JPH01142902A - 自動車のファジィ制御方式 - Google Patents
自動車のファジィ制御方式Info
- Publication number
- JPH01142902A JPH01142902A JP30259387A JP30259387A JPH01142902A JP H01142902 A JPH01142902 A JP H01142902A JP 30259387 A JP30259387 A JP 30259387A JP 30259387 A JP30259387 A JP 30259387A JP H01142902 A JPH01142902 A JP H01142902A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control
- fuzzy control
- automobile
- fuzzy
- storage device
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［概要］
本発明は自動車の推進力などをファジィ制御する方式に
関し、 ファジィ制御用制御値として典型的なデータを記憶装置
のテーブルに予め書込んでおき、所要の時に読出して制
御に使用するようにした自動車のファジィ制御方式を提
供することを目的とし、自動車に搭載したプロセッサに
より自動車の推進力装置など被制御対象部をファジィ制
御するファジィ制御部を具備する自動車のファジィ制御
方式において、ファジィ制御部には記憶装置と、記憶装
置の読出制御部とを具備し、該記憶装置には、被制御対
象部における検出量と、該検出量の時間的変化量とを所
定の規則に従って予め演算し、その結果をテーブルとし
て格納し、記憶装置の読出制御部は所定の時期に該テー
ブルを読出して被制御対象部を制御することで構成する
。
関し、 ファジィ制御用制御値として典型的なデータを記憶装置
のテーブルに予め書込んでおき、所要の時に読出して制
御に使用するようにした自動車のファジィ制御方式を提
供することを目的とし、自動車に搭載したプロセッサに
より自動車の推進力装置など被制御対象部をファジィ制
御するファジィ制御部を具備する自動車のファジィ制御
方式において、ファジィ制御部には記憶装置と、記憶装
置の読出制御部とを具備し、該記憶装置には、被制御対
象部における検出量と、該検出量の時間的変化量とを所
定の規則に従って予め演算し、その結果をテーブルとし
て格納し、記憶装置の読出制御部は所定の時期に該テー
ブルを読出して被制御対象部を制御することで構成する
。
［産業上の利用分野］
本発明は自動車の推進力などをファジィ制御する方式に
関する。
関する。
従来、自動車のエンジン出力をファジィ制御してオート
クルーズを実現することは検討されていたが、計算量が
膨大となるため、車載のマイクロプロセッサにより演算
制御することは長時間を要することとなった。そのため
処理能力を改善するための技術を開発することが要望さ
れた。
クルーズを実現することは検討されていたが、計算量が
膨大となるため、車載のマイクロプロセッサにより演算
制御することは長時間を要することとなった。そのため
処理能力を改善するための技術を開発することが要望さ
れた。
［従来の技術］
第６図に示すブロック図は自動車のエンジン出力をファ
ジィ制御する構成の概略図である。第６図において、１
はファジィ制御部、２は自動車のエンジン、３はアクチ
ュエータ制御部、４は減算器、５は微分回路を示す。エ
ンジン２についてその目標回転数をＥｏ、実際の回転数
をＥｒとしたとき、Ｅ、−Ｅｒ＝ｅとおき、微分回路５
によりＥｒＯ値を微分した値をΔｅとする。第６図に示
すブロック図の基本動作は下記のとおりである。
ジィ制御する構成の概略図である。第６図において、１
はファジィ制御部、２は自動車のエンジン、３はアクチ
ュエータ制御部、４は減算器、５は微分回路を示す。エ
ンジン２についてその目標回転数をＥｏ、実際の回転数
をＥｒとしたとき、Ｅ、−Ｅｒ＝ｅとおき、微分回路５
によりＥｒＯ値を微分した値をΔｅとする。第６図に示
すブロック図の基本動作は下記のとおりである。
即ち、エンジン２の回転数について目標値と実際の回転
数についての差と、回転数の時間的変化量を、各々パラ
メータとしてファジィ制御部１に入力すると、制御変化
量Δθが得られる。このΔθをアクチュエータ制御部３
に与えることにより得られた制御量θをエンジン２に印
加し、エンジン２の回転数を制御する。
数についての差と、回転数の時間的変化量を、各々パラ
メータとしてファジィ制御部１に入力すると、制御変化
量Δθが得られる。このΔθをアクチュエータ制御部３
に与えることにより得られた制御量θをエンジン２に印
加し、エンジン２の回転数を制御する。
このときファジィ制御部ｌにおける動作について以下説
明する。ファジィ制御部１においては、エンジン出力制
御のため人間がアクセルペダルを踏込むようなことを規
則化し、その規則に従って制御を行う、今、その一つの
規則を ｅ＝ｚｏ、Δｅ ＝ Ｐ Ｂ、 ｔｈｅｎ Δｕ＝Ｐ
Ｍとすると、これはエンジン２の回転数が目標値に略等
しく、しかし回転数の時間的変化が正の大きい値である
ときは、操作量は正で中位の値とせよ（増加せよ）の意
味である。このとき規則に使用する用語は、ＰＢ（正で
且つ大きい数の集まり）、ＰＭ（正で中位の数の集まり
）、ＰＳ（正で小さい数の集まり）、ＺＯ（零）であっ
て、ＮＢ、ＮＭ、ＮＳは前述とはＰ、Ｎが逆になったも
のである。次にファジィ制御部ｌにおいて、プロセッサ
（図示せず）により前記規則に従って処理する。
明する。ファジィ制御部１においては、エンジン出力制
御のため人間がアクセルペダルを踏込むようなことを規
則化し、その規則に従って制御を行う、今、その一つの
規則を ｅ＝ｚｏ、Δｅ ＝ Ｐ Ｂ、 ｔｈｅｎ Δｕ＝Ｐ
Ｍとすると、これはエンジン２の回転数が目標値に略等
しく、しかし回転数の時間的変化が正の大きい値である
ときは、操作量は正で中位の値とせよ（増加せよ）の意
味である。このとき規則に使用する用語は、ＰＢ（正で
且つ大きい数の集まり）、ＰＭ（正で中位の数の集まり
）、ＰＳ（正で小さい数の集まり）、ＺＯ（零）であっ
て、ＮＢ、ＮＭ、ＮＳは前述とはＰ、Ｎが逆になったも
のである。次にファジィ制御部ｌにおいて、プロセッサ
（図示せず）により前記規則に従って処理する。
目標値と検出した実際の値との差ｅの変化範囲を−１か
ら＋１までに限定したとすると、ＰＢは第 １５図に示
すようにＰＢの値の「あいまいさ」を表現でき、グラフ
をあいまい集合のメンバシップ関数と呼ぶ。そしてｈｐ
ｂ（Δｅ）はΔｅが何の程度ＰＢと見做せるかという度
合を表していて、ｈｐｂ １（Δｅ）の値が縦軸で１
の値に近い程ＰＢであると見做せる。同様にｈｚｏとｈ
ｎｍのグラフも第７図に合わせて示し、その図が見做せ
る度合を示すことは同様である。
ら＋１までに限定したとすると、ＰＢは第 １５図に示
すようにＰＢの値の「あいまいさ」を表現でき、グラフ
をあいまい集合のメンバシップ関数と呼ぶ。そしてｈｐ
ｂ（Δｅ）はΔｅが何の程度ＰＢと見做せるかという度
合を表していて、ｈｐｂ １（Δｅ）の値が縦軸で１
の値に近い程ＰＢであると見做せる。同様にｈｚｏとｈ
ｎｍのグラフも第７図に合わせて示し、その図が見做せ
る度合を示すことは同様である。
（１）ファジィ制御部におけるプロセッサは第７図から
メンバシップ関数を求める。前述の規則に対しｈｚｏ（
ｅ）のメンバシップ値は０．８、ｈｐｂ（Δｅ）のメン
バシップ値は０．４である。
メンバシップ関数を求める。前述の規則に対しｈｚｏ（
ｅ）のメンバシップ値は０．８、ｈｐｂ（Δｅ）のメン
バシップ値は０．４である。
（２）次にｅとΔｅのメンバシップ値の小さい方をＷと
置く。上記例ではｗ ＝ ０．４である。この場合メン
バシップ値の小さい方（より外れている方）をとる。（
第８図参照） （３） 出力メンバシップ関数グラフを第９図で描く
。
置く。上記例ではｗ ＝ ０．４である。この場合メン
バシップ値の小さい方（より外れている方）をとる。（
第８図参照） （３） 出力メンバシップ関数グラフを第９図で描く
。
そのとき規則の右辺はｔｈｅｎ Ｐ Ｍとすることであ
っだからＰＭの頂点を０．４とした山を描く。
っだからＰＭの頂点を０．４とした山を描く。
（４）次に（１１〜（３）の演算を全規則について行う
。即ち、各規則による演算をＮＢ、ＮＭ、Ｎ Ｓ−・
ＰＢについて行い、その曲線を描き、且つその結果を重
合わせる。第１０図はその曲線群を示す。
。即ち、各規則による演算をＮＢ、ＮＭ、Ｎ Ｓ−・
ＰＢについて行い、その曲線を描き、且つその結果を重
合わせる。第１０図はその曲線群を示す。
（５） 次に重合わせた図形の包絡線で作られる図形
について重心を求め、そのＸ座標値を最終的な一制御値
（第６図でいうθ）としてエンジン２の回転数を制御す
る。（重合わせた図形のうち下方に埋もれたものは無視
する） ［発明が解決しようとする問題点］ 以上の説明のように演算することはプロセッサにとって
大きな負荷となるから、車載のマイクロプロセッサ程度
のものでは常時この演算を実行することとなり、折角の
マイクロプロセッサも他の目的に使用することが遅れ勝
ちとなる欠点があった。マイクロプロセッサ以上に高性
能のものを搭載することは、大規模・高価となる欠点が
あった。
について重心を求め、そのＸ座標値を最終的な一制御値
（第６図でいうθ）としてエンジン２の回転数を制御す
る。（重合わせた図形のうち下方に埋もれたものは無視
する） ［発明が解決しようとする問題点］ 以上の説明のように演算することはプロセッサにとって
大きな負荷となるから、車載のマイクロプロセッサ程度
のものでは常時この演算を実行することとなり、折角の
マイクロプロセッサも他の目的に使用することが遅れ勝
ちとなる欠点があった。マイクロプロセッサ以上に高性
能のものを搭載することは、大規模・高価となる欠点が
あった。
本発明の目的は前述の欠点を改善し、ファジィ制御用制
御値として典型的なデータを記憶装置のテーブルに予め
書込んでおき、所要の時に読出して制御に使用するよう
にした自動車のファジィ制御方式を提供することにある
。
御値として典型的なデータを記憶装置のテーブルに予め
書込んでおき、所要の時に読出して制御に使用するよう
にした自動車のファジィ制御方式を提供することにある
。
［問題点を解決するための手段］
第１図は本発明の原理構成を示す図である。第１図にお
いて、１はファジィ制御部、１０は記憶装置の読出制御
部、１１は記憶装置、１２はテーブル、５は微分回路、
２０は被制御対象部を示す。
いて、１はファジィ制御部、１０は記憶装置の読出制御
部、１１は記憶装置、１２はテーブル、５は微分回路、
２０は被制御対象部を示す。
自動車に搭載したプロセッサにより自動車の推進力装置
など被制御対象部２０をファジィ制御するファジィ制御
部ｌを具備する自動車のファジィ制御方式において、本
発明は下記の構成とする。即ち、 ファジィ制御部ｌには記憶装置１１と、記憶装置の読出
制御部ｌＯとを具備し、該記憶装置１１には被制御対象
部２０における検出量と、該検出量の時間的変化量とを
所定の規則に従って予め演算し、その結果をテーブル１
２として格納し、記憶装置の読出制御部１０は所定の時
期に該テーブル１２を読出して被制御対象部２０を制御
することである。
など被制御対象部２０をファジィ制御するファジィ制御
部ｌを具備する自動車のファジィ制御方式において、本
発明は下記の構成とする。即ち、 ファジィ制御部ｌには記憶装置１１と、記憶装置の読出
制御部ｌＯとを具備し、該記憶装置１１には被制御対象
部２０における検出量と、該検出量の時間的変化量とを
所定の規則に従って予め演算し、その結果をテーブル１
２として格納し、記憶装置の読出制御部１０は所定の時
期に該テーブル１２を読出して被制御対象部２０を制御
することである。
［作用］
第１図の構成において、テーブル１２に演算結果を格納
することは自動車のファジィ制御を行う前の適宜な時に
行う。そのための演算は自動車の走行前であれば、エン
ジンを始動するなど被制御対象部２０を動作させ、或い
は被制御対象部２０の動作をシミュレートさせて、据え
置き型のプロセッサを活用し、演算結果をテーブルに格
納する。
することは自動車のファジィ制御を行う前の適宜な時に
行う。そのための演算は自動車の走行前であれば、エン
ジンを始動するなど被制御対象部２０を動作させ、或い
は被制御対象部２０の動作をシミュレートさせて、据え
置き型のプロセッサを活用し、演算結果をテーブルに格
納する。
または自動車の走行中に搭載したプロセッサの負荷が大
きくない時を選んで、被制御対象部２０の動作をシミュ
レートさせながら、ファジィ制御を演算し、結果データ
を格納する。
きくない時を選んで、被制御対象部２０の動作をシミュ
レートさせながら、ファジィ制御を演算し、結果データ
を格納する。
次にファジィ制御を実行するときは、前記テーブル１２
の格納データを読出制御部１０により読出して被制御対
象部２０に制御データとして与えれば良い。
の格納データを読出制御部１０により読出して被制御対
象部２０に制御データとして与えれば良い。
読出制御部ｌＯは自動車搭載のマイクロプロセッサであ
っても、また読出専用のハードウェアを具備してそれを
利用しても良い。
っても、また読出専用のハードウェアを具備してそれを
利用しても良い。
［実施例］
本発明の実施例として、自動車のエンジン出力制御を運
転者のアクセルペダル踏込みによって行うことを、ファ
ジィ制御する場合について説明する。エンジン出力の制
御は実際の回転数について設定値からの偏差ｅと、偏差
の時間的変化Δｅとを検出量として、基本的には下記５
つのあいまい集合規則を演算する。
転者のアクセルペダル踏込みによって行うことを、ファ
ジィ制御する場合について説明する。エンジン出力の制
御は実際の回転数について設定値からの偏差ｅと、偏差
の時間的変化Δｅとを検出量として、基本的には下記５
つのあいまい集合規則を演算する。
ｅ＝ＮＢ、Δｅ＝Ｚｏ −４Δθ＝ Ｐ Ｂ −
（１）ｅ＝Ｚｏ、Δ６；ｐＢ −＊Δθ＝ Ｎ Ｂ
−＝ （２）ｅ＝Ｚｏ、Δｅ＝ＮＢ −＊Δθ＝
Ｐ Ｂ −（３）ｅ＝ＰＢ、 Δｅ＝ＺＯ→Δθ＝
Ｎ Ｂ ・−（４）ｏ＝Ｚｏ、Δｅ＝Ｚｏ →Δ
θ＝ Ｚ Ｏ−（５１この規則について演算したとき、
規則の中間の値が滑らかに変化するように規則を補って
間を埋め、横軸にΔｅを、縦軸にｅをとって示すと、第
２図が得られる。
（１）ｅ＝Ｚｏ、Δ６；ｐＢ −＊Δθ＝ Ｎ Ｂ
−＝ （２）ｅ＝Ｚｏ、Δｅ＝ＮＢ −＊Δθ＝
Ｐ Ｂ −（３）ｅ＝ＰＢ、 Δｅ＝ＺＯ→Δθ＝
Ｎ Ｂ ・−（４）ｏ＝Ｚｏ、Δｅ＝Ｚｏ →Δ
θ＝ Ｚ Ｏ−（５１この規則について演算したとき、
規則の中間の値が滑らかに変化するように規則を補って
間を埋め、横軸にΔｅを、縦軸にｅをとって示すと、第
２図が得られる。
次に運転者の感覚として若干のオーバーシュートのある
方が良いと感じる場合が多いので、ｅ＝ＮＳ、 Δｅ＝
ｐｓ −’Δθ＝ ７． ｏ −４６）など６つ
の規則を追加して演算し、テーブルを作成すると、第３
図が得られる。
方が良いと感じる場合が多いので、ｅ＝ＮＳ、 Δｅ＝
ｐｓ −’Δθ＝ ７． ｏ −４６）など６つ
の規則を追加して演算し、テーブルを作成すると、第３
図が得られる。
更にこの第３図に示すｅとΔｅが各々７つずつ合計４９
の場合について予め前記（１１〜（５）の手順の演算を
行えば、第４図に示す二次元の表が計算できる。実用的
には第１図の制御読出部として車載マイクロプロセッサ
を使用できるから、第４図に示す表にピッタリと当ては
まらない場合に補間値を求めるように使用する。
の場合について予め前記（１１〜（５）の手順の演算を
行えば、第４図に示す二次元の表が計算できる。実用的
には第１図の制御読出部として車載マイクロプロセッサ
を使用できるから、第４図に示す表にピッタリと当ては
まらない場合に補間値を求めるように使用する。
次に車載のマイクロプロセッサに適用し易いように、実
施例を変更することができる。第４図に示す表の軸を８
×８とすれば、マイクロプロセッサでデータを取り扱い
易い。また１６Ｘ１６とすればより有効な制御ができる
。
施例を変更することができる。第４図に示す表の軸を８
×８とすれば、マイクロプロセッサでデータを取り扱い
易い。また１６Ｘ１６とすればより有効な制御ができる
。
更に制御量として、第５図に示すように被制御対象部と
してのエンジンに対する制御量θもファジィ制御部１へ
の入力とすれば、３パラメータのファジィ制御が出来て
、三次元の表（７Ｘ７Ｘ７または８Ｘ８Ｘ８）と三次元
の補間演算を行えば、前記と同様な方法でより有効な制
御ができる。
してのエンジンに対する制御量θもファジィ制御部１へ
の入力とすれば、３パラメータのファジィ制御が出来て
、三次元の表（７Ｘ７Ｘ７または８Ｘ８Ｘ８）と三次元
の補間演算を行えば、前記と同様な方法でより有効な制
御ができる。
本発明によるファジィ制御は、以上説明した自動車のエ
ンジン出力を制御すること以外に、制動力の制御或いは
クラッチをつなぐことの制御に適用できることは明らか
である。
ンジン出力を制御すること以外に、制動力の制御或いは
クラッチをつなぐことの制御に適用できることは明らか
である。
［発明の効果］
このうよにして本発明によると、自動車のファジィ制御
を行うときに、車載のマイクロプロセッサは従来のよう
にそのための演算を常に行うことは無く、必要に応じフ
ァジィ制御用データをテーブルから読出すことや補間デ
ータの演算を行うことで良いため、マイクロプロセッサ
の負荷は軽減され、ファジィ制御以外に必要な制御を遅
れなく的確に進めることが出来る。しかも自動車走行は
ファジィ制御されるので、乗り心地が良いという効果が
得られる。
を行うときに、車載のマイクロプロセッサは従来のよう
にそのための演算を常に行うことは無く、必要に応じフ
ァジィ制御用データをテーブルから読出すことや補間デ
ータの演算を行うことで良いため、マイクロプロセッサ
の負荷は軽減され、ファジィ制御以外に必要な制御を遅
れなく的確に進めることが出来る。しかも自動車走行は
ファジィ制御されるので、乗り心地が良いという効果が
得られる。
第１図は本発明の原理構成を示す図、
第２図・第３図・第４図は本発明の実施例として記憶装
置におけるテーブルの例を示す図、第５図はファジィ制
御部への入力を増加させた場合の構成を示す図、 第６図は自動車のファジィ制御を一般的に示す図、第７
図・第８図・第９図・第１０図はファジィ制御用の演算
を説明するための図である。 １・−ファジィ制御部 ２・−エンジン ３−アクチュエータ制御部 ４・−・減算器 ５・−・微分回路 １〇−読出制御部 １１・−記憶装置 １２・・・テーブル ２０・・−被制御対象部 特許出願人 富士通株式会社 代 理 人 弁理士 鈴木栄祐 ４（岑トＢ目のｆｆ埋木１６鷲図 第１図 第６図 第７図 第８図
置におけるテーブルの例を示す図、第５図はファジィ制
御部への入力を増加させた場合の構成を示す図、 第６図は自動車のファジィ制御を一般的に示す図、第７
図・第８図・第９図・第１０図はファジィ制御用の演算
を説明するための図である。 １・−ファジィ制御部 ２・−エンジン ３−アクチュエータ制御部 ４・−・減算器 ５・−・微分回路 １〇−読出制御部 １１・−記憶装置 １２・・・テーブル ２０・・−被制御対象部 特許出願人 富士通株式会社 代 理 人 弁理士 鈴木栄祐 ４（岑トＢ目のｆｆ埋木１６鷲図 第１図 第６図 第７図 第８図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 自動車に搭載したプロセッサにより自動車の推進力装置
など被制御対象部（２０）をファジィ制御するファジィ
制御部（１）を具備する自動車のファジィ制御方式にお
いて、 ファジィ制御部（１）には記憶装置（１１）と、記憶装
置の読出制御部（１０）とを具備し、 該記憶装置（１１）には、被制御対象部（２０）におけ
る検出量と、該検出量の時間的変化量とを所定の規則に
従って予め演算し、その結果をテーブル（１２）として
格納し、 記憶装置の読出制御部（１０）は所定の時期に該テーブ
ル（１２）を読出して被制御対象部（２０）を制御する
こと を特徴とする自動車のファジィ制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30259387A JPH01142902A (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 自動車のファジィ制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30259387A JPH01142902A (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 自動車のファジィ制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01142902A true JPH01142902A (ja) | 1989-06-05 |
Family
ID=17910844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30259387A Pending JPH01142902A (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 自動車のファジィ制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01142902A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01293401A (ja) * | 1988-05-20 | 1989-11-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ファジィ制御演算装置およびファジィ推論方法 |
| JPH0359702A (ja) * | 1989-07-28 | 1991-03-14 | Omron Corp | 制御装置 |
| JPH0460702A (ja) * | 1990-06-28 | 1992-02-26 | Sanyo Electric Co Ltd | ファジィ制御方式 |
| JPH05122809A (ja) * | 1991-07-31 | 1993-05-18 | Shinko Electric Co Ltd | モータ駆動車両の走行制御装置 |
| JPH06148997A (ja) * | 1992-11-13 | 1994-05-27 | Canon Inc | 画像処理装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62216835A (ja) * | 1986-03-17 | 1987-09-24 | Honda Motor Co Ltd | 車輌速度制御装置 |
| JPS63176739A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-21 | Nissan Motor Co Ltd | 自動車用定速走行装置 |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP30259387A patent/JPH01142902A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62216835A (ja) * | 1986-03-17 | 1987-09-24 | Honda Motor Co Ltd | 車輌速度制御装置 |
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