JP2008280938A - 回転駆動力源制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】目標回転数調停部30eは目標モデル回転数NEmを目標回転数NEtの初期値とし、目標モデル回転数NEmと実回転数NEとの差のPI制御計算に基づいて、この差を限度として補正することにより目標回転数NEtを算出している。したがって目標回転数NEtには無駄時間の長い実回転数NEそのものを最初から用いていないので、エンジンモデル30fが目標回転数NEtに基づいて目標スロットル開度TAtを算出してもエンジン出力トルク制御にハンチングが生じることはない。最終的には目標回転数NEtは実回転数NEに収束することにより実際のエンジンに高精度に対応する目標回転数NEtとなる。
【選択図】図2
Description
請求項1に記載の回転駆動力源制御装置は、目標回転数に基づいて回転駆動力源を制御する回転駆動力源制御装置であって、回転駆動力源の目標駆動力に対応する回転数を目標モデル回転数として算出する目標モデル回転数算出手段と、回転駆動力源の実回転数を検出する回転駆動力源回転数検出手段と、前記目標モデル回転数算出手段にて算出される目標モデル回転数の値に対して、前記回転駆動力源回転数検出手段にて検出される実回転数に次第に近づける補正を加えることにより前記目標回転数を設定する目標回転数調停手段とを備えることを特徴とする。
このように制御量を算出するために用いる目標回転数としては、目標モデル回転数を初期の値として用いている。したがって目標回転数には、無駄時間が長い実回転数そのものを最初から用いていないので、この目標回転数に基づいて回転駆動力源を制御しても回転駆動力源制御にハンチングが生じることはない。
請求項2に記載の回転駆動力源制御装置は、回転駆動力源の目標回転数を算出する目標回転数算出手段と、回転駆動力源による目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段と、予め設定した回転駆動力源モデルを用い、前記目標回転数算出手段にて算出される目標回転数と前記目標駆動力設定手段にて設定される目標駆動力とに基づいて回転駆動力源の制御量を算出する制御量算出手段とを備えた回転駆動力源制御装置であって、前記目標回転数算出手段は、予め設定した前記回転駆動力源の回転駆動力源出力伝達モデルを用い、前記目標駆動力設定手段にて設定される目標駆動力に基づいて、該目標駆動力に対応する回転数を目標モデル回転数として算出する目標モデル回転数算出手段と、回転駆動力源の実回転数を検出する回転駆動力源回転数検出手段と、前記目標モデル回転数算出手段にて算出される目標モデル回転数の値に対して、前記回転駆動力源回転数検出手段にて検出される実回転数に次第に近づける補正を加えることにより前記目標回転数を設定する目標回転数調停手段とを備えることを特徴とする。
このように制御量を算出するために用いる目標回転数としては、目標モデル回転数を初期の値として用いている。したがって目標回転数には、無駄時間が長い実回転数そのものを最初から用いていないので、この目標回転数に基づいて制御量を算出しても回転駆動力源の駆動力にハンチングが生じることはない。
請求項3に記載の回転駆動力源制御装置では、請求項2において、前記回転駆動力源の回転駆動力源出力伝達系にはトルクコンバータを含み、該トルクコンバータが前記回転駆動力源出力伝達モデルに反映されていることを特徴とする。
請求項4に記載の回転駆動力源制御装置では、請求項3において、前記トルクコンバータの出力側における出力側回転数を検出する出力側回転数検出手段を備え、前記目標モデル回転数算出手段は、回転駆動力源出力伝達モデルとしてトルクコンバータモデルを用い、前記出力側回転数検出手段にて検出される出力側回転数と前記目標駆動力設定手段にて設定される目標駆動力とに基づいて前記目標モデル回転数を算出することを特徴とする。
請求項6に記載の回転駆動力源制御装置では、請求項1〜5のいずれかにおいて、前記回転駆動力源は、車両用回転駆動力源であることを特徴とする。
請求項7に記載の回転駆動力源制御装置では、請求項1〜6のいずれかにおいて、前記回転駆動力源は、内燃機関と電動モータとのいずれか、又は両者を用いたハイブリッドエンジンであることを特徴とする。
請求項8に記載の回転駆動力源制御装置では、請求項1〜7のいずれかにおいて、回転駆動力源の目標駆動力とは、目標トルクであることを特徴とする。
請求項9に記載の回転駆動力源制御装置では、請求項1〜8のいずれかにおいて、前記目標回転数調停手段は、前記目標モデル回転数と前記実回転数との差に対して、該差を限度としてPI制御計算又はI制御計算して求めた補正量により、前記補正を実行することを特徴とする。
請求項14に記載の回転駆動力源制御装置では、請求項12において、前記目標モデル回転数の急変時とは、前記目標モデル回転数が前記実回転数から離れたあるいは前記実回転数を横切った場合であることを特徴とする。
図1は、上述した発明が適用された回転駆動力源制御装置、回転駆動力源及び回転駆動力源出力伝達系のブロック図を表す。この駆動系では、車両用回転駆動力源であるガソリンエンジン2が出力する回転駆動力は、トルクコンバータ4、自動変速機6及びデファレンシャルギヤ8を介して駆動輪10,12に伝達される。
[式1] NT ← NO × 変速ギヤ比
次に車速SPDが式2に示すごとく算出される(S104)。
尚、この車速SPDの計算は行わずに、別途、他の車両制御システムにて算出されている車速SPDの値を用いても良い。
次にトルクコンバータモデルにより、前述したごとくタービン回転数NTと目標エンジントルクTeとに基づいて目標モデル回転数NEmを算出する(S108)。
この目標回転数調停処理(S110)としては図4に対応する図7に示すごとくの処理を行うことができる。すなわち目標モデル回転数NEmと実回転数NEとの差dxが式3に示すごとく算出される(S120)。
そしてこの差dxを用いて、式4のごとくPI制御計算が実行される(S122)。
[式4] dy ← Kp・dx + Ki・Σdx
ここでKp,Kiは比例係数でありΣdxは、制御周期毎の差dxの積算を表している。
[式5] NEt ← NEm − dz
図8は本実施の形態における制御の一例を示すタイミングチャートである。ドライバーがアクセルペダル24を踏み込むことにより(t0)、目標エンジントルクTeが急上昇する(S106)。このことにより目標モデル回転数NEmについても急上昇する(S108)。実回転数NEについては長い無駄時間の存在により遅延して上昇する。この目標モデル回転数NEmの値に対して実回転数NEに次第に近づけるように補正した値を、目標モデル回転数NEmと実回転数NEとの差dxを限度として目標回転数NEtに設定する(図7,t0〜)。したがって、最終的に目標回転数NEtは実回転数NEに近づき、一致する(t1〜)。
(イ).目標回転数調停手段として機能する目標回転数調停処理(図7)では、目標モデル回転数NEmの値に対して、実回転数NEに次第に近づける補正を加えることで目標回転数NEtを算出している。
本実施の形態では、前記図2に示した目標回転数調停部30eは、前記図4の代わりに、図9に示す制御ブロック図に示すごとくの処理を実行する。図9は目標モデル回転数NEmを目標回転数NEtの初期値として、この目標モデル回転数NEmを、目標モデル回転数NEmと実回転数NEとの差dxに基づいて補正することにより、目標回転数NEtを算出している点については図4と同じである。ただし図9では差dxに対して一次遅れ処理部36にて一次遅れ処理を実行することにより最終補正量dzを算出している。そしてこの最終補正量dzにより目標モデル回転数NEmを補正することにより、目標回転数NEtを算出している。したがって目標回転数調停処理としては図7の代わりに図10に示す処理が実行される。他の構成は前記実施の形態1と同じであるので図1〜3、5,6を参照して説明する。
[式6] dz ← dx・(1−exp(-t/T))
ここで「(1−exp(-t/T))」は一次遅れ系を表し、Tは時定数、tはアクセル開度ACCP変化等による目標モデル回転数NEmのステップ的変化等の急変時からの経過時間である。この時定数Tは、得られる最終補正量dzが、目標回転数NEtを目標モデル回転数NEm側から実回転数NE側へと次第に移行するように設定されている。
図11は本実施の形態における制御の一例を示すタイミングチャートである。ドライバーがアクセルペダル24を踏み込むことにより(t10)、目標エンジントルクTeが急上昇する(S106)。このことにより目標モデル回転数NEmについても急上昇する(S108)。実回転数NEについては長い無駄時間の存在により遅延して上昇する。この目標モデル回転数NEmの値に対して、実回転数NEに次第に近づけるように、一次遅れ処理(S222)にて算出した最終補正量dzにて補正した値を目標回転数NEtに設定する(図10,t10〜)。したがって、最終的に目標回転数NEtは実回転数NEに近づき、一致する(t11〜)。
以上説明した本実施の形態2によれば以下の効果が得られる。
本実施の形態では、前記実施の形態1の目標回転数調停部30eの処理である前記図7の代わりに、図12に示す目標回転数調停処理が行われる。この目標回転数調停処理(図12)では、目標モデル回転数NEmが急変した場合に、目標回転数NEtを目標モデル回転数NEmから実回転数NEに向けて一定回転数分ずつ繰り返し変化させている。他の構成は前記実施の形態1と同じであるので図1〜3、5,6を参照して説明する。
この漸増量dneとしては例えば数rpm〜十数rpmの値が設定されている。
次に目標モデル回転数NEmが実回転数NEより大きいか否かが判定される(S330)。ここでNEm>NEである場合には(S330でyes)、式8に示すごとく目標モデル回転数NEmから最終補正量dzを減少補正することで目標回転数NEtを設定する(S332)。
一方、NEm>NEではない場合には(S330でno)、式9に示すごとく目標モデル回転数NEmに最終補正量dzを増加補正することで目標回転数NEtを設定する(S334)。
ステップS332又はステップS334が終了すると、一旦、目標回転数調停処理を出る。
本実施の形態では、ステップS110(図12:目標回転数調停処理)が目標回転数調停手段としての処理に相当する。
(イ).PI制御計算の代わりに目標回転数NEtを目標モデル回転数NEmから実回転数NEへ一定回転数分ずつ次第に変化させている。このことによっても前記実施の形態1と同様な効果を生じ、エンジン出力トルク制御装置18の制御上のハンチングや実回転数NEと目標回転数NEtとのずれを防止することができる。
(a).前記実施の形態1において、制御補正量dyはエンジン出力トルク制御装置18の起動中は継続的にPI制御計算にて求められていた。このように継続させるのではなく、目標モデル回転数NEmの急変時には、目標回転数NEtを目標モデル回転数NEmに初期化して、制御補正量dyをクリアした状態から、PI制御計算を開始させても良い。
このような内燃機関以外に、燃料電池車などのごとく電動モータでも良く、ハイブリッドエンジンでも良い。
Claims (15)
- 目標回転数に基づいて回転駆動力源を制御する回転駆動力源制御装置であって、
回転駆動力源の目標駆動力に対応する回転数を目標モデル回転数として算出する目標モデル回転数算出手段と、
回転駆動力源の実回転数を検出する回転駆動力源回転数検出手段と、
前記目標モデル回転数算出手段にて算出される目標モデル回転数の値に対して、前記回転駆動力源回転数検出手段にて検出される実回転数に次第に近づける補正を加えることにより前記目標回転数を設定する目標回転数調停手段と、
を備えることを特徴とする回転駆動力源制御装置。 - 回転駆動力源の目標回転数を算出する目標回転数算出手段と、
回転駆動力源による目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段と、
予め設定した回転駆動力源モデルを用い、前記目標回転数算出手段にて算出される目標回転数と前記目標駆動力設定手段にて設定される目標駆動力とに基づいて回転駆動力源の制御量を算出する制御量算出手段と、
を備えた回転駆動力源制御装置であって、
前記目標回転数算出手段は、
予め設定した前記回転駆動力源の回転駆動力源出力伝達モデルを用い、前記目標駆動力設定手段にて設定される目標駆動力に基づいて、該目標駆動力に対応する回転数を目標モデル回転数として算出する目標モデル回転数算出手段と、
回転駆動力源の実回転数を検出する回転駆動力源回転数検出手段と、
前記目標モデル回転数算出手段にて算出される目標モデル回転数の値に対して、前記回転駆動力源回転数検出手段にて検出される実回転数に次第に近づける補正を加えることにより前記目標回転数を設定する目標回転数調停手段と、
を備えることを特徴とする回転駆動力源制御装置。 - 請求項2において、前記回転駆動力源の回転駆動力源出力伝達系にはトルクコンバータを含み、該トルクコンバータが前記回転駆動力源出力伝達モデルに反映されていることを特徴とする回転駆動力源制御装置。
- 請求項3において、前記トルクコンバータの出力側における出力側回転数を検出する出力側回転数検出手段を備え、
前記目標モデル回転数算出手段は、回転駆動力源出力伝達モデルとしてトルクコンバータモデルを用い、前記出力側回転数検出手段にて検出される出力側回転数と前記目標駆動力設定手段にて設定される目標駆動力とに基づいて前記目標モデル回転数を算出することを特徴とする回転駆動力源制御装置。 - 請求項4において、回転駆動力源出力伝達系にはトルクコンバータの出力側に変速機を配置していると共に、該変速機の出力軸回転数を検出する変速機出力軸回転数検出手段を備え、前記出力側回転数検出手段は前記変速機出力軸回転数検出手段にて検出される出力軸回転数と前記変速機のギヤ比とから前記トルクコンバータの出力側における出力側回転数を算出することを特徴とする回転駆動力源制御装置。
- 請求項1〜5のいずれかにおいて、前記回転駆動力源は、車両用回転駆動力源であることを特徴とする回転駆動力源制御装置。
- 請求項1〜6のいずれかにおいて、前記回転駆動力源は、内燃機関と電動モータとのいずれか、又は両者を用いたハイブリッドエンジンであることを特徴とする回転駆動力源制御装置。
- 請求項1〜7のいずれかにおいて、回転駆動力源の目標駆動力とは、目標トルクであることを特徴とする回転駆動力源制御装置。
- 請求項1〜8のいずれかにおいて、前記目標回転数調停手段は、前記目標モデル回転数と前記実回転数との差に対して、該差を限度としてPI制御計算又はI制御計算して求めた補正量により、前記補正を実行することを特徴とする回転駆動力源制御装置。
- 請求項1〜8のいずれかにおいて、前記目標回転数調停手段は、前記目標モデル回転数と前記実回転数との差の一次遅れ処理に基づいて、前記補正を実行することを特徴とする回転駆動力源制御装置。
- 請求項1〜8のいずれかにおいて、前記目標回転数調停手段は、前記目標モデル回転数と前記実回転数との差を限度として次第に増加する補正量にて前記補正を実行することを特徴とする回転駆動力源制御装置。
- 請求項1〜11のいずれかにおいて、前記目標回転数調停手段は、前記目標モデル回転数の急変時には、前記補正をキャンセルして前記目標回転数を前記目標モデル回転数の値に戻す初期化を実行することを特徴とする回転駆動力源制御装置。
- 請求項12において、前記目標モデル回転数の急変時とは、前記目標モデル回転数の単位時間当たりの変化量の絶対値が基準値より大きくなった場合であることを特徴とする回転駆動力源制御装置。
- 請求項12において、前記目標モデル回転数の急変時とは、前記目標モデル回転数が前記実回転数から離れたあるいは前記実回転数を横切った場合であることを特徴とする回転駆動力源制御装置。
- 請求項1〜14のいずれかにおいて、前記回転駆動力源に内燃機関を用いると共に、回転駆動力源を制御する制御量はスロットル開度又は燃料噴射量であることを特徴とする回転駆動力源制御装置。
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