DE112021001704T5

DE112021001704T5 - Fahrzeugregelungsvorrichtung, Fahrzeugregelungsverfahren und Fahrzeugregelungssystem

Info

Publication number: DE112021001704T5
Application number: DE112021001704.7T
Authority: DE
Inventors: Ryusuke Hirao; Nobuyuki Ichimaru
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2020-03-18
Filing date: 2021-03-05
Publication date: 2023-02-02
Also published as: KR102654627B1; WO2021187161A1; JPWO2021187161A1; KR20220110319A; JP7393520B2; CN115298045A; US20230100858A1

Abstract

Ein Regler umfasst einen Berechnungsverarbeitungsabschnitt, der konfiguriert ist, eine vorbestimmte Berechnung basierend auf einem eingegebenen Fahrzeugzustandsbetrag durchzuführen und eine Zieldämpfungskraft auszugeben, und eine Dämpfungskraftkarte, die konfiguriert ist, einen Regelbefehlswert zum Regeln eines variablen Dämpfers basierend auf der Zieldämpfungskraft zu erfassen. Der Berechnungsverarbeitungsabschnitt führt die Berechnung unter Verwendung eines Lernergebnisses durch, das dadurch erfasst wird, dass der Berechnungsverarbeitungsabschnitt veranlasst wird, Paare aus einer Vielzahl von Zielbeträgen zu lernen, die unter Verwendung eines vorbestimmten Bewertungsverfahrens erfasst wurden, das im Voraus in Bezug auf eine Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugzustandsbeträgen als Paare von Teilen von Eingabe- und Ausgabedaten vorbereitet wurde.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugregelungsvorrichtung, ein Fahrzeugregelungsverfahren und ein Fahrzeugregelungssystem.
STAND DER TECHNIK
PTL 1 offenbart, dass eine Differenz zwischen einer zeitlichen Ableitung der Entropie innerhalb eines Stoßdämpfers und einer zeitlichen Ableitung der Entropie, die von einer Regelungsvorrichtung, die den Stoßdämpfer steuert, dem Stoßdämpfer bereitgestellt wird, berechnet wird, und dass ein Regelungsparameter der oben beschriebenen Regelungsvorrichtung basierend auf einem genetischen Algorithmus unter Verwendung dieser Differenz als Bewertungsfunktion optimiert wird, um den Stoßdämpfer mit einer nichtlinearen Bewegungscharakteristik optimal zu regeln.
ZITATLISTE
PATENTLITERATUR
PTL 1: japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2000-207002
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Die Regelung der Dämpfungskraft einer Fahrwerksaufhängung muss dann so reagieren, dass sie die Gewichtung der Bewertungsfunktion und die Dämpfungskraftcharakteristik entsprechend den Präferenzen eines Fahrers (eines Bedieners) und/oder den geforderten Spezifikationen im tatsächlichen Gebrauch ändert. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, eine Verbesserungsidee zu untersuchen, mit der diese Anforderung leicht erfüllt werden kann.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Ein Ziel eines Aspekts der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrzeugregelungsvorrichtung, ein Fahrzeugregelungsverfahren und ein Fahrzeugregelungssystem bereitzustellen, die in der Lage sind, eine Dämpfungskraftcharakteristik entsprechend der Präferenz und/oder den erforderlichen Spezifikationen eines Fahrers zu ändern.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugregelungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die einen Krafterzeugungsmechanismus umfasst, der konfiguriert ist, eine Kraft zwischen einem Fahrzeugkörper des Fahrzeugs und einem Rad des Fahrzeugs einzustellen. Die Fahrzeugregelungsvorrichtung umfasst einen Berechnungsverarbeitungsabschnitt, der konfiguriert ist, eine vorbestimmte Berechnung basierend auf einem eingegebenen Fahrzeugzustandsbetrag durchzuführen und einen Zielbetrag auszugeben, und einen Regelbefehlswerterfassungsabschnitt, der konfiguriert ist, einen Regelbefehlswert zum Regeln des Krafterzeugungsmechanismus basierend auf dem Zielbetrag zu erfassen. Der Berechnungsverarbeitungsabschnitt führt die Berechnung unter Verwendung eines Lernergebnisses durch, das dadurch erfasst wird, dass der Berechnungsverarbeitungsabschnitt veranlasst wird, Paare aus einer Vielzahl von Zielbeträgen zu lernen, die unter Verwendung eines vorbestimmten Bewertungsverfahrens erfasst werden, das im Voraus in Bezug auf eine Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugzustandsbeträgen als Paare von Teilen von Eingabe- und Ausgabedaten vorbereitet wurde.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugregelverfahren für ein Fahrzeug, das einen Krafterzeugungsmechanismus umfasst, der konfiguriert ist, eine Kraft zwischen einem Fahrzeugkörper des Fahrzeugs und einem Rad des Fahrzeugs einzustellen. Das Fahrzeugregelverfahren umfasst einen Berechnungsverarbeitungsschritt, in dem eine vorbestimmte Berechnung basierend auf einem eingegebenen Fahrzeugzustandsbetrag durchgeführt und ein Zielbetrag ausgegeben wird, und einen Regelbefehlswerterfassungsschritt, in dem ein Regelbefehlswert erfasst wird, um den Krafterzeugungsmechanismus auf der Grundlage des Zielbetrags zu regeln. Der Berechnungsverarbeitungsabschnitt umfasst die Durchführung der Berechnung unter Verwendung eines Lernergebnisses, das dadurch erfasst wird, dass ein Berechnungsverarbeitungsabschnitt veranlasst wird, Paare aus einer Vielzahl von Zielbeträgen zu lernen, die unter Verwendung eines vorbestimmten Bewertungsverfahrens erfasst wurden, das im Voraus in Bezug auf eine Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugzustandsbeträgen als Paare von Teilen von Eingabe- und Ausgabedaten vorbereitet wurde.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugregelungssystem, umfassend einen Krafterzeugungsmechanismus, der konfiguriert ist, eine Kraft zwischen einem Fahrzeugkörper eines Fahrzeugs und einem Rad des Fahrzeugs einzustellen, und einen Regler. Der Regler umfasst einen Berechnungsverarbeitungsabschnitt, der konfiguriert ist, eine vorbestimmte Berechnung basierend auf einem eingegebenen Fahrzeugzustandsbetrag durchzuführen und einen Zielbetrag auszugeben, und einen Regelbefehlswerterfassungsabschnitt, der konfiguriert ist, einen Regelbefehlswert zum Regeln des Krafterzeugungsmechanismus basierend auf dem Zielbetrag zu erfassen. Der Berechnungsverarbeitungsabschnitt ist konfiguriert, die Berechnung unter Verwendung eines Lernergebnisses durchzuführen, das dadurch erfasst wird, dass der Berechnungsverarbeitungsabschnitt veranlasst wird, Paare einer Vielzahl von Zielbeträgen zu lernen, die unter Verwendung eines vorbestimmten Bewertungsverfahrens erfasst wurden, das im Voraus in Bezug auf eine Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugzustandsbeträgen als Paare von Teilen von Eingabe- und Ausgabedaten vorbereitet wurde.
Gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung kann die Dämpfungskraftcharakteristik entsprechend den Präferenzen des Fahrers und/oder den geforderten Spezifikationen verändert werden.
Figurenliste

1 stellt schematisch ein Fahrzeugregelungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform dar.
2 stellt ein Verfahren zum Training eines DNN eines Reglers gemäß der ersten Ausführungsform und einer dritten Ausführungsform dar.
3 stellt spezifische Beispiele für eine erste Karte und eine zweite Karte dar, die eine Gewichtskoeffizientenberechnungskarte umfassen.
4 stellt charakteristische Linien dar, die Änderungen einer Straßenoberflächenverschiebung, einer gefederten Beschleunigung, eines gefederten Rucks, einer Kolbengeschwindigkeit, eines aktuellen Werts und einer Dämpfungskraft über die Zeit in Bezug auf die erste Ausführungsform und ein Vergleichsbeispiel anzeigen.
5 stellt ein Fahrzeugregelungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform dar.
6 stellt ein Fahrzeugregelungssystem gemäß einer vierten Ausführungsform dar.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der folgenden Beschreibung werden eine Fahrzeugregelungsvorrichtung, ein Fahrzeugregelungsverfahren und ein Fahrzeugregelungssystem gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben, wobei ein Beispiel angeführt wird, bei dem sie auf ein vierrädriges Automobil angewendet werden.
In 1 sind beispielsweise ein linkes und ein rechtes Vorderrad sowie ein linkes und ein rechtes Hinterrad (im Folgenden zusammenfassend als Räder 2 bezeichnet) unter einem Fahrzeugkörper 1 angebracht, der eine Hauptstruktur eines Fahrzeugs bildet. Diese Räder 2 umfassen jeweils einen Reifen 3. Der Reifen 3 fungiert als Feder, die feine Unebenheiten der Straßenoberfläche abfedert.
Eine Fahrwerksaufhängungsvorrichtung 4 ist bereitgestellt, um zwischen dem Fahrzeugkörper 1 und dem Rad 2 angeordnet zu werden. Die Fahrwerksaufhängungsvorrichtung 4 umfasst eine Fahrwerksaufhängungsfeder 5 (im Folgenden als Feder 5 bezeichnet) und einen in der Dämpfungskraft einstellbaren Stoßdämpfer (im Folgenden als variabler Dämpfer 6 bezeichnet), der so bereitgestellt ist, dass er parallel zur Feder 5 angeordnet und zwischen dem Fahrzeugkörper 1 und dem Rad 2 angeordnet ist. 1 stellt schematisch die Konfiguration für den Fall dar, dass ein Satz von Fahrwerksaufhängungsvorrichtungen 4 zwischen dem Fahrzeugkörper 1 und dem Rad 2 bereitgestellt ist. Bei einem vierrädrigen Kraftfahrzeug ist die Fahrwerksaufhängungsvorrichtung 4 so angebracht, dass insgesamt vier Sätze unabhängig voneinander zwischen den vier Rädern 2 und dem Fahrzeugkörper 1 bereitgestellt werden.
Bei dem variablen Dämpfer 6 der Fahrwerksaufhängungsvorrichtung 4 handelt es sich um einen Krafterzeugungsmechanismus, der eine einstellbare Kraft zwischen der Seite des Fahrzeugkörpers 1 und der Seite des Rades 2 erzeugt. Der variable Dämpfer 6 ist unter Verwendung eines in der Dämpfungskraft einstellbaren hydraulischen Stoßdämpfers ausgebildet. Der Dämpfer 6 ist mit einem Dämpfungskrafteinstellaktuator 7 ausgestattet, der durch ein Dämpfungskraftjustierventil oder dergleichen gebildet wird, um die Charakteristik einer erzeugten Dämpfungskraft (d.h. eine Dämpfungskraftcharakteristik) kontinuierlich von einer harten Charakteristik (einer hohen Charakteristik) zu einer weichen Charakteristik (einer niedrigen Charakteristik) einzustellen. Der Dämpfungskrafteinstellaktuator 7 muss nicht notwendigerweise so konfiguriert sein, dass er die Dämpfungskraftcharakteristik stufenlos einstellt, sondern kann auch so konfiguriert sein, dass er die Dämpfungskraft beispielsweise in einer Vielzahl von Schritten einstellt, die gleich oder größer als zwei Schritte sind. Ferner kann der variable Dämpfer 6 ein Dämpfer mit Druckregelung oder ein Dämpfer mit Durchflussregelung sein.
Ein gefederter Beschleunigungssensor 8 erkennt die vertikale Beschleunigung des Fahrzeugkörpers 1 (die gefederte Seite). Der gefederte Beschleunigungssensor 8 ist an einer beliebigen Stelle des Fahrzeugkörpers 1 bereitgestellt. Der Beschleunigungssensor 8 ist am Fahrzeugkörper 1 angebracht, z. B. in der Nähe des variablen Dämpfers 6. Der Beschleunigungssensor 8 erkennt die Beschleunigung einer vertikalen Schwingung auf der Seite des Fahrzeugkörpers 1, die der sogenannten gefederten Seite entspricht, und gibt ein Erfassungssignal davon an eine elektronische Regelung 11 (im Folgenden als ECU 11 bezeichnet) aus.
Ein Fahrzeughöhensensor 9 erkennt die Höhe des Fahrzeugkörpers 1. Als Fahrzeughöhensensor 9 ist eine Vielzahl von (z.B. vier) Fahrzeughöhensensoren z.B. auf der der gefederten Seite entsprechenden Seite des Fahrzeugkörpers 1 jeweils in Bezug auf die Räder 2 bereitgestellt. Mit anderen Worten, jeder der Fahrzeughöhensensoren 9 erkennt die Position des Fahrzeugkörpers 1 relativ zu jedem der Räder 2 (die Höhenposition) und gibt ein entsprechendes Erkennungssignal an die ECU 11 aus. Der Fahrzeughöhensensor 9 und der gefederte Beschleunigungssensor 8 bilden einen Fahrzeugzustandsbetragserfassungsabschnitt, der einen Fahrzeugzustandsbetrag erkennt. Der Fahrzeugzustandsbetrag ist nicht auf die vertikale Beschleunigung des Fahrzeugkörpers 1 und die Höhe des Fahrzeugkörpers 1 beschränkt. Der Fahrzeugzustandsbetrag kann beispielsweise eine Relativgeschwindigkeit umfassen, die durch Differenzierung der Höhe des Fahrzeugkörpers 1 (der Fahrzeughöhe) erfasst wird, und eine Vertikalgeschwindigkeit, die durch Integration der vertikalen Beschleunigung des Fahrzeugkörpers 1 erfasst wird. In diesem Fall umfasst der Fahrzeugzustandsbetragserfassungsabschnitt neben dem Fahrzeughöhensensor 9 und dem gefederten Beschleunigungssensor 8 z.B. auch einen Differenzierer, der die Fahrzeughöhe differenziert, und einen Integrierer, der die vertikale Beschleunigung integriert.
Ein Straßenoberflächenmesssensor 10 bildet einen Straßenoberflächenprofilerfassungsabschnitt, der ein Straßenoberflächenprofil als Straßenoberflächeninformation erkennt. Der Straßenoberflächenmesssensor 10 wird z.B. durch eine Vielzahl von Millimeterwellenradaren gebildet. Der Straßenoberflächenmesssensor 10 misst und erkennt den Zustand einer vor dem Fahrzeug liegenden Straßenoberfläche (genauer gesagt, umfasst er den Abstand und den Winkel zu der zu erfassenden Straßenoberfläche sowie die Bildschirmposition und den Abstand). Der Straßenoberflächenmesssensor 10 gibt das Straßenoberflächenprofil basierend auf einem Erkennungswert der Straßenoberfläche aus.
Der Straßenoberflächenmesssensor 10 kann beispielsweise eine Kombination aus einem Millimeterwellenradar und einer monokularen Kamera sein, oder er kann durch eine Stereokamera gebildet werden, die ein Paar linke und rechte Bildsensoren (z.B. Digitalkameras) umfasst, wie beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung Öffentliche Offenbarungs-Nr. 2011-138244 diskutiert. Der Straßenoberflächenmesssensor 10 kann durch einen Ultraschallabstandssensor oder dergleichen gebildet werden.
Die ECU 11 ist an der Seite des Fahrzeugkörpers 1 des Fahrzeugs als Regelungsvorrichtung angebracht, die für die Verhaltensregelung zuständig ist, die z.B. die Haltungskontrolle des Fahrzeugs umfasst. Die ECU 11 wird z.B. unter Verwendung eines Mikrocomputers gebildet. Die ECU 11 umfasst einen Speicher 11A, in dem Daten gespeichert werden können. Die ECU 11 umfasst einen Regler 12.
Die Eingangsseite der ECU 11 ist mit dem gefederten Beschleunigungssensor 8, dem Fahrzeughöhensensor 9, dem Straßenoberflächenmesssensor 10 und einem Modusschalter 17 verbunden. Die Ausgangsseite der ECU 11 ist mit dem Dämpfungskrafteinstellaktuator 7 des variablen Dämpfers 6 verbunden. Der Regler 12 der ECU 11 erfasst das Straßenoberflächenprofil und den Fahrzeugzustandsbetrag basierend auf dem Erkennungswert der vertikalen Schwingungsbeschleunigung durch den gefederten Beschleunigungssensor 8, dem Erkennungswert der Fahrzeughöhe des Fahrzeughöhensensors 9 und dem Erkennungswert der Straßenoberfläche durch den Straßenoberflächenmesssensor 10. Der Regler 12 berechnet eine Kraft, die von dem variablen Dämpfer 6 (einem Krafterzeugungsmechanismus) der Fahrwerksaufhängungsvorrichtung 4 basierend auf dem Straßenoberflächenprofil und dem Fahrzeugzustandsbetrag erzeugt werden sollte, und gibt ein Befehlssignal davon an den Dämpfungskrafteinstellaktuator 7 der Fahrwerksaufhängungsvorrichtung 4 aus.
Die ECU 11 speichert die Daten des Fahrzeugzustandsbetrages und der Straßenoberflächeneingabe in den Speicher 11A für beispielsweise mehrere Sekunden, während derer das Fahrzeug um etwa 10 bis 20 m fährt. Als Ergebnis erzeugt die ECU 11 chronologische Daten der Straßenoberflächeneingabe (das Straßenoberflächenprofil) und chronologische Daten des Fahrzeugzustandsbetrages, wenn das Fahrzeug um einen vorbestimmten Abstand fährt. Der Regler 12 regelt die Dämpfungskraft, die von dem variablen Dämpfer 6 erzeugt werden soll, basierend auf den zeitlichen Daten des Straßenoberflächenprofils und des Fahrzeugzustandsbetrages.
Der Regler 12 umfasst einen Berechnungsverarbeitungsabschnitt 13 und eine Dämpfungskraftkarte 16. Der Berechnungsverarbeitungsabschnitt 13 führt basierend auf dem eingegebenen Fahrzeugzustandsbetrag eine vorbestimmte Berechnung durch und gibt eine Zieldämpfungskraft aus, die als ein Zielbetrag dient. Der Berechnungsverarbeitungsabschnitt 13 führt die Berechnung unter Verwendung eines Lernergebnisses durch, das dadurch verwendet wird, dass der Berechnungsverarbeitungsabschnitt 13 (ein DNN 15) (ein tiefes neuronales Netz) veranlasst wird, Paare einer Vielzahl von Zieldämpfungskräften zu lernen, die unter Verwendung eines vorbestimmten Bewertungsverfahrens (einer Bewertungsfunktion J) erfasst wurden, das im Voraus in Bezug auf eine Vielzahl von jeweiligen Fahrzeugzustandsbeträgen als Paare von Teilen von Eingabe- und Ausgabedaten vorbereitet wurde. Zu diesem Zeitpunkt führt der Berechnungsverarbeitungsabschnitt 13 die Berechnung durch, wobei er zusätzlich die eingegebene Straßenoberflächeninformation (das Straßenoberflächenprofil) berücksichtigt. Um dies zu erreichen, führt der Berechnungsverarbeitungsabschnitt 13 die Berechnung unter Verwendung eines Lernergebnisses durch, das dadurch erfasst wird, dass der Berechnungsverarbeitungsabschnitt 13 veranlasst wird, Paare einer Vielzahl von Zieldämpfungskräften zu lernen, die unter Verwendung des vorbestimmten Bewertungsverfahrens (der Bewertungsfunktion J) erfasst wurden, das im Voraus in Bezug auf die Vielzahl von unterschiedlichen Fahrzeugzustandsbeträgen und eine Vielzahl von unterschiedlichen Teilen der Straßenoberfläche als Paare von Teilen von Eingabe- und Ausgabedaten vorbereitet wurde. Der Berechnungsverarbeitungsabschnitt 13 umfasst eine Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 und das bereits trainierte DNN 15. In diesem Fall ist das Lernergebnis Gewichtskoeffizienten Wij, die durch tiefes lernen (engl. „Deep Learning“) erfasst werden, das ein neuronales Netz für das Lernen verwendet.
Eine Vielzahl von Paaren unterschiedlicher Gewichtskoeffizienten Wij _HighGain und Wij _LowGain, die durch die Anwendung des tiefen Lernens unter Verwendung einer Vielzahl unterschiedlicher Gewichte (Gewichte der Bewertungsfunktion J) erfasst werden, wird in die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 eingestellt. Die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 erfasst ein einzelnes Paar von Gewichtskoeffizienten Wij, das basierend auf der Vielzahl von Paaren verschiedener Gewichtskoeffizienten Wij_HighGain und Wij_ LowGain gemäß einer vorgegebenen Eingangsbedingung spezifiziert ist.
Der Modusschalter 17 ist mit der Eingangsseite der Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 verbunden. Der Modusschalter 17 ist an dem Fahrzeugkörper 1 bereitgestellt. Der Modusschalter 17 umfasst zum Beispiel drei Modi, nämlich „Sport“, „Normal“ und „Komfort“. Der Modusschalter 17 wählt einen dieser drei Modi aus. Der Modusschalter 17 gibt ein Signal des gewählten Modus an die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 der ECU 11 aus. In diesem Fall ist die vorgegebene Bedingung, die in die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 eingegeben wird, der durch den Modusschalter 17 ausgewählte Modus.
Die Vielzahl von Paaren (z.B. zwei Paare) von bereits gelernten Gewichtskoeffizienten Wij _HighGain und Wij_LowGain wird in die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 eingestellt. Die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 berechnet ein neues einzelnes Paar von Gewichtskoeffizienten Wij, indem sie diese Vielzahl von Paaren von Gewichtskoeffizienten Wij_HighGain und Wij_LowGain entsprechend dem mit dem Modusschalter 17 ausgewählten Modus kombiniert. Die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 stellt das berechnete einzelne Paar von Gewichtskoeffizienten Wij auf den DNN 15 ein.
Wie in 3 dargestellt, umfasst die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 eine erste Karte 14A und eine zweite Karte 14B. Die erste Karte 14A ist eine Modus-SW-GSP-Karte, die die Beziehung zwischen dem Modusausgang des Modusschalters 17 und einem Gain Scheduling Parameter (GSP) angibt. Die erste Karte 14A berechnet den GSP entsprechend der vom Modusschalter 17 gewählten Betriebsart. Zum Beispiel wird der GSP im Modus „Sport“ auf 0,9 berechnet. Im Modus „Normal“ wird der GSP auf 0,44 berechnet. In der Betriebsart „Komfort“ wird der GSP mit 0,1 berechnet.
Die zweite Karte 14B ist eine GSP-Gewichtskoeffizientenkarte, die die Beziehung zwischen den Gewichtskoeffizienten und dem GSP angibt. Die zweite Karte 14B berechnet das neue einzelne Paar von Gewichtskoeffizienten Wij, indem sie die voreingestellte Vielzahl von Paaren (z. B. zwei Paare) von Gewichtskoeffizienten Wij_HighGain und Wij_LowGain gemäß der GSP-Ausgabe der ersten Karte 14A kombiniert. Das erste Paar von Gewichtungskoeffizienten Wij_HighGain umfasst beispielsweise die Gewichtungskoeffizienten Whigh_11, ... und Whigh_ij und entspricht dem Fall, dass der GSP mit dem Wert 1 berechnet wird. Andererseits umfasst das zweite Gewichtskoeffizientenpaar Wij_LowGain die Gewichtskoeffizienten Wlow_11, ..., und Wlow_ij und entspricht einem GSP-Wert von 0. Daher berechnet die zweite Karte 14B das neue einzelne Paar von Gewichtskoeffizienten Wij, indem sie beispielsweise eine lineare Interpolation auf diese beiden Gewichtskoeffizientenpaare Wij _HighGain und Wij_LowGain basierend auf der GSP-Ausgabe der ersten Karte 14A anwendet. Die zweite Karte 14B stellt das berechnete einzelne Paar von Gewichtskoeffizienten Wij auf den DNN 15 ein.
Die Methode zur Interpolation der Gewichtskoeffizienten ist nicht auf die lineare Interpolation beschränkt, und es können verschiedene Arten von Interpolationsmethoden verwendet werden. Die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 ist nicht auf die Konfiguration mit den beiden Karten (die erste Karte 14A und die zweite Karte 14B) beschränkt und kann auch eine einzige Karte umfassen. In diesem Fall spezifiziert die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte das neue einzelne Paar von Gewichtskoeffizienten Wij durch Kombination der Vielzahl von Paaren von Gewichtskoeffizienten Wij_HighGain und Wij_LowGain gemäß dem Modus.
Das DNN 15 ist ein Befehlswerterfassungsabschnitt, der die Berechnung unter Verwendung des neuronalen Netzes mit den dazu eingestellten spezifischen Gewichtskoeffizienten Wij durchführt. Der Regler 12 erfasst die zeitlichen Daten der Straßenoberflächeneingabe (das Straßenoberflächenprofil) und die zeitlichen Daten des Fahrzeugzustandsbetrags basierend auf dem Erkennungswert der vertikalen Schwingungsbeschleunigung durch den Fahrzeughöhensensor 8, dem Erkennungswert der Fahrzeughöhe durch den Straßenoberflächenmesssensor 9 und dem Erkennungswert der Straßenoberfläche durch den Straßenoberflächenmesssensor 10. Der DNN 15 des Reglers 12 gibt basierend auf den zeitlichen Daten der Straßenoberfläche und den zeitlichen Daten des Fahrzeugzustandsbetrages zeitliche Daten der als Zielbetrag dienenden Zieldämpfungskraft aus. Zu diesem Zeitpunkt entspricht die neueste Zieldämpfungskraft einer zum gegenwärtigen Zeitpunkt optimalen Zieldämpfungskraft (einer optimalen Zieldämpfungskraft).
Die Dämpfungskraftkarte 16 ist ein Regelbefehlswerterfassungsabschnitt, der einen Regelbefehlswert zum Regeln des variablen Dämpfers 6 (des Krafterzeugungsmechanismus) basierend auf der Zieldämpfungskraft (dem Zielbetrag) erfasst. Die Dämpfungskraftkarte 16 zeigt die Beziehung zwischen der Zieldämpfungskraft und dem an den variablen Dämpfer 6 ausgegebenen Befehlswert an. Die Dämpfungskraftkarte 16 gibt basierend auf der zuletzt vom DNN 15 erfassten Zieldämpfungskraft und der Relativgeschwindigkeit zwischen der gefederten Seite und der ungefederten Seite, die den Fahrzeugzustandsbetrag umfasst, einen Befehlswert für die Dämpfungskraft aus. Aufgrund dieser Regelung konfiguriert der Regler 12 den für das aktuelle Fahrzeug und die Straßenoberfläche am besten geeigneten Befehlswert für die Dämpfungskraft. Der Sollwert für die Dämpfungskraft entspricht beispielsweise einem aktuellen Wert für die Ansteuerung des Dämpfungskrafteinstellaktuators 7.
Nachfolgend wird das Verfahren zum Trainieren des DNN 15 des Reglers 12 unter Bezugnahme auf das in 2 dargestellte Schema beschrieben. Das DNN 15 wird aufgebaut, indem (1) ein direkter optimaler Regelbefehlswert gesucht wird, (2) der Befehlswert gelernt wird, (3) die Gewichtskoeffizienten heruntergeladen werden und (4) die Gewichtskoeffizienten berechnet und eingestellt werden.
Zunächst wird ein analytisches Modell 20, das ein Fahrzeugmodell 21 umfasst, konstruiert, um nach dem direkten optimalen Regelbefehlswert zu suchen. 2 stellt ein Beispiel für den Fall dar, dass das Fahrzeugmodell 21 ein Einradmodell ist. Bei dem Fahrzeugmodell 21 kann es sich beispielsweise um ein Modell eines Paares von zwei linken und zwei rechten Rädern oder um ein Vierradmodell handeln. Die Eingabe der Straßenoberfläche und der optimale Befehlswert (die optimale Zieldämpfungskraft) von einem Direktoptimalregelabschnitt 22 werden in das Fahrzeugmodell 21 eingegeben. Der Direktoptimalregelabschnitt 22 berechnet den optimalen Regelbefehlswert gemäß dem folgenden Verfahren für die Suche nach dem direkten optimalen Regelbefehlswert.
(1) Suche nach dem direkten optimalen Regelbefehlswert Der Direktoptimalregelabschnitt 22 sucht nach dem optimalen Regelbefehlswert durch eine iterative Berechnung, die das analytische Modell 20 einschließlich des Fahrzeugmodells 21 im Voraus verwendet. Die Suche nach dem optimalen Anweisungswert wird als das folgende Problem der optimalen Regelung formuliert, und der optimale Anweisungswert wird numerisch analytisch unter Verwendung des Optimierungsverfahrens berechnet.
Nehmen wir an, dass die Bewegung des Zielfahrzeugs durch eine Gleichung 1 in Form einer Zustandsgleichung ausgedrückt wird. Dann repräsentiert ein Punkt in der Gleichung ein Differential erster Ordnung in Bezug auf die Zeit t (d/dt).
$\dot{x} (t) = f {x (t), u (t)}$
In der Gleichung 1 repräsentieren x und u den Betrag des Zustands bzw. einen Eingang für die Regelung. Die Anfangsbedingung der Zustandsgleichung wird bereitgestellt, wie in Gleichung 2 angegeben.
$x (t_{0}) = x_{0}$
Eine Bedingungsgleichung und eine Bedingungsungleichung, die von einem Anfangszeitpunkt t0 bis zu einem Endzeitpunkt tf gelten, werden durch Gleichung 3 bzw. Gleichung 4 ausgedrückt.
$ψ = ψ {x (t), u (t)} = 0$
$θ = θ {x (t), u (t)} \leq 0$
Das optimale Regelungsproblem ist ein Problem der Suche nach einer solchen Regelungseingabe u(t), dass die Bewertungsfunktion J, ausgedrückt als Gleichung 5, minimiert wird, während die Zustandsgleichung, ausgedrückt als Gleichung 1, die Anfangsbedingung, ausgedrückt als Gleichung 2, und die Bedingungen, ausgedrückt als Gleichung 3 und Gleichung 4, erfüllt sind.
$J = \int_{t_{0}}^{t_{f}} ϕ {x (t), u (t)} dt = 0$
Es ist äußerst schwierig, das Problem der optimalen Regelung, das den Bedingungen unterliegt, auf die oben beschriebene Weise zu lösen. Daher wird als Optimierungsmethode eine direkte Methode verwendet, die die Bedingungen einfach handhaben kann. Diese Methode ist eine Methode, die das Problem der optimalen Regelung in ein Problem der Parameteroptimierung umwandelt und eine Lösung unter Verwendung der Optimierungsmethode erfasst.
Der Zeitraum vom Anfangszeitpunkt t0 bis zum Endzeitpunkt tf wird in N Abschnitte unterteilt, um das Problem der optimalen Regelung in das Problem der Parameteroptimierung umzuwandeln. Unter der Annahme, dass t1, t2, ..., und tN die jeweiligen Endzeitpunkte der Abschnitte repräsentieren, wird die Beziehung zwischen ihnen wie in Gleichung 6 angegeben ausgedrückt.
$t_{0} < t_{1} < t_{2} < \dots < t_{X - 1} < t_{X} = t_{f}$
Kontinuierliche Eingaben u(t) können durch diskrete Werte ui zu den jeweiligen Endzeitpunkten der Abschnitte ersetzt werden, wie in Gleichung 7 angegeben.
$u_{i} \equiv u (t_{i}), (i = 0,1, \dots, N)$
Die Zustandsgrößen x1, x2, ... und xN zu den jeweiligen Endzeitpunkten der Abschnitte werden durch numerische Integration der Zustandsgleichung in Bezug auf die Eingaben u0, u1, ... und uN unter der Anfangsbedingung x0 berechnet. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Eingabe in jedem Abschnitt erfasst, indem eine lineare Interpolation auf die zum Endzeitpunkt jedes Abschnitts bereitgestellte Eingabe angewendet wird. Dadurch wird der Zustand in Bezug auf die Eingabe bestimmt, und die Bewertungsfunktion und die Bedingungen werden dementsprechend ausgedrückt. Daher kann das Optimierungsproblem der umgewandelten Parameter auf folgende Weise ausgedrückt werden.
Unter der Annahme, dass X insgesamt die Parameter repräsentiert, die optimiert werden sollen, wird X wie in Gleichung 8 angegeben ausgedrückt.
$X = {[u_{0}^{T} \dots u_{X}^{T}]}^{T}$
Daher wird die durch Gleichung 5 angegebene Bewertungsfunktion durch Gleichung 9 ausgedrückt.
$J = Φ (X)$
Ferner werden die durch die Gleichung 3 und die Gleichung 4 angegebenen Bedingungen durch eine Gleichung 10 bzw. eine Gleichung 11 ausgedrückt.
$ψ (X) = [ψ_{0}^{T} ψ_{1}^{T} \dots ψ_{X}^{T}] = 0$
$Θ (X) = {[θ_{0}^{T} θ_{1}^{T} \dots θ_{X}^{T}]}^{T} \leq 0$
Auf diese Weise kann das Problem der optimalen Regelung, wie oben beschrieben, in das Problem der Parameteroptimierung umgewandelt werden, das in Gleichung 8 bis Gleichung 11 ausgedrückt ist.
Die Bewertungsfunktion J, die als optimales Regelungsproblem für die Suche nach der optimalen Regelung in Abhängigkeit von der Straßenoberfläche formuliert ist, wird wie in Gleichung 12 angegeben definiert, um die vertikale Beschleunigung Az zu minimieren und so den Fahrkomfort zu verbessern und auch die Regelung u zu reduzieren. In Gleichung 12 sind q1 und q2 Gewichte in der Bewertungsfunktion. Die Gewichte q1 und q2 werden z.B. aufgrund eines Versuchsergebnisses vorgegeben.
$J = \int_{0}^{t_{f}} (q_{1} {Az}^{2} + q_{2} u^{2}) dt$
Der Direktoptimalregelabschnitt 22 löst das so formulierte Parameteroptimierungsproblem numerisch-analytisch durch das Optimierungsverfahren und leitet so den optimalen Anweisungswert (die Zieldämpfungskraft) auf verschiedenen Straßenoberflächen ab.
Als nächstes wird der optimale Anweisungswert bei Änderung der Werte der Gewichte q1 und q2 ebenfalls auf verschiedenen Straßenoberflächen abgeleitet, um eine einfache Änderung des Reglers zum Zeitpunkt der Anpassung am Fahrzeug zu ermöglichen. So kann beispielsweise durch eine Erhöhung des Gewichts q1 die Leistung der Schwingungsdämpfung betont werden, um die Beschleunigung zu verringern. Umgekehrt führt eine Erhöhung des Gewichts q2 zu einer Verringerung des Befehlswertes, wodurch die Leistung der Schwingungsisolierung bei einer semiaktiven Fahrwerksaufhängung in den Vordergrund gestellt wird.
(2) Befehlswert lernen Ein DNN 23, das durch künstliche Intelligenz gebildet wird, wird veranlasst, Eingaben und Ausgaben auf verschiedenen Straßenoberflächen zu lernen, während der optimale Anweisungswert (die Zieldämpfungskraft), der aus der Suche nach dem direkten optimalen Regelbefehlswert abgeleitet wird, als Ausgabe und das Straßenoberflächenprofil und der Fahrzeugzustandsbetrag zu diesem Zeitpunkt als Eingabe behandelt werden. Bei dem DNN 23 handelt es sich um ein tiefes neuronales Netz zum Lernen, das ähnlich konfiguriert ist wie das fahrzeuginterne DNN 15. Die chronologischen Daten der Straßenoberfläche, die als Straßenoberflächenprofil eingegeben werden, und die chronologischen Daten des Fahrzeugzustandsbetrags werden in das DNN 23 eingegeben. Zu diesem Zeitpunkt werden die Gewichtungskoeffizienten zwischen den Neuronen im DNN 23 erfasst, während die chronologischen Daten des optimalen Befehlswertes als Lehrerdaten in Übereinstimmung mit der Eingabe der Straßenoberfläche und des Fahrzeugzustandsbetrages behandelt werden. Zu diesem Zeitpunkt werden die Gewichtskoeffizienten zwischen den Neuronen in Bezug auf eine Vielzahl von Fällen erfasst, in denen die Gewichte q1 und q2 der Bewertungsfunktion unterschiedlich sind.
(3) Herunterladen von Gewichtungskoeffizienten Eine Vielzahl von Paaren von Gewichtskoeffizienten Wij_HighGain und Wij_LowGain des DNN 23, die durch das Lernen des Befehlswertes gelernt wurden, wird in die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 des aktuellen Steuergeräts 11 eingestellt.
(4) Berechnen des optimalen Befehlswertes Der Regler 12 einschließlich des DNN 15 ist am Fahrzeug angebracht. Der gefederte Beschleunigungssensor 8, der Fahrzeughöhensensor 9, der Straßenoberflächenmesssensor 10 und der Modusschalter 17 sind mit der Eingangsseite des Reglers 12 verbunden. Der Dämpfungskrafteinstellaktuator 7 des variablen Dämpfers 6 ist mit der Ausgangsseite des Reglers 12 verbunden. Die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 des Reglers 12 berechnet ein einzelnes Paar von Gewichtskoeffizienten Wij basierend auf der Vielzahl von Paaren von Gewichtskoeffizienten Wij _HighGain und Wij _LowGain, die im Voraus gemäß dem durch den Modusschalter 17 ausgewählten Modus heruntergeladen wurden. Die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 stellt das einzelne Paar von Gewichtskoeffizienten Wij entsprechend dem Modus des Modusschalters 17 auf den DNN 15 ein, der dem Befehlswerterfassungsabschnitt entspricht. Auf diese Weise wird das DNN 15 des Reglers 12 aufgebaut.
Der Regler 12 erfasst den Straßenoberflächeneingang und den Fahrzeugzustandsbetrag basierend auf den Signalen, die von dem gefederten Beschleunigungssensor 8, dem Fahrzeughöhensensor 9 und dem Straßenoberflächenmesssensor 10 erkannt werden. Der Regler 12 regelt die zeitlichen Daten der Straßenoberflächeneingabe als Straßenoberflächenprofil und die zeitlichen Daten des Fahrzeugzustandsbetrages in das DNN 15 ein. Das DNN 15 gibt die Zieldämpfungskraft aus, die als optimale Anweisung gemäß dem Lernergebnis dient, wenn die zeitlichen Daten der Straßenoberfläche und des Fahrzeugzustandsbetrages eingegeben werden. Die Dämpfungskraftkarte 16 berechnet den Befehlswert (den Befehlsstrom) basierend auf der vom DNN 15 ausgegebenen Zieldämpfungskraft und der Relativgeschwindigkeit zwischen der gefederten Seite und der ungefederten Seite, die den Fahrzeugzustandsbetrag umfasst. Der Regler 12 gibt den durch die Dämpfungskraftkarte 16 berechneten Befehlsstrom an den variablen Dämpfer 6 aus.
Auf diese Weise leitet der Direktoptimalregelabschnitt 22 den direkten optimalen Regelungsbefehl durch die Offline-Optimierung des numerischen Wertes unter verschiedenen Bedingungen ab. Die künstliche Intelligenz (DNN 23) wird veranlasst, das Profil der Straßenoberfläche und den Fahrzeugzustandsbetrag sowie den optimalen Befehl zu diesem Zeitpunkt zu lernen. Infolgedessen kann die optimale Regelung der Fahrtrichtung durch den Regler 12 (die ECU 11) mit dem darauf angebrachten DNN 15 realisiert werden, ohne dass eine schrittweise Optimierung erforderlich ist.
Als nächstes wurde die Leistung des Fahrkomforts und dergleichen durch eine Simulation des Fahrzeugs in Bezug auf eine Rückkopplungsregelung basierend auf dem konventionellen Skyhook-Regelgesetz als Regelung gemäß einem Vergleichsbeispiel und die Regelung durch das DNN 15 gemäß der ersten Ausführungsform verglichen, um die Wirkung der Leistung des Fahrkomforts aufgrund des DNN 15 zu bestätigen. Als Simulationsbedingungen wurden z.B. die Fahrzeugdaten unter der Annahme eingestellt, dass es sich um eine Limousine des E-Segments handelt. Als Simulationsmodell wurde ein 1/4-Fahrzeugmodell unter Berücksichtigung der gefederten und ungefederten Massen verwendet. Als Straßenoberfläche wurde eine wellige Straße eingestellt, um die Leistung der Grundschwingungsdämpfung zu bestätigen. Der mit dem Modusschalter 17 gewählte Modus wurde als „Normal“-Modus angenommen.
Das Simulationsergebnis ist in dargestellt. 4 stellt das Ergebnis der Änderungen der gefederten Beschleunigung und dergleichen im Zeitverlauf dar. Wie daraus zu ersehen ist, wurde bei der Regelung gemäß der ersten Ausführungsform im Vergleich zur konventionellen Regelung (dem Skyhook-Regelgesetz) bereits kurz vor der Änderung der Straßenoberfläche eine hohe Dämpfungskraft eingestellt. Dies zeigt, dass, obwohl die Beschleunigung bis etwa 0,6 Sekunden hoch war, die Beschleunigung einen kleinen Spitzenwert hatte und auch eine glatte Wellenform aufwies und die Konvergenz nach dem Durchfahren der welligen Straße bei der Regelung gemäß der ersten Ausführungsform im Vergleich zu der Regelung gemäß dem Vergleichsbeispiel (das Skyhook-Regelgesetz) ebenfalls verbessert wurde. Dies zeigt, dass die Regelung gemäß der ersten Ausführungsform in der Lage war, eine hohe Schwingungsdämpfungsleistung und Laufruhe im Vergleich zu der Regelung gemäß dem Vergleichsbeispiel (das Skyhook-Regelgesetz) zu realisieren.
Auf diese Weise umfasst der Regler 12 gemäß der ersten Ausführungsform den Berechnungsverarbeitungsabschnitt 13, der die vorbestimmte Berechnung basierend auf dem eingegebenen Fahrzeugzustandsbetrag durchführt und die Zieldämpfungskraft (den Zielbetrag) ausgibt, und die Dämpfungskraftkarte 16 (den Regelbefehlswerterfassungsabschnitt), die den Regelbefehlswert zur Regelung des variablen Dämpfers 6 (den Krafterzeugungsmechanismus) basierend auf der oben beschriebenen Zieldämpfungskraft erfasst. Der Berechnungsverarbeitungsabschnitt 13 führt die Berechnung unter Verwendung des Lernergebnisses durch, das dadurch erfasst wird, dass der DNN 23 veranlasst wird, die Paare der Vielzahl von Zielbeträgen zu lernen, die unter Verwendung des vorbestimmten Bewertungsverfahrens erfasst wurden, das im Voraus in Bezug auf die Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugzustandsbeträgen als die Paare von Teilen von Eingabe- und Ausgabedaten vorbereitet wurde. In diesem Fall ist das Lernergebnis die Gewichtskoeffizienten, die durch das tiefe Lernen erfasst werden, das das neuronale Netz für das Lernen verwendet. Aufgrund dieser Regelung kann der Regler 12 die Dämpfungskraftcharakteristik entsprechend den Präferenzen des Fahrers und/oder den geforderten Spezifikationen durch Anpassung der Gewichtskoeffizienten ändern. Darüber hinaus ermöglicht die vorliegende Konfiguration dem Regler 12, die Regelung basierend auf einer wirklich optimalen Anweisung für jede Straßenoberfläche und das Fahrzeug durchzuführen, wodurch der Regler 12 den Fahrkomfort und die Leistung der Lenkstabilisierung verbessern kann.
Weiterhin umfasst der Berechnungsverarbeitungsabschnitt 13 die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 (der Gewichtskoeffizientenerfassungsabschnitt) und das DNN 15 (der Befehlswerterfassungsabschnitt). Die Vielzahl von Paaren unterschiedlicher Gewichtskoeffizienten Wij_HighGain und Wij_LowGain, die durch Anwendung des tiefen Lernens unter Verwendung der Vielzahl unterschiedlicher Bewertungsfunktionen q1 und q2 erfasst werden, werden auf die Gewichtskoeffizienten-Berechnungskarte 14 eingestellt. Die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 erfasst das spezifische einzelne Paar von Gewichtskoeffizienten Wij basierend auf der Vielzahl von Paaren verschiedener Gewichtskoeffizienten Wij_HighGain und Wij_LowGain gemäß der vorgegebenen Eingangsbedingung. Die spezifischen Gewichtungskoeffizienten Wij werden dem DNN 15 eingestellt. Das DNN 15 führt die Berechnung unter Verwendung des neuronalen Netzes durch.
In diesem Fall umfasst die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 die erste Karte 14A, die die Beziehung zwischen dem Modusausgang des Modusschalters 17 (die vorbestimmte Bedingung) und dem GSP angibt, und die zweite Karte 14B, die die Beziehung zwischen den Gewichtskoeffizienten und dem GSP angibt. Die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 erfasst die Gewichtskoeffizienten Wij des DNN 15 entsprechend dem Modus des Modusschalters 17, der der vorgegebenen Eingangsbedingung entspricht. Aufgrund dieser Konfiguration können die Gewichtungskoeffizienten Wij des DNN 15 entsprechend den Präferenzen des Fahrers und/oder den Anforderungen des OEM (Original Equipment Manufacturer) geändert werden. Folglich können die Gewichtskoeffizienten Wij des DNN 15 fahrzeugseitig leicht eingestellt und verändert werden.
Ferner zeigt die Dämpfungskraftkarte 16 die Beziehung zwischen der als Zielbetrag dienenden Zieldämpfungskraft und dem an den variablen Dämpfer 6 ausgegebenen Befehlswert an. Daher kann in dem Fall, in dem der optimale Befehlswert als Dämpfungskraftbefehl eingestellt ist, selbst wenn die Dämpfungskraftcharakteristik geändert wird, dies gut gehandhabt werden, indem nur die Dämpfungskraftkarte 16 aktualisiert wird, die in der nachfolgenden Stufe dem DNN 15 bereitgestellt wird. Daher erlaubt die vorliegende Konfiguration dem Regler 12, die Dämpfungskraftcharakteristik nur durch die Aktualisierung der Dämpfungskraftkarte 16 zu behandeln.
Darüber hinaus ermöglicht die vorliegende Konfiguration die Konstruktion einer Regelung ohne komplexe Modellierung selbst für ein nichtlineares Regelziel wie eine semiaktive Fahrwerksaufhängung (den variablen Dämpfer 6). In Anbetracht der Berechnungszeit ist es mit der derzeitigen Technologie nicht möglich, eine direkte optimale Regelung auf der ECU 11 zu implementieren, während jede Straßenoberfläche, das Fahrzeug und die Charakteristik des variablen Dämpfers 6 berücksichtigt werden. Künstliche Intelligenz (DNN 15), die die direkte optimale Regelung im Voraus lernt, kann jedoch in der ECU 11 (dem Regler 12) implementiert werden. Daher kann die direkte optimale Regelung unter Verwendung der ECU 11 realisiert werden.
Der Berechnungsverarbeitungsabschnitt 13 führt ferner die Berechnung durch, während er zusätzlich die eingegebenen Straßenoberflächeninformationen (das Straßenoberflächenprofil) berücksichtigt, und führt die Berechnung unter Verwendung des Lernergebnisses durch, das dadurch verwendet wird, dass das DNN 15 des Berechnungsverarbeitungsabschnitts 13 veranlasst wird, die Paare der Vielzahl von Zielbeträgen zu lernen, die unter Verwendung des vorbestimmten Bewertungsverfahrens erfasst wurden, das im Voraus in Bezug auf die Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugzustandsbeträgen und die Vielzahl von verschiedenen Teilen von Straßenoberflächeninformationen als die Paare von Teilen von Eingabe- und Ausgabedaten vorbereitet wurde. Zu diesem Zeitpunkt lernt das DNN 15 den durch das Optimierungsverfahren erfassten Befehlswert, um die Bewertungsfunktion J im Voraus zu minimieren, sowie den Fahrzeugzustandsbetrag und das Profil der Straßenoberfläche. Infolgedessen erlaubt die vorliegende Konfiguration dem Regler 12, die Regelung basierend auf der wirklich optimalen Anweisung gemäß jeder Straßenoberfläche durchzuführen, wodurch der Regler 12 den Fahrkomfort und die Leistung der Lenkstabilisierung verbessern kann.
Als nächstes stellt 5 eine zweite Ausführungsform dar. Die zweite Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass für das Vorderrad und das Hinterrad jeweils unterschiedliche DNNs eingestellt sind. Die zweite Ausführungsform wird beschrieben, wobei ähnliche Komponenten wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet werden und die Beschreibungen derselben ausgelassen werden.
Eine ECU 30 gemäß der zweiten Ausführungsform ist ähnlich konfiguriert wie die ECU 11 gemäß der ersten Ausführungsform. Das Steuergerät 30 umfasst einen Regler 31. Die Eingangsseite der ECU 30 ist mit dem Beschleunigungssensor 8, dem Fahrzeughöhensensor 9, dem Straßenoberflächenmesssensor 10 und dem Modusschalter 17 verbunden. Die Ausgangsseite der ECU 30 ist mit dem Dämpfungskrafteinstellaktuator 7 des variablen Dämpfers 6 verbunden. Der Regler 31 der ECU 30 erfasst das Straßenoberflächenprofil und den Fahrzeugzustandsbetrag basierend auf dem Erkennungswert der vertikalen Schwingungsbeschleunigung durch den gefederten Beschleunigungssensor 8, dem Erkennungswert der Fahrzeughöhe des Fahrzeughöhensensors 9 und dem Erkennungswert der Straßenoberfläche durch den Straßenoberflächenmesssensor 10. Der Regler 31 berechnet die Kraft, die durch den variablen Dämpfer 6 (den Krafterzeugungsmechanismus) der Fahrwerksaufhängung 4 basierend auf dem Straßenoberflächenprofil und dem Fahrzeugzustandsbetrag erzeugt werden sollte, und gibt das entsprechende Befehlssignal an den variablen Dämpfungskrafteinstelluator 7 der Fahrwerksaufhängung 4 aus.
Der Regler 31 umfasst einen Berechnungsverarbeitungsabschnitt 32, eine Vorderräderdämpfungskraftkarte 36 und eine Hinterraddämpfungskraftkarte 37. Der Berechnungsverarbeitungsabschnitt 32 umfasst eine Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 33 und ein bereits trainiertes Vorderrad-DNN 34 und Hinterrad-DNN 35.
Der Regler 31 umfasst den Berechnungsverarbeitungsabschnitt 32, die Vorderraddämpfungskraftkarte 36 und die Hinterraddämpfungskraftkarte 37. Der Berechnungsverarbeitungsabschnitt 32 umfasst die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 33 sowie die Vorderrad-DNN 34 und die Hinterrad-DNN 35.
Die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 33 ist ähnlich konfiguriert wie die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 gemäß der ersten Ausführungsform. In die Gewichtskoeffizienten-Berechnungskarte 33 wird eine Vielzahl von Paaren unterschiedlicher Gewichtskoeffizienten eingestellt, die durch Anwendung des tiefen Lernens unter Verwendung einer Vielzahl unterschiedlicher Gewichte (Gewichte einer Bewertungsfunktion) erfasst werden. In diesem Fall umfassen die Gewichtskoeffizienten die Gewichtskoeffizienten der Vorderräder und die Gewichtskoeffizienten der Hinterräder. Der Modusschalter 17 ist mit der Eingangsseite der Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 33 verbunden. Die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 33 erfasst ein einzelnes Paar von Vorderradgewichtskoeffizienten, das basierend auf einer Vielzahl von Paaren verschiedener Vorderradgewichtskoeffizienten gemäß dem durch den Modusschalter 17 ausgewählten Modus festgelegt wird. Darüber hinaus erfasst die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 33 ein einzelnes Paar von Hinterradgewichtskoeffizienten, die basierend auf einer Vielzahl von Paaren unterschiedlicher Hinterradgewichtskoeffizienten gemäß dem durch den Modusschalter 17 ausgewählten Modus spezifiziert sind.
Der Vorderrad-DNN 34 und der Hinterrad-DNN 35 sind in dem Befehlswerterfassungsabschnitt umfasst. Die Vorderrad-DNN 34 ist ein Vorderradbefehlswerterfassungsabschnitt für das Vorderrad unter den Rädern 2. Die Hinterrad-DNN 35 ist ein Hinterradbefehlswerterfassungsabschnitt für das Hinterrad der Räder 2. Der Vorderrad-DNN 34 und der Hinterrad-DNN 35 sind ähnlich konfiguriert wie der DNN gemäß der ersten Ausführungsform. Daher ist jeder der Vorderrad-DNN 34 und der Hinterrad-DNN 35 ein AI-Lernabschnitt und wird beispielsweise durch ein mehrschichtiges neuronales Netzwerk gebildet, das vier oder mehr Schichten umfasst. Jede Schicht umfasst eine Vielzahl von Neuronen, und die Neuronen zweier benachbarter Schichten sind über Gewichtskoeffizienten miteinander verbunden. Die von der Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 33 erfassten Gewichtskoeffizienten für die Vorderräder werden als Gewichtskoeffizienten des Vorderrad-DNN 34 eingestellt. Die durch die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 33 erfassten Hinterradgewichtskoeffizienten werden als Gewichtskoeffizienten des Hinterrad-DNN 35 eingestellt.
Der Regler 31 erfasst die zeitlichen Daten der Straßenoberflächeneingabe (das Straßenoberflächenprofil) und die zeitlichen Daten des Fahrzeugzustandsbetrages für jedes der vier Räder separat basierend auf dem Erkennungswert der vertikalen Schwingungsbeschleunigung durch den gefederten Beschleunigungssensor 8, dem Erkennungswert der Fahrzeughöhe durch den Straßenoberflächenmesssensor 9 und dem Erkennungswert der Straßenoberfläche durch den Straßenoberflächenmesssensor 10.
Zu diesem Zeitpunkt gibt das Vorderrad-DNN 34 zeitliche Daten der Zieldämpfungskraft für das Vorderrad basierend auf den zeitlichen Daten der Eingabe der Straßenoberfläche und den zeitlichen Daten des Fahrzeugzustandsbetrages aus. Die Vorderraddämpfungskraftkarte 36 gibt einen Anweisungswert für die Dämpfungskraft für das Vorderrad basierend auf der letzten vom Vorderrad-DNN 34 erfassten Zieldämpfungskraft und der Relativgeschwindigkeit zwischen der gefederten Seite und der ungefederten Seite aus, die in den Fahrzeugzustandsbetrag einbezogen ist. Der Regler 31 gibt den für das aktuelle Fahrzeug und die Straßenoberfläche am besten geeigneten Befehlswert für die Dämpfungskraft an den Dämpfungskrafteinstellaktuator 7 des variablen Dämpfers 6 des Vorderrads aus.
In ähnlicher Weise gibt das Hinterrad-DNN 35 zeitliche Daten der Zieldämpfungskraft für das Hinterrad basierend auf den zeitlichen Daten der Eingabe der Straßenoberfläche und den zeitlichen Daten des Fahrzeugzustandsbetrages aus. Die Hinterraddämpfungskraftkarte 37 gibt einen Anweisungswert für die Dämpfungskraft für das Vorderrad basierend auf der letzten vom Hinterrad-DNN 35 erfassten Zieldämpfungskraft und der Relativgeschwindigkeit zwischen der gefederten Seite und der ungefederten Seite aus, die in den Fahrzeugzustandsbetrag umfasst ist. Der Regler 31 gibt den für das aktuelle Fahrzeug und die Straßenoberfläche am besten geeigneten Befehlswert für die Dämpfungskraft an den Dämpfungskrafteinstellaktuator 7 des variablen Dämpfers 6 des Hinterrads aus.
Auf diese Weise kann auch die zweite Ausführungsform annähernd ähnliche vorteilhafte Wirkungen wie die erste Ausführungsform hervorrufen. Ferner umfasst in der zweiten Ausführungsform der Befehlswerterfassungsabschnitt das Vorderrad-DNN 34 und das Hinterrad-DNN 35. In diesem Fall werden das Vorderrad-DNN 34 und das Hinterrad-DNN 35 veranlasst, optimale Anweisungen zu lernen, die sich entsprechend den Fahrzeugspezifikationen des Vorderrads bzw. des Hinterrads unterscheiden. Genauer gesagt werden die Spezifikationen des Fahrzeugmodells, die für die Suche nach dem direkten optimalen Regelbefehlswert verwendet werden, für das Vorderrad und das Hinterrad eingestellt, und die optimale Zieldämpfungskraft (der optimale Befehl) wird für jedes dieser Räder einzeln und unabhängig gesucht. In diesem Fall verdoppelt sich der Aufwand für die Suche nach dem direkten optimalen Regelbefehlswert. Diese Konfiguration ermöglicht jedoch die Ableitung der optimalen Zieldämpfungskraft entsprechend den Fahrzeugspezifikationen, die sich normalerweise zwischen dem Vorderrad und dem Hinterrad unterscheiden, und trägt so beispielsweise zur Verbesserung der Schwingungsdämpfungsleistung bei.
Als nächstes stellt 2 eine dritte Ausführungsform dar. Die dritte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Beschleunigung des Fahrzeugs in der Bewertungsfunktion zum Erfassen der optimalen Regelung (der Zieldämpfungskraft) in eine niederfrequente Komponente und eine hochfrequente Komponente aufgeteilt wird. Es wird die dritte Ausführungsform beschrieben, wobei ähnliche Komponenten wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet werden und die Beschreibungen derselben ausgelassen werden.
In der ersten Ausführungsform wird die Bewertungsfunktion J für die Optimierung nur durch die vertikale Beschleunigung und die optimale Regelung gebildet. In der dritten Ausführungsform hingegen wird die vertikale Beschleunigung in der Bewertungsfunktion J für die Optimierung in eine niederfrequente Komponente und eine hochfrequente Komponente aufgeteilt. Die niederfrequente Komponente ist z.B. eine Komponente in einem ersten Frequenzbereich (0,5 bis 2 Hz), der ein Floating Sensation Bereich ist. Die hochfrequente Komponente ist z.B. eine Komponente in einem zweiten Frequenzbereich (2 bis 50 Hz), der ein anderer Schwingungsbereich als der des Schwebegefühls ist. Somit lässt sich mit der vorliegenden Konfiguration festlegen, was reduziert werden soll, die niederfrequente Schwingung und das hochfrequente Signal in der vertikalen Beschleunigung.
Zu diesem Zeitpunkt verwendet ein Direktoptimalregelabschnitt 40 gemäß der dritten Ausführungsform die Bewertungsfunktion J, die durch die folgende Gleichung 13 ausgedrückt wird.
$J = \int_{0}^{t_{f}} (q_{11} {Az}_{low}^{2} + q_{12} {Az}_{high}^{2} + q_{2} u^{2}) dt$
In dieser Gleichung repräsentiert q11 das Gewicht für die niederfrequente vertikale Schwingung, q12 das Gewicht für die hochfrequente vertikale Schwingung und q2 das Gewicht für die Regelung.
Die niederfrequente vertikale Beschleunigung wird unter Verwendung eines Wertes berechnet, der durch Tiefpassfilterverarbeitung der vertikalen Beschleunigung erfasst wird. Die hochfrequente vertikale Beschleunigung wird unter Verwendung eines Wertes berechnet, der durch Ausführen einer Hochpassfilterverarbeitung an der vertikalen Beschleunigung erfasst wird. Die Bewertungsfunktion kann unter Verwendung eines Wertes gebildet werden, der durch Anwendung einer Frequenzanalyse auf die vertikale Beschleunigung erfasst wird und die niederfrequente Komponente/hochfrequente Komponente in einen RMS-Wert (einen effektiven Wert) umwandelt. Der Direktoptimalregelabschnitt 40 kann nicht nur die Bewertungsfunktion verwenden, die die beiden Frequenzkomponenten, die Niederfrequenzkomponente und die Hochfrequenzkomponente, enthält, sondern z.B. auch eine Bewertungsfunktion, die drei Frequenzkomponenten enthält, d.h. zusätzlich eine Zwischenfrequenzkomponente zwischen der Niederfrequenzkomponente und der Hochfrequenzkomponente enthält, oder er kann eine Bewertungsfunktion verwenden, die vier oder mehr Frequenzkomponenten enthält.
Auf diese Weise kann auch die dritte Ausführungsform substantiell ähnliche vorteilhafte Wirkungen hervorrufen wie die erste Ausführungsform. Des Weiteren wird in der dritten Ausführungsform die vertikale Beschleunigung des Fahrzeugs in der Bewertungsfunktion J in die niederfrequente Komponente und die hochfrequente Komponente aufgeteilt, so dass durch die Verwendung einer solchen Bewertungsfunktion J festgelegt werden kann, welche der niederfrequenten Schwingungen und welche der hochfrequenten Signale in der vertikalen Beschleunigung reduziert werden soll.
Als nächstes ist in 6 eine vierte Ausführungsform dargestellt. Die vierte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der Regler einen BLQ-Regelabschnitt umfasst, der einen Zielbetrag zur Durchführung einer Rückkopplungsregelung basierend auf dem eingegebenen Fahrzeugzustandsbetrag erfasst, und einen Regelanweisungsmediationsabschnitt, der den Zielbetrag erfasst, der an die Dämpfungskraftkarte ausgegeben werden soll, basierend auf dem vom DNN erfassten Zielbetrag und dem vom BLQ-Regelabschnitt erfassten Zielbetrag. Die vierte Ausführungsform wird beschrieben, wobei ähnliche Komponenten wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform durch dieselben Referenznummern gekennzeichnet werden und die Beschreibungen derselben ausgelassen werden.
Eine ECU 50 gemäß der vierten Ausführungsform ist ähnlich konfiguriert wie die ECU 11 gemäß der ersten Ausführungsform. Das Steuergerät 50 umfasst einen Regler 51. Die Eingangsseite der ECU 50 ist mit dem gefederten Beschleunigungssensor 8, dem Fahrzeughöhensensor 9 und dem Straßenoberflächenmesssensor 10 verbunden. Die Ausgangsseite der ECU 50 ist mit dem Dämpfungskrafteinstellaktuator 7 des variablen Dämpfers 6 verbunden.
Der Regler 51 der ECU 50 erfasst das Straßenoberflächenprofil basierend auf dem Erkennungswert der Straßenoberfläche durch den Straßenoberflächenmesssensor 10. Der Regler 51 der ECU 50 umfasst einen Fahrzeugzustandsschätzungsabschnitt 52, der den Fahrzeugzustand schätzt. Der Fahrzeugzustandsschätzungsabschnitt 52 erfasst den Fahrzeugzustandsbetrag basierend auf z.B. dem Erkennungswert der vertikalen Schwingungsbeschleunigung durch den gefederten Beschleunigungssensor 8 und dem Erkennungswert der Fahrzeughöhe durch den Fahrzeughöhensensor 9. Der Regler 51 berechnet die Kraft, die durch den variablen Dämpfer 6 (den Krafterzeugungsmechanismus) der Fahrwerksaufhängung der Vorrichtung 4 basierend auf dem Straßenoberflächenprofil und dem Fahrzeugzustandsbetrag erzeugt werden sollte, und gibt ein entsprechendes Befehlssignal an den variablen Dämpfungskrafteinstelluator 7 der Fahrwerksaufhängung der Vorrichtung 4 aus.
Der Regler 51 umfasst den Berechnungsverarbeitungsabschnitt 13 und die Dämpfungskraftkarte 16. Der Berechnungsverarbeitungsabschnitt 13 umfasst die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 und das bereits trainierte DNN 15 (das tiefe neuronale Netz). Zusätzlich dazu umfasst der Regler 51 den BLQ-Regelabschnitt 53 und den Regelanweisungsmediationsabschnitt 55.
Eine Vielzahl von Paaren verschiedener Gewichtskoeffizienten, die durch Anwenden des tiefen Lernens unter Verwendung einer Vielzahl verschiedener Gewichte (Gewichte einer Bewertungsfunktion) erfasst werden, wird auf die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 eingestellt. Die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 erfasst ein einzelnes Paar von Gewichtskoeffizienten, das basierend auf der Vielzahl von Paaren von unterschiedlichen Gewichtskoeffizienten gemäß dem durch den Modusschalter 17 ausgewählten Modus spezifiziert ist.
Das von der Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 erfasste einzelne Paar von Gewichtskoeffizienten wird als die Gewichtskoeffizienten des DNN 15 eingestellt. Das Straßenoberflächenprofil basierend auf dem Erkennungswert der Straßenoberfläche durch den Straßenoberflächenmesssensor 10 wird in den DNN 15 eingegeben, und der Fahrzeugzustandsbetrag aus dem Fahrzeugzustandsschätzungsabschnitt 52 wird ebenfalls in den DNN 15 eingegeben. Zu diesem Zeitpunkt gibt der DNN 15 die optimale Zieldämpfungskraft aus, die durch die chronologischen Daten basierend auf den chronologischen Daten der Straßenoberfläche und den chronologischen Daten des Fahrzeugzustandsbetrages gebildet wird.
Der BLQ-Regelabschnitt 53 ist ein Rückkopplungszielbetragserfassungsabschnitt, der die Zieldämpfungskraft (den Zielbetrag) zur Durchführung der Rückkopplungsregelung basierend auf dem eingegebenen Fahrzeugzustandsbetrag erfasst. In diesem Fall ist der BLQ-Regelabschnitt 53 ein bilinearer optimaler Regelabschnitt. Der vom Fahrzeugzustandsschätzungsabschnitt 52 ausgegebene Fahrzeugzustandsbetrag wird in den BLQ-Regelabschnitt 53 eingegeben. Der BLQ-Regelabschnitt 53 berechnet aus dem vom Fahrzeugzustandsschätzungsabschnitt 52 erfassten Fahrzeugzustandsbetrag basierend auf einer bilinearen optimalen Regelungstheorie eine Zieldämpfungskraft (eine BLQ-Zieldämpfungskraft) zur Reduzierung der gefederten vertikalen Schwingung. In diesem Fall ist die BLQ-Zieldämpfungskraft ein Zielbetrag zur Durchführung der Rückkopplungsregelung basierend auf dem eingegebenen Fahrzeugzustandsbetrag.
Ein Lernstufenbestimmungsabschnitt 54 bestimmt den Pegel des DNN 15 basierend auf dem Fahrzeugzustandsbetrag. Genauer gesagt bestimmt der Lernstufenbestimmungsabschnitt 54 die Lernstufe des DNN 15 basierend auf der gefederten vertikalen Beschleunigung, die in dem Fahrzeugzustandsbetrag umfasst ist. Der Lernstufenbestimmungsabschnitt 54 umfasst einen ersten Schwellenwert A und einen zweiten Schwellenwert B, die gemäß einem Ergebnis, z. B. eines Fahrtests des Fahrzeugs, vorbestimmt sind. Der erste Schwellenwert A ist ein Referenzwert für die gefederte vertikale Beschleunigung, um zu bestimmen, ob der Pegel 100% beträgt. Der zweite Schwellenwert B ist ein Wert, der größer ist als der erste Schwellenwert A, und ist ein Referenzwert für die gefederte vertikale Beschleunigung, um zu bestimmen, ob der Pegel 0% beträgt.
Wenn die gefederte vertikale Beschleunigung gleich oder kleiner als der erste Schwellenwert A ist, kann die Zuverlässigkeit als hoch angesehen werden, und daher bestimmt der Lernstufenbestimmungsabschnitt 54, dass die Lernstufe 100% beträgt. Wenn die gefederte vertikale Beschleunigung höher als der erste Schwellenwert A und gleich oder niedriger als der zweite Schwellenwert ist, kann die Zuverlässigkeit als ungefähr mittel eingestuft werden, und daher bestimmt der Lernstufenbestimmungsabschnitt 54, dass der Pegel 50% beträgt. Wenn die gefederte vertikale Beschleunigung gleich oder kleiner als der zweite Schwellenwert B ist, kann die Zuverlässigkeit als niedrig angesehen werden, und daher bestimmt der Lernstufenbestimmungsabschnitt 54, dass der Pegel 0% ist.
Der Lernstufenbestimmungsabschnitt 54 kann den Pegel nicht nur unter Berücksichtigung der gefederten vertikalen Beschleunigung bestimmen, sondern beispielsweise auch unter Berücksichtigung der optimalen Ziel-Zieldämpfungskraft, die von dem DNN 15 ausgegeben wird. Der Lernstufenbestimmungsabschnitt 54 bestimmt die Lernstufe auf einer Skala von drei Stufen, 100%, 50% und 0%. Ohne hierauf beschränkt zu sein, kann der Lernstufenbestimmungsabschnitt 54 die Lernstufe auf einer Skala von zwei Pegeln bestimmen oder die Lernstufe auf einer Skala von vier oder mehr Pegeln bestimmen.
Der Regelanweisungsmediationsabschnitt 55 ist ein Mediationsabschnitt, der den an die Dämpfungskraftkarte 16 auszugebenden Zielbetrag basierend auf dem von dem DNN 15 erfassten Zielbetrag und dem von dem BLQ-Regelabschnitt 53 erfassten Zielbetrag erfasst. Der vom Lernstufenbestimmungsabschnitt 54 ausgegebene Pegel, die vom DNN 15 ausgegebene optimale Zieldämpfungskraft (der Zielbetrag) und die vom BLQ-Regelabschnitt 53 ausgegebene BLQ-Zieldämpfungskraft (der Zielbetrag) werden in den Regelanweisungsmediationsabschnitt 55 eingegeben. Der Regelanweisungsmediationsabschnitt 55 stellt die optimale Zieldämpfungskraft und die BLQ-Zieldämpfungskraft basierend auf dem Lernniveau des DNN 15 ein, wodurch die an die Dämpfungskraftkarte 16 auszugebende Zieldämpfungskraft eingestellt wird.
Grundsätzlich ist die Leistung der Regelung, wie z.B. die Schwingungsdämpfungsleistung des DNN 15, im Vergleich zum BLQ-Regelabschnitt 53 höher, wenn der DNN 15 bereits trainiert ist. In diesem Fall gibt der Regelanweisungsmediationsabschnitt 55 die optimale Zieldämpfungskraft des DNN 15 direkt aus und vertraut dem DNN 15. Andererseits muss der DNN 15 nicht unbedingt optimal geregelt sein, wenn er noch nicht trainiert wurde oder sich gerade in der Trainingsphase befindet. Daher bestimmt der Regelanweisungsmediationsabschnitt 55 das Verhältnis zwischen der Anweisung des DNN 15 (die optimale Zieldämpfungskraft) und der Anweisung des BLQ-Regelabschnitts 53 (die BLQ-Zieldämpfungskraft) entsprechend dem Pegel des DNN 15 und gibt basierend auf diesen beiden Anweisungen eine endgültige Anweisung (die Zieldämpfungskraft) aus.
Genauer gesagt, gibt der Regelanweisungsmediationsabschnitt 55 die optimale Zieldämpfungskraft des DNN 15 als endgültige Zieldämpfungskraft aus, wenn der Pegel des DNN 15 100% beträgt. Der Regelanweisungsmediationsabschnitt 55 gibt einen Mittelwert (ein arithmetisches Mittel) der optimalen Zieldämpfungskraft des DNN 15 und der BLQ-Zieldämpfungskraft des BLQ-Regelabschnitts 53 als endgültige Zieldämpfungskraft aus, wenn der Pegel des DNN 15 50% beträgt. Der Regelanweisungsmediationsabschnitt 55 gibt die BLQ-Zieldämpfungskraft des BLQ-Regelabschnitts 53 als endgültige Zieldämpfungskraft aus, wenn der Pegel des DNN 15 0% beträgt.
Die Dämpfungskraftkarte 16 gibt den Anweisungswert für die Dämpfungskraft basierend auf der vom Regelanweisungsmediationsabschnitt 55 erfassten endgültigen Zieldämpfungskraft und der Relativgeschwindigkeit zwischen der gefederten Seite und der ungefederten Seite aus, die im Fahrzeugzustandsbetrag umfasst ist. Der Regler 51 gibt den für das vorliegende Fahrzeug und die Straßenoberfläche am besten geeigneten Befehlswert für die Dämpfungskraft an den Dämpfungskrafteinstellaktuator 7 des variablen Dämpfers 6 des Vorderrades aus.
Auf diese Weise kann auch die vierte Ausführungsform annähernd ähnliche vorteilhafte Wirkungen wie die erste Ausführungsform hervorrufen. Ferner umfasst der Regler 51 in der vierten Ausführungsform den BLQ-Regelabschnitt 53, der die BLQ-Zieldämpfungskraft zur Durchführung der Rückkopplungsregelung erfasst, und den Regelanweisungsmediationsabschnitt 55 (einen Mediationsabschnitt), der die an die Dämpfungskraftkarte 16 auszugebende Zieldämpfungskraft (den Zielbetrag) basierend auf der vom DNN 15 erfassten optimalen Zieldämpfungskraft (dem Zielbetrag) und der vom BLQ-Regelabschnitt 53 erfassten BLQ-Zieldämpfungskraft (dem Zielbetrag) erfasst. Aufgrund dieser Konfiguration regelt der Regler 51 den variablen Dämpfer 6 basierend auf der vom BLQ-Regelabschnitt 53 erfassten BLQ-Zieldämpfungskraft, wenn sich das DNN 15 in einem untrainierten Zustand befindet. Infolgedessen kann die vierte Ausführungsform eine ähnliche Leistung der Fahrkomfortregelung sicherstellen wie die konventionelle Technik, die die Rückkopplungsregelung verwendet. Darüber hinaus ermöglicht die vierte Ausführungsform dem Regler 51, auch die Änderung der Fahrzeugspezifikationen zu bewältigen, indem er die KI-Regelung durch das DNN 15 und die Rückkopplungsregelung durch den BLQ-Regelabschnitt 53 auf der bereits gelernten Straßenoberfläche kombiniert.
Das Straßenoberflächenprofil kann gespeichert oder an einen externen Server übertragen werden, wenn das Fahrzeug auf einer nicht gelernten Straßenoberfläche fährt. In diesem Fall erfasst der Direktoptimalregelabschnitt den optimalen Befehlswert basierend auf dem neu erfassten, nicht gelernten Straßenoberflächenprofil. Danach werden die Gewichtungskoeffizienten zwischen den Neuronen im DNN erneut mit dem Profil der Straßenoberfläche und dem optimalen Befehlswert gelernt. Nach Abschluss des Lernvorgangs werden die Gewichtskoeffizienten der am Fahrzeug angebrachten Gewichtskoeffizientenberechnungskarte aktualisiert. Wenn das Fahrzeug auf der gleichen Straßenoberfläche fährt, stellt die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte basierend auf den aktualisierten Daten neue Gewichtskoeffizienten für das DNN ein. Daher kann die Dämpfungskraft des variablen Dämpfers 6 optimal geregelt werden, indem das DNN verwendet wird.
Ferner kann der Abschnitt zur Berechnung des Zielbetrags konfiguriert sein, um den variablen Dämpfer 6 basierend auf dem Skyhook-Regelungsgesetz zu regeln, oder er kann konfiguriert sein, um den variablen Dämpfer 6 basierend auf einem anderen Regelungsgesetz wie der H∞-Regelung zu regeln, ohne auf die BLQ-Regelung (die bilineare optimale Regelung) beschränkt zu sein.
Die oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen wurden unter der Annahme beschrieben, dass der Fahrzeugzustandsbetragserfassungsabschnitt den gefederten Beschleunigungssensor 8 und den Fahrzeughöhensensor 9 umfasst. Die vorliegende Erfindung ist darauf nicht beschränkt, und der Fahrzeugzustandsbetragserfassungsabschnitt kann beispielsweise einen Abschnitt umfassen, der den Fahrzeugzustandsbetrag basierend auf dem Erkennungswert der vertikalen Schwingungsbeschleunigung durch den Beschleunigungssensor 8 und dem Erkennungswert der Fahrzeughöhe durch den Fahrzeughöhensensor 9, zusätzlich zu dem Beschleunigungssensor 8 und dem Fahrzeughöhensensor 9, errechnet. Alternativ kann der Fahrzeugzustandsbetragserfassungsabschnitt zusätzlich zu den Erfassungssignalen des gefederten Beschleunigungssensors und des Fahrzeughöhensensors basierend auf einem Signal von einem CAN (Controller Area Network) Informationen bezüglich des Fahrzeugzustandsbetrags wie die Fahrzeuggeschwindigkeit erfassen und den Fahrzeugzustandsbetrag unter Berücksichtigung dieser Informationen berechnen oder schätzen. In diesem Fall umfasst der Fahrzeugzustandsbetragserfassungsabschnitt zusätzlich zu den verschiedenen Arten von Sensoren einen Berechnungsabschnitt in der ECU 11 oder 30.
Jede der oben beschriebenen Ausführungsformen wurde unter der Annahme beschrieben, dass die Berechnungsverarbeitungsabschnitte 13 und 32 das neuronale Netz umfassen. Die vorliegende Erfindung ist darauf nicht beschränkt, und der Berechnungsverarbeitungsabschnitt kann kein neuronales Netz umfassen, solange er die Paare der Vielzahl von Zielbeträgen in Bezug auf die Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugzustandsbeträgen als die Paare von Teilen von Eingabe- und Ausgabedaten lernen kann.
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen erkennt der Straßenoberflächenprofilerfassungsabschnitt das Straßenoberflächenprofil durch den Straßenoberflächenmesssensor 10. Die vorliegende Erfindung ist hierauf nicht beschränkt, und beispielsweise kann der Straßenoberflächenprofilerfassungsabschnitt konfiguriert sein, um Informationen von einem Server basierend auf GPS-Daten zu erfassen, oder er kann konfiguriert sein, um Informationen von einem anderen Fahrzeug über eine fahrzeugübergreifende Kommunikation zu erfassen. Alternativ kann der Straßenoberflächenprofilerfassungsabschnitt die Straßenoberflächeninformation (das Straßenoberflächenprofil) basierend auf dem Erkennungswert der vertikalen Schwingungsbeschleunigung durch den gefederten Beschleunigungssensor 8 und dem Erkennungswert der Fahrzeughöhe durch den Fahrzeughöhensensor 9 schätzen. In diesem Fall umfasst der Straßenoberflächenprofilerfassungsabschnitt zusätzlich zu den verschiedenen Arten von Sensoren den Berechnungsabschnitt in der ECU 11, 30 oder 50.
Jede der oben beschriebenen Ausführungsformen wurde unter der Annahme beschrieben, dass die Berechnungsverarbeitungsabschnitte 13 und 32 den Zielbetrag (die Zieldämpfungskraft) basierend auf dem Fahrzeugzustandsbetrag und den Informationen über die Straßenoberfläche (das Straßenoberflächenprofil) berechnen. Die vorliegende Erfindung ist darauf nicht beschränkt, und der Berechnungsverarbeitungsabschnitt kann den Zielbetrag nur basierend auf dem Fahrzeugzustandsbetrag berechnen, ohne die Informationen über die Straßenoberfläche zu berücksichtigen. In diesem Fall macht der Berechnungsverarbeitungsabschnitt die oben beschriebene Berechnung unter Verwendung des Lernergebnisses, das dadurch erfasst wird, dass der oben beschriebene Berechnungsverarbeitungsabschnitt veranlasst wird, die Paare der Vielzahl von Zielbeträgen zu lernen, die unter Verwendung des vorbestimmten Bewertungsverfahrens erfasst wurden, das im Voraus in Bezug auf die Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugzustandsbeträgen als die Paare von Teilen von Eingabe- und Ausgabedaten vorbereitet wurde.
Die Zieldämpfungskraft wird in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen als Zielbetrag verwendet, es kann aber auch ein Zieldämpfungskoeffizient verwendet werden. In diesem Fall erfasst der Regelbefehlswerterfassungsabschnitt den Regelbefehlswert für den variablen Dämpfer 6 basierend auf dem Zieldämpfungskoeffizienten.
Jede der oben beschriebenen Ausführungsformen wurde unter der Annahme beschrieben, dass das Fahrzeug mit dem Modusschalter 17 ausgestattet ist, der den Modus als die vorgegebene Bedingung in die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte 14 oder 33 eingibt. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und zum Beispiel kann die vorbestimmte Bedingung in die Gewichtskoeffizientenberechnungskarte von einem externen mobilen Endgerät zum Zeitpunkt der Wartung des Fahrzeugs eingegeben werden.
Jede der oben beschriebenen Ausführungsformen wurde anhand des Beispiels beschrieben, bei dem der Krafterzeugungsmechanismus der variable Dämpfer 6 ist, der durch einen semi-aktiven Dämpfer realisiert wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann so konfiguriert werden, dass ein aktiver Dämpfer (ein beliebiger elektrischer oder hydraulischer Aktuator) als Krafterzeugungsmechanismus verwendet wird. Jede der oben beschriebenen Ausführungsformen wurde anhand des Beispiels beschrieben, in dem der Krafterzeugungsmechanismus, der die einstellbare Kraft zwischen der Seite des Fahrzeugkörpers 1 und der Seite des Rades 2 erzeugt, durch den variablen Dämpfer 6 verkörpert wird, der durch einen in der Dämpfungskraft einstellbaren hydraulischen Stoßdämpfer realisiert wird. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und zum Beispiel kann der Krafterzeugungsmechanismus neben dem hydraulischen Stoßdämpfer auch durch eine Luftfederung, einen Stabilisator (eine kinetische Federung), eine elektromagnetische Federung oder dergleichen realisiert sein.
Jede der Ausführungsformen wurde unter Bezugnahme auf die Vorrichtung für das Fahrzeugverhalten beschrieben, die zusammen mit dem vierrädrigen Kraftfahrzeug verwendet wird, um ein Beispiel zu geben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann beispielsweise auch auf ein zwei- oder dreirädriges Automobil oder einen Lastwagen, Bus oder dergleichen angewendet werden, der als Servicefahrzeug oder Transportfahrzeug arbeitet.
Jede der oben beschriebenen Ausführungsformen ist nur ein Beispiel, und die in den verschiedenen Ausführungsformen angegebenen Konfigurationen können teilweise ersetzt oder kombiniert werden.
Als nächstes können die Fahrzeugregelungsvorrichtung, das Fahrzeugregelungsverfahren und das Fahrzeugregelungssystem, die in den oben beschriebenen Ausführungsformen enthalten sind, zum Beispiel die folgenden Konfigurationen aufweisen.
Eine erste Konfiguration ist eine Fahrzeugregelungsvorrichtung, die für ein Fahrzeug eingesetzt wird und einen Krafterzeugungsmechanismus umfasst, der konfiguriert ist, um eine Kraft zwischen einem Fahrzeugkörper des Fahrzeugs und einem Rad des Fahrzeugs einzustellen. Die Fahrzeugregelungsvorrichtung umfasst einen Berechnungsverarbeitungsabschnitt, der konfiguriert ist, um eine vorbestimmte Berechnung basierend auf einem eingegebenen Fahrzeugzustandsbetrag durchzuführen und einen Zielbetrag auszugeben, und einen Regelbefehlswerterfassungsabschnitt, der konfiguriert ist, um einen Regelbefehlswert zum Regeln des Krafterzeugungsmechanismus basierend auf dem Zielbetrag zu erfassen. Der Berechnungsverarbeitungsabschnitt führt die Berechnung unter Verwendung eines Lernergebnisses durch, das dadurch erfasst wird, dass der Berechnungsverarbeitungsabschnitt veranlasst wird, Paare einer Vielzahl von Zielbeträgen zu lernen, die unter Verwendung eines vorbestimmten Bewertungsverfahrens erfasst wurden, das im Voraus in Bezug auf eine Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugzustandsbeträgen als Paare von Teilen von Eingabe- und Ausgabedaten vorbereitet wurde.
In einer zweiten Konfiguration ist das Lernergebnis in der ersten Konfiguration ein durch tiefes Lernen erfasster Gewichtskoeffizient, der ein neuronales Netz für das Lernen verwendet.
In einer dritten Konfiguration umfasst der Berechnungsverarbeitungsabschnitt in der zweiten Konfiguration einen Gewichtskoeffizientenerfassungsabschnitt, der so konfiguriert ist, dass eine Vielzahl von verschiedenen Gewichtskoeffizienten, die durch Anwenden des tiefen Lernens unter Verwendung einer Vielzahl von verschiedenen Gewichten erfasst wurden, darauf eingestellt ist. Der Gewichtskoeffizientenerfassungsabschnitt ist konfiguriert, um einen spezifischen Gewichtskoeffizienten aus der Vielzahl von verschiedenen Gewichtskoeffizienten gemäß einer vorbestimmten Eingabebedingung zu erfassen. Der Berechnungsverarbeitungsabschnitt umfasst ferner einen Befehlswerterfassungsabschnitt, der so konfiguriert ist, dass der spezifische Gewichtskoeffizient darauf eingestellt wird. Der Berechnungsverarbeitungsabschnitt ist konfiguriert, um die Berechnung durchzuführen, die das neuronale Netz zum Lernen verwendet.
Als vierte Konfiguration umfasst der Gewichtskoeffizientenerfassungsabschnitt in der dritten Konfiguration eine erste Karte, die eine Beziehung zwischen der von einem Modusschalter ausgegebenen vorbestimmten Bedingung und einem Verstärkungseinteilungsparameter anzeigt, und eine zweite Karte, die eine Beziehung zwischen dem Gewichtskoeffizienten und dem Verstärkungseinteilungsparameter anzeigt.
In einer fünften Konfiguration ist der Zielbetrag in der dritten Konfiguration eine Zieldämpfungskraft. Der Regelbefehlswerterfassungsabschnitt ist eine Dämpfungskraftkarte, die eine Beziehung zwischen der Zieldämpfungskraft und einem Befehlswert angibt, der an den Krafterzeugungsmechanismus auszugeben ist.
In einer sechsten Konfiguration, in der dritten Konfiguration, umfasst der Befehlswerterfassungsabschnitt einen Vorderradbefehlswerterfassungsabschnitt für ein in dem Rad enthaltenes Vorderrad, und einen Hinterradbefehlswerterfassungsabschnitt für ein in dem Rad enthaltenes Hinterrad.
Als siebte Konfiguration in der dritten Konfiguration umfasst die Regelungsvorrichtung des Fahrzeugs ferner einen Rückkopplungszielbetragserfassungsabschnitt, der konfiguriert ist, um einen Zielbetrag zur Durchführung einer Rückkopplungsregelung basierend auf dem eingegebenen Fahrzeugzustandsbetrag zu erfassen, und einen Vermittlungsabschnitt, der konfiguriert ist, um den Zielbetrag zu erfassen, der an den Regelbefehlswerterfassungsabschnitt basierend auf dem durch den Befehlswerterfassungsabschnitt erfassten Zielbetrag und dem durch den Rückkopplungszielbetragserfassungsabschnitt erfassten Zielbetrag ausgegeben wird.
Als eine achte Konfiguration umfasst das vorbestimmte Bewertungsverfahren in der ersten Konfiguration eine Bewertungsfunktion. Die Bewertungsfunktion umfasst eine Konfiguration, in der eine vertikale Beschleunigung des Fahrzeugs in eine niederfrequente Komponente und eine hochfrequente Komponente unterteilt wird.
Als neunte Konfiguration ist in der ersten Konfiguration der Zielbetrag eine Zieldämpfungskraft. Der Regelbefehlswerterfassungsabschnitt ist eine Dämpfungskraftkarte, die eine Beziehung zwischen der Zieldämpfungskraft und einem Befehlswert angibt, der an den Krafterzeugungsmechanismus auszugeben ist.
Als zehnte Konfiguration ist in der ersten Konfiguration der Berechnungsverarbeitungsabschnitt konfiguriert, um die Berechnung weiter durchzuführen, während zusätzlich eingegebene Straßenoberflächeninformationen (ein Straßenoberflächenprofil) berücksichtigt werden. Der Berechnungsverarbeitungsabschnitt führt die Berechnung unter Verwendung eines Lernergebnisses durch, das dadurch erfasst wird, dass der Berechnungsverarbeitungsabschnitt veranlasst wird, Paare einer Vielzahl von Zielbeträgen zu lernen, die unter Verwendung des vorbestimmten Bewertungsverfahrens erfasst wurden, das im Voraus in Bezug auf die Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugzustandsbeträgen und eine Vielzahl von verschiedenen Teilen von Straßenoberflächeninformationen als Paare von Teilen von Eingabe- und Ausgabedaten vorbereitet wurde.
Eine elfte Ausführungsform ist ein Fahrzeugregelverfahren, das für ein Fahrzeug eingesetzt wird und einen Krafterzeugungsmechanismus umfasst, der konfiguriert ist, um eine Kraft zwischen einem Fahrzeugkörper des Fahrzeugs und einem Rad des Fahrzeugs einzustellen. Das Fahrzeugregelverfahren umfasst einen Berechnungsverarbeitungsschritt, in dem eine vorbestimmte Berechnung basierend auf einem eingegebenen Fahrzeugzustandsbetrag durchgeführt und ein Zielbetrag ausgegeben wird, und einen Regelbefehlswerterfassungsschritt, in dem ein Regelbefehlswert erfasst wird, um den Krafterzeugungsmechanismus auf der Grundlage des Zielbetrags zu regeln. Der Berechnungsverarbeitungsabschnitt umfasst die Durchführung der Berechnung unter Verwendung eines Lernergebnisses, das dadurch erfasst wird, dass ein Berechnungsverarbeitungsabschnitt veranlasst wird, Paare aus einer Vielzahl von Zielbeträgen zu lernen, die unter Verwendung eines vorbestimmten Bewertungsverfahrens erfasst wurden, das im Voraus in Bezug auf eine Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugzustandsbeträgen als Paare von Teilen von Eingabe- und Ausgabedaten vorbereitet wurde.
Als zwölfte Konfiguration umfasst ein Fahrzeugregelungssystem einen Krafterzeugungsmechanismus, der konfiguriert ist, um eine Kraft zwischen einem Fahrzeugkörper eines Fahrzeugs und einem Rad des Fahrzeugs einzustellen, und einen Regler. Der Regler umfasst einen Berechnungsverarbeitungsabschnitt, der konfiguriert ist, um eine vorbestimmte Berechnung basierend auf einem eingegebenen Fahrzeugzustandsbetrag durchzuführen und einen Zielbetrag auszugeben, und einen Regelbefehlswerterfassungsabschnitt, der konfiguriert ist, um einen Regelbefehlswert zum Regeln des Krafterzeugungsmechanismus basierend auf dem Zielbetrag zu erfassen. Der Berechnungsverarbeitungsabschnitt ist konfiguriert, um die Berechnung unter Verwendung eines Lernergebnisses durchzuführen, das dadurch erfasst wird, dass der Berechnungsverarbeitungsabschnitt veranlasst wird, Paare aus einer Vielzahl von Zielbeträgen zu lernen, die unter Verwendung eines vorbestimmten Bewertungsverfahrens erfasst werden, das im Voraus in Bezug auf eine Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugzustandsbeträgen als Paare von Teilen von Eingabe- und Ausgabedaten vorbereitet wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und umfasst verschiedene Modifikationen. Zum Beispiel wurden die oben beschriebenen Ausführungsformen im Detail beschrieben, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, und die vorliegende Erfindung ist nicht notwendigerweise auf die Konfiguration, die alle der beschriebenen Merkmale umfasst, beschränkt. Ferner kann ein Teil der Ausführungsform einer bestimmten Ausführungsform durch die Ausführungsform einer anderen Ausführungsform ersetzt werden. Ferner kann eine Ausführungsform auch mit einer Konfiguration einer anderen Ausführungsform implementiert werden, die der Konfiguration dieser Ausführungsform hinzugefügt wird. Ferner kann jede Ausführungsform auch mit einer anderen Konfiguration implementiert werden, die in Bezug auf einen Teil der Konfiguration dieser Ausführungsform hinzugefügt, gelöscht oder ersetzt wird.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht eine Priorität gemäß der Pariser Verbandsübereinkunft für die am 18. März 2020 eingereichte japanische Patentanmeldung Nr. 2020-047947 . Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-047947, die am 18. März 2020 eingereicht wurde, einschließlich der Beschreibung, der Ansprüche, der Zeichnungen und der Zusammenfassung, wird hier durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugkörper
2: Rad
3: Reifen
4: Fahrwerksaufhängungsvorrichtung
5: Fahrwerksaufhängungsfeder (Feder)
6: variabler Dämpfer (Krafterzeugungsmechanismus)
7: Dämpfungskrafteinstellaktuator
8: gefederter Beschleunigungssensor
9: Fahrzeughöhensensor
10: Straßenoberflächenmesssensor
11, 30, 50: ECU
12, 31, 51: Regler (Fahrzeugregelungsvorrichtung)
13, 32: Berechnungsverarbeitungsabschnitt
14, 33: Gewichtskoeffizientenberechnungskarte (Gewichtskoeffizientenerfassungsabschnitt)
14A: erste Karte
14B: zweite Karte
15: DNN (Befehlswerterfassungsabschnitt)
16: Dämpfungskraftkarte (Regelbefehlswerterfassungsabschnitt)
17: Modusschalter
22, 40: Direktoptimalregelabschnitt
34: Vorderrad-DNN (Vorderradbefehlswerterfassungsabschnitt)
35: Hinterrad-DNN (Hinterradbefehlswerterfassungsabschnitt)
36: Vorderraddämpfungskraftkarte (Regelbefehlswerterfassungsabschnitt)
37: Hinterraddämpfungskraftkarte (Regelbefehlswerterfassungsabschnitt)
52: Fahrzeugzustandsschätzungsabschnitt
53: BLQ-Regelabschnitt (Rückkopplungszielbetragserfassungsabschnitt)
54: Lernstufenbestimmungsabschnitt
55: Regelanweisungsmediationsabschnitt (Mediationsabschnitt)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2020047947 [0117]

Claims

Fahrzeugregelungsvorrichtung, die für ein Fahrzeug eingesetzt wird, das einen Krafterzeugungsmechanismus umfasst, der konfiguriert ist, eine Kraft zwischen einem Fahrzeugkörper des Fahrzeugs und einem Rad des Fahrzeugs einzustellen, wobei die Fahrzeugregelungsvorrichtung umfasst: einen Berechnungsverarbeitungsabschnitt, der konfiguriert ist, eine vorbestimmte Berechnung basierend auf einem eingegebenen Fahrzeugzustandsbetrag durchzuführen und einen Zielbetrag auszugeben; und einen Regelbefehlswerterfassungsabschnitt, der konfiguriert ist, einen Regelbefehlswert zum Regeln des Krafterzeugungsmechanismus basierend auf dem Zielbetrag zu erfassen, wobei der Berechnungsverarbeitungsabschnitt die Berechnung unter Verwendung eines Lernergebnisses durchführt, das dadurch erfasst wird, dass der Berechnungsverarbeitungsabschnitt veranlasst wird, Paare einer Vielzahl von Zielbeträgen zu lernen, die unter Verwendung eines vorbestimmten Bewertungsverfahrens erfasst wurden, das im Voraus in Bezug auf eine Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugzustandsbeträgen als Paare von Teilen von Eingabe- und Ausgabedaten vorbereitet wurde.
Fahrzeugregelungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Lernergebnis ein durch tiefes Lernen erfasster Gewichtskoeffizient ist, der ein neuronales Netz für das Lernen verwendet.
Fahrzeugregelungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Berechnungsverarbeitungsabschnitt umfasst einen Gewichtskoeffizientenerfassungsabschnitt, der konfiguriert ist, eine Vielzahl von verschiedenen Gewichtskoeffizienten, die durch Anwenden des tiefen Lernens unter Verwendung einer Vielzahl von verschiedenen Gewichten erfasst wurden, darauf einzustellen, wobei der Gewichtskoeffizientenerfassungsabschnitt konfiguriert ist, einen spezifischen Gewichtskoeffizienten unter der Vielzahl von verschiedenen Gewichtskoeffizienten gemäß einer vorbestimmten Eingangsbedingung zu erfassen, und einen Befehlswerterfassungsabschnitt, der konfiguriert ist, den spezifischen Gewichtskoeffizienten darauf einzustellen, wobei der Befehlswerterfassungsabschnitt konfiguriert ist, die Berechnung durchzuführen, die das neuronale Netzwerk zum Lernen verwendet.
Fahrzeugregelungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Gewichtskoeffizientenerfassungsabschnitt umfasst eine erste Karte, die eine Beziehung zwischen der von einem Modusschalter ausgegebenen vorbestimmten Bedingung und einem Verstärkungseinteilungsparameter anzeigt, und eine zweite Karte, die eine Beziehung zwischen dem Gewichtskoeffizienten und dem Verstärkungseinteilungsparameter anzeigt.
Fahrzeugregelungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Zielbetrag eine Zieldämpfungskraft ist, und wobei der Regelbefehlswerterfassungsabschnitt eine Dämpfungskraftkarte ist, die eine Beziehung zwischen der Zieldämpfungskraft und einem Befehlswert angibt, der an den Krafterzeugungsmechanismus auszugeben ist.
Fahrzeugregelungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Regelbefehlswerterfassungsabschnitt umfasst einen Vorderradbefehlswerterfassungsabschnitt für ein in dem Rad enthaltenes Vorderrad, und einen Hinterradbefehlswerterfassungsabschnitt für ein in dem Rad enthaltenes Hinterrad umfasst.
Fahrzeugregelungsvorrichtung nach Anspruch 3, ferner umfassend: einen Rückkopplungszielbetragserfassungsabschnitt, der konfiguriert ist, einen Zielbetrag zur Durchführung einer Rückkopplungsregelung basierend auf dem eingegebenen Fahrzeugzustandsbetrag zu erfassen; und einen Regelanweisungsmediationsabschnitt, der konfiguriert ist, den an den Regelbefehlswerterfassungsabschnitt auszugebenden Zielbetrag basierend auf dem durch den Befehlswerterfassungsabschnitt erfassten Zielbetrag und dem durch den Rückkopplungszielbetragserfassungsabschnitt erfassten Zielbetrag zu erfassen.
Fahrzeugregelungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das vorgegebene Bewertungsverfahren eine Bewertungsfunktion umfasst, und wobei die Bewertungsfunktion eine Konfiguration umfasst, in der eine vertikale Beschleunigung des Fahrzeugs in eine niederfrequente Komponente und eine hochfrequente Komponente unterteilt ist.
Fahrzeugregelungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Zielbetrag eine Zieldämpfungskraft ist, und wobei der Regelbefehlswerterfassungsabschnitt eine Dämpfungskraftkarte ist, die eine Beziehung zwischen der Zieldämpfungskraft und einem Befehlswert angibt, der an den Krafterzeugungsmechanismus auszugeben ist.
Fahrzeugregelungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Berechnungsverarbeitungsabschnitt konfiguriert ist, die Berechnung weiter durchzuführen, während zusätzlich eingegebene Straßenoberflächeninformationen berücksichtigt werden, und wobei der Berechnungsverarbeitungsabschnitt die Berechnung unter Verwendung eines Lernergebnisses durchführt, das dadurch erfasst wird, dass der Berechnungsverarbeitungsabschnitt veranlasst wird, Paare einer Vielzahl von Zielbeträgen zu lernen, die unter Verwendung des vorbestimmten Bewertungsverfahrens erfasst wurden, das im Voraus in Bezug auf die Vielzahl von unterschiedlichen Fahrzeugzustandsbeträgen und eine Vielzahl von unterschiedlichen Teilen von Straßenoberflächeninformationen als Paare von Teilen von Eingabe- und Ausgabedaten vorbereitet wurde.
Fahrzeugregelverfahren, das für ein Fahrzeug eingesetzt wird, das einen Krafterzeugungsmechanismus umfasst, der konfiguriert ist, eine Kraft zwischen einem Fahrzeugkörper des Fahrzeugs und einem Rad des Fahrzeugs einzustellen, wobei das Fahrzeugregelverfahren umfasst einen Berechnungsverarbeitungsschritt zum Durchführen einer vorbestimmten Berechnung basierend auf einem eingegebenen Fahrzeugzustandsbetrag und zum Ausgeben eines Zielbetrages; und einen Regelbefehlswerterfassungsschritt zum Erfassen eines Regelbefehlswerts zum Regeln des Krafterzeugungsmechanismus basierend auf dem Zielbetrag, wobei der Berechnungsverarbeitungsabschnitt die Durchführung der Berechnung unter Verwendung eines Lernergebnisses umfasst, das dadurch erfasst wird, dass ein Berechnungsverarbeitungsabschnitt veranlasst wird, Paare einer Vielzahl von Zielbeträgen zu lernen, die unter Verwendung eines vorbestimmten Bewertungsverfahrens erfasst wurden, das im Voraus in Bezug auf eine Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugzustandsbeträgen als Paare von Teilen von Eingabe- und Ausgabedaten vorbereitet wurde.
Ein Fahrzeugregelungssystem, umfassend: einen Krafterzeugungsmechanismus, der konfiguriert ist, eine Kraft zwischen einem Fahrzeugkörper eines Fahrzeugs und einem Rad des Fahrzeugs einzustellen; und einen Regler, wobei der Regler umfasst einen Berechnungsverarbeitungsabschnitt, der konfiguriert ist, eine vorbestimmte Berechnung basierend auf einem eingegebenen Fahrzeugzustandsbetrag durchzuführen und einen Zielbetrag auszugeben, und einen Regelbefehlswerterfassungsabschnitt, der konfiguriert ist, einen Regelbefehlswert zum Regeln des Krafterzeugungsmechanismus basierend auf dem Zielbetrag zu erfassen, wobei der Berechnungsverarbeitungsabschnitt konfiguriert ist, die Berechnung unter Verwendung eines Lernergebnisses durchzuführen, das erfasst wird, indem der Berechnungsverarbeitungsabschnitt veranlasst wird, Paare einer Vielzahl von Zielbeträgen zu lernen, die unter Verwendung eines vorbestimmten Bewertungsverfahrens erfasst werden, das im Voraus in Bezug auf eine Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugzustandsbeträgen als Paare von Teilen von Eingabe- und Ausgabedaten vorbereitet wurde.