(57)【要約】【課題】入力データに応じて出力データが変化する制御が実行される車両において、出力データを所定範囲に適合させる適合入力データを、サポートベクタマシンを用いて、少ない実験回数で高い精度で生成する。【解決手段】ＥＣＵは、初期実験点に基づく変速制御を実行させるとともに、その制御結果の計測を行ない（Ｓ１０４）、入力定数の組合せと評価指標との関係を示すサンプル点を設定する（Ｓ１０６）。ＥＣＵは、現在までに設定されたサンプル点のうち、入力定数の組合せが同一であるサンプル点が存在すると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、入力定数の組合せが同一であるサンプル点が有する評価指標を平均化し（Ｓ１１２）、ソフトマージンＳＶＭを用いて、入力定数に対する評価指標の応答を示す応答曲面を推定する際に用いる不感領域εを、通常領域よりも縮小する（Ｓ１１４）。【選択図】図１２
2010078084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力データに応じて出力データが変化する所定の制御が実行される車両において、前記出力データを予め定められた範囲に適合させる入力データを適合入力データとして生成する車両のデータ生成装置であって、
前記所定の制御の入力データと、対応する出力データとを各々が有する複数のサンプルデータに基づいて、入力データに対する出力データの応答を示す応答曲面を推定する推定部と、
前記応答曲面を用いて前記適合入力データを生成する生成部とを含み、
前記推定部は、前記複数のサンプルデータの中に各々が同一の入力データを有する第１の複数のサンプルデータが含まれる場合、前記第１の複数のサンプルデータがそれぞれ有する複数の出力データを平均化した値を前記第１の複数のサンプルデータの各々の新たな出力データに設定し、平均化された前記第１の複数のサンプルデータの数に応じて不感領域を設定し、平均化された新たな出力データをサポートベクタマシンを用いて近似する近似処理を行なうことによって前記応答曲面を推定する、車両のデータ生成装置。
【請求項２】
前記推定部は、平均化された前記第１の複数のサンプルデータの数が多いほど前記不感領域を小さくする、請求項１に記載の車両のデータ生成装置。
【請求項３】
前記生成部は、前記応答曲面を用いて一時的な適合入力データおよび前記一時的な適合入力データに対応する一時的な適合出力データを算出し、前記一時的な適合入力データと前記一時的な適合出力データとを有するデータを追加サンプルデータとして前記推定部が行なう前記近似処理の対象に追加する追加処理を順次繰り返した結果に基づいて、最終的な適合入力データを生成し、
前記推定部は、前記追加処理によって前記追加サンプルデータが追加されるたびに、前記第１の複数のサンプルデータがそれぞれ有する複数の出力データの平均化、前記不感領域の設定、前記近似処理による前記応答曲面の推定、前記応答曲面上で最適な入力データによるサンプルデータの取得を繰り返して行なう、請求項１または２に記載の車両のデータ生成装置。
【請求項４】
前記生成部は、所定の収束条件が成立した時の前記一時的な適合入力データを、前記最終的な適合入力データとして生成し、
前記所定の収束条件は、前記一時的な適合入力データが所定値に収束したという条件、前記一時的な適合出力データが所定値に収束したという条件、前記応答曲面の近似誤差が所定領域に収束したという条件の少なくともいずれかの条件である、請求項３に記載の車両のデータ生成装置。
【請求項５】
前記車両には、内燃機関と、油圧式の摩擦係合要素を有する変速機とが備えられ、
前記所定の制御は、前記変速機の変速比を変化させる変速制御であり、
前記入力データは、前記変速制御における前記内燃機関へのトルク指令値、前記変速制御における前記変速機への油圧指令値、前記変速制御における前記変速機への油圧指令時間の組合せであり、
前記出力データは、前記変速制御による変速時間と前記変速制御によるショックを示す値である、請求項１〜４に記載の車両のデータ生成装置。
【請求項６】
入力データに応じて出力データが変化する所定の制御が実行される車両において、前記出力データを予め定められた範囲に適合させる入力データを適合入力データとして生成する車両のデータ生成方法であって、
前記所定の制御の入力データと、対応する出力データとを各々が有する複数のサンプルデータに基づいて、入力データに対する出力データの応答を示す応答曲面を推定するステップと、
前記応答曲面を用いて前記適合入力データを生成するステップとを含み、
前記応答曲面を推定するステップは、前記複数のサンプルデータの中に各々が同一の入力データを有する第１の複数のサンプルデータが含まれる場合、前記第１の複数のサンプルデータがそれぞれ有する複数の出力データを平均化した値を前記第１の複数のサンプルデータの各々の新たな出力データに設定し、平均化された前記第１の複数のサンプルデータの数に応じて不感領域を設定し、平均化された新たな出力データをサポートベクタマシンを用いて近似する近似処理を行なうことによって前記応答曲面を推定する、車両のデータ生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御因子の組合せに応じて制御結果が変化する制御が実行される車両において、制御結果を所定範囲に適合させる制御因子の組合せを生成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、サポートベクタマシン（Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｍａｃｈｉｎｅｓ：以下「ＳＶＭ」ともいう）とよばれる手法が、パターン認識や回帰推定の分野で注目されている。このようなＳＶＭを利用して車両の制御目標値を設定する技術が、たとえば、特開２００８−４５４７５号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
特開２００８−４５４７５号公報には、内燃機関の運転に影響を与える複数のパラメータそれぞれの目標値を、内燃機関の運転から得られ或いは生じる複数の特性値全てをそれぞれ対応する予め定められた許容可能な範囲内に収めることができるパラメータ値の中から選択して求める適合方法が開示されている。この適合方法は、各パラメータに複数の値をとらせたときの特性値の連続値が許容可能な範囲内に収まっているか否かに応じて各パラメータのそれぞれの値に離散値を付与し、離散値に基づいてサポートベクタマシンを利用して複数の特性値全てをそれぞれ対応する予め定められた許容可能な範囲内に収めることができる各パラメータの範囲を確定し、確定された範囲内のパラメータ値の中から、各パラメータの目標値を選択する。この適合方法によって、より小さい計算負荷でより最適なパラメータ値を算出することができる。
【特許文献１】特開２００８−４５４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特開２００８−４５４７５号公報において、同一のパラメータの組合せに対する特性値が複数存在する場合、これらの特性値をどのようにサポートベクタマシンに用いるかについての具体的な記載はない。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、入力データに応じて出力データが変化する制御が実行される車両において、出力データを所定範囲に適合させる適合入力データを、サポートベクタマシンを用いて、少ない実験回数で高い精度で生成することができるデータ生成装置およびデータ生成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係るデータ生成装置は、入力データに応じて出力データが変化する所定の制御が実行される車両において、出力データを予め定められた範囲に適合させる入力データを適合入力データとして生成する。このデータ生成装置は、所定の制御の入力データと、対応する出力データとを各々が有する複数のサンプルデータに基づいて、入力データに対する出力データの応答を示す応答曲面を推定する推定部と、応答曲面を用いて適合入力データを生成する生成部とを含む。推定部は、複数のサンプルデータの中に各々が同一の入力データを有する第１の複数のサンプルデータが含まれる場合、第１の複数のサンプルデータがそれぞれ有する複数の出力データを平均化した値を第１の複数のサンプルデータの各々の新たな出力データに設定し、平均化された新たな出力データをサポートベクタマシンを用いて近似する近似処理を行なうことによって応答曲面を推定する。
【０００７】
第２の発明に係るデータ生成装置においては、第１の発明の構成に加えて、推定部は、平均化された第１の複数のサンプルデータの数が多いほど不感領域を小さくする。
【０００８】
第３の発明に係るデータ生成装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、生成部は、応答曲面を用いて一時的な適合入力データおよび一時的な適合入力データに対応する一時的な適合出力データを算出し、一時的な適合入力データと一時的な適合出力データとを有するデータを追加サンプルデータとして推定部が行なう近似処理の対象に追加する追加処理を順次繰り返した結果に基づいて、最終的な適合入力データを生成する。推定部は、追加処理によって追加サンプルデータが追加されるたびに、第１の複数のサンプルデータがそれぞれ有する複数の出力データの平均化、不感領域の設定、近似処理による応答曲面の推定、応答曲面上で最適な入力データによるサンプルデータの取得を繰り返して行なう。
【０００９】
第４の発明に係るデータ生成装置においては、第３の発明の構成に加えて、生成部は、所定の収束条件が成立した時の一時的な適合入力データを、最終的な適合入力データとして生成する。所定の収束条件は、一時的な適合入力データが所定値に収束したという条件、一時的な適合出力データが所定値に収束したという条件、応答曲面の近似誤差が所定領域に収束したという条件の少なくともいずれかの条件である。
【００１０】
第５の発明に係るデータ生成装置においては、第１〜４の発明の構成に加えて、車両には、内燃機関と、油圧式の摩擦係合要素を有する変速機とが備えられる。所定の制御は、変速機の変速比を変化させる変速制御である。入力データは、変速制御における内燃機関へのトルク指令値、変速制御における変速機への油圧指令値、変速制御における変速機への油圧指令時間の組合せである。出力データは、変速制御による変速時間と変速制御によるショックを示す値である。
【００１１】
第６の発明に係るデータ生成方法は、入力データに応じて出力データが変化する所定の制御が実行される車両において、出力データを予め定められた範囲に適合させる入力データを適合入力データとして生成する車両のデータ生成方法である。このデータ生成方法は、所定の制御の入力データと、対応する出力データとを各々が有する複数のサンプルデータに基づいて、入力データに対する出力データの応答を示す応答曲面を推定するステップと、応答曲面を用いて適合入力データを生成するステップとを含む。応答曲面を推定するステップは、複数のサンプルデータの中に各々が同一の入力データを有する第１の複数のサンプルデータが含まれる場合、第１の複数のサンプルデータがそれぞれ有する複数の出力データを平均化した値を第１の複数のサンプルデータの各々の新たな出力データに設定し、平均化された第１の複数のサンプルデータの数に応じて不感領域を設定し、平均化された新たな出力データをサポートベクタマシンを用いて近似する近似処理を行なうことによって応答曲面を推定する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、適合入力データを少ない実験回数で高い精度で生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１４】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係るデータ生成装置が適用される車両について説明する。
【００１５】
この車両は、エンジン１０００とオートマチックトランスミッション２０００とを備えたＦＲ（Front engine Rear drive）車両である。なお、本発明に係るデータ生成装置が適用可能な車両は、図１に示す車両に限定されない。たとえば、ＦＦ（Front engine Front drive）車両であってもよい。また、エンジン１０００の代わりにもしくは加えて、動力源にモータを用いる車両であってもよい。
【００１６】
車両は、エンジン１０００と、オートマチックトランスミッション２０００と、トルクコンバータ２１００と、オートマチックトランスミッション２０００の一部を構成するプラネタリギヤユニット３０００と、オートマチックトランスミッション２０００の一部を構成する油圧回路４０００と、プロペラシャフト５０００と、デファレンシャルギヤ６０００と、ドライブシャフト６１００と、後輪７０００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０００とを含む。
【００１７】
エンジン１０００は、インジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。
【００１８】
エンジン１０００の出力は、燃料噴射量の他、イグナイタ１０１０によって制御される混合気の点火時期、電子スロットルバルブ８０１６によって制御される吸入空気量（燃焼室に吸入される空気量）によって調整される。イグナイタ１０１０は、ＥＣＵ８０００からの制御信号に応じて点火時期を制御する。電子スロットルバルブ８０１６は、ＥＣＵ８０００からの制御信号に応じて吸入空気量を制御する。
【００１９】
オートマチックトランスミッション２０００は、トルクコンバータ２１００を経由してエンジン１０００に連結される。オートマチックトランスミッション２０００は、所望のギヤ段を形成することにより、クランクシャフトの回転数を所望の回転数に変速する。
【００２０】
オートマチックトランスミッション２０００から出力された駆動力は、プロペラシャフト５０００、デファレンシャルギヤ６０００およびドライブシャフト６１００を経由して、左右の後輪７０００に伝達される。
【００２１】
プラネタリギヤユニット３０００は、複数の歯車機構と、複数の摩擦係合要素（クラッチおよびブレーキ）を備える。
【００２２】
各クラッチおよびブレーキの作動状態の組合せは、各変速ギヤ段ごとに予め定められている。たとえば、２速のギヤ段を形成する場合、Ｃ１クラッチおよびＢ１ブレーキ（いずれも図示せず）を係合させ、他のクラッチおよびブレーキを解放させる。また、３速のギヤ段を形成する場合、Ｃ１クラッチおよびＣ３クラッチ（図示せず）を係合させ、他のクラッチおよびブレーキを解放させる。２速から３速へのアップシフト変速制御を行なう場合は、Ｃ１クラッチを係合状態に維持しつつ、Ｂ１ブレーキの係合油圧を減少させてＢ１ブレーキを解放させるとともに、Ｃ３クラッチの係合油圧を増加させてＣ３クラッチを係合させる。各クラッチおよびブレーキの係合油圧は、油圧回路４０００によって制御される。
【００２３】
油圧回路４０００は、複数のリニアソレノイドバルブを備える。これらのリニアソレノイドバルブは、ＥＣＵ８０００からの制御信号によって制御される。ＥＣＵ８０００からの制御信号が油圧回路４０００に出力されると、ＥＣＵ８０００からの制御信号に応じた油圧が油圧回路４０００から各クラッチおよびブレーキに供給される。
【００２４】
ＥＣＵ８０００には、車速センサ８００２と、シフトレバー８００４のポジションスイッチ８００６と、アクセルペダル８００８のアクセル開度センサ８０１０と、ブレーキペダル８０１２の踏力センサ８０１４と、電子スロットルバルブ８０１６のスロットル開度センサ８０１８と、エンジン回転数センサ８０２０と、入力軸回転数センサ８０２２と、出力軸回転数センサ８０２４とがハーネスなどを経由して接続されている。
【００２５】
車速センサ８００２は、ドライブシャフト６１００の回転数から車速Ｖを検出する。ポジションスイッチ８００６は、シフトレバー８００４の位置（シフトポジション）ＳＰを検出する。アクセル開度センサ８０１０は、アクセルペダル８００８の開度（アクセル開度）ＡＣＣを検出する。踏力センサ８０１４は、ブレーキペダル８０１２の踏力（運転者がブレーキペダル８０１２を踏む力）を検出する。スロットル開度センサ８０１８は、電子スロットルバルブ８０１６の開度（スロットル開度）ＴＨを検出する。エンジン回転数センサ８０２０は、エンジン１０００のクランクシャフトの回転数（エンジン回転数）ＮＥを検出する。入力軸回転数センサ８０２２は、オートマチックトランスミッション２０００の入力軸回転数（トルクコンバータ２１００のタービン回転数）ＮＴを検出する。出力軸回転数センサ８０２４は、オートマチックトランスミッション２０００の出力軸の回転数（出力軸回転数）ＮＯＵＴを検出する。これらの各センサは、検出結果を表わす信号をＥＣＵ８０００に送信する。
【００２６】
さらに、ＥＣＵ８０００には、パーソナルコンピュータ９０００と、トルクセンサ９００２とが接続されている。
【００２７】
パーソナルコンピュータ９０００には、車両を実験的に運転させるための運転パターンや初期実験を行なうための初期入力定数の組合せ（初期実験点）、適合マップなどが、実験者によって入力される。パーソナルコンピュータ９０００は、実験者によって入力された情報をＥＣＵ８０００に出力する。
【００２８】
トルクセンサ９００２は、オートマチックトランスミッション２０００の出力軸のトルクを検出し、検出結果をＥＣＵ８０００に出力する。
【００２９】
なお、パーソナルコンピュータ９０００およびトルクセンサ９００２は、車両を実験的に運転させて後述するデータを生成する時に接続されるもので、通常の車両走行時には取り外してもよい。
【００３０】
ＥＣＵ８０００は、各センサから送られてきた信号、ＲＯＭに記憶されたマップおよびプログラムなどに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、各機器を制御する。
【００３１】
ＥＣＵ８０００は、シフトレバー８００４がＤ（ドライブ）ポジションであることにより、オートマチックトランスミッション２０００のシフトレンジにＤ（ドライブ）レンジが選択された場合、複数の前進ギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が形成されるように、油圧回路４０００を制御する。
【００３２】
ＥＣＵ８０００は、たとえば、上述した２速から３速へのアップシフト変速のように、いわゆるクラッチｔｏクラッチ変速制御を行なう場合、解放側の摩擦係合要素を解放させるための解放側油圧指令値と、係合側の摩擦係合要素を係合させるための係合側油圧指令値とを、油圧回路４０００に出力する。また、素早い変速を可能とするために、エンジン１０００の点火時期を遅角して変速制御中のエンジントルクを一時的に低下させるための遅角要求トルク指令値をイグナイタ１０１０に出力する。
【００３３】
図２に、変速制御時にＥＣＵ８０００から出力される解放側油圧指令値、係合側油圧指令値、遅角要求トルク指令値と、変速制御中のタービン回転数ＮＴおよび出力軸トルクの変化を示す。
【００３４】
図２に示す解放側油圧（予め定められた時点における解放側油圧指令値）は、変速パターンごとに予め設定される。解放側油圧指令値は、この解放側油圧の値によって決まる指令値である。
【００３５】
図２に示す係合なまし時間と係合側油圧（係合なまし時間が経過した時点の係合側油圧指令値）とは、変速パターンごとに予め設定される。係合側油圧指令値は、係合なまし時間と係合側油圧とによって決まる指令値である。
【００３６】
図２に示す遅角トルクダウン量は、変速パターンごとに予め設定される。遅角要求トルク指令値は、遅角トルクダウン量によって決まる値である。
【００３７】
変速制御中のタービン回転数ＮＴおよび出力軸トルクの波形は、解放側油圧指令値、係合側油圧指令値、遅角要求トルク指令値の組合せによって変化する。したがって、タービン回転数ＮＴの波形から求まる変速時間、出力軸トルクの波形から求まる変速ショック定量値は、図２に示す係合なまし時間、係合側油圧、解放側油圧、遅角トルクダウン量の組合せによって変化する。
【００３８】
本実施の形態に係るデータ生成装置は、制御因子を入力定数、制御結果を評価指標として設定し、入力定数（入力定数が複数の場合にはそれらの組合せ）に対する評価指標の応答を示す応答曲面を、実験によって得られたデータからサポートベクタマシン（ＳＶＭ）を用いて近似し、この応答曲面上で、評価指標を希求の特性に適合させるための入力定数の組合せ（適合定数）を生成するものである。
【００３９】
以下の説明においては、変速制御において、図２に示す係合なまし時間、係合側油圧、解放側油圧、および遅角トルクダウン量の合計４つの値を入力定数、変速時間および変速ショック定量値の合計２つの値を評価指標として設定し、評価指標のバランス（変速時間と変速ショック定量値との比）を希求のバランスに適合させるための入力定数の組合せを適合定数として生成する場合について説明する。
【００４０】
図３に、本実施の形態に係るデータ生成装置の機能ブロック図を示す。以下の説明においては、本実施の形態に係るデータ生成装置をＥＣＵ８０００により実現する場合について説明する。なお、本実施の形態に係るデータ生成装置をＥＣＵ８０００とは異なる他の制御装置により実現するようにしてもよい。
【００４１】
ＥＣＵ８０００は、入力インターフェイス８１００と、演算処理部８２００と、記憶部８３００と、出力インターフェイス８４００とを含む。
【００４２】
入力インターフェイス８１００は、パーソナルコンピュータ９０００からの実験パターンおよび初期実験点、入力軸回転数センサ８０２２からのタービン回転数ＮＴ、トルクセンサ９００２からの出力軸トルクなどを受信して、演算処理部８２００に送信する。
【００４３】
なお、実験パターンは、応答曲面を得るための実験を行なうために必要となる条件である。実験パターンには、たとえば、変速パターン（どのギヤ段からどのギヤ段への変速を行なうのか）や、変速時のアクセル開度をどのような値に設定するのかなどの情報が含まれる。
【００４４】
また、初期実験点とは、応答曲面を得るための必要最少限度数の入力定数の組合せである。本実施の形態においては、図４に示すように、係合側油圧、係合なまし時間、解放側油圧、遅角トルクダウン量の４つの入力定数のそれぞれの上限値および下限値の組合せを初期実験点としている。すなわち、図４に示す初期実験点数は、１６点（＝２４）である。
【００４５】
図３に戻って、記憶部８３００には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部８２００によってデータが読み出されたり、演算処理部８２００の演算結果が格納されたりする。
【００４６】
演算処理部８２００は、初期実験部８２１０と、評価指標検出部８２２０と、応答曲面推定部８２３０と、適合定数生成部８２４０と、追加実験部８２５０とを含む。
【００４７】
初期実験部８２１０は、実験パターンに応じた変速制御を、各初期実験点ごとに順次行なう。
【００４８】
評価指標検出部８２２０は、各実験によって得られた変速制御中のタービン回転数ＮＴおよび出力軸トルクの波形から、各実験点に対する評価指標（変速時間、変速ショック定量値）を検出する。
【００４９】
応答曲面推定部８２３０は、各実験点に対する評価指標に基づいて、４つの入力定数の組合せに対する２つの評価指標の応答を連続的に示す応答曲面を近似によって推定する。この応答曲面の推定によって、実験点以外の未実験点に対する評価指標を推定することが可能となる。
【００５０】
本実施の形態においては、ソフトマージンＳＶＭ（サポートベクタマシン）を用いた回帰（Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）を行なうことによって応答曲面を推定する。ここで、ソフトマージンＳＶＭについて簡単に説明する。ＳＶＭは、各実験の入力データと出力データとの関係を示す点（以下「サンプル点」ともいう）を分離する識別平面のうち、各サンプル点との距離（マージン）を最大化する識別平面を所定の関数を用いて求める。ソフトマージンＳＶＭでは、各サンプル点が誤差（ばらつき）を含むことを考慮し、識別平面の算出に用いるサンプル点の自由度を抑制するために、識別平面との距離が所定の許容誤差以下である不感領域εを設定し、この不感領域εに含まれるサンプル点以外の残余のサンプル点との距離（マージン）を最大化する識別平面を所定の関数を用いて求める。
【００５１】
本実施の形態においては、上述のソフトマージンＳＶＭを用いて求めた識別平面を応答曲面として用いる。これにより、少ない実験回数で未実験点の応答を推定することができるとともに、実験点の近似誤差だけでなく未実験点の推定誤差をも有効に抑制することが可能となる。
【００５２】
図５に、入力定数の組合せを入力Ｘとして横軸にとり、評価指標の組合せを出力Ｙとして縦軸にとった場合の応答曲面のイメージを示す。図５に示すように、応答曲面（識別平面）は、目的関数τ（Ｗ）＝（１／２）×‖Ｗ‖２＋Ｃ×Σｉεｉを最小化する平面である。ここで、εｉは、不感領域εに含まれる各サンプル点と不感領域εの上限平面（あるいは下限平面）との距離（誤り）を示し、Σｉεｉは不感領域εに含まれる各サンプル点の誤りを合計した値を示す。Ｗはシナプス荷重に対応するパラメータであり、Ｗと不感領域εは相互に依存する。また、Ｃはマージン（＝１／‖Ｗ‖２）と不感領域εのどちらを重視するかを決める調整パラメータである。上述の目的関数τ（Ｗ）はあくまで一例であって、他の目的関数を設定してもよい。
【００５３】
図３に戻って、適合定数生成部８２４０は、応答曲面推定部８２３０で求めた応答曲面に基づいて、評価指標のバランス（変速時間と変速ショック定量値との比）を希求のバランスに適合させるための入力定数の組合せ（適合定数）を生成する。具体的には、適合定数生成部８２４０は、図６に示すように、応答曲面上の評価指標のパレート解（変速時間および変速ショック定量値の両方ともが自らよりも小さい他の点が存在しない点の集合）を求め、パレート解と希求線との交点を希求点とし、この希求点に対応する入力変数の組合せを一時的な適合定数として求める。ここで、希求線とは、実験者によって予め設定された、変速時間と変速ショック定量値との比（適合バランス）を示すものである。
【００５４】
適合定数生成部８２４０は、所定の収束条件（たとえば一時的な適合定数が所定の組合せに収束したという条件など）の成立した場合、その時の一時的な適合定数を最終的な適合定数として実験を終了させる。適合定数生成部８２４０は、所定の収束条件が成立しない場合、追加実験指令を追加実験部８２５０に出力する。
【００５５】
追加実験部８２５０は、適合定数生成部８２４０からの追加実験指令が入力されると、希求点に対応する入力定数の組合せ（一時的な適合定数）、および希求点以外のパレート解上の点に対応する入力定数の組合せの合計２点を追加実験点としてさらに追加実験を行なう。
【００５６】
評価指標検出部８２２０、応答曲面推定部８２３０、適合定数生成部８２４０、追加実験部８２５０の各処理は、上述した収束条件が成立するまで繰り返し実行される。
【００５７】
これにより、図７に示すように、追加実験点が希求点付近および希求点以外のパレート解上付近に集中的に追加される。そのため、特に、希求点付近の応答曲面の推定精度が向上し、適合定数が所定の組合せに収束する。
【００５８】
図８に、本実験によって収束する解放側油圧指令値、係合側油圧指令値、タービン回転数ＮＴ、出力軸トルクの収束の一例を示す。解放側油圧指令値、係合側油圧指令値、タービン回転数ＮＴ、出力軸トルクの波形は、図８の右側に示すように、本実験を繰り返すことによって所定の波形に収束する。これらの収束後の波形は、変速時間および変速ショック定量値との比を実験者の希求バランスに保つ波形である。すなわち、本実験を繰り返すことによって、変速時間および変速ショックが共に良好になる解放側油圧指令値および係合側油圧指令値を生成できる。
【００５９】
図９に、本実験によって収束する入力定数の組合せの一例を示す。図９では、実験を追加することによって、４つの入力定数の組合せが、２組に収束していることがわかる。すなわち、これらの２組のいずれかの入力定数の組合せで変速制御を行なうことによって、変速時間と変速ショックとのバランスを希求のバランスに適合させることが可能となる。
【００６０】
このように、本実施の形態に係るデータ生成装置は、希求点付近の実験点をさらなる実験点として追加していくため、入力定数の組合せが同一となる実験回数が必然的に多くなる。図１０は、その一例を示す。図１０の例では、全９６回の実験回数のうち、入力定数の組合せが同一となる実験回数が３２回も存在している。
【００６１】
このように、入力定数の組合せが同一となる実験が存在する場合、その実験結果を平均化することにより、その入力定数の組合せに対する実験結果のばらつきを低減できる。たとえば、実験結果のばらつきが正規分布になると仮定すると、Ｎ＝２の平均化により、図１１に示すように、実験結果のばらつきを１／（２の平方根）倍に低減できる。一般に、Ｎ個の実験結果データを平均した場合、その実験結果データのばらつきは、１／（Ｎの平方根）倍程度に低減でき、平均化に用いた実験データが多いほど、実験結果のばらつきを低減できる。
【００６２】
本実施の形態においてはこの点に着目した。すなわち、応答曲面推定部８２３０は、入力定数の組合せが同一となる実験結果を平均化し、平均化した信頼性の高い実験結果が応答曲面の算出に用いられ易くするために、平均化に使用した実験点数に応じて、ソフトマージンＳＶＭを用いた回帰推定を行なう際の不感領域ε（許容誤差）を縮小する。
【００６３】
以下においては、初期実験部８２１０と、評価指標検出部８２２０と、応答曲面推定部８２３０と、適合定数生成部８２４０と、追加実験部８２５０とは、いずれも演算処理部８２００であるＣＰＵが記憶部８３００に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明する。なお、上述の各部がハードウェアにより実現されるようにしてもよい。
【００６４】
図１２を参照して、本実施の形態に係るデータ生成装置であるＥＣＵ８０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、パーソナルコンピュータ９０００がＥＣＵ８０００に接続されている場合に、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００６５】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ８０００は、パーソナルコンピュータ９０００からの実験パターンが入力されたか否かを判断する。実験パターンが入力されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。そうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００６６】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ８０００は、パーソナルコンピュータ９０００からの初期実験点が入力されたか否かを判断する。初期実験点が入力されると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。そうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００６７】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ８０００は、実験パターンおよび初期実験点に基づく変速制御を実行させるとともに、その制御結果の計測を行なう。具体的には、実験パターンおよび初期実験点に応じた油圧指令値、トルク指令値を含む制御信号を、油圧回路４０００およびイグナイタ１０１０に出力するとともに、変速制御中のタービン回転数ＮＴと、出力軸トルクとを計測する。
【００６８】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ８０００は、サンプル点（入力定数の組合せと評価指標との関係を示す点）を設定する。具体的には、ＥＣＵ８０００は、タービン回転数ＮＴおよび出力軸トルクの波形から評価指標（変速時間、変速ショック定量値）を検出し（上述の図２参照）、検出された評価指標とそれに対応する実験点とを、サンプル点として記憶部８３００に順次記憶する。
【００６９】
Ｓ１０８にて、ＥＣＵ８０００は、現在までに設定されたサンプル点のうち、入力定数の組合せが同一であるサンプル点が存在するか否かを判断する。入力定数の組合せが同一であるサンプル点が存在すると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。そうでないと（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。
【００７０】
Ｓ１１０にて、ＥＣＵ８０００は、不感領域εを通常領域に設定する。Ｓ１１２にて、ＥＣＵ８０００は、入力定数の組合せが同一であるサンプル点が有する各々の評価指標（変速時間および変速ショック定量値）を平均化する。
【００７１】
Ｓ１１４にて、ＥＣＵ８０００は、不感領域εを通常領域よりも縮小する。この際、組合せに不感領域ε全体ではなく、同一の入力定数の組合せに対応する不感領域εのみを通常領域よりも縮小する。
【００７２】
Ｓ１１６にて、ＥＣＵ８０００は、ソフトマージンＳＶＭを用いて応答曲面を推定する。すなわち、ＥＣＵ８０００は、上述のように、Ｓ１１０あるいはＳ１１４で設定された不感領域εに基づいて、上述した目的関数τ（Ｗ）を最小化する識別平面を求め、この識別平面を応答曲面に設定する。
【００７３】
Ｓ１１８にて、ＥＣＵ８０００は、希求点の評価指数を算出する。すなわち、ＥＣＵ８０００は、上述の図６に示したように、応答曲面上の評価指標のパレート解を求め、パレート解と希求線との交点を希求点とし、この希求点の評価指数を算出する。
【００７４】
Ｓ１２０にて、ＥＣＵ８０００は、希求点の評価指数に対応する入力定数を、希求点の入力定数として算出する。
【００７５】
Ｓ１２２にて、ＥＣＵ８０００は、所定の収束条件が成立したか否かを判断する。所定の収束条件は、希求点の評価指数の組合せが所定の組合せに収束したという条件、希求点の評価指数に対応する入力定数が所定の組合せに収束したという条件、応答曲面の近似誤差（不感領域ε）が所定領域に収束したという条件の少なくともいずれかの条件である。所定の収束条件が成立すると（Ｓ１２２にてＹＥＳ）、処理はＳ１２４に移される。そうでないと（Ｓ１２２にてＮＯ）、処理はＳ１２６に移される。
【００７６】
Ｓ１２４にて、ＥＣＵ８０００は、現在の希求点の入力定数の組合せを最終的な適合定数として生成し、パーソナルコンピュータ９０００に出力する。本処理によって実験が終了する。
【００７７】
Ｓ１２６にて、ＥＣＵ８０００は、追加実験点を設定する。追加実験点は、希求点の入力定数の組合せ、希求点以外のパレート解上の評価指数に対応する入力定数の２点に設定される。本処理後、処理は再びＳ１０４に戻され、追加実験が行なわれる。
【００７８】
以上のように、本実施の形態に係るデータ生成装置においては、所定の収束条件が成立しない場合（Ｓ１２２にてＮＯ）、現在の希求点の入力定数の組合せを追加実験点に設定する（Ｓ１２６）ため、必然的に入力定数の組合せが同一である実験回数が多くなる。
【００７９】
そこで、ＥＣＵ８０００は、追加実験の過程において、現在までに検出された評価指標のうち、入力定数の組合せが同一である評価指標が存在すると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、入力定数の組合せが同一である評価指標を平均化するとともに（Ｓ１１２）、ソフトマージンＳＶＭを用いて応答曲面を推定する際に用いる不感領域εを、通常領域よりも縮小する（Ｓ１１４）。
【００８０】
そのため、平均化によって実験結果（評価指標）のばらつきが低減されるとともに、平均化した信頼性の高い実験結果を有するサンプル点が応答曲面の算出に用いられ易くなる。これにより、より少ない実験回数で高精度の応答曲面を得ることができる。そのため、評価指標のバランス（変速時間と変速ショック定量値との比）を希求のバランスに適合させるための入力定数の組合せを、より少ない実験回数で、より高い精度で得ることができる。
【００８１】
なお、本発明に係るデータ生成装置が適用可能な制御は、変速制御に限定されるものではない。たとえば、エンジン１０００の出力制御に適用するようにしてもよい。
【００８２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態に係るデータ生成装置が搭載される車両の構造を示す図である。
【図２】変速制御時にＥＣＵから出力される解放側油圧指令値、係合側油圧指令値、遅角要求トルク指令値と、変速制御によるタービン回転数および出力軸トルクの変化を示す図である。
【図３】データ生成装置の機能ブロック図である。
【図４】初期実験点を示す図である。
【図５】応答曲面のイメージを示す図である。
【図６】応答曲面上の評価指標のパレート解と希求線とを示す図（その１）である。
【図７】応答曲面上の評価指標のパレート解と希求線とを示す図（その２）である。
【図８】解放側油圧指令値、係合側油圧指令値、タービン回転数ＮＴ、出力軸トルクの収束の様子を示す図である。
【図９】入力定数の組合せの収束の様子を示す図である。
【図１０】入力定数の組合せが同一となる実験回数を示す図である。
【図１１】平均化による確率密度の変化を示す図である。
【図１２】データ生成装置の制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８４】
１０００  エンジン、１０１０  イグナイタ、２０００  オートマチックトランスミッション、２１００  トルクコンバータ、３０００  プラネタリギヤユニット、４０００  油圧回路、５０００  プロペラシャフト、６０００  デファレンシャルギヤ、６１００  ドライブシャフト、７０００  後輪、８００２  車速センサ、８００４  シフトレバー、８００６  ポジションスイッチ、８００８  アクセルペダル、８０１０  アクセル開度センサ、８０１２  ブレーキペダル、８０１４  踏力センサ、８０１６  電子スロットルバルブ、８０１８  スロットル開度センサ、８０２０  エンジン回転数センサ、８０２２  入力軸回転数センサ、８０２４  出力軸回転数センサ、８０００  ＥＣＵ、８１００  入力インターフェイス、８２００  演算処理部、８２１０  初期実験部、８２２０  評価指標検出部、８２３０  応答曲面推定部、８２４０  適合定数生成部、８２５０  追加実験部、８３００  記憶部、８４００  出力インターフェイス、９０００  パーソナルコンピュータ、９００２  トルクセンサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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