JP3071332B2 - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

車両の駆動力制御装置

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JP3071332B2
JP3071332B2 JP5037773A JP3777393A JP3071332B2 JP 3071332 B2 JP3071332 B2 JP 3071332B2 JP 5037773 A JP5037773 A JP 5037773A JP 3777393 A JP3777393 A JP 3777393A JP 3071332 B2 JP3071332 B2 JP 3071332B2
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control
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達哉 服部
満寿治 大嶋
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Toyota Central R&D Labs Inc
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Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D2011/101Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles
    • F02D2011/102Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles at least one throttle being moved only by an electric actuator

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、車両の加速度が運転
者の要求する加速度となるように駆動力を制御するよう
にした車両の駆動力制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、車両に対しては、様々な環境条
件の下での走行が要求されると共に、個々の運転者によ
る種々の運転操作がなされる。そして、車両の挙動につ
いては、運転者の意図する応答性と円滑性が要求され
る。従来より、車両の駆動力に関わる挙動については、
例えば内燃機関を搭載した車両において、運転者による
アクセルペダルの踏込量に応じて制御が行われることが
知られている。
【0003】例えば、先に本願出願人により提案された
特願平3−80103号では、内燃機関を搭載した車両
において、リンクレスタイプのスロットルバルブの開度
(スロットル開度)が、運転者によるアクセルペダルの
踏込量(アクセルストローク)に応じて制御されるよう
になっている。ここで、アクセルストロークに対応した
目標加速度を決定するためのデータは、マップとして予
めバックアップRAMに記憶されている。そして、車両
の実際の加速度がマップより決定される目標加速度とな
るように、スロットル開度が制御され、もって車両の駆
動力が制御される。又、この提案技術では、アクセルス
トロークの変化と実際の加速度とが運転者の加速度要求
度合いの変化として検知され、その検知された加速度要
求度合いと、上記のマップより決定される目標加速度と
の偏差が最小となるように、そのマップのデータが修正
されてバックアップRAMに記憶し直されるようになっ
ている。数学的には、目標加速度に関する補正(修正)
が上記の偏差に応じてなされることにより、マップの書
き替えが行われる。つまり、アクセルストロークに対応
する目標加速度のデータが学習されるのである。
【0004】従って、上記のように目標加速度のデータ
が、運転者の加速度要求度合いに合致するように学習さ
れることから、常に運転者の特性に合った目標加速度が
決定されることになった。その結果、運転者の意識状態
や運転環境に関係なく、常に運転者の特性に適した駆動
力が得られ、良好な運転性能が得られることになった。
【0005】しかしながら、上記の提案技術では、目標
加速度のデータの学習としては、単にデータが補正(修
正)されてマップの書き替えが行われているだけであっ
た。そして、マップの書き替えについては、その時々で
アクセルストロークのある点、或いはある範囲について
のみ、目標加速度のデータが学習されるだけであった。
従って、特定の運転領域についてのみ目標加速度が補正
(修正)されるだけとなり、書き替えられたマップに領
域的な偏りが生じることになった。その結果、書き替え
られたマップで、アクセルストロークに対する目標加速
度の関係が部分的に不連続となり、車両の駆動力の制御
がアクセルストロークの変化に対して部分的に不連続な
ものとなる傾向があった。
【0006】そこで、上記の不具合に対処することを狙
って、新たな技術が本願出願人により特願平4−336
323号に提案された。この提案技術では、ニューラル
ネットワーク技術を利用してマップの学習制御が行われ
るようになっている。ここでは、車両の走りに対する運
転者の要求が、その時々の実際の加速度から「要求加速
度モデル」として推定され、その「要求加速度モデル」
に基づき「スロットル感度モデル」が変更されてスロッ
トル感度が決定されている。又、その決定されたスロッ
トル感度とアクセルストロークとの積から求められる目
標スロットル開度と、実際のスロットル開度とが一致す
るように、エンジンのスロットルバルブが開閉制御され
るようになっている。
【0007】従って、上記のようにニューラルネットワ
ーク技術を利用してマップの学習制御が行われることか
ら、アクセルストロークの全範囲に対する加速度及びス
ロットル開度の関係の全体が不連続とならず、エンジン
駆動力の制御を運転者によるアクセルストロークの全範
囲に渡って連続的なものとすることができることになっ
た。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記後者の
新たな提案技術では、車両の加速度に基づいて学習制御
が実行されることにより、スロットル感度が決定される
ようになっている。つまり、車両の加速走行時の走り方
でスロットル感度が決定されるようになっている。その
ため、車両の加速走行時にある高いスロットル感度が決
定され、その加速走行後に車両がコーナリングやUター
ン等の旋回へ移行した後には、しばらくの間、高いスロ
ットル感度のままでスロットルバルブが開閉制御される
場合がある。その結果、運転者の意図を車両の駆動力の
制御に反映させる上で、アクセルコントロール性の悪い
ものになるおそれがあった。例えば、車両を急発進させ
直後は、スロットル感度が上がっており、アクセルスト
ロークに対する車速及び前後加速度の変化が大きくな
る。従って、その急発進後のコーナリングでは、運転者
の意図に反して良好な操縦・運転性能を確保できなくな
るおそれがあった。逆に、車両を緩やかに発進させた直
後は、スロットル感度が下がっており、アクセルストロ
ークに対する車速及び前後加速度の変化は小さくなる。
従って、その緩やかな発進後に速やかなUターンを行お
うとしたり、コーナの多いワインディングロード等を速
やかに抜けようとしたりした場合に、運転者の意図に反
して加速応答性が鈍くなり、良好な操縦・運転性能の確
保が充分でなくなるおそれがあった。
【0009】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、運転者の意識状態や運転環
境にかかわりなく常に運転者の特性に合った駆動力の制
御を実現すると共に、駆動力の制御を運転者によるアク
セルペダル等の操作量の全範囲に渡って連続的なものと
することが可能で、併せて旋回時にも良好な操縦・運転
性能を確保することの可能な車両の駆動力制御装置を提
供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明においては、図1に示すように、車両M
1に搭載された駆動源M2の制御量を変更するための制
御量変更手段M3と、駆動源M2の出力を任意に制御す
るために運転者により操作される出力操作手段M4と、
その出力操作手段M4の操作量を検出するための操作量
検出手段M5とを備え、操作量検出手段M5の検出結果
に応じて制御量変更手段M3を駆動させることにより駆
動源M2の出力を制御して車両M1の駆動力を制御する
ようにした車両の駆動力制御装置において、車両M1の
加速度を検出するための加速度検出手段M6と、車両M
1の速度を検出するための速度検出手段M7と、加速度
検出手段M6の検出により得られる加速度を比較すべき
教師データとして、その教師データと当該手段M8の出
力との偏差を誤差信号とし、その誤差分が小さくなるよ
うに、出力操作手段M4の操作量及び速度検出手段M7
の検出により得られる速度に対する車両M1の加速度の
関係を、運転者の要求する加速度モデルとして学習する
ための要求加速度モデル学習手段M8と、加速度検出手
段M6の検出により得られる加速度と要求加速度モデル
学習手段M8により学習される加速度モデルの出力との
偏差を誤差信号として、その誤差分が小さくなるよう
に、出力操作手段M4の操作量及び速度検出手段M7の
検出により得られる速度に対する駆動源M2の制御量の
関係を、制御量感度モデルとして学習するための制御量
感度モデル学習手段M9と、その制御量感度モデル学習
手段M9により学習される制御量感度モデルの出力を参
照データとして、その参照データに基づき操作量検出手
段M5により検出される操作量に応じて制御量変更手段
M3の駆動を制御する駆動制御手段M10と、車両M1
の旋回状態を検出するための旋回状態検出手段M11
と、その旋回状態検出手段M11の検出結果に基づき車
両M1の旋回状態と判断したときに、駆動制御手段M1
0において制御量変更手段M3の駆動を制御するために
使用される参照データを、制御量感度モデルの出力に代
わって、旋回に適した値として別途に設定された参照デ
ータに変更するための参照データ変更手段M12とを備
えたことを趣旨としている。
【0011】
【作用】上記の構成によれば、図1に示すように、加速
度検出手段M6の検出により得られる加速度は、要求加
速度モデル学習手段M8において、比較すべき教師デー
タとして用いられる。つまり、車両M1の実際の加速度
が、運転者の要求する加速度として比較に用いられる。
そして、要求加速度モデル学習手段M8では、その教師
データと当該手段M8の出力との偏差が小さくなるよう
に、即ち、運転者の要求する加速度と要求加速度モデル
の出力との偏差が小さくなるように、出力操作手段M4
の操作量及び速度検出手段M7の検出により得られる速
度に対する車両M1の加速度の関係が、運転者の要求す
る加速度モデルとして学習される。又、制御量感度モデ
ル学習手段M9では、同じく加速度検出手段M6の検出
により得られる加速度と、上記のように学習される加速
度モデルの出力との偏差が誤差信号として用いられる。
そして、制御量感度モデル学習手段M9では、上記の誤
差信号の誤差分が小さくなるように、即ち、車両M1の
加速度と加速度モデルの出力との偏差が小さくなるよう
に、出力操作手段M4の操作量及び車両M1の速度に対
する駆動源M2の制御量の関係が、制御量感度モデルと
して学習される。そして、駆動制御手段M10では、上
記のように学習される制御量感度モデルの出力が参照デ
ータとして用いられ、その参照データに基づき、運転者
の操作による出力操作手段M4の操作量に応じて制御量
変更手段M3の駆動が制御される。これにより、駆動源
M2の出力が制御され、もって車両M1の駆動力が制御
される。
【0012】従って、この発明によれば、常に運転者の
要求に応じた加速度モデルが得られ、その加速度モデル
に対応して制御量感度モデルが得られる。そして、常に
運転者の要求に合った加速度をもって、駆動源M2の制
御量が制御される。又、この発明によれば、出力操作手
段M4の操作量及び車両M1の速度に対する車両M1の
加速度の関係の全体が連続的なモデルとして学習され、
出力操作手段M4の操作量及び車両M1の速度に対する
駆動源M2の制御量の関係の全体が連続的なモデルとし
て学習される。そのため、車両M1の速度の全範囲につ
いて、出力操作手段M4の操作量の全範囲に対する加速
度及び制御量の関係が部分的に不連続となることはな
い。
【0013】一方、旋回状態検出手段M11では、車両
M1の旋回状態が検出される。そして、参照データ変更
手段M12では、旋回状態の検出結果に基づき車両M1
の旋回状態と判断したときには、駆動制御手段M10に
おいて制御量変更手段M3の駆動を制御するために使用
される参照データが、参照データ変更手段M12により
変更される。即ち、制御量感度モデルの出力に代わっ
て、旋回に適した値として別途に設定された参照データ
に変更される。
【0014】従って、車両M1が直進の加速走行から旋
回へ移行した場合には、加速走行時に学習された制御量
感度モデルの出力に代わって、旋回に適した参照データ
に基づき、出力操作手段M4の操作量に応じて制御量変
更手段M3の駆動が制御される。このため、車両M1の
旋回時には、駆動源M2の出力制御に要する出力操作手
段M4の操作が、運転者にとって旋回に適したものとな
る。
【0015】
【実施例】以下、この発明における車両の駆動力制御装
置を具体化した一実施例を図2〜図12に基づいて詳細
に説明する。
【0016】図2はこの実施例における車両の駆動力制
御装置を概略的に示す構成図である。車両1には駆動源
としてのガソリンエンジン(以下単に「エンジン」とい
う。)2が搭載されている。エンジン2は複数気筒の直
列型となっている。エンジン2の吸気通路3には外気が
取り込まれ、図示しないインジェクタから噴射される燃
料が供給される。そして、エンジン2の図示しない各燃
焼室には、吸気通路3を通じて外気と燃料との混合気が
取り込まれる。更に、各燃焼室に取り込まれた混合気
が、図示しない各点火プラグの作動により爆発・燃焼さ
れることにより、図示しないピストン及びクランクシャ
フト等が作動してエンジン2の出力が得られる。又、エ
ンジン2の各燃焼室で燃焼された後の既燃焼ガスは、排
気通路4を通じて外部へと排出される。
【0017】この実施例で、車両1はフロントエンジン
・リヤドライブ方式(FR方式)のものであり、エンジ
ン2のクランクシャフトは、図示しないトランスミッシ
ョン、プロペラシャフト、ディファレンシャルギヤ及び
ドライブシャフト等を介して、駆動輪である左右一対の
後輪5に駆動連結されている。又、従動輪である左右一
対の前輪6は、運転席に設けられたステアリングホイー
ル7の操作に連動する操舵輪となっている。ステアリン
グホイール7には、その操舵角θSを検出するための旋
回状態検出手段としての操舵角センサ8が設けられてい
る。
【0018】この実施例において、吸気通路3の途中に
は、制御量変更手段を構成するリンクレスタイプのスロ
ットルバルブ9が設けられている。即ち、スロットルバ
ルブ9は、その近傍に設けられた直流モータ10に連結
されている。そして、直流モータ10の作動により、エ
ンジン2の制御量としてのスロットルバルブ9の開度、
即ちスロットル開度Thが制御される。これにより、吸
気通路3を通じてエンジン2の各燃焼室へ取り込まれる
空気量が調整され、この空気量の調整により、エンジン
2の出力が制御される。
【0019】スロットルバルブ9の近傍には、スロット
ルセンサ11が設けられている。このスロットルセンサ
11では、スロットル開度Thが検出され、それに応じ
た信号が出力される。又、車両1の運転席には、出力操
作手段としてのアクセルペダル12が設けられている。
このアクセルペダル12は、エンジン2の出力を任意に
制御するために、運転者DRにより操作されるものであ
る。又、アクセルペダル12の近傍には、操作量検出手
段としてのアクセルセンサ13が設けられている。この
アクセルセンサ13では、アクセルペダル12の操作
量、即ちアクセルストロークSが検出され、それに応じ
た信号が出力される。更に、車両1のほぼ中央には、加
速度検出手段を構成する周知の加速度センサ14が設け
られている。この加速度センサ14では、車両1の前後
方向の加速度Gが検出され、それに応じた信号が出力さ
れる。加えて、前輪6には速度検出手段を構成する周知
の車速センサ15が設けられている。この車速センサ1
5では、前輪6の回転数に応じて車両1の速度、即ち車
速Vが検出され、それに応じた信号が出力される。
【0020】そして、この実施例では、スロットルバル
ブ9を運転者DRの要求に応じて好適に開閉制御するた
めに、スロットルコンピュータ21及びニューロコンピ
ュータ22が設けられている。スロットルコンピュータ
21は駆動制御手段を構成しており、スロットルコンピ
ュータ21には、直流モータ10及びスロットルセンサ
11がそれぞれ電気的に接続されている。又、ニューロ
コンピュータ22は要求加速度モデル学習手段、制御量
感度モデル学習手段、旋回状態検出手段及び参照データ
変更手段を構成しており、ニューラルネットワークの技
術を適用して構成されている。このニューロコンピュー
タ22には、操舵角センサ8、アクセルセンサ13、加
速度センサ14及び車速センサ15がそれぞれ電気的に
接続されている。又、ニューロコンピュータ22とスロ
ットルコンピュータ21とは互いに電気的に接続されて
いる。
【0021】図3はスロットルコンピュータ21及びニ
ューロコンピュータ22の電気的構成を示すブロック図
である。ニューロコンピュータ22は、カウンタの機能
を兼ね備えた中央処理装置(CPU)23、所定の学習
制御プログラム等を予め記憶した読み出し専用メモリ
(ROM)24、CPU23の演算結果等を一時記憶す
るランダムアクセスメモリ(RAM)25、予め記憶さ
れたデータを保存するバックアップRAM26等を備え
ている。そして、ニューロコンピュータ22は、それら
各部23〜26と外部入出力回路27等がバス28によ
って接続された論理演算回路として構成されている。外
部入出力回路27には、前述した操舵角センサ8、アク
セルセンサ13及び車速センサ15がそれぞれ接続され
ている。又、外部入出力回路27には、ローパスフィル
タ29を介して加速度センサ14が接続されている。こ
のローパスフィルタ29は、加速度センサ14の検出信
号のうち、基準となる所定の遮断周波数より低い周波数
の信号は自由に通し、高い周波数には大きな減衰を与え
るようになっている。併せて、外部入出力回路27に
は、前記したスロットルコンピュータ21が接続されて
いる。又、ROM24には、ニューラルネットワーク技
術を利用した学習制御プログラム等が予め記憶されてい
る。
【0022】そして、CPU23は、外部入出力回路2
7等を介して入力される各センサ8,13〜15からの
各種信号を入力値として読み込む。CPU23は、それ
ら入力値に基づき、ROM24に記憶されている学習制
御プログラムに従い、運転者DRの要求する「要求加速
度モデル」と、それに応じた制御量感度モデルとしての
「スロットル感度モデル」の学習制御を実行する。そし
て、CPU23はその学習結果を外部入出力回路27を
介してスロットルコンピュータ21へ出力する。或い
は、CPU23は、車両1が旋回状態であると判断した
ときには、学習制御を解除すると共に、上記の学習結果
に代わって、旋回に適した値として別途に予め設定され
ている設定値を外部入出力回路27を介してスロットル
コンピュータ21へ出力する。
【0023】一方、スロットルコンピュータ21はニュ
ーロコンピュータ22と基本的に同じ構成をなしてお
り、CPU30、ROM31、RAM32、バックアッ
プRAM33、外部入出力回路34及びバス35等によ
って構成されている。外部入出力回路34には、前述し
た直流モータ10、スロットルセンサ11及びニューロ
コンピュータ22がそれぞれ接続されている。又、RO
M31には、ニューロコンピュータ22の学習結果、或
いは別途に設定された設定値に基づきスロットルバルブ
9の開閉を制御するためのスロットル開度制御プログラ
ムが予め記憶されている。
【0024】そして、CPU30は、ニューロコンピュ
ータ22から外部入出力回路34を介して入力される学
習結果のデータを入力値として読み込む。又、CPU3
0は、スロットルセンサ11からの信号を入力値として
読み込む。又、CPU30は、それら入力値に基づき、
ROM31に記憶されているスロットル開度制御プログ
ラムに従い直流モータ10を好適に制御する。
【0025】ここで、ニューロコンピュータ22に適用
されているニューラルネットワーク技術の概念的な構成
を図4(a),(b)に従って説明する。この実施例に
おけるニューラルネットワークは、図4(a),(b)
に示すように、二つの多層型ニューラルネットワークを
備えている。各多層型ニューラルネットワークは、基本
的には同じ構成をなしており、2個のニューロンn1よ
りなる「入力層」と、2〜10個のニューロンn2より
なる「中間層」と、1個のニューロンn3よりなる「出
力層」とを備えている。又、各層の間で各ニューロンn
1,n2,n3がシナプスspにより結合されている。
各多層型ニューラルネットワークにおいて、信号は「入
力層」から「中間層」、「中間層」から「出力層」へ向
かって一方向へ流れる。各層のニューロンn1,n2,
n3では、前の層から受け取った信号に基づいて状態が
決定され、次の層へと信号が伝えられる。そして、各多
層型ニューラルネットワークの出力結果は、「出力層」
のニューロンn3の状態値として得られる。
【0026】ここで、図4(a)に示す多層型ニューラ
ルネットワークは、「入力層」の各ニューロンn1に、
アクセルセンサ13により検出されるアクセルストロー
クS、車速センサ15により検出される車速Vがそれぞ
れ入力される。又、「出力層」のニューロンn3から得
られる出力、即ち要求加速度モデル出力Gxは、加速度
センサ14の検出により得られる車両1の加速度Gを
「教師データ」として、その「教師データ」と比較され
る。そして、その比較による加速度偏差ΔG(=G−G
x)を「誤差信号」とし、その誤差分が小さくなる方向
へ全てのニューロンn1,n2,n3のシナプスspの
「重み係数」が修正される。つまり、車両1の加速度G
を運転者DRの要求する加速度とし、その加速度Gを比
較すべき「教師データ」としている。そして、その「教
師データ」との偏差が小さくなるように、アクセルスト
ロークS及び車速Vに対する加速度Gの関係が、運転者
DRの要求する「要求加速度モデル」として学習され
る。そして、この多層型ニューラルネットワークの出力
結果は、要求加速度モデル出力Gxとして得られる。即
ち、「要求加速度モデル」は図5に示すような特性とし
て、要求加速度モデル出力Gxが加速度Gに近づく方向
に学習される。
【0027】一方、図4(b)に示す多層型ニューラル
ネットワークは、「入力層」の各ニューロンn1に、上
記と同じくアクセルストロークS、車速Vがそれぞれ入
力される。又、「出力層」のニューロンn3から得られ
る出力結果、即ちスロットル感度モデル出力Thxは、
加速度Gと上記の要求加速度モデル出力Gxとの間の加
速度偏差ΔGを「誤差信号」として学習が行われ、全て
のニューロンn1,n2,n3のシナプスspの「重み
係数」が修正される。つまり、加速度偏差ΔGを「誤差
信号」とし、その誤差分が小さくなるように、アクセル
ストロークS及び車速Vに対するスロットル開度Thの
関係が、運転者DRの要求する「スロットル感度モデ
ル」として学習される。そして、この多層型ニューラル
ネットワークの出力結果は、スロットル感度モデル出力
Thxとして得られる。即ち、「スロットル感度モデ
ル」は図6に示すような特性として学習される。
【0028】上記のようなニューラルネットワークの概
念的な構成は、あくまでも便宜的に説明されたものであ
り、ニューラルネットワークの実体は、ニューロコンピ
ュータ22のROM24に予め記憶されている学習制御
プログラムにある。そして、ニューラルネットワーク
は、その学習制御プログラムにおける数学的な演算の上
に成り立っており、学習方法としては一般に知られてい
る「誤差逆伝搬学習アルゴリズム」が適用されている。
この実施例では、最終的には図7に示すような、アクセ
ルストロークSに対するスロットル感度Thgの関係の
特性を求めるために、学習制御プログラムが作成されて
いる。
【0029】次に、ニューロコンピュータ22におい
て、上記のようなニューラルネットワーク技術を用いて
実行される「要求加速度モデル」及び「スロットル感度
モデル」等の学習のための処理動作について説明する。
図8はニューロコンピュータ22により実行される学習
制御プログラムの「学習制御ルーチン」を示すフローチ
ャートである。このルーチンの処理は開始された後、一
定の周期、例えば「0.1秒」の時間間隔をもって周期
的に実行される。
【0030】このルーチンの処理が開始されると、ステ
ップ101において、操舵角センサ8、アクセルセンサ
13、加速度センサ14及び車速センサ15からの各種
信号に基づき、操舵角θS、アクセルストロークS、車
速V及び加速度Gをそれぞれ読み込む。
【0031】続いて、ステップ102において、アクセ
ルストロークSよりアクセルストローク変化分ΔSを算
出する。ここで、アクセルストローク変化分ΔSは、ア
クセルストロークSに関する今回と前回との読み込み値
の差により求められる。
【0032】次に、ステップ103において、スロット
ル感度Thgを求めるための学習開始であるか否か、即
ち学習開始条件が成立したか否かを判断する。この実施
例では、アクセルストローク変化分ΔSの絶対値及び車
速Vのそれぞれが任意の設定値よりも大きい場合に、学
習開始と判断するようにしている。そして、学習開始で
ある場合には、ステップ104へ移行し、学習開始フラ
グFを「1」にセットした後、ステップ105へ移行す
る。又、学習開始でない場合には、そのままステップ1
05へ移行する。
【0033】ステップ105においては、学習継続中で
あるか否かを判断する。この実施例では、学習開始フラ
グFが「1」で、且つ、後述する学習開始からのカウン
ト値T1が任意の所定値よりも小さく、且つ、車速V及
びアクセルストロークSのそれぞれが任意の設定値より
も大きい場合に、学習継続中と判断するようにしてい
る。そして、学習継続中でない場合には、学習を行わな
いものとして、ステップ113へ移行する。又、学習継
続中である場合には、学習を行うものとして、ステップ
106へ移行する。
【0034】ステップ106においては、カウンタによ
るカウント値T1を「1」だけカウントアップする。次
に、ステップ107において、「スロットル感度モデ
ル」を実行する。即ち、今回読み込まれたアクセルスト
ロークSと車速Vとを入力値として、既に学習済の「ス
ロットル感度モデル」の特性(図6を参照)からスロッ
トル感度モデル出力Thxを求める。続いて、ステップ
108において、スロットル感度モデル出力Thxよ
り、以下の計算式(1)に従ってスロットル感度Thg
を決定する。
【0035】Thg=α+Thx*K …(1) ここで、「α」は基準値であり、この実施例では「α=
1.0」となっている。又、「K」は正の定数である。
【0036】そして、ステップ109において、今回決
定されたスロットル感度ThgとアクセルストロークS
とをスロットルコンピュータ21へ出力する。或いは、
スロットル感度ThgとアクセルストロークSとの積、
即ち目標スロットル開度Thg・Sを求め、その目標ス
ロットル開度Thg・Sをスロットルコンピュータ21
へ出力する。
【0037】次に、ステップ110において、車両1の
加速度Gを「教師データ」として、運転者DRの要求す
る「要求加速度モデル」の学習を実行する。つまり、加
速度センサ14により検出される車両1の加速度Gを比
較すべき「教師データ」として、その「教師データ」と
の偏差が小さくなるように、アクセルストロークS及び
車速Vに対する加速度Gの関係を、運転者DRの要求す
る「要求加速度モデル」として学習するのである。
【0038】例えば、図5に実線で示す曲線が現在の
「要求加速度モデル」の特性であるとする。そして、運
転者DRが現在より速く走るためにアクセルペダル12
を操作して、車両1の加速度Gが現在の要求加速度モデ
ル出力Gxよりも大きくなったとする。このときの加速
度Gが新しい要求加速度であり、「要求加速度モデル」
は図5に実線で示す曲線が破線で示す曲線のような特性
へと更新される。即ち、アクセルストロークS及び車速
Vに対する要求加速度モデル出力Gxの関係の全体が連
続的なモデルとして学習される。そして、この特性は部
分的に不連続となることはない。
【0039】尚、図5には車速Vが「0」のときの特性
が示されているが、「要求加速度モデル」では、アクセ
ルストロークSの全範囲及び車速Vの全範囲と車両1の
加速度Gとの関係が学習されるようになっている。
【0040】続いて、ステップ111においては、加速
度Gと上記の要求加速度モデル出力Gxとの差を加速度
偏差ΔGとして求める。又、ステップ112において
は、その加速度偏差ΔGを「誤差信号」として、「スロ
ットル感度モデル」の学習を実行する。つまり、加速度
偏差ΔGを「誤差信号」として、その誤差分が小さくな
るように、アクセルストロークS及び車速Vに対するス
ロットル開度Thの関係を、「スロットル感度モデル」
として学習するのである。
【0041】例えば、図6に実線で示す直線を「スロッ
トル感度モデル」の初期値であるとする。そして、運転
者DRが現在より速く走るためにアクセルペダル12を
操作すると、車両1の加速度Gが大きくなり、要求加速
度モデル出力Gxとの間で差が発生し、そのときの加速
度偏差ΔGが求められる。そして、その加速度偏差ΔG
を「誤差信号」とし、その誤差分が小さくなるように学
習が行われると、そのときのスロットル感度モデル出力
Thxが新しいスロットル感度モデル出力Thxであ
り、「スロットル感度モデル」は図6に実線で示す初期
値から破線で示す曲線のような特性へと更新される。即
ち、アクセルストロークS及び車速Vに対するスロット
ル感度モデル出力Thxの関係の全体が連続的なモデル
として学習される。そして、この特性は部分的に不連続
となることはない。
【0042】このようにして、ニューラルネットワーク
の技術を用いた学習制御の処理が実行され、運転者DR
の要求する「要求加速度モデル」及び「スロットル感度
モデル」の特性がそれぞれ学習される。ここでは、その
時々に学習される「要求加速度モデル」及び「スロット
ル感度モデル」の特性としてのシナプスspの「重み係
数」が、バックアップRAM26に書き替えられて記憶
される。
【0043】尚、車両1の工場出荷時における上記の
「重み係数」の初期値は、次のように決定される。先
ず、要求加速度モデルは、車両1が複数の運転者DRに
より運転されたときの加速度Gが「教師データ」として
学習され、その学習結果の平均的な特性が初期値とされ
る。そして、スロットル感度モデルの「重み係数」は、
そのスロットル感度モデル出力Thxが「0」になるよ
うに学習される。
【0044】そして、ステップ112の処理を実行した
後、その後の処理を一旦終了し、処理開始から「0.1
秒」が経過すると、再びステップ101からの処理を開
始する。
【0045】一方、ステップ105において、学習継続
中でない場合には、ステップ113へ移行し、学習開始
フラグFを「0」にリセットする。次に、ステップ11
4において、学習開始からのカウント値T1を「0」に
リセットする。
【0046】その後、ステップ115において、車両1
がコーナリングやUターン等の「旋回状態」であるか否
かを判断する。この判断は、図9に示すフローチャート
の処理に従って行われる。即ち、ステップ114から移
行してステップ115aにおいては、今回読み込まれた
操舵角θSの絶対値が任意の設定値αよりも大きいか否
かを判断する。ここで、操舵角θSが設定値αよりも大
きい場合には、ステップ115bへ移行し、カウンタに
よるカウント値T2を「1」だけカウントアップする。
続いて、ステップ115cにおいて、そのカンウト値T
2が任意の設定時間βよりも大きいか否かを判断する。
ここで、カウント値T2が設定時間βよりも大きい場合
には、設定値αを越える操舵角θSが一定時間継続して
いることから、車両1が「旋回状態」であるものとし
て、ステップ116へ移行する。
【0047】一方、ステップ115cにおいて、カウン
ト値T2が設定時間βよりも大きくない場合には、車両
1が「旋回状態」でないものとして、ステップ117へ
移行する。又、ステップ115aにおいて、操舵角θS
が設定値αよりも大きくない場合には、ステップ115
dにおいて、カウント値T2を「0」にリセットした
後、車両1が「旋回状態」でないものとして、ステップ
117へ移行する。
【0048】つまり、この実施例では、設定値αを越え
る操舵角θSが設定時間βだけ継続した場合に、車両1
が「旋回状態」であると判断するようにしている。そし
て、車両1が「旋回状態」である場合には、ステップ1
15からステップ116へ移行する。
【0049】ステップ116においては、上記のような
学習を解除すると共に、その学習により求められるスロ
ットル感度Thg又は目標スロットル開度Thg・Sに
代わって、別途に設定された値をスロットルコンピュー
タ21へ出力する。即ち、車両1の旋回に適した値とし
て別途に設定された旋回用スロットル感度ThgTとア
クセルストロークSとをスロットルコンピュータ21へ
出力する。或いは、旋回用スロットル感度ThgTとア
クセルストロークSとの積、即ち旋回用目標スロットル
開度ThgT・Sを求め、その目標スロットル開度Th
gT・Sをスロットルコンピュータ21へ出力する。こ
こで、旋回用スロットル感度ThgTとは、車両1の種
類、エンジン2の特性等に応じて設定されたものであ
り、「0.8〜1.0」の範囲で予め決定された一定値
であり、ROM24に予め記憶されている。この実施例
では、旋回用スロットル感度ThgTが「0.9」に設
定されている。そして、その後の処理を一旦終了し、処
理開始から「0.1秒」が経過すると、再びステップ1
01からの処理を開始する。
【0050】一方、ス車両1が「旋回状態」でない場合
には、テップ115からステップ117へ移行する。そ
して、ステップ117においては、ステップ107と同
様に「スロットル感度モデル」実行する。即ち、今回読
み込まれたアクセルストロークSと車速Vとを入力値と
して、既に学習済の「スロットル感度モデル」の特性か
らスロットル感度モデル出力Thxを求める。続いて、
ステップ118において、ステップ108と同様にスロ
ットル感度モデル出力Thxより、前述した計算式
(1)に従って、スロットル感度Thgを決定する。
【0051】そして、ステップ119において、ステッ
プ109と同様に、今回決定されたスロットル感度Th
gとアクセルストロークSとをスロットルコンピュータ
21へ出力する。或いは、スロットル感度Thgとアク
セルストロークSとの積、即ち目標スロットル開度Th
g・Sを求め、その目標スロットル開度Thg・Sをス
ロットルコンピュータ21へ出力する。そして、その後
の処理を一旦終了し、処理開始から「0.1秒」が経過
すると、再びステップ101からの処理を開始する。
【0052】このようにして、車両1の「旋回状態」に
おけるスロットル感度、或いは目標スロットル開度の設
定が行われる。次に、上記のような処理動作により決定
されるスロットル感度Thg或いは旋回用スロットル感
度ThgTと、そのときのアクセルストロークSとに基
づいてスロットルコンピュータ21により実行されるス
ロットル開度制御の処理動作について説明する。図10
はスロットルコンピュータ21により実行されるスロッ
トル開度制御プログラムの「スロットル開度制御ルーチ
ン」を示すフローチャートである。このルーチンの処理
は開始された後、所定の時間間隔をもって周期的に実行
される。
【0053】このルーチンの処理が開始されると、先ず
ステップ201において、スロットル感度Thgの学習
時には、スロットルセンサ11からの信号に基づきスロ
ットル開度Thを読み込む。又、ニューロコンピュータ
22から出力される最新のスロットル感度Thgとアク
セルストロークS、又は目標スロットル開度Thg・S
を読み込む。ここで、スロットル感度Thgとアクセル
ストロークSとの読み込みが前提である場合には、同ス
テップ201において、両者Thg,Sの積が目標スロ
ットル開度Thg・Sとして求められる。或いは、車両
1が、スロットル感度Thgの学習を行わない「旋回状
態」である場合には、スロットルセンサ11からの信号
に基づきスロットル開度Thを読み込む。又、ニューロ
コンピュータ22から出力される最新の旋回用スロット
ル感度ThgTとアクセルストロークS、又は旋回用目
標スロットル開度ThgT・Sを読み込む。ここで、旋
回用スロットル感度ThgTとアクセルストロークSと
の読み込みが前提である場合には、同ステップ201に
おいて、両者ThgT,Sの積が旋回用目標スロットル
開度ThgT・Sとして求められる。
【0054】続いて、ステップ202において、現在の
スロットル開度Thが目標スロットル開度Thg・Sよ
りも小さいか否かを判断する。或いは、現在のスロット
ル開度Thが旋回用目標スロットル開度ThgT・Sよ
りも小さいか否かを判断する。ここで、スロットル開度
Thが目標スロットル開度Thg・S、或いは旋回用目
標スロットル開度ThgT・Sよりも小さい場合には、
ステップ203において、スロットルバルブ9を開方向
へ駆動させるように直流モータ10を正転させる。又、
ステップ204において、スロットルセンサ11からの
信号に基づきスロットル開度Thを読み込む。
【0055】そして、ステップ205において、スロッ
トル開度Thが目標スロットル開度Thg・Sよりも小
さいか否かを再び判断する。或いは、スロットル開度T
hが旋回用目標スロットル開度ThgT・Sよりも小さ
いか否かを判断する。ここで、スロットル開度Thが目
標スロットル開度Thg・S、或いは旋回用目標スロッ
トル開度ThgT・Sよりも小さい場合には、ステップ
203へジャンプし、スロットルバルブ9を更に開方向
へ駆動させるために、ステップ203,204,205
の処理を繰り返す。これに対し、スロットル開度Thが
目標スロットル開度Thg・S、或いは旋回用目標スロ
ットル開度ThgT・Sと等しいかそれよりも大きい場
合には、スロットルバルブ9をそれ以上開方向へ駆動さ
せないものとして、その後の処理を一旦終了する。一
方、ステップ202において、現在のスロットル開度T
hが目標スロットル開度Thg・S、或いは旋回用目標
スロットル開度ThgT・Sよりも小さくない場合に
は、ステップ206へ移行する。そして、同ステップ2
06において、現在のスロットル開度Thが目標スロッ
トル開度Thg・Sよりも大きいか否かを判断する。或
いは、現在のスロットル開度Thが旋回用目標スロット
ル開度ThgT・Sよりも大きいか否かを判断する。こ
こで、スロットル開度Thが目標スロットル開度Thg
・S、或いは旋回用目標スロットル開度ThgT・Sよ
りも大きくない場合には、そのままその後の処理を一旦
終了する。
【0056】又、ステップ206において、スロットル
開度Thが目標スロットル開度Thg・S、或いは旋回
用目標スロットル開度ThgT・Sよりも大きい場合に
は、ステップ207において、スロットルバルブ9を閉
方向へ駆動させるように直流モータ10を逆転させる。
又、ステップ208において、スロットルセンサ11か
らの信号に基づきスロットル開度Thを読み込む。
【0057】そして、ステップ209において、スロッ
トル開度Thが目標スロットル開度Thg・S、或いは
旋回用目標スロットル開度ThgT・Sよりも大きいか
否かを再び判断する。ここで、スロットル開度Thが目
標スロットル開度Thg・S、或いは旋回用目標スロッ
トル開度ThgT・Sよりも大きい場合には、ステップ
207へジャンプし、スロットルバルブ9を更に閉方向
へ駆動させるためにステップ207,208,209の
処理を繰り返す。これに対し、スロットル開度Thが目
標スロットル開度Thg・S、或いは旋回用目標スロッ
トル開度ThgT・Sと等しいかそれよりも小さい場合
には、スロットルバルブ9をそれ以上閉方向へ駆動させ
ないものとして、その後の処理を一旦終了する。
【0058】このように、スロットル開度Thが目標ス
ロットル開度Thg・S、或いは旋回用目標スロットル
開度ThgT・Sに一致するように直流モータ10の回
転が制御され、それによってスロットルバルブ9が開閉
制御される。これにより、エンジン2の出力が制御さ
れ、その結果として車両1の駆動力が制御される。
【0059】以上説明したように、この実施例では、ス
ロットル感度Thgを求めるための学習時には、車両1
の走りに対する運転者DRの要求が、その時々の加速度
Gから「要求加速度モデル」として推定される。又、そ
の「要求加速度モデル」に基づき「スロットル感度モデ
ル」が変更されてスロットル感度Thgが決定される。
又、その決定されたスロットル感度Thgとアクセルス
トロークSとの積から求められる目標スロットル開度T
hg・Sと、スロットル開度Thとが一致するように、
スロットルバルブ9が開閉制御される。しかも、常に運
転者DRの要求に応じた「要求加速度モデル」が得ら
れ、その「要求加速度モデル」に対応して、「スロット
ル感度モデル」が得られる。そして、常に運転者DRの
要求に合った加速度Gをもって、エンジン2のスロット
ル開度Thが制御される。
【0060】従って、車両1に対する運転者DRの要求
加速度が大きいときには、スロットル感度Thgが大き
くなる。そのため、同一の加速度Gを得るためのアクセ
ルストロークSの変化範囲が狭くなり、アクセルペダル
12の少ない操作によって大きな加速度Gを得ることが
できるようになり、車両1の加速性能が向上したように
運転者DRに感じさせることができる。例えば、運転者
DRの意識が急いだ状態であったり、車両1の運転環境
が渋滞のない高速道路であったりして、車両1を速く走
行させたいときには、アクセルペダル12の少ない操作
によって大きな加速度Gを得ることができ、加速感を向
上させることができる。
【0061】一方、車両1に対する運転者DRの要求加
速度が小さいときには、スロットル感度Thgが小さく
なる。そのため、同一の加速度Gを得るためのアクセル
ストロークSの変化範囲が広くなり、アクセルペダル1
2の多い操作によって加速度Gを微妙に変化させること
ができるようになり、運転者DRにとってアクセルペダ
ル12の操作性能を向上させることができる。例えば、
運転者DRの意識がのんびりした状態であったり、車両
1の運転環境が渋滞路や雪道等であったりして、車両1
をゆっくりと走行させたいときには、アクセルペダル1
2の多い操作によって加速度Gを微妙に変えることがで
き、車両1の操作感を向上させることができる。
【0062】つまり、この実施例では、運転者DRの加
速度に対する要求度合いに合致するように学習が行われ
ることから、常に運転者DRの特性に合ったスロットル
感度Thgが決定される。その結果、運転者DRの意識
状態(急いでいる、のんびりしている等)や運転環境
(路面状態、昼間・夜間、トンネル内、雨中路、雪道、
山間路、渋滞路等)にかかわりなく、車両1について、
常に運転者DRの特性に合った駆動力の制御を行うこと
ができるのである。
【0063】又、この実施例では、ニューロコンピュー
タ22における学習制御に、ニューラルネットワーク技
術を用いたことから、アクセルストロークS及び車速V
に対する要求加速度モデル出力Gxの関係の全体が連続
的なモデルとして学習され、その特性が部分的に不連続
となることはない。同じく、アクセルストロークS及び
車速Vに対するスロットル感度モデル出力Thxの関係
の全体が連続的なモデルとして学習され、その特性が部
分的に不連続となることはない。これは、ニューラルネ
ットワークの技術を用いたことにより、アクセルストロ
ークS及び車速Vの不連続点の間で学習される「要求加
速度モデル」が補間されるためである。つまり、アクセ
ルストロークS及び車速Vのある特定な範囲について行
われる要求加速度モデル出力Gxの修正が、アクセルス
トロークS及び車速Vの他の範囲に対応する要求加速度
モデル出力Gxの修正にも反映される。又、アクセルス
トロークS及び車速Vのある特定な範囲について行われ
るスロットル感度モデル出力Thxの修正が、アクセル
ストロークS及び車速Vの他の範囲に対応するスロット
ル感度モデル出力Thxにも反映される。
【0064】その結果、車速Vの全範囲について、車両
1の駆動力の制御が運転者DRによるアクセルペダル1
2の操作量、即ちアクセルストロークSの全操作範囲に
渡って連続的なものとすることができる。よって、運転
者DRによりアクセルペダル12が連続的に踏み込まれ
たときには、車両1の加速度Gが唐突に変化するような
ことがなく、車速Vの上昇を常に滑らかなものにするこ
とができる。
【0065】更に、この実施例では、加速度Gから「要
求加速度モデル」を推定し、その「要求加速度モデル」
から「スロットル感度モデル」を変更するように学習が
行われることから、単なる部分的な補正(修正)によっ
てマップの書き替えを行う場合と較べて、マップの補間
演算が不必要となり、演算時間を更に短くすることがで
きる。
【0066】加えて、この実施例では、ニューロコンピ
ュータ22において、加速度センサ14がローパスフィ
ルタ29を介して外部入出力回路27に接続されてい
る。そのため、車両1が凸凹路を走行しているときのハ
ーシュネスに起因して、加速度センサ14での検出信号
にノイズが発生した場合には、そのノイズに相関する高
周波成分がローパスフィルタ29で減衰される。即ち、
加速度センサ14からの加速度Gの信号に、図11
(a)に示すようにハーシュネスに起因する大きなノイ
ズが含まれていた場合でも、その信号がローパスフィル
タ29を通過することにより、図11(b)に示すよう
なノイズの少ない加速度Gの信号に調整されることにな
る。
【0067】その結果、ニューロコンピュータ22で
は、学習のために用いられる加速度Gの信号を、ハーシ
ュネスに起因したノイズが除去されたものとすることが
できる。よって、「要求加速度モデル」及び「スロット
ル感度モデル」についての誤学習を未然に防止すること
ができ、延いてはスロットル感度Thgが誤った方向へ
調整されることを未然に防止することができる。
【0068】併せて、この実施例では、車両1が「旋回
状態」である場合には、スロットル感度Thgを求める
ための学習が解除され、その学習時に求められるスロッ
トル感度Thgに代わって、旋回に適した値として予め
設定された旋回用スロットル感度ThgTが設定され
る。又、その設定された旋回用スロットル感度ThgT
とアクセルストロークSとの積から求められる旋回用目
標スロットル開度ThgT・Sと、スロットル開度Th
とが一致するように、スロットルバルブ9が開閉制御さ
れる。
【0069】従って、車両1が直進の加速走行から旋回
へ移行した場合には、加速走行時に学習された目標スロ
ットル開度Thg・Sに代わって、旋回に適した旋回用
目標スロットル開度ThgT・Sに基づき、アクセルペ
ダル12の操作量に応じてスロットルバルブ9が開閉制
御される。このため、旋回時には、エンジン2の出力制
御に要するアクセルペダル12の操作が、運転者DRに
とって旋回に適したものとなる。
【0070】例えば、図12において、車両1の発進加
速走行時に、学習によりスロットル感度Thgが最終的
には「1.5」という相対的に高い値に決定されたとす
る。そして、その発進後の時刻t1に、運転者DRがア
クセルペダル12の踏み込みを適度に戻してステアリン
グホイール7を適度に回すことにより、車両1がコーナ
リングへ移行したとする。この場合には、図12に実線
で示すように、学習で決定された「1.5」という高い
スロットル感度Thgが、コーナリング開始後に設定時
間βだけ経過した時刻t2で、旋回に適した「0.9」
という相対的に低い旋回用スロットル感度ThgTに直
ちに変更される。その後、コーナを抜けるために運転者
DRがステアリングホイール7を戻してアクセルペダル
12を適度に踏み込む時刻t3までの間で、旋回用スロ
ットル感度ThgTが保持される。そして、時刻t3か
らのアクセルペダル12の踏み込みにより学習が行われ
てスロットル感度Thgが少し変化したとしても、次に
大きな加速が行われるまでの間で、スロットル感度Th
gが必要以上に高くなることはない。このことは、図1
2に破線で示す従来例のスロットル感度Thgの変化と
比較することで明らかである。そして、その旋回用スロ
ットル感度ThgTより得られる旋回用目標スロットル
開度ThgT・S、或いはそれに近い目標スロットル開
度に基づき、スロットルバルブ9が開閉制御されること
になる。
【0071】つまり、この実施例では、車両1が急発進
の後にコーナリングへ移行した場合には、スロットル感
度が適度に小さく抑えられて、アクセルストロークSに
対する車速V及び加速度Gの変化が小さくなる。従っ
て、そのコーナリングでは、運転者DRの意図に反する
ことなく良好な操縦・運転性能を確保することができ
る。逆に、車両1が緩やかな発進の後に、速やかなUタ
ーンへ移行したり、コーナの多いワインディングロード
等を速やかに抜けようとしたりした場合には、スロット
ル感度が適度に上げられて、アクセルストロークSに対
する車速V及び加速度Gの変化が適度に増加する。従っ
て、それらUターン等では、運転者DRの意図に反して
車両1の加速応答性が鈍くなることが防止され、良好な
操縦・運転性能を確保することができる。即ち、この実
施例では、車両1の旋回時にそれに適した良好な操縦・
運転性能を確保することができるのである。又、旋回時
にそれに適した良好な操縦・運転性能を確保できること
から、コーナリングの多い道路等でアクセルペダル12
を操作するに当たり、運転者DRの疲労感を軽減するこ
ともできる。
【0072】尚、この発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一部
を適宜に変更して次のように実施することもできる。 (1)前記実施例では、ガソリンエンジン2を駆動源と
し、リンクレスタイプのスロットルバルブ9をその制御
量変更手段としたが、それ以外の駆動源及び制御量変更
手段に具体化することもできる。例えば、電気自動車に
おいて直流モータ等の電動機を駆動源とし、電動機への
電流を制御する電流制御回路等を制御量変更手段とする
こともできる。
【0073】(2)前記実施例では、運転者DRにより
操作される出力操作手段としてアクセルペダル12を用
いたが、出力操作手段としてアクセルレバーやそれ以外
の操作部材を用いることもできる。
【0074】(3)前記実施例では、アクセルセンサ1
3を操作量検出手段としてアクセルストロークSを検出
するようにしたが、次のようにすることもできる。即
ち、アクセルストロークSの代わりにアクセル踏力を検
出するセンサを用いたり、アクセルストロークSを検出
するアクセルセンサとアクセル踏力を検出するセンサと
を併用したりすること。
【0075】(4)前記実施例では、加速度検出手段と
して加速度センサ14を用いたが、車速センサ15を加
速度検出手段として、車速センサ15により検出される
車速Vを時間微分することにより加速度Gを得るように
してもよい。
【0076】(5)前記実施例では、ニューロコンピュ
ータ22におけるニューラルネットワーク技術として、
多層型ニューラルネットワークを採用したが、相互結合
型ニューラルネットワークを採用することもできる。
【0077】(6)前記実施例では、スロットル感度モ
デル出力Thxをスロットル感度の補正量とし、計算式
(1)によってスロットル感度Thgを求めたが、スロ
ットル感度Thgを直接出力することもできる。この場
合、車両1の工場出荷時における初期値は、設定値αを
出力するように学習することになる。
【0078】(7)前記実施例では、アクセルストロー
ク変化分ΔSの絶対値及び車速Vのそれぞれが任意の設
定値よりも大きい場合に、学習開始と判断するようにし
たが、これ以外の条件に基づいて学習開始を判断するよ
うにしてもよい。例えば、加速度Gが任意の設定値より
も大きい場合に、学習開始と判断するようにしてもよ
い。
【0079】(8)前記実施例では、学習開始からのカ
ウント値T1が任意の所定値よりも小さく、且つ、車速
V及びアクセルストロークSのそれぞれが任意の設定値
よりも大きい場合に、学習継続中と判断するようにした
が、これ以外の条件に基づいて学習継続中を判断するよ
うにしてもよい。例えば、車両1の制動のために操作さ
れるブレーキペダルに、その操作を検知するブレーキセ
ンサを設け、学習開始後にブレーキセンサによりブレー
キ操作が検知されない場合に、学習継続中と判断するよ
うにしてもよい。
【0080】(9)前記実施例では、設定値αを越える
操舵角θSが設定時間βだけ継続した場合に、車両1が
「旋回状態」であると判断するようにしたが、操舵角θ
Sが設定値αを越えた時点で直ちに「旋回状態」と判断
するようにしてもよい。
【0081】(10)前記実施例では、車両1の「旋回
状態」を判断するために操舵角センサ8より得られる操
舵角θSを用いたが、例えば車両に設けたヨーレイトセ
ンサより得られるヨーレイトに基づいて「旋回状態」を
判断するようにしてもよい。或いは、車両に設けた左右
方向の加速度センサより得られる左右方向の加速度に基
づいて「旋回状態」を判断するようにしてもよい。更に
は、操舵角センサ8より得られる操舵角θS及びヨーレ
イトセンサより得られるヨーレイトを組み合わせて「旋
回状態」を判断するようにしてもよい。この組合せの場
合には、車両の「旋回状態」をより正確に判断すること
が可能となる。
【0082】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、車両の加速度を比較すべき教師データとして用い、
出力操作手段の操作量に対する車両の加速度の関係を、
運転者の要求する加速度モデルとして学習している。
又、その学習された加速度モデルの出力と車両の加速度
との偏差を誤差信号として用い、出力操作手段の操作量
に対する駆動源の制御量の関係を、制御量感度モデルと
して学習している。そして、その学習された制御量感度
モデルの出力を参照データとして用い、出力操作手段の
操作量に応じて駆動源の制御量を制御するようにしてい
る。
【0083】従って、運転者の要求に応じた加速度モデ
ルが得られ、その加速度モデルに対応して、制御量感度
モデルが得られ、常に運転者の要求に合った加速度をも
って制御量が制御される。又、操作量に対する加速度の
関係や、操作量に対する制御量の関係の全体が連続的な
モデルとして学習され、出力操作手段の全操作範囲に対
する加速度及び制御量の関係の全体が不連続となること
はない。
【0084】その結果、運転者の意識状態や運転環境に
かかわりなく常に運転者の特性に合った駆動力の制御を
行うことができる。しかも、その駆動力の制御を運転者
によるアクセルペダル等の操作量の全範囲に渡って連続
的なものとすることができるという優れた効果を発揮す
る。
【0085】又、この発明によれば、車両の旋回状態と
判断されたときに、出力操作手段の操作量に応じて駆動
源の制御量を制御するために使用される参照データを、
制御量感度モデルの出力に代わって、旋回に適した値と
して別途に設定された参照データに変更するようにして
いる。
【0086】従って、車両が直進の加速走行から旋回へ
移行した場合には、駆動源の出力制御に要する出力操作
手段の操作が、運転者にとって旋回に適したものとな
る。その結果、旋回時にもそれに適した良好な操縦・運
転性能を確保することができるという優れた効果を発揮
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の基本的な概念構成を示す概念構成図
である。
【図2】この発明を具体化した一実施例における車両の
駆動力制御装置の概略的な構成を示す概略構成図であ
る。
【図3】一実施例において、スロットルコンピュータ及
びニューロコンピュータの電気的構成を示すブロック図
である。
【図4】一実施例において、ニューロコンピュータに適
用されている多層型ニューラルネットワークの概念的な
構成を示す構成図である。
【図5】一実施例において、「要求加速度モデル」の特
性を示す特性図である。
【図6】一実施例において、「スロットル感度モデル」
の特性を示す特性図である。
【図7】一実施例において、「スロットル感度」の特性
を示す特性図である。
【図8】一実施例において、ニューロコンピュータによ
り実行される「学習制御ルーチン」を示すフローチャー
トである。
【図9】一実施例において、「学習制御ルーチン」の処
理の一部を詳しく示すフローチャートである。
【図10】一実施例において、スロットルコンピュータ
により実行される「スロットル開度制御ルーチン」を示
すフローチャートである。
【図11】一実施例において、ローパスフィルタの作用
に関する加速度信号の変化を示すタイムチャートであ
る。
【図12】一実施例において、発進加速走行から旋回へ
移行したときのスロットル感度等の変化を示すタイムチ
ャートである。
【符号の説明】
1…車両、2…駆動源としてのエンジン、8…旋回状態
検出手段としての操舵角センサ、9…スロットルバル
ブ、10…直流モータ(9,10は制御量変更手段を構
成している)、12…出力操作手段としてのアクセルペ
ダル、13…操作量検出手段としてのアクセルセンサ、
14…加速度検出手段としての加速度センサ、15…速
度検出手段としての車速センサ、21…駆動制御手段を
構成するスロットルコンピュータ、22…要求加速度モ
デル学習手段、制御量感度モデル学習手段、旋回状態検
出手段及び参照データ変更手段を構成するニューロコン
ピュータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F02D 29/02 F02D 29/02 G 301 301Z 41/04 310 41/04 310C G05B 13/02 G05B 13/02 L 13/04 13/04 (72)発明者 ▲吉▼田 浩之 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の1株式会社 豊田中央研究所 内 (56)参考文献 特開 平1−219336(JP,A) 特開 平3−78539(JP,A) 特開 平4−112935(JP,A) 特開 昭61−8434(JP,A) 特開 平5−92731(JP,A) 特開 平4−314940(JP,A) 特開 平4−293626(JP,A) 特開 平4−274935(JP,A) 特開 平4−71933(JP,A) 特開 平3−96636(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 45/00 370 F02D 45/00 340 F02D 29/02 F02D 29/02 301

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両に搭載された駆動源の制御量を変更
    するための制御量変更手段と、 前記駆動源の出力を任意に制御するために運転者により
    操作される出力操作手段と、 前記出力操作手段の操作量を検出するための操作量検出
    手段とを備え、前記操作量検出手段の検出結果に応じて
    前記制御量変更手段を駆動させることにより前記駆動源
    の出力を制御して前記車両の駆動力を制御するようにし
    た車両の駆動力制御装置において、 前記車両の加速度を検出するための加速度検出手段と、 前記車両の速度を検出するための速度検出手段と、 前記加速度検出手段の検出により得られる加速度を比較
    すべき教師データとして、その教師データと当該手段の
    出力との偏差を誤差信号とし、その誤差分が小さくなる
    ように、前記出力操作手段の操作量及び前記速度検出手
    段の検出により得られる速度に対する前記車両の加速度
    の関係を、前記運転者の要求する加速度モデルとして学
    習するための要求加速度モデル学習手段と、 前記加速度検出手段の検出により得られる加速度と前記
    要求加速度モデル学習手段により学習される加速度モデ
    ルの出力との偏差を誤差信号として、その誤差分が小さ
    くなるように、前記出力操作手段の操作量及び前記速度
    検出手段の検出により得られる速度に対する前記駆動源
    の制御量の関係を、制御量感度モデルとして学習するた
    めの制御量感度モデル学習手段と、 前記制御量感度モデル学習手段により学習される制御量
    感度モデルの出力を参照データとして、その参照データ
    に基づき前記操作量検出手段により検出される操作量に
    応じて前記制御量変更手段の駆動を制御する駆動制御手
    段と、 前記車両の旋回状態を検出するための旋回状態検出手段
    と、 前記旋回状態検出手段の検出結果に基づき前記車両の旋
    回状態と判断したときに、前記駆動制御手段において前
    記制御量変更手段の駆動を制御するために使用される参
    照データを、前記制御量感度モデルの出力に代わって、
    旋回に適した値として別途に設定された参照データに変
    更するための参照データ変更手段とを備えたことを特徴
    とする車両の駆動力制御装置。
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