JP2978353B2 - 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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JP2978353B2
JP2978353B2 JP5037785A JP3778593A JP2978353B2 JP 2978353 B2 JP2978353 B2 JP 2978353B2 JP 5037785 A JP5037785 A JP 5037785A JP 3778593 A JP3778593 A JP 3778593A JP 2978353 B2 JP2978353 B2 JP 2978353B2
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満寿治 大嶋
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  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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、特開平1−294925号公報に
開示された技術では、運転者によるアクセルペダルの踏
込量(アクセル開度)とそのときの車速から、運転者の
意図する目標加速度が推定される。そして、その推定さ
れた目標加速度と実際の加速度との偏差が求められ、そ
の求められた偏差の大きさに基づいてスロットルバルブ
の開度が補正されることにより、実際の加速度が目標加
速度と一致するように制御される。
【0004】しかしながら、上記の従来技術では、推定
されるべき目標加速度がアクセル開度と車速との関係か
ら、予めマップにより一律に定められているだけであ
る。従って、そのマップにおける目標加速度の設定が運
転者の特性に合ったものとは限らず、車両の駆動力を個
々の運転者の特性に合致させて好適に制御することは困
難であった。しかも、運転者が同一の場合でも、目標加
速度を推定するためのマップが常に同一なものであるこ
とから、運転者の意識状態や運転環境等が変わった場合
には、運転者の満足する目標加速度が得られなくなり、
車両の運転性能が悪化する傾向があった。
【0005】そこで、上記の不具合に対処すると共に、
制御装置におけるメモリの効率的利用や、目標加速度の
算出遅れ防止等を狙った技術が、本願出願人により特願
平3−80103号に提案されている。この提案技術で
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。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が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、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
トルバルブの開度が制御され、もって車両の駆動力が制
御されるようになっている。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が運転者の加速
度要求度合いの変化として検知される。そして、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、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。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
えが行われている。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。
【0006】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。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合った駆動力が得られる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記後者の
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。例えば、定常走行の運転領域では、それ
に対応したアクセルストロークの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。或いは、急
加速走行の運転領域では、それに対応したアクセルスト
ロークの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る。つ
まり、アクセルストロークの特定範囲に関して目標加速
度に関する補正(修正)が行われても、その補正(修
正)がアクセルストロークの他の範囲に反映されること
がない。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おそれがあっ
た。
【0008】又、前記後者の提案技術では、運転者の要
求する加速度を学習するのにある程度の時間がかかるこ
とから、次のようなことも考えられた。即ち、ある特定
の車両に対して運転者が入れ代わった場合に、入れ代わ
る前後で運転者の走りに対する指向が異なっているとき
には、交代後の運転者の指向を直ちに車両の走りに反映
させることができない傾向にあった。例えば、車両を常
に速く走らせようと指向する運転者から、常にゆっくり
走らせようと指向する運転者へ入れ代わった場合には、
入れ代わり後の運転者の指向を車両の走りに反映させる
までに、多少の遅れを伴う傾向にあった。
【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
御を行うことが可能で、且つ、個々の運転者の走りに対
する指向(好み)をより迅速に反映した駆動力の制御を
行うことが可能で、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、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M
1の加速度の関係について予め学習された標準的な第1
の基準加速度モデルを記憶するための第1の基準加速度
モデル記憶手段M8と、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の加速度の関係につい
て学習され、且つ運転者の走りに対する指向(好み)に
ついて学習された第2の基準加速度モデルを記憶するた
めの第2の基準加速度モデル記憶手段M9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M10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M10と、第2の基準
加速度モデル記憶手段M9に記憶されている第2の基準
加速度モデルと第1の基準加速度モデル記憶手段M8に
記憶されている第1の基準加速度モデルとの偏差を演算
すると共に、要求加速度モデル学習手段M10により学
習される加速度モデルの出力と第1の基準加速度モデル
記憶手段M8に記憶されている第1の基準加速度モデル
又は第2の基準加速度モデル記憶手段M9に記憶されて
いる第2の基準加速度モデルとの偏差を演算し、それら
各偏差に基づき出力操作手段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として演算するための制御
量感度演算手段M11と、その制御量感度演算手段M1
1により演算される制御量感度に基づき、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、第1
の基準加速度モデル記憶手段M8には、出力操作手段M
4の操作量及び車両M1の速度に対する車両M1の加速
度の関係について予め学習された標準的な第1の基準加
速度モデルが記憶されている。又、第2の基準加速度モ
デル記憶手段M9には、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の加速度の関係につい
て学習され、且つ運転者の走りに対する指向(好み)に
ついて学習された第2の基準加速度モデルが記憶されて
いる。更に、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M10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
M10では、その教師データと当該手段M10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。更に、制御量感度演算手段M11では、第2の基準
加速度モデルと第1の基準加速度モデルとの偏差が演算
されると共に、学習される加速度モデルの出力と第1の
基準加速度モデル又は第2の基準加速度モデルとの偏差
が演算される。同じく、制御量感度演算手段M11で
は、それら各偏差に基づき出力操作手段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の制御量の関係が制御量感度として演算され
る。そして、駆動制御手段M12では、上記のように演
算される制御量感度に基づき、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推定される。そして、その
加速度モデルの出力と標準的な第1の基準加速度モデル
又は運転者の走りの指向(好み)を反映した第2の基準
加速度モデルとの偏差、及び運転者の走りの指向(好
み)を反映した第2の基準加速度モデルと標準的な第1
の基準加速度モデルとの偏差に応じて制御量感度が求め
られる。そのため、上記前者の偏差からは、運転者のそ
の時点での加速度に対する要求の強さが制御量感度に反
映され、上記後者の偏差からは、運転者の平常の走りの
指向(好み)の強さが制御量感度に反映されることにな
る。そして、その制御量感度に基づき、常に運転者の要
求に合った加速度をもって、且つ運転者の走りの指向
(好み)を反映した加速度をもって、駆動源M2の制御
量が制御される。
【0013】更に、この発明によれば、出力操作手段M
4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。
【0014】
【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16に基づいて詳細
に説明する。
【0015】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。
【0016】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図示しないステアリ
ングホイールの操作に連動する操舵輪となっている。
【0017】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7が設けられている。即ち、スロットルバ
ルブ7は、その近傍に設けられた直流モータ8に連結さ
れている。そして、直流モータ8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7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。
【0018】スロットルバルブ7の近傍には、スロット
ルセンサ9が設けられている。このスロットルセンサ9
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10が設けられている。この
アクセルベダル10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10の近傍には、操作量検出手段と
してのアクセルセンサ11が設けられている。このアク
セルセンサ11では、アクセルペダル10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12が設けられて
いる。この加速度センサ12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13が設けられている。この車速センサ13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。
【0019】加えて、この実施例において、車両1の運
転席には、運転者DRの走りに対する好みのモード、即
ち指向モードDMを選択するために操作されるモードセ
レクトスイッチ14が設けられている。この実施例で
は、走りに対する指向モードDMとして、高加速度の走
りを指向する「ハイモード(H)」、低加速度の走りを
指向する「ロウモード(L)」、及び標準的な加速度の
走りを指向する「ノーマルモード(N)」の3種類の指
向モードDMが設定されている。そして、それら各指向
モードDMを選択するためにモードセレクトスイッチ1
4が操作されることにより、同スイッチ14からは選択
に応じた指向モードDMを指示する信号が出力される。
【0020】そして、この実施例では、スロットルバル
ブ7を運転者DRの要求と指向(好み)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8及びスロ
ットルセンサ9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は第1の基準加速度モデ
ル記憶手段、第2の基準加速度モデル記憶手段、要求加
速度モデル学習手段及び制御量感度演算手段を構成して
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、アクセ
ルセンサ11、加速度センサ12、車速センサ13及び
モードセレクトスイッチ14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、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
述したアクセルセンサ11、車速センサ13及びモード
セレクトスイッチ14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12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12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、RO
M24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11〜13及びモード
セレクトスイッチ14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、ROM
24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」の学習制御を実
行する。又、CPU23は、その学習結果と、前述した
指向モードDMに応じて選択される「第2の基準加速度
モデル」との偏差を演算し、同じく「第2の基準加速度
モデル」と標準的な「第1の基準加速度モデル」との偏
差を演算する。CPU23は、それら各偏差から制御量
感度としてのスロットル感度を演算する。そして、CP
U23はその学習結果等を外部入出力回路27を介して
スロットルコンピュータ21へ出力する。ここで、「第
1の基準加速度モデル」及び「第2の基準加速度モデ
ル」は、それぞれ予め学習されてROM24に記憶され
ている。
【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8、スロットルセンサ9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、ROM3
1には、ニューロコンピュータ22の学習結果等に基づ
いてスロットルバルブ7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
習結果等のデータを入力値として読み込む。又、CPU
30は、スロットルセンサ9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8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〜図8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〜図8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n1,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n
3の状態値として得られる。
【0026】ここで、図4に示す多層型ニューラルネッ
トワークは、その時々に学習更新されるものであり、そ
の「入力層」の各ニューロンn1に、アクセルセンサ1
1により検出されるアクセルストロークS、車速センサ
13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12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−Gx)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9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5に示す多層型ニューラルネット
ワークは、複数の運転者DRによる走行データから、ア
クセルストロークS及び車速Vと加速度Gとの標準的
(或いは「平均的」)な関係が「第1の基準加速度モデ
ル」として予め学習された修正不能のデータである。こ
の多層型ニューラルネットワークでは、「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。そして、「出力層」
のニューロンn3からは、出力結果として、アクセルス
トロークS、車速Vに応じた第1の基準加速度モデル出
力Gs1が得られる。即ち、「第1の基準加速度モデ
ル」は図10に示すような特性として学習されている。
【0028】又、図6〜図8に示す各多層型ニューラル
ネットワークは、複数の運転者DRによる走行データか
ら、アクセルストロークS及び車速Vと加速度Gとの関
係について、運転者DRの走りに対する各種指向を反映
して「第2の基準加速度モデル」として予め学習された
修正不能のデータである。図6の多層型ニューラルネッ
トワークは、前述した各種指向モードDMのうち「ハイ
モード(H)」を設定したものであり、その「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。そして、「出力
層」のニューロンn3からは、出力結果として、アクセ
ルストロークS、車速Vに応じた高加速度の走りを反映
した第2の基準加速度モデル出力Gs2(H)が得られ
る。
【0029】図7の多層型ニューラルネットワークは、
前述した各種指向モードDMのうち「ノーマルモード
(N)」を設定したものであり、その「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。そして、「出力層」のニ
ューロンn3からは、出力結果として、アクセルストロ
ークS、車速Vに応じた標準的な加速度の走りを反映し
た第2の基準加速度モデル出力Gs2(N)が得られ
る。
【0030】図8の多層型ニューラルネットワークは、
前述した指向モードDMのうち「ロウモード(L)」を
設定したものであり、その「入力層」の各ニューロンn
1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。そして、「出力層」のニューロンn
3からは、出力結果として、アクセルストロークS、車
速Vに応じた低加速度の走りを反映した第2の基準加速
度モデル出力Gs2(L)が得られる。
【0031】即ち、これら各種指向モードDMを反映し
た「第2の基準加速度モデル」は、図11に示すような
各種特性として予め学習されている。尚、以後の説明に
おいて、各第2の基準加速度モデル出力Gs2(H),
Gs2(N),Gs2(L)をまとめて述べる場合に
は、便宜上、第2の基準加速度モデル出力Gs2とす
る。
【0032】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12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。
【0033】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」等の学習のための処理
動作について説明する。図13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。
【0034】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、アクセルセンサ11、加速度セン
サ12、車速センサ13及びモードセレクトスイッチ1
4からの各種信号に基づきアクセルストロークS、加速
度G、車速V及び指向モードDMをそれぞれ読み込む。
【0035】続いて、ステップ102において、今回読
み込まれたアクセルストロークS及び車速Vより要求加
速度モデル出力Gxを決定する。即ち、アクセルストロ
ークSと車速Vとを入力値として、既に学習されている
「要求加速度モデル」の特性(図9を参照)から要求加
速度モデル出力Gxを求めるのである。
【0036】次に、ステップ103において、今回読み
込まれたアクセルストロークS及び車速Vより第1の基
準加速度モデル出力Gs1を決定する。即ち、アクセル
ストロークSと車速Vとを入力値として、予め学習済み
の「第1の基準加速度モデル」の特性(図10を参照)
から第1の基準加速度モデル出力Gs1を求めるのであ
る。
【0037】又、ステップ104において、今回読み込
まれたアクセルストロークS、車速V及び指向モードD
Mより第2の基準加速度モデル出力Gs2を決定する。
即ち、指定された指向モードDMに対応して予め学習済
みの「ハイモード(H)」用の第2の基準加速度モデ
ル、或いは「ノーマルモード(N)」用の第2の基準加
速度モデル、或いは「ロウモード(L)」用の第2の基
準加速度モデルを選択する。そして、選択された第2の
基準加速度モデルに対してアクセルストロークSと車速
Vを入力値として、第2の基準加速度モデルの特性(図
11を参照)から第2の基準加速度モデル出力Gs2
(H)、或いは第2の基準加速度モデル出力Gs2
(N)、或いは第2の基準加速度モデル出力Gs2
(L)を求めるのである。
【0038】又、ステップ105において、今回求めら
れた要求加速度モデル出力Gx、第1の基準加速度モデ
ル出力Gs1及び第2の基準加速度モデルGs2よりス
ロットル感度Thgを決定する。即ち、以下の計算式
(1)に従ってスロットル感度Thgを決定する。
【0039】 Thg=α+(Gs2−Gs1)*K0+(Gx−Gs2)*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」及び「K0」はそれ
ぞれ正の定数であり、「K>K0」の関係にある。
【0040】例えば、図14に実線で示すように標準的
な第1の基準加速度モデル出力Gs1の特性に対して、
そのとき選択された指向モードDM(この場合は「ハイ
モード(H)」)により決定された第2の基準加速度モ
デル出力Gs2の特性が破線で示すものであったとす
る。このとき、あるアクセルストロークSに対する第2
の基準加速度モデル出力Gs2と第1の基準加速度モデ
ル出力Gs1との偏差(Gs2−Gs1)が、スロット
ル感度Thgに反映されることになる。即ち、運転者D
Rの平常の走りの指向の強さ、つまり高加速度の走りの
指向がスロットル感度Thgに反映されることになる。
【0041】又、図14に破線で示す第2の基準加速度
モデル出力Gs2の特性に対して、学習により決定され
た現在の要求加速度モデル出力Gxの特性が2点鎖線で
示すようであったとする。このとき、あるアクセルスト
ロークSに対する要求加速度モデル出力Gxと第2の基
準加速度モデル出力Gs2との偏差(Gx−Gs2)
が、スロットル感度Thgに反映されることになる。即
ち、運転者DRのその時点での加速度Gに対する要求の
強さ(この場合「ハイモード(H)」よりも高加速度と
なる要求の強さ)が、スロットル感度Thgに反映され
ることになる。
【0042】そして、ステップ106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。
【0043】その後、ステップ107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12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。
【0044】例えば、図9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10
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9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。
【0045】尚、図9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ている。
【0046】そして、ステップ107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」を経過すると、処理は再びステップ101から開始
される。
【0047】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」の特性が学習される。
ここでは、その時々に学習される「要求加速度モデル」
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。
【0048】尚、車両1の工場出荷時における「要求加
速度モデル」の「重み係数」の初期値は、「第1の基準
加速度モデル」のそれとなっている。次に、上記のよう
な処理動作によって決定されたスロットル感度Thgと
そのときのアクセルストロークSとに基づき、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15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。
【0049】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、スロットルセンサ9からの信
号に基づきスロットル開度Thを読み込むと共に、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、或いは目標スロッ
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Th
g,Sの積が目標スロットル開度Thg・Sとして求め
られる。
【0050】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。ここで、スロットル開度
Thが目標スロットル開度Thg・Sよりも小さい場合
には、ステップ203において、スロットルバルブ7を
開方向へ駆動させるように直流モータ8を正転させる。
又、ステップ204において、スロットルセンサ9から
の信号に基づきスロットル開度Thを読み込む。
【0051】その後、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7を更
に開方向へ駆動させるために、ステップ203,20
4,205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7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。
【0052】一方、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
も小さくない場合には、ステップ206へ移行して、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。ここで、スロットル開度T
hが目標スロットル開度Thg・Sよりも大きくない場
合、即ち「Th≦Thg・S」の場合には、そのままそ
の後の処理を一旦終了する。
【0053】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
7を閉方向へ駆動させるように直流モータ8を逆転させ
る。又、ステップ208において、スロットルセンサ9
からの信号に基づきスロットル開度Thを読み込む。
【0054】その後、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7を更
に閉方向へ駆動させるために、ステップ207,20
8,209の処理を繰り返す。これに対し、スロットル
開度Thがスロットル感度Thg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7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。
【0055】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に一致するように直流モータ8
の回転が制御され、それによって、スロットルバルブ7
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。
【0056】以上説明したように、この実施例では、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」から得られる要求加速度
モデル出力Gxと、「第2の基準加速度モデル」から得
られる運転者DRの走りの指向を反映した第2の基準加
速度モデル出力Gs2との偏差(Gx−Gs2)が求め
られる。併せて、第2の基準加速度モデル出力Gs2
と、「第1の基準加速度モデル」から得られる標準的な
第1の基準加速度モデルGs1との偏差(Gs2−Gs
1)が求められる。更に、偏差(Gx−Gs2)及び偏
差(Gs2−Gs1)に応じて、スロットル感度Thg
が決定される。そして、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Thg・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7が開閉制御され
る。つまり、この実施例によれば、常に運転者DRの要
求に合った加速度Gをもって、且つ運転者DRの走りの
指向を反映した加速度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。そのため、上記前者の偏差
(Gx−Gs2)からは、運転者DRのその時点での加
速度Gに対する要求の強さが制御量感度に反映されるこ
とになる。従って、そのとき選択されている指向モード
DMに対応する第2の基準加速度モデル出力Gs2の特
性に比べて、その時点で運転者DRの要求する加速度
G、即ち要求加速度モデル出力Gxの方が大きいときに
は、スロットル感度Thgが相対的に大きくなる。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の変化範囲が相対的に狭くなり、アクセルペダル10
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10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。
【0057】一方、そのとき選択されている指向モード
DMに対応する第2の基準加速度モデル出力Gs2の特
性に比べて、その時点での要求加速度モデル出力Gxの
方が小さいときには、スロットル感度Thgが相対的に
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の変化範囲が相対的に広くなり、ア
クセルペダル10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10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10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。
【0058】つまり、この実施例では、運転者DRの加
速度G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。
【0059】併せて、上記後者の偏差(Gs2−Gs
1)からは、運転者DRの平常の走りの指向の強さがス
ロットル感度Thgに反映されることになる。即ち、
「ハイモード(H)」、「ノーマルモード(N)」、或
いは「ロウモード(L)」の指向モードDMに応じた指
向の強さが、選択的にスロットル感度Thgに反映され
ることになる。従って、標準的な第1の基準加速度モデ
ル出力Gs1の特性に比べて、そのとき選択されている
指向モードDMに対応する第2の基準加速度モデル出力
Gs2の特性の方が大きいときには、スロットル感度T
hgが相対的に大きくなる。そして、その大きくなった
分だけ、アクセルペダル10の少ない操作により大きな
加速度Gを得ることができるようになり、運転者DRの
走りの指向を反映して、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。
【0060】一方、標準的な第1の基準加速度モデル出
力Gs1の特性に比べて、そのとき選択されている指向
モードDMに対応する第2の基準加速度モデル出力Gs
2の特性の方が小さいときには、スロットル感度Thg
が相対的に小さくなる。そして、その小さくなった分だ
け、アクセルペダル10の多い操作により加速度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の
走りの指向を反映して、運転者DRにとってアクセルペ
ダル10の操作性能を向上させることができる。
【0061】従って、常に車両1を速く走らせようと指
向する運転者DRが、モードセレクトスイッチ14によ
り「ハイモード(H)」を選択することにより、車両1
の走りを、高加速度の指向に合致した走りに直ちに設定
することが可能となる。同様に、常に車両1をゆっくり
走らせようと指向する運転者DRが、モードセレクトス
イッチ14により「ロウモード(L)」を選択すること
により、車両1の走りを、低加速度の指向に合致した走
りに直ちに設定することが可能となる。或いは、常に車
両1を標準的に走らせようと指向する運転者DRが、モ
ードセレクトスイッチ14により「ノーマルモード
(L)」を選択することにより、車両1の走りを、中加
速度の指向に合致した走りに直ちに設定することが可能
となる。
【0062】つまり、この実施例では、運転者DRの意
識状態や運転環境にかかわりなく常に運転者DRの特性
に合ったかたちで、エンジン2の駆動力を制御すること
ができ、併せて、個々の運転者DRの走りに対する指向
をより迅速に反映したかたちで、エンジン2の駆動力を
制御することができるのである。
【0063】更に、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。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のである。
【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
0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10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】又、この実施例では、実際の加速度Gから
推定される要求加速度モデル出力Gxと基準加速度モデ
ル出力Gsとの偏差から、スロットル感度Thgを決定
するようにしている。そのため、従来技術のような補正
(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12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12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12からの加速度Gの信号に、図16
(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16(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」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】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7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。
【0069】(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10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。
【0070】(3)前記実施例では、アクセルセンサ1
1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。
【0071】(4)前記実施例では、加速度検出手段と
して加速度センサ12を用いたが、車速センサ13を加
速度検出手段として、車速センサ13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。
【0072】(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。
【0073】(6)前記実施例では、計算式(1)にお
いて「K>K0」としたが、「K<K0」或いは「K=
K0」としてもよい。「K<K0」とした場合には、運
転者DRの各種指向(好み)をスロットル感度Thgに
対してより強く(大きく)反映した仕様にすることがで
きる。
【0074】(7)前記実施例では、計算式(1)に従
ってスロットル感度Thgを求めたが、次のような計算
式(2)に従ってスロットル感度Thgを求めることも
できる。
【0075】 Thg=α+{(Gs2/Gs1)−1.0}*K0 +{(Gx/Gs2)−1.0}*K …(2) (8)前記実施例では、要求加速度モデル出力Gxと第
2の基準加速度モデル出力Gs2との偏差(Gx−Gs
2)を求めて、スロットル感度Thgの計算に使用し
た。これに対して、要求加速度モデル出力Gxと第1の
基準加速度モデル出力Gs1との偏差(Gx−Gs1)
を求めて、スロットル感度Thgの計算に使用してもよ
い。そして、以下に示すような計算式(3),(4)に
従ってスロットル感度Thgを求めることもできる。
【0076】 Thg=α+(Gs2−Gs1)*K0+(Gx−Gs1)*K …(3) Thg=α+{(Gs2/Gs1)−1.0}*K0 +{(Gx/Gs1)−1.0}*K …(4) このようにしても、前記実施例と同様の作用及び効果を
得ることができる。
【0077】(9)前記実施例では、予め学習された標
準的な「第1の基準加速度モデル」を多層型ニューラル
ネットワークの形でニューロコンピュータ22のROM
24に記憶するようにしたが、予め学習された「第1の
基準加速度モデル」をマップの形でニューロコンピュー
タ22のROM24に記憶するようにしてもよい。
【0078】(10)前記実施例では、運転者DRの走
りに対する各種指向を反映した「第2の基準加速度モデ
ル」を複数の多層型ニューラルネットワークの形でニュ
ーロコンピュータ22のROM24に記憶するようにし
たが、それら各種指向に応じた「第2の基準加速度モデ
ル」を複数のマップの形でニューロコンピュータ22の
ROM24に記憶するようにしてもよい。
【0079】(11)前記実施例では、運転者DRの走
りに対する指向を反映した「第2の基準加速度モデル」
を、予め学習された3つのタイプの多層型ニューラルネ
ットワークの形でニューロコンピュータ22のROM2
4に記憶するようにした。これに対し、その「第2の基
準加速度モデル」を「要求加速度モデル」と同様に、一
つの多層型ニューラルネットワークを用いて常に学習す
るようにしてもよい。つまり、「第2の基準加速度モデ
ル」については、予め学習されたものを選択して使用し
ても、その時々で学習により求められたものを使用して
もよい。
【0080】この場合、「第2の基準加速度モデル」の
学習率、即ち単位時間当たりに学習を行う回数を「要求
加速度モデル」のそれよりも小さくして、アクセルスト
ロークS及び車速Vに対する加速度Gの関係を学習す
る。これにより、個々の運転者DRの走りに対する指向
を反映した「第2の基準加速度モデル」を得ることがで
きる。しかも、運転者DRが特定のスイッチ等を操作す
ることなく「第2の基準加速度モデル」を得ることがで
きる。又、使用される多層型ニューラルネットワークの
数を少なくすることもできる。
【0081】又は、運転者DRが指定する期間における
車両1の走行について、アクセルストロークS及び車速
Vに対する加速度Gの関係を学習する。これにより、運
転者DRが指定した期間における車両1の走らせ方を反
映した「第2の基準加速度モデル」を得ることができ
る。
【0082】或いは、運転者DRが指定した時における
「要求加速度モデル」の特性を「第2の基準加速度モデ
ル」に置き換える。これにより、運転者DRの指定した
時の以前における車両1の走らせ方を反映した「第2の
基準加速度モデル」を得ることができる。
【0083】
【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標準的な第1
の基準加速度モデル又は運転者の走りに対する指向(好
み)を反映した第2の基準加速度モデルとの偏差を演算
し、併せて第2の基準加速度モデルと第1の基準加速度
モデルとの偏差を演算している。更に、それら各偏差に
基づき、出力操作手段の操作量及び車両の速度に対する
駆動源の制御量の関係を制御量感度として演算してい
る。そして、その演算された制御量感度に基づき、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。
【0084】従って、運転者のその時点での加速度に対
する要求の強さと、運転者の平常の走りの指向(好み)
の強さとを反映した制御量感度が得られ、常に運転者の
要求に合った加速度をもって、且つ運転者の走りの指向
(好み)を反映した加速度をもって、駆動源の制御量が
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。
【0085】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、且つ、個々の運転者の走りに対する指
向(好み)をより迅速に反映し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。
【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、同じく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6】一実施例において、同じく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7】一実施例において、同じく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8】一実施例において、同じく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9】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10】一実施例において「第1の基準加速度モデ
ル」の特性を示す特性図である。
【図11】一実施例において「第2の基準加速度モデ
ル」の特性を示す特性図である。
【図12】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13】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14】一実施例において、「要求加速度モデル」、
「第1の基準加速度モデル」及び「第2の基準加速度モ
デル」の関係を説明する特性図である。
【図15】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16】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。
【符号の説明】
1…車両、2…駆動源としてのエンジン、7…スロット
ルバルブ、8…直流モータ(7,8は制御量変更手段を
構成している)、10…出力操作手段としてのアクセル
ペダル、11…操作量検出手段としてのアクセルセン
サ、12…加速度検出手段としての加速度センサ、13
…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…第1の基
準加速度モデル記憶手段、第2の基準加速度モデル記憶
手段、要求加速度モデル学習手段及び制御量感度演算手
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.6 識別記号 FI F02D 45/00 340 F02D 45/00 340H 370 370B 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4−314940(JP,A) 特開 平4−71933(JP,A) 特開 平3−96636(JP,A) 特開 平3−156601(JP,A) 特開 平5−92731(JP,A) 特開 平3−117652(JP,A) 特開 平2−199256(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 29/02 301 F02D 9/02 351 F02D 11/10 F02D 41/04 310 F02D 45/00 340 F02D 45/00 370

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、 前記出力操作手段の操作量及び前記車両の速度に対する
    前記車両の加速度の関係について予め学習された標準的
    な第1の基準加速度モデルを記憶するための第1の基準
    加速度モデル記憶手段と、 前記出力操作手段の操作量及び前記車両の速度に対する
    前記車両の加速度の関係について学習され、且つ運転者
    の走りに対する指向(好み)について学習された第2の
    基準加速度モデルを記憶するための第2の基準加速度モ
    デル記憶手段と、 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、 前記第2の基準加速度モデル記憶手段に記憶されている
    第2の基準加速度モデルと前記第1の基準加速度モデル
    記憶手段に記憶されている第1の基準加速度モデルとの
    偏差を演算すると共に、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前記第1の基準
    加速度モデル記憶手段に記憶されている第1の基準加速
    度モデル又は前記第2の基準加速度モデル記憶手段に記
    憶されている第2の基準加速度モデルとの偏差を演算
    し、それら各偏差に基づき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として演算する
    ための制御量感度演算手段と、 前記制御量感度演算手段により演算される制御量感度に
    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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