JPH07332144A - 車両用制御装置,クラッチのスリップ制御装置およびアイドル回転数制御装置 - Google Patents
車両用制御装置,クラッチのスリップ制御装置およびアイドル回転数制御装置Info
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Abstract
を、その動作点の変化による動作特性の変化に関わら
ず、安定かつ追従性良く実現する。 【構成】 制御対象に対して特性補償部CCを加えて、
コントローラである操作量指令値演算部OCから見た制
御対象を、拡大された制御対象EOBとする。この拡大
された制御対象EOBは、特性補償部CCにより動作点
の変動により特性変化を補償されるので、コントローラ
である操作量指令値演算部OCからみた拡大された制御
対象EOBは、常に設計点で動作しているものとなる。
特性補償部CCは、ゲインと位相のずれを周波数に依存
するものをフィルタ演算により補償し、定常的なゲイン
のずれを定数の乗算により補償する。
Description
値に制御するために、操作量指令値を演算して制御対象
に出力する車両用制御装置、その応用例としてのクラッ
チのスリップ制御装置および内燃機関のアイドル回転数
制御装置に関し、詳しくは所定の動作特性に適合した制
御を行なう制御装置において、動作特性が変動した場合
にも、制御対象の被制御量,スリップ量あるいはアイド
ル回転数を、高い応答速度で制御可能な制御装置に関す
る。
各種の制御対象を安定にかつできるだけ高い応答速度で
制御しようとする各種の制御装置が提案されている。ク
ラッチのスリップ制御装置を例に取ると、トルクコンバ
ータのロックアップクラッチの滑りを制御するものが種
々知られている。これらのスリップ制御装置は、トルク
コンバータの入力,出力を直結したのでは低エンジン回
転域ではエンジンの振動が直接変速機側に伝わって乗り
心地を悪化し、他方回転数の広い範囲で入力,出力の結
合を解放したのでは、燃費低減作用が有効に活用されな
いという相反した問題を解決するものである。
応答性と制御の安定性とをいかに両立させるかという点
を中心に改良が続けられ、例えば現時刻の操作量指令値
を目標スリップ回転速度と実際のスリップ回転速度との
差である制御偏差量と、この偏差量の微分量および積分
量もしくはこの偏差の微分量と更にその二階の微分量か
ら算出するものが提案されている(特公平2−586
号)。あるいは、これらの量を時系列量に展開して操作
量指令値の増分量を算出するものも提案されている(特
開昭64−30966号)。これらの制御装置では、十
分な合わせ込みがなされていれば、所定の作動を行な
い、スリップ量を目標値に安定に維持・制御すると共
に、安定性を損なうことなく目標値に対する高い追従性
を実現することができる。
処しようとする提案もなされている。例えば、内燃機関
の運転状態が変化すると、制御対象の動作特性が変わっ
てしまうことから、内燃機関の負荷状態を検出し、負荷
状態に適合するようスリップ制御の制御の定数を変更す
る装置が知られている(特開昭60−143268
号)。即ち、従来の技術では、制御系の特性が作動状態
により変化する場合には、特性の変化を引き起こす状態
量かもしくは特性が変化したことを示す状態量を検出
し、この状態量により制御定数を変化させ、制御性能
を、動作領域の広い範囲に亘って確保しようとしている
のである。
の制御装置では、次の問題があった。 (1)制御系の特性の変化に対応するために制御定数を
変化させるものでは、制御定数をマップとして持つのが
通常であるが、特性変化に対してきめ細かく対応しよう
とすると、マップが大きくなり、これを記憶するための
記憶容量が増大してしまう。これは、車載の制御装置の
ように、限られた記憶容量の中で制御プログラムやデー
タを収めなければならない場合には、大きな問題とな
る。
は、切替に伴い、制御対象に対して出力される操作量指
令値が不連続に変化してしまうという問題がある。操作
量指令値が不連続に変化すると、制御対象の被制御量も
急変するという不具合を結果する。こうした問題を回避
するために、制御定数のマップをより細かくし、更に制
御定数を切り替える場合にこれを補間して、操作量指令
値の不連続な変化を防止しようとする手法も考えられは
するが、マップ容量の増大という問題を招致する。それ
ばかりか、補間によって制御性能が保持されるという保
証は失われ、逆に補間された領域では制御系が不安定な
振る舞いを示すおそれもなしとしない。
令値を補間する手法も提案されている。これは、制御定
数を切り替える過程で、制御定数の各マップ値に基づい
て複数の操作量指令値を演算し、複数の操作量指令値の
重み付け平均値を求めるといった処理を行ない、補間演
算された操作量指令値を制御系に出力するのである
(「ファジイ制御」菅野著、日刊工業新聞社刊)。この
場合には、操作量指令値を複数個演算する必要があるの
で、演算量が増大し、限られたサンプリング周期に必要
な演算を終えることが困難になってしまう。また、特定
の制御定数を用いて演算した操作量指令値そのものが制
御系に出力されるのではなく、得られた複数の操作量指
令値に数学的な処理を施した後の操作量指令値が出力さ
れるため、制御そのものが、当初設定された特性を持ち
得なくなってしまうという問題があった。
式では、制御対象の経時的な変化や動作状態によりその
特性が変化するシステムを制御する車載の制御装置で
は、安定性を維持した上で、この特性の変化に対処する
ため、制御系の応答性を犠牲にし、これを緩やかなもの
とせざるを得ない。従って、過渡的な状態での制御性を
十分なものとすることができなかった。
説明する。トルクコンバータのロックアップクラッチの
滑り(スリップ)を制御する制御装置を例に取ると、ロ
ックアップクラッチの動作特性は、そのタービン回転数
などによって大きく相違する。回転数が大きく変化して
動作特性が異なる場合にも安定かつ応答性良く、スリッ
プ量を制御することは、極めて困難であった。また、ロ
ックアップクラッチならびにスリップ量を制御する油圧
制御系の固体間の差が大きい場合、あるいは制御系が設
計された初期状態から摩擦材および作動油の劣化により
ロックアップクラッチの摩擦特性、即ちクラッチのμ−
v特性がスリップ速度の安定性を損なうような変化をき
たした場合には、スリップ量を目標値に安定かつ高速に
制御することができない場合があった。こうした問題に
対して、制御系の固体間の差や経時的に変化に対応して
制御定数を切り替える手法には、上述した問題があり、
現実的な解決とはならない。
装置であれば、バルブ特性の経時的な変化のみならず、
内燃機関の運転状態(吸気管負圧)の変動に伴うアイド
ル空気量の制御特性の変化などによっても生じる。車載
の制御装置の場合、内燃機関の運転状態の制御にかかわ
るものであれば、内燃機関が一定回転数一定負荷で運転
されるものではなく、逆に広いダイナミックレンジで運
転されるものであることから、制御系における動作状態
の変化、延いては制御特性の変化は不可避の問題といっ
て良い。従って、燃料噴射制御装置、点火時期制御装置
などでも、同じ問題が存在する。また、変速機の制御装
置、トラクションコントローラ、アンチスキッド制御装
置など、足回りに関する制御装置でも、車両の走行レン
ジの広さや路面などの走行条件の多様さから、制御特性
の変化は避けられず、同様の問題が指摘されていた。
ップ制御装置,アイドル回転数制御装置は、こうした問
題を解決し、特性変化が生じた場合にも安定性を損なう
ことがなく、かつ制御における高い応答性を実現するこ
とを目的とし、次の構成を採った。
は、車両の制御対象に対する操作量指令値を演算し、該
操作量指令値を出力して、該制御対象の被制御量を目標
値に制御する車両用制御装置であって、前記制御対象の
被制御量と前記目標値との偏差を検出する偏差検出手段
と、少なくとも該偏差に基づいて、前記制御対象の所定
の動作特性に適合した前記操作量指令値を演算する操作
量指令値演算手段と、前記制御対象の前記所定の動作特
性からの変動を検出する動作特性変動検出手段と、前記
演算された操作量指令値を入力し、前記検出された動作
特性の変動を打ち消すよう該操作量指令値を補償して、
前記制御対象に付与する補償手段とを備えたことを要旨
とする。
置は、車両に搭載されたクラッチのスリップ量を制御す
る系を構成するアクチュエータの駆動量指令値を演算
し、該駆動量指令値を出力して、該クラッチのスリップ
量を目標スリップ量に制御するクラッチのスリップ制御
装置であって、前記クラッチのスリップ量を制御する系
の所定の動作特性からの変動を検出する動作特性変動検
出手段と、前記クラッチの実際のスリップ量と前記目標
スリップ量との偏差を検出するスリップ偏差検出手段
と、少なくとも該偏差に基づいて、前記系の前記所定の
動作特性に適合した駆動量指令値を演算する駆動量演算
手段と、前記演算された駆動量指令値を入力し、前記検
出された動作特性の変動を打ち消すよう該駆動量指令値
を補償して、前記アクチュエータに付与する補償手段と
を備えたことを要旨とする。
は、内燃機関のアイドル回転数を制御する系を構成する
アクチュエータの駆動量指令値を演算し、該駆動量指令
値を出力して、該アイドル回転数を目標回転数に制御す
るアイドル回転数制御装置であって、前記アイドル回転
数を制御する系の所定の動作特性からの変動を検出する
動作特性変動検出手段と、実際のアイドル回転数と前記
目標回転数との偏差を検出する回転数偏差検出手段と、
少なくとも該偏差に基づいて、前記系の前記所定の動作
特性に適合した駆動量指令値を演算する駆動量演算手段
と、前記演算された駆動量指令値を入力し、前記検出さ
れた動作特性の変動を打ち消すよう該駆動量指令値を補
償して、前記アクチュエータに付与する補償手段とを備
えたことを要旨とする。
置は、偏差検出手段により、制御対象の実際の被制御量
とこの被制御量の目標値との偏差を検出し、少なくとも
この偏差に基づいて、操作量指令値演算手段が、制御対
象の所定の動作特性に適合した操作量指令値を演算す
る。制御対象は、常に所定の動作特性にあるわけではな
く、その動作特性は、所定の動作特性から変動する。そ
こで、この動作特性の変動を、動作特性変動検出手段に
より検出すると共に、補償手段は、操作量指令値演算手
段が演算した操作量指令値を入力し、検出された動作特
性の変動を打ち消すよう操作量指令値を補償して、制御
対象に付与する。この結果、制御対象の特性の変動を補
償手段が補償し、操作量指令値を演算する操作量指令値
演算手段からみた制御対象の特性の変動は打ち消され
る。
算手段から構成し、フィルタ演算手段によって、操作量
指令値に対して、動作特性の少なくとも周波数に依存し
た位相とゲインの変動に基づくフィルタ演算を行ない、
他方、乗算手段により、フィルタ演算された結果と操作
量指令値との総和に対して、動作特性の少なくとも定常
ゲインの変動に基づく修正値を乗算するものとすれば、
動作特性の位相とゲインの変動を連続的に補償すること
ができる。更に、フィルタ演算された後の値に、制御対
象の動作特性に応じた定数を乗算する構成とし、この定
数を変化させることで、位相とゲインの変動を簡易に補
償することができる。
パラメータを記憶しておき、動作特性の区分が変更にな
った際、該パラメータもしくは該パラメータから演算さ
れるフィルタ演算用の定数を補間計算して、実際に用い
る定数を定め、フィルタ演算に供するものとすれば、定
数の切替に伴う問題を回避することができる。同様に、
動作特性の区分に応じて、複数のパラメータを記憶して
おき、動作特性の区分が変更になった際、このパラメー
タもしくはこのパラメータから演算される定数を補間計
算して、この乗算用の定数を定め、乗算に供するものと
し、同様の問題を回避することができる。
両の動作特性が変わったとき、これを補償するフィルタ
演算用の定数を切り替えれば通常は対処できるが、車両
の動作特性の変動が大きく、定数の単純な変更では対処
できない場合も考えられる。こうした場合には、車両の
動作特性の変動領域を検出し、この動作特性の変動領域
に基づいて、2以上のフィルタ演算手段を切り替えるも
のとすれば良い。フィルタ演算の内容自体を切り替える
ことができ、動作特性の大きな変動にも対処することが
できる。例えば、フィルタ演算用の定数の符号などによ
って切り替えても良い。
差に基づいて演算しても良いが、偏差と制御対象に出力
された操作量指令値の来歴(過去の値)とに基づいて求
めるものとしても差し支えない。操作量指令値を求める
コントローラは、種々の制御手法を用いた構成を採用す
ることができる。
は、取り扱う操作量指令値などの値は、絶対量として差
し支えないが、データ量を低減するために、相対的な値
により取り扱うことも好適である。即ち、操作量指令値
を前回の操作量指令値からの差分として扱い、補償後の
値に前回の操作量指令値を加えて出力するのである。
て、図を用いて説明する。制御対象(例としてトルクコ
ンバータのロックアップクラッチのスリップ制御を行な
っている系を取り上げる)の特性の変化を、目標値(こ
こでは目標スリップ量)から制御対象の被制御量(ここ
では実際のスリップ量)までの伝達関数のゲインと位相
の周波数特性の一例を、図39に示す。図において、実
線Jは設計時の特性を、破線Bは作動領域がはずれた点
での特性を示す。制御対象の特性は、その動作領域によ
り異なるが、周波数ωに依存した位相およびゲインの変
動と、定常的なゲインの変動とに分けてとらえることが
できる。従って、これをもとの特性に戻そうとすれば、
図40に示すように、周波数ωに依存した位相とゲイン
の補正量と、周波数ωに依存しない定常ゲイン補正値と
があれば良いことになる。
対して定常ゲインのみ補正したものを、図41に一点鎖
線Dで示した。更に、周波数ωに依存した位相とゲイン
のずれを併せて、周波数フィルタにより補正した後の特
性を、図42に二点鎖線Cとして示した。これらの処理
により、作動領域がずれた点での特性Bを、設計点での
特性Jに近似することができる。即ち、図43に示すよ
うに、設計点からずれた点で動作する制御対象OBの手
前に特性補償器CCを設け、特性補償器CCを含む制御
対象OBを拡大された制御対象EOBと考えれば、コン
トローラCNTから見た制御対象EOBは、設計点の特
性を示すことになる。従って、コントローラCNT自体
には、制御特性の変動に対処する定数の切替などの対応
を用意する必要がない。
様子は例示であって、車両用制御装置が対象とする制御
対象の位相やゲインは、制御対象毎に定まる。また、位
相やゲインは、作動領域の相違により種々の振る舞いを
示す。本発明の補償手段である特性補償器CCは、制御
対象により、適切な設計がなされるものであり、図39
ないし図43の例示に限定されるものではない。また、
特性の補償は、周波数の全帯域においてなされる必要は
必ずしもなく、制御において重要な範囲(例えば、図4
2に一例として示した帯域X)で十分な補正がなされれ
ばよい。この例では、高周波領域での補正は完全ではな
いが、コントローラCNT自体が有するロバスト性など
により、十分な安定性を確保できている。なお、補償手
段の具体的な構成は、実施例で説明する。
いて詳しく説明したが、本発明のクラッチのスリップ制
御装置や内燃機関のアイドル回転数制御装置の作用もこ
れと基本的には変わるところはない。動作領域の異なる
点での特性に対して補償手段が特性の変動を打ち消すよ
うに働くのであり、その動作は次の通りである。
するアクチュエータの駆動量指令値を制御してクラッチ
のスリップ量を目標スリップ利用に制御する本発明のク
ラッチのスリップ制御装置によれば、クラッチのスリッ
プ量を制御する系の所定の動作特性からの変動を、動作
特性変動検出手段が検出する。他方、スリップ偏差検出
手段が、クラッチの実際のスリップ量と目標スリップ量
との偏差を検出しており、少なくともこの偏差に基づい
て、駆動量演算手段が、系の所定の動作特性に適合した
駆動量指令値を演算する。クラッチのスリップ量を制御
する系の動作特性が変動したとき、補償手段が、駆動量
演算手段が演算した駆動量指令値を入力し、系の動作特
性の変動を打ち消すようこの駆動量指令値を補償して、
アクチュエータに付与する。
する系を構成するアクチュエータを駆動し、内燃機関の
アイドル回転数を目標回転数に制御する本発明の内燃機
関のアイドル回転数制御装置によれば、アイドル回転数
を制御する系の所定の動作特性からの変動を、動作特性
変動検出手段が検出する。他方、回転数偏差検出手段
が、実際のアイドル回転数と目標回転数との偏差を検出
しており、少なくともこの偏差に基づいて、駆動量演算
手段が、系の所定の動作特性に適合した駆動量指令値を
演算する。アイドル回転数を制御する系の動作特性が変
動したとき、補償手段が、駆動量演算手段が演算した駆
動量指令値を入力し、系の動作特性の変動を打ち消すよ
うこの駆動量指令値を補償して、アクチュエータに付与
する。
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。図1は、本発明の一実施例であるクラッチのス
リップ制御装置における制御系を示すブロック線図、図
2は、その特性補償器CCの概略構成を示すブロック線
図、図3は、実際の車両用動力伝達装置の構成を示す図
である。まず、具体的な構成から説明する。図3におい
て、エンジン10の動力は、ロックアップクラッチ付ト
ルクコンバータ12および3組の遊星歯車ユニットなど
から構成された有段式自動変速機14、更には図示しな
い差動歯車装置などを経て駆動輪へ伝達される。
クランク軸16と連結されているポンプ翼車18と、自
動変速機14の入力軸20とに固定されている。このト
ルクコンバータ12は、ポンプ翼車18からのオイルを
受けて回転するタービン翼車22と、非回転部材である
ハウジング26に一方向クラッチ24を介して固定され
たステータ翼車28と、ダンパ30を介して上記入力軸
20に連結されたロックアップクラッチ32とを備えて
いる。ロックアップクラッチ32は、トルクコンバータ
12の入出力部材、すなわちクランク軸16および入力
軸20を直結状態とするものである。トルクコンバータ
12の係合側油室35内の油圧が解放側油室33よりも
高められると、ロックアップクラッチ32が係合状態と
され、クランク軸16の回転はそのまま入力軸20に伝
達される。他方、トルクコンバータ12内の解放側油室
33内の油圧が係合側油室35よりも高められると、ロ
ックアップクラッチ32が非係合状態とされ、トルクコ
ンバータ12は、その本来の働き、即ち入出力回転速度
比に応じた増幅率でトルクを変換し、クランク軸16の
回転を入力軸20に伝達する。
軸34とを備え、複数の油圧式摩擦係合装置の作動の組
み合わせにより、複数の前進ギヤ段および後進ギヤ段の
うちの1つが選択的に噛み合った状態とされる有段式遊
星歯車装置として構成されている。この自動変速機14
のギヤ段を制御するための変速制御用油圧制御回路44
と、ロックアップクラッチ32の係合を制御するための
係合制御用油圧制御回路46とが設けられている。変速
制御用油圧制御回路44は、よく知られているようにソ
レノイドNo.1およびソレノイドNo.2によってそ
れぞれオンオフ駆動される第1電磁弁48および第2電
磁弁50を備えており、それら第1電磁弁48および第
2電磁弁50の作動の組み合わせによって、クラッチお
よびブレーキが選択的に作動させられ、第1速ないし第
4速のうちのいずれかの変速が実現される。
レノイド弁52と、切換弁54とスリップ制御弁56と
を備える。このリニアソレノイド弁52は、変速制御用
油圧制御回路44内で発生させられる一定のモジュレー
タ圧Pmoduを元圧としており、リニアソレノイドである
ソレノイドNo.3に流される電流に応じてリニアに作
動する。即ち、リニアソレノイド弁52は、電子制御装
置(ECT)42からの駆動電流Iso1 の大きさに応じ
た大きさの出力圧Plin を連続的に発生させる。この出
力圧Plin は切換弁54およびスリップ制御弁56に供
給される。切換弁54は、ロックアップクラッチ32を
解放状態とする解放側位置とロックアップクラッチ32
を係合状態とする係合側位置とを有する。また、スリッ
プ制御弁56は、変速制御用油圧制御回路44内の図示
しないクラッチ圧調圧弁によりスロットル弁開度に応じ
て発生させられるレギュレータ圧Pclを元圧として動作
する。
子を解放側位置へ向かって付勢するスプリング58と、
前記レギュレータ圧Pclが供給される第1ポート60
と、スリップ制御弁56の出力圧が供給される第2ポー
ト62と、解放側油室33に接続された第3ポート64
と、係合側油室35に接続された第4ポート66と、ド
レンに接続された第5ポート68とを備えている。切換
弁54は、それに供給されるリニアソレノイド弁52の
出力圧Plin が予め定められた一定の値を下回ると、そ
のスプール弁子がスプリング58の付勢力に従って上記
解放側位置(図3の状態)とし、第2ポート62を閉塞
させるとともに第1ポート60と第3ポート64、およ
び第4ポート66と第5ポート68の間をそれぞれ連通
する。このため、切換弁54のスプール弁子に作用する
リニアソレノイド弁52の出力圧Plin が予め定められ
た一定の値を下回ると、切換弁54のスプール弁子がス
プリング58の付勢力に従って解放側位置に位置させら
れて、解放側油室33内の油圧Poff がレギュレータ圧
Pclとされると同時に係合側油室35内の油圧Ponが大
気圧とされてロックアップクラッチ32が解放される。
従って、この時、トルクコンバータ12はトルクを変換
して伝達するトルクコンバータ本来の動作を行なう。
れるリニアソレノイド弁52の出力圧Plin が予め定め
られた一定の値を超えると、切換弁54のスプール弁子
がスプリング58の付勢力に抗して係合側位置へ切り換
えられて、第5ポート68を閉塞するとともに、第1ポ
ート60と第4ポート66、および第2ポート62と第
3ポート64の間をそれぞれ連通する。このため、係合
側油室35内の油圧Ponがレギュレータ圧Pclとされる
と同時に、解放側油室33内の油圧Poff がスリップ制
御弁56により圧力制御され、ロックアップクラッチ3
2がスリップ制御されあるいは係合される。
プール弁子を出力圧増加側へ付勢するためのスプリング
70を備えている。このスプール弁子には、出力圧増加
側へ向かう推力を発生させるために係合側油室35内の
油圧Ponが作用させられているとともに、出力圧減少側
へ向かう推力を発生させるために解放側油室33内の油
圧Poff およびリニアソレノイド弁52の出力圧Plin
がそれぞれ作用させられている。このため、スリップ制
御弁56は、数式(1)に示すように、スリップ量に対
応する差圧△P(=Pon−Poff )がリニアソレノイド
弁52の出力圧Plin に対応した値となるように作動す
る。ここで、数式(1)において、Fはスプリング70
の付勢力、A1 はスプール弁子における油圧Ponの受圧
面積、A2 (但しA1 =A2 )は油圧Poff の受圧面
積、A3 は出力圧Plin の受圧面積である。
係合制御用油圧制御回路46では、係合側油室35内の
油圧Ponおよび解放側油室33内の油圧Poff は、図4
に示すように、リニアソレノイド弁52の出力圧Plin
に応じて変化させられるので、リニアソレノイド弁52
の出力圧Plin によって切換弁54の切換制御と、その
切換弁54が係合位置へ切り換えられた後のロックアッ
プクラッチ32のスリップ制御とがそれぞれ行なわれ得
るのである。
装置42の構成およびその設計について詳細に説明す
る。電子制御装置42は、周知のCPU82、ROM8
4、RAM86、図示しないインターフェース回路など
から成るいわゆるマイクロコンピュータである。本実施
例では、この電子制御装置42のインタフェース回路に
は、エンジン10の吸気配管に設けられたスロットル弁
開度θthを検出するスロットルセンサ88、エンジン1
0の吸入空気量Qnを検出するエアフロメータ89、エ
ンジン10の回転速度Neを検出するエンジン回転速度
センサ90、自動変速機14の入力軸20の回転速度N
inを検出する入力軸回転センサ92、自動変速機14の
出力軸34の回転速度Nout を検出する出力軸回転セン
サ94、シフトレバー96の操作位置(すなわちL、
S、D、N、R、Pレンジのいずれか)Ps を検出する
ための操作位置センサ98が接続されている。電子制御
装置42は、これらのセンサから、インタフェース回路
を介して、スロットル弁開度θth、エンジン回転速度N
e(ポンプ翼車回転速度NP )、入力軸回転速度Nin
(タービン翼車回転速度Nt )、出力軸回転速度Nout
、シフトレバー96の操作位置Ps をそれぞれ入力す
る。
86をワークエリアとして利用しつつ、予めROM84
に記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、自
動変速機14の変速制御およびロックアップクラッチ3
2の係合制御を実行するために第1電磁弁48、第2電
磁弁50およびリニアソレノイド弁52を適宜制御す
る。上記変速制御では、予めROM84に記憶された複
数種類の変速線図から実際の変速ギヤ段に対応した変速
線図を選択し、その変速線図から車両の走行状態、たと
えばスロットル弁開度θthと出力軸回転速度Nout から
算出された車速SPDとに基づいて変速ギヤ段を決定
し、その変速ギヤ段が得られるように第1電磁弁48、
第2電磁弁50を駆動する。こうして、自動変速機14
のクラッチおよびブレーキの作動が制御され、前進4段
のうちのいずれかの噛み合わせが成立させ、所望の変速
が実現される。
クラッチのスリップ制御がなされる。このスリップ制御
の制御系を図1に即して整理する。図1に示すように、
スリップ制御は、スロットル開度θth,変速段Ps ,出
力軸回転速度Nout から求めた目標スリップ回転速度N
SLP*と実際のスリップ回転速度NSLP との偏差e(k)
を用いて、ロックアップクラッチ32のソレノイドに対
する操作量(実際にはオンオフのデューティ)u(k)
を演算する。この操作量u(k)は、設計点におけるス
リップ制御が最適に行なわれるよう後述するH∞(Hイ
ンフィニティ)制御により求められた値である。現実の
スリップ制御系は、常に設計点で動作している訳ではな
く、その動作点は車両の運転状態に伴い変化する。そこ
で、特性補償処理を行なって、動作点がずれた制御系に
対する操作量修正値u(k)′を求め、これをソレノイ
ドに出力する。ソレノイドのデューティが変化すると油
圧制御系を介してトルクコンバータ12におけるロック
アップクラッチ32のスリップの状態が変化し、その実
際のスリップ回転速度NSLP が目標スリップ回転速度N
SLP*へと制御される。特性補償処理を行なうための定数
α,βは、入力軸回転速度Nin,目標スリップ回転速度
NSLP*,吸入空気量Qnからスリップ制御の作動状態を
表わすパラメータα1,α2,α3,β1,β2,β3
を求め、これらのパラメータから演算する。
に、スロットル開度θth,変速段Ps,出力軸回転速度
Nout から求めた目標スリップ回転速度NSLP*を求める
部分を目標値設定部RS、ロックアップクラッチ32の
リニアソレノイド弁52に対する操作量指令値u(k)
を演算する部分を操作量指令値演算部OC、特性補償を
行なうところを特性補償部CC、入力軸回転速度Nin,
目標スリップ回転速度NSLP*,吸入空気量Qnからスリ
ップ制御の作動状態を表わすパラメータα1,α2,α
3,β1,β2,β3を求める所を作動状態推定部O
B、特性補償処理を行なうための定数α,βを演算する
部分を定数演算部PCとして、以下説明する。実際の処
理は、電子制御装置42におけるCPU82の算術論理
演算処理により実現されるが、制御系として実現されて
いる処理を把握するには、図1のように、ブロック線図
としてとらえるのが容易である。なお、図1では、リニ
アソレノイド弁52の開度により駆動される油圧制御系
FC、トルクコンバータ12におけるロックアップクラ
ッチ32のスリップの状態を決定する部分ATも、併せ
て図示している。
に示す処理が実行される。図5は、電子制御装置42が
実行するスリップ制御処理ルーチンを示すフローチャー
ト、図6は、特に図5に示した処理の中の特性補償処理
の内容を示すフローチャートである。電子制御装置42
は、車両の運転状況から、スリップ制御を行なう領域に
あると判断すると、このスリップ制御処理ルーチンを、
数ミリセカンドないし数十ミリセカンド程度のインター
バルで繰り返し実行する。スリップ制御を行なう条件か
否かは、出力軸回転速度Nout とスロットル弁開度θth
とから判断されが、この条件の一例を図7に示する。
と判断され場合、実施例では、図5に示すスリップ制御
処理ルーチンを起動し、まずインタフェース回路を介し
てエンジン回転速度Ne,入力軸回転速度Nin,出力軸
回転速度Nout ,スロットル弁開度θth,変速段PS を
入力する処理を行なう(ステップS100)。続いて、
入力した出力軸回転速度Nout ,スロットル弁開度θth
および変速段PS とから、目標スリップ回転速度NSLP*
を求める処理を行なう(ステップS110)。目標スリ
ップ回転速度NSLP*は、予め変速段PS 毎に3次元のマ
ップとして、三者の関係を記憶しておき、このマップを
参照することにより求めることができる。
回転速度Nout とスロットル弁開度θthとから、目標ス
リップ回転速度NSLP*を定めるためのマップである。こ
の例では、目標スリップ回転速度NSLP*は、スロットル
弁開度θthと出力軸回転速度Nout とから、50rpm
もしくは100rpmとなる。この処理が、図1に示し
た目標値設定部RSとしての処理に相当する。こうして
目標スリップ回転速度NSLP*を定めた後(ステップS1
10)、実際のトルクコンバータ12のスリップ回転速
度NSLP を求める処理を行なう(ステップS120)。
実際のスリップ回転速度NSLP は、エンジン回転速度N
eと入力軸回転速度Ninとの偏差として求めることがで
きる。その後、目標スリップ回転速度NSLP*と実際のス
リップ回転速度NSLP との差を制御偏差量eとして求め
る処理を行なう(ステップS130)。
返し実行される際の回数(何番目の処理か)という点は
特に説明しなかったが、実際の処理は、数ミリセカンド
ないし数十ミリセカンドのインターバルで実行されてお
り、何回目の処理であるかを区別可能な離散的な処理に
なっている。電子制御装置42は、上述した制御偏差量
eとリニアソレノイド弁52の実際の駆動電流に対応し
た操作量指令値uとについては、現在起動された処理か
らi回前までの処理における値を、RAM86に保存し
ている。そこで、ステップS140では、リニアソレノ
イド弁52の駆動電流に対応した操作量指令値uを以下
の式に従って演算する。
指令値u(k)を、n回前から前回までの操作量指令値
u(k-i )に係数aiを掛けた値の総和およびn回前か
ら今回までの制御偏差量e(k-i )に係数biを掛けた
値の総和の加算値として求めるのである。本実施例で
は、後述するH∞制御に基づき、式(2)の演算により
操作量指令値u(k)を求めたが、本発明において、い
かなる制御を用いるかは本質的なものではなく、通常の
PID制御なども採用可能である。なお、実施例におけ
るH∞制御の詳細、具体的には係数ai,biの決定方
法や他の制御例については後述する。操作量指令値u
(k)を求める以上の処理が、図1における操作量指令
値演算部OCに相当する。
して、次に特性補償処理(ステップS145)を施し
て、操作量修正値u(k)′を求め、これを、インタフ
ェース回路を介して、リニアソレノイド弁52に出力し
た後(ステップS150)、「NEXT」に抜けて本処
理ルーチンを終了する。
について説明する。この処理は、図1の特性補償部CC
による処理に相当するものであり、まず吸入空気量Qn
を読み込む処理を行なう(ステップS200)。その
後、図5のステップS140で求めた操作量指令値u
(k)について、前回値u(kー1 )との差分量△u
(k)を求める処理を行なう(ステップS201)。操
作量指令値を直接扱うのではなく、差分量として扱うの
は、データの絶対値を小さくして、演算の精度を向上す
るためである。この処理が、図2に示した差分量演算部
DCに相当する。
標スリップ回転速度NSLP*、ステップS200で読み込
んだ吸入空気量Qnおよび図5ステップS100で読み
込んだ入力軸回転速度Ninを用いて、パラメータα1,
β1、α2,β2、α3,β3を、マップから求め処理
を行なう(ステップS202,203,204)。各マ
ップを、図9に示した。図9(A)は、目標スリップ回
転速度NSLP*からパラメータα1,β1を求めるマップ
であり、図9(B)は、吸入空気量Qnからパラメータ
α2,β2を求めるマップであり、図9(C)は、入力
軸回転速度Ninからパラメータα3,β3を求めるマッ
プである。この処理が、図1の作動状態推定部OBに相
当する。
βを演算する処理を行なう(ステップS205)。本
来、定数α,βは、複数の物理量(実施例では目標スリ
ップ回転速度NSLP*,吸入空気量Qn,入力軸回転速度
Nin)の影響を受けるから、高次元のマップにより定め
るものとするのが精度の点からは望ましいが、3次元な
どの高次のマップを持つことは、記憶すべき情報量が大
きくなり、この点で望ましくない。そこで、実施例で
は、これらの物理量からパラメータα1,α2,α3,
β1,β2,β3を求め、これらのパラメータの乗算に
より、高次のマップを参照して定数α,βを求めるのと
ほぼ同等の結果を得ている。図9に示したマップの場
合、記憶容量は小さくて済む。
ないしα3の乗算値として、定数βは、パラメータβ1
ないしβ3の乗算値として求めたが、高次元のマップを
用いた場合と近似の結果が得られるのであれば、どのよ
うな演算でも良く、場合によっては、各パラメータの加
算値(α=α1+α2+α3など)として求めるものと
しても良いし、各パラメータの最小値(α=min(α
1,α2,α3)、βについても同じ)あるいは最大値
(α=max(α1,α2,α3)、βについても同
じ)として求めるものとして差し支えない。定数α,β
をできるだけ精度良く求められるように、その演算の方
法および各パラメータを用意すれば良い。更に、物理量
の所定の範囲で演算方法を切り替えることも差し支えな
い。
図1,図2に示した定数演算部PCに相当する。次に、
操作量差分量△u(k)に対してフィルタ演算を行ない
(ステップS206)、演算結果である出力量△U
(k)、操作量差分量△u(k)および定数α,βを用
いて、次式(3)の演算を行ない、操作量修正差分量u
(k)′を求める処理を行なう(ステップS207)。
フィルタ演算を行なう処理が、図2のフィルタ演算部F
Oに相当するが、その演算の内容については、後述す
る。
(k)′に、前回のまでの操作量修正値u(k-1 )′を
加えて、今回の操作量修正値u(k)′を求める処理を
行なう(ステップS208)。この処理が、図2の積分
演算部ICに相当する。図5ステップS150で、リニ
アソレノイド弁52に出力される操作量修正値u
(k)′は、こうして求められた値である。
に、コントローラである操作量指令値演算部OCにとっ
て、制御対象を、実際の制御対象+特性補償部CCとし
ていることに相当する。実際の制御対象+特性補償部C
Cを拡大された制御対象EOBとして、図1に示した。
拡大された制御対象EOBに対するコントローラである
操作量指令値演算部OCは、制御対象が所定の動作点
(設計点)にあるとして操作量指令値を演算する。この
操作量指令値を受け取る制御対象の動作点は、車両の走
行状態によっては設計点からずれているが、このずれ
を、特性補償部CCが補償する。即ち、拡大された制御
対象EOB(特性補償部CC+制御対象)が、コントロ
ーラである操作量指令値演算部OCからみて、あたかも
設計時の動作点で動作しているかのように補償するので
ある。
て説明する。図39ないし図42を用いて説明したよう
に、動作特性の変動(伝達関数の変動)は、周波数領域
におけるゲインと位相の変動として把握することができ
る。位相のずれは、周波数が高くなるほど大きくなり、
ゲインのずれは定常ゲインによるもの(周波数に依存し
ないずれ)と周波数に依存したずれとがある。これらの
特性のずれを、全周波数領域に亘って解消することは必
ずしも必要ではなく、制御上必要となる帯域にかいて設
計時点の特性に一致させることができれば足りる。特に
高周波領域でのずれは、コントローラ自体のロバスト性
により吸収することが可能である。先に特性補償部CC
の詳細な構成を図2に示したが、この特性補償部CC
は、作動状態推定部OBにより推定した動作状態を示す
パラメータα1,α2,α3、β1,β2,β3から、
定数演算部PCにより定数α,βを演算し、これらの定
数α,βを用いて、特性の補償を行なっている。定数
α,βは、動作特性の変動に対す得る補償を、定常ゲイ
ンのずれに対応した補正と、周波数に依存したゲインお
よび位相のずれに対応した補正とに分け、それぞれを一
つの定数の変更で連続的に変化させることができるよう
にしたものである。必要な帯域におけるゲイン,位相の
補償を行なうフィルタF1と組合わせ、最終的な補償
は、 (1+α・F1)・β となる。
ず、設計点における特性とある動作点における特性の相
違を伝達関数(ゲインと位相)の形で求める(図40参
照)。このゲインのずれから、ゲインのうち定常的なゲ
インのずれを補償する定数βを求める。定常的なゲイン
のずれを補償した特性(図41一点鎖線D)の特性が得
られるフィルタG0を設計する。図39に示したよう
に、動作特性の変化が位相が進むものである場合のフィ
ルタG0の一例を図10に示す。フィルタG0は、図1
0に示した特性を、CAD上で、最小二乗法により周波
数領域の高次関数として展開する。こうして求めたフィ
ルタG0から、 F≒G0−1 として、近似的な補償特性を示すフィルタを得る。な
お、実施例で得られたフィルタF1は、8次程度の高次
の関数として表わされるものとなった。もとより、近似
の精度を落とせば、数次の関数により表わされるフィル
タとして実現することも可能である。
は、制御上優先すべき作動領域を中心に考えれば良く、
過渡的な条件や、最初に制御に入る条件、ロックアップ
クラッチ32の制御ではスリップ回転速度が高い領域な
ど、制御の安定性が損なわれ易い領域を中心に近似を行
なえば良い。全制御範囲に亘って、近似の精度をいたず
らに高める必要はない。
2,α3,β1,β2,β3を用いたことで、一つの代
表的な補償特性を中心にし、動作状態に応じて、補償の
度合いを連続的に増加減させることができる。得られた
フィルタおよび動作状態を推定すると考えられるこれら
パラメータの設定値を利用してシミュレーションや実機
でのテストを繰り返し、十分な近似精度が得られるもの
を決定する。こうして、広い作動領域に亘って、十分な
特性補償を実現することができる。
装置において、設計点とは異なる動作点で目標スリップ
回転速度NSLP*(一点鎖線R1で示す)が変化した場合
の実際のスリップ回転速度NSLP の変化の様子を示した
グラフである。図において、実線J1は、実施例におけ
る制御特性を示し、破線B1は、従来例の制御特性を示
す。動作状態が設計点の特性からずれている場合でも、
実施例のスリップ制御装置では、極めて高速かつ安定に
制御がなされていることが了解される。
における具体的な制御については触れなかった。操作量
指令値演算部OCにおける制御は、特定の制御に限られ
るものではない。実施例における操作量指令値演算部O
Cの構成例として、H∞制御に基づく設計について説明
する。即ち、図5のステップS140で用いた係数a
i,biの決定にいたる設計の手法について説明する。
H∞制御とは、いわゆる最適レギュレータが操作量の大
きさと過渡応答性能の間のトレードオフを重視してお
り、応答性と安定性や、応答性と耐ノイズ性など、実際
の制御系で発生する多様なトレードオフには直接対応で
きないことから、この限界を越えるために開発された手
法である。H∞制御は、周波数領域における整形の考え
方を制御系の設計手法に導入し、周波数応答のゲインの
最大値であるH∞ノルムを評価関数として用いて具体的
な設計ができるようにしたものである。H∞制御の典型
的な問題が「混合感度問題」と呼ばれるものであり、本
実施例の制御系でもこの考え方に従って設計している。
力系での設計を行なうこととし、その枠組みをまず説明
し、次に設計の手順について述べる。スリップ回転数を
制御する系を、図13に示した閉ループ系として考え
る。ここで、符号NSLP*は目標スリップ回転速度、eは
目標スリップ回転速度NSLP*と実際のスリップ回転速度
NSLP との偏差、C(s)は制御する系(以下、コント
ローラと呼ぶ)の伝達関数、G0 (s)は制御対象の伝
達関数である。この制御系に図14に示すように、特性
の変化△が生じたとする。特性の変化は、種々の要因に
より生じるが、特性の変化による伝達関数の変化は、設
計時の特性からの乗法的変化分として表わせる(次式
(4)参照)。なお、以下の式において、Iは単位行列
を示す。
性は、一般にナイキストの安定定理に基づくスモールゲ
イン定理により示される。スモールゲイン定理とは、特
性変化が生じる以前の制御系(図13)において、コン
トローラの伝達関数C(s)、制御対象の伝達関数G0
(s)が、それぞれ安定な伝達関数である場合、閉ルー
プ系全体が安定となる条件を与えるものであり、開ルー
プ系の伝達関数を L(s)=G0 (s)C(s) とすると、その条件は、次式(5)となる。
H∞ノルムの定義であり、伝達関数L(S)のゲインの
最大値を意味する。この場合のナイキスト線図の一例
を、図15として示す。ベクトルL(jω)の軌跡が単
位円の内側に入っていれば、閉ループ系は安定となる。
ここで特性変化△が生じた場合に拡張すると、図14に
示した系は、図16に示すように等価変換することがで
きる。この場合、スモールゲイン定理から、系を安定に
するには、次式(6)を満足すれば良いことになる。
特性変化は、図17に例示するように、周波数領域で複
雑な形になる。図17において、△(s)は、複数の要
因(クラス)による特性変化を重ね合わせたものとなっ
ている。そこで、制御上の特性変化を、実際の特性変化
△(s)に近い高次関数により近似する。本実施例で
は、8次の関数r(s)を用いた。近似において、必ず
r(s)が実際の特性変化△(s)を上回るものとして
おけば、即ち、
系において許される特性変化の幅を与える。この式
(7)を、次式(8a)のように書き換え、更に式(8
b)の関係を用いると式(8c)を得る。
(9)が成立すれば、式(6)が成り立ち、図14に示
した特性変化後の系が、式(7)を満たす総ての特性変
化に対して安定となる。
L(s)=G0 (s)C(s)を用いると、 ‖r(I+L)-1L‖∞ < 1 となり、更にここでT=(I+L)-1Lとして置き換え
ると、次式(10)を得る。
あり、スリップ速度の目標値から実際のスリップ速度ま
での伝達関数を表わしている。特性変化を近似したクラ
スr(s)が特定の周波数域で大きくなり、安定性が損
なわれる時には、変動が大きくなる周波数域で補感度関
数Tを下げれば、制御系の安定性は保たれる。
応答性を高めることを考える。制御系の応答特性は、図
13に示した系では、目標スリップ回転速度NSLP*が変
化した場合の制御偏差量eの追従の速さとして考えるこ
とができ、目標スリップ回転速度NSLP*から制御偏差量
eまでの伝達特性として表わすことができる。他方、ス
リップ速度に直接加わる外乱dに対する定値性は、外乱
dから出力y(ここでは実際のスリップ回転速度NSLP
)までの伝達特性として表わされる。これら二つの特
性は、共に次式(11)で表わされ、感度関数Sと呼ば
れる。
標値に対する制御偏差量eおよび外乱に対する出力yの
変動が小さくなり、制御系はその応答特性に優れると言
える。上記の特性から、補感度関数Tと感度関数Sとを
共に小さくし、系の特性変化に対して、安定かつ良好な
応答特性を実現することが望ましい。ところが補感度関
数Tと感度関数Sとの間には、次式(12)の関係があ
る。
ずれか一方を小さくすると他方は大きくならざるを得な
い関係である。一般に、感度関数Sは低周波領域で小さ
くし、補感度関数Tは高周波領域で小さくすると良いと
されている。このことは、特性変化による安定条件を必
要以上に見積もれば、即ち補感度関数T(s)を低周波
領域まで必要以上に下げれば、応答性を規定する感度関
数S(s)は高周波領域まで下げることができなくなる
ことを意味する。逆に特性変化を過小に見積もった場合
には、感度関数S(s)を高周波領域まで下げることに
より設計点における応答性は向上させ得るが、特性の変
化により安定性が損なわれることになる。
高次の関数により近似し、式(10)で示したように、
補感度関数T(s)を必要な周波数領域で小さくすると
共に、感度関数S(s)を式(12)で示した相補性の
条件を満足する範囲で小さくすることが必要とされる。
なお、同図にはr(s)を、一般的に用いられる2次関
数で近似した場合についても示したが、2次関数を用い
た近似では、高周波領域での△をカバーするため、低周
波領域から立ち上がるものとせねばならず、高次の関数
による近似(実施例では8次)と較べて、図18に示し
たように、補感度関数T(s)に明らかな影響を生じ
る。図18において、T(s)は、高次の関数でr
(s)を近似した場合であり、T′(s)は、2次の関
数で近似した場合を各々示している。図示するように、
高次の関数を用いた場合には、T(s)は、必要とされ
る高周波領域から下がっており、T′(s)との差分だ
け、感度関数を下げることが可能となっている。従っ
て、高次の関数で近似することにより応答性が向上させ
得ることが分かる。
D制御は、その周波数特性が緩やかなものであり、特性
変化を、等価的には図17に示した低次の関数で近似し
ていると言える。従って、式(12)の相補性の条件か
ら感度関数S(s)を、高周波領域で下げることができ
ない。この結果、制御の応答性を、上げることはでき
ず、スリップ制御の所定の目的を達成することができな
い。
では、補感度関数T(s)と感度関数S(s)との相補
性の条件の下で、上述した特性変化による安定性を保ち
つつ応答性を上げるというアプローチをとり、これを実
現する高次の周波数特性を有するコントローラを、少な
くとも操作量と制御偏差の時系列データに基づいて実現
することで、スリップ制御の所定の目的を実現してい
る。
施例における制御対象であるトルクコンバータ12のロ
ックアップクラッチ32の特性に合わせて、コントロー
ラC(s)を設計することになる。この点を具体的に説
明する。
よび図20に示す。図19は、車速が45Km/hの場
合のロックアップクラッチ32の操作量(ソレノイド電
流)からスリップ回転速度NSLP までの周波数特性を、
ゲインとの関係において示すボード線図、図20は、同
じく位相との関係において示す図である。ロックアップ
クラッチ32の作動条件として、同一車速で高負荷に変
化した場合を取り上げた。図示するように、本実施例の
制御対象は、設計時のモデルの特性(実線)に対して、
破線の特性変化を示した。ゲイン、位相とも、かなり変
動していることが分かる。この制御対象にフィードバッ
ク制御をかけず、指令値をステップ変化させた場合の時
間応答を図21に示す。図19,図21に示す特性変動
が生じた場合、負荷の変化に対して立ち上がりの特性が
鋭くなっていることが分かる。
像としては、高周波領域において大きな特性変動の発生
が見込まれ、特性変化のクラスr(s)は図17に示し
たように、高次の関数として表わすことが必要なもので
ある。
数で近似し、式(13)の評価関数を用い、特性変動の
大きな高周波領域で補感度関数Tを小さくし、式(1
2)で示された相補性の条件を満足する範囲で、感度関
数Sを小さく設計する。なお、以降の説明では、特性変
化のクラスr(s)を重み付け関数W2 とする。重み付
け関数W1 ,W2 を用いれば、特性変化時の安定条件で
ある補感度関数Tの拘束条件は、 ‖W2(s)T(s)‖∞ < 1 であり、他方、応答性を示す感度関数Sにおける拘束条
件は、重み付け関数W1(s)を用いて、 ‖W1(s)S(s)‖∞ < 1 である。これらの重み付け関数W1 ,W2 の設計例を図
23,24に示す。図23に示したように、重み付け関
数W1 とW2 とは、相補性の関係となる。ノルムの性質
より次式(13a)が成り立つので、式(13b)が成
り立てば、上記の拘束条件も成立する。
合の外部入力wから制御量zまでの伝達関数を次式(1
4)とおけば、制御性能とロバスト性の要求を満たすコ
ントローラC(s)を設計することができる。
を考慮しつつ、この制御系のブロック線図を描いたの
が、図22である。ここで、wは、スリップ回転速度の
目標値NSLP*や外乱などの外部入力を示し、z(z1,
z2)は制御しようとする物理量(制御偏差に周波数領
域の重み付け関数W1 を掛けた量、およびスリップ回転
速度に周波数領域の重み付け関数W2 を掛けた量)、y
は観測出力でありセンサにより検出されたスリップ回転
速度NSLP 、uは操作量(リニアソレノイド弁52の電
流を決定するデューティ比)である。また、G0 (s)
は制御対象を、P(s)はその拡大プラントを、K
(s)はコントローラを示す。この制御系を、状態変数
xを用いて状態方程式として記述すると、次式(15)
となる。
次式(16)となる。
ントG0 (s)に重み付け関数W1,W2 を含めた拡大
プラントとして、次式(17)となる。
において、u(s)=K(s)・y(s)のフィードバ
ック制御を行なったとき、外部入力wから制御量zまで
の伝達関数Tzwについて、閉ループの系の安定性を保証
し、かつ‖Tzw‖∞<1となるコントローラK(s)を
求めることがH∞の制御問題となる。
従い、説明する。図25は、以上の理論的な裏付けの元
で、実際にクラッチのスリップ制御装置を設計する際の
手順を示したものである。
て、制御対象の特性を数式モデルとして把握する作業を
行なう(ステップS200ないし210)。数式モデル
は、制御対象の物理的(力学的)考察に基づいて導出す
るのが、理想的であるが、本実施例で取り上げた摩擦式
クラッチなどでは摩擦係合部のダイナミクス(動的な振
る舞い)を、物理的に記述することが困難なため、実験
的な同定手法を用いた。制御対象であるクラッチの種類
によっては、あるいは適切な状態量の導入によっては、
クラッチのダイナミクスを物理的な考察から数式モデル
として把握することも可能である。
(ステップS210)。この同定試験は、ランダムな信
号発生器により操作量指令値に相当する信号を発生さ
せ、この信号に基づいて、リニアソレノイド弁52に対
応する駆動電流Isolを流し、この時のエンジン回転
速度Neと入力軸回転速度Ninとによりスリップ回転速
度NSLP を求め、これを図示しないデータ蓄積装置に蓄
積しておく。この試験は、実際の車両での中心的な作動
条件ならびに特性変化を与える各種クラスの走行条件下
で実施する。
て、最小二乗法を用い、次式(18)により出力量であ
るスリップ回転数NSLP が記述可能なモデルパラメータ
ami,bmiを求める(ステップS215)。
値を、yはスリップ回転速度NSLPを、kは現時刻を
表すパラメータを、nは次数を、ami,bmiはモデルパ
ラメータを、Kdは操作量指令値uの変化が出力yに現
われるまでのむだ時間を、各々示している。
のモデルから設計の中心となる設計モデルを決定し(ス
テップS220)、更に設計モデルからの特性変化△を
求める処理を行なう(ステップS230)。設計モデル
自体は、通常中心となる作動条件から選ばれることが多
いが、特性変化を小さくする作動条件が中心となる作動
条件からずれた場合には、特性変化を小さくする作動条
件を設計モデルG0 として選択することも有り得る。ま
た、種々の特性変化は設計点のG0 が決定されれば、式
(3)の定義に基づき、特性変化の変動モデルGより求
められる。図17に示した特性変化△は、複数の特性変
化を重ね合わせたものである。図19から図21は、以
上の過程を経て求められた後のモデルの所定の条件下で
の応答を図示したものである。
特性変化△を基に、H∞コントローラの鍵となる重み付
け関数W1 ,W2 を設定する処理を行なう(ステップS
240)。ここで、特に重要となるのは補感度関数に相
当する重み付け関数W2 の設定である。重み付け関数W
2 は、図24に示したように、負荷,タービン回転速度
等による特性変化を包括するように(図示上では種々の
特性変化の包絡線に近似の曲線として)、8次の関数に
より近似したものである。他方、重み付け関数W1 は、
図23に示したように、比較的単純な関数を用いれば良
い。なお、重み付け関数W1 は、設計仕様を満足するよ
うに、設計サイクルの中で通常何回か修正される。
際に使用するコントローラを求めるために、式(17)
の拡大プラントを作成し(ステップS250)、更に所
定の解法に従って、コントローラを求める処理を行なう
(ステップS260)。コントローラを求める具体的な
解法は省略するが、Doyle,Gloverらによっ
て提案されたDGKF法が一般的である。この解法は、
J.Doyle,K.Glover et.al ”State Sp
ace solutions to standard H2 and H∞ control probl
ems” IEEE Trans. Automat. Contr.,AC-34,no.8,p
p.831-847 に詳しい。
ローラが式(13b)を満足しているかを判断する(ス
テップS270)。一般的には、設計の初期段階では感
度関数S(s)を規定する重み付け関数W1 の条件を緩
く設定してコントローラを一旦求め、式(13b)の条
件を見ながら感度関数が小さくなるように、徐々に重み
付け関数W1 の設定を変えてゆく。この処理を繰り返
し、式(13b)がぎりぎり満たされるまで、感度関数
を設定し得たと判断した時点で設計完了とする。
れたところで、コントローラを離散系に変換し、実際に
使用するコントローラを得る(ステップS280)。以
上説明した処理のうち、ステップS215ないしS28
0の処理は、制御系のCADである「MATLAB」を
用いて行なうことができる。本実施例では、n=8、即
ち、現時点から8回前までの量を用いるように係数a
i,biを求めた。本実施例では、スリップ回転速度の
制御を行なった設計点およびその設計点での係数ai,
biは、次の通りである。なお、係数ai,biは指数
eを用いて表わした。
1159e+0 a5=3.5109e-2, a6=-3.9346e-1,a7=-3.6665e-1,a8-4.
5979e-2 b0=-2.0511e-2,b1=-5.9367e-3,b2=7.0473e-3, b3=1.
5795e-2 b4=1.0315e-2, b5=-1.2458e-2,b6=-6.3366e-3,b7=-
1.8148e-3 b8=5.9512e-3
安定性と応答性に優れた制御を実現する。また、上記実
施例では、操作量指令値演算部OCがH∞制御を行なう
ものであり、かつ特性補償部CCで特性の補償を行なっ
ているので、その制御特性は、摩耗等の系の経時的な変
化のみならず、動作状態の変化に伴う特性の設計点から
のずれに対しても極めて良好なものとなっている。
算部OCによる操作量指令値の演算は、H∞制御を用い
たが、従来のPID制御によっても差し支えない。PI
D制御の一例を、図5の処理に即して示す。この場合、
ステップS140の演算が、次式(19)となる。な
お、次式(19)において、Kpは、スリップ回転速度
の目標値からの偏差eの比例分の係数、Kiは、偏差e
の積分量の係数、Kdは、偏差eの微分量の係数であ
る。上記実施例では、Kp=16,Ki=60,Kd=
5であった。
る。第2実施例のスリップ制御装置は、第1実施例とハ
ードウェアの構成を同じくし、定数α,βを求める作動
状態推定部OBおよび定数演算部PC、さらにはこの定
数α,βを用いて制御系の特性を補償する特性補償部C
Cの構成のみ異なるものである。特性補償部CCの概略
構成について説明する。第2実施例の特性補償部CC
は、図26に示すように、第1実施例と同じ差分量演算
部DC,積分演算部ICを備える他、2つのフィルタ演
算部FF,FSおよびフィルタ切替部FSW、定数αの
符号を判別する符号判別部SGなどを備える。また、定
数演算部PCは、目標スリップ回転速度NSLP*,吸入空
気量Qn,入力軸回転速度Ninから定数α,βを求める
処理を行なう。
82により実現するのが、図27にした特性補償処理ル
ーチンである。電子制御装置42は、第1実施例の図5
に示したスリップ制御処理ルーチンを実行し、その特性
補償処理(ステップS145)に代えて、図27に示し
た処理を実行する。この特性補償処理ルーチンが起動さ
れると、まず、図5のステップS140で求めた操作量
指令値u(k)の前回値u(kー1 )との差分量△u
(k)を求める処理を行なう(ステップS300)。操
作量指令値を直接扱うのではなく、差分量として扱うの
は、データの絶対値を小さくして、演算の精度を向上す
るためである。
Qn,目標スリップ回転速度NSLP*を読み込む処理を行
なう(ステップS301)。なお、入力軸回転速度Nin
は、スリップ制御処理ルーチン(図5)で読み込んだ値
を用いても良い。目標スリップ回転速度NSLP*は、同ル
ーチンで求めた値を用いる(図5、ステップS11
0)。こうして得られた各量に基づき、マップを参照し
て定数α,βを求める処理を行なう(ステップS30
2)。参照するマップは、図28に示したもので、標ス
リップ回転速度NSLP*と吸入空気量Qnとに対応して定
数α,βを定めたものであり、入力軸回転速度Nin毎に
用意されている。ロックアップクラッチ32の動作特性
は、入力軸回転速度Nin(タービン回転数Nt)の相違
により大きな影響を受ける。そこで、定数α,βマップ
を参照する際、現在の入力軸回転速度Ninの両側の値を
読み取っておき、入力軸回転速度Ninの相違による補間
演算を行なう(ステップS303)。
テップS304)、定数αの符号が正(SIGN(α)
=1)ならば、差分量演算部DC(ステップS300)
により求めた差分量△u(k)に対して第1フィルタF
Fによるフィルタ演算を行なう(ステップS305)。
この第1フィルタFFの特性は、図10に示した位相進
みの特性を有するものである。一方、定数αの符号が負
であると判断された場合には(ステップS304)、第
2フィルタFSによるフィルタ演算を行なう(ステップ
S306)。この第2フィルタFSの特性を、図29に
示したが、この第2フィルタFSは位相遅れの特性を有
するものとなっている。定数αの符号により第1フィル
タFFと第2フィルタFSを切り替える処理が、符号判
別部SGおよびフィルタ切替部FSWに相当する。
プS207)、第1もしくは第2フィルタFF,FSに
よる演算結果である出力量△U(k)、操作量差分量△
u(k)および定数α,βを用いて、既述した式(2)
の演算を行ない、操作量修正差分量u(k)′を求める
処理を行なう(ステップS307)。
(k)′に、前回のまでの操作量修正値u(k-1 )′を
加えて、今回の操作量修正値u(k)′を求める処理を
行なう(ステップS308)。この処理が、積分演算部
ICに相当する。スリップ制御処理ルーチン(図5、ス
テップS150)で、リニアソレノイド弁52に出力さ
れる操作量修正値u(k)′は、こうして求められた値
である。
例同様、制御対象であるスリップ回転速度NSLP を制御
する系の動作点が変化してその特性が変化しても、操作
量指令値演算部OC自体は、制御対象が設計点で動作し
ているものとして演算を行なうだけで済むので、制御が
簡単でかつ不連続な制御となることがないという利点を
有する。しかも、制御対象の動作点の変化に対しては、
特性補償部CCがこれを補償し、操作量指令値演算部O
Cからみた制御対象が常に設計点で動作しているのと同
じ状態に保つので、制御精度を高く維持することができ
る。この結果、安定性をいたずらに優先する必要がな
く、応答性を十分に高めることができる。更に、本実施
例では、入力軸回転速度Ninの相違による定数α,βの
変動を補間により修正しているので、特性補償部CC
は、精度良く制御対象の特性を補償することができる。
加えて、定数αの符号により第1フィルタFFと第2フ
ィルタFSを切り替えてフィルタ演算を行なうので、制
御対象の制御特性の変動に対処し得るレンジが極めて広
い。
する。第3実施例も、トルクコンバータにおいてロック
アップクラッチのスリップ制御を行なうスリップ制御装
置に関するものであり、そのハードウェア構成,操作量
指令値演算部OCにおける制御量の演算や特性補償部C
Cにおけるフィルタ演算などは、第2実施例と同様であ
る。第3実施例が従前の実施例とは異なるのは、定数
α,βの求め方である。第3実施例の特性補償処理ルー
チンにおいて、定数α,βを求める部分を図30に示し
た。この処理は、第2実施例における特性補償処理ルー
チン(図27)のステップS301ないし303の処理
に相当する。
動されると、エンジン回転速度Ne、吸入空気量Qn等
を読み込んだ後、エンジン回転速度Neとエンジン10
の負荷状態を示す量としての吸入空気量Qnとから、マ
ップを参照して軸トルクTeを求める処理を行なう(ス
テップS400)。マップの一例を図31に示す。軸ト
ルクTeを求めるパラメータは、吸入空気量Qnに限る
ものではなく、エンジン10の負荷に相当するパラメー
タであれば、他の検出値を用いることも可能である。続
いて、トルクコンバータ12の速度比ρを求める処理を
行なう(ステップS401)。速度比ρは、トルクコン
バータ12の出力と入力の回転数の比であり、入力軸回
転速度Nin(タービン翼車回転速度Nt )/エンジン
回転速度Ne(ポンプ翼車回転速度NP )として定義さ
れる。
参照して、トルクコンバータ12の容量係数Cを求める
処理を行なう(ステップS402)。マップの一例を図
32に示す。なお、図32には、速度比ρから求められ
るトルク比tと効率ηも併せて示した。容量係数Cを求
めた後、これを用いてトルクコンバータ12により伝達
トルクTcを求める処理を行なう(ステップS40
3)。伝達トルクは、容量係数にエンジン回転速度Ne
の二乗値を乗算したものとなっている(Tc=C×Ne
×Ne)。以上の処理により軸トルクTeとトルクコン
バータ12の伝達トルクTcが求められたので、両者の
差分として、ロックアップクラッチ32の伝達トルクT
L を求めることができる(ステップS404)。
アップクラッチ32の伝達トルクTL とからマップを参
照して求める処理を行なう(ステップS405)。マッ
プの一例を図33,図34に示す。図示するように、定
数α,βは、速度比ρおよびロックアップクラッチ32
の伝達トルクTL の三元マップとして予め記憶されてお
り、このマップを参照することで、設定される。
成は第2実施例と同一であり(図26参照)、図30に
示した処理の後、図27ステップS304以下の処理が
行なわれる。なお、実際の演算は差分量に対して行なう
こと、定数αの符号により第1フィルタFFと第2フィ
ルタFSとを切り替えてフィルタ演算を行なうこと、な
ども、第2実施例と同一である。
ップ制御装置によれば、第1,第2実施例と同様の効果
を奏する上、ロックアップクラッチ32の動作特性に応
じた定数α,βを、制御対象であるロックアップクラッ
チ32自体の伝達トルクTLおよびトルクコンバータ1
2の速度比ρに基づいて定めているので、制御対象の動
作点の相違による特性の変動を、極めて正確に補償する
ことができる。
る。第4実施例は、本発明を、車両用エンジンのアイド
ルスピードコントロールに適用したものである。まず、
エンジンのアイドル回転数制御装置の概略構成を、図3
5に基づいて、エンジン500およびその周辺の構成か
ら順に説明する。図35に示すように、エンジン500
の吸気通路511には、吸入空気の取り入れ口から、エ
アクリーナ512、エアフロメータ513、スロットル
バルブ514、吸入空気の脈動を抑えるサージタンク5
15およびエンジン500に燃料を供給する燃料噴射弁
516が設けられている。吸気通路511を介して吸入
される吸入空気は、燃料噴射弁516から噴射される燃
料と混合されて、エンジン500の燃焼室517内に吸
入される。この燃料混合気は、燃焼室517内で点火プ
ラグ518によって火花点火され、爆発燃焼により、エ
ンジン500を駆動する。燃焼室517内で燃焼したガ
ス(排気)は、排気通路519を介して触媒装置520
に導かれ、浄化された後、大気に排出される。
タ535を介してイグナイタ536からの高電圧が印加
され、この印加タイミングによって点火時期が決定され
る。ディストリビュータ535は、イグナイタ536で
発生された高電圧を各気筒の点火プラグ518に分配す
るもので、このディストリビュータ535には、1回転
(クランク軸2回転)に24発のパルス信号を出力する
回転速度センサ537が設けられている。
は、スロットルバルブ514が設けられた吸気通路部分
を迂回するようにバイパス通路531が形成されてお
り、このバイパス通路531には、アイドルスピードコ
ントロールバルブ(以下、ISCVと呼ぶ)532が設
けられている。ISCV532は、ソレノイドによって
弁開度が制御される弁体を備えており、スロットルバル
ブ514が全閉の状態(アイドル時)にエンジン500
に供給される空気流量を制御する。このISCV532
を制御することで、アイドル時のエンジン500の運転
状態が制御される。
には、エンジン500の運転状態を検出するためのセン
サとして、前述した回転速度センサ537の他、スロッ
トルバルブ514の全閉状態を検出するアイドルスイッ
チ542内蔵しスロットルバルブ514の開度を検出す
るスロットルポジションセンサ543、吸気通路511
に配設されて吸入空気(吸気)の温度を検出する吸気温
センサ541、吸気の量を検出するエアフロメータ51
3、シリンダブロックに配設されて冷却水温を検出する
水温センサ544、排気通路519に配設されて排気中
の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ545、変速装置
が中立位置にあることを検出するニュートラルスイッチ
546および空気調和装置(エアコン)のオンオフを検
出するエアコンスイッチ547等が備えられている。こ
れらの各センサの検出信号は電子制御装置(ECU)5
70に入力される。
コンピュータを中心とする論理演算回路として構成さ
れ、詳しくは、予め設定された制御プログラムに従って
エンジン500およびその周辺装置を制御するための各
種演算処理を実行するCPU、CPUで各種演算処理を
実行するのに必要な制御プログラムや制御データ等が予
め格納されたROM、同じくCPUで各種演算処理を実
行するのに必要な各種データが一時的に読み書きされる
RAM等を備える。もとより、上記各センサからの検出
信号を入力する入出力ポートや、各部に必要な電圧を供
給する電源回路なども備えられている。
転数制御装置においてECU570が実行する制御は、
図1に示したブロック構成と同一の構成を備え、目標値
設定部RSに入力する信号が、冷却水温Tw,エアコン
スイッチ547の状態ACswおよびニュートラルスイ
ッチ546の状態Nswであること、および作動状態推
定部OBの入力が、冷却水温Tw,目標アイドル回転速
度Nid*および吸入空気量Qnであることのみ相違す
る。ECU570は、図36に示すアイドル回転数制御
処理ルーチンおよび図37に示す特性補償処理ルーチン
を実行することで、図1に示した制御と、上記の点のみ
相違する制御を実現する。
ーチンを起動すると、まず冷却水温Tw,エアコンスイ
ッチ547の状態ACsw,ニュートラルスイッチ54
6の状態Nswなどを読み込む処理を行ない(ステップ
S600)、これらの検出値に基づき、目標アイドル回
転速度Nid*を算出する処理を行なう(ステップS6
10)。目標アイドル回転速度Nid*は、冷却水温T
wが低いほど、またニュートラルスイッチ546,エア
コンスイッチ547がオン状態のときには、高く設定さ
れる。目標アイドル回転速度Nid*の算出は、予め用
意したマップを参照することにより、行なっても良い。
込む処理を行なう(ステップS620)。実際のアイド
ル回転速度Ndは、回転速度センサ537からの信号を
読み取るこにより検出することができる。こうして得ら
れた実際のアイドル回転速度Ndと、先に求めた目標ア
イドル回転速度Nid*との差分を制御偏差eとして求
める処理を行ない(ステップS630)、次に、操作量
指令値uを算出する処理を行なう(ステップS64
0)。ここで算出される操作量指令値uは、アイドル時
の吸入空気量を制御するISCV532の駆動電流に対
応した値であり、既述した式(2)に従って演算され
る。
量指令値u(k)を、n回前から前回までの操作量指令
値u(k-i )に係数aiを掛けた値の総和およびn回前
から今回までの制御偏差量e(k-i )に係数biを掛け
た値の総和の加算値として求めるのである。本実施例で
は、第1実施例について説明したH∞制御に基づき、式
(2)の演算により操作量指令値u(k)を求めたが、
通常のPID制御なども採用可能である。なお、実施例
におけるH∞制御の詳細、具体的には係数ai,biの
決定方法は、第1実施例と同様であり、本実施例では、
n=5、即ち、現時点から5回前までの量を用いて演算
した。本実施例では、アイドル回転数の制御を行なった
設計点およびその設計点での係数ai,biは、次の通
りである。
0.00358 b0=0, b1=1.37, b2=-2.1451, b3=-1.8518, b4=0.72
28, b5=0.6415
が、図1における操作量指令値演算部OCに相当する。
こうして求めた操作量指令値u(k)に対して、次に特
性補償処理(ステップS645)を施して、操作量修正
値u(k)′を求め、これを、入出力ポートを介して、
ISCV532に出力した後(ステップS650)、
「NEXT」に抜けて本処理ルーチンを終了する。
テップS645)の詳細について説明する。この処理
は、図1の特性補償部CCによる処理に相当するもので
あり、まず吸入空気量Qnを読み込む処理を行なう(ス
テップS700)。その後、図36のステップS640
で求めた操作量指令値u(k)の前回値u(kー1 )との
差分量△u(k)を求める処理を行なう(ステップS7
01)。操作量指令値を直接扱うのではなく、差分量と
して扱うのは、データの絶対値を小さくして、演算の精
度を向上するためである。この処理が、図2に示した差
分量演算部DCに相当する。
目標アイドル回転速度Nid*、ステップS700で読
み込んだ吸入空気量Qnおよび図36ステップS600
で読み込んだ冷却水温Twを用いて、パラメータα1,
β1、α2,β2、α3,β3を、マップから求め処理
を行なう(ステップS702,703,704)。各マ
ップを、図38に示した。図38(A)は、目標アイド
ル回転速度Nid*からパラメータα1,β1を求める
マップであり、図38(B)は、吸入空気量Qnからパ
ラメータα2,β2を求めるマップであり、図38
(C)は、冷却水温Twからパラメータα3,β3を求
めるマップである。この処理が、図1の作動状態推定部
OBに相当する。
βを演算する処理(α=α1×α2×α3,β=β1×
β2×β3)を行なう(ステップS705)。この処理
が、図1,図2に示した定数演算部PCに相当する。次
に、操作量差分量△u(k)に対してフィルタ演算を行
ない(ステップS706)、演算結果である出力量△U
(k)、操作量差分量△u(k)および定数α,βを用
いて、既述した式(3)の演算を行ない、操作量修正差
分量u(k)′を求める処理を行なう(ステップS70
7)。フィルタ演算を行なう処理が、図2のフィルタ演
算部FOに相当する。
(k)′に、前回のまでの操作量修正値u(k-1 )′を
加えて、今回の操作量修正値u(k)′を求める処理を
行なう(ステップS708)。この処理が、図2の積分
演算部ICに相当する。図36ステップS650で、I
SCV532に出力される操作量修正値u(k)′は、
こうして求められた値である。
制御装置によれば、第1実施例とは、制御対象が異なる
ものの、アイドル回転数を制御対象として、ほぼ同一の
制御を実現する。ECU570の内部に実現されたコン
トローラである操作量指令値演算部OC(図1参照)に
とって、制御対象は、拡大された制御対象(=実際の制
御対象+特性補償部CC)である。拡大された制御対象
EOBに対するコントローラである操作量指令値演算部
OCは、制御対象が所定の動作点(設計点)にあるとし
て操作量指令値を演算する。この操作量指令値を受け取
る制御対象の動作点は、車両の走行状態によっては設計
点からずれているが、このずれによる特性の変動を、特
性補償部CCが補償する。即ち、拡大された制御対象E
OB(特性補償部CC+制御対象)が、コントローラで
ある操作量指令値演算部OCからみて、あたかも設計時
の動作点で動作しているかのように補償するのである。
装置は、広い動作範囲に亘って、安定性と応答性に優れ
た制御を実現することができる。コントローラ内部の制
御定数を不連続に切り替えるといったことがないので、
安定性に優れ、応答性を犠牲にする必要がないのであ
る。従って、エアコンなどがオンオフされて、アイドル
回転速度を制御する系の動作点が急激に変化しても、安
定にアイドル回転数を制御し、かつ目標アイドル回転速
度Nid*の急変に対しても、安定かつ短時間に、制御
可能である。
一種類のみとしたが(図1参照)、第2実施例などのよ
うに、複数のフィルタを切り替える構成としても差し支
えない。また、本実施例では、操作量指令値演算部OC
による操作量指令値の演算は、H∞制御を用いたが、従
来のPID制御によっても差し支えない。PID制御の
一例を、図36の処理に即して示す。この場合、ステッ
プS640の演算が、既述した式(19)となる。な
お、式(19)において、Kpは、アイドル回転速度の
目標値からの偏差eの比例分の係数、Kiは、偏差eの
積分量の係数、Kdは、偏差eの微分量の係数である。
上記実施例では、Kp=2.7,Ki=0.45,Kd
=5.2であった。
本発明のスリップ制御装置はこうした実施例に何等限定
されるものではなく、例えば従来のPID制御と高次の
ローパスフィルタの組合わせにより図5ステップS14
0や図36ステップS640の演算と同様の処理を行な
う構成、その演算を行なう専用の乗算器を設けた構成、
フィルタを3以上設けて切り替える構成など、本発明の
要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる態様で実施
し得ることは勿論である。
装置は、車両の動作特性が変動すると、この動作特性の
変動を打ち消すよう操作量指令値を補償して、制御対象
に付与する。即ち、操作量指令値を演算する操作量指令
値演算手段からみた制御対象の特性は常に設計点の特性
となり、制御対象の実際の動作点が変動しても、設計点
で動作しているものとして制御することができる。この
ため、制御対象の動作特性が変動しても制御する側の制
御定数などを切り替える必要がなく、動作特性の変化に
対して、十分な追従性(応答性)と安定性とを確保する
ことができるという優れた効果を奏する。
ッチのスリップ量を制御する系の動作特性が変動したと
き、系の動作特性の変動を打ち消すよう駆動量指令値を
補償して、アクチュエータに付与する。即ち、スリップ
量を制御する駆動量指令値を演算する側から見た制御対
象の動作特性は、常に同一の動作点にあるように見え、
制御する側の制御定数などの切替を行なう必要がない。
この結果、制御対象の動作特性の変動に対して、十分な
応答性と安定性とを確保することができる。
アイドル回転数を制御する系の動作特性が変動したと
き、系の動作特性の変動を打ち消すよう駆動量指令値を
補償して、アイドル空気量を調整するアクチュエータに
付与する。即ち、アイドル空気量を調整する駆動量指令
値を演算する側から見た制御対象の動作特性は、常に同
一の動作点にあるように見え、制御する側の制御定数な
どの切替を行なう必要がない。この結果、制御対象の動
作特性の変動に対して、十分な応答性と安定性とを確保
することができる。
プ制御装置の機能的構成を示すブロック図である。
ける特性補償部CCの内部構成を示すブロック図であ
る。
リップ制御装置を組み込んだ車両用動力伝達装置の概略
構成図である。
との関係を例示するグラフである。
示すフローチャートである。
ローチャートである。
ットル弁θthとからスリップ制御領域を定める説明図
である。
回転速度NSLP*を定めるグラフである。
3を求めるマップを示す説明図である。
いて示すグラフである。
た場合の制御例を示すグラフである。
ブロック線図である。
ロック線図である。
を示すブロック線図である。
特性変化の様子を示すグラフである。
域に対して示すグラフである。
特性を周波数領域に対するゲインの関係により示したグ
ラフである。
32の特性を周波数領域に対する位相の関係により示し
たグラフである。
制御の一例を設計時のモデルと特性変動後のモデルによ
り示したグラフである。
図である。
である。
対応して設定される重み付け関数W-2の一例を示すグラ
フである。
示す工程図である。
補償部CCの内部構成を示すブロック図である。
ーチャートである。
プの一例を示す説明図である。
を示すグラフである。
要部を示すフローチャートである。
軸トルクTeを求めるグラフである。
フである。
トルクTL とから定数αを求めるマップの一例を示す説
明図である。
明図である。
制御装置の概略構成図である。
ーチャートである。
示すフローチャートである。
β3を求めるマップを示す説明図である。
伝達関数のゲインと位相の周波数特性の一例示すグラフ
である。
存しない定常ゲイン補正値とを示すグラフである。
して定常ゲインのみ補正したものを示すグラフである。
せて、周波数フィルタにより補正した後の特性を示すグ
ラフである。
る。
Claims (10)
- 【請求項1】 車両の制御対象に対する操作量指令値を
演算し、該操作量指令値を出力して、該制御対象の被制
御量を目標値に制御する車両用制御装置であって、 前記制御対象の被制御量と前記目標値との偏差を検出す
る偏差検出手段と、 少なくとも該偏差に基づいて、前記制御対象の所定の動
作特性に適合した前記操作量指令値を演算する操作量指
令値演算手段と、 前記制御対象の前記所定の動作特性からの変動を検出す
る動作特性変動検出手段と、 前記演算された操作量指令値を入力し、前記検出された
動作特性の変動を打ち消すよう該操作量指令値を補償し
て、前記制御対象に付与する補償手段とを備えた車両用
制御装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の車両用制御装置であっ
て、 前記補償手段は、 前記操作量指令値に対して、前記動作特性の少なくとも
周波数に依存した位相とゲインの変動に基づくフィルタ
演算を行なうフィルタ演算手段と、 該フィルタ演算された結果と前記操作量指令値との総和
に対して、前記動作特性の少なくとも定常ゲインの変動
に基づく修正値を乗算する第1の乗算手段とからなる車
両用制御装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の車両用制御装置であっ
て、 前記フィルタ演算手段は、前記フィルタ演算された後の
値に、制御対象の動作特性の変動に応じた定数を乗算す
る第2の乗算手段を備えた車両用制御装置。 - 【請求項4】 請求項2記載の車両用制御装置であっ
て、 前記第1の乗算手段が前記動作特性の区分に応じて、複
数のパラメータを記憶する手段と、 該動作特性の区分が変更になった際、前記パラメータも
しくは該パラメータから演算される前記定数を補間計算
して該定数を定め、前記乗算に供する補間手段とを備え
た車両用制御装置。 - 【請求項5】 請求項3記載の車両用制御装置であっ
て、 前記第2の乗算手段が、 前記動作特性の区分に応じて、複数のパラメータを記憶
する手段と、 該動作特性の区分が変更になった際、前記パラメータも
しくは該パラメータから演算される前記定数を補間計算
して該定数を定め、前記乗算に供する補間手段とを備え
た車両用制御装置。 - 【請求項6】 請求項2記載の車両用制御装置であっ
て、 車両の動作特性の変動領域を検出する変動領域検出手段
と、 前記動作特性の変動領域に基づいて、2以上のフィルタ
演算手段を切り替える切替手段とを備えた車両用制御装
置。 - 【請求項7】 前記補償手段は、前記操作量指令値を前
回の操作量指令値からの差分として扱い、補償後の値に
前回の操作量指令値を加えて出力する請求項1記載の車
両用制御装置。 - 【請求項8】 前記操作量指令値演算手段は、前記偏差
と共に、前記操作量指令値の来歴に基づいて、前記操作
量指令値を演算する手段である請求項1記載の車両用制
御装置。 - 【請求項9】 車両に搭載されたクラッチのスリップ量
を制御する系を構成するアクチュエータの駆動量指令値
を演算し、該駆動量指令値を出力して、該クラッチのス
リップ量を目標スリップ量に制御するクラッチのスリッ
プ制御装置であって、 前記クラッチのスリップ量を制御する系の所定の動作特
性からの変動を検出する動作特性変動検出手段と、 前記クラッチの実際のスリップ量と前記目標スリップ量
との偏差を検出するスリップ偏差検出手段と、 少なくとも該偏差に基づいて、前記系の前記所定の動作
特性に適合した駆動量指令値を演算する駆動量演算手段
と、 前記演算された駆動量指令値を入力し、前記検出された
動作特性の変動を打ち消すよう該駆動量指令値を補償し
て、前記アクチュエータに付与する補償手段とを備えた
クラッチのスリップ制御装置。 - 【請求項10】 内燃機関のアイドル回転数を制御する
系を構成するアクチュエータの駆動量指令値を演算し、
該駆動量指令値を出力して、該アイドル回転数を目標回
転数に制御するアイドル回転数制御装置であって、 前記アイドル回転数を制御する系の所定の動作特性から
の変動を検出する動作特性変動検出手段と、 実際のアイドル回転数と前記目標回転数との偏差を検出
する回転数偏差検出手段と、 少なくとも該偏差に基づいて、前記系の前記所定の動作
特性に適合した駆動量指令値を演算する駆動量演算手段
と、 前記演算された駆動量指令値を入力し、前記検出された
動作特性の変動を打ち消すよう該駆動量指令値を補償し
て、前記アクチュエータに付与する補償手段とを備えた
アイドル回転数制御装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15282994A JP3315814B2 (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | 車両用制御装置,クラッチのスリップ制御装置およびアイドル回転数制御装置 |
US08/396,002 US5697867A (en) | 1994-06-09 | 1995-02-28 | Devices for controlling plant, clutch slip, and idling engine speed and methods of controlling the same |
US08/939,716 US5857443A (en) | 1994-06-09 | 1997-09-29 | Devices for controlling plant, clutch slip, and idling engine speed and methods of controlling the same |
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JP (1) | JP3315814B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112506053A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-16 | 江南大学 | 载人潜水器的运动控制方法 |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100257164B1 (ko) * | 1995-12-20 | 2000-05-15 | 정몽규 | 자동 변속 차량의 댐퍼 클러치 제어장치 및 그 방법 |
JP3240939B2 (ja) * | 1996-11-07 | 2001-12-25 | 日産自動車株式会社 | トルクコンバータのロックアップ制御装置 |
US5964675A (en) * | 1997-08-29 | 1999-10-12 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Gear ratio shift control system for automatic vehicle transmission |
DE19851341A1 (de) | 1998-11-06 | 2000-05-11 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Differenzdrehzahlregelung einer schaltbaren Reibschlußverbindung |
US7047054B2 (en) * | 1999-03-12 | 2006-05-16 | Cas Medical Systems, Inc. | Laser diode optical transducer assembly for non-invasive spectrophotometric blood oxygenation monitoring |
US6253140B1 (en) * | 1999-08-04 | 2001-06-26 | Ford Global Technologies, Inc. | Engagement control logic for an automatic transmission clutch with adaptive engagement feel |
JP3281334B2 (ja) * | 1999-08-11 | 2002-05-13 | 株式会社豊田中央研究所 | 同定用信号の設定装置 |
US6250419B1 (en) | 2000-02-16 | 2001-06-26 | Ford Global Technologies, Inc. | Vehicle electric power assist steering system and method using H-infinity control |
US6425454B1 (en) | 2000-02-16 | 2002-07-30 | Ford Global Technologies, Inc. | Vehicle electric power assist steering system and method using velocity based torque estimation |
US6293366B1 (en) | 2000-02-16 | 2001-09-25 | Ford Global Technologies, Inc. | Vehicle electric power assist steering system and method using angle based torque estimation |
JP4302869B2 (ja) * | 2000-09-29 | 2009-07-29 | アイシン精機株式会社 | ロックアップクラッチの制御装置 |
JP3904923B2 (ja) * | 2001-12-28 | 2007-04-11 | 本田技研工業株式会社 | 制御装置 |
JP3922980B2 (ja) * | 2001-07-25 | 2007-05-30 | 本田技研工業株式会社 | 制御装置 |
US6651771B2 (en) | 2001-10-20 | 2003-11-25 | Ford Global Technologies, Llc | H-infinity control and gain scheduling method for electric power assist steering system |
JP4222816B2 (ja) * | 2001-12-06 | 2009-02-12 | 本田技研工業株式会社 | 周波数整形応答指定型制御を用いたプラント制御装置 |
JP3973922B2 (ja) * | 2002-02-15 | 2007-09-12 | 本田技研工業株式会社 | 制御装置 |
DE10314332A1 (de) * | 2003-03-28 | 2004-10-07 | Zf Friedrichshafen Ag | Hydrodynamischer Drehmomentwandler |
DE10314335A1 (de) * | 2003-03-28 | 2004-10-07 | Zf Friedrichshafen Ag | Hydrodynamischer Drehmomentwandler |
JP4317808B2 (ja) * | 2004-10-25 | 2009-08-19 | 日産自動車株式会社 | 自動変速機の制御装置 |
US8061463B2 (en) * | 2004-11-25 | 2011-11-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Control system for hybrid vehicle |
EP1772646B1 (de) * | 2005-10-08 | 2011-11-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verfahren und System zum Steuern einer Fahrzeugkupplung |
JP4286880B2 (ja) * | 2007-04-25 | 2009-07-01 | 本田技研工業株式会社 | 制御パラメータを探索するためのプログラム |
DE102007063212B4 (de) * | 2007-12-20 | 2010-02-04 | Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg | Aktuatoranordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang sowie Verfahren zum Betreiben einer Aktuatoranordnung |
US7784451B2 (en) * | 2008-08-01 | 2010-08-31 | Cummins Ip, Inc | Apparatus, system, and method for controlling exhaust emission using a pre-filter |
US8478434B2 (en) * | 2011-01-25 | 2013-07-02 | Young Hyun Moon | Output feedback frequency control device for rotating machine speed control |
US11401747B2 (en) | 2020-03-03 | 2022-08-02 | Overhead Door Corporation | Motor assisted revolving door system and method with multiple sensors |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE48709T1 (de) * | 1983-06-03 | 1989-12-15 | Omron Tateisi Electronics Co | Zeitdiskret selbstanpassender ein/ausschaltregler. |
JPS60143268A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-29 | Nissan Motor Co Ltd | トルクコンバ−タのスリツプ制御装置 |
US4634946A (en) * | 1985-10-02 | 1987-01-06 | Westinghouse Electric Corp. | Apparatus and method for predictive control of a dynamic system |
US4706790A (en) * | 1986-07-17 | 1987-11-17 | General Motors Corporation | Gain scheduling technique for a closed loop slip control system |
JPS6367461A (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-26 | Nissan Motor Co Ltd | 自動変速機のロツクアツプ制御装置 |
US4757886A (en) * | 1987-01-20 | 1988-07-19 | Ford Motor Company | Transmission clutch closed loop slip controller and method |
US5202833A (en) * | 1989-08-28 | 1993-04-13 | Chrysler Corp | Method of controlling the partial lock-up of a torque converter in an electronic automatic transmission system |
US5406474A (en) * | 1990-07-16 | 1995-04-11 | The Foxboro Company | Self-tuning controller |
US5121820A (en) * | 1990-12-24 | 1992-06-16 | Ford Motor Company | Feedforward control for automatic transmission torque converter bypass clutch slip |
DE4100372A1 (de) * | 1991-01-09 | 1992-07-16 | Fichtel & Sachs Ag | Anordnung zur regelung des schlupfs einer automatisierten reibungskupplung |
US5275267A (en) * | 1991-10-07 | 1994-01-04 | Eaton Corporation | Closed loop launch and creep control for automatic clutch with robust algorithm |
US5303616A (en) * | 1992-08-10 | 1994-04-19 | Ford Motor Company | Electronically controlled bypass clutch based on percent-shift-completion for a torque converter |
US5404289A (en) * | 1993-08-30 | 1995-04-04 | National University Of Singapore | Controller apparatus having improved transient response speed by means of self-tuning variable set point weighting |
JP2864963B2 (ja) * | 1993-10-06 | 1999-03-08 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用ロックアップクラッチのスリップ制御装置 |
US5519605A (en) * | 1994-10-24 | 1996-05-21 | Olin Corporation | Model predictive control apparatus and method |
US5527238A (en) * | 1995-04-10 | 1996-06-18 | Ford Motor Company | Automatic transmission bypass clutch slip control using nonlinear nverse dynamics |
-
1994
- 1994-06-09 JP JP15282994A patent/JP3315814B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-02-28 US US08/396,002 patent/US5697867A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-09-29 US US08/939,716 patent/US5857443A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112506053A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-16 | 江南大学 | 载人潜水器的运动控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5697867A (en) | 1997-12-16 |
JP3315814B2 (ja) | 2002-08-19 |
US5857443A (en) | 1999-01-12 |
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