JP2002283879A - Acceleration/deceleration control system of vehicle mounting continuously variable transmission - Google Patents
Acceleration/deceleration control system of vehicle mounting continuously variable transmissionInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、無段変速機を備え
た車両の加減速度を制御する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for controlling the acceleration / deceleration of a vehicle having a continuously variable transmission.
【0002】[0002]
【従来の技術】状態空間法を用いたモデルフォローイン
グ制御装置として、図17に示すように、制御対象の状
態量x(t)、規範モデルの状態量xm(t)、および規範モ
デルの出力ym(t)と制御対象の出力y(t)との偏差e(t)
の積分値のすべてを状態量とした拡大システムを定義
し、状態フィードバックを施すことによってロバスト性
を改善したモデル追従型サーボコントローラーが知られ
ている(例えば、「航空宇宙における誘導と制御」西
村、金井、村田共著 コロナ社 pp101〜pp103参
照)。2. Description of the Related Art As a model following control device using a state space method, as shown in FIG. 17, a state quantity x (t) of a control target, a state quantity xm (t) of a reference model, and an output of a reference model are output. deviation e (t) between ym (t) and the output y (t) of the control object
A model-following servo controller that defines an augmented system that uses all of the integral values as state variables and improves robustness by applying state feedback is known (for example, "Guidance and control in aerospace" Nishimura, Kanai and Murata, Corona pp 101-103).
【0003】さらに、モデルフォローイング制御の具体
的な応用例として、CVTなどの無段変速機を備えた車
両の駆動力制御装置がある(例えば、特開平11−10
5584号公報参照)。この装置では、エンジンの最適
燃費(効率)運転線、あるいは燃料カット時のエンジン
ブレーキ特性線に基づいて決定したエンジン運転点拘束
条件、すなわちエンジントルクとエンジン回転速度との
関係を満たしながら、第1目標である目標駆動力に推定
駆動力を一致させるために必要なエンジントルク指令値
と無段変速機の変速比指令値を演算し、それぞれ別個に
制御して二つの指令値を同時に達成するフィードバック
補償器を構成している。Further, as a specific application example of the model following control, there is a driving force control device for a vehicle provided with a continuously variable transmission such as a CVT (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-10).
No. 5584). In this device, while satisfying the engine operating point constraint condition determined based on the optimal fuel consumption (efficiency) operation line of the engine or the engine brake characteristic line at the time of fuel cut, that is, the relationship between the engine torque and the engine rotation speed, the first Feedback that calculates the engine torque command value and the gear ratio command value of the continuously variable transmission required to make the estimated driving force match the target driving force, which is the target, and controls them separately to achieve the two command values simultaneously A compensator is configured.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のシステムを用いて高μ路から低μ路へ進入した場合
に、駆動輪速度や加速度が大きくハンチングすることが
考えられる。この対策として、スリップ状態を検出した
場合はスリップ用(低μ路用)の状態フィードバックゲ
インへ切り換えることが考えられるが、低μ路走行時は
高μ路走行時に比べて達成可能な最大加速度が低下する
ため、目標加速度と実際の加速度との偏差積分値が増加
しやすく、次に高μ路へ復帰した際の加速度の初期応答
を悪化させることになる。However, when the vehicle enters a low μ road from a high μ road by using these systems, it is conceivable that the driving wheel speed and the acceleration are largely hunted. As a countermeasure, it is conceivable to switch to a slip (for low μ road) state feedback gain when a slip state is detected. However, the maximum acceleration that can be achieved when traveling on a low μ road is higher than when traveling on a high μ road. As a result, the integrated value of the deviation between the target acceleration and the actual acceleration tends to increase, and the initial response of the acceleration when the vehicle returns to the high μ road is deteriorated.
【0005】本発明の目的は、低μ路から高μ路へ復帰
したときの加速度の初期応答を向上させることにある。An object of the present invention is to improve the initial response of acceleration when returning from a low μ road to a high μ road.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】発明の一実施の形態を示
す図1および図9に基づいて本発明を説明すると、 (1) 請求項1の発明は、車速を検出する車速検出手
段8と、車速検出値に基づいて車両の加速度を推定する
加速度推定手段4と、車両の目標加速度αw*を設定する
目標加速度設定手段4と、状態空間法を用いたモデルフ
ォローイング制御手法により加速度推定値αwfを目標加
速度αw*に一致させるための操作量を演算してエンジン
1と無段変速機3を制御する制御手段4であって、目標
加速度αw*を入力し加速度指令値αrefを出力する規範
モデル手段4aと、加速度指令値αrefと加速度推定値
αwfとの偏差を積分する積分手段4bと、積分手段4b
の出力を用いて操作量を演算する状態フィードバック手
段4cとを有する制御手段4と、駆動輪のスリップ状態
を検出するスリップ状態検出手段4fとを備え、駆動輪
のスリップ状態に応じて状態フィードバックゲインを切
り換えるとともに、駆動輪がスリップ状態から非スリッ
プ状態へ変化したときは積分手段4bの初期値を0にリ
セットする。 (2) 請求項2の発明は、車速を検出する車速検出手
段8と、車速検出値に基づいて車両の加速度を推定する
加速度推定手段4と、車両の目標加速度αw*を設定する
目標加速度設定手段4と、無段変速機入力軸の回転速度
を検出する回転速度検出手段11と、無段変速機入力軸
の目標回転速度を設定する目標回転速度設定手段4と、
状態空間法を用いたモデルフォローイング制御手法によ
り加速度推定値αwfを目標加速度αw*に一致させるため
の無段変速機入力トルク指令値Tp*と変速比指令値Ip*
を演算してエンジン1と無段変速機3を制御する制御手
段4であって、目標加速度αw*を入力し加速度指令値α
refを出力する規範モデル手段4aと、加速度指令値αr
efと加速度推定値αwfとの偏差を積分する第1の積分手
段4bと、無段変速機入力軸の目標回転速度と回転速度
検出値との偏差を積分する第2の積分手段4eと、第1
および第2の積分手段4b、4eの出力を用いて無段変
速機入力トルク指令値Tp*と変速比指令値Ip*を演算す
る状態フィードバック手段4cとを有する制御手段4
と、駆動輪のスリップ状態を検出するスリップ状態検出
手段4fとを備え、駆動輪のスリップ状態に応じて状態
フィードバックゲインを切り換えるとともに、駆動輪が
スリップ状態から非スリップ状態へ変化したときは第1
および第2の積分手段4b、4eの初期値を0にリセッ
トする。 (3) 請求項3の無段変速機を備えた車両の加減速度
制御装置は、状態フィードバックゲインを切り換えると
きに、切り換え前後で操作量が連続的に変化するように
積分手段4bの初期値を設定する初期値設定手段4を備
える。 (4) 請求項4の無段変速機を備えた車両の加減速度
制御装置は、状態フィードバックゲインを切り換えると
きに、切り換え前後で操作量が連続的に変化するように
第1および第2の積分手段4b、4eの初期値を設定す
る初期値設定手段4を備える。 (5) 請求項5の無段変速機を備えた車両の加減速度
制御装置は、車速検出値と無段変速機入力トルクとに基
づいて状態フィードバックゲインKを切り換えるように
したものである。The present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 9 showing an embodiment of the present invention. (1) The invention of claim 1 includes a vehicle speed detecting means 8 for detecting a vehicle speed. Acceleration estimation means 4 for estimating the acceleration of the vehicle based on the detected vehicle speed, target acceleration setting means 4 for setting a target acceleration αw * of the vehicle, and an acceleration estimation value by a model following control method using the state space method. A control means 4 for controlling the engine 1 and the continuously variable transmission 3 by calculating an operation amount for making αwf equal to the target acceleration αw * , a standard for inputting the target acceleration αw * and outputting an acceleration command value αref. A model means 4a, an integrating means 4b for integrating a deviation between the acceleration command value αref and the estimated acceleration value αwf, and an integrating means 4b
Control means 4 having state feedback means 4c for calculating an operation amount by using the output of the control unit, and slip state detection means 4f for detecting a slip state of the drive wheel, and a state feedback gain according to the slip state of the drive wheel. And when the drive wheels change from the slip state to the non-slip state, the initial value of the integrating means 4b is reset to zero. (2) The invention according to claim 2 is a vehicle speed detecting means 8 for detecting a vehicle speed, an acceleration estimating means 4 for estimating a vehicle acceleration based on a detected vehicle speed value, and a target acceleration setting for setting a target acceleration αw * of the vehicle. Means 4, a rotational speed detecting means 11 for detecting a rotational speed of the input shaft of the continuously variable transmission, a target rotational speed setting means 4 for setting a target rotational speed of the input shaft of the continuously variable transmission,
The continuously variable transmission input torque command value Tp * and the gear ratio command value Ip * for matching the estimated acceleration value αwf to the target acceleration αw * by the model following control method using the state space method .
Is a control means 4 for controlling the engine 1 and the continuously variable transmission 3 by inputting a target acceleration αw * and inputting an acceleration command value α
reference model means 4a for outputting ref, and an acceleration command value αr
a first integrating means 4b for integrating a deviation between ef and the estimated acceleration value αwf, a second integrating means 4e for integrating a deviation between a target rotation speed of the input shaft of the continuously variable transmission and a detected rotation speed, 1
And second integrating means 4b, the control unit 4 and a state feedback unit 4c for calculating a speed change ratio command value Ip * and CVT input torque command value Tp * using the output of 4e
And a slip state detecting means 4f for detecting a slip state of the drive wheel. The state feedback gain is switched according to the slip state of the drive wheel, and the first state is set when the drive wheel changes from the slip state to the non-slip state.
And reset the initial values of the second integrating means 4b and 4e to zero. (3) The acceleration / deceleration control device for a vehicle equipped with the continuously variable transmission according to claim 3, when switching the state feedback gain, sets the initial value of the integrating means 4b so that the operation amount changes continuously before and after the switching. An initial value setting means 4 for setting is provided. (4) The acceleration / deceleration control device for a vehicle including the continuously variable transmission according to claim 4, wherein the first and second integrations are performed such that when the state feedback gain is switched, the operation amount continuously changes before and after the switching. An initial value setting means 4 for setting initial values of the means 4b and 4e is provided. (5) An acceleration / deceleration control device for a vehicle equipped with a continuously variable transmission according to claim 5 switches the state feedback gain K based on a detected vehicle speed and an input torque of the continuously variable transmission.
【0007】上述した課題を解決するための手段の項で
は、説明を分かりやすくするために一実施の形態の図を
用いたが、これにより本発明が一実施の形態に限定され
るものではない。In the section of the means for solving the above-described problem, a diagram of one embodiment is used for easy understanding of the description, but the present invention is not limited to this embodiment. .
【0008】[0008]
【発明の効果】(1) 請求項1の発明によれば、状態
空間法を用いたモデルフォローイング制御手法により加
速度推定値を目標加速度に一致させるための操作量を演
算してエンジンと無段変速機を制御する場合に、駆動輪
のスリップ状態を検出し、駆動輪のスリップ状態に応じ
て状態フィードバックゲインを切り換えるとともに、駆
動輪がスリップ状態から非スリップ状態へ変化したとき
は積分手段の初期値を0にリセットするようにしたの
で、低μ路走行で積分手段の積分値が増加しているとき
に高μ路へ変化しても、無用な積分値が0にリセットさ
れ、高μ路進入後の制御量(例えば加速度やプライマリ
ープーリー回転速度)の応答性を向上させることができ
る。 (2) 請求項2の発明によれば、状態空間法を用いた
モデルフォローイング制御手法により加速度推定値を目
標加速度に一致させるための無段変速機入力トルク指令
値と変速比指令値を演算してエンジンと無段変速機を制
御する場合に、駆動輪のスリップ状態を検出し、駆動輪
のスリップ状態に応じて状態フィードバックゲインを切
り換えるとともに、駆動輪がスリップ状態から非スリッ
プ状態へ変化したときは第1および第2の積分手段の初
期値を0にリセットするようにしたので、低μ路走行で
積分手段の積分値が増加しているときに高μ路へ変化し
ても、無用な積分値が0にリセットされ、高μ路進入後
の制御量(例えば加速度やプライマリープーリー回転速
度)の応答性を向上させることができる。 (3) 請求項3および4の発明によれば、状態フィー
ドバックゲインを切り換えるときに、切り換え前後で操
作量が連続的に変化するように積分手段の初期値を設定
するようにしたので、状態フィードバックゲインの切り
換え前後においても操作量が連続的に変化し、フィード
バック制御系の応答が乱れることがない。 (4) 請求項5の発明によれば、車速検出値と無段変
速機入力トルクとに基づいて状態フィードバックゲイン
を切り換えるようにしたので、無段変速機を備えた車両
のような非線形な制御対象であっても、広い車速域と広
いトルク域において安定でかつ応答の速い制御性能を実
現することができる。(1) According to the first aspect of the present invention, the operation amount for matching the estimated acceleration value to the target acceleration is calculated by the model following control method using the state space method, and the engine is continuously variable. When controlling the transmission, the slip state of the drive wheel is detected, the state feedback gain is switched according to the slip state of the drive wheel, and when the drive wheel changes from the slip state to the non-slip state, the integration means is initialized. Since the value is reset to 0, the useless integral value is reset to 0 even if the integral value of the integrating means is increased while traveling on a low μ road, and the integral value is reset to 0. Responsiveness of the control amount (for example, acceleration or primary pulley rotation speed) after entering can be improved. (2) According to the second aspect of the present invention, the continuously variable transmission input torque command value and the gear ratio command value for matching the estimated acceleration value with the target acceleration are calculated by the model following control method using the state space method. When controlling the engine and the continuously variable transmission, the slip state of the drive wheel is detected, the state feedback gain is switched according to the slip state of the drive wheel, and the drive wheel changes from the slip state to the non-slip state. In such a case, the initial values of the first and second integrating means are reset to 0. Therefore, even when the integrated value of the integrating means is increased while the vehicle is running on a low μ road, a change to a high μ road is useless. The integral value is reset to 0, and the responsiveness of the control amount (for example, acceleration and primary pulley rotation speed) after entering the high μ road can be improved. (3) According to the third and fourth aspects of the present invention, when the state feedback gain is switched, the initial value of the integrating means is set so that the manipulated variable continuously changes before and after the switching. The manipulated variable continuously changes before and after the gain switching, and the response of the feedback control system is not disturbed. (4) According to the fifth aspect of the present invention, the state feedback gain is switched based on the vehicle speed detection value and the continuously variable transmission input torque. Therefore, the non-linear control is performed as in a vehicle having a continuously variable transmission. Even in the case of a target, stable and fast-response control performance can be realized in a wide vehicle speed range and a wide torque range.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】図1は一実施の形態の構成を示す
図である。一実施の形態の車両のパワートレインはエン
ジン1、ロックアップクラッチ付きトルクコンバーター
2および無段変速機(CVT)3から構成される。エン
ジン1は、電子制御式スロットルバルブアクチュエータ
ー(不図示)による吸入空気量制御と、インジェクター
(不図示)による燃料噴射制御と、点火装置(不図示)
による点火時期制御とにより、エンジントルクが制御さ
れる。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment. A power train of a vehicle according to one embodiment includes an engine 1, a torque converter 2 with a lock-up clutch, and a continuously variable transmission (CVT) 3. The engine 1 includes an intake air amount control by an electronically controlled throttle valve actuator (not shown), a fuel injection control by an injector (not shown), and an ignition device (not shown).
, The engine torque is controlled.
【0010】ロックアップクラッチ付きトルクコンバー
ター2のロックアップクラッチは、極低速域でのみ開放
して停車と発進とを可能にし、さらに振動をダンピング
する。一方、中高速域ではロックアップクラッチを締結
して伝達効率を向上させる。無段変速機3は、ベルトを
張るプライマリープーリーとセカンダリープーリーの有
効半径を油圧機構(不図示)で調節して変速比を可変に
する。なお、無段変速機3はベルト式に限定されず、例
えばトロイダル式でもよい。The lock-up clutch of the torque converter 2 with a lock-up clutch is released only in an extremely low speed range to enable the vehicle to stop and start, and to further dampen vibration. On the other hand, in the middle to high speed range, the lock-up clutch is engaged to improve the transmission efficiency. The continuously variable transmission 3 adjusts the effective radii of the primary pulley and the secondary pulley on which the belts are stretched by a hydraulic mechanism (not shown) to make the speed ratio variable. The continuously variable transmission 3 is not limited to a belt type, and may be, for example, a toroidal type.
【0011】加減速度コントローラー4、エンジントル
クコントローラー5およびCVT&クラッチコントロー
ラー6はそれぞれ、マイクロコンピューターとROM、
RAM、A/Dコンバーター、各種タイマーなどの周辺
回路や、通信回路、各種アクチュエーターの駆動回路な
どを備え、互いに高速通信線13を介して通信を行う。The acceleration / deceleration controller 4, the engine torque controller 5, and the CVT & clutch controller 6 are respectively a microcomputer, a ROM,
Peripheral circuits such as a RAM, an A / D converter, and various timers, a communication circuit, and a drive circuit for various actuators are provided, and communicate with each other via a high-speed communication line 13.
【0012】加減速度コントローラー4は、車速検出値
にバンドパスフィルター処理を施して車両の加速度αwf
を推定し、この加速度推定値αwfを加速度検出値とし
て、目標加速度αw*に対する加速度推定値αwfの望まし
い応答を演算する規範モデル出力αrefにフィードバッ
クし、加速度フィードバック制御を行う。加減速度コン
トローラー4には、アクセルペダルの踏み込み量(以
下、アクセル開度と呼ぶ)Apoを検出するアクセルセン
サー7と、駆動輪14および従動輪(不図示)の周速
(以下、車輪速および車体速と呼ぶ)Vw、Vbを検出す
るための車輪速センサー8とが接続される。The acceleration / deceleration controller 4 performs a band-pass filter process on the detected vehicle speed to calculate the vehicle acceleration αwf
Estimating a, as an acceleration detection value of the acceleration estimate Arufawf, fed back to the reference model output αref for calculating the desired response of the acceleration estimate Arufawf for target acceleration .alpha.w *, performs acceleration feedback control. The acceleration / deceleration controller 4 includes an accelerator sensor 7 for detecting an amount of depression of an accelerator pedal (hereinafter, referred to as an accelerator opening) Apo, and peripheral speeds (hereinafter, wheel speed and vehicle body) of drive wheels 14 and driven wheels (not shown). The speed is connected to a wheel speed sensor 8 for detecting Vw and Vb.
【0013】エンジントルクコントローラー5は、吸入
空気量制御、燃料噴射制御および点火時期制御によりエ
ンジン1のトルクを制御する。エンジントルクコントロ
ーラー5には、エンジン1の回転速度ωeを検出するた
めのクランク角センサー9が接続される。CVT&クラ
ッチコントローラー6は、油圧機構(不図示)を制御し
て無段変速機3の変速比を制御する。CVT&クラッチ
コントローラー6には無段変速機3のプライマリープー
リーの回転速度ωpを検出するためのプライマリー速度
センサー10と、セカンダリープーリーの回転速度ωs
を検出するためのセカンダリー速度センサー11とが接
続される。The engine torque controller 5 controls the torque of the engine 1 by controlling the amount of intake air, controlling fuel injection, and controlling ignition timing. A crank angle sensor 9 for detecting the rotation speed ωe of the engine 1 is connected to the engine torque controller 5. The CVT & clutch controller 6 controls a hydraulic mechanism (not shown) to control the speed ratio of the continuously variable transmission 3. The CVT & clutch controller 6 has a primary speed sensor 10 for detecting the rotation speed ωp of the primary pulley of the continuously variable transmission 3 and the rotation speed ωs of the secondary pulley.
Is connected to a secondary speed sensor 11 for detecting the speed.
【0014】図2は、一実施の形態の加速度制御プログ
ラムを示すフローチャートである。このフローチャート
により、一実施の形態の動作を説明する。加減速度コン
トローラー4のマイクロコンピューターは、所定の時間
間隔、例えば10msecごとにこの制御プログラムを実行
する。FIG. 2 is a flowchart showing an acceleration control program according to one embodiment. The operation of the embodiment will be described with reference to this flowchart. The microcomputer of the acceleration / deceleration controller 4 executes this control program at predetermined time intervals, for example, every 10 msec.
【0015】ステップ1において、アクセルセンサー7
からアクセル開度Apoを読み込む。ステップ2では、車
輪速センサー8からのパルス信号を計測してタイヤの有
効半径Rに対する駆動輪14および従動輪の周速、すな
わち車輪速Vwおよび車体速Vbを検出する。なお、高μ
路走行時には車輪速Vwと車体速Vbは等しい。In step 1, the accelerator sensor 7
The accelerator opening Apo is read from. In step 2, a pulse signal from the wheel speed sensor 8 is measured to detect a peripheral speed of the driving wheel 14 and the driven wheel with respect to the effective radius R of the tire, that is, a wheel speed Vw and a vehicle body speed Vb. Note that high μ
During road running, the wheel speed Vw and the vehicle speed Vb are equal.
【0016】ステップ20では、ステップ2で検出され
た車輪速Vwおよび車体速Vbを用いてスリップ状態の判
断を行う。スリップ状態の判断は次のようにして行う。
スリップ率(=|Vb−Vw|/Vb)が所定値α1より大
きい状態が所定時間以上Ton1継続したらスリップ状態
にあると判断し、スリップ率が所定値β1(<α1)より
小さい状態が所定時間Toff1(>Ton1)以上継続した
らスリップ状態が解消されたと判断する。なお、スリッ
プ率の代わりにスリップ量(=|Vb−Vw|)を用いて
スリップ状態の判断を行ってもよい。すなわち、スリッ
プ量が所定値α2より大きい状態が所定時間Ton2以上継
続したらスリップ状態にあると判断し、スリップ量が所
定値β2(<α2)より小さい状態が所定時間Toff2(>
Ton2)以上継続したらスリップ状態が解消されたと判
断する。スリップ状態の判断方法はこの実施の形態の判
断方法に限定されず、他の多くの方法を用いることがで
きる。スリップ時にはスリップフラグfsに1をセット
し、非スリップ時には0をセットする。In step 20, a slip state is determined using the wheel speed Vw and the vehicle speed Vb detected in step 2. The slip state is determined as follows.
If the state in which the slip ratio (= | Vb−Vw | / Vb) is greater than the predetermined value α1 continues for a predetermined period of time Ton1, it is determined that the vehicle is in the slip state, and the state in which the slip ratio is smaller than the predetermined value β1 (<α1) is the predetermined time If Toff1 (> Ton1) or more continues, it is determined that the slip state has been eliminated. The slip state may be determined using the slip amount (= | Vb-Vw |) instead of the slip ratio. That is, if the state in which the slip amount is larger than the predetermined value α2 continues for the predetermined time Ton2 or longer, it is determined that the vehicle is in the slip state, and the state in which the slip amount is smaller than the predetermined value β2 (<α2) is the predetermined time Toff2 (>).
Ton2) If it continues for more than this, it is determined that the slip state has been resolved. The determination method of the slip state is not limited to the determination method of this embodiment, and many other methods can be used. At the time of slip, 1 is set to the slip flag fs, and at the time of non-slip, 0 is set.
【0017】続くステップ3で、CVT&クラッチコン
トローラー6から高速通信線13を介して無段変速機3
のプライマリープーリー(入力軸)の回転速度ωp、セ
カンダリープーリー(出力軸)の回転速度ωsおよび変
速比Ip(=ωp/ωs)を読み込むとともに、エンジン
トルクコントローラー5から高速通信線13を介してエ
ンジン1の回転速度ωeを読み込む。In the following step 3, the continuously variable transmission 3 is transmitted from the CVT & clutch controller 6 via the high-speed communication line 13.
The rotation speed ωp of the primary pulley (input shaft), the rotation speed ωs of the secondary pulley (output shaft), and the speed ratio Ip (= ωp / ωs) are read from the engine 1 via the high-speed communication line 13 from the engine torque controller 5. Read the rotation speed ωe of.
【0018】ステップ4において、アクセル開度Apoと
車輪速Vwとに基づいて目標加速度αw*を演算する。具
体的には、図3に示すようなアクセル開度Apoと車輪速
Vwに対する目標加速度αw*のマップを設定しておき、
検出したアクセル開度Apoと車輪速Vwに対する目標加
速度αw*を表引き演算する。なお、自動車速制御中の場
合はセットスイッチ、アクセラレートスイッチ、コース
トスイッチなどの目標車速の設定操作に応じて目標加速
度αw*を設定する。In step 4, a target acceleration αw * is calculated based on the accelerator opening Apo and the wheel speed Vw. Specifically, a map of the target acceleration αw * with respect to the accelerator opening Apo and the wheel speed Vw as shown in FIG.
A target acceleration αw * with respect to the detected accelerator opening Apo and wheel speed Vw is calculated by lookup. When the vehicle speed is being controlled, the target acceleration αw * is set in accordance with a target vehicle speed setting operation such as a set switch, an accelerator switch, or a coast switch.
【0019】ステップ5では、車輪速Vwにバンドパス
フィルター処理を施して加速度推定値αwfを演算する。
以下、加速度推定値αwfの演算方法を説明する。In step 5, a band pass filter process is performed on the wheel speed Vw to calculate an estimated acceleration value αwf.
Hereinafter, a method of calculating the estimated acceleration value αwf will be described.
【0020】まず、車輪速Vwを入力とし加速度推定値
αwfを出力とする連続時間系の伝達関数Gbp(s)を次の
ように記述する。First, a transfer function Gbp (s) of a continuous time system in which the wheel speed Vw is input and the estimated acceleration value αwf is output is described as follows.
【数1】 (1)式において、sはラプラス演算子、ωnは固有角
周波数、ζnは減衰率であり、ωnとζnは車輪速検出値
Vwに含まれるノイズレベルに応じて決定する。(Equation 1) In the expression (1), s is a Laplace operator, ωn is a natural angular frequency, Δn is an attenuation rate, and ωn and Δn are determined according to a noise level included in the detected wheel speed value Vw.
【0021】次に、この伝達関数Gbp(s)を状態ベクト
ルによる表現に変換すると、図4に示すブロック線図で
表され、状態変数ベクトルxfを用いた状態方程式と出
力方程式は次のように記述される。Next, when this transfer function Gbp (s) is converted into a representation by a state vector, it is represented by a block diagram shown in FIG. 4, and a state equation and an output equation using the state variable vector xf are as follows. Is described.
【数2】 (2)式において、Af、Bf、Cf、Dfは固有角周波数
ωnや減衰率ζnから決まる定数行列である。(Equation 2) In the equation (2), Af, Bf, Cf, and Df are constant matrices determined from the natural angular frequency ωn and the attenuation rate ζn.
【0022】バンドパスフィルターの出力である加速度
推定値αwf以外に、バンドパスフィルターの内部状態変
数ベクトルxfを算出するために、(2)式に示す連続
時間系の状態方程式と出力方程式の形で演算を行う。ま
た、加速度制御用状態フィードバック補償器の設計を連
続時間系で行うために積分演算をオイラー積分とする
と、上記(2)式の状態方程式と出力方程式を、実際に
マイクロコンピューターのソフトウエアで実行可能な差
分方程式として次のように表すことができる。In order to calculate the internal state variable vector xf of the bandpass filter in addition to the estimated acceleration value αwf which is the output of the bandpass filter, the state equation and the output equation of the continuous time system shown in the equation (2) are used. Perform the operation. If the integration operation is Euler integration in order to design a state feedback compensator for acceleration control in a continuous time system, the state equation and the output equation of the above equation (2) can be actually executed by microcomputer software. It can be expressed as a simple difference equation as follows.
【数3】 (3)式において、Tsmpはサンプリング周期であり、
この実施の形態では10msecである。また、(k)は現
在値、(k−n)はnサンプリング周期前の値を示す。
この(3)式を実行して加速度推定値αwfを求める。(Equation 3) In the equation (3), Tsmp is a sampling period,
In this embodiment, it is 10 msec. Also, (k) indicates the current value, and (kn) indicates the value before n sampling periods.
The estimated acceleration value αwf is obtained by executing the equation (3).
【0023】ステップ6では、エンジントルク指令値T
e*から実際のエンジントルクTeまでを簡易な一次遅れ
モデルとし、エンジントルク指令値Te*に対する実際の
エンジントルクTeを推定する。まず、エンジントルク
指令値Te*から実際のエンジントルクTeまでの連続時
間系の伝達関数Geng(s)を次のように記述する。In step 6, the engine torque command value T
A simple first-order lag model from e * to the actual engine torque Te is used to estimate the actual engine torque Te with respect to the engine torque command value Te * . First, the transfer function Geng (s) of the continuous time system from the engine torque command value Te * to the actual engine torque Te is described as follows.
【数4】 (4)式において、Tengは時定数である。(Equation 4) In the equation (4), Teng is a time constant.
【0024】(4)式をタスティン近似などで離散化
し、実際にマイクロコンピューターのソフトウエアで実
行可能な差分方程式を求めて実行する。Equation (4) is discretized by Tustin approximation or the like, and a difference equation that can be actually executed by software of a microcomputer is obtained and executed.
【数5】 (5)式において、TEN0、TEN1、TED1は時定数Teng
およびサンプリング周期Tsmpから決まる定数である。(Equation 5) In equation (5), TEN0, TEN1, and TED1 are time constants Teng
And the sampling period Tsmp.
【0025】ステップ7では、図5に示すような予め設
定したエンジン運転点拘束線マップから、エンジントル
ク推定値Teに対応するエンジン回転速度ωeを表引き演
算する。エンジン運転点拘束線マップ図5において、正
のトルク域ではエンジン最適燃費運転線を拘束線として
用い、負のトルク域ではエンジンブレーキ特性線を拘束
線として用いる。なお、エンジン最適燃費運転線はエン
ジン等出力線上の最も燃料消費量が少ないエンジン運転
点を連ねた特性線である。また、エンジンブレーキ特性
線はスロットルバルブ全閉で、且つ燃料カット時のエン
ジン運転点であり、このエンジンブレーキ特性線に沿っ
て制御することにより、無段変速機3のダウンシフト時
のエンジンブレーキ制御を可能にする。In step 7, an engine rotational speed ωe corresponding to the estimated engine torque Te is looked up from a preset engine operating point constraint line map as shown in FIG. Engine Operating Point Constraint Line Map In FIG. 5, the engine optimal fuel economy operation line is used as a constraint line in a positive torque range, and the engine brake characteristic line is used as a constraint line in a negative torque range. Note that the engine optimum fuel consumption operation line is a characteristic line connecting engine operation points on the output line such as the engine where the fuel consumption is the smallest. The engine brake characteristic line is the engine operating point when the throttle valve is fully closed and the fuel is cut. By controlling along the engine brake characteristic line, the engine brake control during the downshift of the continuously variable transmission 3 is performed. Enable.
【0026】ここで、トルクコンバーター2のロックア
ップクラッチが締結された状態を考えると、エンジン回
転速度ωeは無段変速機3のプライマリープーリー(入
力軸)の回転速度ωpに等しい。そこで、図5のマップ
から表引き演算して求めたエンジン回転速度ωeを目標
プライマリープーリー回転速度(無段変速機入力軸回転
速度)ωp*とする。そして、目標プライマリープーリー
回転速度ωp*と実際のプライマリープーリーの回転速度
ωpとの偏差を積分した値Zを算出する。Here, considering the state in which the lock-up clutch of the torque converter 2 is engaged, the engine rotation speed ωe is equal to the rotation speed ωp of the primary pulley (input shaft) of the continuously variable transmission 3. Therefore, the engine rotational speed ωe obtained by performing a lookup calculation from the map of FIG. 5 is set as a target primary pulley rotational speed (input shaft rotational speed of the continuously variable transmission) ωp * . Then, a value Z is calculated by integrating the deviation between the target primary pulley rotation speed ωp * and the actual rotation speed ωp of the primary pulley.
【数6】 (Equation 6)
【0027】ステップ8において、加速度フィードバッ
ク制御でゲイン切り換えを行うための運転領域判定を行
う。この実施の形態では、図6に示すように、車輪速V
wの値と無段変速機3の入力トルクTpの符号とに基づい
て運転領域を6分割し、ゲインKの切り換えを行う。な
お、トルクコンバーター2のロックアップクラッチが締
結された状態では、無段変速機3の入力トルクTpはエ
ンジントルクTeに等しい。In step 8, an operation range determination for performing gain switching by acceleration feedback control is performed. In this embodiment, as shown in FIG.
The operating area is divided into six based on the value of w and the sign of the input torque Tp of the continuously variable transmission 3, and the gain K is switched. When the lock-up clutch of the torque converter 2 is engaged, the input torque Tp of the continuously variable transmission 3 is equal to the engine torque Te.
【0028】ゲインKにはスリップ時(フラグfs=
1)と非スリップ時(fs=0)とで異なる値を設定す
る。この実施の形態では高μ路走行時の非スリップ用ゲ
インをKhとし、低μ路走行時のスリップ用ゲインをKl
(<Kh)とする。そして、車輪速Vwと無段変速機入力
トルクTpによる分割領域とスリップの有無によりゲイ
ンKを選択する。これにより、スリップ時には、制御量
(加速度、プライマリープーリー回転速度)の応答性を
緩慢にしてスリップの影響を抑制することができる。The gain K is set at the time of slip (flag fs =
Different values are set for 1) and when no slip occurs (fs = 0). In this embodiment, the non-slip gain when traveling on a high μ road is Kh, and the slip gain when traveling on a low μ road is Kl.
(<Kh). Then, the gain K is selected based on the divided region based on the wheel speed Vw and the input torque Tp of the continuously variable transmission and the presence or absence of slip. Thereby, at the time of a slip, the response of the control amount (acceleration, primary pulley rotation speed) can be made slow to suppress the influence of the slip.
【0029】1サンプリング周期前の運転領域と今回の
サンプリング周期における運転領域とが同一領域の場合
はステップ10へ進み、異なる場合はステップ9へ進
む。ステップ9では、状態フィードバックゲインの切り
換えの準備として、加速度制御用フィードバック補償器
内の2個の積分器の初期値を算出する。具体的には、予
めROMに記憶した各運転領域に対応した状態フィード
バックゲイン定数行列の中から、1サンプリング周期前
の運転領域に対応したKold、今回の運転領域に対応し
たKnewを選択する。ゲイン切り換え前後で補償器出力
Uが連続的に変化するように、後述する状態フィードバ
ック演算の(15)式を解いた次式を用いて、加速度偏
差積分器の初期値Xi_iniと、プライマリープーリー回
転速度偏差積分器の初期値Ziniを算出する。If the operation region one sampling period before and the operation region in the current sampling period are the same region, the process proceeds to step 10, and if they are different, the process proceeds to step 9. In step 9, in preparation for switching the state feedback gain, the initial values of the two integrators in the feedback compensator for acceleration control are calculated. Specifically, from the state feedback gain constant matrix corresponding to each operation region stored in the ROM in advance, Kold corresponding to the operation region one sampling cycle before and Knew corresponding to the current operation region are selected. The initial value Xi_ini of the acceleration deviation integrator and the primary pulley rotation speed are determined by using the following equation obtained by solving the equation (15) of the state feedback calculation described later so that the compensator output U continuously changes before and after the gain switching. An initial value Zini of the deviation integrator is calculated.
【数7】 (7)式において、(k)は今回のサンプリング周期に
おける値を示し、(k−1)は1サンプリング周期前の
値を示す。(Equation 7) In equation (7), (k) indicates a value in the current sampling cycle, and (k-1) indicates a value one sampling cycle before.
【0030】ただし、この実施の形態では低μ路(スリ
ップ状態fs=1)を走行しているときに高μ路(非ス
リップ状態fs=0)へ変化した場合には、加速度偏差
積分器の初期値Xi_iniとプライマリープーリー回転速
度偏差積分器のZiniをともに0にリセットする。つま
り、加速度偏差積分器の積分値Xiとプライマリープー
リー回転速度偏差積分器の積分値Zをともに0にリセッ
トする。これにより、低μ路走行で偏差積分値Xi、Z
が増加しているときに高μ路へ変化しても、無用な偏差
積分値Xi、Zが0にリセットされ、高μ路進入後の制
御量(加速度、プライマリープーリー回転速度)の応答
性を向上させることができる。However, in this embodiment, when the vehicle travels on a low μ road (slip state fs = 1) and changes to a high μ road (non-slip state fs = 0), an acceleration deviation integrator is used. The initial value Xi_ini and the primary pulley rotation speed deviation integrator Zini are both reset to zero. That is, the integral Xi of the acceleration deviation integrator and the integral Z of the primary pulley rotational speed deviation integrator are both reset to zero. As a result, the deviation integrated values Xi, Z
Even if the road changes to a high μ road while increasing, unnecessary deviation integral values Xi and Z are reset to 0, and the response of the control amount (acceleration, primary pulley rotation speed) after entering the high μ road is reduced. Can be improved.
【0031】ステップ10において、加速度制御用フィ
ードバック補償器の演算を行う。この実施の形態では、
実用的な線形制御手法の一つである「モデルフォローイ
ング制御」を用いる。以下にその制御系設計手法を説明
する。In step 10, the operation of the acceleration control feedback compensator is performed. In this embodiment,
"Model following control", which is one of the practical linear control methods, is used. The control system design method will be described below.
【0032】まず、制御系設計用のプラントモデルの導
出を行う。図7に示す無段変速機入力トルク指令値Tp*
および変速比指令値Ip*を入力とし、駆動輪加速度推定
値αwfおよびプライマリー回転速度ωpを出力とする非
線形車両モデルを特定運転点(Tp0、Ip0、ωp0)で線
形近似したモデルを次式に示す。First, a plant model for control system design is derived. The continuously variable transmission input torque command value Tp * shown in FIG.
The following equation shows a model obtained by linearly approximating a non-linear vehicle model having the input of the gear ratio command value Ip * and the estimated drive wheel acceleration value αwf and the primary rotational speed ωp at specific operating points (Tp0, Ip0, ωp0). .
【数8】 (8)式および図7において、Teはエンジントルク、
Tpは無段変速機入力トルク、Tineはイナーシャトル
ク、Ipは無段変速機変速比、ωeはエンジン回転速度、
ωpは無段変速機プライマリープーリー回転速度、ωwは
駆動輪回転速度(Vw=R・ωw)、Vwは駆動輪速度、
αwは駆動輪加速度、Mは車両質量、Rはタイヤの有効
半径、Ifはファイナルギア比、T1はエンジントルク系
の時定数(=Teng)、T2は変速比サーボ系の時定数、
J1はエンジン1から無段変速機3のプライマリープー
リーまでのイナーシャである。(Equation 8) In equation (8) and FIG. 7, Te is the engine torque,
Tp is the input torque of the continuously variable transmission, Tine is the inertia torque, Ip is the transmission ratio of the continuously variable transmission, ωe is the engine speed,
ωp is the continuously variable transmission primary pulley rotation speed, ωw is the driving wheel rotation speed (Vw = R · ωw), Vw is the driving wheel speed,
αw is the drive wheel acceleration, M is the vehicle mass, R is the effective radius of the tire, If is the final gear ratio, T1 is the time constant of the engine torque system (= Teng), T2 is the time constant of the speed ratio servo system,
J1 is the inertia from the engine 1 to the primary pulley of the continuously variable transmission 3.
【0033】(8)式に示す線形近似車両モデルに対し
て、(2)式に示すバンドパスフィルターモデルと、下
記(9)式に示すエンジン運転点拘束条件に関する偏差
積分モデルとを結合した拡大系モデルを制御系設計用プ
ラントモデルとする。The linear approximation vehicle model represented by the equation (8) is expanded by combining a bandpass filter model represented by the equation (2) and a deviation integral model relating to the engine operating point constraint condition represented by the following equation (9). Let the system model be a plant model for control system design.
【数9】 (9)式において、kaは定数であり、エンジン運転点
拘束条件に関する非線形マップを特定点で線形近似した
ものである。(Equation 9) In the equation (9), ka is a constant, which is obtained by linearly approximating a non-linear map relating to the engine operating point constraint condition at a specific point.
【0034】拡大系のプラントモデルを図8に示す状態
ベクトルを用いたブロック線図で表し、連続時間系の状
態方程式および出力方程式の形で次のように記述する。
ただし、トルクコンバーター2のロックアップクラッチ
締結状態の場合は、無段変速機3の入力トルクTpはエ
ンジントルクTeに等しい。The plant model of the enlarged system is represented by a block diagram using the state vector shown in FIG. 8, and is described as follows in the form of a state equation and an output equation of a continuous time system.
However, when the lock-up clutch of the torque converter 2 is engaged, the input torque Tp of the continuously variable transmission 3 is equal to the engine torque Te.
【数10】 (10)式において、入力数2、出力数1、状態数6で
あり、Ap、Bp、Cp、Dpは定数行列である。また、T
p*は無段変速機3の入力トルク指令値、Ip*は無段変速
機3の変速比指令値である。さらに、xf1、xf2は、
(1)式に示す二次式で表したバンドパスフィルターの
内部状態変数ベクトルxfの要素である。(Equation 10) In the equation (10), the number of inputs is 2, the number of outputs is 1, and the number of states is 6, and Ap, Bp, Cp, and Dp are constant matrices. Also, T
p * is an input torque command value of the continuously variable transmission 3, and Ip * is a speed ratio command value of the continuously variable transmission 3. Further, xf1 and xf2 are:
This is an element of the internal state variable vector xf of the bandpass filter represented by the quadratic expression shown in Expression (1).
【0035】目標加速度αw*に対する加速度推定値αwf
の望ましい応答性を示す規範モデルを一次遅れとし、そ
の伝達関数、状態方程式および出力方程式を次のように
表す。The estimated acceleration value αwf for the target acceleration αw *
Is defined as a first order lag, and its transfer function, state equation, and output equation are expressed as follows.
【数11】 (11)式において、Tαwは時定数である。[Equation 11] In equation (11), Tαw is a time constant.
【0036】以上の拡大系プラントモデルと規範モデル
に、「状態フィードバックによるモデルフォローイング
制御手法」を用いて加速度サーボ系を構成した場合の制
御ブロック図を図9に示す。なお、図9において太線は
ベクトルを表し、細線はスカラーを表す。FIG. 9 shows a control block diagram in the case where an acceleration servo system is configured using the “model following control method by state feedback” for the above-described expanded system plant model and reference model. In FIG. 9, a thick line indicates a vector, and a thin line indicates a scalar.
【0037】このような補償器を構成することによっ
て、規範モデル出力の加速度指令値αrefに加速度推定
値αwfが定常偏差なく一致する。また同時に、状態フィ
ードバックによってすべての状態変数が安定化される。
つまり、状態変数の一つである無段変速機3のプライマ
リープーリー(入力軸)の回転速度偏差積分値Zも安定
化されるため、結果として無段変速機3のプライマリー
プーリーの目標回転速度ωp*に実回転速度ωpが定常偏
差なく一致する。By configuring such a compensator, the estimated acceleration value αwf matches the acceleration command value αref of the reference model output without a steady-state deviation. At the same time, all state variables are stabilized by state feedback.
That is, since the integral value Z of the rotational speed deviation of the primary pulley (input shaft) of the continuously variable transmission 3, which is one of the state variables, is stabilized, as a result, the target rotational speed ωp of the primary pulley of the continuously variable transmission 3 is obtained. The actual rotation speed ωp matches * without a steady-state deviation.
【0038】図9に示す状態フィードバックゲインK
(定数行列)は、上述した拡大系プラントモデルと規範
モデルをさらに結合した図10に示す結合モデルに対し
て、一般的な「最適レギュレーター手法」などを用いて
求める。ただし、規範モデル出力の加速度指令値αref
と推定加速度αwfの偏差積分量をXiとする。The state feedback gain K shown in FIG.
The (constant matrix) is obtained by using a general “optimum regulator method” or the like with respect to the combined model shown in FIG. 10 in which the above-described expanded plant model and reference model are further combined. However, the acceleration command value αref of the reference model output
And the integral of the deviation between the estimated acceleration αwf and Xi.
【数12】 (Equation 12)
【0039】次に、実際の処理をマイクロコンピュータ
ーのソフトウエアで実行可能な差分方程式の形に表す。
まず、規範モデルの演算は次の差分方程式により実行す
る。Next, the actual processing is represented in the form of a difference equation executable by software of the microcomputer.
First, the calculation of the reference model is performed by the following difference equation.
【数13】 (13)式において、MAN0、MAN1、MAD1は上記(1
1)式をタスティン近似などで離散化して得られた定数
である。次に、加速度の偏差積分演算は次の差分方程式
により実行する。(Equation 13) In the equation (13), MAN0, MAN1, and MAD1 are the above (1)
It is a constant obtained by discretizing equation (1) by Tustin approximation or the like. Next, the acceleration deviation integral calculation is executed by the following difference equation.
【数14】 さらに、状態フィードバック演算は次式により実行す
る。[Equation 14] Further, the state feedback calculation is executed by the following equation.
【数15】 そして、次式によりエンジントルク指令値Te*を決定す
る。(Equation 15) Then, the engine torque command value Te * is determined by the following equation.
【数16】 (16)式において、Lは無段変速機3のロックアップ
クラッチ非締結時のトルクコンバーターのスリップ率の
関数である。なお、ロックアップクラッチの締結状態と
非締結状態はCVT&クラッチコントローラー6により
検出され、エンジンコントローラー5へ送信される。(Equation 16) In equation (16), L is a function of the slip ratio of the torque converter when the lockup clutch of the continuously variable transmission 3 is not engaged. The engagement state and the non-engagement state of the lock-up clutch are detected by the CVT & clutch controller 6 and transmitted to the engine controller 5.
【0040】ステップ11において、加速度制御用モデ
ルフォローイング補償器で演算されたエンジントルク指
令値Te*、変速比指令値Ip*に上下限リミッター処理を
施し、エンジントルクコントローラー5およびCVT&
クラッチコントローラー6で達成可能な値にそれぞれ制
限し、最終的なエンジントルク指令値Te*および変速比
指令値Ip*とする。続くステップ12では、エンジント
ルク指令値Te*をエンジントルクコントローラー5へ、
変速比指令値Ip*をCVT&クラッチコントローラー6
へそれぞれ高速通信線13を介して出力する。エンジン
トルクコントローラー5はエンジントルクTeが指令値
Te*となるように制御し、CVT&クラッチコントロー
ラー6は無段変速機3の変速比Ipが目標値Ip*となる
ように制御する。In step 11, upper and lower limiters are applied to the engine torque command value Te * and the gear ratio command value Ip * calculated by the acceleration control model following compensator, and the engine torque controller 5 and the CVT &
The values are limited to values achievable by the clutch controller 6, and are set as final engine torque command values Te * and speed ratio command values Ip * . In the following step 12, the engine torque command value Te * is sent to the engine torque controller 5,
Speed ratio command value Ip * is converted to CVT & clutch controller 6
Are output via the high-speed communication line 13 respectively. The engine torque controller 5 controls the engine torque Te to be the command value Te *, and the CVT & clutch controller 6 controls the speed ratio Ip of the continuously variable transmission 3 to be the target value Ip * .
【0041】次に、上記一実施の形態の中の本願発明に
係わる部分を整理して説明する。まず、説明を簡単にす
るために、スリップ状態と非スリップ状態でゲインを切
り換えず、Kl=Kh=Kとして説明する。Next, the parts related to the present invention in the above embodiment will be summarized and described. First, for the sake of simplicity, the description will be made on the assumption that Kl = Kh = K without switching the gain between the slip state and the non-slip state.
【0042】上述したように、従来の加減速度制御装置
では線形制御理論に基づく線形コントローラーを、無段
変速機を備えた車両のような非線形な制御対象に適用す
る際に、例えば図17に示すように、サーボコントロー
ラーの内部状態量、すなわち規範モデルの出力ym(t)と
制御対象の出力y(t)との偏差e(t)の積分値と無関係
に、状態フィードバックゲインK1、K2、K3を制御途
中で切り換えているので、ゲイン切り換え前後で操作
量、すなわちコントローラーの出力u(t)が急変し、応
答が乱れたりして制御性能が悪化するという問題があ
る。As described above, in the conventional acceleration / deceleration control device, when a linear controller based on the linear control theory is applied to a non-linear control object such as a vehicle having a continuously variable transmission, for example, as shown in FIG. Thus, the state feedback gains K1, K2, and K3 are independent of the internal state quantity of the servo controller, that is, the integral value of the deviation e (t) between the output ym (t) of the reference model and the output y (t) of the control object. Is controlled in the middle of the control, there is a problem that the operation amount, that is, the output u (t) of the controller changes suddenly before and after the gain is switched, and the response is disturbed and the control performance is deteriorated.
【0043】このような従来の加減速度制御装置の問題
を解決するために、この実施の形態では、目標加速度と
目標無段変速機入力軸回転速度(この実施の形態では、
目標エンジン回転速度に等しい)を同時に達成するため
の無段変速機を備えた車両の加減速度制御装置に対し
て、二つの操作量(コントローラーの出力値)、すなわ
ちエンジントルク指令値Te*(ロックアップクラッチ締
結時はTe*=Tp*)および変速比指令値Ip*が、状態フ
ィードバックゲインKの切り換え前後で連続的に変化す
るように、モデルフォローイングコントローラー内の2
個の積分器の初期値、すなわち図9に示す規範モデル
(4a)出力の加速度指令値αrefと制御対象プラント
(4d)出力の加速度推定値αwfとの偏差を積分する第
1の積分器(4b)の積分値Xiの初期値Xi_iniと、無
段変速機入力軸の目標回転速度ωp*と回転速度検出値ω
pとの偏差を積分する第2の積分器(4e)の積分値Z
の初期値Ziniとを、状態フィードバックゲインKの切
り換え時に設定する。In order to solve such a problem of the conventional acceleration / deceleration control device, in this embodiment, a target acceleration and a target continuously variable transmission input shaft rotation speed (in this embodiment,
For an acceleration / deceleration control device for a vehicle equipped with a continuously variable transmission for simultaneously achieving the target engine rotational speed), two operation amounts (output values of a controller), that is, an engine torque command value Te * (lock) When the up clutch is engaged, Te * = Tp * ) and the gear ratio command value Ip * are changed in the model following controller so that they continuously change before and after the state feedback gain K is switched.
The first integrator (4b) that integrates the initial values of the integrators, that is, the deviation between the acceleration command value αref of the reference model (4a) output and the estimated acceleration value αwf of the output of the controlled plant (4d) shown in FIG. ), The target rotational speed ωp * of the input shaft of the continuously variable transmission, and the detected rotational speed ω.
integral value Z of the second integrator (4e) for integrating the deviation from p
Is set when the state feedback gain K is switched.
【0044】「モデルフォローイング制御手法を用いた
加速度制御」を行うために、ステップ10において、図
6に示す運転領域に対応した状態フィードバックゲイン
行列Knewを用いて、(14)式に示す状態フィードバ
ック演算を行う。運転点が同一の運転領域にあり続ける
場合は、同一のフィードバックゲイン行列が用いられて
連続的な制御がなされるが、別の運転点へ移行する場合
には、フィードバックゲイン行列がKoldからKnewへ切
り換わるので、制御が不連続となって操作量の無段変速
機入力トルク指令値Tp*(無段変速機ロックアップクラ
ッチ締結時はTp*=Te*)および変速比指令値Ip*が急
変しないようにしなければならない。In order to perform the "acceleration control using the model following control method", in step 10, the state feedback shown in the equation (14) is obtained by using the state feedback gain matrix Knew corresponding to the operation region shown in FIG. Perform the operation. When the operating point continues to be in the same operating region, continuous control is performed using the same feedback gain matrix. However, when shifting to another operating point, the feedback gain matrix is changed from Kold to Knew. since switches, control CVT input torque command value of the operation amount becomes discontinuous Tp * (when CVT lockup clutch engagement is Tp * = Te *) and the speed ratio command value Ip * is suddenly changed You have to do it.
【0045】一実施の形態では、ステップ8で運転領域
の切り換えが判定された場合に、ステップ9で加速度フ
ィードバック補償器の出力(操作量)、すなわち無段変
速機入力トルク指令値Tp*および変速比指令値Ip*がゲ
イン行列Kの切り換え前後で連続的に変化するように、
補償器内の積分器の初期値、すなわち加速度偏差積分値
Xiと無段変速機入力軸回転速度偏差積分値Zの初期値
を演算する。In one embodiment, when it is determined in step 8 that the operating range is switched, in step 9 the output (operation amount) of the acceleration feedback compensator, that is, the input torque command value Tp * of the continuously variable transmission and the speed change As the ratio command value Ip * changes continuously before and after the switching of the gain matrix K,
The initial value of the integrator in the compensator, that is, the initial value of the integrated value of the acceleration deviation Xi and the integrated value of the input shaft rotational speed deviation integrated value Z of the continuously variable transmission is calculated.
【0046】具体的には、次式を[Z(k),Xi(k)]で
解いた(7)式で算出する。Specifically, it is calculated by the following equation (7), which is obtained by solving the following equation with [Z (k), Xi (k)].
【数17】 [Equation 17]
【0047】図11および図12に、一実施の形態の加
減速度制御装置のシュミレーション結果を示す。なお、
図11および図12の下部の数字は図6に示す運転領域
番号を表す。また、トルクコンバーター2のロックアッ
プクラッチ締結時は無段変速機(CVT)3の入力トル
ク指令値Tp*はエンジントルク指令値Te*に等しい。FIGS. 11 and 12 show simulation results of the acceleration / deceleration control device according to the embodiment. In addition,
The numbers at the bottom of FIGS. 11 and 12 represent the operating region numbers shown in FIG. When the lock-up clutch of the torque converter 2 is engaged, the input torque command value Tp * of the continuously variable transmission (CVT) 3 is equal to the engine torque command value Te * .
【0048】図11は、状態フィードバックゲイン切り
換え時に加速度フィードバック補償器内の積分器初期値
を設定し直さなかった場合、つまり従来の加減速度制御
装置の応答結果を示す。ゲイン切り換え前後で加速度フ
ィードバック補償器出力の無段変速機3の入力トルク指
令値Tp*(無段変速機ロックアップクラッチ締結時Tp*
=Te*)および変速比指令値Ip*が大きく急変し、加速
度αwfやプライマリープーリー回転速度ωpの応答波形
が大きく乱れている。FIG. 11 shows a response result of the conventional acceleration / deceleration control device when the initial value of the integrator in the acceleration feedback compensator is not reset when the state feedback gain is switched. Input torque command value of the continuously variable transmission 3 of the acceleration feedback compensators outputs before and after the gain switching Tp * (CVT lockup clutch engagement time Tp *
= Te * ) and the gear ratio command value Ip * change greatly, and the response waveforms of the acceleration αwf and the primary pulley rotation speed ωp are greatly disturbed.
【0049】一方、図12は、状態フィードバックゲイ
ン切り換え時に加速度フィードバック補償器内の積分器
初期値を設定した場合、つまり上述した一実施の形態の
加減速度制御装置の応答結果を示す。ゲイン切り換え前
後で加速度フィードバック補償器出力の無段変速機3の
入力トルク指令値Tp*(無段変速機ロックアップクラッ
チ締結時Tp*=Te*)および変速比指令値Ip*が急変す
ることなく連続的に推移し、加速度αwfやプライマリー
プーリー回転速度ωpの応答波形が乱れることなく、目
標値によく追従している。On the other hand, FIG. 12 shows a response result when the initial value of the integrator in the acceleration feedback compensator is set when the state feedback gain is switched, that is, the response result of the acceleration / deceleration control device of the above-described embodiment. Before and after the gain switching, the input torque command value Tp * of the continuously variable transmission 3 (Tp * = Te * when the continuously variable transmission lock-up clutch is engaged) and the speed ratio command value Ip * of the continuously variable transmission 3 with the output of the acceleration feedback compensator do not suddenly change. It changes continuously and follows the target value well without disturbing the response waveforms of the acceleration αwf and the primary pulley rotation speed ωp.
【0050】このように、上述した一実施の形態では、
目標加速度と目標無段変速機入力軸回転速度とを同時に
達成するための無段変速機を備えた車両の加減速度制御
装置において、2つの操作量すなわち無段変速機入力ト
ルク指令値Tp*(無段変速機ロックアップクラッチ締結
時Tp*=Te*)と変速比指令値Ip*とが、状態フィード
バックゲインKの切り換え前後で連続的に変化するよう
に、モデルフォローイングコントローラー内の規範モデ
ル出力の加速度指令値αrefと制御対象出力の加速度推
定値αwfとの偏差積分値Xiの初期値Xi_iniと、無段変
速機入力軸の目標回転速度ωp*と回転速度検出値ωpと
の偏差積分値Zの初期値Ziniとを、状態フィードバッ
クゲインKの切り換え時に設定するようにした。これに
より、状態フィードバックゲインの切り換え前後でも操
作量Te*、Ip*が連続的に推移するので、フィードバッ
ク制御系の応答が乱れることがない。したがって、状態
フィードバックゲインの切り換えを比較的自由にできる
ので、CVTなどの無段変速機を備えた車両のような非
線形な制御対象であっても、広い運転領域において安定
で応答が速い制御性能を実現することができる。As described above, in one embodiment described above,
In an acceleration / deceleration control device for a vehicle having a continuously variable transmission for simultaneously achieving a target acceleration and a target continuously variable transmission input shaft rotation speed, two operation amounts, that is, a continuously variable transmission input torque command value Tp * ( The reference model output in the model following controller such that Tp * = Te * ) when the continuously variable transmission lock-up clutch is engaged and the gear ratio command value Ip * change continuously before and after the state feedback gain K is switched. Initial value Xi_ini of the deviation integral value Xi between the acceleration command value αref of the control target output and the estimated acceleration value αwf of the control target output, and the deviation integral value Z of the target rotational speed ωp * and the rotational speed detection value ωp of the continuously variable transmission input shaft. Is set when the state feedback gain K is switched. As a result, the manipulated variables Te * and Ip * continuously change before and after the switching of the state feedback gain, so that the response of the feedback control system is not disturbed. Therefore, since the switching of the state feedback gain can be relatively freely performed, even in a non-linear control target such as a vehicle having a continuously variable transmission such as a CVT, a stable and fast response control performance can be achieved in a wide operating range. Can be realized.
【0051】また、上述した一実施の形態では、車輪速
Vw(車速に相当)と無段変速機入力トルクTp(無段変
速機ロックアップクラッチ締結時Tp=Te)に基づいて
状態フィードバックゲインKを切り換える。車輪速Vw
と無段変速機入力トルクTpは大きく値が変化するの
で、図7に示す非線形車両モデルを(8)式に示すよう
に線形近似した場合の、モデル化誤差による影響が大き
くならないように、上述した一実施の形態ではこれら2
つの車両状態量Vw、Tpに基づいて線形補償器のゲイン
切り換えを行う。In the above-described embodiment, the state feedback gain K is determined based on the wheel speed Vw (corresponding to the vehicle speed) and the continuously variable transmission input torque Tp (Tp = Te when the continuously variable transmission lock-up clutch is engaged). Switch. Wheel speed Vw
And the input torque Tp of the continuously variable transmission greatly change, so that when the nonlinear vehicle model shown in FIG. 7 is linearly approximated as shown by the equation (8), the influence by the modeling error is not increased. In one embodiment, these two
The gain of the linear compensator is switched based on the two vehicle state quantities Vw and Tp.
【0052】さらに、(10)式に示す制御系設計用モ
デルには、(6)式に示すプライマリープーリー回転速
度偏差積分モデルも包含している。つまり、図5に示す
エンジン運転点拘束線マップの傾きka((9)式参
照)を含んでいるので、最適効率運転線を用いる正トル
ク域と、エンジンブレーキ特性線を用いる負トルク域で
は、必ず傾きkaの符号が切り換わる。したがって、こ
れに起因した線形モデル化誤差の影響は大きく、無段変
速機入力トルクTpの符号に対応した状態フィードバッ
クゲインKの切り換えが必須となる。Further, the control system design model shown in the equation (10) includes the primary pulley rotation speed deviation integral model shown in the equation (6). That is, since it includes the gradient ka (see equation (9)) of the engine operating point constraint line map shown in FIG. 5, in the positive torque region using the optimal efficiency operation line and the negative torque region using the engine braking characteristic line, The sign of the slope ka always switches. Therefore, the effect of the linear modeling error caused by this is large, and it is necessary to switch the state feedback gain K corresponding to the sign of the continuously variable transmission input torque Tp.
【0053】このように、この一実施の形態によれば、
車輪速Vwと無段変速機入力トルクTp(=エンジントル
クTe)に基づいて状態フィードバックゲインKを切り
換えるようにしたので、無段変速機を備えた車両などの
非線形な制御対象であっても、広い車速域、広いトルク
域において安定で応答が速い制御性能を実現することが
できる。As described above, according to this embodiment,
Since the state feedback gain K is switched based on the wheel speed Vw and the continuously variable transmission input torque Tp (= engine torque Te), even if the vehicle is a non-linear control target such as a vehicle equipped with a continuously variable transmission, It is possible to realize stable and quick response control performance in a wide vehicle speed range and a wide torque range.
【0054】《スリップ判断によるゲイン切り換え》次
に、スリップ状態または非スリップ状態の判断(図9の
4f)に基づいて、スリップ状態ゲインKlと非スリッ
プ状態ゲインKhを切り換える場合について説明する。<< Gain Switching by Slip Judgment >> Next, a case where the slip state gain Kl and the non-slip state gain Kh are switched based on the judgment of the slip state or the non-slip state (4f in FIG. 9) will be described.
【0055】上述したように、状態フィードバックゲイ
ンKの切り換え前後でプラント操作量(Te*、Ip*)が
連続的に変化するように、状態フィードバックゲインK
の切り換え時にモデルフォローイングコントローラー内
の積分器(4b、4e)の初期値(Xi_ini、Zini)を
設定するだけでは、路面の状態を考慮していないので次
のような問題が残る。As described above, the state feedback gain K is adjusted so that the plant operation amount (Te * , Ip * ) continuously changes before and after the switching of the state feedback gain K.
By simply setting the initial values (Xi_ini, Zini) of the integrators (4b, 4e) in the model following controller at the time of switching, the following problem remains because the state of the road surface is not considered.
【0056】すなわち、高μ路から低μ路へ進入したと
きに、駆動輪速や加速度が大きくハンチングするおそれ
がある。そこで、駆動輪のスリップを判断し、スリップ
しているときは非スリップ用状態フィードバックゲイン
Khよりも小さいスリップ用状態フィードバックゲイン
Klへ切り換える。これにより、制御量(加速度、プラ
イマリープーリー回転速度)の応答性を緩慢にしてスリ
ップの影響を抑制することができる。That is, when the vehicle enters the low μ road from the high μ road, there is a possibility that the driving wheel speed or the acceleration is largely hunted. Therefore, the slip of the drive wheel is determined, and when the vehicle is slipping, the state is switched to the slip state feedback gain Kl which is smaller than the non-slip state feedback gain Kh. Thereby, the response of the control amount (acceleration, primary pulley rotation speed) can be made slow, and the influence of the slip can be suppressed.
【0057】ところが、低μ路走行時には路面状態に応
じて達成可能な最大加速度が制限されるので、高μ路走
行時に比べて目標加速度を達成することが困難な状況に
あり、目標加速度と実際の加速度との偏差積分値Xiが
増加しやすい状況にある。そして、この増加した偏差積
分値Xiが、次に高μ路へ復帰したときの加速度、プラ
イマリープーリー回転速度の初期応答を悪化させる。However, when traveling on a low μ road, the maximum acceleration that can be achieved is limited according to the road surface condition, so that it is more difficult to achieve the target acceleration than when traveling on a high μ road. In this situation, the integrated value Xi of the deviation from the acceleration is easily increased. Then, the increased deviation integral value Xi deteriorates the initial response of the acceleration and the primary pulley rotation speed when returning to the next high μ road.
【0058】そこで、上述したようにこの実施の形態で
は、低μ路(スリップ状態fs=1)を走行していると
きに高μ路(非スリップ状態fs=0)へ変化した場合
には、加速度偏差積分器の初期値Xi_iniとプライマリ
ープーリー回転速度偏差積分器のZiniをともに0にリ
セットする。つまり、加速度偏差積分器の積分値Xiと
プライマリープーリー回転速度偏差積分器の積分値Zを
ともに0にリセットする。これにより、低μ路走行で偏
差積分値Xi、Zが増加しているときに高μ路へ変化し
ても、無用な偏差積分値Xi、Zが0にリセットされ、
高μ路進入後の制御量(加速度、プライマリープーリー
回転速度)の応答性を向上させることができる。Therefore, as described above, in this embodiment, when the vehicle changes to a high μ road (non-slip state fs = 0) while traveling on a low μ road (slip state fs = 1), The initial value Xi_ini of the acceleration deviation integrator and the Zini of the primary pulley rotation speed deviation integrator are both reset to zero. That is, the integral Xi of the acceleration deviation integrator and the integral Z of the primary pulley rotational speed deviation integrator are both reset to zero. Thereby, even when the deviation integral values Xi, Z increase while driving on a low μ road, the unnecessary deviation integral values Xi, Z are reset to 0 even if the deviation integral value Xi, Z changes to a high μ road,
Responsiveness of the control amount (acceleration, primary pulley rotation speed) after entering the high μ road can be improved.
【0059】状態空間法を用いたモデルフォローイング
制御により実現されたCVT搭載車両用の加速度制御シ
ステムでは、高μ路走行時(fs=0)に路面が低μ路
へ変化した場合、車輪速、加速度ともに大きくハンチン
グするという問題点がある。さらには、高μ路走行時に
比べて低μ路走行時には目標加速度αw*の実現は困難で
あり、目標加速度αw*と加速度推定値αwfとの偏差積分
値が増加しやすい状況にある。偏差積分値が増加してい
る状況で路面が高μ路へ変化した場合、高μ路へ移行し
た直後の加速度応答性が悪化するといった問題点もあ
る。In an acceleration control system for a CVT-equipped vehicle realized by model following control using the state space method, when the road surface changes to a low μ road when traveling on a high μ road (fs = 0), the wheel speed is reduced. However, there is a problem that the hunting greatly increases in both the acceleration and the acceleration. Furthermore, it is more difficult to achieve the target acceleration αw * when traveling on a low μ road than when traveling on a high μ road, and the integrated value of the deviation between the target acceleration αw * and the estimated acceleration value αwf tends to increase. When the road surface changes to a high μ road in a situation where the deviation integral value is increasing, there is also a problem that the acceleration responsiveness immediately after shifting to the high μ road deteriorates.
【0060】上述した一実施の形態では、高μ路用状態
フィードバックゲインKhと低μ路用の状態フィードバ
ックゲインKlとを用意し、駆動輪のスリップが検出さ
れたときは高μ路ゲインKhから低μ路ゲインKlへ切り
換える。さらには、低μ路から高μ路へと走行する場合
には制御量(加速度、プライマリー回転速度)のそれぞ
れに関する偏差積分値を0クリアすることにより、これ
らの問題点の対策とした。In the above-described embodiment, the state feedback gain Kh for the high μ road and the state feedback gain Kl for the low μ road are prepared, and when the slip of the driving wheel is detected, the state feedback gain Kh is reduced from the high μ road gain Kh. Switch to low μ road gain Kl. Further, when the vehicle travels from a low μ road to a high μ road, the deviation integrated values for each of the control amounts (acceleration, primary rotation speed) are cleared to 0, thereby solving these problems.
【0061】図13〜図16は一実施の形態のシミュレ
ーションの結果を示す。高μ路から低μ路へ変化したと
きの加速度、プライマリープーリー回転数、プライマリ
ートルク、変速比、駆動輪速および車体速の変化を示
し、図13は低μ路用状態フィードバックゲインKlへ
の切り換えなしの場合、図14は低μ路用状態フィード
バックゲインKlへの切り換え有りの場合を示す。図1
3と図14を比較してみると、高μ路から低μ路へ変化
したときに高μ路用ゲインKhよりも小さい低μ路用ゲ
インKlへ切り換えることによって、車速、加速度に見
られるハンチングを低減できることが確認できる(10
秒以降)。FIGS. 13 to 16 show the results of the simulation of one embodiment. FIG. 13 shows changes in acceleration, primary pulley rotation speed, primary torque, gear ratio, drive wheel speed and vehicle speed when changing from a high μ road to a low μ road, and FIG. 13 shows switching to a low μ road state feedback gain Kl. FIG. 14 shows the case without the switching to the low μ road state feedback gain Kl. Figure 1
Comparing FIG. 3 with FIG. 14, when the road changes from the high μ road to the low μ road, the hunting observed in the vehicle speed and acceleration is switched by switching to the low μ road gain Kl which is smaller than the high μ road gain Kh. Can be reduced (10
Seconds).
【0062】また、図15、図16は、低μ路から高μ
路へ変化したときに、各制御量に関する偏差積分値を0
リセットしない場合(図15)と、0リセットする場合
(図16)を示す。これらの図を比較すると、高μ路移
行後の加速度の応答が改善されていることが確認できる
(15〜25秒)。FIGS. 15 and 16 show the relationship between the low μ road and the high μ road.
When the road changes, the integrated value of the deviation for each control amount is set to 0.
A case where no reset is performed (FIG. 15) and a case where zero reset is performed (FIG. 16) are shown. Comparing these figures, it can be confirmed that the acceleration response after shifting to the high μ road is improved (15 to 25 seconds).
【図1】 一実施の形態の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment.
【図2】 一実施の形態の加速度制御プログラムを示す
フローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing an acceleration control program according to one embodiment.
【図3】 アクセル開度Apoと車輪速Vwに対する目標
加速度αw*のマップ例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a map of a target acceleration αw * with respect to an accelerator opening Apo and a wheel speed Vw.
【図4】 車輪速Vwを入力とし加速度推定値αwfを出
力とする連続時間系の伝達関数Gbp(s)を状態ベクトル
で表した図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a transfer function Gbp (s) of a continuous time system using a wheel speed Vw as an input and an estimated acceleration value αwf as an output, as a state vector.
【図5】 エンジン運転点拘束線マップ例を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an engine operating point constraint line map.
【図6】 車輪速Vwと無段変速機入力トルクTpの符号
とに基づいて運転領域を分割した例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example in which an operating region is divided based on the wheel speed Vw and the sign of the continuously variable transmission input torque Tp.
【図7】 無段変速機入力トルク指令値Tp*および変速
比指令値Ip*を入力とし、駆動輪加速度推定値αwfおよ
びプライマリープーリー回転速度ωpを出力とする非線
形車両モデルを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a non-linear vehicle model that receives a continuously variable transmission input torque command value Tp * and a gear ratio command value Ip * and outputs a drive wheel acceleration estimated value αwf and a primary pulley rotation speed ωp.
【図8】 拡大系の制御系設計用プラントモデルを示す
図である。FIG. 8 is a diagram showing a plant model for control system design of an enlarged system.
【図9】 拡大系プラントモデルと規範モデルに状態フ
ィードバックによるモデルフォローイング制御手法を用
いて加速度サーボ系を構成した場合の制御ブロック図で
ある。FIG. 9 is a control block diagram in the case where an acceleration servo system is configured using a model following control method based on state feedback for an enlarged system plant model and a reference model.
【図10】 拡大系プラントモデルと規範モデルを結合
したモデルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a model obtained by combining an enlarged plant model and a reference model.
【図11】 状態フィードバックゲイン切り換え時に加
速度フィードバック補償器内の積分器初期値を設定し直
さなかった場合、つまり従来の加減速度制御装置の応答
結果を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a response result of a conventional acceleration / deceleration control device when the initial value of the integrator in the acceleration feedback compensator is not reset when the state feedback gain is switched.
【図12】 状態フィードバックゲイン切り換え時に加
速度フィードバック補償器内の積分器初期値を設定した
場合、つまり上述した一実施の形態の加減速度制御装置
の応答結果を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a case where an initial value of an integrator in an acceleration feedback compensator is set when a state feedback gain is switched, that is, a response result of the acceleration / deceleration control device according to the embodiment described above.
【図13】 高μ路から低μ路へ変化したときに、低μ
路用状態フィードバックゲインKlへの切り換えなしの
場合の一実施の形態のシミュレーション結果を示す図で
ある。FIG. 13 shows a low μ road when the road changes from a high μ road to a low μ road.
It is a figure showing a simulation result of one embodiment in the case of not switching to road condition feedback gain Kl.
【図14】 高μ路から低μ路へ変化したときに、低μ
路用状態フィードバックゲインKlへの切り換え有りの
場合の一実施の形態のシミュレーション結果を示す図で
ある。FIG. 14 shows a low μ road when the road changes from a high μ road to a low μ road.
FIG. 9 is a diagram illustrating a simulation result of the embodiment in a case where there is a switch to a road state feedback gain Kl.
【図15】 低μ路から高μ路へ変化したときに、各制
御量に関する偏差積分値を0クリアしない場合の一実施
の形態のシミュレーション結果を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a simulation result of an embodiment in a case where a deviation integrated value relating to each control amount is not cleared to 0 when changing from a low μ road to a high μ road.
【図16】 低μ路から高μ路へ変化したときに、各制
御量に関する偏差積分値を0クリアする場合の一実施の
形態のシミュレーション結果を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a simulation result of an embodiment in which a deviation integral value regarding each control amount is cleared to 0 when the road changes from a low μ road to a high μ road.
【図17】 従来のモデルフォローイング制御を示す制
御ブロック図である。FIG. 17 is a control block diagram showing conventional model following control.
1 エンジン 2 ロックアップクラッチ付きトルクコンバーター 3 無段変速機 4 加減速度コントローラー 4a 規範モデル 4b 第1の積分器 4c 状態フィードバック 4d 制御対象のプラント 4e 第2の積分器 5 エンジントルクコントローラー 6 CVT&クラッチコントローラー 7 アクセルセンサー 8 車輪速センサー 9 クランク角センサー 10 プライマリー速度センサー 11 セカンダリー速度センサー 13 高速通信線 14 駆動輪 Reference Signs List 1 engine 2 torque converter with lock-up clutch 3 stepless transmission 4 acceleration / deceleration controller 4a reference model 4b first integrator 4c state feedback 4d plant to be controlled 4e second integrator 5 engine torque controller 6 CVT & clutch controller 7 Accel sensor 8 Wheel speed sensor 9 Crank angle sensor 10 Primary speed sensor 11 Secondary speed sensor 13 High speed communication line 14 Drive wheel
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 41/04 325 F02D 41/04 325G 41/10 325 41/10 325 45/00 314 45/00 314E 370 370B F16H 61/02 F16H 61/02 // F16H 59:06 59:06 59:18 59:18 59:44 59:44 59:66 59:66 63:06 63:06 (72)発明者 松山 昌史 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 Fターム(参考) 3D041 AA32 AA48 AB01 AC01 AC15 AC19 AD01 AD02 AD10 AD31 AD47 AD51 AE03 AE31 AF01 3G084 BA02 CA04 CA06 DA05 DA17 DA25 EA11 EB08 EB12 EB13 EB24 EC04 FA05 FA10 FA33 3G093 AA05 AA06 BA01 CB06 CB07 DA01 DA06 DB03 DB05 DB17 DB18 DB21 EA02 FA05 FA11 3G301 JA03 JA38 KA12 KA16 NA04 NA08 NA09 NB02 NB04 NB15 NC02 NC08 ND02 ND05 ND06 ND45 PE01A PE01Z PE06Z PF01Z PF02A PF02Z PF03Z PG00Z 3J552 MA07 MA09 MA12 NA01 NB04 PA32 RA27 RB26 SA34 SA44 SB01 TA02 TA10 TB17 UA02 UA08 VA11W VA12Z VA22Z VA32W VA32Y VA34W VA37Z VA74Z VA76Z VB01W VB03W VB04W VC01Z VC02Z VC03Z VC05Z VC06Z VD02Z VE05Z──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02D 41/04 325 F02D 41/04 325G 41/10 325 41/10 325 45/00 314 45/00 314E 370 370B F16H 61/02 F16H 61/02 // F16H 59:06 59:06 59:18 59:18 59:44 59:44 59:66 59:66 63:06 63:06 (72) Inventor Masafumi Matsuyama Kanagawa F-term in Nissan Motor Co., Ltd. 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi (reference) 3D041 AA32 AA48 AB01 AC01 AC15 AC19 AD01 AD02 AD10 AD31 AD47 AD51 AE03 AE31 AF01 3G084 BA02 CA04 CA06 DA05 DA17 DA25 EA11 EB08 EB12 EB10 FA05 3G093 AA05 AA06 BA01 CB06 CB07 DA01 DA06 DB03 DB05 DB17 DB18 DB21 EA02 FA05 FA11 3G301 JA03 JA38 KA12 KA16 NA04 NA08 NA09 NB02 NB04 NB15 NC02 NC08 ND02 ND05 ND06 ND45 PE01A PE01Z PE06Z PF01Z PF02A PF02Z PF03Z PG00Z 3J552 MA07 MA09 MA12 NA01 NB04 PA32 RA27 RB26 SA34 SA44 SB01 TA02 TA10 TB17 UA02 UA08 VA11W VA12Z VA22Z VA32W VA32Y VA34W VA37Z VA74Z VA76Z VB01V VC03ZV02 VCB03Z VC02Z
Claims (5)
定手段と、 車両の目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、 状態空間法を用いたモデルフォローイング制御手法によ
り加速度推定値を目標加速度に一致させるための操作量
を演算してエンジンと無段変速機を制御する制御手段で
あって、前記目標加速度を入力し加速度指令値を出力す
る規範モデル手段と、前記加速度指令値と前記加速度推
定値との偏差を積分する積分手段と、前記積分手段の出
力を用いて前記操作量を演算する状態フィードバック手
段とを有する制御手段と、 駆動輪のスリップ状態を検出するスリップ状態検出手段
とを備え、 駆動輪のスリップ状態に応じて状態フィードバックゲイ
ンを切り換えるとともに、駆動輪がスリップ状態から非
スリップ状態へ変化したときは前記積分手段の初期値を
0にリセットすることを特徴とする無段変速機を備えた
車両の加減速度制御装置。A vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, an acceleration estimating means for estimating a vehicle acceleration based on the detected vehicle speed value, a target acceleration setting means for setting a target acceleration of the vehicle, and a state space method. A control means for controlling an engine and a continuously variable transmission by calculating an operation amount for matching an estimated acceleration value to a target acceleration by a model following control method, wherein the target acceleration is input and an acceleration command value is output. Control means having reference model means, integrating means for integrating a deviation between the acceleration command value and the estimated acceleration value, and state feedback means for calculating the operation amount using an output of the integrating means; And a slip state detecting means for detecting a slip state of the drive wheel, and switching the state feedback gain according to the slip state of the drive wheel, and There deceleration control apparatus for a vehicle having a continuously variable transmission, characterized in that resetting the initial value of the integrating means to zero when the changes from the slip state to the non-slip state.
定手段と、 車両の目標加速度を設定する目標加速度設定手段と、 無段変速機入力軸の回転速度を検出する回転速度検出手
段と、 無段変速機入力軸の目標回転速度を設定する目標回転速
度設定手段と、 状態空間法を用いたモデルフォローイング制御手法によ
り加速度推定値を目標加速度に一致させるための無段変
速機入力トルク指令値と変速比指令値を演算してエンジ
ンと無段変速機を制御する制御手段であって、前記目標
加速度を入力し加速度指令値を出力する規範モデル手段
と、前記加速度指令値と前記加速度推定値との偏差を積
分する第1の積分手段と、無段変速機入力軸の目標回転
速度と回転速度検出値との偏差を積分する第2の積分手
段と、前記第1および第2の積分手段の出力を用いて前
記無段変速機入力トルク指令値と変速比指令値を演算す
る状態フィードバック手段とを有する制御手段と、 駆動輪のスリップ状態を検出するスリップ状態検出手段
とを備え、 駆動輪のスリップ状態に応じて状態フィードバックゲイ
ンを切り換えるとともに、駆動輪がスリップ状態から非
スリップ状態へ変化したときは前記第1および第2の積
分手段の初期値を0にリセットすることを特徴とする無
段変速機を備えた車両の加減速度制御装置。2. A vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, an acceleration estimating means for estimating a vehicle acceleration based on a detected vehicle speed value, a target acceleration setting means for setting a target acceleration of the vehicle, and a continuously variable transmission input shaft. Rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the motor, target rotation speed setting means for setting the target rotation speed of the input shaft of the continuously variable transmission, and an estimated acceleration value obtained by the model following control method using the state space method. Control means for controlling an engine and a continuously variable transmission by calculating a continuously variable transmission input torque command value and a speed ratio command value for matching the target acceleration and outputting a target acceleration value. Model means, first integration means for integrating a deviation between the acceleration command value and the acceleration estimation value, and second integration means for integrating a deviation between a target rotation speed of the continuously variable transmission input shaft and a rotation speed detection value. Control means having integration means; state feedback means for calculating the continuously variable transmission input torque command value and the speed ratio command value using outputs of the first and second integration means; And a state feedback gain is switched according to the slip state of the drive wheel, and when the drive wheel changes from the slip state to the non-slip state, the first and second integrating means are switched. An acceleration / deceleration control device for a vehicle including a continuously variable transmission, wherein an initial value is reset to zero.
の加減速度制御装置において、 状態フィードバックゲインを切り換えるときに、切り換
え前後で操作量が連続的に変化するように前記積分手段
の初期値を設定する初期値設定手段を備えることを特徴
とする無段変速機を備えた車両の加減速度制御装置。3. The acceleration / deceleration control device for a vehicle equipped with a continuously variable transmission according to claim 1, wherein when the state feedback gain is switched, the integration means is configured to continuously change the operation amount before and after the switching. An acceleration / deceleration control device for a vehicle equipped with a continuously variable transmission, comprising an initial value setting means for setting an initial value of the vehicle.
の加減速度制御装置において、 状態フィードバックゲインを切り換えるときに、切り換
え前後で操作量が連続的に変化するように前記第1およ
び第2の積分手段の初期値を設定する初期値設定手段を
備えることを特徴とする無段変速機を備えた車両の加減
速度制御装置。4. The acceleration / deceleration control device for a vehicle equipped with a continuously variable transmission according to claim 2, wherein when the state feedback gain is switched, the first operation amount changes continuously before and after the switching. And an initial value setting means for setting an initial value of the second integrating means.
変速機を備えた車両の加減速度制御装置において、 車速検出値と無段変速機入力トルクとに基づいて状態フ
ィードバックゲインを切り換えることを特徴とする無段
変速機を備えた車両の加減速度制御装置。5. An acceleration / deceleration control device for a vehicle provided with a continuously variable transmission according to claim 1, wherein a state feedback gain is determined based on a vehicle speed detection value and an input torque of the continuously variable transmission. A vehicle acceleration / deceleration control device provided with a continuously variable transmission characterized by switching.
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JP2001092102A JP2002283879A (en) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | Acceleration/deceleration control system of vehicle mounting continuously variable transmission |
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- 2001-03-28 JP JP2001092102A patent/JP2002283879A/en active Pending
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