JP2005011036A - Controller for plant - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller which can set following behavior of an output value of a plant when a target output value of the plant is changed independently of convergence behavior of deviation between the target output value and the output value when the output value of the plant is changed, and improves stability for idle-time characteristics of the plant. <P>SOLUTION: A controller 1a, which decides a clutch stroke Pcl so as to conform a target rotation number NC_cmd of a clutch structure 4 to an actual rotation number NC, is provided with a target value filter 11 which conducts filtering calculation for the target rotation number NC_cmd and finds a filtering target value NC_cmd_f converging to the target rotation number NC_cmd with response delay; and a response specification controlling part 10a which decides the clutch stroke Pcl so as to conform the filtering target value NC_cmd_f to a predicted value of a clutch rotation number Pre_NC calculated by a condition estimator 20 using response specification control. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【００３４】
但し、Ｉｖ：車両等価慣性、ＮＣ：クラッチ回転数、Ｔｃ：クラッチ伝達トルク、Ｔｄ：抵抗トルク。
【００３５】
また、クラッチ機構４のストロークＰｃｌ（クラッチ板７ａと７ｂ間の距離）とエンジントルクＴｅを用いると、以下の式（２），式（３）から、クラッチ伝達トルクＴｃについての以下の式（４）を得ることができる。なお、コントローラ１は、電動モータ等のクラッチアクチュエータ（図示しない）によりクラッチ板４ｂを移動させて、クラッチストロークＰｃｌを変更する。また、クラッチアクチュエータは無駄時間特性を有するため、クラッチ伝達トルクＴｃにクラッチアクチュエータの連続系無駄時間ｄｃの要素を加える。
【００３６】
【数２】

【００３７】
但し、Ｋｃｃ”：クラッチのトルク伝達容量係数、Ｔｅ：エンジントルク。
【００３８】
【数３】

【００３９】
但し、Ｋｃｃ’（Ｐｃｌ）：トルク伝達容量算出非線形関数、Ｐｃｌ：クラッチストローク。
【００４０】
【数４】

【００４１】
但し、ｄｃ：連続系無駄時間。
【００４２】
そして、上記式（４）を上記式（１）に代入して以下の式（５）を得ることができる。
【００４３】
【数５】

【００４４】
さらに、抵抗トルクＴｄは、本来、走行抵抗Ｆｄ（図１（ａ）参照）であり、以下の式（６）に示すように、走行抵抗Ｆｄは、車速ＶＰに応じて変化する成分Ｆｄ１と転がり抵抗や勾配に応じて変化する成分Ｆｄ２に分離することができる。
【００４５】
【数６】

【００４６】
但し、Ｆｄ：走行抵抗、Ｆｄ１：車速ＶＰに応じた成分、Ｆｄ２：転がり抵抗や勾配に応じた成分。
【００４７】
そして、車速ＶＰとクラッチ回転数ＮＣは、クラッチ機構４と接続された変速機（図示しない）のギヤレシオとタイヤの外径により相互に変換可能であるから、抵抗トルクＴｄも、以下の式（７）に示すように、クラッチ回転数ＮＣに応じて変化する成分Ｔｄ１と転がり抵抗や勾配に応じて変化する成分Ｔｄ２に分離することができる。
【００４８】
【数７】

【００４９】
但し、Ｔｄ：抵抗トルク、Ｔｄ１：クラッチ回転数ＮＣに応じた成分、Ｔｄ２：転がり抵抗や勾配に応じた成分、Ｋｄ１：走行抵抗算出非線形係数。
【００５０】
上記式（７）を上記式（５）に代入すると以下の式（８）が得られ、以下の式（８）に以下の式（９）を代入して離散時間化すると以下の式（１０）の形となる。
【００５１】
【数８】

【００５２】
【数９】

【００５３】
但し、ｄｔ：コントローラ１の制御サイクル。
【００５４】
【数１０】

【００５５】
ｋ：制御サイクルの番目、ｄ：離散系無駄時間。
【００５６】
そして、上記式（１０）をクラッチ回転数ＮＣについて整理すると、以下の式（１１）の形となる。
【００５７】
【数１１】

【００５８】
但し、ａ１’，ｂ１’，ｃ１’：モデルパラメータ。
【００５９】
上記式（１１）が、図１（ａ）に示した駆動力の伝達系のモデル式となる。なお、上記式（１１）のモデルパラメータａ１’，ｂ１’，ｃ１’は、厳密にはクラッチ回転数ＮＣやクラッチストロークＰｃｌに応じて変化し、また、機械要素の経時変化によっても変化する。そのため、制御サイクル毎にモデルパラメータａ１’，ｂ１’，ｃ１’を修正する必要が生じる場合があり、この場合は後述する同定器により修正処理を行う。
【００６０】
次に、図１（ａ）に示したように、エンジン３の出力をクラッチ機構４を介して駆動輪６に伝達する場合、車両２の発進時や変速機（図示しない）の変速操作に伴うクラッチ機構４の再締結時に、クラッチ機構４のクラッチ板７ａ，７ｂ間に滑りが生じる状態に保つ、所謂半クラッチ状態とする制御が行なわれる。
【００６１】
そして、この半クラッチ状態は、クラッチ機構４を介してエンジン３から駆動輪６に伝達される駆動力を滑らかに増減させるために用いられるものであり、該駆動力の増減はクラッチ機構４の滑り率の変更によって行われる。図２は、クラッチ機構４の目標滑り率ＳＲ＿ｃｍｄが変更されたとき、及び外乱により実際のクラッチ滑り率ＳＲが変化したときのクラッチ滑り率ＳＲの変化を示したグラフであり、図２（ａ）のグラフでは縦軸を回転数に設定し横軸を時間に設定している。また、図２（ｂ）のグラフでは縦軸をクラッチ滑り率に設定し横軸を時間に設定している。
【００６２】
図２（ｂ）においては、時刻ｔ_１で目標滑り率ＳＲ＿ｃｍｄがＳＲ１からＳＲ２に変更されている。そして、このように目標滑り率ＳＲ＿ｃｍｄが変更されたときに、クラッチ滑り率ＳＲをＳＲ１からＳＲ２に急激に変更すると、クラッチ機構４にかかる負担が大きくなると共に、振動の発生によりドライバビリティも悪くなる。そのため、図示したように、クラッチ滑り率ＳＲを、ＳＲ１からＳＲ２へと滑らかに漸近させる制御を行なう必要がある（ｔ_１〜ｔ_２）。
【００６３】
一方、外乱等により、瞬間的にクラッチ滑り率ＳＲが微かに小さくなって、目標滑り率ＳＲ＿ｃｍｄとの偏差が生じたとき（ｔ_３）には、該偏差を速やかにゼロに収束させる必要がある。
【００６４】
なお、コントローラ１は、クラッチ滑り率ＳＲをクラッチ回転数ＮＣに置換えて制御するため、図２（ａ）に示したように、目標滑り率ＳＲ＿ｃｍｄに応じてクラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄを変更し（ｔ_１）、外乱が生じたときには、クラッチ滑り率ＳＲと目標滑り率ＳＲ＿ｃｍｄとの偏差を解消するように、クラッチストロークＰｃｌを調節してクラッチ回転数ＮＣを変更する。
【００６５】
上述したように、コントローラ１は、▲１▼目標滑り率ＳＲ＿ｃｍｄの変化に対する実際のクラッチ滑り率ＳＲの滑らかな追従性（漸近性）、及び▲２▼外乱によって生じる目標滑り率ＳＲ＿ｃｍｄと実際のクラッチ滑り率ＳＲとの偏差の速やかな収束性、という２つの特性を併せ持つ必要がある。
【００６６】
さらに、コントローラ１は、クラッチアクチュエータが有する無駄時間に対する安定性や速応性を確保する必要もある。そこで、コントローラ１は、図３，図５，図６，図８に示したいずれかの構成を備えることによって、上記▲１▼及び▲２▼の特性を実現すると共に、クラッチアクチュエータが有する無駄時間の影響を抑制している。
【００６７】
先ず、図３に示したコントローラ１の第１の構成について説明する。図３を参照して、コントローラ１ａは、制御対象のプラントであるクラッチ機構４のクラッチ回転数ＮＣが、クラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄと一致するように、クラッチ機構４のクラッチストロークＰｃｌ（本発明のプラントに対する制御入力値に相当する）を決定する。ここで、クラッチストロークＰｃｌに応じてクラッチ機構４におけるクラッチ板７ａ，７ｂ間の滑り率ＳＲが変化し、エンジン３からクラッチ機構４の被動軸に伝達される駆動力が増減するため、クラッチストロークＰｃｌを変更することによって、クラッチ回転数ＮＣを制御することができる。
【００６８】
コントローラ１ａは、クラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄにフィルタリング演算を施してフィルタリング目標値ＮＣ＿ｃｍｄ＿ｆを算出する目標値フィルタ１１（本発明のフィルタリング手段に相当する）と、上記式（１１）のモデル式に基づく応答指定制御を用いてクラッチ機構４に対する制御入力値であるクラッチストローク（Ｐｃｌ）を決定する応答指定制御部１０ａ（本発明の制御入力決定手段に相当する）とを備えている。
【００６９】
そして、応答指定制御部１０ａは、クラッチ回転数ＮＣとクラッチストロークＰｃｌとに基づいてクラッチアクチュエータの無駄時間ｄが経過した後のクラッチ回転数を予測したクラッチ回転数予測値Ｐｒｅ＿ＮＣを算出する状態予測器２０（本発明の出力予測手段に相当する）、等価制御入力Ｕｅｑ^＊を算出する等価制御入力部１２、フィルタリング目標値ＮＣ＿ｃｍｄ＿ｆとクラッチ回転数予測値Ｐｒｅ＿ＮＣとの偏差Ｅｎｃを算出する減算器１３、切換関数σの値を算出する切換関数値算出部１４、到達則入力Ｕｒｃｈ^＊を算出する到達則入力算出部１５、適応則入力Ｕａｄｐ^＊を算出する適応則入力算出部１６、及び等価制御入力Ｕｅｑ^＊と到達則入力Ｕｒｃｈ^＊と適応則入力Ｕａｄｐ^＊とを加算してクラッチストロークＰｃｌを算出する加算器１７を備えている。
【００７０】
目標値フィルタ１１は、クラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄ（本発明のプラントの目標出力値に相当する）に対して、以下の式（１２）によるフィルタリング演算を施してフィルタリング目標値ＮＣ＿ｃｍｄ＿ｆを算出する。
【００７１】
【数１２】

【００７２】
但し、ｋ：制御サイクルの番目、ＮＣ＿ｃｍｄ＿ｆ（ｋ）：ｋ番目の制御サイクルにおけるフィルタリング目標値、ＰＯＬＥ＿Ｆ：目標値フィルタ係数。
【００７３】
上記式（１２）は、１次遅れフィルタであり、フィルタリング目標値ＮＣ＿ｃｍｄ＿ｆは、クラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄが変化したときに、応答遅れを伴って変化後のクラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄに収束する値となる。そして、クラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄに対するフィルタリング目標値ＮＣ＿ｃｍｄ＿ｆの応答遅れの程度は、目標値フィルタ係数ＰＯＬＥ＿Ｆの設定値に応じて変化する。なお、クラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄが一定であるときは、フィルタリング目標値ＮＣ＿ｃｍｄ＿ｆはクラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄと等しくなる。
【００７４】
状態予測器２０は、以下の式（１３）〜式（１５）により、クラッチ回転数予測値Ｐｒｅ＿ＮＣを算出する。
【００７５】
【数１３】

【００７６】
但し、Ｐｒｅ＿ＮＣ（ｋ）：ｋ番目の制御サイクルにおけるクラッチ回転数予測値。αＮＣ１，βｎｃｊ（ｊ＝１，２，…，ｄ），γｎｃ：以下の式（１４）〜式（１６）による算出要素。
【００７７】
【数１４】

【００７８】
但し、ａ１’：上記式（１１）におけるモデルパラメータ、ｄ：クラッチアクチュエータの無駄時間を制御サイクル数で表したもの。
【００７９】
【数１５】

【００８０】
但し、ａ１’，ｂ１’：上記（１１）におけるモデルパラメータ、ｊ＝１，２，…，ｄ。
【００８１】
【数１６】

【００８２】
但し、ａ１’：上記式（１１）におけるモデルパラメータ。
【００８３】
切換関数値算出部１４は、減算器１３により以下の式（１７）で算出される偏差Ｅｎｃから、以下の式（１８）により、切換関数値σを算出する。
【００８４】
【数１７】

【００８５】
【数１８】

【００８６】
但し、σ（ｋ）：ｋ番目の制御サイクルにおける切換関数値、ＰＯＬＥ：切換関数設定パラメータ（−１＜ＰＯＬＥ＜０）。
【００８７】
到達則入力算出部１５は、以下の式（１９）により到達則入力Ｕｒｃｈ^＊を算出する。到達則入力Ｕｒｃｈ^＊は、偏差状態量（Ｅｎｃ（ｋ），Ｅｎｃ（ｋ−１））を、切換関数σを０（σ＝０）とした切換直線に載せるための入力である。
【００８８】
【数１９】

【００８９】
但し、Ｕｒｃｈ^＊（ｋ）：ｋ番目の制御サイクルにおける到達則入力、Ｋｒｃｈ：フィードバックゲイン。
【００９０】
適応則入力算出部１６は、以下の式（２０）により適応則入力Ｕａｄｐ^＊を算出する。適応則入力Ｕａｄｐ^＊は、モデル化誤差や外乱を吸収して、偏差状態量（Ｅｎｃ（ｋ），Ｅｎｃ（ｋ−１））を切換直線（σ＝０）に載せるための入力である。
【００９１】
【数２０】

【００９２】
但し、Ｕａｄｐ^＊（ｋ）：ｋ番目の制御サイクルにおける適応則入力、Ｋａｄｐ：フィードバックゲイン。
【００９３】
等価制御入力算出部１２は、以下の式（２１）により等価制御入力Ｕｅｑ^＊を算出する。式（２１）は、σ（ｋ＋１）＝σ（ｋ）とおいて、上記式（１８）及びｃ１’（外乱項）を０とした上記式（１１）を代入したときのクラッチストロークＰｃｌを、等価制御入力Ｕｅｑ^＊として算出するものである。等価制御入力Ｕｅｑ^＊は、偏差状態量（Ｅｎｃ（ｋ），Ｅｎｃ（ｋ−１））を切換直線（σ（ｋ）＝０）上に拘束するための入力である。
【００９４】
【数２１】

【００９５】
そして、加算器１７は、以下の式（２２）によりクラッチ機構４に対する制御入力であるクラッチストロークＰｃｌを算出する。
【００９６】
【数２２】

【００９７】
なお、応答指定制御部１０ａは、上記式（１１）の外乱項ｃ１’を０とし、外乱の影響を適応則入力Ｕａｄｐ^＊で吸収している。
【００９８】
図４は、コントローラ１ａの作動を示した時系列グラフであり、縦軸がクラッチ回転数（ＮＣ，ＮＣ＿ｃｍｄ）に設定され、横軸が時間（Ｔｉｍｅ）に設定されている。図中に示したように、目標値フィルタ１１により算出されるフィルタリング目標値ＮＣ＿ｃｍｄ＿ｆは、クラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄに対して応答遅れを伴うものとなる。
【００９９】
そして、この応答遅れの程度は、上記式（１２）における目標値フィルタ係数ＰＯＬＥ＿Ｆの設定値に応じて変化する。そのため、目標値フィルタ係数ＰＯＬＥ＿Ｆを変更することによって、クラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄに対する実際のクラッチ回転数ＮＣの収束速度を設定することができる。
【０１００】
また、応答指定制御部１０ａは、フィルタリング目標値ＮＣ＿ｃｍｄ＿ｆと実際のクラッチ回転数ＮＣが一致するように、クラッチストロークＰｃｌを決定するが、クラッチ回転数ＮＣを直接用いずに、状態予測器２０により上記式（１３）によって算出された出力予測値Ｐｒｅ＿ＮＣを用いてクラッチストロークＰｃｌを決定する。そして、これにより、クラッチ機構４が有する無駄時間の影響を抑制して、フィルタリング目標値ＮＣ＿ｃｍｄ＿ｆに実際のクラッチ回転数ＮＣを安定して追従させることができる。
【０１０１】
また、フィルタリング目標値ＮＣ＿ｃｍｄ＿ｆと出力予測値Ｐｒｅ＿ＮＣとの偏差Ｅｎｃの収束挙動は、上記式（１８）における切換関数設定パラメータＰＯＬＥに依存する。
【０１０２】
そのため、図４に示したように、切換関数設定パラメータＰＯＬＥの設定を変えることで、フィルタリング目標値Ｎｃ＿ｃｍｄ＿ｆに対するクラッチ回転数（ＮＣ＿１，ＮＣ＿２，ＮＣ＿３）の収束挙動が変化する。そこで、フィルタリング目標値ＮＣ＿ｃｍｄ＿ｆと実際のクラッチ回転数ＮＣとの偏差の収束速度を、フィルタリング演算において指定されるフィルタリング目標値ＮＣ＿ｃｍｄ＿ｆのクラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄに対する収束速度よりも速く設定する。
【０１０３】
具体的には、以下の式（２３）に示したように、切換関数設定パラメータＰＯＬＥ（フィルタリング目標値ＮＣ＿ｃｍｄ＿ｆと実際のクラッチ回転数ＮＣとの偏差の収束速度を決定する演算係数）の絶対値を、目標フィルタ係数ＰＯＬＥ＿Ｆ（フィルタリング演算において、フィルタリング目標値ＮＣ＿ｃｍｄ＿ｆのクラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄへの収束速度を決定する演算係数）の絶対値よりも小さい値に設定する。
【０１０４】
【数２３】

【０１０５】
これにより、クラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃ ｍｄが変化したときのクラッチ回転数ＮＣの追従速度を、切換関数設定パラメータＰＯＬＥの影響を相対的に減少させて指定することができる。そのため、目標フィルタ係数ＰＯＬＥ＿Ｆの設定により、クラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄの変化に対するクラッチ回転数ＮＣの追従速度の指定をより正確に行うことができる。
【０１０６】
また、クラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄが一定であるときは、フィルタリング目標値ＮＣ＿ｃｍｄ＿ｆとクラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄは等しくなる。そして、この状態で外乱が生じて図４のｔ_１１に示したようにクラッチ回転数ＮＣが変化した場合、クラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄとクラッチ回転数予測値Ｐｒｅ＿ＮＣとの偏差（Ｐｒｅ＿ＮＣ−ＮＣ＿ｃｍｄ）の収束挙動は、上記式（１８）における切換関数設定パラメータＰＯＬＥにより設定することができる。
【０１０７】
したがって、図３に示したコントローラ１ａによれば、上記式（１２）における目標フィルタ係数ＰＯＬＥ＿Ｆに設定により、クラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄが変化したときのクラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄに対する実際のクラッチ回転数（ＮＣ）の追従速度を独立して設定することができる。また、上記式（１８）における切換関数設定パラメータＰＯＬＥの設定により、クラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄと実際のクラッチ回転数ＮＣとの偏差の収束速度を独立して設定することができる。
【０１０８】
次に、コントローラ１の第２の構成について図５を参照して説明する。なお、図３に示したコントローラ１ａと同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図５に示したコントローラ１ｂは、応答指定制御部１０ｂに適応則算出部を備えていない点、及び同定器３０（本発明の同定手段に相当する）を備えた点が、図３に示したコントローラ１ａと相違する。
【０１０９】
コントローラ１ｂの制御対象であるクラッチ機構４をモデル化した上記式（１１）のモデルパラメータ（ａ１’，ｂ１’，ｃ１’）は、クラッチ回転数ＮＣやクラッチストロークＰｃｌに応じて変化し、また、クラッチ機構４の経時変化等によっても変化する。そのため、応答指定制御部１０ｂに備えられた同定器３０は、モデル化誤差の影響を抑制するために、コントローラ１ｂの制御サイクル毎にモデルパラメータ（ａ１’，ｂ１’，ｃ１’）を修正する処理を実行する。
【０１１０】
また、応答指定制御部１０ｂにおいては、外乱抑制をより短時間で行うために、前記第１の構成の応答指定制御部１０ａにおける適応則入力Ｕａｄｐ^＊による外乱抑制をやめ、同定器３０により直接的に外乱成分ｃ１’を同定し、同定したｃ１’を用いて等価制御入力を算出することにより外乱の影響を抑制している。
【０１１１】
同定器３０は、以下の式（２４）〜式（３０）により、上記式（１１）のモデルパラメータ（ａ１’，ｂ１’，ｃ１’）の同定値（ａ１，ｂ１，ｃ１）を算出する。
【０１１２】
先ず、以下の式（２４）で定義したベクトルζと、式（２５）で定義したベクトルθにより、上記式（１１）は、以下の式（２６）の形で表すことができる。
【０１１３】
【数２４】

【０１１４】
【数２５】

【０１１５】
【数２６】

【０１１６】
但し、ＮＣ＿ｈａｔ（ｋ）：ｋ番目の制御サイクルにおけるクラッチ回転数推定値。
【０１１７】
同定器３０は、先ず、上記式（２６）によるクラッチ回転数推定値ＮＣ＿ｈａｔと、実際のクラッチ回転数ＮＣとの偏差ｅ＿ｉｄを、上記式（１１）のモデル化誤差を表すものとして、以下の式（２７）により算出する（以下、偏差ｅ＿ｉｄを同定誤差ｅ＿ｉｄという）。
【０１１８】
【数２７】

【０１１９】
但し、ｅ＿ｉｄ（ｋ）：ｋ番目の制御サイクルにおけるクラッチ回転数推定値ＮＣ＿ｈａｔ（ｋ）と実際のクラッチ回転数ＮＣ（ｋ）との偏差。
【０１２０】
そして、同定器３０は、同定偏差ｅ＿ｉｄを最小にするように、以下の式（２８）により、新たな制御サイクルにおけるモデルパラメータ（ａ１（ｋ），ｂ１（ｋ），ｃ１（ｋ））を算出する。すなわち、同定器３０は、前回の制御サイクルにおいて算出したモデルパラメータ（ａ１（ｋ−１），ｂ１（ｋ−１），ｃ１（ｋ−１））を、同定誤差ｅ＿ｉｄに比例させた量だけ変化させて今回の制御サイクルにおける新たなモデルパラメータ（ａ１（ｋ），ｂ１（ｋ），ｃ１（ｋ））を算出する。
【０１２１】
【数２８】

【０１２２】
ここで、上記式（２８）における「ＫＰ」は、以下の式（２９）により算出される３次ベクトル（同定誤差ｅ＿ｉｄに応じた変化度合を規定するゲイン係数ベクトル）である。
【０１２３】
【数２９】

【０１２４】
また、上記式（２９）における「Ｐ」は、以下の式（３０）の漸化式により算出される３次の正方行列である。
【０１２５】
【数３０】

【０１２６】
但し、Ｉ：単位行列、λ_１，λ_２：同定重みパラメータ。
【０１２７】
ここで、上記式（３０）中の「λ_１」、「λ_２」の設定の仕方により、固定ゲイン法、漸減ゲイン法、重み付き最小２乗法、最小２乗法、固定トレース法等、各種のアルゴリズムを構成することができる。
【０１２８】
そして、同定器３０により同定されたモデルパラメータ（ａ１，ｂ１，ｃ１）に基づいて、到達則入力算出部１５は以下の式（３１）により到達則入力Ｕｒｃｈを算出し、等価制御入力算出部１２は以下の式（３２）により等価制御入力Ｕｅｑを算出する。
【０１２９】
【数３１】

【０１３０】
但し、Ｋｒｃｈ：フィードバックゲイン。
【０１３１】
【数３２】

【０１３２】
到達則入力算出部１５により算出された到達則入力Ｕｒｃｈと、等価制御入力算出部１２により算出された等価制御入力Ｕｅｑは、加算器１７で加算されて、以下の式（３３）に示したようにクラッチ機構４に対するクラッチストロークＰｃｌが算出される。
【０１３３】
【数３３】

【０１３４】
このように、同定器３０により同定された新たなモデルパラメータ（ａ１，ｂ１，ｃ１）に基づいてクラッチ機構４に対する制御入力であるクラッチストロークＰｃｌを算出することにより、モデル化誤差の影響を抑制して、クラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄの変化に対するクラッチ回転数ＮＣの追従挙動を指定することができる。また、上記式（３２）により外乱要素ｃ１を用いて等価制御入力Ｕｅｑを算出することによって、クラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄと実際のクラッチ回転数ＮＣとの偏差の収束時間を、上記第１の構成のコントローラ１ａによる場合よりも短縮することができる。
【０１３５】
なお、本第２の構成例の応答指定制御部１０ｂにおいても、上記第１の構成例の応答指定制御部１０ａと同様に適応則算出部を備えて、同定されたモデルパラメータｂ１に基づく適応則入力を算出し、加算器１７で該適応則入力を加算してクラッチストロークＰｃｌを算出するようにしてもよい。
【０１３６】
次に、コントローラ１の第３の構成について図６を参照して説明する。なお、図５に示したコントローラ１ｂと同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図６に示したコントローラ１ｃは、応答指定制御部１０ｃにパラメータスケジューラ４０を備えた点が、図５に示したコントローラ１ｂと相違する。また、同定器３１における演算処理が、図５に示した同定器３０と相違する。
【０１３７】
パラメータスケジューラ４０は、図７に示したマップを用いて基準パラメータθｂａｓｅ（ａ１ｂａｓｅ，ｂ１ｂａｓｅ，０）（本発明のモデルパラメータの基準値に相当する）を求める。図７（ａ）は、クラッチ回転数ＮＣから基準パラメータａ１ｂａｓｅを求めるためのＮＣ／ａ１ｂａｓｅマップであり、変速機のギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ＿ｃｍｄの大小に応じて３種類（Ｎａ１，Ｎａ ２，Ｎａ３）の相関データが設定されている。
【０１３８】
また、図７（ｂ）は、クラッチストロークＰｃｌから基準パラメータｂ１ｂａｓｅを求めるためのＰｃｌ／ｂ１ｂａｓｅマップであり、変速機のギヤ選択目標値ＮＧＥＲ＿ｃｍｄの大小に応じて３種類（Ｐｂ１，Ｐｂ２，Ｐｂ３）の相関データが設定されている。
【０１３９】
なお、ＮＣ／ａ１ｂａｓｅマップ及びＰｃｌ／ｂ１ｂａｓｅマップのデータＭＡＰ＿ｄａｔは、実験やシミュレーションに基づいて作成され、予めメモリ（図示しない，本発明の記憶手段に相当する）に記憶されている。また、マップではなく、クラッチ回転数ＮＣと基準パラメータａ１ｂａｓｅとの相関関係を表す関係式と、クラッチストロークＰｃｌと基準パラメータｂ１ｂａｓｅとの相関関係を表す関係式を用いて、基準パラメータａ１ｂａｓｅとｂ１ｂａｓｅを求めるようにしてもよい。
【０１４０】
同定器３１は、パラメータスケジューラ４０により求められた基準パラメータａ１ｂａｓｅとｂ１ｂａｓｅを用いて、以下の式（３４）で定義したベクトルθｂａｓｅと、上記式（２９）により算出したＫＰと、上記式（２７）により算出したｅ＿ｉｄとにより、以下の式（３５）からパラメータ補正値ｄθを算出する。
【０１４１】
【数３４】

【０１４２】
【数３５】

【０１４３】
そして、同定器３１は、以下の式（３６）により、新たなモデルパラメータθ^Ｔ（ｋ）＝（ａ１（ｋ），ｂ１（ｋ），ｃ１（ｋ））を算出する。
【０１４４】
【数３６】

【０１４５】
このように、パラメータスケジューラ４０によって、クラッチ機構４の動特性（クラッチ回転数ＮＣ，クラッチストロークＰｃｌ）に応じた基準パラメータ（ａ１ｂａｓｅ，ｂ１ｂａｓｅ，０）に基づいて、同定器３１によるモデルパラメータ（ａ１，ｂ１，ｃ１）の同定処理を行うことによって、クラッチ機構４の動特性が急変した場合であっても、その変化に対してコントローラ１ｃを安定的かつ迅速に適合させることができる。
【０１４６】
そして、これにより、クラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄの変化に対する実際のクラッチ回転数ＮＣの追従挙動と、外乱により生じるクラッチ回転目標値ＮＣ＿ｃｍｄとクラッチ回転数ＮＣとの偏差の収束挙動の指定に対する実現精度を向上させることができる。
【０１４７】
なお、本第３の構成例の応答指定制御部１０ｃにおいても、上記第１の構成例の応答指定制御部１０ａと同様に適応則算出部を備えて、同定されたモデルパラメータｂ１に基づく適応則入力を算出し、加算器１７で該適応則入力を加算してクラッチストロークＰｃｌを算出するようにしてもよい。
【０１４８】
次に、コントローラ１の第４の構成について図８を参照して説明する。なお、図６に示したコントローラ１ｃと同様の構成につては同一の符号を付して説明を省略する。図８に示したコントローラ１ｄは、応答指定制御部１０ｄに適応外乱オブザーバ５０を備えた点と同定器を備えていない点が、図６に示したコントローラ１ｃと相違する。また、パラメータスケジューラ４１における処理が、図６に示したパラメータスケジューラ４０と相違する。
【０１４９】
パラメータスケジューラ４１は、クラッチ回転数ＮＣやクラッチストロークＰｃｌ等の作動パラメータと、モデルパラメータ（ａ１ｓｃ，ｂ１ｓｃ）との相関関係を示すマップに、該作動パラメータを適用してマップ検索し、モデルパラメータ（ａ１ｓｃ，ｂ１ｓｃ）を求める。なお、該マップのデータＭＡＰ＿ｄａｔａは、予めメモリ（図示しない）に記憶されている。
【０１５０】
適応外乱オブザーバ５０は、パラメータスケジューラ４１により求められたモデルパラメータのスケジュール値（ａ１ｓｃ，ｂ１ｓｃ）を用いて、以下の式（３７）で定義したベクトルθと、上記式（２４）によるζとにより、以下の式（３８）によりクラッチ回転数推定値（ＮＣ＿ｈａｔ）を算出する。
【０１５１】
【数３７】

【０１５２】
但し、ａ１ｓｃ，ｂ１ｓｃ：モデルパラメータのスケジュール値。
【０１５３】
【数３８】

【０１５４】
そして、適応外乱オブザーバ５０は、以下の式（３９）により、クラッチ回転数推定値（ＮＣ＿ｈａｔ）と実際のクラッチ回転数（ＮＣ）との偏差（ｅ＿ｄｏｖ）を算出し、該偏差（ｅ＿ｄｏｖ）を以下の式（４０）の漸化式に代入して外乱成分ｃ１の同定値（ｃ１（ｋ））を算出する。
【０１５５】
【数３９】

【０１５６】
【数４０】

【０１５７】
但し、Ｐｄｏｖ：同定ゲイン係数。
【０１５８】
そして、到達則入力算出部１５は、上記式（３１）のモデルパラメータｂ１（ｋ）を、パラメータスケジューラ４１により求められたモデルパラメータのスケジュール値ｂ１ｓｃ（ｋ）に置き換えた以下の式（４１）により、到達則入力（Ｕｒｃｈ）を算出する。
【０１５９】
【数４１】

【０１６０】
また、等価制御入力算出部１２は、上記式（３２）のモデルパラメータａ１（ｋ），ｂ１（ｋ）を、パラメータスケジューラ４１により求められたモデルパラメータのスケジュール値ａ１ｓｃ（ｋ），ｂ１ｓｃ（ｋ）に置き換えた以下の式（４２）に、上記式（４０）で算出された外乱成分ｃ１（ｋ）を代入して、等価制御入力Ｕｅｑを算出する。
【０１６１】
【数４２】

【０１６２】
そして、加算器１７により、上記式（３３）によって到達則入力Ｕｒｃｈと等価制御入力Ｕｅｑが加算され、クラッチ機構４に対するクラッチストロークＰｃｌが算出される。
【０１６３】
以上説明したコントローラ１ｄの応答指定制御部１０ｄによれば、適応外乱オブザーバ５０によってモデルパラメータ（ａ１，ｂ１，ｃ１）のうちの外乱成分ｃ１のみを同定することにより、各制御サイクルにおいてクラッチストロークＰｃｌを算出するために必要な演算量を減少させることができる。
【０１６４】
そして、これにより、コントローラ１ｄの制御サイクルを短縮して、クラッチ機構４が有するヒステリシスやバックラッシュ、フリクション等の非線形特性に対する制御性を向上させることができる。なお、パラメータスケジューラ４１を用いずに、固定したモデルパラメータａ１，ｂ１を用いることも可能である。
【０１６５】
また、本第４の構成例の応答指定制御部１０ｄにおいても、上記第１の構成例の応答指定制御部１０ａと同様に適応則算出部を備えて、スケジュール化されたモデルパラメータｂ１ｓｃに基づく適応則入力を算出し、加算器１７で該適応則入力を加算してクラッチストロークＰｃｌを算出するようにしてもよい。
【０１６６】
次に、上記コントローラ１によりクラッチ機構４の作動を制御する際の具体的な例として、上記第３の構成によるコントローラ１ｃを用いた場合の実行手順を図９〜図１３に示したフローチャートに従って説明する。
【０１６７】
図９は、コントローラ１ｃのメインの作動フローチャートであり、コントローラ１ｃは、ＳＴＥＰ１で車両の運転者によりアクセルペダル（図示しない）又はブレーキペダル（図示しない）が操作されたときに、その操作内容に応じて、以下の式（４３）により、車両２の駆動輪６（図１（ａ）参照）に与える駆動力を設定するための駆動力インデックスＵｄｒｖを決定する。
【０１６８】
【数４３】

【０１６９】
但し、Ｕｄｒｖ：駆動力インデックス、ＡＰ：アクセルペダル開度、ＢＫ：ブレーキ踏力、Ｋｂｋ：ブレーキ踏力（０〜最大）をアクセルペダル開度（０〜−９０度）に変換する係数。
【０１７０】
そして、コントローラ１ｃは、決定した駆動力インデックスＵｄｒｖに基づいて、ＳＴＥＰ２でクラッチ機構４（図１（ａ）参照）と接続された変速機（図示しない）の変速操作を行うか否かを判断し、変速操作を行うときは、変速先のギヤを設定して変速機の変速操作を行う「変速機制御」を実行する。また、続くＳＴＥＰ３で、コントローラ１ｃは、クラッチ機構４の滑り率を制御する「クラッチ制御」を実行する。
【０１７１】
次に、図１０，図１１に示したフローチャートに従って、コントローラ１ｃによる「変速機制御」の実行手順について説明する。コントローラ１ｃは、先ず、図１０のＳＴＥＰ１０で、車両の運転者により後退要求がなされているか否かを確認する。そして、変速操作がなされていたときは、ＳＴＥＰ２０に分岐してギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ＿ｃｍｄを−１（リバース）とする。
【０１７２】
一方、ＳＴＥＰ１０で後退要求がなされていなかったときには、ＳＴＥＰ１１に進み、コントローラ１ｃは、図示したＵｄｒｖ，ＶＰ／ＮＧＥＡＲ＿ｃｍｄマップに駆動力インデックスＵｄｒｖと車両２の車速ＶＰとを適用して、ギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ＿ｃｍｄを求める。なお、ギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ＿ｃｍｄと選択ギヤとの関係は以下の表（１）の通りである。
【０１７３】
【表１】

【０１７４】
続くＳＴＥＰ１２で、コントローラ１ｃは、変速機のギヤ選択位置ＮＧＥＡＲがギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ＿ｃｍｄと一致しているか否かを判断するする。そして、ギヤ選択位置ＮＧＥＡＲがギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ＿ｃｍｄと一致しているときはＳＴＥＰ１５に進み、変速機の変速操作は行わない。
【０１７５】
一方、ＳＴＥＰ１２で変速機のギヤ選択位置ＮＧＥＡＲがギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ＿ｃｍｄと一致していなかったときには、ＳＴＥＰ１３に進んで、コントローラ１０はタイマをスタートし、次のＳＴＥＰ１４で変速機の「変速操作処理」のサブルーチンを実行する。
【０１７６】
ここで、変速機の変速操作は、クラッチ機構４をクラッチＯＦＦ状態として変速機のシフト／セレクト機構を可動状態とする「クラッチＯＦＦ工程」と、クラッチＯＦＦ状態でシフト／セレクト機構により変速機のギヤ選択位置をギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ＿ｃｍｄに対応した位置に変更する「ギヤ位置変更工程」と、該「ギヤ位置変更工程」の終了後にクラッチ２をクラッチＯＮ状態に戻す「クラッチＯＮ工程」という３つの工程により実行される。
【０１７７】
そして、ＳＴＥＰ１３でタイマがスタートした時から各工程が終了するまでのタイミングを把握するために、各工程の完了時間を想定した、クラッチＯＦＦ完了時間ＴＭ＿ＣＬＯＦＦ、ギヤ位置変更完了時間ＴＭ＿ＳＣＨＧ、及びクラッチＯＮ完了時間ＴＭ＿ＣＬＯＮが予め設定されている（ＴＭ＿ＣＬＯＦＦ＜ＴＭ＿ＳＣＨＧ＜ＴＭ＿ＣＬＯＮ）。
【０１７８】
図１１は、図１０のＳＴＥＰ１４で実行される「変速操作処理」のサブルーチンのフローチャートである。コントローラ１ｃは、先ず、ＳＴＥＰ３０でクラッチ機構４のＯＦＦ操作を実行する。そして、次のＳＴＥＰ３１でタイマの計時時間ｔｍ＿ｓｈｉｆｔがクラッチＯＦＦ完了時間ＴＭ＿ＣＬＯＦＦを超えたとき、すなわち、「クラッチＯＦＦ工程」が終了したときに、ＳＴＥＰ３２に進み、コントローラ１はシフト／セレクト機構により変速機のギヤ選択位置をギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ＿ｃｍｄに応じた位置に変更する操作を開始する。
【０１７９】
そして、次のＳＴＥＰ３３でタイマの計時時間ｔｍ＿ｓｈｉｆｔがギヤ位置変更完了時間ＴＭ＿ＳＣＨＧを超えたときに、「ギヤ位置変更工程」が終了したと判断して、ＳＴＥＰ３４に進み、コントローラ１ｃは、クラッチ機構４のＯＮ操作を行う。
【０１８０】
続くＳＴＥＰ３５でタイマの計時時間ｔｍ＿ｓｈｉｆｔがクラッチＯＮ完了時間ＴＭ＿ＣＬＯＮを超えたときに、「クラッチＯＮ工程」が終了したと判断して、コントローラ１ｃは変速操作処理を終了する。
【０１８１】
次に、図１２及び図１３に示したフローチャートに従って、「クラッチ制御」の実行手順について説明する。コントローラ１ｃは、先ず、ＳＴＥＰ８０で、変速機の実際のギヤ選択位置ＮＧＥＡＲがギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ＿ｃｍｄと一致しているか否かを判断する。
【０１８２】
そして、ＳＴＥＰ８０で変速機のギヤ選択位置ＮＧＥＡＲがギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ＿ｃｍｄと一致しているとき、すなわち、変速操作が終了した状態にあるときには、ＳＴＥＰ９０に進み、コントローラ１ｃは、図示したＵｄｒｖ，ＶＰ／ＳＲ＿ｃｍｄマップに、駆動力インデックスＵｄｒｖと実車速ＶＰとを適用して、走行時目標滑り率ＳＲ＿ｃｍｄ＿ｄｒを求める。
【０１８３】
なお、Ｕｄｒｖ，ＶＰ／ＳＲ＿ｃｍ ｄ＿ｄｒマップのデータは、予めメモリ（図示しない）に記憶されており、クラッチ２の走行時目標滑り率ＳＲ＿ｃｍｄ＿ｄｒが０％（クラッチＯＮ状態、滑り無し）〜１００％（クラッチＯＦＦ状態）の範囲で設定される。
【０１８４】
一方、ＳＴＥＰ８０で変速機の実際のギヤ選択位置ＮＧＥＡＲがギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ＿ｃｍｄと一致していないとき、すなわち、変速操作処理の実行中であるときにはＳＴＥＰ８１に進み、コントローラ１ｃは、タイマの計時時間ｔｍ＿ｓｈｉｆｔがクラッチＯＦＦ完了時間ＴＭ＿ＣＬＯＦＦを超えているか否かを判断する。
【０１８５】
そして、タイマの計時時間ｔｍ＿ｓｈｉｆｔがクラッチＯＦＦ時間ＴＭ＿ＣＬＯＦＦを越えているとき、すなわち、変速操作処理の実行中であるときには、ＳＴＥＰ８２に進んで、コントローラ１ｃは、目標滑り率ＳＲ＿ｃｍｄを１００％（クラッチＯＦＦ状態）とし、続くＳＴＥＰ８３に進む。ＳＴＥＰ８３で、コントローラ１ｃは、目標滑り率（ＳＲ＿ｃｍｄ）に応じたクラッチストローク目標値Ｐｃｌ＿ｃｍｄを算出する。
【０１８６】
一方、ＳＴＥＰ８１でタイマの計時時間ｔｍ＿ｓｈｉｆｔがクラッチＯＦＦ完了時間ＴＭ＿ＣＬＯＦＦを超えていたとき、すなわち、「クラッチＯＦＦ工程」が終了していたときには、ＳＴＥＰ１００に進んで、コントローラ１ｃは、タイマの計時時間ｔｍ＿ｓｈｉｆｔがギヤ位置変更完了時間ＴＭ＿ＳＣＨＧを超えているか否かを判断する。
【０１８７】
そして、タイマの計時時間ｔｍ＿ｓｈｉｆｔがギヤ位置変更完了時間ＴＭ＿ＳＣＨＧを超えていたとき、すなわち、「ギヤ位置変更工程」が完了していたときには、ＳＴＥＰ１１０に分岐して、コントローラ１０は目標滑り率ＳＲ＿ｃｍｄを０％（クラッチＯＮ状態、滑り無し）に設定する。
【０１８８】
一方、ＳＴＥＰ１００でタイマの計時時間ｔｍ＿ｓｈｉｆｔがギヤ位置変更完了時間ＴＭ＿ＳＣＨＧを超えていなかったとき、すなわち、「ギヤ位置変更工程」の実行中であるときには、ＳＴＥＰ８２に進んで、コントローラ１ｃは目標滑り率ＳＲ＿ｃｍｄを１００％（クラッチＯＦＦ状態）とする。
【０１８９】
そして、コントローラ１ｃは、ＳＴＥＰ８３で、目標滑り率ＳＲ＿ｃｍｄ（０〜１００％）が達成されるようにクラッチストロークＰｃｌを制御する「滑り率制御処理」のサブルーチンを実行する。
【０１９０】
図１３は、図１２のＳＴＥＰ８３で実行される「滑り率制御処理」のサブルーチンのフローチャートである。コントローラ１ｃは、先ず、ＳＴＥＰ１２０で以下の式（４４）によりクラッチ回転数目標値ＮＣ＿ｃｍｄを算出する。
【０１９１】
【数４４】

【０１９２】
但し、ＮＣ＿ｃｍｄ（ｋ）：ｋ番目の制御サイクルにおけるクラッチ回転数目標値、ＮＥ（ｋ）：ｋ番目に制御サイクルにおけるクラッチ回転数、ＳＲ＿ｃｍｄ：目標滑り率。
【０１９３】
続くＳＴＥＰ１２１〜ＳＴＥＰ１２５は、コントローラ１ｃに備えられた応答指定制御部１０ｃ（図６参照）により実行される処理である。ＳＴＥＰ１２１で、応答指定制御部１０ｃに備えられたパラメータスケジューラ４０は、図示したＮＣ／ａ１ｂａｓｅマップにクラッチ回転数（ＮＣ）を適用して基準パラメータａ１ｂａｓｅ（ｋ）を求め、また、図示したＰｃｌ／ｂ１ｂａｓｅマップにクラッチストロークＰｃｌを適用して基準パラメータｂ１ｂａｓｅ（ｋ）を求める。
【０１９４】
そして、次のＳＴＥＰ１２２でクラッチストロークＰｃｌがクラッチＯＦＦ位置Ｐｃｌ＿ｏｆｆを超えていないとき、すなわちクラッチＯＦＦ状態にないときは、ＳＴＥＰ１２３に進み、同定器３１（図６参照）により上記式（３５）によりモデルパラメータの補正値ｄθが算出される。
【０１９５】
一方、ＳＴＥＰ１２２でクラッチストロークＰｃｌがクラッチＯＦＦ位置Ｐｃｌ＿ｏｆｆを超えているとき、すなわちクラッチＯＦＦ状態であるときには、ＳＴＥＰ１２４に分岐し、同定器３１によるモデルパラメータの補正値ｄθの更新は行われない。そして、これにより、変速操作の実行時にクラッチＯＦＦ状態でのクラッチ回転数（ＮＣ）が、０（目標滑り率１００％に応じた目標クラッチ回転数ＮＣ＿ｃｍｄ）とならないときに、モデルパラメータの補正値ｄθが増大して、上記式（３１）により算出される外乱項ｃ１（ｋ）が肥大化することを防止することができる。
【０１９６】
そして、ＳＴＥＰ１２４で、同定器２１は、上記式（３６）により、モデルパラメータの同定値（ａ１（ｋ），ｂ１（ｋ），ｃ１（ｋ））を算出する。また、続くＳＴＥＰ１２５で、状態予測器２１、等価制御入力算出部１２、減算器１３、切換関数値算出部１４、到達則入力算出部１５、及び加算器１７により、上記式（１３）及び式（３１）〜式（３３）の演算が実行されて、クラッチ機構４に対するクラッチストロークＰｃｌ（ｋ）が決定される。
【０１９７】
なお、本実施の形態では、応答指定制御部１０により、応答指定制御を用いてクラッチストロークＰｃｌを決定したが、応答指定制御としては、スライディングモード制御やバックステッピング制御等を用いることができる。
【０１９８】
また、本実施の形態では、本発明をクラッチ機構４に適用した例を示したが、本発明は他の種類のプラントに対しても適用可能である。図１４は、本発明をエンジン１００（本発明のプラントに相当する）の回転数ＮＥ（本発明のプラントの出力値に相当する）の制御に適用した例を示したものである。
【０１９９】
例えば、車両が走行状態から停止して、エンジン１００をアイドル状態に移行させる際には、図１４（ａ）に示したように、エンジン１００の回転数ＮＥを、アイドル条件外（図中Ａｒ１）からアイドル条件内（図中Ａｒ２）へと、オーバーシュートを生じることなく滑らかにアイドル目標回転数ＮＯＢＪに漸近させることが要求される。
【０２００】
また、エンジン１００がアイドリング状態にあるときに、エアコンやパワーステアリングポンプ等の電気負荷がＯＮ／ＯＦＦされて、例えば、図１４（ａ）のｔ_２０に示したように、エンジン回転数ＮＥが低下したときには、エンジン回転数ＮＥを速やかにアイドル目標回転数ＮＯＢＪに復帰させることが要求される。
【０２０１】
すなわち、エンジン回転数ＮＥの制御においても、▲１▼目標回転数の変化に対するエンジン回転数ＮＥの滑らかな追従性、及び▲２▼外乱によりエンジン回転数ＮＥが変化したときの目標回転数とエンジン回転数ＮＥの偏差の速やかな収束性、という２つの応答性の指定を独立して個別に設定できることが要求される。
【０２０２】
また、エンジン１００が無駄時間特性を有しているときには、さらに、▲３▼無駄時間の影響を抑制して、エンジン１００の回転数制御における安定性と速応性を良好に保つこと、が要求される。
【０２０３】
そこで、図１４（ｂ）に示したように、エンジン１００の回転数ＮＥが目標回転数ＮＥ＿ｃｍｄと一致するように、エンジン１００に対する空気吸入量を調節するスロットル（図示しない）の開度ＴＨを制御するコントローラ１０１に、本発明の構成を備えたものを用いることで、上記▲１▼〜▲３▼の要求を満たす制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラントの制御装置であるコントローラが搭載された車両の構成図。
【図２】図１に示した伝達機構のモデル化の説明図。
【図３】図１に示したコントローラの第１の構成例の制御ブロック図。
【図４】コントローラの作動を説明した時系列グラフ。
【図５】図１に示したコントローラの第２の構成例の制御ブロック図。
【図６】基準パラメータを求めるために用意されたマップの説明図。
【図７】図１に示したコントローラの第３の構成例の制御ブロック図。
【図８】図１に示したコントローラの第４の構成例の制御ブロック図。
【図９】コントローラの作動フローチャート。
【図１０】コントローラの作動フローチャート。
【図１１】コントローラの作動フローチャート。
【図１２】コントローラの作動フローチャート。
【図１３】コントローラの作動フローチャート。
【図１４】本発明をエンジンの回転数制御に適用したときの説明図。
【符号の説明】
１…コントローラ、２…車両、３…エンジン、４…クラッチ機構、５…ドライブシャフト、６…駆動輪、１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）…応答指定制御部、１１…目標値フィルタ、１２…等価制御入力算出部、１４…切換関数値算出部、１５…到達則入力算出部、１６…適応則入力算出部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for controlling the output of a plant to be controlled using response designation control.
[0002]
[Prior art]
As an apparatus for controlling the output of a plant to be controlled using response designation control, for example, throttle valve control that adjusts the opening of a throttle valve provided in an intake passage of an engine using sliding mode control An apparatus has been proposed (see Patent Document 1).
[0003]
According to such a throttle valve control device, the model parameter in the model equation of the throttle valve drive mechanism is corrected with the identification error (the amount of deviation from the reference value of the model parameter), thereby reducing the effects of modeling error and disturbance. Thus, the operation amount of the throttle valve drive mechanism can be determined.
[0004]
By the way, when the output value of the plant is made to follow the target output value, the output value changes due to a case where the target output value changes, disturbance, or the like as a factor causing a deviation between the output value and the target output value. There are cases. There is a demand for the deviation due to the change in the output value to converge quickly, and the deviation due to the change in the target output value to be gradually converged with some delay in order to stabilize the behavior of the plant.
[0005]
However, in the throttle valve control device, the convergence behavior of the deviation between the target value and the actual value of the throttle valve opening is determined by the calculation coefficient of the switching function in the sliding mode. For this reason, the convergence behavior of the deviation with respect to the change in the target output value and the convergence behavior of the deviation with respect to the change in the output value are set in conjunction with each other, and these cannot be set independently, and can meet the above-described requirements. There is an inconvenience that it cannot be done.
[0006]
Therefore, in order to eliminate the above inconvenience, the inventors of the present invention follow the output value with respect to the target output value when the target output value of the plant changes by performing filtering processing on the target output value of the plant. A control device that can independently set the behavior and the convergence behavior of the deviation between the target output value and the output value when the output value of the plant changes has been proposed (Japanese Patent Application No. 2003-168727). .
[0007]
However, when the plant to be controlled has a dead time characteristic, it is further required to ensure the stability and quick response of the control device with respect to the dead time.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2002-318605 A
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above background, and the following behavior of the output value with respect to the target output value when the target output value of the plant changes, and the target output value and output value when the plant output value changes. It is an object of the present invention to provide a control device that can independently set the convergence behavior of the deviation with respect to the dead time characteristics of the plant.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to achieve the above object, and relates to an improvement in a plant control apparatus that determines a control input value for a plant so that the output value of the plant matches a target output value.
[0011]
Then, based on filtering means for performing a predetermined filtering operation on the target output value to calculate a filtering target value that converges to the target output value with a response delay, the output value of the plant and the control input value Output predicting means for calculating the predicted output value of the plant after the dead time of the plant has elapsed, and the convergence behavior of the deviation between the filtering target value and the predicted output value is variable. Using a response specification type control that can be specified in the control method, calculating the reaching law input according to the value of the switching function that defines the convergence behavior of the deviation, and determining the control input value for the plant based on the reaching law input And a control input determining means.
[0012]
According to the present invention, the output prediction value obtained by predicting the output value of the plant after the dead time of the plant has elapsed is calculated by the output prediction unit, and the output prediction value is calculated by the control input determination unit. A control input for the plant is determined to follow the filtering target value. Therefore, the influence of the dead time of the plant is suppressed, the followability of the output of the plant with respect to the target output value, and the convergence of the deviation between the output value of the plant and the target output value caused by disturbances, etc. Can be kept good.
[0013]
Then, by changing the specification of the filtering process, the convergence behavior of the deviation between the target output value and the plant output value when the target output value changes can be set independently. . Further, by changing the specification of the switching function, it is possible to independently set the convergence behavior of the deviation between the output value and the target output value when the output value of the plant changes due to disturbance.
[0014]
Further, the control input determining means calculates an equivalent control input in the response assignment control based on the filtering target value and the predicted output value, and determines a control input value for the plant based on the equivalent control input. It is characterized by doing.
[0015]
According to the present invention, by determining the control input value for the plant based on the equivalent control input, it is possible to improve the accuracy of the tracking behavior of the plant output with respect to the target output value.
[0016]
Further, the control input determining means calculates an adaptive law input in the response designation type control based on the value of the switching function, and determines a control input value for the plant based on the adaptive law input. To do.
[0017]
According to this invention, by determining a control input value for the plant based on the equivalent control input and the adaptive law input, the target output generated due to a modeling error of the plant or disturbance to the plant The convergence of the deviation between the value and the output value of the plant can be improved. Further, by determining a control input for the plant based on the reaching law input, the equivalent control input, and the adaptive law input, the accuracy of the tracking behavior of the plant output with respect to a change in the target output value, and disturbance Both the accuracy of the convergence behavior of the deviation between the target output value generated by the above and the output value of the plant can be improved.
[0018]
Further, the convergence speed of the deviation between the filtering target value specified by the switching function and the predicted output value is set faster than the convergence speed of the filtering target value specified in the filtering calculation to the target output value. It is characterized by that.
[0019]
According to the present invention, the convergence speed of the deviation between the target output value specified by the switching function and the output value of the plant is changed to the target output value of the filtering target value specified in the filtering operation. It is set relatively faster than the convergence speed. Therefore, the designation of the convergence speed of the deviation between the target output value and the model output by the switching function and the designation of the convergence speed of the plant output value to the target output value by the filtering operation are more independent. It can be done while maintaining sex.
[0020]
And an identification unit that identifies a model parameter for setting a model equation of the plant based on a control input value for the plant and an output value of the plant, and the control input determination unit is identified by the identification unit. The control input value for the plant is determined using the model parameter thus determined.
[0021]
According to this invention, even when the dynamic characteristics of the plant change or when the plant has individual variations, the follow-up behavior of the output value of the plant with respect to the change of the target output value The accuracy of the convergence behavior of the deviation between the target output value caused by the disturbance and the output value of the plant can be maintained.
[0022]
Further, the storage device stores correlation map data indicating a correlation between the output value of the plant and a reference value of the model parameter that changes according to the output value, and the identification unit includes the plant The model parameter is identified by correcting the reference value obtained by applying an output to the correlation map based on a control input value for the plant and an output value of the plant.
[0023]
According to the present invention, even if the change in the dynamic characteristics of the plant is abrupt, the reference value corresponding to the change is obtained by the correlation map, and the model parameter is calculated by correcting the reference value. Identified. For this reason, the control input value for the plant can be determined stably and quickly even in response to a sudden change in the dynamic characteristics of the plant, and the follow-up behavior of the output value of the plant with respect to the change in the target output value and disturbance It is possible to maintain the accuracy of the convergence behavior of the deviation between the target output value generated by the above and the output value of the plant.
[0024]
In addition, it has an estimation means for estimating a level of disturbance applied to the plant, and the control input determination means calculates the equivalent control input using the level of disturbance estimated by the estimation means. And
[0025]
According to the present invention, when a disturbance is applied to the plant, the equivalent control input is calculated according to the level of the disturbance estimated by the estimation means. Therefore, the influence of the disturbance applied to the plant can be quickly suppressed, and the stability against the disturbance can be improved.
[0026]
The plant is a transmission mechanism for transmitting power from a drive shaft to a driven shaft via a clutch, and at least one of the drive shaft side clutch plate and the driven shaft side clutch plate And an actuator that changes the distance between the clutch plate on the drive shaft side and the clutch plate on the driven shaft side, and the output value of the plant is the rotational speed of the driven shaft, The control input value is a distance between the clutch plate on the drive shaft side and the clutch plate on the driven shaft side.
[0027]
According to the present invention, the effect of the dead time of the actuator is suppressed, and the slip ratio of the clutch is smoothed by adjusting the distance between the clutch plate on the drive shaft side and the clutch plate on the driven shaft side. Can be controlled. Thus, the drive force from the drive shaft to the driven shaft is suppressed from being vibrated, the convergence behavior of the actual rotational speed with respect to the change in the target rotational speed of the driven shaft, and the disturbance caused by the disturbance. The convergence behavior of the deviation between the target rotational speed of the driven shaft and the actual rotational speed can be controlled with high accuracy.
[0028]
Further, the plant is an internal combustion engine having an intake air amount adjusting means for adjusting an intake air amount, the output value of the plant is the rotational speed of the internal combustion engine, and the control input value for the plant is the intake air amount. It is an operation amount for the adjusting means.
[0029]
According to the present invention, the internal combustion engine can suppress the influence of a significant dead time, and the intake air amount adjusting means can smoothly adjust the air intake amount of the internal combustion engine. This prevents the actual rotational speed from overshooting the target rotational speed of the internal combustion engine and prevents the internal rotational speed of the internal combustion engine from changing greatly due to disturbance, thereby preventing the actual rotational speed from changing. It is possible to accurately control the convergence behavior of the rotational speed of the internal combustion engine and the convergence behavior of the deviation between the target rotational speed and the actual rotational speed of the internal combustion engine caused by disturbance.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle equipped with a controller which is a plant control apparatus of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of modeling of the transmission mechanism shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram of the controller shown in FIG. FIG. 4 is a time-series graph illustrating the operation of the controller, FIG. 5 is a control block diagram of the second configuration example of the controller shown in FIG. 1, and FIG. 6 is for obtaining a reference parameter. FIG. 7 is a control block diagram of a third configuration example of the controller shown in FIG. 1, FIG. 8 is a control block diagram of a fourth configuration example of the controller shown in FIG. 9 to 13 are operation flowcharts of the controller, and FIG. 14 is an explanatory diagram when the present invention is applied to engine speed control.
[0031]
Referring to FIG. 1 (a), a controller 1 which is a plant control apparatus of the present invention is mounted on a vehicle 2 to control the operation of the vehicle 2, and the drive force of the engine 3 is applied to the drive shaft 5. It has a function of controlling the rotational speed of the driven shaft (rotating shaft on the drive shaft 5 side) of the clutch mechanism 4 that is transmitted to the wheel 6 through the wheel 6.
[0032]
Then, as shown in FIG. 1B, the controller 1 transmits a driving force transmission mechanism (corresponding to the plant of the present invention) of the engine 3 in the vehicle 2 so that the output (torque, rotation speed) of the engine 3 is It is treated as a system that is transmitted to the vehicle equivalent inertia Iv via the clutch mechanism 4. In this case, the equation of motion of the vehicle equivalent inertial system is expressed by the following equation (1).
[0033]
[Expression 1]

[0034]
Where Iv: vehicle equivalent inertia, NC: clutch rotation speed, Tc: clutch transmission torque, Td: resistance torque.
[0035]
When the stroke Pcl (the distance between the clutch plates 7a and 7b) of the clutch mechanism 4 and the engine torque Te are used, the following equation (4) for the clutch transmission torque Tc is obtained from the following equations (2) and (3). ) Can be obtained. The controller 1 changes the clutch stroke Pcl by moving the clutch plate 4b with a clutch actuator (not shown) such as an electric motor. Further, since the clutch actuator has a dead time characteristic, an element of the continuous time dc of the clutch actuator is added to the clutch transmission torque Tc.
[0036]
[Expression 2]

[0037]
Where Kcc ″: clutch torque transmission capacity coefficient, Te: engine torque.
[0038]
[Equation 3]

[0039]
However, Kcc '(Pcl): torque transmission capacity calculation nonlinear function, Pcl: clutch stroke.
[0040]
[Expression 4]

[0041]
However, dc: continuous system dead time.
[0042]
Then, the following formula (5) can be obtained by substituting the above formula (4) into the above formula (1).
[0043]
[Equation 5]

[0044]
Further, the resistance torque Td is originally a running resistance Fd (see FIG. 1A), and as shown in the following equation (6), the running resistance Fd is a component Fd1 that changes according to the vehicle speed VP and rolling. It can be separated into a component Fd2 that changes according to resistance and gradient.
[0045]
[Formula 6]

[0046]
However, Fd: running resistance, Fd1: component according to vehicle speed VP, Fd2: component according to rolling resistance and gradient.
[0047]
Since the vehicle speed VP and the clutch rotational speed NC can be converted into each other by the gear ratio of a transmission (not shown) connected to the clutch mechanism 4 and the outer diameter of the tire, the resistance torque Td is also expressed by the following equation (7 ), The component Td1 that changes according to the clutch rotational speed NC and the component Td2 that changes according to the rolling resistance and the gradient can be separated.
[0048]
[Expression 7]

[0049]
Where Td: resistance torque, Td1: component according to clutch rotational speed NC, Td2: component according to rolling resistance and gradient, Kd1: running resistance calculation nonlinear coefficient.
[0050]
Substituting the above equation (7) into the above equation (5) yields the following equation (8). Substituting the following equation (9) into the following equation (8) to make discrete time results in the following equation (10) ).
[0051]
[Equation 8]

[0052]
[Equation 9]

[0053]
Where dt is the control cycle of the controller 1.
[0054]
[Expression 10]

[0055]
k: control cycle number, d: discrete system dead time.
[0056]
When the above equation (10) is arranged with respect to the clutch rotational speed NC, the following equation (11) is obtained.
[0057]
[Expression 11]

[0058]
However, a1 ′, b1 ′, c1 ′: model parameters.
[0059]
The above equation (11) is a model equation of the driving force transmission system shown in FIG. Strictly speaking, the model parameters a1 ′, b1 ′, and c1 ′ in the above equation (11) change according to the clutch rotational speed NC and the clutch stroke Pcl, and also change with the aging of the machine elements. Therefore, it may be necessary to correct the model parameters a1 ′, b1 ′, and c1 ′ for each control cycle. In this case, correction processing is performed by an identifier that will be described later.
[0060]
Next, as shown in FIG. 1A, when the output of the engine 3 is transmitted to the drive wheels 6 via the clutch mechanism 4, the vehicle 2 is started and a transmission operation of a transmission (not shown) is accompanied. When the clutch mechanism 4 is re-engaged, control is performed so as to maintain a so-called half-clutch state in which a slip occurs between the clutch plates 7a and 7b of the clutch mechanism 4.
[0061]
This half-clutch state is used to smoothly increase / decrease the driving force transmitted from the engine 3 to the driving wheels 6 via the clutch mechanism 4. Done by changing the rate. FIG. 2 is a graph showing changes in the clutch slip ratio SR when the target slip ratio SR_cmd of the clutch mechanism 4 is changed and when the actual clutch slip ratio SR is changed due to a disturbance. In the graph, the vertical axis is set to the rotation speed and the horizontal axis is set to the time. In the graph of FIG. 2B, the vertical axis is set to the clutch slip ratio and the horizontal axis is set to time.
[0062]
In FIG. 2B, time t ₁ Thus, the target slip ratio SR_cmd is changed from SR1 to SR2. When the target slip ratio SR_cmd is changed in this way, if the clutch slip ratio SR is suddenly changed from SR1 to SR2, the load on the clutch mechanism 4 increases and the drivability also deteriorates due to the occurrence of vibration. . For this reason, as shown in the figure, it is necessary to perform control for smoothly ascending the clutch slip rate SR from SR1 to SR2 (t ₁ ~ T ₂ ).
[0063]
On the other hand, when the clutch slip ratio SR becomes slightly small instantaneously due to disturbance or the like and a deviation from the target slip ratio SR_cmd occurs (t ₃ ) Needs to quickly converge the deviation to zero.
[0064]
Since the controller 1 controls the clutch slip rate SR by replacing it with the clutch rotational speed NC, as shown in FIG. 2A, the controller 1 changes the clutch rotational speed target value NC_cmd according to the target slip rate SR_cmd ( t ₁ ) When a disturbance occurs, the clutch rotational speed NC is changed by adjusting the clutch stroke Pcl so as to eliminate the deviation between the clutch slip rate SR and the target slip rate SR_cmd.
[0065]
As described above, the controller 1 performs (1) smooth followability (asymptoticity) of the actual clutch slip rate SR with respect to the change of the target slip rate SR_cmd, and (2) the target slip rate SR_cmd generated by the disturbance and the actual clutch. It is necessary to have two characteristics of quick convergence of deviation from the slip rate SR.
[0066]
Further, the controller 1 needs to ensure stability and quick response to dead time of the clutch actuator. Therefore, the controller 1 is provided with any one of the configurations shown in FIGS. 3, 5, 6, and 8, thereby realizing the above-mentioned characteristics (1) and (2) and the dead time of the clutch actuator. The influence of is suppressed.
[0067]
First, the first configuration of the controller 1 shown in FIG. 3 will be described. Referring to FIG. 3, the controller 1a determines that the clutch stroke Pcl of the clutch mechanism 4 (in the present invention) is set so that the clutch rotational speed NC of the clutch mechanism 4 that is the plant to be controlled matches the clutch rotational speed target value NC_cmd. Corresponding to the control input value for the plant). Here, the slip ratio SR between the clutch plates 7a and 7b in the clutch mechanism 4 changes according to the clutch stroke Pcl, and the driving force transmitted from the engine 3 to the driven shaft of the clutch mechanism 4 increases or decreases, so the clutch stroke Pcl. The clutch rotational speed NC can be controlled by changing.
[0068]
The controller 1a performs a filtering operation on the clutch rotational speed target value NC_cmd to calculate a filtering target value NC_cmd_f, and a response based on the model expression of the above expression (11). A response designation control unit 10a (corresponding to the control input decision means of the present invention) that decides a clutch stroke (Pcl) that is a control input value for the clutch mechanism 4 using designation control is provided.
[0069]
Then, the response designation control unit 10a calculates a predicted clutch rotational speed Pre_NC that predicts the clutch rotational speed after the dead time d of the clutch actuator has elapsed based on the clutch rotational speed NC and the clutch stroke Pcl. 20 (corresponding to the output prediction means of the present invention), equivalent control input Ueq ^* The equivalent control input unit 12 for calculating the value, the subtractor 13 for calculating the deviation Enc between the filtering target value NC_cmd_f and the predicted clutch rotational speed Pre_NC, the switching function value calculating unit 14 for calculating the value of the switching function σ, and the reaching law input Urch ^* Reaching law input calculation unit 15, adaptive law input Uadp ^* The adaptive law input calculating unit 16 for calculating the equivalent control input Ueq ^* And reaching law input Urch ^* And adaptive law input Uadp ^* Are added to calculate the clutch stroke Pcl.
[0070]
The target value filter 11 calculates a filtering target value NC_cmd_f by subjecting the clutch rotational speed target value NC_cmd (corresponding to the target output value of the plant of the present invention) to a filtering operation according to the following equation (12).
[0071]
[Expression 12]

[0072]
Where k: control cycle number, NC_cmd_f (k): filtering target value in the kth control cycle, POLE_F: target value filter coefficient.
[0073]
The above equation (12) is a first-order lag filter, and the filtering target value NC_cmd_f is a value that converges to the changed clutch rotational speed target value NC_cmd with a response delay when the clutch rotational speed target value NC_cmd changes. It becomes. The degree of response delay of the filtering target value NC_cmd_f with respect to the clutch rotational speed target value NC_cmd changes according to the set value of the target value filter coefficient POLE_F. When the clutch rotational speed target value NC_cmd is constant, the filtering target value NC_cmd_f is equal to the clutch rotational speed target value NC_cmd.
[0074]
The state predictor 20 calculates the clutch rotation speed prediction value Pre_NC by the following equations (13) to (15).
[0075]
[Formula 13]

[0076]
However, Pre_NC (k): Predicted value of clutch rotation speed in the k-th control cycle. .alpha.NC1, .beta.ncj (j = 1, 2,..., d), .gamma.nc: calculation elements according to the following equations (14) to (16).
[0077]
[Expression 14]

[0078]
However, a1 ': Model parameter in the above equation (11), d: Clutch actuator dead time represented by the number of control cycles.
[0079]
[Expression 15]

[0080]
Where a1 ′, b1 ′: model parameters in the above (11), j = 1, 2,..., D.
[0081]
[Expression 16]

[0082]
However, a1 ': The model parameter in said Formula (11).
[0083]
The switching function value calculation unit 14 calculates the switching function value σ by the following equation (18) from the deviation Enc calculated by the following equation (17) by the subtractor 13.
[0084]
[Expression 17]

[0085]
[Expression 18]

[0086]
Where σ (k): switching function value in the k-th control cycle, POLE: switching function setting parameter (−1 <POLE <0).
[0087]
The reaching law input calculation unit 15 calculates the reaching law input Urch by the following equation (19). ^* Is calculated. Reaching law input Urch ^* Is an input for placing the deviation state quantity (Enc (k), Enc (k-1)) on a switching line with the switching function σ set to 0 (σ = 0).
[0088]
[Equation 19]

[0089]
However, Urch ^* (K): reaching law input in k-th control cycle, Krch: feedback gain.
[0090]
The adaptive law input calculation unit 16 calculates the adaptive law input Uadp by the following equation (20). ^* Is calculated. Adaptive law input Uadp ^* Is an input for absorbing modeling errors and disturbances and placing the deviation state quantities (Enc (k), Enc (k−1)) on the switching line (σ = 0).
[0091]
[Expression 20]

[0092]
However, Uadp ^* (K): Adaptive law input in the kth control cycle, Kadp: feedback gain.
[0093]
The equivalent control input calculation unit 12 calculates the equivalent control input Ueq by the following equation (21). ^* Is calculated. Equation (21) is equivalent to the clutch stroke Pcl when σ (k + 1) = σ (k) and the above equation (18) and c1 ′ (disturbance term) are substituted into the above equation (11). Control input Ueq ^* Is calculated as follows. Equivalent control input Ueq ^* Is an input for constraining the deviation state quantity (Enc (k), Enc (k−1)) on the switching straight line (σ (k) = 0).
[0094]
[Expression 21]

[0095]
Then, the adder 17 calculates a clutch stroke Pcl that is a control input to the clutch mechanism 4 by the following equation (22).
[0096]
[Expression 22]

[0097]
Note that the response designation control unit 10a sets the disturbance term c1 ′ in the above equation (11) to 0, and the influence of the disturbance is applied to the adaptive law input Uadp. ^* It absorbs with.
[0098]
FIG. 4 is a time series graph showing the operation of the controller 1a. The vertical axis is set to the clutch rotational speed (NC, NC_cmd), and the horizontal axis is set to time (Time). As shown in the figure, the filtering target value NC_cmd_f calculated by the target value filter 11 has a response delay with respect to the clutch rotational speed target value NC_cmd.
[0099]
The extent of this response delay changes according to the set value of the target value filter coefficient POLE_F in the above equation (12). Therefore, the convergence speed of the actual clutch rotational speed NC with respect to the clutch rotational speed target value NC_cmd can be set by changing the target value filter coefficient POLE_F.
[0100]
Further, the response designation control unit 10a determines the clutch stroke Pcl so that the filtering target value NC_cmd_f and the actual clutch rotational speed NC coincide with each other. However, the state predictor 20 does not directly use the clutch rotational speed NC. The clutch stroke Pcl is determined using the predicted output value Pre_NC calculated by the equation (13). As a result, the influence of the dead time of the clutch mechanism 4 can be suppressed, and the actual clutch rotational speed NC can be made to follow the filtering target value NC_cmd_f stably.
[0101]
Further, the convergence behavior of the deviation Enc between the filtering target value NC_cmd_f and the output predicted value Pre_NC depends on the switching function setting parameter POLE in the above equation (18).
[0102]
Therefore, as shown in FIG. 4, by changing the setting of the switching function setting parameter POLE, the convergence behavior of the clutch rotational speed (NC_1, NC_2, NC_3) with respect to the filtering target value Nc_cmd_f changes. Therefore, the convergence speed of the deviation between the filtering target value NC_cmd_f and the actual clutch rotational speed NC is set faster than the convergence speed of the filtering target value NC_cmd_f specified in the filtering calculation with respect to the clutch rotational speed target value NC_cmd.
[0103]
Specifically, as shown in the following equation (23), the absolute value of the switching function setting parameter POLE (the calculation coefficient for determining the convergence speed of the deviation between the filtering target value NC_cmd_f and the actual clutch rotational speed NC) is expressed as The target filter coefficient POLE_F (the calculation coefficient for determining the convergence speed of the filtering target value NC_cmd_f to the clutch rotational speed target value NC_cmd in the filtering calculation) is set to a value smaller than the absolute value.
[0104]
[Expression 23]

[0105]
As a result, the follow-up speed of the clutch rotational speed NC when the clutch rotational speed target value NC_c md changes can be specified by relatively reducing the influence of the switching function setting parameter POLE. Therefore, by setting the target filter coefficient POLE_F, it is possible to more accurately specify the follow-up speed of the clutch rotational speed NC with respect to the change in the clutch rotational speed target value NC_cmd.
[0106]
Further, when the clutch rotation speed target value NC_cmd is constant, the filtering target value NC_cmd_f and the clutch rotation speed target value NC_cmd are equal. In this state, a disturbance occurs and t in FIG. ₁₁ When the clutch rotational speed NC changes as shown in FIG. 5, the convergence behavior of the deviation (Pre_NC-NC_cmd) between the clutch rotational speed target value NC_cmd and the predicted clutch rotational speed Pre_NC is expressed by the switching function setting parameter in the above equation (18). It can be set by POLE.
[0107]
Therefore, according to the controller 1a shown in FIG. 3, the actual clutch rotational speed with respect to the clutch rotational speed target value NC_cmd when the clutch rotational speed target value NC_cmd is changed by setting the target filter coefficient POLE_F in the above equation (12). The tracking speed of (NC) can be set independently. Further, by setting the switching function setting parameter POLE in the above equation (18), the convergence speed of the deviation between the clutch rotational speed target value NC_cmd and the actual clutch rotational speed NC can be set independently.
[0108]
Next, a second configuration of the controller 1 will be described with reference to FIG. In addition, about the structure similar to the controller 1a shown in FIG. 3, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. The controller 1b shown in FIG. 5 is shown in FIG. 3 in that the response designation control unit 10b does not include an adaptive law calculation unit and an identifier 30 (corresponding to the identification means of the present invention). Different from the controller 1a.
[0109]
The model parameters (a1 ′, b1 ′, c1 ′) of the above equation (11) that models the clutch mechanism 4 to be controlled by the controller 1b vary according to the clutch rotational speed NC and the clutch stroke Pcl, It also changes due to changes in the clutch mechanism 4 over time. Therefore, the identifier 30 provided in the response designation control unit 10b corrects the model parameters (a1 ′, b1 ′, c1 ′) for each control cycle of the controller 1b in order to suppress the influence of the modeling error. Execute.
[0110]
In addition, in the response designation control unit 10b, the adaptive law input Uadp in the response designation control unit 10a of the first configuration is used in order to suppress disturbance in a shorter time. ^* The disturbance component c1 ′ is directly identified by the identifier 30, and the equivalent control input is calculated using the identified c1 ′ to suppress the influence of the disturbance.
[0111]
The identifier 30 calculates the identification values (a1, b1, c1) of the model parameters (a1 ′, b1 ′, c1 ′) of the above equation (11) by the following equations (24) to (30).
[0112]
First, the equation (11) can be expressed in the form of the following equation (26) by the vector ζ defined by the following equation (24) and the vector θ defined by the equation (25).
[0113]
[Expression 24]

[0114]
[Expression 25]

[0115]
[Equation 26]

[0116]
However, NC_hat (k): an estimated value of the clutch rotational speed in the k-th control cycle.
[0117]
First, the identifier 30 assumes that the deviation e_id between the clutch rotational speed estimated value NC_hat according to the above formula (26) and the actual clutch rotational speed NC represents the modeling error of the above formula (11). (27) (hereinafter, deviation e_id is referred to as identification error e_id).
[0118]
[Expression 27]

[0119]
However, e_id (k): deviation between the estimated clutch rotational speed NC_hat (k) and the actual clutch rotational speed NC (k) in the k-th control cycle.
[0120]
Then, the identifier 30 calculates model parameters (a1 (k), b1 (k), c1 (k)) in the new control cycle by the following equation (28) so as to minimize the identification deviation e_id. To do. That is, the identifier 30 changes the model parameters (a1 (k−1), b1 (k−1), c1 (k−1)) calculated in the previous control cycle by an amount proportional to the identification error e_id. Thus, new model parameters (a1 (k), b1 (k), c1 (k)) in the current control cycle are calculated.
[0121]
[Expression 28]

[0122]
Here, “KP” in the above equation (28) is a cubic vector (a gain coefficient vector that defines the degree of change according to the identification error e_id) calculated by the following equation (29).
[0123]
[Expression 29]

[0124]
Further, “P” in the above equation (29) is a cubic square matrix calculated by the recurrence equation of the following equation (30).
[0125]
[30]

[0126]
Where I: unit matrix, λ ₁ , Λ ₂ : Identification weight parameter.
[0127]
Here, in the above equation (30), “λ ₁ ”,“ Λ ₂ Depending on the setting method, various algorithms such as a fixed gain method, a gradual decrease gain method, a weighted least square method, a least square method, and a fixed trace method can be configured.
[0128]
Then, based on the model parameters (a1, b1, c1) identified by the identifier 30, the reaching law input calculating unit 15 calculates the reaching law input Urch by the following equation (31), and the equivalent control input calculating unit 12 Calculates the equivalent control input Ueq by the following equation (32).
[0129]
[31]

[0130]
Where Krch: feedback gain.
[0131]
[Expression 32]

[0132]
The reaching law input Urch calculated by the reaching law input calculating unit 15 and the equivalent control input Ueq calculated by the equivalent control input calculating unit 12 are added by the adder 17, and as shown in the following equation (33) Then, the clutch stroke Pcl for the clutch mechanism 4 is calculated.
[0133]
[Expression 33]

[0134]
Thus, by calculating the clutch stroke Pcl that is the control input to the clutch mechanism 4 based on the new model parameters (a1, b1, c1) identified by the identifier 30, the influence of the modeling error is suppressed. Thus, the follow-up behavior of the clutch rotational speed NC with respect to the change of the clutch rotational speed target value NC_cmd can be designated. Further, by calculating the equivalent control input Ueq using the disturbance element c1 according to the above equation (32), the convergence time of the deviation between the clutch rotational speed target value NC_cmd and the actual clutch rotational speed NC is set to the first configuration. This can be shortened compared to the case of using the controller 1a.
[0135]
Note that the response designation control unit 10b of the second configuration example also includes an adaptive law calculation unit similar to the response designation control unit 10a of the first configuration example, and is adapted based on the identified model parameter b1. The input may be calculated, and the adder 17 may add the adaptive law input to calculate the clutch stroke Pcl.
[0136]
Next, a third configuration of the controller 1 will be described with reference to FIG. In addition, about the structure similar to the controller 1b shown in FIG. 5, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. The controller 1c shown in FIG. 6 is different from the controller 1b shown in FIG. 5 in that the response designation control unit 10c includes a parameter scheduler 40. Further, the arithmetic processing in the identifier 31 is different from that of the identifier 30 shown in FIG.
[0137]
The parameter scheduler 40 obtains the reference parameter θbase (a1base, b1base, 0) (corresponding to the reference value of the model parameter of the present invention) using the map shown in FIG. FIG. 7A is an NC / a1base map for obtaining the reference parameter a1base from the clutch rotational speed NC, and three types (Na1, Na2, Na3) according to the size of the gear selection target value NGEAR_cmd of the transmission. Correlation data is set.
[0138]
FIG. 7B is a Pcl / b1base map for obtaining the reference parameter b1base from the clutch stroke Pcl. Three types (Pb1, Pb2, Pb3) are selected according to the magnitude of the gear selection target value NGER_cmd of the transmission. Correlation data is set.
[0139]
Note that the data MAP_dat of the NC / a1base map and the Pcl / b1base map are created based on experiments and simulations and stored in advance in a memory (not shown, corresponding to the storage means of the present invention). Further, the reference parameters a1base and b1base are obtained using a relational expression representing the correlation between the clutch rotational speed NC and the reference parameter a1base and a relational expression representing the correlation between the clutch stroke Pcl and the reference parameter b1base instead of the map. You may do it.
[0140]
The identifier 31 uses the reference parameters a1base and b1base obtained by the parameter scheduler 40, the vector θbase defined by the following equation (34), the KP calculated by the above equation (29), and the above equation (27). The parameter correction value dθ is calculated from the following equation (35) using e_id calculated by
[0141]
[Expression 34]

[0142]
[Expression 35]

[0143]
Then, the identifier 31 calculates a new model parameter θ by the following equation (36). ^T (K) = (a1 (k), b1 (k), c1 (k)) is calculated.
[0144]
[Expression 36]

[0145]
In this manner, the parameter scheduler 40 determines the model parameters (a1, base, b1base, 0) corresponding to the dynamic characteristics (clutch rotational speed NC, clutch stroke Pcl) of the clutch mechanism 4 by the identifier 31. By performing the identification process of b1, c1), even if the dynamic characteristic of the clutch mechanism 4 changes suddenly, the controller 1c can be stably and quickly adapted to the change.
[0146]
Thus, the realization accuracy for the specification of the tracking behavior of the actual clutch rotational speed NC with respect to the change of the clutch rotational speed target value NC_cmd and the convergence behavior of the deviation between the clutch rotational target value NC_cmd and the clutch rotational speed NC caused by the disturbance. Can be improved.
[0147]
Note that the response designation control unit 10c of the third configuration example also includes an adaptive law calculation unit similar to the response designation control unit 10a of the first configuration example, and is adapted based on the identified model parameter b1. The input may be calculated, and the adder 17 may add the adaptive law input to calculate the clutch stroke Pcl.
[0148]
Next, a fourth configuration of the controller 1 will be described with reference to FIG. In addition, about the structure similar to the controller 1c shown in FIG. 6, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. The controller 1d illustrated in FIG. 8 is different from the controller 1c illustrated in FIG. 6 in that the response designation control unit 10d includes the adaptive disturbance observer 50 and does not include an identifier. Further, the processing in the parameter scheduler 41 is different from that in the parameter scheduler 40 shown in FIG.
[0149]
The parameter scheduler 41 applies a map search to the map showing the correlation between the operation parameters such as the clutch rotational speed NC and the clutch stroke Pcl and the model parameters (a1sc, b1sc), and searches the model parameter (a1sc , B1sc). The map data MAP_data is stored in advance in a memory (not shown).
[0150]
The adaptive disturbance observer 50 uses the model parameter schedule values (a1sc, b1sc) obtained by the parameter scheduler 41, the vector θ defined by the following equation (37), and ζ by the above equation (24): The estimated clutch rotational speed (NC_hat) is calculated by the following equation (38).
[0151]
[Expression 37]

[0152]
However, a1sc, b1sc: model parameter schedule values.
[0153]
[Formula 38]

[0154]
Then, the adaptive disturbance observer 50 calculates a deviation (e_dov) between the estimated clutch rotational speed (NC_hat) and the actual clutch rotational speed (NC) by the following equation (39), and the deviation (e_dov) is calculated as follows: The identification value (c1 (k)) of the disturbance component c1 is calculated by substituting it into the recurrence formula of the formula (40).
[0155]
[39]

[0156]
[Formula 40]

[0157]
Where Pdov: identification gain coefficient.
[0158]
Then, the reaching law input calculation unit 15 replaces the model parameter b1 (k) of the above equation (31) with the schedule value b1sc (k) of the model parameter obtained by the parameter scheduler 41 by the following equation (41). The reaching law input (Urch) is calculated.
[0159]
[Expression 41]

[0160]
Also, the equivalent control input calculation unit 12 uses the model parameters a1sc (k) and b1sc (k) of the model parameters obtained by the parameter scheduler 41 as the model parameters a1 (k) and b1 (k) of the above equation (32). The equivalent control input Ueq is calculated by substituting the disturbance component c1 (k) calculated by the above equation (40) into the following equation (42) replaced by.
[0161]
[Expression 42]

[0162]
The adder 17 adds the reaching law input Urch and the equivalent control input Ueq according to the above equation (33), and calculates the clutch stroke Pcl for the clutch mechanism 4.
[0163]
According to the response designation control unit 10d of the controller 1d described above, by identifying only the disturbance component c1 of the model parameters (a1, b1, c1) by the adaptive disturbance observer 50, the clutch stroke Pcl is determined in each control cycle. The amount of calculation required for calculation can be reduced.
[0164]
As a result, the control cycle of the controller 1d can be shortened and the controllability of the clutch mechanism 4 with respect to nonlinear characteristics such as hysteresis, backlash and friction can be improved. It is also possible to use fixed model parameters a1 and b1 without using the parameter scheduler 41.
[0165]
Further, the response designation control unit 10d of the fourth configuration example also includes an adaptation law calculation unit similar to the response designation control unit 10a of the first configuration example, and is adapted based on the scheduled model parameter b1sc. The law input may be calculated, and the adder 17 may add the adaptive law input to calculate the clutch stroke Pcl.
[0166]
Next, as a specific example when the operation of the clutch mechanism 4 is controlled by the controller 1, an execution procedure when the controller 1c having the third configuration is used will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. To do.
[0167]
FIG. 9 is a main operation flowchart of the controller 1c. The controller 1c responds to the operation contents when an accelerator pedal (not shown) or a brake pedal (not shown) is operated by a driver of the vehicle in STEP1. Thus, the driving force index Udrv for setting the driving force applied to the driving wheels 6 (see FIG. 1A) of the vehicle 2 is determined by the following equation (43).
[0168]
[Expression 43]

[0169]
However, Udrv: Driving force index, AP: Accelerator pedal opening, BK: Brake pedaling force, Kbk: Brake pedaling force (0 to maximum) is a coefficient for converting the accelerator pedal opening (0 to -90 degrees).
[0170]
Then, based on the determined driving force index Udrv, the controller 1c determines whether or not to perform a shifting operation of a transmission (not shown) connected to the clutch mechanism 4 (see FIG. 1A) in STEP2. When performing a speed change operation, “transmission control” is performed in which a speed change destination gear is set and the speed change operation of the transmission is performed. In subsequent STEP 3, the controller 1 c executes “clutch control” for controlling the slip ratio of the clutch mechanism 4.
[0171]
Next, the execution procedure of “transmission control” by the controller 1c will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. First, the controller 1c confirms in STEP10 of FIG. 10 whether or not a reverse request is made by the driver of the vehicle. Then, when a speed change operation has been performed, the process branches to STEP 20, and the gear selection target value NGEAR_cmd is set to -1 (reverse).
[0172]
On the other hand, when the reverse request is not made in STEP 10, the process proceeds to STEP 11, and the controller 1c applies the driving force index Udrv and the vehicle speed VP of the vehicle 2 to the Udrv, VP / NGEAR_cmd map shown in the figure, and the gear selection target value. NGEAR_cmd is obtained. The relationship between the gear selection target value NGEAR_cmd and the selected gear is as shown in Table (1) below.
[0173]
[Table 1]

[0174]
In subsequent STEP 12, the controller 1c determines whether or not the gear selection position NGEAR of the transmission matches the gear selection target value NGEAR_cmd. When the gear selection position NGEAR coincides with the gear selection target value NGEAR_cmd, the process proceeds to STEP 15 and no gear shift operation is performed.
[0175]
On the other hand, when the gear selection position NGEAR of the transmission does not coincide with the gear selection target value NGEAR_cmd in STEP 12, the process proceeds to STEP 13 where the controller 10 starts a timer, and in the next STEP 14, “transmission operation process” of the transmission. This subroutine is executed.
[0176]
Here, the transmission operation of the transmission includes the “clutch OFF process” in which the clutch mechanism 4 is in the clutch OFF state and the transmission shift / select mechanism is in the movable state, and the gear of the transmission is shifted by the shift / select mechanism in the clutch OFF state. Three steps of “gear position changing step” for changing the selected position to a position corresponding to the gear selection target value NGEAR_cmd and “clutch ON step” for returning the clutch 2 to the clutch ON state after the end of the “gear position changing step”. It is executed by.
[0177]
Then, in order to grasp the timing from the start of the timer in STEP 13 to the end of each process, the clutch OFF completion time TM_CLOFF, the gear position change completion time TM_SCHG, and the clutch ON completion assuming the completion time of each process Time TM_CLON is preset (TM_CLOFF <TM_SCHG <TM_CLON).
[0178]
FIG. 11 is a flowchart of the “shift operation process” subroutine executed in STEP 14 of FIG. First, the controller 1c executes an OFF operation of the clutch mechanism 4 in STEP30. Then, when the time count tm_shift of the timer exceeds the clutch OFF completion time TM_CLOFF in the next STEP 31, that is, when the “clutch OFF process” is completed, the process proceeds to STEP 32, where the controller 1 uses the shift / select mechanism to An operation of changing the gear selection position to a position corresponding to the gear selection target value NGEAR_cmd is started.
[0179]
Then, when the timer time tm_shift exceeds the gear position change completion time TM_SCHG in the next STEP 33, it is determined that the “gear position changing process” has ended, and the process proceeds to STEP 34, where the controller 1 c Perform ON operation.
[0180]
In subsequent STEP 35, when the timer time tm_shift exceeds the clutch ON completion time TM_CLON, it is determined that the “clutch ON process” has ended, and the controller 1c ends the shift operation process.
[0181]
Next, the execution procedure of “clutch control” will be described according to the flowcharts shown in FIGS. First, in STEP 80, the controller 1c determines whether or not the actual gear selection position NGEAR of the transmission matches the gear selection target value NGEAR_cmd.
[0182]
When the gear selection position NGEAR of the transmission coincides with the gear selection target value NGEAR_cmd at STEP 80, that is, when the gear shift operation is completed, the process proceeds to STEP 90, where the controller 1c is configured to display Udrv, VP / The driving target index SR_cmd_dr is obtained by applying the driving force index Udrv and the actual vehicle speed VP to the SR_cmd map.
[0183]
The data of the Udrv, VP / SR_cmd_dr map is stored in advance in a memory (not shown), and the target slip rate SR_cmd_dr during traveling of the clutch 2 is 0% (clutch ON state, no slip) to 100% (clutch OFF range).
[0184]
On the other hand, when the actual gear selection position NGEAR of the transmission does not coincide with the gear selection target value NGEAR_cmd in STEP80, that is, when the shift operation process is being executed, the process proceeds to STEP81, where the controller 1c determines the time count time tm_shift of the timer. Whether or not the clutch OFF completion time TM_CLOFF is exceeded.
[0185]
When the timer time tm_shift exceeds the clutch OFF time TM_CLOFF, that is, when the gear shift operation process is being executed, the process proceeds to STEP 82 where the controller 1c sets the target slip rate SR_cmd to 100% (clutch OFF state). ) And proceed to STEP 83. In STEP 83, the controller 1c calculates a clutch stroke target value Pcl_cmd corresponding to the target slip ratio (SR_cmd).
[0186]
On the other hand, when the timer time tm_shift exceeds the clutch OFF completion time TM_CLOFF in STEP 81, that is, when the “clutch OFF process” has ended, the process proceeds to STEP 100, where the controller 1c determines that the timer time tm_shift is It is determined whether or not the gear position change completion time TM_SCHG has been exceeded.
[0187]
When the timer time tm_shift exceeds the gear position change completion time TM_SCHG, that is, when the “gear position change process” is completed, the process branches to STEP 110, and the controller 10 sets the target slip ratio SR_cmd to 0. % (Clutch ON state, no slip).
[0188]
On the other hand, when the time count tm_shift of the timer does not exceed the gear position change completion time TM_SCHG in STEP 100, that is, when the “gear position change process” is being executed, the process proceeds to STEP 82, where the controller 1c sets the target slip rate SR_cmd. Is 100% (clutch OFF state).
[0189]
Then, in STEP 83, the controller 1c executes a “slip rate control process” subroutine for controlling the clutch stroke Pcl so that the target slip rate SR_cmd (0 to 100%) is achieved.
[0190]
FIG. 13 is a flowchart of the “slip rate control process” subroutine executed in STEP 83 of FIG. First, the controller 1c calculates the clutch rotational speed target value NC_cmd according to the following equation (44) in STEP120.
[0191]
(44)

[0192]
However, NC_cmd (k): clutch rotational speed target value in the k-th control cycle, NE (k): clutch rotational speed in the k-th control cycle, SR_cmd: target slip ratio.
[0193]
The following STEP121 to STEP125 are processes executed by the response designation control unit 10c (see FIG. 6) provided in the controller 1c. In STEP 121, the parameter scheduler 40 provided in the response designation control unit 10c obtains the reference parameter a1base (k) by applying the clutch rotational speed (NC) to the illustrated NC / a1base map, and also illustrates the illustrated Pcl / b1base. A reference parameter b1base (k) is obtained by applying the clutch stroke Pcl to the map.
[0194]
When the clutch stroke Pcl does not exceed the clutch OFF position Pcl_off in the next STEP 122, that is, when the clutch is not in the clutch OFF state, the process proceeds to STEP 123, and the model parameter is calculated by the above equation (35) by the identifier 31 (see FIG. 6). The correction value dθ is calculated.
[0195]
On the other hand, when the clutch stroke Pcl exceeds the clutch OFF position Pcl_off in STEP 122, that is, when the clutch is in the clutch OFF state, the process branches to STEP 124, and the model parameter correction value dθ is not updated by the identifier 31. As a result, when the clutch rotational speed (NC) in the clutch OFF state does not become 0 (target clutch rotational speed NC_cmd corresponding to the target slip ratio 100%) during execution of the shift operation, the correction value dθ of the model parameter Can be prevented and the disturbance term c1 (k) calculated by the above equation (31) can be prevented from being enlarged.
[0196]
In STEP 124, the identifier 21 calculates the model parameter identification values (a1 (k), b1 (k), c1 (k)) by the above equation (36). In the subsequent STEP 125, the state predictor 21, the equivalent control input calculator 12, the subtractor 13, the switching function value calculator 14, the reaching law input calculator 15, and the adder 17 perform the above equations (13) and ( 31) to (33) are executed, and the clutch stroke Pcl (k) for the clutch mechanism 4 is determined.
[0197]
In this embodiment, the response designation control unit 10 determines the clutch stroke Pcl using the response designation control. However, as the response designation control, sliding mode control, backstepping control, or the like can be used.
[0198]
In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to the clutch mechanism 4 has been described. However, the present invention can also be applied to other types of plants. FIG. 14 shows an example in which the present invention is applied to control of the rotational speed NE (corresponding to the output value of the plant of the present invention) of the engine 100 (corresponding to the plant of the present invention).
[0199]
For example, when the vehicle is stopped from the running state and the engine 100 is shifted to the idle state, as shown in FIG. 14A, the rotational speed NE of the engine 100 is set outside the idle condition (Ar1 in the figure). From within the idle condition (Ar2 in the figure), it is required to smoothly approach the idle target rotational speed NOBJ without causing overshoot.
[0200]
Further, when the engine 100 is in an idling state, an electric load such as an air conditioner or a power steering pump is turned on / off, for example, t in FIG. ₂₀ As shown in FIG. 4, when the engine speed NE decreases, it is required to quickly return the engine speed NE to the idle target speed NOBJ.
[0201]
That is, in the control of the engine speed NE, (1) the smooth followability of the engine speed NE with respect to the change of the target speed, and (2) the target speed and engine when the engine speed NE changes due to disturbance. It is required that the two responsiveness designations, that is, rapid convergence of the deviation of the rotational speed NE, can be set independently and individually.
[0202]
Further, when the engine 100 has a dead time characteristic, (3) it is further required to suppress the influence of the dead time and keep the stability and speed response in the engine speed control well. The
[0203]
Therefore, as shown in FIG. 14B, the opening degree TH of a throttle (not shown) for adjusting the air intake amount to the engine 100 is controlled so that the engine speed NE of the engine 100 matches the target engine speed NE_cmd. By using the controller 101 having the configuration of the present invention, control satisfying the requirements (1) to (3) can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle equipped with a controller which is a plant control device of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of modeling of the transmission mechanism shown in FIG.
FIG. 3 is a control block diagram of a first configuration example of the controller shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a time-series graph illustrating the operation of the controller.
FIG. 5 is a control block diagram of a second configuration example of the controller shown in FIG. 1;
FIG. 6 is an explanatory diagram of a map prepared for obtaining a reference parameter.
FIG. 7 is a control block diagram of a third configuration example of the controller shown in FIG. 1;
FIG. 8 is a control block diagram of a fourth configuration example of the controller shown in FIG. 1;
FIG. 9 is an operation flowchart of the controller.
FIG. 10 is an operation flowchart of the controller.
FIG. 11 is an operation flowchart of the controller.
FIG. 12 is an operation flowchart of the controller.
FIG. 13 is an operation flowchart of the controller.
FIG. 14 is an explanatory diagram when the present invention is applied to engine speed control.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Controller, 2 ... Vehicle, 3 ... Engine, 4 ... Clutch mechanism, 5 ... Drive shaft, 6 ... Drive wheel, 10 (10a, 10b, 10c, 10d) ... Response designation control part, 11 ... Target value filter, 12 ... equivalent control input calculator, 14 ... switching function value calculator, 15 ... reaching law input calculator, 16 ... adaptive law input calculator

Claims (9)

In the plant control apparatus that determines the control input value for the plant so that the output value of the plant matches the target output value,
Filtering means for performing a predetermined filtering operation on the target output value and calculating a filtering target value that converges to the target output value with a response delay;
Based on the output value of the plant and the control input value, output predicting means for calculating an output predicted value that predicts the output value of the plant after the dead time of the plant has elapsed;
Using response specifying control that can variably specify the convergence behavior of the deviation between the filtering target value and the predicted output value, the reaching law input corresponding to the value of the switching function that defines the convergence behavior of the deviation is calculated. And a control input determining means for determining a control input value for the plant based on the reaching law input. The control input determining means calculates an equivalent control input in the response assignment control based on the filtering target value and the predicted output value, and determines a control input value for the plant based on the equivalent control input. The plant control device according to claim 1. The control input determining means calculates an adaptive law input in the response designation type control based on a value of the switching function, and determines a control input value for the plant based on the adaptive law input. The plant control apparatus according to claim 1 or 2. The convergence speed of the deviation between the filtering target value specified by the switching function and the predicted output value is set faster than the convergence speed of the filtering target value specified in the filtering calculation to the target output value. The plant control device according to any one of claims 1 to 3, wherein An identification means for identifying a model parameter for setting a model formula of the plant based on a control input value for the plant and an output value of the plant;
The plant according to any one of claims 1 to 4, wherein the control input determining unit determines a control input value for the plant using the model parameter identified by the identifying unit. Control device. Storage means for storing correlation map data indicating a correlation between an output value of the plant and a reference value of the model parameter that changes in accordance with the output value;
The identification means corrects the reference value obtained by applying an output value of the plant to the correlation map based on a control input value for the plant and an output value of the plant, thereby obtaining the model parameter. The plant control apparatus according to claim 5, wherein the plant control apparatus is identified. Having estimation means for estimating a level of disturbance applied to the plant;
The plant control apparatus according to claim 2, wherein the control input determination unit calculates the equivalent control input using a level of disturbance estimated by the estimation unit. The plant is a transmission mechanism for transmitting power from a drive shaft to a driven shaft via a clutch, and operates at least one of the drive shaft side clutch plate and the driven shaft side clutch plate. And an actuator for changing the distance between the clutch plate on the drive shaft side and the clutch plate on the driven shaft side,
The output of the plant is the rotational speed of the driven shaft, and the control input to the plant is a distance between the clutch plate on the drive shaft side and the clutch plate on the driven shaft side. The plant control device according to claim 7. The plant is an internal combustion engine having intake air amount adjusting means for adjusting the intake air amount,
The output of the plant is the rotational speed of the internal combustion engine, and the control input for the plant is an operation amount for the intake air amount adjusting means. Plant control equipment.

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