52 ... Crank angle sensor, 54 ... Inclination angle sensor, 56 ... Vehicle speed sensor, 60 ... Gear change control unit, 62 ... Range selector switch, 64 ...
… Shift position switch, 70… Micro computer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】a.機関回転数、スロットル開度、スロット
ル開速度、車速及び車両加速度を含む機関乃至は車両の
運転状態を検出する運転状態検出手段、 b.現在段から変速可能な全てのギヤ段について、該ギヤ
段に変速すれば生じるであろう運転状態の変化を、路面
傾斜角に基づいて算出された走行抵抗を通じて求められ
る余裕駆動力の変化及び機関回転数の変化も含めて予測
する運転状態予測手段、 c.前記検出されるべき運転状態及び予測されるべき運転
状態変化について予めファジィ集合におけるメンバーシ
ップ関数を設定するメンバーシップ関数設定手段、 d.前記検出値及び予測値と設定されたメンバーシップ関
数とから複数個のファジィ・プロダクション・ルールの
1つを選択して変速ギヤ段を決定する変速ギヤ段決定手
段、 及び e.前記変速ギヤ段決定手段の出力に応じて変速機構を駆
動する駆動手段、 を備えると共に、前記変速ギヤ段決定手段は、所定の運
転状態において特定のファジィ・プロダクション・ルー
ルの選択を禁止することを特徴とする自動変速機の制御
装置。
Claims: 1. a. Operating state detecting means for detecting the operating state of an engine or vehicle including engine speed, throttle opening, throttle opening speed, vehicle speed and vehicle acceleration; b. For gears, predict changes in operating conditions that would occur if a shift is made to the gears, including changes in surplus driving force and changes in engine speed that are obtained from running resistance calculated based on the road surface inclination angle. Driving state predicting means, c. Membership function setting means for setting a membership function in a fuzzy set in advance for the driving state to be detected and the driving state change to be predicted, d. The detected value and the predicted value and setting A shift gear determining means for determining a shift gear by selecting one of a plurality of fuzzy production rules from the determined membership function, and e. Drive means for driving the speed change mechanism in accordance with the output of the speed change gear stage determining means, and the speed change gear stage determining means prohibits selection of a specific fuzzy production rule in a predetermined operating state. Control device for automatic transmission.
【請求項2】前記禁止は、該複数個のファジィ・プロダ
クション・ルールのメンバーシップ関数に補集合を設け
て行うことを特徴とする請求項1項記載の自動変速機の
制御装置。
2. The control device for an automatic transmission according to claim 1, wherein the prohibition is performed by providing a complement to the membership functions of the plurality of fuzzy production rules.
【請求項3】前記禁止は、選択したファジィ・プロダク
ション・ルールのメンバーシップ値を基準値と比較し、
それを超えないときは一旦選択したルールを廃棄して行
うことを特徴とする請求項2項記載の自動変速機の制御
装置。
3. The prohibition compares the membership value of the selected fuzzy production rule with a reference value,
3. The automatic transmission control device according to claim 2, wherein when the number of rules is not exceeded, the selected rule is discarded.
【請求項4】前記ファジィ・プロダクション・ルールが
手動変速機付き車両でなされる運転者の操作・判断に基
づいて作成されることを特徴とする請求項1乃至3項の
いずれかに記載の自動変速機の制御装置。
4. The automatic system according to claim 1, wherein the fuzzy production rule is created based on a driver's operation / judgment made in a vehicle with a manual transmission. Transmission control device.
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