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JPH062763A - 自動変速装置の作動方法 - Google Patents

自動変速装置の作動方法

Info

Publication number
JPH062763A
JPH062763A JP5041487A JP4148793A JPH062763A JP H062763 A JPH062763 A JP H062763A JP 5041487 A JP5041487 A JP 5041487A JP 4148793 A JP4148793 A JP 4148793A JP H062763 A JPH062763 A JP H062763A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
forming
speed
speed ratio
inference
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5041487A
Other languages
English (en)
Inventor
Larry T Nitz
ラリー・セオドア・ニッツ
Rimas S Milunas
リマス・ステイシーズ・ミルナス
Susan Lettie Rees
スーザン・レッティ・リーズ
Nader Motamedi
ナーダー・モタメディ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saturn Corp
Original Assignee
Saturn Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saturn Corp filed Critical Saturn Corp
Publication of JPH062763A publication Critical patent/JPH062763A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動変速装置のシフトパターンを改善する方
法を提供する。 【構成】 本発明の自動車は、基本的に、最も低い速度
比から最も高い速度比までの範囲にある複数の係合可能
な速度比を提供する自動変速装置１４と、乗物の速度及
び負荷に基づき係合すべき速度比を選択するように通常
は動作するマイクロコンピュータ３０２を含む制御装置
を備える。本方法では、種々測定された作動パラメータ
に基づき、最も高い速度比よりも低い速度比を係合させ
る必要性を表す複数の推論信号を形成する段階を備え、
複数の推論信号の基礎群に基づき最大速度比を選択し、
最大速度比及び制御装置により選択された速度比の低い
方の速度比に従ってある速度比を係合させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の自動変速装置
を作動させる方法に関し、より詳細には、手動操作によ
り減速が示唆された状態にある通常の速度比を、推論に
基づきオーバドライブする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動変速装置を備える自動車には一般
に、ドライバが操作する変速範囲セレクタが設けられて
おり、上記セレクタは多くのセクタの１つに位置決めさ
れて自動変速装置の所望の作動範囲を表示することがで
きる。前進作動範囲は、ドライブ・セクタ、並びに種々
の前進速度に対応する１又はそれ以上の手動プルダウン
・セクタによって画定される。
【０００３】乗物を前進範囲で運転するために、通常レ
ンジ・セレクタはドライブ・セクタへ動かされ、エンジ
ン負荷（スロットル位置）及び乗物の速度に基づき経験
的に決定されたシフトパターンに従って、速度比の選択
が自動的に行われる。任意のエンジン負荷に対して、シ
フトパターンは例えば、それ以上ではアップシフトを開
始すべきである第１の乗物速度、及び、それ以下ではダ
ウンシフトを開始すべきである第２の乗物速度を示す。
【０００４】しかしながら、予め決定されたシフトパタ
ーンは、特に勾配の急な地形で運転するのには適さな
い。そのような運転の間には、ドライバはレンジ・セレ
クタを手動のプルダウン位置へ動かそうとする。自動変
速装置を指示された速度比へダウンシフトすることに加
えて、手動のプルダウンにより自動変速装置がエンジン
ブレーキを生じ、より高い速度比へのアップシフトを阻
止する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、多段
速度比型の自動変速装置用の改善されたシフトパターン
制御を提供することであり、このシフトパターン制御に
おいては、推論に基づく制御装置が手動のプルダウン操
作をオーバドライブし、そのような操作が忠告され且つ
期待されている状態の手動プルダウン操作が自動的に実
行される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、最も低い速度
比から最も高い速度比までの範囲にある複数の係合可能
な速度比を提供する自動変速装置と、乗物の速度及び負
荷に基づき係合すべき速度比を選択するように通常は動
作する制御装置とを備える自動車の作動方法を提供し、
この方法は、自動車の種々の測定された作動パラメータ
に基づき、上記最も高い速度比よりも低い速度比を係合
させる必要性を表す複数の推論信号を形成する段階と、
上記複数の推論信号の基礎群に基づき最大速度比を選択
する段階と、上記最大速度比及び上記制御装置により選
択された速度比の低い方の速度比に従ってある速度比を
係合させる段階とを備える。
【０００７】推論基準の制御はファジー・ロジック技術
により行われ、このファジー・ロジック技術は、手動の
プルダウン操作の望ましさに影響を与える乗物のパラメ
ータを測定又は評価し、これらパラメータは、エンジン
ブレーキ及びダウンシフト操作の全体的な必要性の総合
的な目安を確立するために使用される。好ましい実施例
においては、ファジー・ロジックのパラメータは、乗物
速度、勾配負荷、エンジンのスロットル位置、ブレーキ
時間すなわち制動時間、減速時間、及び惰走加速時間を
含む。上述のパラメータは、一連の関数に付与されて特
定の状態の真実性を示し、低い乗物速度及び大きな複数
の勾配負荷等の真の指示値の論理的な組み合わせが形成
され、それぞれの重要度を反映するように重り付けさ
れ、更に組合わされて、全体としてのプルダウン操作の
必要性の総合的な目安を提供する。
【０００８】総合的な目安の大きさが所定の敷居値に到
達すると、制御装置は、駆動状態の厳密性に一致する手
動のプルダウンのダウンシフト操作を自動的に開始す
る。駆動状態すなわち駆動条件がそれほど苛酷でなくな
ると、総合的な目安がそれぞれの所定の敷居値から下が
るに連れて、自動変速装置は順次アップシフトされる。
この制御の効果は、乗物の運転に合致してあるいはある
程度合致して、手動のプルダウン操作を自動的に提供す
ることである。ドライバが手動のプルダウンを開始して
速度を推論基準の速度比よりも低い速度比まで下げる
と、その手動のプルダウンが優先される。
【０００９】
【実施例】図面を参照して以下に本発明の実施例を説明
する。
【００１０】図１及び図２を特に参照すると、参照符号
１０は自動車の駆動列を全体的に示しており、上記駆動
列は、エンジン１２と、１つの後進速度比及び４つの前
進速度比を有する（パラレルシャフト型の）自動変速装
置１４とを備えている。エンジン１２は、エンジンの出
力トルクを調節するためのアクセルペダル（図示せず）
等のオペレータにより操作される装置に機械的に接続さ
れたスロットル機構１６を備えており、上記トルクは、
エンジンの出力軸１８を介して自動変速装置１４に付与
される。自動変速装置１４は、トルクコンバータ２４及
び１又はそれ以上のの（流体圧作動型の）クラッチ装置
２６−３４を介して、エンジンの出力トルクを一対の駆
動軸２０、２２に伝達する。上記クラッチ装置は、所定
のスケジュールに従って係合又は解放されて所望の変速
比を確立する。
【００１１】自動変速装置１４を更に詳細に参照する
と、トルクコンバータ２４のインペラすなわち入力部材
３６が接続されており、入力シェル３８を介してエンジ
ンの出力軸１８によって回転駆動される。トルクコンバ
ータ２４のタービンすなわち出力部材４０が、インペラ
３６との間の流体の伝達により、該インペラによって回
転駆動され、また、伝動軸４２を回転駆動するように接
続されている。ステータ部材４４は、インペラ３６をタ
ービン４０に接続する流体の向きを変える。上記ステー
タ部材は、一方向性の装置４６を介して、自動変速装置
１４のハウジングに接続されている。
【００１２】トルクコンバータ２４はまたクラッチ装置
２６を備えており、該クラッチ装置は本明細書において
はトルクコンバータ・クラッチ又はＴＣＣとも呼称され
るが、タービン４０と共に回転するように該タービンに
接続されたクラッチプレート５０を備えている。クラッ
チプレート５０は、該クラッチプレートに形成された摩
擦面５２を有しており、該摩擦面は入力シェル３８の内
側面に係合し、エンジンの出力軸１８と伝動軸４２とを
機械的に直接的に駆動する。クラッチプレート５０は、
入力シェル３８とタービン４０との間の空間を２つの流
体室、すなわち係合室５４及び解放室５６に分割してい
る。係合室５４の中の流体圧が解放室５６の中の流体圧
を越えると、図１に示すように、クラッチプレート５０
の摩擦面が動いて入力シェル３８に係合し、これによ
り、ＴＣＣ２６を係合させてトルクコンバータ２４に平
行な機械的な駆動連結を提供する。解放室５６の中の流
体圧が係合室５４の中の流体圧を越えると、クラッチプ
レート５０の摩擦面５２が動いて入力シェル３８から離
合し、これにより、上述の如き機械的な駆動連結を解除
し、インペラ３６とタービン４０とがスリップするよう
にする。円で囲まれた符号５は係合室５４への流体接続
を示し、円で囲まれた符号６は解放室５６への流体接続
を示している。流体排出ライン５５は、トルクコンバー
タ２４からクーラ（図示せず）へ流体を戻す。
【００１３】（流体圧作動型の容積式）ポンプ６０は、
破線６２で示すように、入力シェル３８及びインペラ３
６を介してエンジンの出力軸１８によって機械的に駆動
される。ポンプ６０は、流体リザーバ６４から低圧の作
動流体を受け取り、加圧された流体を出力ライン６６を
介して変速機制御要素へ供給する。圧力調整弁（ＰＲ
Ｖ）６８が出力ライン６６に接続されており、上記圧力
調整弁は、出力ライン６６の中の流体圧（以下にライン
圧力と呼称する）を調節する役割を果たし、その調節
は、出力ラインの中の流体の調節された部分をライン７
０を介して流体リザーバ６４へ戻すことにより行う。ま
た、圧力調整弁６８は、ライン７４を介してトルクコン
バータ２４へ流体圧を供給する。ポンプ及び圧力調整弁
の設計は本発明にとって重要なものではないが、代表的
なポンプは、米国特許第４，３４２，５４５号に開示さ
れており、また、代表的な圧力調整弁は、米国特許第
４，２８３，９７０号に開示されており、本明細書にお
いては上記米国特許明細書を参照する。
【００１４】伝動軸４２及び別の伝動軸９０は各々、そ
れぞれの軸に回転可能に支持された複数の歯車要素を有
している。歯車要素８０−８８は伝動軸４２に支持され
ており、歯車要素９２−１０２は伝動軸９０に支持され
ている。歯車要素８８は伝動軸４２に確実に接続されて
おり、歯車要素９８、１０２は伝動軸９０に確実に接続
されている。歯車要素９２は、フライホイールすなわち
一方向性の装置９２を介して伝動軸９０に接続されてい
る。歯車要素８０、８４、８６、８８は、歯車要素９
２、９６、９８、１００とそれぞれかみ合った状態に保
持され、歯車要素８２は、逆転アイドラ歯車１０３を介
して歯車要素９４に接続されている。一方伝動軸は、歯
車要素１０２、１０４並びに通常の差動歯車装置（Ｄ
Ｇ）１０６を介して、駆動軸２０、２２に接続されてい
る。
【００１５】ドグクラッチ１０８が、軸方向に摺動可能
なように伝動軸９０とスプライン結合しており、上記ド
グクラッチは、伝動軸９０を歯車要素９６（図示のよう
に）又は歯車要素９４のいずれかに確実に接続する役割
を果たす。歯車要素８４と伝動軸９０との間の前進速度
での関係は、ドグクラッチ１０８が伝動軸９０を歯車要
素９６に接続した時に確立され、また、歯車要素８２と
伝動軸９０との間の後進速度での関係は、ドグクラッチ
１０８が伝動軸９０を歯車要素９４に接続した時に確立
される。
【００１６】各々のクラッチ装置２８−３４は、伝動軸
４２又は９０に確実に接続された入力部材と、１又はそ
れ以上の歯車要素に確実に接続された出力部材とを備
え、これにより、クラッチ装置が係合するとそれぞれの
歯車要素及び伝動軸が接続され、伝動軸４２及び９０の
間に駆動連結が達成される。クラッチ装置２８は伝動軸
４２を歯車要素８０に接続し、クラッチ装置３０は伝動
軸４２を歯車要素８２、８４に接続し、クラッチ装置３
２は伝動軸９０を歯車要素１００に接続し、クラッチ装
置３４は伝動軸４２を歯車要素８６に接続する。各々の
クラッチ装置２８−３４は、戻しバネ（図示せず）によ
って離合状態すなわち解放状態に偏椅されている。
【００１７】クラッチ装置２８−３４の係合は、流体圧
を係合室に供給することによって行われる。円で囲まれ
た符号１は、加圧流体をクラッチ装置２８の係合室に供
給するための流体通路を示し、円で囲まれた符号２及び
文字Ｒは、加圧流体をクラッチ装置３０の係合室に供給
するための流体通路を示し、円で囲まれた符号３は、加
圧流体をクラッチ装置３２の係合室に供給するための流
体通路を示し、円で囲まれた符号４は、加圧流体をクラ
ッチ装置３４の係合室に導くための流体通路を示してい
る。
【００１８】種々の歯車要素８０−８８及び９２−１０
０の寸法は、クラッチ装置２８、３０、３２及び３４を
係合それぞれさせることによって、１速、２速、３速及
び４速の前進速度比の係合が行われるように相対的に決
定されている。前進速度比を得るためには、ドグクラッ
チ１０８は図１に示す位置になければならない。ニュー
トラル速度比、すなわちエンジンの出力軸１８から駆動
軸２０、２２を効果的に分離した状態は、総てのクラッ
チ装置２８−３４を解放状態に維持することによって達
成される。種々の歯車要素の対によて画定される速度比
は一般に、出力速度Ｎoに対するタービン速度Ｎtの比に
よって特徴づけられる。自動変速装置１４に関する代表
的なＮt／Ｎo比は以下の通りである。
【００１９】 １速−２．３６８ ２速−１．２７３ ３速−０．８０８ ４速−０．５８５ 後進（バック）−１．８８０ 自動変速装置１４の流体制御要素は、手動弁１４０と、
方向性のサーボ１６０と、複数の（電気作動型の）流体
弁１８０−１９０とを備えている。手動弁１４０はオペ
レータの命令に応じて作動し、方向性のサーボ１６０と
協働して調節されたライン圧力を適正な流体弁１８２−
１８８に導く役割を果たす。一方流体弁１８２−１８８
は個別に制御され、流体圧をクラッチ装置２８−３４に
導く。流体弁１８０は、流体圧を出力ライン６６から圧
力調整弁６８に導くように制御される。流体圧１９０
は、流体圧を出力ライン７４からＴＣＣに導くように制
御される。方向性のサーボ１６０は、手動弁１４０の状
態に応じて作動し、ドグクラッチ１０８を適正な位置に
置く役割を果たす。
【００２０】手動弁１４０は、レンジ・セレクタ１４４
から（リンク１４６を介して）軸方向の機械的な入力を
受けるための軸１４２を備えており、上記レンジ・セレ
クタは、自動車のオペレータによって所望の変速ギア比
を得るような位置に置かれている。出力ライン６６から
の流体圧は、ライン１４８を介して手動弁１４０へ入力
として付与され、その弁の出力は、前進速度比を係合さ
せるための流体圧を供給する前進（Ｆ）出力ライン１５
０と、後進速度比を係合させるための流体圧を供給する
後進（Ｒ）出力ライン１５２とを備える。従って、レン
ジ・セレクタ１４４がＤ４、Ｄ３又はＤ２の位置に動か
されると、ライン１４８からのライン圧力は前進（Ｆ）
出力ライン１５０に導かれる。
【００２１】レンジ・セレクタ１４４がＲ位置にある時
には、ライン１４８からのライン圧力は後進（Ｒ）出力
ライン１５２に導かれる。レンジ・セレクタ１４４がＮ
（ニュートラル）又はＰ（パーキング）の位置にある時
には、ライン１４８が孤立し、前進及び後進の出力ライ
ン１５０、１５２が排出ライン１５４に接続され、上記
排出ラインは、その内部の流体を総て流体リザーバ６４
に戻すようになされている。
【００２２】方向性のサーボ１６０は流体圧作動型の装
置であり、シフト・フォーク１６４に接続された出力軸
１６２を備えており、上記シフト・フォークは、伝動軸
９０のドグクラッチ１０８を軸方向に移動させ、前進速
度比又は後進速度比を選択的に取るようにさせる。出力
軸１６２は、サーボハウジング１６８の中で軸方向に運
動可能なピストン１６６に接続されている。サーボハウ
ジング１６８の中におけるピストン１６６の軸方向の位
置は、室１７０、１７２に供給される流体圧に従って決
定される。手動弁１４０の前進出力ライン１５０は、ラ
イン１７４を介して室１７０に接続されており、手動弁
１４０の後進出力ラインは、ライン１７６を介して室１
７２に接続されている。
【００２３】レンジ・セレクタ１４４が前進範囲位置に
ある時には、室１７０の中の流体圧がピストン１６６を
図１で見て右側へ押圧し、これにより、ドグクラッチ１
０８を歯車要素９６に係合させて前進速度比を係合させ
る。レンジ・セレクタ１４４がＲ位置に移動すると、室
１７２の中の流体圧がピストン１６６を図１で見て左側
へ押圧し、これにより、ドグクラッチ１０８を歯車要素
９４に係合させて後進速度比を係合させる。いずれの場
合においても、２速又は後進速度比の実際の係合は、ク
ラッチ装置３０が係合するまでは実行されないことを思
い出す必要がある。
【００２４】方向性のサーボ１６０も後進速度比を可能
にする流体弁として作動する。この目的のために、方向
性のサーボ１６０は、（電気作動型の）流体弁１８６に
接続された出力ライン１７８を備えている。オペレータ
が前進速度比を選択し、且つ方向性のサーボ１６０のピ
ストン１６６が図１に示す位置にある時には、ライン１
７６及び１７８の間の通路は遮断され、オペレータが後
進ギア比を選択した時にライン１７６及び１７８の間の
上記通路は開放される。
【００２５】各々の（電気作動型の）流体弁１８０−１
９０は、それぞれの入力通路において、ポンプ６０又は
ＰＲＶ６８からの流体圧を受け、流体圧を圧力調整弁６
９又はそれぞれのクラッチ装置２６−３４に導くように
個別に制御される。流体弁１８０は、出力ライン６６か
ら直接ライン圧力を受け、円で囲まれた文字Ｖで示すよ
うに、そのような圧力の可変量を圧力調整弁６８に導く
用に制御される。流体弁１８２、１８４及び１８８は、
手動弁１４０の前進出力ライン１５０から流体圧を受
け、円で囲まれた符号４、３及び１で示すように、上述
の圧力の可変量をクラッチ装置３４、３２及び２８にそ
れぞれ導くように制御される。流体弁１８６は、（方向
性のサーボ）の出力ライン１７８から流体圧を受け、円
で囲まれた符号２及び円で囲まれた文字Ｒで示すよう
に、そのような圧力の可変量をクラッチ装置３０に導く
ように制御される。
【００２６】流体弁１９０は、円で囲まれた符号６で示
すように、トルクコンバータ２４の解放室５６を流体圧
ライン７４と排出ライン１９２とに交互に接続するよう
になされている。ＴＣＣ２６の係合室５４には、円で囲
まれた符号５で示すように、オリフィス１９４を介して
流体圧ライン７４から流体圧が供給される。
【００２７】各々の流体弁１８０−１９０はスプール要
素２１０−２２０を備えており、これらスプール要素
は、それぞれの弁体の中で軸方向に運動し、入力通路と
出力通路との間に流体の流れを導くことができる。それ
ぞれのスプール要素２１０が図２で見て最も右側の位置
にある時には、入力通路及び出力通路は接続されてい
る。各々の流体弁１８０−１９０は、円で囲まれた文字
ＥＸで示す排出通路を備えており、これら排出通路は、
スプール要素が図２で見て最も左側の位置に移動した時
に、対応するクラッチ装置から流体を排出する役割を果
たす。図２には、流体弁１８０、１８２のスプール要素
２１０、２１２が最も右側の位置にあって入力及び出力
ラインを接続している状態で示されており、一方、流体
弁１８４、１８６、１８８、１９０のスプール要素２１
４、２１６、２１８、２２０は、最も左側の位置にあっ
て対応する出力及び排出ラインを接続している状態で示
されている。
【００２８】各々の流体弁１８０−１９０は、それぞれ
のスプール要素２１０−２２０の位置を制御するための
ソレノイド２２２−２３２を備えている。各々のソレノ
イド２２２−２３２は、対応するスプール要素２１０−
２２０に接続されたプランジャ２３４−２４４と、対応
するプランジャを包囲するソレノイド・コイル２４６−
２５６とを備えている。各々のソレノイド・コイル２４
６−２６８の一方の端部は、図示のように接地電位に接
続されており、他方の端部は、ソレノイド・コイルの励
磁を制御する制御ユニット２７０の出力ライン２５８−
２６８に接続されている。後に説明するように、制御ユ
ニット２７０は、所定の制御アルゴリズムに従ってソレ
ノイド・コイル２４６−２５６をパルス幅変調し、圧力
調整弁６８及びクラッチ装置２６−３４に供給される流
体圧を調節する。上述の変調のデューティサイクルは、
供給される圧力の所望の大きさに関連して決定される。
【００２９】ＴＣＣ２６に関しては、流体弁１９０のソ
レノイド・コイル２５６を消磁することによりオープン
コンバータ操作を実行し、これにより、スプール要素２
２０は図２に示す位置を取る。この場合には、ライン７
４の中の流体圧がトルクコンバータ２４の解放室５６に
導かれ、ＴＣＣ２６を離合させる差圧をクラッチプレー
ト５０の前後に発生させる。流体弁１９０を介して解放
室５６に供給される流体、及びオリフィス１９４を介し
て係合室５４に供給される流体は共に、図１の排出ライ
ン５５を介して排出される。
【００３０】ＴＣＣ２６を係合させたい場合には、流体
弁１９０のソレノイド・コイル２５６をパルス幅変調
し、トルクコンバータ２４の解放室５６の中の流体圧を
減少させる。これにより、クラッチプレート５０の前後
に差圧が生じ、該差圧は摩擦面５２を入力シェル３８に
係合させ、ＴＣＣの係合を開始する。
【００３１】流体弁１８０−１９０はスプール弁として
図示したが、他のタイプの弁で置き換えることができ
る。例えば、ボール及びシート型の弁を用いることがで
きる。一般的には、流体弁１８０−１９０は、３ポート
型のパルス幅変調弁機構となるように構成することがで
きる。
【００３２】制御ユニット２７０に対する入力信号は、
入力ライン２７２−２８５に与えられる。手動弁１４０
の軸１４２の運動に応答する位置センサ（Ｓ）２８６
が、入力ライン２７４を介して制御ユニット２７０に入
力信号を与える。速度トランスジューサ２８８、２９
０、２９２が、自動変速装置１４の中の種々の回転部材
の回転速度を検出し、これに応じて、入力ライン２７
２、２７６、２７８をそれぞれ介して制御ユニット２７
０に速度信号を供給する。速度トランスジューサ２８８
は、伝動軸４２の速度従ってタービン又は変速機の入力
速度Ｎtを検出し、速度トランスジューサ２９０は、駆
動軸２２の速度従って変速機の出力速度Ｎoを検出し、
速度トランスジューサ２９２は、エンジンの出力軸１８
の速度従ってエンジン速度Ｎeを検出する。
【００３３】位置トランスジューサ２９４は、スロット
ル機構１６の位置に応答し、これに応じて、入力ライン
２８０を介して制御ユニット２７０に電気信号を与え
る。圧力トランスジューサ２９６はエンジン１２のマニ
ホールドの絶対圧（ＭＡＰ）を検出し、これに応じて、
入力ライン２８２を介して制御ユニット２７０に電気信
号を与える。温度センサ２９８が、流体リザーバ６４の
中のオイルの温度を検出し、これに応じて、入力ライン
２８４を介して制御ユニット２７０に電気信号を与え
る。最後に、ブレーキスイッチＢＲが、サービスブレー
キ付与の表示を入力ライン２８５に与える。
【００３４】制御ユニット２７０は、本明細書に述べる
所定の制御アルゴリズムに従って入力ライン２７２−２
８５の入力信号に応答し、出力ライン２５８−２６８を
介してソレノイド・コイル２４６−２５６の励磁を制御
する。また、制御ユニット２７０は、入力信号を受信し
て種々のパルス幅変調信号を送信する入出力（Ｉ／Ｏ）
装置３００と、アドレス及び制御バス３０４及び双方向
データバス３０６を介してＩ／Ｏ装置３００と交信する
マイクロコンピュータ３０２とを備えている。本発明の
教示に従ってパルス幅変調出力を発生させるための適宜
なプログラム命令を表すフローダイアグラムすなわちフ
ローチャートが図６乃至図１５に示されている。
【００３５】上述のように、本発明は、勾配の険しい地
域で乗物を運転するときに改善された制御を提供するシ
フトスケジュールの推論基準の制御に関するものであ
る。基本的なすなわちデフォルトのシフトスケジュール
は、図３にグラフで示したようにテーブル索引によって
実行される。テーブルは、いずれのエンジンスロット位
置ＴＰＳに対しても、それ以上では次のより高い速度比
へのアップシフトが望ましいアップシフト乗物速度Ｎv
と、それ以下では次のより低い速度比へのダウンシフト
が望ましいダウンシフト乗物速度とを与える。
【００３６】図３のシフトスケジュールは、乗物が比較
的平坦な地形で運転されている間の変速機の適宜なシフ
ト切り替え制御を与えるが、険しい地形で運転される時
には、不必要なシフトの切り替え及び過剰のブレーキの
使用を生ずるであろう。丘を上る時には、ドライバがエ
ンジンスロットルの設定を上げて与えられた速度を維持
している際に、必要であればダウンシフトすることによ
り、通常のシフトスケジュールによって適正な速度比を
得ることができるが、ドライバがスロットルの設定を下
げた時には、丘の頂上ではアップシフトが生ずる。この
アップシフトはエンジンブレーキの作用を効果的に排除
し、丘を下る時にはオペレータは、サービスブレーキに
頼って乗物速度を調節しなければならない。同様な状況
は曲がりくねった坂を走行する時にも生じる。すなわ
ち、カーブに入る際にドライバがスロットルの設定を下
げると、変速機のアップシフトは、カーブを出た後に次
のダウンシフトを必要とする。
【００３７】険しい地形を走行する時の不適当なシフト
の切り替え及び過剰なブレーキを避けるために、ドライ
バはレンジ・セレクタ１４４を手動操作のプルダウン位
置Ｄ３、Ｄ２又はＤ１のいずれかに動かし、これによ
り、自動変速装置１４を指示された速度比までダウンシ
フトさせる。このモードにおいては、自動変速装置１４
は指示された速度比を越えてアップシフトすることはな
く、エンジンブレーキを使用することができる。
【００３８】熟練したドライバは、険しい地形の数キロ
メートルの間に何度か手動操作のプルダウンシフトを開
始させることができるが、未熟なドライバは、地形に関
係なくレンジ・セレクタ１４４をドライブ位置に置いた
ままにする傾向がある。
【００３９】本発明は、通常のシフトスケジュールを補
足し、険しい地形を走行している時に、乗物の種々の作
動パラメータから推測された情報に基づき自動的に手動
のプルダウン操作をもたらすシフト制御に関するもので
ある。例えば、制御ユニット２７０は、乗物速度が低く
これと同時に非常に大きな下り勾配にある時に、手動の
プルダウンの必要性を推測することができる。本明細書
においては制御ルールと呼称する上述の如き多数のパラ
メータの組み合わせは、乗物の運転の間に監視される。
手動のプルダウン操作が必要性が十分に高い場合には、
制御ユニット２７０は通常のシフトスケジュールをオー
バドライブし、手動のプルダウン操作を効果的に開始さ
せる。
【００４０】図示の実施例においては、制御ユニット２
７０は５つの制御ルール、すなわち、（１）低い乗物速
度（ＶＳＬＯＷ）で且つ大きな負の勾配すなわち下り勾
配（ＧＬＮＥＧ）、（２）大きな負の勾配で且つ低いス
ロットル設定（ＴＰＳＬＯＷ）、（３）低い乗物速度で
且つ大きな負の勾配で且つ長いブレーキ時間（ＢＲＫＴ
ＩＭＬ）、（４）低い乗物速度で且つ長い減速時間（Ｄ
ＥＣＴＩＭＬ）、及び（５）低い乗物速度で且つ長い減
速時間で且つ長い惰走加速時間（ＣＡＣＣＴＩＭＬ）を
用いている。個々のパラメータの状態の真実度は、図４
ａ乃至図４ｆにグラフで示すように、テーブル索引によ
って決定される。いずれの場合においても、真実度は、
本明細書においては真値と呼称するゼロ（真実度がな
い）と１（真実度が高い）との間の数値として表され
る。例えば、図４ａのＶＳＬＯＷテーブルにおいては、
上記数値は、０ＫＰＨ（キロメートル／時）において１
であり、速度が大きくなるに従って減少し、９６ＫＰＨ
（６０ＭＰＨ：６０マイル／時）あるいはそれ以上にお
いてはゼロである。
【００４１】種々のパラメータに対する真値を決定した
後に、それら真値は上に定義した制御ルールに当てはめ
られ、各々の制御ルールに対する真値の結果が生ずる。
例えば、「低い乗物速度」及び「大きな負の勾配」の真
値がそれぞれ０．６及び０．９である場合には、第１の
制御ルールの真値は、上記真値よりも低く従って０．６
よりも低くなる。制御ルールの真値は、それぞれのクリ
ティカリティを考慮して重り付けされ、その後合計され
て全体的な結果となり、この結果により、手動のプルダ
ウンシフトがどの程度適正であるかを判定する。
【００４２】図５のテーブルは、重り付け係数を５つの
制御ルールの値に与えて８３．２の全体的な結果を得た
場合の例を示している。この例においては、６４あるい
はそれ以上の結果は、単一の比の手動のプルダウンすな
わちＤ３カドラントを必要とすることを示している。同
様に、１２８あるいはそれ以上の結果は、Ｄ２カドラン
トへの手動のプルダウンを必要とすることを示し、ま
た、１９２あるいはそれ以上の結果は、Ｄ１カドラント
への手動のプルダウンを必要とすることを示している。
従って、図示の例においては、推論基準の制御がＤ３カ
ドラントへの手動のプルダウンを開始する。図示の実施
例においては、どの制御ルールの値も手動のプルダウン
操作を開始させる程には十分に高くなく（すなわち、各
々の値は６４よりも小さい）、２以上の制御ルールの何
等かの真値を必要とする。他の用途においては、支配力
がより大きな制御ルールを与えることが望ましいかも知
れない。
【００４３】上述の制御は、別個の速度、勾配あるいは
加速度のレベルにおいてダウンシフト又はアップシフト
しないシフト制御装置をもたらす。むしろ、手動のプル
ダウンのシフトの切り替えは、推論の優位性が手動のプ
ルダウン操作を起こすべきであることを示した時に生ず
る。
【００４４】図６、図７−図８、図９−図１２、図１３
−図１４、及び図１５は、本発明の比率シフト制御を機
構化する際に制御ユニット２７０のマイクロコンピュー
タ３０２によって実行すべきプログラム命令を表してい
る。図６のフローダイアグラムは、必要に応じて特定の
制御機能を実行するための種々のサブルーチンを呼び出
すメインプログラムすなわち監視プログラムを示してい
る。図７−図８、図９−図１２、図１３−図１４、及び
図１５は、本発明にとって重要なサブルーチンによって
実行される制御機能を示している。
【００４５】図６のメインループ・プログラムを参照す
ると、参照符号３３０は、乗物の各運転機械の開始時に
実行され、本発明の制御機能を実行する際に使用される
種々のテーブル、タイマ等を初期化するための一連のプ
ログラム命令を示している。上述の如き初期化の後に、
命令ブロック３３２−３５０は、そのような命令ブロッ
クを繋ぐフローダイアグラム線及びリターン線３５６に
よって示すように、繰り返し順次実行される。命令ブロ
ック３３２は、入力ライン２７２−２８５を介してＩ／
Ｏ装置３００に与えられる種々の入力信号を読み取り且
つ条件付けし、入力トルクＴｉ、トルク変数Ｔｖ、及び
速度比Ｎt／Ｎoを含む制御アルゴリズムで使用される種
々の項目を計算する。
【００４６】ブロック３３３は上述の勾配負荷ＧＬを決
定するが、このブロックは、図７−図８のフローダイア
グラムに詳細に説明されている。ブロック３３４は、フ
ァジー・ダウンシフト・ロジックに関するものであり、
図９−図１２のフローダイアグラムに詳細に説明されて
いる。ブロック３３５は、ファジー・カウンタ・プロセ
シング・ロジックに関するものであり、図１３−図１４
のフローダイアグラムに詳細に説明されている。ブロッ
ク３３６は、現在の速度比Ｒａｃｔ、スロットル位置Ｔ
ＰＳ、乗物速度Ｎv、レンジ・セレクタ位置ＲＳＥＬ、
及び推論基準のプルダウンの考慮を含む多くの入力に従
って、望ましい速度比Ｒｄｅｓを決定するものであり、
図１５のフローダイアグラムに詳細に説明されている。
【００４７】参照符号３５８で示すブロックは、「シフ
ト進行中」のフラグで示すようにシフトが進行している
か否かを判定する決定ブロック３３８と、実際の速度比
Ｒａｃｔ（すなわちＮt／Ｎo）が命令ブロック３３６で
決定された望ましい速度比Ｒｄｅｓに等しいか否かを判
定する決定ブロック３４０と、比率シフトに対する初期
条件を設定する命令ブロック３４２とを含む。命令ブロ
ック３４２は、決定ブロック３３８及び３４０が共に否
定的な回答をした時にだけ実行される。その場合には、
命令ブロック３４２は、古い比率変数（Ｒｏｌｄ）をＲ
ａｃｔに等しくなるように設定し、「シフト進行中」フ
ラグを設定する。シフト進行中であれば、フローダイア
グラム線３６０で示すように、ブロック３４０、３４２
の実行はスキップされる。シフト進行中ではなく、且つ
実際の比率が望ましい比率に等しい場合には、フローダ
イアグラム線３６４で示すように、命令ブロック３４２
及び参照符号３６２で示すブロックの実行はスキップさ
れる。
【００４８】参照符号３６２で示すブロックは、シフト
がアップシフト又はダウンシフトであるかを判定する決
定ブロック３４４と、シフトがアップシフトである場合
に、オンカミング（出現）及びオフゴーイング（消失）
クラッチ装置に対する圧力命令を発生する命令ブロック
３４６と、シフトがダウンシフトである場合に、オフゴ
ーイング（消失）及びオフゴーイング（消失）クラッチ
装置に対する圧力命令を発生する命令ブロック３４８と
を含む。命令ブロック３５０は、ＰＲＶ６８及び切り替
わっていないクラッチ装置に対する圧力命令を判定し、
これら圧力命令を種々のソレノイドの作動特性に基づき
ＰＷＭ（パルス幅変調）デューティサイクルに変換し、
これに応じてソレノイド・コイルを励磁する。望ましい
速度比を与える適正な圧力命令の発生及びＰＷＭデュー
ティサイクル制御は、米国特許第４，６５３，３５０号
に詳細に記載されており、本明細書においては上記米国
特許明細書を参照する。
【００４９】図７−図８の勾配負荷判定フローダイアグ
ラムを参照すると、決定ブロック３６６が最初に実行さ
れ、シフト進行中であるか否かを判定する。シフト進行
中であれば、このルーチンの残りの部分はスキップされ
る。ブロック３６８で判定した時にサービスブレーキが
踏まれていると、ブロック３７０−３８２の実行はスキ
ップされ、車軸トルクＴａｘ及び加速度トルクＴａｃｃ
ｅｌの電流値が固定される。ブロック３７０で判定した
時に、レンジ・セレクタ１４４が後進すなわちバックに
ある場合には、ブロック３７２が実行され、車軸トルク
及び加速度トルクの項目Ｔａｘ及びＴａｃｃｅｌをゼロ
に設定する。ブロック３７４においてレンジ・セレクタ
１４４がニュートラルにあると判定された場合には、ブ
ロック３７６が実行され、車軸トルクの項目Ｔａｘをゼ
ロに設定する。ブロック３７７において、乗物速度Ｎv
が３２ＫＰＨ（２０ＭＰＨ）等の予め定めた値ｋ１より
も小さいと判定された場合には、車軸トルク及び加速度
トルクの項目Ｔａｘ及びＴａｃｃｅｌもゼロに設定され
る。
【００５０】ブロック３７８−３８２は、車軸トルク及
び加速度トルクの項目Ｔａｘ及びＴａｃｃｅｌの非ゼロ
値を判定する。車軸トルクＴａｘは次式に従って決定さ
れる。
【００５１】 ３０ Ｔａｘ＝Ｔｉ＊Ｒａｃｔ＊ｋ２ 上式において、ｋ２は定数であり、Ｔａｘはブロック３
８０（ｋ３は定数）に示すように一次遅れフィルタにか
けられる。加速度トルクの項目は次式によって決定され
る。
【００５２】Ｔａｃｃｅｌ＝ｋ４＊ｄ（Ｎｖ）／ｄｔ 上式において、ｋ４は乗物の公称重量を示し、また、ｄ
（Ｎｖ）／ｄｔは乗物の加速度を示す。
【００５３】次に、空気力学的な抵抗及び転がり抵抗の
トルク項目Ｔａｅｒｏ及びＴｒｏが、ブロック３８４、
３８６において次式に従って決定される。
【００５４】Ｔａｅｒｏ＝Ｎｖ2＊ｋ５ Ｔｒｏ＝ｋ６ 上式において、ｋ５及びｋ６は定数である。
【００５５】次に、ブロック３８８が実行され、次式に
従って新しい勾配負荷の項目ＧＬ（ＮＥＷ）が決定され
る。
【００５６】ＧＬ（ＮＥＷ）＝Ｔａｘ−ｋ７−Ｔａｅｒ
ｏ−Ｔａｃｃｅｌ−Ｔｒｏ 上式において、ｋ７は定数である。
【００５７】次にブロック３９０が実行され、次式に従
ってフィルタ処理された勾配負荷の項目ＧＬｆｉｌｔが
得られる。
【００５８】ＧＬｆｉｌｔ＝ＧＬｆｉｌｔ＋ｋ８（ＧＬ
（ＮＥＷ）−ＧＬｆｉｌｔ） 上式において、ｋ８はゲイン定数である。
【００５９】図９−図１２のファジー・ダウンシフト・
ロジックのフローダイアグラムは、５つの制御ルールの
値を決定し且つ合計し、適宜なプルダウン速度比を決定
し、推論基準のプルダウンの要求を発生させる。ＴＰＳ
ＬＯＷ、ＶＳＬＯＷ、ＧＬＮＥＧ、ＢＲＫＴＩＭＬ、Ｄ
ＥＣＴＩＭＬ及びＣＡＣＣＴＩＭＬの６つのパラメータ
条件に対する真値が、図４ａ乃至図４ｆのグラフを参照
して上に説明したテーブル索引によって命令ブロック４
５０及び４６０−４６８で決定される。
【００６０】ブロック４６０に示すように、ＶＳＬＯＷ
パラメータは、ファジー・ロジック乗物速度の項目ＦＺ
ＶＳＰＥＥＤの関数として決定される。通常この項目
は、ブロック４５８に示すように、測定された乗物速度
Ｎｖに等しくなるように設定される。しかしながら、ブ
ロック４５２−４５６で決定された条件の下では、ブロ
ック４５８の実行はスキップされ、ＦＺＶＳＰＥＥＤは
一時的にその入力値に保持される。（１）ファジー・ロ
ジックによって生じるプルダウンが実行されており、
（２）エンジンスロットルの設定値が基準値ＲＥＦＴＰ
Ｓよりも低く、（３）実際の乗物速度Ｎｖが増加してい
ることにより決定される上記状態は、丘を上った後に下
りに入った時に生ずる。この状態においては、アップシ
フトは望ましくなく、検知された現在の乗物の速度値Ｆ
ＺＶＳＰＥＥＤは固定され、これにより、ＶＳＬＯＷを
含む制御ルールは比較的高い値に維持される。これによ
り、ドライバがスロットル設定値を基準値ＲＥＦＴＰＳ
よりも高い値まで上昇させ、エンジンブレーキがもはや
必要ではないことが指示されるまで、ファジー・プルダ
ウンが維持される。
【００６１】ブロック４７０−４７４は、ブロック４６
０、４６２で決定されたＶＳＬＯＷ及びＧＬＮＥＧの真
値を第１の制御ルール（ＶＳＬＯＷ及びＧＬＮＥＧ）に
与える。ブロック４７０で判定された２つの真値の中の
低い方が論理ＡＮＤを満足し、ゲインファクタＫ１１に
よって適正に重り付けされ、制御ルールの真の項目ＴＲ
ＵＴＨ１に記憶される。ブロック４７６−４８０は、ブ
ロック４５０、４６２で決定されたＴＰＳＬＯＷ及びＧ
ＬＮＥＧの真値を第２の制御ルール（ＴＰＳＬＯＷ及び
ＧＬＮＥＧ）に与える。ブロック４７６で判定された２
つの真値の中の低い方が、ゲインファクタＫ２１によっ
て適正に重り付けされ、制御ルールの真の項目ＴＲＵＴ
Ｈ２に記憶される。ブロック４８２−４９２は、ブロッ
ク４６０、４６２、４６４で決定されたＶＳＬＯＷ、Ｇ
ＬＮＥＧ及びＢＲＫＴＩＭＬの真値を第３の制御ルール
（ＢＲＫＴＩＭＬ及びＧＬＮＥＧ及びＶＳＬＯＷ）に与
える。
【００６２】ブロック４８２−４８６で決定された３つ
の真値の中の最も低い値がゲインファクタＫ３１によっ
て適正に重り付けされ、制御ルールの真値の項目ＴＲＵ
ＴＨ３に記憶される。ブロック４９４−５０２は、ブロ
ック４６０、４６６で決定されたＶＳＬＯＷ及びＤＥＣ
ＴＩＭＬの真値を第４の制御ルール（ＶＳＬＯＷ及びＤ
ＥＣＴＩＭＬ）に与える。ブロック４９４で決定された
２つの真値の中の低い方の値が、ゲインファクタＫ４１
によって適正に重り付けされ、一時的な変数ｘと共に制
御ルールの真値の項目ＴＲＵＴＨ４に記憶される。ブロ
ック５０４−５０８は、ブロック４６０、４６６及び４
６８で決定されたＶＳＬＯＷ、ＤＥＣＴＩＭＬ及びＣＡ
ＣＣＴＩＭＬの真値を第５の最終的な制御ルール（ＶＳ
ＬＯＷ及びＤＥＣＴＩＭＬ及びＣＡＣＣＴＩＭＬ）に与
える。ブロック５０４で変数ｘに関連して判定された３
つの真値の中の最も低い値が、ゲインファクタＫ５１に
よって適正に重り付けされ、制御ルールの真の項目ＴＲ
ＵＴＨ５に記憶される。最後に、ブロック５１０が実行
され、制御ルールの真の項目ＴＲＵＴＨ１、ＴＲＵＴＨ
２、ＴＲＵＴＨ３、ＴＲＵＴＨ４及びＴＲＵＴＨ５をＴ
ＲＵＴＨＳＵＭとして合計する。
【００６３】次に、ブロック５１２−５３４が実行さ
れ、ＴＲＵＴＨＳＵＭの値に相当するプルダウンギアを
決定するＦＵＺＺＱＵＡＤの値を決定する。４に初期化
されたＦＵＺＺＱＵＡＤの値は、ＴＲＵＴＨＳＵＭの値
に基づき、使用可能な最も高い前進速度比を表す。ブロ
ック５１６−５２０で判定した時に、ＴＲＵＴＨＳＵＭ
が６４に等しいかあるいはそれよりも小さい場合には、
ブロック５２２が実行され、ＦＵＺＺＱＵＡＤを４に設
定し、ＴＲＵＴＨＳＵＭが６４と１２８の間の値である
場合には、ブロック５２４が実行され、ＦＵＺＺＱＵＡ
Ｄを３に設定し、また、ＴＲＵＴＨＳＵＭが１２８に等
しいかあるいはそれよりも大きい場合には、ブロック５
２６が実行され、ＦＵＺＺＱＵＡＤを２に設定する。ブ
ロック５１８及び５１２で判定された場合に、ＦＵＺＺ
ＱＵＡＤが３又は２にそれぞれ設定された場合には、そ
れぞれのブロック５３０又は５３４が実行され、ＴＲＵ
ＴＨＳＵＭの値をヒステリシス発生量ＫＡだけ増加させ
る。このヒステリシスは、ＴＲＵＴＨＳＵＭが約６４又
は１２８の値を有する時に、ＦＵＺＺＱＵＡＤの種々の
値の間の変動の可能性を減少させるように作用する。
【００６４】ブロック５３６−５５６は、ファジー・ダ
ウンシフト・ロジックによって発生される推論基準のプ
ルダウン命令である項目ＦＵＺＺＱ２の決定に関するも
のである。換言すれば、ＦＵＺＺＱＵＡＤは、推論基準
の制御ルールで必要と思われるプルダウン・カドラント
を表し、ＦＵＺＺＱ２は、ファジー・ダウンシフト・ロ
ジックによって実際に命令されたプルダウン・カドラン
トを表す。図１５のフローダイアグラムを参照して下に
説明するように、望ましい比率決定ロジックは、望まし
い比率Ｒｄｅｓを決定する際にＦＵＺＺＱ２の状態を利
用する。
【００６５】最初にブロック５３６が実行され、ＦＵＺ
ＺＱＵＡＤ及びＦＵＺＺＱ２の状態を比較する。ＦＵＺ
ＺＱＵＡＤはＦＵＺＺＱ２よりも小さい場合には、ブロ
ック５３８−５４６が実行され、ＦＵＺＺＱ２をより低
いプルダウン・カドラントへ段階的に下げるから否かを
決定する。ブロック５３８において、惰走ダウンシフト
が進行中であると判定された場合には、ＦＵＺＺＱ２の
状態は変化しない。惰走ダウンシフトが進行しておら
ず、且つブロック５４０−５４４が満足された場合に
は、ブロック５４６が実行され、ＦＵＺＺＱ２をＦＵＺ
ＺＱＵＡＤに等しく設定し、これにより、１又はそれ以
上のカドラントによってＦＵＺＺＱ２を段階的に減分さ
せる。
【００６６】ブロック５４０は、望ましいプルダウン・
カドラントＦＵＺＺＱＵＡＤがシフトパターンの結果Ｒ
ｄｅｓに同意するか否かを判定する。もし同意すれば、
ブロック５４６が実行され、推論基準のプルダウン命令
ＦＵＺＺＱ２をＦＵＺＺＱＵＡＤに等しくなるように設
定する。同意しない場合には、ブロック５４２−５４４
が実行され、ブレーキ操作が中断されている状態を検知
する。ブロック５４２は、ブレーキ依存型の制御ルール
のいずれかの変数（すなわち、ＴＲＵＴＨ３及びＴＲＵ
ＴＨ４）が、手動のプルダウン操作を必要とさせるＴＲ
ＵＴＨＳＵＭに少なくとも部分的に関係があるか否かを
判定する。もし関係がなければ、ブロック５４６が実行
され、上述のようにＦＵＺＺＱ２をＦＵＺＺＱＵＡＤに
等しくなるように設定する。もし関係があり、この時に
ブレーキが解放されているとブロック５４４で判定され
た場合には、ブロック５４６の実行はスキップされる。
その理由は、それ以上のダウンシフト操作は不適当であ
ろうからである。この状態においては、制御はＴＲＵＴ
ＨＳＵＭ及びＦＵＺＺＱＵＡＤの値を変更しないことは
重要である。従って、その後ドライバが再びブレーキを
作動させた場合には、付記のプルダウンシフトが遅延す
ることなく生ずる。
【００６７】ＦＵＺＺＱＵＡＤがＦＵＺＺＱ２よりも大
きい場合には、ブロック５４８−５５６が実行され、フ
ァジー・ロジック速度値ＦＺＶＳＰＥＥＤを測定された
速度Ｎｖに最新化し、ＦＵＺＺＱ２をより高いプルダウ
ン・カドラントに増加させるべきか否かを判定する。推
論基準のプルダウンが必要とされない場合、すなわち、
シフトパターンが推論基準のプルダウン命令ＦＵＺＺＱ
２を要求している場合には、ブロック５４６が実行さ
れ、ＦＵＺＺＱ２をＦＵＺＺＱＵＡＤに等しくなるよう
に設定することにより、指示されたプルダウン・カドラ
ントを即座に増加させる。図１５のフローダイアグラム
を参照して下に説明するように、上記条件は、ＦＵＺＺ
Ｙ ＡＣＴＩＶＥフラグの状態によってブロック５５０
で判断する。推論基準のプルダウンが必要であり、遅延
タイマＦＺＱＤＥＬＡＹが満足されているとブロック５
５０−５５２で判定された場合には、ブロック５５４、
５５６が実行され、１カドラントだけＦＵＺＺＱ２を増
分させ、遅延タイマＦＺＱＤＥＬＡＹをクリアすなわち
リセットする。従って、図１３及び図１４のフローダイ
アグラムを参照して下に説明するように、遅延タイマ
は、適時にアップシフトを分離し、シフトの満足度を改
善する役割を果たす。
【００６８】図１３及び図１４のファジー・ロジック・
カウンタ・プロセシング・ロジックのフローダイアグラ
ムは、図９乃至図１２のファジー・ダウンシフト・ロジ
ックで使用される推論基準のパラメータ及びタイマの幾
つかを最新化する役割を果たす。ブレーキ、減速及び惰
走加速用のタイマの値は、それぞれの状態が正しい限り
において徐々に増分され、状態が正しくない時には常に
その値が減分される。ブロック５６０−５７２はタイマ
値を増分させるブロックであり、一方ブロック５７４−
５８４はタイマ値を減分させるブロックである。
【００６９】乗物のサービスブレーキが係合されている
とブロック５６０で判定された場合には、ブロック５６
２が実行され、ブレーキタイマの項目ＢＲＫＴＩＭＥを
増分させる。ブレーキが係合しておらず、乗物の加速度
が最小の基準値ＫＤを越えているとブロック５６０、５
６４で判定された場合には、ブロック５６６が実行さ
れ、惰走加速タイマの項目ＣＡＣＣＴＩＭＥが増分され
る。乗物の現速度が、ブロック５６８で決定された乗物
速度に依存する敷居値ＴＨＲＥＳＨを越えているとブロ
ック５７０で判定された場合には、減速タイマの項目Ｄ
ＥＣＴＩＭＥがブロック５７２によって増分される。上
記敷居値は、乗物速度に関連してスケジュールされ、こ
れにより、ＤＥＣＴＩＭＥの値を増分させるためには、
より低い乗物速度で増分された減速度が必要とされる。
【００７０】ブロック５８０−５８４が実行され、ブロ
ック５７４−５７８によって決定された状態の少なくと
も１つが合致しない限り、３つのタイマの項目が総て減
分される。エンジンのスロットル位置ＴＰＳが基準ＫＧ
よりも低い第１の状態は、アクセルペダルが十分に解放
されている場合には減分を禁止する。ブロック５７６に
よって決定される第２の状態は、サービスブレーキが係
合された時にタイマの減分を禁止する。第３の状態は、
ブレーキがオフであり、エンジンのスロットルの設定値
が比較的大きな割合で増加する状態と、乗物が坂を上り
始め、ドライバが与えられた乗物速度を維持しようとす
る際に生ずる状態とを決定する。この状態においては、
アップシフト操作が適当でないので、タイマ値の減分は
禁止される。いずれの状態にも合致しない場合、すなわ
ち、すろの設定値がゼロではなく比較的安定しており、
また、ブレーキが係合されていない場合には、準安定状
態が指示され、タイマ値が減分され、これにより、ＴＲ
ＵＴＨ３、ＴＲＵＴＨ４及びＴＲＵＴＨ５の値が減少す
る。
【００７１】ブロック５８６−５９６は、遅延タイマの
項目ＦＺＱＤＥＬＡＹの値を制御する。ブロック５８６
において、ＦＵＺＺＱ２の現在の状態が、ＦＵＺＺＱ２
（ＬＡＳＴ）と指示されるファジー・ロジック・カウン
タ・プロセシング・ロジックの以前の実行の後のその状
態と比較される。ＦＵＺＺＱ２の状態が以前の状態より
も低い場合には、アップシフト操作は必要とされず、ブ
ロック５８８−５９０が実行され、遅延タイマの項目Ｆ
ＵＺＺＱ２（ＬＡＳＴ）をクリア／リセットし、ＦＵＺ
ＺＱ２の現在の値に従って以前の状態の項目ＦＵＺＺＱ
２（ＬＡＳＴ）を再度初期化する。ＦＵＺＺＱ２の状態
が少なくとも以前の状態よりも高い場合には、ブロック
５９２−５９４及び５９０が実行され、遅延タイマの項
目ＦＺＱＤＥＬＡＹを増分する必要があるか否かを判定
し、次に、上述のように以前の状態の項目ＦＵＺＺＱ２
（ＬＡＳＴ）を再度初期化する。（１）エンジンのスロ
ットル位置ＤＴＰＳの変化が基準ＫＨよりも少ない場
合、（２）その項目の現在の値が図１２のブロック５５
２で決定される基準時間に等しいかあるいはそれよりも
小さい場合に、ブロック５９６でタイマの項目ＦＺＱＤ
ＥＬＡＹが増分されることが重要である。
【００７２】ブロック５９２のＤＴＰＳ状態は、乗物が
丘の麓に近づき、別の丘を上るためにドライバがスロッ
トルを増加させた時に、遅延タイマの増分を阻止するた
めに組み込まれている。この状態においては、図１３の
ブロック５７８に関して上に説明したようにアップシフ
トは不適当であり、制御装置はアップシフトを更に遅延
させるように応答する（図１２のブロック５５２−５５
４参照）。
【００７３】図１５の望ましい速度比決定フローダイア
グラムを参照すると、ブロック６００が最初に実行さ
れ、エンジンのスロットル位置ＴＰＳ及び乗物速度Ｎｖ
の関数として通常のシフトパターンの索引テーブルすな
わちルックアップ・テーブルを決め、望ましい速度比Ｒ
ｄｅｓを決定する。推論基準のプルダウン命令ＦＵＺＺ
Ｑ２が少なくともスケジュールされた比率Ｒｄｅｓより
も高い場合とブロック６０２で判定された場合には、ブ
ロック６０４−６１０が実行され、ＦＵＺＺＹＡＣＴＩ
ＶＥフラグ（図１２のブロック５５０で上に参照した）
をクリア又は設定し、Ｒｄｅｓを手動のレンジ・セレク
タ位置ＲＳＥＬと比較する。（１）実際の比率Ｒａｃｔ
がＲＳＥＬよりも高く、（２）ＲＳＥＬによって指示さ
れた比率へ切り替えることによってエンジン速度の抑制
が邪魔されない限り、望ましい比率ＲｄｅｓがＲＳＥＬ
に従ってリセットされることが重要である。
【００７４】推論基準のプルダウン命令ＦＵＺＺＱ２が
Ｒｄｅｓよりも小さい場合には、ブロック６１２が実行
され、ＦＵＺＺＹ ＡＣＴＩＶＥフラグを設定すなわち
セットする。ＦＵＺＺＱ２が、レンジ・セレクタ位置Ｒ
ＳＥＬ又は実際の比率Ｒａｃｔよりも少なくとも大きい
とブロック６１４−６１６で判定された場合には、ブロ
ック６０６−６１０が実行され、上述のように望ましい
比率Ｒｄｅｓがリセットされる。反対の場合には、ブロ
ック６２０が実行され、エンジン速度の抑制が邪魔され
るとブロック６１８で判定されない限り、望ましい比率
Ｒｄｅｓを推論基準のプルダウン命令ＦＵＺＺＱ２に等
しくなるように設定する。
【００７５】以上に説明したように、本発明の制御装置
は、手動のプルダウンシャフト操作をそのような操作が
必要とされることを推論して、自動的に開始する。険し
い地形を走行するために推奨された操作手順に慣れない
ドライバは、従来は熟練したドライバだけが享受するこ
とができた操作上の利点（例えば、シフト切り替え操作
が少なく、ブレーキの寿命が増す）を享受することがで
きる。
【００７６】本件出願の優先権主張の基準となる米国特
許出願第８４４，０５５号明細書に開示される事項、並
びに本件出願の要約書に記載される事項を参照された
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】（コンピュータ基準の）制御ユニットを含み、
本発明に従って制御される自動変速装置の概略的なダイ
アグラムである。
【図２】（コンピュータに基づく）制御ユニットを含
み、本発明に従って制御される自動変速装置の概略的な
ダイアグラムである。
【図３】シフト操作を開始するための通常のシフトスケ
ジュールをエンジン負荷（スロットル位置）及び乗物速
度の関数として示すグラフである。
【図４】本発明に従って使用される推論基準のパラメー
タに対する代表的な一連の関数を図４ａ、図４ｂ、図４
ｃ、図４ｄ、図４ｅ及び図４ｆにそれぞれ分けて示すグ
ラフである。
【図５】推論基準のダウンシフト操作が必要とされる例
を示す表である。
【図６】本発明の制御を実施する際に図１の（コンピュ
ータ基準の）制御ユニットによって実行されるコンピュ
ータプログラムを示すフローチャートである。
【図７】本発明の制御を実施する際に図１の（コンピュ
ータ基準の）制御ユニットによって実行されるコンピュ
ータプログラムを示すフローチャートである。
【図８】本発明の制御を実施する際に図１の（コンピュ
ータ基準の）制御ユニットによって実行されるコンピュ
ータプログラムを示すフローチャートである。
【図９】本発明の制御を実施する際に図１の（コンピュ
ータ基準の）制御ユニットによって実行されるコンピュ
ータプログラムを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の制御を実施する際に図１の（コンピ
ュータ基準の）制御ユニットによって実行されるコンピ
ュータプログラムを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の制御を実施する際に図１の（コンピ
ュータ基準の）制御ユニットによって実行されるコンピ
ュータプログラムを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の制御を実施する際に図１の（コンピ
ュータ基準の）制御ユニットによって実行されるコンピ
ュータプログラムを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の制御を実施する際に図１の（コンピ
ュータ基準の）制御ユニットによって実行されるコンピ
ュータプログラムを示すフローチャートである。
【図１４】本発明の制御を実施する際に図１の（コンピ
ュータ基準の）制御ユニットによって実行されるコンピ
ュータプログラムを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の制御を実施する際に図１の（コンピ
ュータ基準の）制御ユニットによって実行されるコンピ
ュータプログラムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 自動車の駆動列 １２ エンジン １４ 自動変速装置 １６ スロットル １８ エンジンの出力軸 ２０ 駆動軸 ４２、９０ 伝動軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スーザン・レッティ・リーズ アメリカ合衆国ミシガン州48017，クロー ソン，ノース・セルフリッジ・ブールヴァ ード 636 (72)発明者 ナーダー・モタメディ アメリカ合衆国ミシガン州48307，ロチェ スター・ヒルズ，デヴォンシャー・ドライ ヴ・イコール11 315

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 最も低い速度比から最も高い速度比まで
    の範囲にある複数の係合可能な速度比を提供する自動変
    速装置（１４）と、乗物の速度及び負荷に基づき係合す
    べき速度比を選択するように通常は動作する制御装置と
    を備える自動車の作動方法において、 自動車の種々の測定された作動パラメータに基づき、前
    記最も高い速度比よりも低い速度比を係合させる必要性
    を表す複数の推論信号を形成する段階と、 前記複数の推論信号の基礎群に基づき最大速度比を選択
    する段階と、 前記最大速度比及び前記制御装置により選択された速度
    比の低い方の速度比に従ってある速度比を係合させる段
    階と、を備える方法。
  2. 【請求項２】 請求項１の方法において、 前記複数の推論信号を形成する段階は、乗物速度及び勾
    配負荷を判定する段階と、低い乗物速度の所定の基準に
    関する所定の乗物速度の真実性のある第１の指示を形成
    する段階と、 複数の勾配負荷の所定の基準に関する所定の勾配負荷の
    真実性のある第２の指示を形成する段階と、 前記第１及び第２の真実性のある指示の中の低い方の指
    示に関する推論信号を形成する段階と、を備えることを
    特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 請求項１の方法において、 前記自動車は、自動変速装置（１４）を介して自動車を
    駆動するように接続されたエンジン（１２）と、 エンジンの車軸トルクを制御する位置に設けられたスロ
    ットル（１６）とを備え、 前記複数の推論信号を形成する段階は、乗物速度及びス
    ロットル位置を決定する段階と、低い乗物速度の所定の
    基準に関する所定の乗物速度の真実性のある第１の指示
    を形成する段階と、 相対的に低いスロットル位置を有する所定の基準に関す
    る決定されたスロットル位置の真実性のある第２の指示
    を形成する段階と、前記第１及び第２の真実性のある指
    示の中の低い方の指示に関する推論信号を形成する段階
    と、を備えることを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 請求項１の方法において、 前記自動車は、乗物速度を減少させるためのオペレータ
    作動型のサービスブレーキを備え、 前記複数の推論信号を形成する段階は、乗物速度、勾配
    負荷及びブレーキ作動時間を決定する段階と、 低い乗物速度の所定の基準に関する決定された乗物速度
    の真実性のある第１の指示を形成する段階と、 複数の勾配負荷の所定の基準に関する決定された勾配負
    荷の真実性のある第２の指示を形成する段階と、 相対的に長いブレーキ作動時間の所定の基準に関する決
    定されたブレーキ作動時間の真実性のある第３の指示を
    形成する段階と、 前記第１、第２及び第３の真実性のある指示の中の最も
    低い指示に関する推論信号を形成する段階と、を備える
    ことを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】 請求項１の方法において、 前記複数の推論信号を形成する段階は、乗物速度、及び
    所定量を越えた乗物の減速時間を決定する段階と、 低い乗物速度の所定の基準に関する決定された乗物速度
    の真実性のある第１の指示を形成する段階と、 相対的に乗物の長い減速時間の所定の基準に関する決定
    された乗物減速時間の真実性のある第２の指示を形成す
    る段階と、 前記第１及び第２の真実性のある指示の中の低いほうの
    指示に関して推論信号を形成する段階と、を備えること
    を特徴とする方法。
  6. 【請求項６】 請求項１の方法において、 前記複数の推論信号を形成する段階は、乗物速度、所定
    量を越える乗物の減速時間、及び惰走の間の乗物の加速
    時間を決定する段階と、 低い乗物速度の所定の基準に関する決定された乗物速度
    の真実性のある第１の表示を形成する段階と、 相対的に長い減速時間の所定の基準に関して決定された
    所定量を越える乗物の減速時間の真実性のある第２の表
    示を形成する段階と、 相対的に長い惰走加速時間の所定の基準に関する惰走の
    間の決定された乗物の加速時間の真実性のある第３の指
    示を形成する段階と、 前記第１、第２及び第３の真実性のある指示の中の最も
    低い指示に関する推論信号を形成する段階と、を備える
    ことを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】 請求項１の方法において、 前記自動車は、オペレータ作動型のサービスブレーキを
    備え、 前記複数の推論信号を形成する段階は、前記サービスブ
    レーキの作動を検出している間には、ブレーキ時間の信
    号を周期的に増分させ、また、前記サービスブレーキが
    作動していないことを検知している間は、前記ブレーキ
    時間信号を周期的に減分することにより、ブレーキ作動
    時間を測定する段階、を備えることを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】 請求項７の方法において、 前記自動車は、自動変速装置（１４）を介して自動車を
    駆動するように接続されたエンジン（１２）と、 前記エンジンの車軸トルクを制御する位置に設けられた
    スロットル（１６）とを備え、 該方法は、前記スロットル位置の増加の速度に関する要
    求された加速度状態を検出する段階と、 前記要求された加速度の状態を検知している限りは、前
    記ブレーキ時間の信号の減分を保留する段階と、を備え
    ることを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 請求項１の方法において、 前記自動車は、オペレータ作動型のサービスブレーキ
    と、 自動変速装置（１４）を介して自動車を駆動するように
    接続されたエンジン（１２）と、 前記エンジンの車軸トルクを制御する位置に設けられた
    スロットル（１６）とを備え、 前記複数の推論信号を形成する段階は、乗物の減速度が
    減速度の敷居値を越えている限りは、減速時間信号を周
    期的に増分させ、また、サービスブレーキが解放されて
    おり、前記スロットルの位置が基準位置を越えている間
    には、前記減速時間信号を周期的に減分することによ
    り、乗物の減速時間を測定する段階を備えることを特徴
    とする方法。
  10. 【請求項１０】 請求項９の方法において、 前記減速度の敷居値は、乗物速度が減少するに従って増
    大することを特徴とする方法。
  11. 【請求項１１】 請求項９の方法において、 前記スロットル（１６）の位置の増加速度に関する要求
    された加速度状態を検出する段階と、 要求された加速度の状態が検出されている間は、前記減
    速時間信号の減分を保留する段階と、を備えることを特
    徴とする方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１の方法において、 前記自動車は、オペレータ作動型のサービスブレーキ
    と、 自動変速装置（１４）介して自動車を駆動するように接
    続されたエンジン（１２）と、 該エンジンの車軸トルクを制御する位置に設けられたス
    ロットル（１６）とを備え、 前記複数の推論信号を形成する段階は、前記サービスブ
    レーキが作動しておらず、乗物の加速度がある敷居値を
    越えている場合には、惰走加速時間信号を周期的に増分
    し、また、前記サービスブレーキが作動しておらず、前
    記スロットルの位置が基準位置を越えている時には、前
    記惰走加速時間信号を周期的に減分することによって、
    惰走加速時間を測定する段階、を備えることを特徴とす
    る方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１２の方法において、 前記スロットル（１６）の位置の増加速度に関する要求
    された加速度状態を検出する段階と、 要求された加速度の状態が検出されている間は、前記惰
    走加速時間信号の減分を保留する段階、とを備えること
    を特徴とする方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１の方法において、 前記ある速度比を係合させる段階は、推論基準の信号の
    和が前記選択された最大速度比よりも高いある速度比に
    対応する時に、選択された最大速度比が以前に変化して
    から所定の時間が経過するまで、前記選択された最大速
    度比の増加を遅延させる段階を備えることを特徴とする
    方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１４の方法において、 前記自動車は、自動変速装置（１４）を介して自動車を
    駆動するように接続されたエンジン（１２）と、 該エンジンの車軸トルクを制御する位置に設けられたス
    ロットル（１６）とを備え、 該方法は、前記スロットルの位置の増加速度に関する要
    求された加速度の状態を検出する段階と、 前記要求された加速度の状態が検出されている間は、前
    記選択された最大速度比の増加を更に遅延させる段階、
    とを備えることを特徴とする方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１の方法において、 前記自動車は、オペレータ作動型のサービスブレーキを
    備え、 前記測定された作動パラメータのあるものは前記サービ
    スブレーキの動作に依存し、前記速度比を係合させる段
    階は、前記測定されたある作動パラメータに基づく推論
    信号が前記最も高い速度比よりも低いある速度比を係合
    させる必要があることを指示するブレーキ状態を検出す
    る段階と、 前記ブレーキ状態の検出に応じて、前記推論信号の和が
    前記選択された最大速度比よりも低いある速度比に対応
    しており、且つ、ブレーキが作動されていないことを検
    出している間は、前記選択された最大速度比の減分を保
    留する段階とを備えることを特徴とする方法。
JP5041487A 1992-03-02 1993-03-02 自動変速装置の作動方法 Pending JPH062763A (ja)

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