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JP2797502B2 - 自動変速機の直結クラッチ制御装置 - Google Patents

自動変速機の直結クラッチ制御装置

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Publication number
JP2797502B2
JP2797502B2 JP1219243A JP21924389A JP2797502B2 JP 2797502 B2 JP2797502 B2 JP 2797502B2 JP 1219243 A JP1219243 A JP 1219243A JP 21924389 A JP21924389 A JP 21924389A JP 2797502 B2 JP2797502 B2 JP 2797502B2
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JP
Japan
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satisfaction
clutch
rule
degree
direct
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Application number
JP1219243A
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English (en)
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節夫 所
充 高田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP1219243A priority Critical patent/JP2797502B2/ja
Priority to US07/568,715 priority patent/US5095435A/en
Publication of JPH0384261A publication Critical patent/JPH0384261A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2797502B2 publication Critical patent/JP2797502B2/ja
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/14—Control of torque converter lock-up clutches
    • F16H61/143—Control of torque converter lock-up clutches using electric control means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001—Details of the control system
    • B60W2050/0043—Signal treatments, identification of variables or parameters, parameter estimation or state estimation
    • B60W2050/0057—Frequency analysis, spectral techniques or transforms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H2061/0075—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by a particular control method
    • F16H2061/0081—Fuzzy logic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H61/143—Control of torque converter lock-up clutches using electric control means
    • F16H2061/145—Control of torque converter lock-up clutches using electric control means for controlling slip, e.g. approaching target slip value
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/14—Control of torque converter lock-up clutches
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S706/00—Data processing: artificial intelligence
    • Y10S706/90—Fuzzy logic

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)
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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直結クラッチ制御装置に係り、
特に、予め定められた切換えデータに基づいて直結クラ
ッチを切り換える直結クラッチ制御装置の改良に関する
ものである。
従来の技術 自動車の自動変速機は、一般に、トルクコンバータ等
の流体式伝動装置と、遊星歯車装置や可変プーリ等の変
速機構とを備えて構成され、エンジンからの出力を流体
式伝動装置を介して変速機構に伝達するとともに、その
変速機構により変速比（出力側に対する入力側の回転速
度比）を有段若しくは無段階で変更するようになってい
る。そして、かかる自動変速機の一種に、燃費率向上等
を目的として上記変速機構をエンジンに選択的に直結す
る直結クラッチを有するものがある。
上記直結クラッチは、通常、予め定められた切換えデ
ータに基づいて係合または解放されるようになってい
る。例えば、第４図は前進４つの変速段を有する有段自
動変速機における直結クラッチの切換えデータの一例
で、エンジン出力要求量（エンジン負荷に対応）を表す
アクセル開度θacおよび車速Ｖをパラメータとして設定
されており、図の実線は係合（ON）させる場合の切換え
ラインで、破線は解放（OFF）させる場合の切換えライ
ンである。また、この切換えデータでは、変速比が最も
大きい第１変速段を除く第２変速段（2nd），第３変速
段（3rd），およびオーバドライブ変速段（0/D）につい
てそれぞれ定められており、現在の変速段とアクセル開
度θacおよび車速Ｖとに基づいて直結クラッチの切換え
制御が行われる。なお、第１変速段および後進変速段で
は直結クラッチは解放状態に保持される。
一方、このような切換えデータによる切換え制御を基
本として、例えばエンジンの回転速度やアクセル，ブレ
ーキの踏込み操作状況など、自動車の走行状態に応じて
直結クラッチの切換え制御が適切に行われるように、上
記切換えデータを補正マップにより補正したり、その切
換えデータ自体を多数用意したりすることが考えられて
いる。このようにすれば、優れた走行性能を確保しつつ
燃費率向上等の目的を効果的に達成することができる
が、考慮するパラメータが増えると、そのためのプログ
ラム量（マップ量）がそのパラメータの数の累乗に略比
例して増加するため、大きな記憶容量が必要となって装
置が高価になるという問題があった。
これに対し、本願出願人は、先に出願した特願昭63−
121230号において、上記切換えデータや補正マップを用
いることなく、実際の走行状態に応じて直結クラッチを
係合する場合および解放する場合の満足度を予め定めら
れた制御ルールに従ってあいまい推論により演算し、そ
の演算結果に基づいて直結クラッチを係合するか否かを
決定するようにした制御装置を提案した。このようにす
れば、切換え制御を行う際に考慮するパラメータが増加
しても、そのためのプログラム量はパラメータの数に略
比例して増加するだけであるため、プログラム量が比較
的少なくて済み、装置が簡単かつ安価に構成され得るの
である。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような切換えデータを用いない制
御方法においては、切換え制御を行う際に考慮するパラ
メータの数が比較的少ない場合、例えばアクセル開度と
車速のみしか考慮しない場合等には、切換えデータを利
用する場合よりも却ってプログラム量が多くなり、必ず
しも充分に満足できるものではなかった。
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、そ
の目的とするところは、直結クラッチの切換え制御を行
う際のプログラム量をより少なくすることにある。
課題を解決するための手段 かかる目的を達成するためには、切換えデータとあい
まい推論とを併用して直結クラッチを係合するか否かを
決定するようにすれば良く、本発明は、エンジン出力を
変速機構に伝達する流体式伝動装置と、その変速機構を
エンジンに選択的に直結する直結クラッチとを備えた自
動変速機において、その直結クラッチの係合および解放
を、エンジン出力要求量および車速をパラメータとして
予め定められた切換えデータに従って切り換える直結ク
ラッチ制御装置であって、（ａ）前記予め定められた切
換えデータに基づいて前記直結クラッチを係合する場合
および解放する場合の満足度を予め定められたあいまい
化ルールに従って設定する設定手段と、（ｂ）前記エン
ジン出力要求量および車速以外の自動車の実際の走行状
態を表すデータに基づいて前記直結クラッチを係合する
場合および解放する場合の満足度を予め定められた制御
ルールに従ってあいまい推論に基づいて演算する第１演
算手段と、（ｃ）前記設定手段によって設定された満足
度と前記第１演算手段によって求められた満足度とに基
づいて、前記直結クラッチを係合する場合および解放す
る場合の総合的な満足度を演算する第２演算手段と、
（ｄ）その第２演算手段によって求められた総合的な満
足度に基づいて前記直結クラッチを係合するか解放する
かを決定する決定手段とを有することを特徴とする。
ここで、上記あいまい化ルールは、例えば切換えデー
タに関する走行パラメータがその切換えデータの上で係
合領域にある場合には、直結クラッチを係合する場合の
満足度が「１」、解放する場合の満足度が「0.5」など
となるように、切換えデータによる判定結果と反対のも
のにも所定の満足度が設定されるように定められる。
また、前記制御ルールは、例えばエンジンの回転速度
やアクセル，ブレーキの踏込み操作状況など、前記切換
えデータのパラメータであるエンジン出力要求量および
車速以外の自動車の実際の走行状態に応じて直結クラッ
チが適切に切り換えられるように定められる。更に、こ
の制御ルールに、例えば車種や車重，エンジンの仕様，
運転者の好みなどに応じて前記切換えデータを変更する
ためのルールを含ませることも可能である。なお、切換
えデータ以外の全ての条件についてあいまい推論を用い
る必要はなく、その一部については予め定められた補正
マップにより切換えデータを補正するようにしたり、複
数種類の切換えデータの中から１つが選択されるように
したりしても差支えない。
また、前記あいまい推論は、例えば制御ルールを完全
に満足する度合を「１」、全く満たさない度合を「０」
とすると、制御ルールを満足する程度に応じてその満足
度を０以上１以下の数値で表すものであるが、この満足
度が「１」と「０」の２段階で定められるようになって
いても良い。
また、前記第１演算手段および第２演算手段は必ずし
も別々に構成される必要はなく、設定手段によって設定
された満足度を制御ルールの中に組み込んで総合的な満
足度を演算する１つの演算手段にて構成することも可能
である。
作 用 このような直結クラッチ制御装置においては、先ず、
設定手段により切換えデータ基づいて直結クラッチを係
合する場合および解放する場合の満足度が設定されると
ともに、その切換えデータのパラメータであるエンジン
出力要求量および車速以外の自動車の実際の走行状態を
表すデータに基づいて、第１演算手段により直結クラッ
チを係合する場合および解放する場合の満足度が予め定
められた制御ルールに従ってあいまい推論に基づいて演
算される。そして、それ等切換えデータに基づいて設定
された満足度と第１演算手段によって求められた満足度
とに基づいて、第２演算手段により直結クラッチを係合
する場合および解放する場合の総合的な満足度が演算さ
れ、その総合的な満足度に基づいて直結クラッチを係合
するか解放するかが決定手段により決定される。これに
より、アクセル開度などのエンジン出力要求量および車
速をパラメータとする切換えデータのみでは対応できな
い種々の走行状態に則した最適な直結クラッチの切換え
制御が行われることとなる。
発明の効果 このように、本発明の直結クラッチ制御装置において
は、切換えデータとあいまい推論とを併用して直結クラ
ッチを係合するか解放するかを決定するようになってい
るため、補正マップを用いて切換えデータを補正したり
多数の切換えデータを用意したりする場合に比較して、
直結クラッチの切換え制御に際して考慮するパラメータ
が多くなってもプログラム量が少なくて済む。
また、アクセル開度などのエンジン出力要求量および
車速をパラメータとする基本的な切換えデータが予め定
められているところから、この点に関するプログラム量
はあいまい推論を用いる場合に比較して少なくなり、切
換え制御をあいまい推論のみに基づいて行う場合に比較
して、その分だけ全体のプログラム量が減少する。
更に、本発明では切換えデータに基づいて満足度が設
定され、あいまい推論に従って算出された満足度とに基
づいて総合的な満足度が求められるようになっているた
め、例えばあいまい推論による演算結果に基づいて切換
えデータを補正する場合のように、演算結果から具体的
な補正量を求めるために重心法等の面倒な演算による一
点化（非あいまい化）を行う必要がなく、この点に関し
てもプログラム量を少なくできる利点がある。
実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。
第１図は、本発明が適用された車両用自動変速機の構
成図で、流体式伝動装置としてのトルクコンバータ10と
遊星歯車式の変速機構12と制御装置14とから構成されて
いる。トルクコンバータ10のポンプ羽根車には図示しな
いエンジンの出力軸16が連結されている一方、従動側の
タービン羽根車には変速機構12の入力軸18が連結されて
いる。また、その入力軸18はL/U（ロックアップ）クラ
ッチCLを介して出力軸16に選択的に直結されるようにな
っている。このL/UクラッチCLは直結クラッチに相当す
るもので、油圧アクチュエータによって作動させられる
ようになっており、その油圧アクチュエータは上記制御
装置14によって制御される。制御装置14は、直結クラッ
チの切換え制御を行う直結クラッチ制御装置に相当す
る。
変速機構12は、同軸上に配設された３つのシングルピ
ニオン型の遊星歯車装置20,22,24と前記入力軸18と出力
軸26とを備えており、出力軸26は図示しない差動歯車装
置を介して車両の駆動輪に連結されている。遊星歯車装
置20,22,24の構成要素の一部は互いに一体的に連結され
ており、一部は３つのクラッチC1,C2,C3によって互いに
選択的に連結されるようになっており、一部は４つのブ
レーキB1,B2,B3,B4によってハウジング28に選択的に連
結されるようになっており、一部は３つの一方向クラッ
チF1,F2,F3によってその回転方向により相互に若しくは
ハウジング28と係合させられるようになっている。
上記クラッチC1,C2,C3、ブレーキB1,B2,B3,B4は、例
えば多板式のクラッチや１本または巻付け方向が反対の
２本のバンドを備えたバンドブレーキ等にて構成され、
それぞれ油圧アクチュエータによって作動させられるよ
うになっており、前記制御装置14によりそれ等の油圧ア
クチュエータの作動がそれぞれ制御されることにより、
第２図に示されているように変速比（入力軸18の回転速
度／出力軸26の回転速度）がそれぞれ異なる前進４段・
後進１段の変速段が得られる。かかる第２図において、
「1st」，「2nd」，「3rd」，「0/D」は、それぞれ前進
側の第１変速段，第２変速段，第３変速段,0/D（オーバ
ドライブ）変速段を表しており、上記変速比は第１変速
段から0/D変速段に向かうに従って順次小さくなる。ま
た、「Rev」は後進変速段を表している。
なお、上記トルクコンバータ10および変速機構12は、
軸線に対して対称的に構成されているため、第１図にお
いては軸線の下側を省略して示してある。
制御装置14は、切換弁等を備えた油圧制御装置30と、
その油圧制御装置30の作動を制御するマイクロコンピュ
ータ32とから構成されており、油圧制御装置30は３つの
ソレノイドNo.1,No.2,No.3によって制御されるようにな
っている。ソレノイドNo.1およびNo.2は変速機構12に関
するものであり、この２つのソレノイドNo.1およびNo.2
が選択的に励磁されることにより前記前進４段の変速段
が適宜切り換えられる。また、ソレノイドNo.3はL/Uク
ラッチCLに関するものであり、これにより変速機構12の
入力軸18がエンジンの出力軸16に選択的に直結される。
上記マイクロコンピュータ32には、車速センサ34,ア
クセル開度センサ36,シフトレンジセンサ38,エンジン回
転センサ40からそれぞれ車速信号SV,アクセル開度信号
Ｓθac,シフトレンジ信号SS,エンジン回転信号SNeが供
給されるようになっている。これ等の信号SV,Sθac,SS,
SNeはそれぞれ自動車の車速Ｖ（km/h），アクセル開度
（スロットル開度に対応）θac,シフトレンジ，エンジ
ン出力軸16の回転速度Neを表しており、上記センサ34,3
6,38,40はそれぞれ回転検出器等の良く知られた適宜の
検出手段にて構成される。なお、シフトレンジはシフト
レバーの操作位置を意味するもので、本実施例では第２
図に示されているように「Ｄ」，「２」，「Ｌ」，
「Ｒ」，「Ｐ」，「Ｎ」の計６つのレンジに選択操作さ
れるようになっている。
また、かかるマイクロコンピュータ32には、変速段を
切り換えるための変速シフトパターン,L/UクラッチCLの
作動状態を切り換えるためのL/Uシフトパターン，そのL
/Uシフトパターンに基づいてL/UクラッチCLを係合およ
び解放する場合の各々の満足度を設定するあいまい化ル
ール，自動車の走行状態に応じてあいまい推論によりL/
UクラッチCLを係合および解放する場合の各々の満足度
を演算する制御ルール等の制御用データが記憶されてい
る。これ等のデータはマイクロコンピュータ32のROM等
に予めデータマップ等として設定されており、マイクロ
コンピュータ32は、RAMの一時記憶機能を利用しつつROM
に予め設定されたプログラムに従って信号処理を行い、
自動車の走行状態に応じて前記各データに基づいてソレ
ノイドNo.1,No.2,No.3をそれぞれ励磁することにより、
変速機構12のクラッチC1,C2,C3、およびブレーキB1,B2,
B3,B4の作動を制御して前進４段の変速段を切換え制御
するとともに、L/UクラッチCLを切換え制御する。前記
第２図は各シフトレンジにおける変速段と、その変速段
を成立させる際のソレノイド，クラッチ，ブレーキ，お
よび一方向クラッチの作動状態を示したものであり、ソ
レノイドの欄の「○」，「×」，「※」はそれぞれ励磁
状態，非励磁状態,L/UクラッチCLを係合させる場合のみ
励磁状態であることを表している。また、クラッチおよ
びブレーキの欄の「○」は係合状態を表しており、無印
は非係合状態を表している。更に、一方向クラッチの欄
の「△」はエンジンドライブ時に係合状態となることを
表しており、無印は非係合状態を表している。
次に、上記制御装置14によるL/UクラッチCLの切換え
制御に関する作動の一例を第３図のフローチャートを参
照しつつ説明する。
先ず、ステップS1においては、予め設定されたL/Uシ
フトパターンから基準指令値Lu＊が決定される。L/Uシ
フトパターンは切換えデータを成すもので、自動車の車
速Ｖおよびアクセル開度θacをパラメータとして予め設
定されており、シフトレンジ「Ｄ」，「２」についてそ
れぞれ定められている。第４図は「Ｄ」レンジにおける
シフトパターンの一例で、車速Ｖとアクセル開度θacと
の直交座標において略階段状に設定されており、実線は
係合する場合（OFF→ON）の切換えラインであり、破線
は解放する場合（ON→OFF）の切換えラインである。ま
た、かかる切換えラインは、第２変速段（2nd），第３
変速段（3rd），およびオーバドライブ変速段（0/D）の
各変速段についてそれぞれ定められている。
そして、かかるL/Uシフトパターンから、現在の変速
段,L/UクラッチCLの作動状態，アクセル開度θac,およ
び車速Ｖに基づいて、「ON」か「OFF」かを表す基準指
令値Lu＊が決定される。すなわち、例えば現在0/D変速
段でL/UクラッチCLが係合状態である場合には、0/D変速
段のON→OFF切換えライン（破線）およびアクセル開度
θacによって判定車速VOFFが定められ、現在の車速Ｖが
その判定車速VOFFよりも小さい時には基準指令値Lu＊は
「OFF」となり、判定車速VOFFよりも大きい時には基準
指令値Lu＊は「ON」となる。また、現在0/D変速段でL/U
クラッチCLが解放状態である場合には、0/D変速段のOFF
→ON切換えライン（実線）およびアクセル開度θacによ
って判定車速VONが定められ、現在の車速Ｖがその判定
車速VONよりも小さい時には基準指令値Lu＊は「OFF」と
なり、判定車速VONよりも大きい時には基準指令値Lu＊
は「ON」となるのである。第４図に示されている判定車
速VON,VOFFは、現在0/D変速段でアクセル開度θacが約6
0％の場合である。
なお、シフトレンジが「Ｄ」および「２」以外であっ
たり、変速段が第１変速段または後進変速段の場合に
は、上記基準指令値Lu＊は「OFF」となる。また、上記
現在の変速段はソレノイドNo.1およびNo.2に対する出力
信号に基づいて読み込まれ、L/UクラッチCLの作動状態
はソレノイドNo.3に対する出力信号に基づいて読み込ま
れる。更に、アクセル開度θacおよび車速Ｖは、それぞ
れアクセル開度信号Ｓθacおよび車速信号SVに基づいて
読み込まれる。
続くステップS2においては、上記基準指令値Lu＊に基
づいて予め定められたあいまい化ルールＱにより、L/U
クラッチCLを係合する場合の満足度γＱ（ON）および解
放する場合の満足度γＱ（OFF）がそれぞれ設定され
る。あいまい化ルールＱは、上記基準指令値Lu＊か否か
を基準として満足度γＱを定めるようになっており、例
えば基準指令値Lu＊の場合には満足度γＱ＝1,基準指令
値Lu＊でない場合には満足度γＱ＝0.5などのように設
定される。第５図は、基準指令値Lu＊が「ON」の場合に
おける満足度γＱ（ON）およびγＱ（OFF）を示す図で
ある。なお、基準指令値Lu＊でない場合の満足度は、０
から１までの間で適宜設定することができる。本実施例
ではマイクロコンピュータ32による一連の信号処理ロジ
ックのうち上記ステップS1およびS2を実行する部分が設
定手段に相当する。
次いで、ステップS3において、あいまい推論に基づく
制御ルールRONおよびROFFにより実際の走行状態に応じ
てL/UクラッチCLを係合する場合の満足度γＲ（ON）お
よび解放する場合の満足度γＲ（OFF）がそれぞれ計算
される。これ等の制御ルールRON,ROFFは、サブルールA,
B,C,D,E,F,G,H,Iを用いて以下のように設定されてい
る。なお、制御ルールRONはL/UクラッチCLを係合する場
合に満たすべき条件を定めたものであり、制御ルールR
OFFはL/UクラッチCLを解放する場合に満たすべき条件を
定めたものである。
RON＝A and［｛（B or C）and D｝ or E］and F ROFF＝G or｛（B or C）and H｝or I また、上記各サブルールA,B,C,D,E,F,G,H,Iは、それ
ぞれ以下の内容を有するものである。
〈サブルールＡ〉 「エンジンが安定領域にある」 このルールは、L/UクラッチCLを係合させた時のエン
ジンの予想回転速度Ne′が予め定められた安定領域にあ
るか否かを判定するためのもので、このルールを満足す
る満足度を表すメンバーシップ関数fA（Ne′）の一例を
第６図に実線で示す。上記予想回転速度Ne′は、例えば
車速Ｖおよび各変速段の変速比等の関数によって表され
る。また、エンジン回転速度の安定領域は、アクセル開
度θac等のエンジン負荷やエンジン冷却水温等をパラメ
ータとして、当該エンジンの特性を考慮して計算または
データマップ等により設定される。なお、上記メンバー
シップ関数fA（Ne′）の値、すなわち満足度は０以上１
以下の数値で表され、１の場合には条件を完全に満足し
ていることを意味している。以下の各メンバーシップ関
数についても同様である。
〈サブルールＢ〉 「アクセルを踏み込む」 このルールは、アクセル開度θacの変化速度ac（＝
ｄθac/dt）が正で比較的大きいか否かを判定するため
のもので、このルールを満足する満足度を表すメンバー
シップ関数fB（ac）の一例を第７図に実線で示す。
〈サブルールＣ〉 「アクセルを戻す」 このルールは、アクセル開度θacの変化速度acが負
で比較的大きいか否かを判定するためのもので、このル
ールを満足する満足度を表すメンバーシップ関数fC（
ac）の一例を前記第７図に一点鎖線で示す。
〈サブルールＤ〉 「捩り振動が生じ難い」 このルールは、L/UクラッチCLを係合させるとエンジ
ンのトルク変動は自動変速機の変速比が大きい程車体の
振動に大きく影響するため、変速比が大きい第１変速段
ではL/UクラッチCLを係合させないようにするためのも
ので、このルールを満足する満足度を表すメンバーシッ
プ関数fD（ｉ）の一例を第８図に示す。この関数f
D（ｉ）の変数ｉは各変速段を表しており、fD（ｉ）は
現在の変速段に応じて定められる。なお、第８図では第
2,第3,および0/D変速段の満足度fD（ｉ）は何れも
「１」であるが、この満足度が段階的に大きくなるよう
に設定することもできる。
〈サブルールＥ〉 「アクセルが定常状態である」 このルールは、アクセル開度θacの変化速度acが略
零か否かを判定するためのもので、このルールを満足す
る満足度を表すメンバーシップ関数fE（ac）の一例を
前記第７図に二点鎖線で示す。
〈サブルールＦ〉 「シフトレンジがＤまたは２である」 このルールは、シフトレンジが「Ｄ」または「２」の
場合にのみL/UクラッチCLを係合させるためのもので、
このルールを満足する満足度を表すメンバーシップ関数
fF（ｊ）の一例を第９図に示す。この関数fF（ｊ）の変
数ｊは各シフトレンジを表しており、fF（ｊ）は現在の
シフトレンジに応じて定められる。なお、シフトレンジ
「Ｌ」や「Ｒ」においては、一般にアクセルワークが激
しくL/UクラッチCLを係合させるのは適当でないのであ
り、また、シフトレンジ「Ｐ」および「Ｎ」では自動車
が停止しているためL/UクラッチCLは無関係なのであ
る。
〈サブルールＧ〉 「エンジンが不安定領域にある」 このルールは、前記サブルールＡの反対の意義を有す
るもので、このルールを満足する満足度を表すメンバー
シップ関数fG（Ne′）の一例を前記第６図に一点鎖線で
示す。
〈サブルールＨ〉 「捩り振動が生じ易い」 このルールは、前記サブルールＤと反対の意義を有す
るもので、このルールを満足する満足度を表すメンバー
シップ関数fH（ｉ）の一例を第10図に示す。変数ｉはサ
ブルールＤの場合と同じく各変速段を表している。
〈サブルールＩ〉 「シフトレンジがＤまたは２でない」 このルールは、前記サブルールＦと反対の意義を有す
るもので、このルールを満足する満足度を表すメンバー
シップ関数fI（ｊ）の一例を第11図に示す。変数ｊはサ
ブルールＦの場合と同じく各シフトレンジを表してい
る。
また、あいまい推論法においては、一般に、「and」
は代数積若しくはミニマム演算等と定義され、「or」は
論理和若しくはマキシマム演算等と定義されるが、ここ
ではそれぞれ代数積，マキシマム演算と定義すると、前
記制御ルールーRON,ROFFの各満足度γＲ（ON），γ
Ｒ（OFF）は、それぞれ次式（１），（２）で求められ
る。
γＲ（ON）＝fA（Ne′）×max［max ｛fB（ac）,fC（ac）｝×fD（ｉ） ,fE（ac）］×fF（ｊ） ・・・（１） γＲ（OFF）＝max［fG（Ne′）,max ｛fB（ac）,fC（ac）｝×fH（ｉ） ,fI（ｊ）］ ・・・（２） そして、このようにして満足度γＲ（ON），γＲ（OF
F）がそれぞれ算出されると、次のステップS4におい
て、それ等の満足度γＲ（ON），γＲ（OFF）と前記ス
テップS2において設定された満足度γＱ（ON），γ
Ｑ（OFF）とに基づいて、次式（３），（４）に従って
それ等の代数積からL/UクラッチCLを係合する場合の総
合的な満足度γ（ON）、L/UクラッチCLを解放する場合
の総合的な満足度γ（OFF）がそれぞれ算出される。
γ（ON）＝γＲ（ON）×γＱ（ON） ・・・（３） γ（OFF）＝γＲ（OFF）×γＱ（OFF） ・・・（４） 第12図は、上記ステップS3において算出された満足度
γＲ（ON），γＲ（OFF）の一例を示す図であり、第13
図はステップS4において算出された総合的な満足度γ
（ON），γ（OFF）の一例を示す図である。本実施例で
はマイクロコンピュータ32による一連の信号処理ロジッ
クのうち上記ステップS3を実行する部分が第１演算手段
に相当し、ステップS4を実行する部分が第２演算手段に
相当する。
このようにして満足度γ（ON）およびγ（OFF）が求
められると、続いてステップS5が実行され、次式（５）
に従ってマキシマム演算により満足度γ（ON）およびγ
（OFF）のうち満足度の高い方、例えば前記第13図に示
す如きの満足度γ（ON），γ（OFF）が得られた場合に
はγ（ON）がγ（ｋ）として求められる。そして、次の
ステップS6において、上記γ（ｋ）の「ｋ」、すなわち
上例ではL/UクラッチCLの係合を意味する「ON」が選択
され、その選択に従ってソレノイドNo.3が励磁されるこ
とにより、L/UクラッチCLが係合させられる。マイクロ
コンピュータ32による一連の信号処理ロジックのうち上
記ステップS5およびS6を実行する部分が決定手段に相当
する。
γ（ｋ）＝max｛γ（ON），γ（OFF）｝ ・・・（５） このように、本実施例の制御装置14においては、ステ
ップS1およびS2において予め定められたL/Uシフトパタ
ーンに基づいてL/UクラッチCLを係合，解放する場合の
満足度γＱ（ON），γＱ（OFF）がそれぞれ設定される
とともに、ステップS3において実際の走行状態に応じて
L/UクラッチCLを係合，解放する場合の満足度γＲ（O
N），γＲ（OFF）が制御ルールRON,ROFFに従ってそれぞ
れ演算され、それ等の満足度γＱ（ON），γＱ（OFF）
およびγＲ（ON），γＲ（OFF）に基づいて総合的な満
足度γ（ON），γ（OFF）がステップS4において算出さ
れる。そして、その総合的な満足度γ（ON），γ（OF
F）のうち満足度の高い方がステップS5においてγ
（ｋ）として選択され、その「ｋ」に従ってL/Uクラッ
チCLを係合させるか否かが決定されるため、アクセル開
度θacおよび車速ＶをパラメータとするL/Uシフトパタ
ーンのみでは対応できない種々の走行状態に則した最適
なL/UクラッチCLの切換え制御が行われるのである。
しかも、L/Uシフトパターンとあいまい推論とを併用
してL/UクラッチCLの切換え制御を行うようになってい
るところから、種々の走行状態を考慮して多数の補正マ
ップやL/Uシフトパターンを用いる場合に比較して、そ
のプログラム量が少なくて済むのである。これは、あい
まい推論を用いた場合には、L/UクラッチCLの切換え制
御に際して考慮すべき走行パラメータの数に比例してプ
ログラム量が増加するだけであるのに対し、補正マップ
等を用いる場合には、走行状態を場合分けすると走行パ
ラメータの数の累乗に略比例する数のマップが必要とな
るためであり、より優れた切換え制御を行うために考慮
すべき走行パラメータの数が多くなるに従ってその差は
顕著となる。
また、基本的なL/Uシフトパターンが予め定められて
いるところから、この点に関するプログラム量はあいま
い推論を用いる場合に比較して少なくなり、切換え判断
をあいまい推論のみに基づいて行う場合に比較して、そ
の分だけ全体のプログラム量が減少する。因に、これ等
のプログラム量の相違を図で示すと、本実施例のように
L/Uシフトパターンとあいまい推論とを併用した場合に
は第14図の実線のようになり、あいまい推論のみで切換
え制御を行った場合には同図の一点鎖線のようになるの
である。また、同図の２点作戦は前記L/Uシフトパター
ンや補正マップのみで切換え制御を行った場合である。
また、本実施例では総合的な満足度γ（ON）およびγ
（OFF）のうち高い方をγ（ｋ）として選択するように
なっているため、例えばあいまい推論による演算結果に
基づいてL/Uシフトパターンを補正する場合のように、
演算結果から具体的な補正量を求めるために重心法等に
より一点化（非あいまい化）を行う必要がなく、この点
に関してもプログラム量を少なくできる。
更に、本実施例ではあいまい推論におけるメンバーシ
ップ関数のうちfA（Ne′）,fB（ac）,fC（ac）,fE
（ac）,fG（Ne′）については、前記第６図および第
７図に示されているように傾斜を付けて定められている
ため、その傾斜を適当に定めることにより一層優れた切
換え制御を行うことが可能となる。また、このようなあ
いまい推論による切換え制御によれば、走行状態を検出
するセンサに故障が生じるなど制御ルールの一部に不具
合が生じでも、それが切換え制御にそのまま大きく影響
することがないとともに、アクセル開度の変化速度ac
のように一般に高精度測定が困難なパラメータを含むよ
うな場合でも、切換制御が良好に行われる等の種々の利
点が得られる。
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の
実施例は第15図から明らかなように前記ステップS3およ
びS4の替わりにステップSS3を設けたものであるため、
その変更部分についてのみ説明する。
ステップSS3においては、前記あいまい化ルールＱを
組み入れたあいまい推論に基づく制御ルールRON′およ
びROFF′により、実際の走行状態に応じてL/UクラッチC
Lを係合する場合および遮断する場合の総合的な満足度
γ（ON）およびγ（OFF）が計算される。制御ルール
RON′はL/UクラッチCLを係合する場合に満たすべき条件
を定めたものである。一方、制御ルールROFF′はL/Uク
ラッチCLを解放する場合に満たすべき条件を定めたもの
であり、あいまい化ルールＱおよび以下に定められてい
るサブルールJ,Kを用いて設定されている。
RON′＝Q and J ROFF′＝Q or K 〈サブルールＪ〉 「前回解放時からの経過時間Ｔが長い」 このルールは、L/UクラッチCLが頻繁に切り換えられ
るビジーシフトを防止するためのもので、このルールを
満足する満足度を表すメンバーシップ関数fJ（Ｔ）一例
を第16図に実線で示す。
〈サブルールＫ〉 「前回解放時からの経過時間Ｔが短い」 このルールは、上記サブルールＪと反対の意義を有す
るもので、このルールを満足する満足度を表すメンバー
シップ関数fK（Ｔ）の一例を第16図に一点鎖線で示す。
また、「and」を代数積、「or」をマキシマム演算と
定義すると、上記制御ルールRON′およびROFF′の満足
度γ（ON）およびγ（OFF）は、それぞれ次式（６）お
よび（７）に従って求められる。
γ（ON）＝γＱ（ON）×fJ（Ｔ） ・・・（６） γ（OFF）＝max｛γＱ（OFF）,fK（Ｔ）｝ ・・・（７） かかる本実施例の制御装置によれば、前記第１実施例
と同様な効果が得られるのに加えて、あいまい化ルール
Ｑを組み込んだ制御ルールRON′およびROFF′により、L
/UクラッチCLを係合する場合および解放する場合の総合
的な満足度γ（ON）およびγ（OFF）を一度に演算する
ようになっているため、プログラム量を更に削減するこ
とができる。
この実施例では、マイクロコンピュータ32による一連
の信号処理ロジックのうちステップSS3を実行する部分
が第１演算手段および第２演算手段に相当し、前記演算
式（６）および（７）のうち、満足度γＱ（ON），γＱ
（OFF）以外を計算する部分が第１演算手段で、満足度
γＱ（ON），γＱ（OFF）を加味して総合的な満足度γ
（ON），γ（OFF）を算出する部分が第２演算手段であ
る。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明し
たが、本発明は更に別の態様で実施することもできる。
例えば、前記実施例では基準指令値Lu＊と一致する側
の満足度が１で、他方の満足度が0.5となるようになっ
ているが、L/Uシフトパターンから求められる判定車速V
ON,VOFFと実際の車速Ｖとの偏差等に基づいて、演算式
やメンバーシップ関数等により各満足度を更に極め細か
く設定するようにすることもできる。
また、前記実施例のL/Uシフトパターンはアクセル開
度θacと車速Ｖとの直交座標において略階段状に設定さ
れているが、直線，曲線，屈曲線等の切換えデータを設
定することもできる。なお、この切換えデータをエンジ
ンの使用などにより補正マップ等によって補正した後、
基準指令値Lu＊を求めるようにすることも可能である。
また、前記実施例ではあいまい推論における「an
d」，「or」をそれぞれ代数積，マキシマム演算と定義
した場合について説明したが、これ等の定義や推論法を
適宜変更しても差支えない。
また、前記実施例では第２変速段，第３変速段，およ
び0/D変速段においてL/UクラッチCLが係合させられるよ
うになっているが、第３変速段および0/D変速段若しく
は0/D変速段のみでL/UクラッチCLを係合させるようにし
ても差支えない。
また、前記制御ルールRON,ROFFやRON′,ROFF′はあく
までも一例であり、その内容を適宜変更できることは勿
論である。
また、前記実施例の自動変速機は前進４段・後進１段
が得られるようになっているが、変速段の数は変速機構
12の構成によって適宜設定することができるし、可変プ
ーリを用いた無段自動変速機にも本発明は同様に適用さ
れ得る。
その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に
基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例である直結クラッチ制御装置
を備えた自動変速機の構成を説明する図である。第２図
は第１図の自動変速機における変速段およびその変速段
を成立させる際のソレノイドの励磁状態，係合要素の係
合状態を示す図である。第３図は第１図の自動変速機に
おける直結クラッチの切換え制御に関する作動を説明す
るフローチャートである。第４図は第１図の自動変速機
における直結クラッチの切換えデータの一例を示す図で
ある。第５図は第３図のステップS2においてあいまい化
ルールに従って設定される満足度の一例を示す図であ
る。第６図〜第11図は、それぞれ第３図のステップS3で
用いられる制御ルールのメンバーシップ関数の一例を示
す図である。第12図は第３図のステップS3における推論
結果の一例である。第13図は第３図のステップS4におけ
る推論結果の一例である。第14図はパラメータ数に対す
るプログラム量の増加の程度について本発明と従来装置
とを比較して示す図である。第15図は本発明の他の実施
例の作動を説明するフローチャートである。第16図は第
15図のステップSS3で用いられる制御ルールのメンバー
シップ関数の一例を示す図である。 10:トルクコンバータ（流体式伝動装置） 12:変速機構 14:制御装置（直結クラッチ制御装置） 32:マイクロコンピュータ CL:L/Uクラッチ（直結クラッチ） γＱ（ON），γＱ（OFF）：設定手段によって設定され
る満足度 γＲ（ON），γＲ（OFF）：第１演算手段によって求め
られる満足度 γ（ON），γ（OFF）：総合的な満足度 fA,fB,fC,fD,fE,fF,fG,fH,fI,fJ,fK:メンバーシップ関
数 ステップS1,S2:設定手段 ステップS3:第１演算手段 ステップS4:第２演算手段 ステップS5,S6:決定手段 ステップSS3:第１演算手段，第２演算手段

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジン出力を変速機構に伝達する流体式
    伝動装置と、該変速機構をエンジンに選択的に直結する
    直結クラッチとを備えた自動変速機において、該直結ク
    ラッチの係合および解放を、エンジン出力要求量および
    車速をパラメータとして予め定められた切換えデータに
    従って切り換える直結クラッチ制御装置であって、 前記予め定められた切換えデータに基づいて前記直結ク
    ラッチを係合する場合および解放する場合の満足度を予
    め定められたあいまい化ルールに従って設定する設定手
    段と、 前記エンジン出力要求量および車速以外の自動車の実際
    の走行状態を表すデータに基づいて前記直結クラッチを
    係合する場合および解放する場合の満足度を予め定めら
    れた制御ルールに従ってあいまい推論に基づいて演算す
    る第１演算手段と、 前記設定手段によって設定された満足度と前記第１演算
    手段によって求められた満足度とに基づいて、前記直結
    クラッチを係合する場合および解放する場合の総合的な
    満足度を演算する第２演算手段と、 該第２演算手段によって求められた総合的な満足度に基
    づいて前記直結クラッチを係合するか解放するかを決定
    する決定手段と を有することを特徴とする自動変速機の直結クラッチ制
    御装置。
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