JP3315814B2 - 車両用制御装置，クラッチのスリップ制御装置およびアイドル回転数制御装置 - Google Patents
車両用制御装置，クラッチのスリップ制御装置およびアイドル回転数制御装置Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の制御対象を目標
値に制御するために、操作量指令値を演算して制御対象
に出力する車両用制御装置、その応用例としてのクラッ
チのスリップ制御装置および内燃機関のアイドル回転数
制御装置に関し、詳しくは所定の動作特性に適合した制
御を行なう制御装置において、動作特性が変動した場合
にも、制御対象の被制御量，スリップ量あるいはアイド
ル回転数を、高い応答速度で制御可能な制御装置に関す
る。
値に制御するために、操作量指令値を演算して制御対象
に出力する車両用制御装置、その応用例としてのクラッ
チのスリップ制御装置および内燃機関のアイドル回転数
制御装置に関し、詳しくは所定の動作特性に適合した制
御を行なう制御装置において、動作特性が変動した場合
にも、制御対象の被制御量，スリップ量あるいはアイド
ル回転数を、高い応答速度で制御可能な制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、車両の制御は精緻を極め、車両の
各種の制御対象を安定にかつできるだけ高い応答速度で
制御しようとする各種の制御装置が提案されている。ク
ラッチのスリップ制御装置を例に取ると、トルクコンバ
ータのロックアップクラッチの滑りを制御するものが種
々知られている。これらのスリップ制御装置は、トルク
コンバータの入力，出力を直結したのでは低エンジン回
転域ではエンジンの振動が直接変速機側に伝わって乗り
心地を悪化し、他方回転数の広い範囲で入力，出力の結
合を解放したのでは、燃費低減作用が有効に活用されな
いという相反した問題を解決するものである。
各種の制御対象を安定にかつできるだけ高い応答速度で
制御しようとする各種の制御装置が提案されている。ク
ラッチのスリップ制御装置を例に取ると、トルクコンバ
ータのロックアップクラッチの滑りを制御するものが種
々知られている。これらのスリップ制御装置は、トルク
コンバータの入力，出力を直結したのでは低エンジン回
転域ではエンジンの振動が直接変速機側に伝わって乗り
心地を悪化し、他方回転数の広い範囲で入力，出力の結
合を解放したのでは、燃費低減作用が有効に活用されな
いという相反した問題を解決するものである。
【０００３】従来、こうしたスリップ制御装置は、高い
応答性と制御の安定性とをいかに両立させるかという点
を中心に改良が続けられ、例えば現時刻の操作量指令値
を目標スリップ回転速度と実際のスリップ回転速度との
差である制御偏差量と、この偏差量の微分量および積分
量もしくはこの偏差の微分量と更にその二階の微分量か
ら算出するものが提案されている（特公平２−５８６
号）。あるいは、これらの量を時系列量に展開して操作
量指令値の増分量を算出するものも提案されている（特
開昭６４−３０９６６号）。これらの制御装置では、十
分な合わせ込みがなされていれば、所定の作動を行な
い、スリップ量を目標値に安定に維持・制御すると共
に、安定性を損なうことなく目標値に対する高い追従性
を実現することができる。
応答性と制御の安定性とをいかに両立させるかという点
を中心に改良が続けられ、例えば現時刻の操作量指令値
を目標スリップ回転速度と実際のスリップ回転速度との
差である制御偏差量と、この偏差量の微分量および積分
量もしくはこの偏差の微分量と更にその二階の微分量か
ら算出するものが提案されている（特公平２−５８６
号）。あるいは、これらの量を時系列量に展開して操作
量指令値の増分量を算出するものも提案されている（特
開昭６４−３０９６６号）。これらの制御装置では、十
分な合わせ込みがなされていれば、所定の作動を行な
い、スリップ量を目標値に安定に維持・制御すると共
に、安定性を損なうことなく目標値に対する高い追従性
を実現することができる。
【０００４】更に、制御対象の特性が変化した場合に対
処しようとする提案もなされている。例えば、内燃機関
の運転状態が変化すると、制御対象の動作特性が変わっ
てしまうことから、内燃機関の負荷状態を検出し、負荷
状態に適合するようスリップ制御の制御の定数を変更す
る装置が知られている（特開昭６０−１４３２６８
号）。即ち、従来の技術では、制御系の特性が作動状態
により変化する場合には、特性の変化を引き起こす状態
量かもしくは特性が変化したことを示す状態量を検出
し、この状態量により制御定数を変化させ、制御性能
を、動作領域の広い範囲に亘って確保しようとしている
のである。
処しようとする提案もなされている。例えば、内燃機関
の運転状態が変化すると、制御対象の動作特性が変わっ
てしまうことから、内燃機関の負荷状態を検出し、負荷
状態に適合するようスリップ制御の制御の定数を変更す
る装置が知られている（特開昭６０−１４３２６８
号）。即ち、従来の技術では、制御系の特性が作動状態
により変化する場合には、特性の変化を引き起こす状態
量かもしくは特性が変化したことを示す状態量を検出
し、この状態量により制御定数を変化させ、制御性能
を、動作領域の広い範囲に亘って確保しようとしている
のである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の制御装置では、次の問題があった。 （１）制御系の特性の変化に対応するために制御定数を
変化させるものでは、制御定数をマップとして持つのが
通常であるが、特性変化に対してきめ細かく対応しよう
とすると、マップが大きくなり、これを記憶するための
記憶容量が増大してしまう。これは、車載の制御装置の
ように、限られた記憶容量の中で制御プログラムやデー
タを収めなければならない場合には、大きな問題とな
る。
の制御装置では、次の問題があった。 （１）制御系の特性の変化に対応するために制御定数を
変化させるものでは、制御定数をマップとして持つのが
通常であるが、特性変化に対してきめ細かく対応しよう
とすると、マップが大きくなり、これを記憶するための
記憶容量が増大してしまう。これは、車載の制御装置の
ように、限られた記憶容量の中で制御プログラムやデー
タを収めなければならない場合には、大きな問題とな
る。
【０００６】（２）また、制御定数を切り替える場合に
は、切替に伴い、制御対象に対して出力される操作量指
令値が不連続に変化してしまうという問題がある。操作
量指令値が不連続に変化すると、制御対象の被制御量も
急変するという不具合を結果する。こうした問題を回避
するために、制御定数のマップをより細かくし、更に制
御定数を切り替える場合にこれを補間して、操作量指令
値の不連続な変化を防止しようとする手法も考えられは
するが、マップ容量の増大という問題を招致する。それ
ばかりか、補間によって制御性能が保持されるという保
証は失われ、逆に補間された領域では制御系が不安定な
振る舞いを示すおそれもなしとしない。
は、切替に伴い、制御対象に対して出力される操作量指
令値が不連続に変化してしまうという問題がある。操作
量指令値が不連続に変化すると、制御対象の被制御量も
急変するという不具合を結果する。こうした問題を回避
するために、制御定数のマップをより細かくし、更に制
御定数を切り替える場合にこれを補間して、操作量指令
値の不連続な変化を防止しようとする手法も考えられは
するが、マップ容量の増大という問題を招致する。それ
ばかりか、補間によって制御性能が保持されるという保
証は失われ、逆に補間された領域では制御系が不安定な
振る舞いを示すおそれもなしとしない。
【０００７】（３）制御定数の補間に代えて、操作量指
令値を補間する手法も提案されている。これは、制御定
数を切り替える過程で、制御定数の各マップ値に基づい
て複数の操作量指令値を演算し、複数の操作量指令値の
重み付け平均値を求めるといった処理を行ない、補間演
算された操作量指令値を制御系に出力するのである
（「ファジイ制御」菅野著、日刊工業新聞社刊）。この
場合には、操作量指令値を複数個演算する必要があるの
で、演算量が増大し、限られたサンプリング周期に必要
な演算を終えることが困難になってしまう。また、特定
の制御定数を用いて演算した操作量指令値そのものが制
御系に出力されるのではなく、得られた複数の操作量指
令値に数学的な処理を施した後の操作量指令値が出力さ
れるため、制御そのものが、当初設定された特性を持ち
得なくなってしまうという問題があった。
令値を補間する手法も提案されている。これは、制御定
数を切り替える過程で、制御定数の各マップ値に基づい
て複数の操作量指令値を演算し、複数の操作量指令値の
重み付け平均値を求めるといった処理を行ない、補間演
算された操作量指令値を制御系に出力するのである
（「ファジイ制御」菅野著、日刊工業新聞社刊）。この
場合には、操作量指令値を複数個演算する必要があるの
で、演算量が増大し、限られたサンプリング周期に必要
な演算を終えることが困難になってしまう。また、特定
の制御定数を用いて演算した操作量指令値そのものが制
御系に出力されるのではなく、得られた複数の操作量指
令値に数学的な処理を施した後の操作量指令値が出力さ
れるため、制御そのものが、当初設定された特性を持ち
得なくなってしまうという問題があった。
【０００８】（４）これらの問題から、結局、従来の方
式では、制御対象の経時的な変化や動作状態によりその
特性が変化するシステムを制御する車載の制御装置で
は、安定性を維持した上で、この特性の変化に対処する
ため、制御系の応答性を犠牲にし、これを緩やかなもの
とせざるを得ない。従って、過渡的な状態での制御性を
十分なものとすることができなかった。
式では、制御対象の経時的な変化や動作状態によりその
特性が変化するシステムを制御する車載の制御装置で
は、安定性を維持した上で、この特性の変化に対処する
ため、制御系の応答性を犠牲にし、これを緩やかなもの
とせざるを得ない。従って、過渡的な状態での制御性を
十分なものとすることができなかった。
【０００９】これらの問題を、車載の各種装置に即して
説明する。トルクコンバータのロックアップクラッチの
滑り（スリップ）を制御する制御装置を例に取ると、ロ
ックアップクラッチの動作特性は、そのタービン回転数
などによって大きく相違する。回転数が大きく変化して
動作特性が異なる場合にも安定かつ応答性良く、スリッ
プ量を制御することは、極めて困難であった。また、ロ
ックアップクラッチならびにスリップ量を制御する油圧
制御系の固体間の差が大きい場合、あるいは制御系が設
計された初期状態から摩擦材および作動油の劣化により
ロックアップクラッチの摩擦特性、即ちクラッチのμ−
ｖ特性がスリップ速度の安定性を損なうような変化をき
たした場合には、スリップ量を目標値に安定かつ高速に
制御することができない場合があった。こうした問題に
対して、制御系の固体間の差や経時的に変化に対応して
制御定数を切り替える手法には、上述した問題があり、
現実的な解決とはならない。
説明する。トルクコンバータのロックアップクラッチの
滑り（スリップ）を制御する制御装置を例に取ると、ロ
ックアップクラッチの動作特性は、そのタービン回転数
などによって大きく相違する。回転数が大きく変化して
動作特性が異なる場合にも安定かつ応答性良く、スリッ
プ量を制御することは、極めて困難であった。また、ロ
ックアップクラッチならびにスリップ量を制御する油圧
制御系の固体間の差が大きい場合、あるいは制御系が設
計された初期状態から摩擦材および作動油の劣化により
ロックアップクラッチの摩擦特性、即ちクラッチのμ−
ｖ特性がスリップ速度の安定性を損なうような変化をき
たした場合には、スリップ量を目標値に安定かつ高速に
制御することができない場合があった。こうした問題に
対して、制御系の固体間の差や経時的に変化に対応して
制御定数を切り替える手法には、上述した問題があり、
現実的な解決とはならない。
【００１０】同様の問題が、例えばアイドル回転数制御
装置であれば、バルブ特性の経時的な変化のみならず、
内燃機関の運転状態（吸気管負圧）の変動に伴うアイド
ル空気量の制御特性の変化などによっても生じる。車載
の制御装置の場合、内燃機関の運転状態の制御にかかわ
るものであれば、内燃機関が一定回転数一定負荷で運転
されるものではなく、逆に広いダイナミックレンジで運
転されるものであることから、制御系における動作状態
の変化、延いては制御特性の変化は不可避の問題といっ
て良い。従って、燃料噴射制御装置、点火時期制御装置
などでも、同じ問題が存在する。また、変速機の制御装
置、トラクションコントローラ、アンチスキッド制御装
置など、足回りに関する制御装置でも、車両の走行レン
ジの広さや路面などの走行条件の多様さから、制御特性
の変化は避けられず、同様の問題が指摘されていた。
装置であれば、バルブ特性の経時的な変化のみならず、
内燃機関の運転状態（吸気管負圧）の変動に伴うアイド
ル空気量の制御特性の変化などによっても生じる。車載
の制御装置の場合、内燃機関の運転状態の制御にかかわ
るものであれば、内燃機関が一定回転数一定負荷で運転
されるものではなく、逆に広いダイナミックレンジで運
転されるものであることから、制御系における動作状態
の変化、延いては制御特性の変化は不可避の問題といっ
て良い。従って、燃料噴射制御装置、点火時期制御装置
などでも、同じ問題が存在する。また、変速機の制御装
置、トラクションコントローラ、アンチスキッド制御装
置など、足回りに関する制御装置でも、車両の走行レン
ジの広さや路面などの走行条件の多様さから、制御特性
の変化は避けられず、同様の問題が指摘されていた。
【００１１】本発明の車両用制御装置，クラッチのスリ
ップ制御装置，アイドル回転数制御装置は、こうした問
題を解決し、特性変化が生じた場合にも安定性を損なう
ことがなく、かつ制御における高い応答性を実現するこ
とを目的とし、次の構成を採った。
ップ制御装置，アイドル回転数制御装置は、こうした問
題を解決し、特性変化が生じた場合にも安定性を損なう
ことがなく、かつ制御における高い応答性を実現するこ
とを目的とし、次の構成を採った。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の車両用制御装置
は、車両の制御対象に対する操作量指令値を演算し、該
操作量指令値を出力して、該制御対象の被制御量を目標
値に制御する車両用制御装置であって、前記制御対象の
被制御量と前記目標値との偏差を検出する偏差検出手段
と、少なくとも該偏差に基づいて、前記制御対象につい
て制御装置の所定の動作点での動作特性に適合した前記
操作量指令値を演算する操作量指令値演算手段と、前記
制御対象の前記所定の動作点での動作特性からの変動を
検出する動作特性変動検出手段と、該制御対象における
前記所定の動作点での動作特性からの変動を打ち消すよ
うに設計されており、前記演算された操作量指令値を入
力して補償し、前記制御対象に付与する補償手段とを備
えたことを要旨とする。
は、車両の制御対象に対する操作量指令値を演算し、該
操作量指令値を出力して、該制御対象の被制御量を目標
値に制御する車両用制御装置であって、前記制御対象の
被制御量と前記目標値との偏差を検出する偏差検出手段
と、少なくとも該偏差に基づいて、前記制御対象につい
て制御装置の所定の動作点での動作特性に適合した前記
操作量指令値を演算する操作量指令値演算手段と、前記
制御対象の前記所定の動作点での動作特性からの変動を
検出する動作特性変動検出手段と、該制御対象における
前記所定の動作点での動作特性からの変動を打ち消すよ
うに設計されており、前記演算された操作量指令値を入
力して補償し、前記制御対象に付与する補償手段とを備
えたことを要旨とする。
【００１３】また、本発明のクラッチのスリップ制御装
置は、車両に搭載されたクラッチのスリップ量を制御す
る系を構成するアクチュエータの駆動量指令値を演算
し、該駆動量指令値を出力して、該クラッチのスリップ
量を目標スリップ量に制御するクラッチのスリップ制御
装置であって、前記クラッチのスリップ量を制御する系
の所定の動作点での動作特性からの変動を検出する動作
特性変動検出手段と、前記クラッチの実際のスリップ量
と前記目標スリップ量との偏差を検出するスリップ偏差
検出手段と、少なくとも該偏差に基づいて、前記系につ
いて制御装置の所定の動作点での動作特性に適合した駆
動量指令値を演算する駆動量演算手段と、前記スリップ
量を制御する系における前記所定の動作点での動作特性
からの変動を打ち消すように設計されており、前記演算
された駆動量指令値を入力して該駆動量指令値を補償
し、前記アクチュエータに付与する補償手段とを備えた
ことを要旨とする。
置は、車両に搭載されたクラッチのスリップ量を制御す
る系を構成するアクチュエータの駆動量指令値を演算
し、該駆動量指令値を出力して、該クラッチのスリップ
量を目標スリップ量に制御するクラッチのスリップ制御
装置であって、前記クラッチのスリップ量を制御する系
の所定の動作点での動作特性からの変動を検出する動作
特性変動検出手段と、前記クラッチの実際のスリップ量
と前記目標スリップ量との偏差を検出するスリップ偏差
検出手段と、少なくとも該偏差に基づいて、前記系につ
いて制御装置の所定の動作点での動作特性に適合した駆
動量指令値を演算する駆動量演算手段と、前記スリップ
量を制御する系における前記所定の動作点での動作特性
からの変動を打ち消すように設計されており、前記演算
された駆動量指令値を入力して該駆動量指令値を補償
し、前記アクチュエータに付与する補償手段とを備えた
ことを要旨とする。
【００１４】更に、本発明のアイドル回転数制御装置
は、内燃機関のアイドル回転数を制御する系を構成する
アクチュエータの駆動量指令値を演算し、該駆動量指令
値を出力して、該アイドル回転数を目標回転数に制御す
るアイドル回転数制御装置であって、前記アイドル回転
数を制御する系の所定の動作点での動作特性からの変動
を検出する動作特性変動検出手段と、実際のアイドル回
転数と前記目標回転数との偏差を検出する回転数偏差検
出手段と、少なくとも該偏差に基づいて、前記系につい
て制御装置の所定の動作点での動作特性に適合した駆動
量指令値を演算する駆動量演算手段と、前記アイドル回
転数を制御する系における前記所定の動作点での動作特
性からの変動を打ち消すように設計されており、前記演
算された駆動量指令値を入力して該駆動量指令値を補償
し、前記アクチュエータに付与する補償手段とを備えた
ことを要旨とする。
は、内燃機関のアイドル回転数を制御する系を構成する
アクチュエータの駆動量指令値を演算し、該駆動量指令
値を出力して、該アイドル回転数を目標回転数に制御す
るアイドル回転数制御装置であって、前記アイドル回転
数を制御する系の所定の動作点での動作特性からの変動
を検出する動作特性変動検出手段と、実際のアイドル回
転数と前記目標回転数との偏差を検出する回転数偏差検
出手段と、少なくとも該偏差に基づいて、前記系につい
て制御装置の所定の動作点での動作特性に適合した駆動
量指令値を演算する駆動量演算手段と、前記アイドル回
転数を制御する系における前記所定の動作点での動作特
性からの変動を打ち消すように設計されており、前記演
算された駆動量指令値を入力して該駆動量指令値を補償
し、前記アクチュエータに付与する補償手段とを備えた
ことを要旨とする。
【００１５】
【作用】以上のように構成された本発明の車両用制御装
置は、偏差検出手段により、制御対象の実際の被制御量
とこの被制御量の目標値との偏差を検出し、少なくとも
この偏差に基づいて、操作量指令値演算手段が、制御対
象の所定の動作特性に適合した操作量指令値を演算す
る。制御対象は、常に所定の動作特性にあるわけではな
く、その動作特性は、所定の動作特性から変動する。そ
こで、この動作特性の変動を、動作特性変動検出手段に
より検出すると共に、操作量指令値演算手段が演算した
操作量指令値を入力し、これを、制御対象における所定
の動作点（例えば、設計時の動作点）での動作特性から
の変動を打ち消すように設計された補償手段により補償
して、制御対象に付与する。この結果、制御対象の特性
の変動を補償手段が補償し、操作量指令値を演算する操
作量指令値演算手段からみた制御対象の特性の変動は打
ち消される。
置は、偏差検出手段により、制御対象の実際の被制御量
とこの被制御量の目標値との偏差を検出し、少なくとも
この偏差に基づいて、操作量指令値演算手段が、制御対
象の所定の動作特性に適合した操作量指令値を演算す
る。制御対象は、常に所定の動作特性にあるわけではな
く、その動作特性は、所定の動作特性から変動する。そ
こで、この動作特性の変動を、動作特性変動検出手段に
より検出すると共に、操作量指令値演算手段が演算した
操作量指令値を入力し、これを、制御対象における所定
の動作点（例えば、設計時の動作点）での動作特性から
の変動を打ち消すように設計された補償手段により補償
して、制御対象に付与する。この結果、制御対象の特性
の変動を補償手段が補償し、操作量指令値を演算する操
作量指令値演算手段からみた制御対象の特性の変動は打
ち消される。
【００１６】ここで、補償手段をフィルタ演算手段と乗
算手段から構成し、フィルタ演算手段によって、操作量
指令値に対して、動作特性の少なくとも周波数に依存し
た位相とゲインの変動に基づくフィルタ演算を行ない、
他方、乗算手段により、フィルタ演算された結果と操作
量指令値との総和に対して、動作特性の少なくとも定常
ゲインの変動に基づく修正値を乗算するものとすれば、
動作特性の位相とゲインの変動を連続的に補償すること
ができる。更に、フィルタ演算された後の値に、制御対
象の動作特性に応じた定数を乗算する構成とし、この定
数を変化させることで、位相とゲインの変動を簡易に補
償することができる。
算手段から構成し、フィルタ演算手段によって、操作量
指令値に対して、動作特性の少なくとも周波数に依存し
た位相とゲインの変動に基づくフィルタ演算を行ない、
他方、乗算手段により、フィルタ演算された結果と操作
量指令値との総和に対して、動作特性の少なくとも定常
ゲインの変動に基づく修正値を乗算するものとすれば、
動作特性の位相とゲインの変動を連続的に補償すること
ができる。更に、フィルタ演算された後の値に、制御対
象の動作特性に応じた定数を乗算する構成とし、この定
数を変化させることで、位相とゲインの変動を簡易に補
償することができる。
【００１７】ここで、動作特性の区分に応じて、複数の
パラメータを記憶しておき、動作特性の区分が変更にな
った際、該パラメータもしくは該パラメータから演算さ
れるフィルタ演算用の定数を補間計算して、実際に用い
る定数を定め、フィルタ演算に供するものとすれば、定
数の切替に伴う問題を回避することができる。同様に、
動作特性の区分に応じて、複数のパラメータを記憶して
おき、動作特性の区分が変更になった際、このパラメー
タもしくはこのパラメータから演算される定数を補間計
算して、この乗算用の定数を定め、乗算に供するものと
し、同様の問題を回避することができる。
パラメータを記憶しておき、動作特性の区分が変更にな
った際、該パラメータもしくは該パラメータから演算さ
れるフィルタ演算用の定数を補間計算して、実際に用い
る定数を定め、フィルタ演算に供するものとすれば、定
数の切替に伴う問題を回避することができる。同様に、
動作特性の区分に応じて、複数のパラメータを記憶して
おき、動作特性の区分が変更になった際、このパラメー
タもしくはこのパラメータから演算される定数を補間計
算して、この乗算用の定数を定め、乗算に供するものと
し、同様の問題を回避することができる。
【００１８】補償手段におけるフィルタ演算等では、車
両の動作特性が変わったとき、これを補償するフィルタ
演算用の定数を切り替えれば通常は対処できるが、車両
の動作特性の変動が大きく、定数の単純な変更では対処
できない場合も考えられる。こうした場合には、車両の
動作特性の変動領域を検出し、この動作特性の変動領域
に基づいて、２以上のフィルタ演算手段を切り替えるも
のとすれば良い。フィルタ演算の内容自体を切り替える
ことができ、動作特性の大きな変動にも対処することが
できる。例えば、フィルタ演算用の定数の符号などによ
って切り替えても良い。
両の動作特性が変わったとき、これを補償するフィルタ
演算用の定数を切り替えれば通常は対処できるが、車両
の動作特性の変動が大きく、定数の単純な変更では対処
できない場合も考えられる。こうした場合には、車両の
動作特性の変動領域を検出し、この動作特性の変動領域
に基づいて、２以上のフィルタ演算手段を切り替えるも
のとすれば良い。フィルタ演算の内容自体を切り替える
ことができ、動作特性の大きな変動にも対処することが
できる。例えば、フィルタ演算用の定数の符号などによ
って切り替えても良い。
【００１９】また、操作量指令値は、単に目標値との偏
差に基づいて演算しても良いが、偏差と制御対象に出力
された操作量指令値の来歴（過去の値）とに基づいて求
めるものとしても差し支えない。操作量指令値を求める
コントローラは、種々の制御手法を用いた構成を採用す
ることができる。
差に基づいて演算しても良いが、偏差と制御対象に出力
された操作量指令値の来歴（過去の値）とに基づいて求
めるものとしても差し支えない。操作量指令値を求める
コントローラは、種々の制御手法を用いた構成を採用す
ることができる。
【００２０】なお、実際の補償手段を構成する場合に
は、取り扱う操作量指令値などの値は、絶対量として差
し支えないが、データ量を低減するために、相対的な値
により取り扱うことも好適である。即ち、操作量指令値
を前回の操作量指令値からの差分として扱い、補償後の
値に前回の操作量指令値を加えて出力するのである。
は、取り扱う操作量指令値などの値は、絶対量として差
し支えないが、データ量を低減するために、相対的な値
により取り扱うことも好適である。即ち、操作量指令値
を前回の操作量指令値からの差分として扱い、補償後の
値に前回の操作量指令値を加えて出力するのである。
【００２１】本発明の車両用制御装置の動作原理につい
て、図を用いて説明する。制御対象（例としてトルクコ
ンバータのロックアップクラッチのスリップ制御を行な
っている系を取り上げる）の特性の変化を、目標値（こ
こでは目標スリップ量）から制御対象の被制御量（ここ
では実際のスリップ量）までの伝達関数のゲインと位相
の周波数特性の一例を、図３９に示す。図において、実
線Ｊは設計時の特性を、破線Ｂは作動領域がはずれた点
での特性を示す。制御対象の特性は、その動作領域によ
り異なるが、周波数ωに依存した位相およびゲインの変
動と、定常的なゲインの変動とに分けてとらえることが
できる。従って、これをもとの特性に戻そうとすれば、
図４０に示すように、周波数ωに依存した位相とゲイン
の補正量と、周波数ωに依存しない定常ゲイン補正値と
があれば良いことになる。
て、図を用いて説明する。制御対象（例としてトルクコ
ンバータのロックアップクラッチのスリップ制御を行な
っている系を取り上げる）の特性の変化を、目標値（こ
こでは目標スリップ量）から制御対象の被制御量（ここ
では実際のスリップ量）までの伝達関数のゲインと位相
の周波数特性の一例を、図３９に示す。図において、実
線Ｊは設計時の特性を、破線Ｂは作動領域がはずれた点
での特性を示す。制御対象の特性は、その動作領域によ
り異なるが、周波数ωに依存した位相およびゲインの変
動と、定常的なゲインの変動とに分けてとらえることが
できる。従って、これをもとの特性に戻そうとすれば、
図４０に示すように、周波数ωに依存した位相とゲイン
の補正量と、周波数ωに依存しない定常ゲイン補正値と
があれば良いことになる。
【００２２】設計点から作動領域がずれた点での特性に
対して定常ゲインのみ補正したものを、図４１に一点鎖
線Ｄで示した。更に、周波数ωに依存した位相とゲイン
のずれを併せて、周波数フィルタにより補正した後の特
性を、図４２に二点鎖線Ｃとして示した。これらの処理
により、作動領域がずれた点での特性Ｂを、設計点での
特性Ｊに近似することができる。即ち、図４３に示すよ
うに、設計点からずれた点で動作する制御対象ＯＢの手
前に特性補償器ＣＣを設け、特性補償器ＣＣを含む制御
対象ＯＢを拡大された制御対象ＥＯＢと考えれば、コン
トローラＣＮＴから見た制御対象ＥＯＢは、設計点の特
性を示すことになる。従って、コントローラＣＮＴ自体
には、制御特性の変動に対処する定数の切替などの対応
を用意する必要がない。
対して定常ゲインのみ補正したものを、図４１に一点鎖
線Ｄで示した。更に、周波数ωに依存した位相とゲイン
のずれを併せて、周波数フィルタにより補正した後の特
性を、図４２に二点鎖線Ｃとして示した。これらの処理
により、作動領域がずれた点での特性Ｂを、設計点での
特性Ｊに近似することができる。即ち、図４３に示すよ
うに、設計点からずれた点で動作する制御対象ＯＢの手
前に特性補償器ＣＣを設け、特性補償器ＣＣを含む制御
対象ＯＢを拡大された制御対象ＥＯＢと考えれば、コン
トローラＣＮＴから見た制御対象ＥＯＢは、設計点の特
性を示すことになる。従って、コントローラＣＮＴ自体
には、制御特性の変動に対処する定数の切替などの対応
を用意する必要がない。
【００２３】以上の説明に用いた位相とゲインの変動の
様子は例示であって、車両用制御装置が対象とする制御
対象の位相やゲインは、制御対象毎に定まる。また、位
相やゲインは、作動領域の相違により種々の振る舞いを
示す。本発明の補償手段である特性補償器ＣＣは、制御
対象により、適切な設計がなされるものであり、図３９
ないし図４３の例示に限定されるものではない。また、
特性の補償は、周波数の全帯域においてなされる必要は
必ずしもなく、制御において重要な範囲（例えば、図４
２に一例として示した帯域Ｘ）で十分な補正がなされれ
ばよい。この例では、高周波領域での補正は完全ではな
いが、コントローラＣＮＴ自体が有するロバスト性など
により、十分な安定性を確保できている。なお、補償手
段の具体的な構成は、実施例で説明する。
様子は例示であって、車両用制御装置が対象とする制御
対象の位相やゲインは、制御対象毎に定まる。また、位
相やゲインは、作動領域の相違により種々の振る舞いを
示す。本発明の補償手段である特性補償器ＣＣは、制御
対象により、適切な設計がなされるものであり、図３９
ないし図４３の例示に限定されるものではない。また、
特性の補償は、周波数の全帯域においてなされる必要は
必ずしもなく、制御において重要な範囲（例えば、図４
２に一例として示した帯域Ｘ）で十分な補正がなされれ
ばよい。この例では、高周波領域での補正は完全ではな
いが、コントローラＣＮＴ自体が有するロバスト性など
により、十分な安定性を確保できている。なお、補償手
段の具体的な構成は、実施例で説明する。
【００２４】以上、本発明の車両用制御装置の作用につ
いて詳しく説明したが、本発明のクラッチのスリップ制
御装置や内燃機関のアイドル回転数制御装置の作用もこ
れと基本的には変わるところはない。動作領域の異なる
点での特性に対して補償手段が特性の変動を打ち消すよ
うに働くのであり、その動作は次の通りである。
いて詳しく説明したが、本発明のクラッチのスリップ制
御装置や内燃機関のアイドル回転数制御装置の作用もこ
れと基本的には変わるところはない。動作領域の異なる
点での特性に対して補償手段が特性の変動を打ち消すよ
うに働くのであり、その動作は次の通りである。
【００２５】クラッチのスリップ量を制御する系を構成
するアクチュエータの駆動量指令値を制御してクラッチ
のスリップ量を目標スリップ利用に制御する本発明のク
ラッチのスリップ制御装置によれば、クラッチのスリッ
プ量を制御する系の所定動作点での動作特性からの変動
を、動作特性変動検出手段が検出する。他方、スリップ
偏差検出手段が、クラッチの実際のスリップ量と目標ス
リップ量との偏差を検出しており、少なくともこの偏差
に基づいて、駆動量演算手段が、系の所定の動作点での
動作特性に適合した駆動量指令値を演算する。こうして
得られた駆動量指令値は、クラッチのスリップ量を制御
する系に与えられるが、本発明では、制御する側から見
た制御対象は、補償手段より、あたかも制御特性が同一
であるかのように振る舞う。実際には、クラッチのスリ
ップ量を制御する系の動作特性が所定の動作点での動作
特性から変動したとき、補償手段が、駆動量演算手段が
演算した駆動量指令値を入力し、系の動作特性の変動を
打ち消すようこの駆動量指令値を補償して、アクチュエ
ータに付与する。
するアクチュエータの駆動量指令値を制御してクラッチ
のスリップ量を目標スリップ利用に制御する本発明のク
ラッチのスリップ制御装置によれば、クラッチのスリッ
プ量を制御する系の所定動作点での動作特性からの変動
を、動作特性変動検出手段が検出する。他方、スリップ
偏差検出手段が、クラッチの実際のスリップ量と目標ス
リップ量との偏差を検出しており、少なくともこの偏差
に基づいて、駆動量演算手段が、系の所定の動作点での
動作特性に適合した駆動量指令値を演算する。こうして
得られた駆動量指令値は、クラッチのスリップ量を制御
する系に与えられるが、本発明では、制御する側から見
た制御対象は、補償手段より、あたかも制御特性が同一
であるかのように振る舞う。実際には、クラッチのスリ
ップ量を制御する系の動作特性が所定の動作点での動作
特性から変動したとき、補償手段が、駆動量演算手段が
演算した駆動量指令値を入力し、系の動作特性の変動を
打ち消すようこの駆動量指令値を補償して、アクチュエ
ータに付与する。
【００２６】同様に、内燃機関のアイドル回転数を制御
する系を構成するアクチュエータを駆動し、内燃機関の
アイドル回転数を目標回転数に制御する本発明の内燃機
関のアイドル回転数制御装置によれば、アイドル回転数
を制御する系の所定の動作点での動作特性からの変動
を、動作特性変動検出手段が検出する。他方、回転数偏
差検出手段が、実際のアイドル回転数と目標回転数との
偏差を検出しており、少なくともこの偏差に基づいて、
駆動量演算手段が、系の所定の動作点での動作特性に適
合した駆動量指令値を演算する。こうして得られた駆動
量指令値は、アイドル回転数を制御する系に与えられる
が、本発明の制御対象は、制御する側から見れば、補償
手段より、あたかも制御特性が同一であるかのように振
る舞う。実際には、アイドル回転数を制御する系の動作
特性が所定の動作点での動作特性から変動したとき、補
償手段が、駆動量演算手段が演算した駆動量指令値を入
力し、系の動作特性の変動を打ち消すようこの駆動量指
令値を補償して、アクチュエータに付与する。
する系を構成するアクチュエータを駆動し、内燃機関の
アイドル回転数を目標回転数に制御する本発明の内燃機
関のアイドル回転数制御装置によれば、アイドル回転数
を制御する系の所定の動作点での動作特性からの変動
を、動作特性変動検出手段が検出する。他方、回転数偏
差検出手段が、実際のアイドル回転数と目標回転数との
偏差を検出しており、少なくともこの偏差に基づいて、
駆動量演算手段が、系の所定の動作点での動作特性に適
合した駆動量指令値を演算する。こうして得られた駆動
量指令値は、アイドル回転数を制御する系に与えられる
が、本発明の制御対象は、制御する側から見れば、補償
手段より、あたかも制御特性が同一であるかのように振
る舞う。実際には、アイドル回転数を制御する系の動作
特性が所定の動作点での動作特性から変動したとき、補
償手段が、駆動量演算手段が演算した駆動量指令値を入
力し、系の動作特性の変動を打ち消すようこの駆動量指
令値を補償して、アクチュエータに付与する。
【００２７】
【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。図１は、本発明の一実施例であるクラッチのス
リップ制御装置における制御系を示すブロック線図、図
２は、その特性補償器ＣＣの概略構成を示すブロック線
図、図３は、実際の車両用動力伝達装置の構成を示す図
である。まず、具体的な構成から説明する。図３におい
て、エンジン１０の動力は、ロックアップクラッチ付ト
ルクコンバータ１２および３組の遊星歯車ユニットなど
から構成された有段式自動変速機１４、更には図示しな
い差動歯車装置などを経て駆動輪へ伝達される。
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。図１は、本発明の一実施例であるクラッチのス
リップ制御装置における制御系を示すブロック線図、図
２は、その特性補償器ＣＣの概略構成を示すブロック線
図、図３は、実際の車両用動力伝達装置の構成を示す図
である。まず、具体的な構成から説明する。図３におい
て、エンジン１０の動力は、ロックアップクラッチ付ト
ルクコンバータ１２および３組の遊星歯車ユニットなど
から構成された有段式自動変速機１４、更には図示しな
い差動歯車装置などを経て駆動輪へ伝達される。
【００２８】トルクコンバータ１２は、エンジン１０の
クランク軸１６と連結されているポンプ翼車１８と、自
動変速機１４の入力軸２０とに固定されている。このト
ルクコンバータ１２は、ポンプ翼車１８からのオイルを
受けて回転するタービン翼車２２と、非回転部材である
ハウジング２６に一方向クラッチ２４を介して固定され
たステータ翼車２８と、ダンパ３０を介して上記入力軸
２０に連結されたロックアップクラッチ３２とを備えて
いる。ロックアップクラッチ３２は、トルクコンバータ
１２の入出力部材、すなわちクランク軸１６および入力
軸２０を直結状態とするものである。トルクコンバータ
１２の係合側油室３５内の油圧が解放側油室３３よりも
高められると、ロックアップクラッチ３２が係合状態と
され、クランク軸１６の回転はそのまま入力軸２０に伝
達される。他方、トルクコンバータ１２内の解放側油室
３３内の油圧が係合側油室３５よりも高められると、ロ
ックアップクラッチ３２が非係合状態とされ、トルクコ
ンバータ１２は、その本来の働き、即ち入出力回転速度
比に応じた増幅率でトルクを変換し、クランク軸１６の
回転を入力軸２０に伝達する。
クランク軸１６と連結されているポンプ翼車１８と、自
動変速機１４の入力軸２０とに固定されている。このト
ルクコンバータ１２は、ポンプ翼車１８からのオイルを
受けて回転するタービン翼車２２と、非回転部材である
ハウジング２６に一方向クラッチ２４を介して固定され
たステータ翼車２８と、ダンパ３０を介して上記入力軸
２０に連結されたロックアップクラッチ３２とを備えて
いる。ロックアップクラッチ３２は、トルクコンバータ
１２の入出力部材、すなわちクランク軸１６および入力
軸２０を直結状態とするものである。トルクコンバータ
１２の係合側油室３５内の油圧が解放側油室３３よりも
高められると、ロックアップクラッチ３２が係合状態と
され、クランク軸１６の回転はそのまま入力軸２０に伝
達される。他方、トルクコンバータ１２内の解放側油室
３３内の油圧が係合側油室３５よりも高められると、ロ
ックアップクラッチ３２が非係合状態とされ、トルクコ
ンバータ１２は、その本来の働き、即ち入出力回転速度
比に応じた増幅率でトルクを変換し、クランク軸１６の
回転を入力軸２０に伝達する。
【００２９】自動変速機１４は、この入力軸２０と出力
軸３４とを備え、複数の油圧式摩擦係合装置の作動の組
み合わせにより、複数の前進ギヤ段および後進ギヤ段の
うちの１つが選択的に噛み合った状態とされる有段式遊
星歯車装置として構成されている。この自動変速機１４
のギヤ段を制御するための変速制御用油圧制御回路４４
と、ロックアップクラッチ３２の係合を制御するための
係合制御用油圧制御回路４６とが設けられている。変速
制御用油圧制御回路４４は、よく知られているようにソ
レノイドＮｏ．１およびソレノイドＮｏ．２によってそ
れぞれオンオフ駆動される第１電磁弁４８および第２電
磁弁５０を備えており、それら第１電磁弁４８および第
２電磁弁５０の作動の組み合わせによって、クラッチお
よびブレーキが選択的に作動させられ、第１速ないし第
４速のうちのいずれかの変速が実現される。
軸３４とを備え、複数の油圧式摩擦係合装置の作動の組
み合わせにより、複数の前進ギヤ段および後進ギヤ段の
うちの１つが選択的に噛み合った状態とされる有段式遊
星歯車装置として構成されている。この自動変速機１４
のギヤ段を制御するための変速制御用油圧制御回路４４
と、ロックアップクラッチ３２の係合を制御するための
係合制御用油圧制御回路４６とが設けられている。変速
制御用油圧制御回路４４は、よく知られているようにソ
レノイドＮｏ．１およびソレノイドＮｏ．２によってそ
れぞれオンオフ駆動される第１電磁弁４８および第２電
磁弁５０を備えており、それら第１電磁弁４８および第
２電磁弁５０の作動の組み合わせによって、クラッチお
よびブレーキが選択的に作動させられ、第１速ないし第
４速のうちのいずれかの変速が実現される。
【００３０】係合制御用油圧制御回路４６は、リニアソ
レノイド弁５２と、切換弁５４とスリップ制御弁５６と
を備える。このリニアソレノイド弁５２は、変速制御用
油圧制御回路４４内で発生させられる一定のモジュレー
タ圧Ｐmoduを元圧としており、リニアソレノイドである
ソレノイドＮｏ．３に流される電流に応じてリニアに作
動する。即ち、リニアソレノイド弁５２は、電子制御装
置（ＥＣＴ）４２からの駆動電流Ｉso1 の大きさに応じ
た大きさの出力圧Ｐlin を連続的に発生させる。この出
力圧Ｐlin は切換弁５４およびスリップ制御弁５６に供
給される。切換弁５４は、ロックアップクラッチ３２を
解放状態とする解放側位置とロックアップクラッチ３２
を係合状態とする係合側位置とを有する。また、スリッ
プ制御弁５６は、変速制御用油圧制御回路４４内の図示
しないクラッチ圧調圧弁によりスロットル弁開度に応じ
て発生させられるレギュレータ圧Ｐclを元圧として動作
する。
レノイド弁５２と、切換弁５４とスリップ制御弁５６と
を備える。このリニアソレノイド弁５２は、変速制御用
油圧制御回路４４内で発生させられる一定のモジュレー
タ圧Ｐmoduを元圧としており、リニアソレノイドである
ソレノイドＮｏ．３に流される電流に応じてリニアに作
動する。即ち、リニアソレノイド弁５２は、電子制御装
置（ＥＣＴ）４２からの駆動電流Ｉso1 の大きさに応じ
た大きさの出力圧Ｐlin を連続的に発生させる。この出
力圧Ｐlin は切換弁５４およびスリップ制御弁５６に供
給される。切換弁５４は、ロックアップクラッチ３２を
解放状態とする解放側位置とロックアップクラッチ３２
を係合状態とする係合側位置とを有する。また、スリッ
プ制御弁５６は、変速制御用油圧制御回路４４内の図示
しないクラッチ圧調圧弁によりスロットル弁開度に応じ
て発生させられるレギュレータ圧Ｐclを元圧として動作
する。
【００３１】上記切換弁５４は、図示しないスプール弁
子を解放側位置へ向かって付勢するスプリング５８と、
前記レギュレータ圧Ｐclが供給される第１ポート６０
と、スリップ制御弁５６の出力圧が供給される第２ポー
ト６２と、解放側油室３３に接続された第３ポート６４
と、係合側油室３５に接続された第４ポート６６と、ド
レンに接続された第５ポート６８とを備えている。切換
弁５４は、それに供給されるリニアソレノイド弁５２の
出力圧Ｐlin が予め定められた一定の値を下回ると、そ
のスプール弁子がスプリング５８の付勢力に従って上記
解放側位置（図３の状態）とし、第２ポート６２を閉塞
させるとともに第１ポート６０と第３ポート６４、およ
び第４ポート６６と第５ポート６８の間をそれぞれ連通
する。このため、切換弁５４のスプール弁子に作用する
リニアソレノイド弁５２の出力圧Ｐlin が予め定められ
た一定の値を下回ると、切換弁５４のスプール弁子がス
プリング５８の付勢力に従って解放側位置に位置させら
れて、解放側油室３３内の油圧Ｐoff がレギュレータ圧
Ｐclとされると同時に係合側油室３５内の油圧Ｐonが大
気圧とされてロックアップクラッチ３２が解放される。
従って、この時、トルクコンバータ１２はトルクを変換
して伝達するトルクコンバータ本来の動作を行なう。
子を解放側位置へ向かって付勢するスプリング５８と、
前記レギュレータ圧Ｐclが供給される第１ポート６０
と、スリップ制御弁５６の出力圧が供給される第２ポー
ト６２と、解放側油室３３に接続された第３ポート６４
と、係合側油室３５に接続された第４ポート６６と、ド
レンに接続された第５ポート６８とを備えている。切換
弁５４は、それに供給されるリニアソレノイド弁５２の
出力圧Ｐlin が予め定められた一定の値を下回ると、そ
のスプール弁子がスプリング５８の付勢力に従って上記
解放側位置（図３の状態）とし、第２ポート６２を閉塞
させるとともに第１ポート６０と第３ポート６４、およ
び第４ポート６６と第５ポート６８の間をそれぞれ連通
する。このため、切換弁５４のスプール弁子に作用する
リニアソレノイド弁５２の出力圧Ｐlin が予め定められ
た一定の値を下回ると、切換弁５４のスプール弁子がス
プリング５８の付勢力に従って解放側位置に位置させら
れて、解放側油室３３内の油圧Ｐoff がレギュレータ圧
Ｐclとされると同時に係合側油室３５内の油圧Ｐonが大
気圧とされてロックアップクラッチ３２が解放される。
従って、この時、トルクコンバータ１２はトルクを変換
して伝達するトルクコンバータ本来の動作を行なう。
【００３２】他方、切換弁５４のスプール弁子に作用さ
れるリニアソレノイド弁５２の出力圧Ｐlin が予め定め
られた一定の値を超えると、切換弁５４のスプール弁子
がスプリング５８の付勢力に抗して係合側位置へ切り換
えられて、第５ポート６８を閉塞するとともに、第１ポ
ート６０と第４ポート６６、および第２ポート６２と第
３ポート６４の間をそれぞれ連通する。このため、係合
側油室３５内の油圧Ｐonがレギュレータ圧Ｐclとされる
と同時に、解放側油室３３内の油圧Ｐoff がスリップ制
御弁５６により圧力制御され、ロックアップクラッチ３
２がスリップ制御されあるいは係合される。
れるリニアソレノイド弁５２の出力圧Ｐlin が予め定め
られた一定の値を超えると、切換弁５４のスプール弁子
がスプリング５８の付勢力に抗して係合側位置へ切り換
えられて、第５ポート６８を閉塞するとともに、第１ポ
ート６０と第４ポート６６、および第２ポート６２と第
３ポート６４の間をそれぞれ連通する。このため、係合
側油室３５内の油圧Ｐonがレギュレータ圧Ｐclとされる
と同時に、解放側油室３３内の油圧Ｐoff がスリップ制
御弁５６により圧力制御され、ロックアップクラッチ３
２がスリップ制御されあるいは係合される。
【００３３】上記スリップ制御弁５６は、図示しないス
プール弁子を出力圧増加側へ付勢するためのスプリング
７０を備えている。このスプール弁子には、出力圧増加
側へ向かう推力を発生させるために係合側油室３５内の
油圧Ｐonが作用させられているとともに、出力圧減少側
へ向かう推力を発生させるために解放側油室３３内の油
圧Ｐoff およびリニアソレノイド弁５２の出力圧Ｐlin
がそれぞれ作用させられている。このため、スリップ制
御弁５６は、数式（１）に示すように、スリップ量に対
応する差圧△Ｐ（＝Ｐon−Ｐoff ）がリニアソレノイド
弁５２の出力圧Ｐlin に対応した値となるように作動す
る。ここで、数式（１）において、Ｆはスプリング７０
の付勢力、Ａ1 はスプール弁子における油圧Ｐonの受圧
面積、Ａ2 （但しＡ1 ＝Ａ2 ）は油圧Ｐoff の受圧面
積、Ａ3 は出力圧Ｐlin の受圧面積である。
プール弁子を出力圧増加側へ付勢するためのスプリング
７０を備えている。このスプール弁子には、出力圧増加
側へ向かう推力を発生させるために係合側油室３５内の
油圧Ｐonが作用させられているとともに、出力圧減少側
へ向かう推力を発生させるために解放側油室３３内の油
圧Ｐoff およびリニアソレノイド弁５２の出力圧Ｐlin
がそれぞれ作用させられている。このため、スリップ制
御弁５６は、数式（１）に示すように、スリップ量に対
応する差圧△Ｐ（＝Ｐon−Ｐoff ）がリニアソレノイド
弁５２の出力圧Ｐlin に対応した値となるように作動す
る。ここで、数式（１）において、Ｆはスプリング７０
の付勢力、Ａ1 はスプール弁子における油圧Ｐonの受圧
面積、Ａ2 （但しＡ1 ＝Ａ2 ）は油圧Ｐoff の受圧面
積、Ａ3 は出力圧Ｐlin の受圧面積である。
【００３４】
【数１】
【００３５】したがって、上記のように構成されている
係合制御用油圧制御回路４６では、係合側油室３５内の
油圧Ｐonおよび解放側油室３３内の油圧Ｐoff は、図４
に示すように、リニアソレノイド弁５２の出力圧Ｐlin
に応じて変化させられるので、リニアソレノイド弁５２
の出力圧Ｐlin によって切換弁５４の切換制御と、その
切換弁５４が係合位置へ切り換えられた後のロックアッ
プクラッチ３２のスリップ制御とがそれぞれ行なわれ得
るのである。
係合制御用油圧制御回路４６では、係合側油室３５内の
油圧Ｐonおよび解放側油室３３内の油圧Ｐoff は、図４
に示すように、リニアソレノイド弁５２の出力圧Ｐlin
に応じて変化させられるので、リニアソレノイド弁５２
の出力圧Ｐlin によって切換弁５４の切換制御と、その
切換弁５４が係合位置へ切り換えられた後のロックアッ
プクラッチ３２のスリップ制御とがそれぞれ行なわれ得
るのである。
【００３６】次に、スリップ制御の処理を司る電子制御
装置４２の構成およびその設計について詳細に説明す
る。電子制御装置４２は、周知のＣＰＵ８２、ＲＯＭ８
４、ＲＡＭ８６、図示しないインターフェース回路など
から成るいわゆるマイクロコンピュータである。本実施
例では、この電子制御装置４２のインタフェース回路に
は、エンジン１０の吸気配管に設けられたスロットル弁
開度θthを検出するスロットルセンサ８８、エンジン１
０の吸入空気量Ｑｎを検出するエアフロメータ８９、エ
ンジン１０の回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度
センサ９０、自動変速機１４の入力軸２０の回転速度Ｎ
inを検出する入力軸回転センサ９２、自動変速機１４の
出力軸３４の回転速度Ｎout を検出する出力軸回転セン
サ９４、シフトレバー９６の操作位置（すなわちＬ、
Ｓ、Ｄ、Ｎ、Ｒ、Ｐレンジのいずれか）Ｐs を検出する
ための操作位置センサ９８が接続されている。電子制御
装置４２は、これらのセンサから、インタフェース回路
を介して、スロットル弁開度θth、エンジン回転速度Ｎ
ｅ（ポンプ翼車回転速度ＮP ）、入力軸回転速度Ｎin
（タービン翼車回転速度Ｎｔ ）、出力軸回転速度Ｎout
、シフトレバー９６の操作位置Ｐs をそれぞれ入力す
る。
装置４２の構成およびその設計について詳細に説明す
る。電子制御装置４２は、周知のＣＰＵ８２、ＲＯＭ８
４、ＲＡＭ８６、図示しないインターフェース回路など
から成るいわゆるマイクロコンピュータである。本実施
例では、この電子制御装置４２のインタフェース回路に
は、エンジン１０の吸気配管に設けられたスロットル弁
開度θthを検出するスロットルセンサ８８、エンジン１
０の吸入空気量Ｑｎを検出するエアフロメータ８９、エ
ンジン１０の回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度
センサ９０、自動変速機１４の入力軸２０の回転速度Ｎ
inを検出する入力軸回転センサ９２、自動変速機１４の
出力軸３４の回転速度Ｎout を検出する出力軸回転セン
サ９４、シフトレバー９６の操作位置（すなわちＬ、
Ｓ、Ｄ、Ｎ、Ｒ、Ｐレンジのいずれか）Ｐs を検出する
ための操作位置センサ９８が接続されている。電子制御
装置４２は、これらのセンサから、インタフェース回路
を介して、スロットル弁開度θth、エンジン回転速度Ｎ
ｅ（ポンプ翼車回転速度ＮP ）、入力軸回転速度Ｎin
（タービン翼車回転速度Ｎｔ ）、出力軸回転速度Ｎout
、シフトレバー９６の操作位置Ｐs をそれぞれ入力す
る。
【００３７】電子制御装置４２のＣＰＵ８２は、ＲＡＭ
８６をワークエリアとして利用しつつ、予めＲＯＭ８４
に記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、自
動変速機１４の変速制御およびロックアップクラッチ３
２の係合制御を実行するために第１電磁弁４８、第２電
磁弁５０およびリニアソレノイド弁５２を適宜制御す
る。上記変速制御では、予めＲＯＭ８４に記憶された複
数種類の変速線図から実際の変速ギヤ段に対応した変速
線図を選択し、その変速線図から車両の走行状態、たと
えばスロットル弁開度θthと出力軸回転速度Ｎout から
算出された車速ＳＰＤとに基づいて変速ギヤ段を決定
し、その変速ギヤ段が得られるように第１電磁弁４８、
第２電磁弁５０を駆動する。こうして、自動変速機１４
のクラッチおよびブレーキの作動が制御され、前進４段
のうちのいずれかの噛み合わせが成立させ、所望の変速
が実現される。
８６をワークエリアとして利用しつつ、予めＲＯＭ８４
に記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、自
動変速機１４の変速制御およびロックアップクラッチ３
２の係合制御を実行するために第１電磁弁４８、第２電
磁弁５０およびリニアソレノイド弁５２を適宜制御す
る。上記変速制御では、予めＲＯＭ８４に記憶された複
数種類の変速線図から実際の変速ギヤ段に対応した変速
線図を選択し、その変速線図から車両の走行状態、たと
えばスロットル弁開度θthと出力軸回転速度Ｎout から
算出された車速ＳＰＤとに基づいて変速ギヤ段を決定
し、その変速ギヤ段が得られるように第１電磁弁４８、
第２電磁弁５０を駆動する。こうして、自動変速機１４
のクラッチおよびブレーキの作動が制御され、前進４段
のうちのいずれかの噛み合わせが成立させ、所望の変速
が実現される。
【００３８】電子制御装置４２では、更にロックアップ
クラッチのスリップ制御がなされる。このスリップ制御
の制御系を図１に即して整理する。図１に示すように、
スリップ制御は、スロットル開度θth，変速段Ｐs ，出
力軸回転速度Ｎout から求めた目標スリップ回転速度Ｎ
SLP*と実際のスリップ回転速度ＮSLP との偏差ｅ（ｋ）
を用いて、ロックアップクラッチ３２のソレノイドに対
する操作量（実際にはオンオフのデューティ）ｕ（ｋ）
を演算する。この操作量ｕ（ｋ）は、設計点におけるス
リップ制御が最適に行なわれるよう後述するＨ∞（Ｈイ
ンフィニティ）制御により求められた値である。現実の
スリップ制御系は、常に設計点で動作している訳ではな
く、その動作点は車両の運転状態に伴い変化する。そこ
で、特性補償処理を行なって、動作点がずれた制御系に
対する操作量修正値ｕ（ｋ）′を求め、これをソレノイ
ドに出力する。ソレノイドのデューティが変化すると油
圧制御系を介してトルクコンバータ１２におけるロック
アップクラッチ３２のスリップの状態が変化し、その実
際のスリップ回転速度ＮSLP が目標スリップ回転速度Ｎ
SLP*へと制御される。特性補償処理を行なうための定数
α，βは、入力軸回転速度Ｎin，目標スリップ回転速度
ＮSLP*，吸入空気量Ｑｎからスリップ制御の作動状態を
表わすパラメータα１，α２，α３，β１，β２，β３
を求め、これらのパラメータから演算する。
クラッチのスリップ制御がなされる。このスリップ制御
の制御系を図１に即して整理する。図１に示すように、
スリップ制御は、スロットル開度θth，変速段Ｐs ，出
力軸回転速度Ｎout から求めた目標スリップ回転速度Ｎ
SLP*と実際のスリップ回転速度ＮSLP との偏差ｅ（ｋ）
を用いて、ロックアップクラッチ３２のソレノイドに対
する操作量（実際にはオンオフのデューティ）ｕ（ｋ）
を演算する。この操作量ｕ（ｋ）は、設計点におけるス
リップ制御が最適に行なわれるよう後述するＨ∞（Ｈイ
ンフィニティ）制御により求められた値である。現実の
スリップ制御系は、常に設計点で動作している訳ではな
く、その動作点は車両の運転状態に伴い変化する。そこ
で、特性補償処理を行なって、動作点がずれた制御系に
対する操作量修正値ｕ（ｋ）′を求め、これをソレノイ
ドに出力する。ソレノイドのデューティが変化すると油
圧制御系を介してトルクコンバータ１２におけるロック
アップクラッチ３２のスリップの状態が変化し、その実
際のスリップ回転速度ＮSLP が目標スリップ回転速度Ｎ
SLP*へと制御される。特性補償処理を行なうための定数
α，βは、入力軸回転速度Ｎin，目標スリップ回転速度
ＮSLP*，吸入空気量Ｑｎからスリップ制御の作動状態を
表わすパラメータα１，α２，α３，β１，β２，β３
を求め、これらのパラメータから演算する。
【００３９】以上説明した各処理は、図１に示すよう
に、スロットル開度θth，変速段Ｐs，出力軸回転速度
Ｎout から求めた目標スリップ回転速度ＮSLP*を求める
部分を目標値設定部ＲＳ、ロックアップクラッチ３２の
リニアソレノイド弁５２に対する操作量指令値ｕ（ｋ）
を演算する部分を操作量指令値演算部ＯＣ、特性補償を
行なうところを特性補償部ＣＣ、入力軸回転速度Ｎin，
目標スリップ回転速度ＮSLP*，吸入空気量Ｑｎからスリ
ップ制御の作動状態を表わすパラメータα１，α２，α
３，β１，β２，β３を求める所を作動状態推定部Ｏ
Ｂ、特性補償処理を行なうための定数α，βを演算する
部分を定数演算部ＰＣとして、以下説明する。実際の処
理は、電子制御装置４２におけるＣＰＵ８２の算術論理
演算処理により実現されるが、制御系として実現されて
いる処理を把握するには、図１のように、ブロック線図
としてとらえるのが容易である。なお、図１では、リニ
アソレノイド弁５２の開度により駆動される油圧制御系
ＦＣ、トルクコンバータ１２におけるロックアップクラ
ッチ３２のスリップの状態を決定する部分ＡＴも、併せ
て図示している。
に、スロットル開度θth，変速段Ｐs，出力軸回転速度
Ｎout から求めた目標スリップ回転速度ＮSLP*を求める
部分を目標値設定部ＲＳ、ロックアップクラッチ３２の
リニアソレノイド弁５２に対する操作量指令値ｕ（ｋ）
を演算する部分を操作量指令値演算部ＯＣ、特性補償を
行なうところを特性補償部ＣＣ、入力軸回転速度Ｎin，
目標スリップ回転速度ＮSLP*，吸入空気量Ｑｎからスリ
ップ制御の作動状態を表わすパラメータα１，α２，α
３，β１，β２，β３を求める所を作動状態推定部Ｏ
Ｂ、特性補償処理を行なうための定数α，βを演算する
部分を定数演算部ＰＣとして、以下説明する。実際の処
理は、電子制御装置４２におけるＣＰＵ８２の算術論理
演算処理により実現されるが、制御系として実現されて
いる処理を把握するには、図１のように、ブロック線図
としてとらえるのが容易である。なお、図１では、リニ
アソレノイド弁５２の開度により駆動される油圧制御系
ＦＣ、トルクコンバータ１２におけるロックアップクラ
ッチ３２のスリップの状態を決定する部分ＡＴも、併せ
て図示している。
【００４０】電子制御装置４２の内部では、図５，図６
に示す処理が実行される。図５は、電子制御装置４２が
実行するスリップ制御処理ルーチンを示すフローチャー
ト、図６は、特に図５に示した処理の中の特性補償処理
の内容を示すフローチャートである。電子制御装置４２
は、車両の運転状況から、スリップ制御を行なう領域に
あると判断すると、このスリップ制御処理ルーチンを、
数ミリセカンドないし数十ミリセカンド程度のインター
バルで繰り返し実行する。スリップ制御を行なう条件か
否かは、出力軸回転速度Ｎout とスロットル弁開度θth
とから判断されが、この条件の一例を図７に示する。
に示す処理が実行される。図５は、電子制御装置４２が
実行するスリップ制御処理ルーチンを示すフローチャー
ト、図６は、特に図５に示した処理の中の特性補償処理
の内容を示すフローチャートである。電子制御装置４２
は、車両の運転状況から、スリップ制御を行なう領域に
あると判断すると、このスリップ制御処理ルーチンを、
数ミリセカンドないし数十ミリセカンド程度のインター
バルで繰り返し実行する。スリップ制御を行なう条件か
否かは、出力軸回転速度Ｎout とスロットル弁開度θth
とから判断されが、この条件の一例を図７に示する。
【００４１】図７に示すスリップ制御領域に入っている
と判断され場合、実施例では、図５に示すスリップ制御
処理ルーチンを起動し、まずインタフェース回路を介し
てエンジン回転速度Ｎｅ，入力軸回転速度Ｎin，出力軸
回転速度Ｎout ，スロットル弁開度θth，変速段ＰS を
入力する処理を行なう（ステップＳ１００）。続いて、
入力した出力軸回転速度Ｎout ，スロットル弁開度θth
および変速段ＰS とから、目標スリップ回転速度ＮSLP*
を求める処理を行なう（ステップＳ１１０）。目標スリ
ップ回転速度ＮSLP*は、予め変速段ＰS 毎に３次元のマ
ップとして、三者の関係を記憶しておき、このマップを
参照することにより求めることができる。
と判断され場合、実施例では、図５に示すスリップ制御
処理ルーチンを起動し、まずインタフェース回路を介し
てエンジン回転速度Ｎｅ，入力軸回転速度Ｎin，出力軸
回転速度Ｎout ，スロットル弁開度θth，変速段ＰS を
入力する処理を行なう（ステップＳ１００）。続いて、
入力した出力軸回転速度Ｎout ，スロットル弁開度θth
および変速段ＰS とから、目標スリップ回転速度ＮSLP*
を求める処理を行なう（ステップＳ１１０）。目標スリ
ップ回転速度ＮSLP*は、予め変速段ＰS 毎に３次元のマ
ップとして、三者の関係を記憶しておき、このマップを
参照することにより求めることができる。
【００４２】図８は、ある変速段ＰS において、出力軸
回転速度Ｎout とスロットル弁開度θthとから、目標ス
リップ回転速度ＮSLP*を定めるためのマップである。こ
の例では、目標スリップ回転速度ＮSLP*は、スロットル
弁開度θthと出力軸回転速度Ｎout とから、５０ｒｐｍ
もしくは１００ｒｐｍとなる。この処理が、図１に示し
た目標値設定部ＲＳとしての処理に相当する。こうして
目標スリップ回転速度ＮSLP*を定めた後（ステップＳ１
１０）、実際のトルクコンバータ１２のスリップ回転速
度ＮSLP を求める処理を行なう（ステップＳ１２０）。
実際のスリップ回転速度ＮSLP は、エンジン回転速度Ｎ
ｅと入力軸回転速度Ｎinとの偏差として求めることがで
きる。その後、目標スリップ回転速度ＮSLP*と実際のス
リップ回転速度ＮSLP との差を制御偏差量ｅとして求め
る処理を行なう（ステップＳ１３０）。
回転速度Ｎout とスロットル弁開度θthとから、目標ス
リップ回転速度ＮSLP*を定めるためのマップである。こ
の例では、目標スリップ回転速度ＮSLP*は、スロットル
弁開度θthと出力軸回転速度Ｎout とから、５０ｒｐｍ
もしくは１００ｒｐｍとなる。この処理が、図１に示し
た目標値設定部ＲＳとしての処理に相当する。こうして
目標スリップ回転速度ＮSLP*を定めた後（ステップＳ１
１０）、実際のトルクコンバータ１２のスリップ回転速
度ＮSLP を求める処理を行なう（ステップＳ１２０）。
実際のスリップ回転速度ＮSLP は、エンジン回転速度Ｎ
ｅと入力軸回転速度Ｎinとの偏差として求めることがで
きる。その後、目標スリップ回転速度ＮSLP*と実際のス
リップ回転速度ＮSLP との差を制御偏差量ｅとして求め
る処理を行なう（ステップＳ１３０）。
【００４３】以上の説明では、この処理ルーチンが繰り
返し実行される際の回数（何番目の処理か）という点は
特に説明しなかったが、実際の処理は、数ミリセカンド
ないし数十ミリセカンドのインターバルで実行されてお
り、何回目の処理であるかを区別可能な離散的な処理に
なっている。電子制御装置４２は、上述した制御偏差量
ｅとリニアソレノイド弁５２の実際の駆動電流に対応し
た操作量指令値ｕとについては、現在起動された処理か
らｉ回前までの処理における値を、ＲＡＭ８６に保存し
ている。そこで、ステップＳ１４０では、リニアソレノ
イド弁５２の駆動電流に対応した操作量指令値ｕを以下
の式に従って演算する。
返し実行される際の回数（何番目の処理か）という点は
特に説明しなかったが、実際の処理は、数ミリセカンド
ないし数十ミリセカンドのインターバルで実行されてお
り、何回目の処理であるかを区別可能な離散的な処理に
なっている。電子制御装置４２は、上述した制御偏差量
ｅとリニアソレノイド弁５２の実際の駆動電流に対応し
た操作量指令値ｕとについては、現在起動された処理か
らｉ回前までの処理における値を、ＲＡＭ８６に保存し
ている。そこで、ステップＳ１４０では、リニアソレノ
イド弁５２の駆動電流に対応した操作量指令値ｕを以下
の式に従って演算する。
【００４４】
【数２】
【００４５】即ち、式（２）に示すように、次の操作量
指令値ｕ（ｋ）を、ｎ回前から前回までの操作量指令値
ｕ（k-i ）に係数ａｉを掛けた値の総和およびｎ回前か
ら今回までの制御偏差量ｅ（k-i ）に係数ｂｉを掛けた
値の総和の加算値として求めるのである。本実施例で
は、後述するＨ∞制御に基づき、式（２）の演算により
操作量指令値ｕ（ｋ）を求めたが、本発明において、い
かなる制御を用いるかは本質的なものではなく、通常の
ＰＩＤ制御なども採用可能である。なお、実施例におけ
るＨ∞制御の詳細、具体的には係数ａｉ，ｂｉの決定方
法や他の制御例については後述する。操作量指令値ｕ
（ｋ）を求める以上の処理が、図１における操作量指令
値演算部ＯＣに相当する。
指令値ｕ（ｋ）を、ｎ回前から前回までの操作量指令値
ｕ（k-i ）に係数ａｉを掛けた値の総和およびｎ回前か
ら今回までの制御偏差量ｅ（k-i ）に係数ｂｉを掛けた
値の総和の加算値として求めるのである。本実施例で
は、後述するＨ∞制御に基づき、式（２）の演算により
操作量指令値ｕ（ｋ）を求めたが、本発明において、い
かなる制御を用いるかは本質的なものではなく、通常の
ＰＩＤ制御なども採用可能である。なお、実施例におけ
るＨ∞制御の詳細、具体的には係数ａｉ，ｂｉの決定方
法や他の制御例については後述する。操作量指令値ｕ
（ｋ）を求める以上の処理が、図１における操作量指令
値演算部ＯＣに相当する。
【００４６】こうして求めた操作量指令値ｕ（ｋ）に対
して、次に特性補償処理（ステップＳ１４５）を施し
て、操作量修正値ｕ（ｋ）′を求め、これを、インタフ
ェース回路を介して、リニアソレノイド弁５２に出力し
た後（ステップＳ１５０）、「ＮＥＸＴ」に抜けて本処
理ルーチンを終了する。
して、次に特性補償処理（ステップＳ１４５）を施し
て、操作量修正値ｕ（ｋ）′を求め、これを、インタフ
ェース回路を介して、リニアソレノイド弁５２に出力し
た後（ステップＳ１５０）、「ＮＥＸＴ」に抜けて本処
理ルーチンを終了する。
【００４７】次に図６に基づいて、特性補償処理の詳細
について説明する。この処理は、図１の特性補償部ＣＣ
による処理に相当するものであり、まず吸入空気量Ｑｎ
を読み込む処理を行なう（ステップＳ２００）。その
後、図５のステップＳ１４０で求めた操作量指令値ｕ
（ｋ）について、前回値ｕ（kー1 ）との差分量△ｕ
（ｋ）を求める処理を行なう（ステップＳ２０１）。操
作量指令値を直接扱うのではなく、差分量として扱うの
は、データの絶対値を小さくして、演算の精度を向上す
るためである。この処理が、図２に示した差分量演算部
ＤＣに相当する。
について説明する。この処理は、図１の特性補償部ＣＣ
による処理に相当するものであり、まず吸入空気量Ｑｎ
を読み込む処理を行なう（ステップＳ２００）。その
後、図５のステップＳ１４０で求めた操作量指令値ｕ
（ｋ）について、前回値ｕ（kー1 ）との差分量△ｕ
（ｋ）を求める処理を行なう（ステップＳ２０１）。操
作量指令値を直接扱うのではなく、差分量として扱うの
は、データの絶対値を小さくして、演算の精度を向上す
るためである。この処理が、図２に示した差分量演算部
ＤＣに相当する。
【００４８】次に、図５ステップＳ１１０で演算した目
標スリップ回転速度ＮSLP*、ステップＳ２００で読み込
んだ吸入空気量Ｑｎおよび図５ステップＳ１００で読み
込んだ入力軸回転速度Ｎinを用いて、パラメータα１，
β１、α２，β２、α３，β３を、マップから求め処理
を行なう（ステップＳ２０２，２０３，２０４）。各マ
ップを、図９に示した。図９（Ａ）は、目標スリップ回
転速度ＮSLP*からパラメータα１，β１を求めるマップ
であり、図９（Ｂ）は、吸入空気量Ｑｎからパラメータ
α２，β２を求めるマップであり、図９（Ｃ）は、入力
軸回転速度Ｎinからパラメータα３，β３を求めるマッ
プである。この処理が、図１の作動状態推定部ＯＢに相
当する。
標スリップ回転速度ＮSLP*、ステップＳ２００で読み込
んだ吸入空気量Ｑｎおよび図５ステップＳ１００で読み
込んだ入力軸回転速度Ｎinを用いて、パラメータα１，
β１、α２，β２、α３，β３を、マップから求め処理
を行なう（ステップＳ２０２，２０３，２０４）。各マ
ップを、図９に示した。図９（Ａ）は、目標スリップ回
転速度ＮSLP*からパラメータα１，β１を求めるマップ
であり、図９（Ｂ）は、吸入空気量Ｑｎからパラメータ
α２，β２を求めるマップであり、図９（Ｃ）は、入力
軸回転速度Ｎinからパラメータα３，β３を求めるマッ
プである。この処理が、図１の作動状態推定部ＯＢに相
当する。
【００４９】こうして求めた各パラメータから定数α，
βを演算する処理を行なう（ステップＳ２０５）。本
来、定数α，βは、複数の物理量（実施例では目標スリ
ップ回転速度ＮSLP*，吸入空気量Ｑｎ，入力軸回転速度
Ｎin）の影響を受けるから、高次元のマップにより定め
るものとするのが精度の点からは望ましいが、３次元な
どの高次のマップを持つことは、記憶すべき情報量が大
きくなり、この点で望ましくない。そこで、実施例で
は、これらの物理量からパラメータα１，α２，α３，
β１，β２，β３を求め、これらのパラメータの乗算に
より、高次のマップを参照して定数α，βを求めるのと
ほぼ同等の結果を得ている。図９に示したマップの場
合、記憶容量は小さくて済む。
βを演算する処理を行なう（ステップＳ２０５）。本
来、定数α，βは、複数の物理量（実施例では目標スリ
ップ回転速度ＮSLP*，吸入空気量Ｑｎ，入力軸回転速度
Ｎin）の影響を受けるから、高次元のマップにより定め
るものとするのが精度の点からは望ましいが、３次元な
どの高次のマップを持つことは、記憶すべき情報量が大
きくなり、この点で望ましくない。そこで、実施例で
は、これらの物理量からパラメータα１，α２，α３，
β１，β２，β３を求め、これらのパラメータの乗算に
より、高次のマップを参照して定数α，βを求めるのと
ほぼ同等の結果を得ている。図９に示したマップの場
合、記憶容量は小さくて済む。
【００５０】本実施例では、定数αは、パラメータα１
ないしα３の乗算値として、定数βは、パラメータβ１
ないしβ３の乗算値として求めたが、高次元のマップを
用いた場合と近似の結果が得られるのであれば、どのよ
うな演算でも良く、場合によっては、各パラメータの加
算値（α＝α１＋α２＋α３など）として求めるものと
しても良いし、各パラメータの最小値（α＝ｍｉｎ（α
１，α２，α３）、βについても同じ）あるいは最大値
（α＝ｍａｘ（α１，α２，α３）、βについても同
じ）として求めるものとして差し支えない。定数α，β
をできるだけ精度良く求められるように、その演算の方
法および各パラメータを用意すれば良い。更に、物理量
の所定の範囲で演算方法を切り替えることも差し支えな
い。
ないしα３の乗算値として、定数βは、パラメータβ１
ないしβ３の乗算値として求めたが、高次元のマップを
用いた場合と近似の結果が得られるのであれば、どのよ
うな演算でも良く、場合によっては、各パラメータの加
算値（α＝α１＋α２＋α３など）として求めるものと
しても良いし、各パラメータの最小値（α＝ｍｉｎ（α
１，α２，α３）、βについても同じ）あるいは最大値
（α＝ｍａｘ（α１，α２，α３）、βについても同
じ）として求めるものとして差し支えない。定数α，β
をできるだけ精度良く求められるように、その演算の方
法および各パラメータを用意すれば良い。更に、物理量
の所定の範囲で演算方法を切り替えることも差し支えな
い。
【００５１】パラメータから定数を求めるこの処理が、
図１，図２に示した定数演算部ＰＣに相当する。次に、
操作量差分量△ｕ（ｋ）に対してフィルタ演算を行ない
（ステップＳ２０６）、演算結果である出力量△Ｕ
（ｋ）、操作量差分量△ｕ（ｋ）および定数α，βを用
いて、次式（３）の演算を行ない、操作量修正差分量ｕ
（ｋ）′を求める処理を行なう（ステップＳ２０７）。
フィルタ演算を行なう処理が、図２のフィルタ演算部Ｆ
Ｏに相当するが、その演算の内容については、後述す
る。
図１，図２に示した定数演算部ＰＣに相当する。次に、
操作量差分量△ｕ（ｋ）に対してフィルタ演算を行ない
（ステップＳ２０６）、演算結果である出力量△Ｕ
（ｋ）、操作量差分量△ｕ（ｋ）および定数α，βを用
いて、次式（３）の演算を行ない、操作量修正差分量ｕ
（ｋ）′を求める処理を行なう（ステップＳ２０７）。
フィルタ演算を行なう処理が、図２のフィルタ演算部Ｆ
Ｏに相当するが、その演算の内容については、後述す
る。
【００５２】
【数３】
【００５３】その後、この操作量修正差分量△ｕ
（ｋ）′に、前回のまでの操作量修正値ｕ（k-1 ）′を
加えて、今回の操作量修正値ｕ（ｋ）′を求める処理を
行なう（ステップＳ２０８）。この処理が、図２の積分
演算部ＩＣに相当する。図５ステップＳ１５０で、リニ
アソレノイド弁５２に出力される操作量修正値ｕ
（ｋ）′は、こうして求められた値である。
（ｋ）′に、前回のまでの操作量修正値ｕ（k-1 ）′を
加えて、今回の操作量修正値ｕ（ｋ）′を求める処理を
行なう（ステップＳ２０８）。この処理が、図２の積分
演算部ＩＣに相当する。図５ステップＳ１５０で、リニ
アソレノイド弁５２に出力される操作量修正値ｕ
（ｋ）′は、こうして求められた値である。
【００５４】以上説明した処理は、図１に示したよう
に、コントローラである操作量指令値演算部ＯＣにとっ
て、制御対象を、実際の制御対象＋特性補償部ＣＣとし
ていることに相当する。実際の制御対象＋特性補償部Ｃ
Ｃを拡大された制御対象ＥＯＢとして、図１に示した。
拡大された制御対象ＥＯＢに対するコントローラである
操作量指令値演算部ＯＣは、制御対象が所定の動作点
（設計点）にあるとして操作量指令値を演算する。この
操作量指令値を受け取る制御対象の動作点は、車両の走
行状態によっては設計点からずれているが、このずれ
を、特性補償部ＣＣが補償する。即ち、拡大された制御
対象ＥＯＢ（特性補償部ＣＣ＋制御対象）が、コントロ
ーラである操作量指令値演算部ＯＣからみて、あたかも
設計時の動作点で動作しているかのように補償するので
ある。
に、コントローラである操作量指令値演算部ＯＣにとっ
て、制御対象を、実際の制御対象＋特性補償部ＣＣとし
ていることに相当する。実際の制御対象＋特性補償部Ｃ
Ｃを拡大された制御対象ＥＯＢとして、図１に示した。
拡大された制御対象ＥＯＢに対するコントローラである
操作量指令値演算部ＯＣは、制御対象が所定の動作点
（設計点）にあるとして操作量指令値を演算する。この
操作量指令値を受け取る制御対象の動作点は、車両の走
行状態によっては設計点からずれているが、このずれ
を、特性補償部ＣＣが補償する。即ち、拡大された制御
対象ＥＯＢ（特性補償部ＣＣ＋制御対象）が、コントロ
ーラである操作量指令値演算部ＯＣからみて、あたかも
設計時の動作点で動作しているかのように補償するので
ある。
【００５５】そこで、この特性補償部ＣＣの設計につい
て説明する。図３９ないし図４２を用いて説明したよう
に、動作特性の変動（伝達関数の変動）は、周波数領域
におけるゲインと位相の変動として把握することができ
る。位相のずれは、周波数が高くなるほど大きくなり、
ゲインのずれは定常ゲインによるもの（周波数に依存し
ないずれ）と周波数に依存したずれとがある。これらの
特性のずれを、全周波数領域に亘って解消することは必
ずしも必要ではなく、制御上必要となる帯域にかいて設
計時点の特性に一致させることができれば足りる。特に
高周波領域でのずれは、コントローラ自体のロバスト性
により吸収することが可能である。先に特性補償部ＣＣ
の詳細な構成を図２に示したが、この特性補償部ＣＣ
は、作動状態推定部ＯＢにより推定した動作状態を示す
パラメータα１，α２，α３、β１，β２，β３から、
定数演算部ＰＣにより定数α，βを演算し、これらの定
数α，βを用いて、特性の補償を行なっている。定数
α，βは、動作特性の変動に対す得る補償を、定常ゲイ
ンのずれに対応した補正と、周波数に依存したゲインお
よび位相のずれに対応した補正とに分け、それぞれを一
つの定数の変更で連続的に変化させることができるよう
にしたものである。必要な帯域におけるゲイン，位相の
補償を行なうフィルタＦ１と組合わせ、最終的な補償
は、 （１＋α・Ｆ１）・β となる。
て説明する。図３９ないし図４２を用いて説明したよう
に、動作特性の変動（伝達関数の変動）は、周波数領域
におけるゲインと位相の変動として把握することができ
る。位相のずれは、周波数が高くなるほど大きくなり、
ゲインのずれは定常ゲインによるもの（周波数に依存し
ないずれ）と周波数に依存したずれとがある。これらの
特性のずれを、全周波数領域に亘って解消することは必
ずしも必要ではなく、制御上必要となる帯域にかいて設
計時点の特性に一致させることができれば足りる。特に
高周波領域でのずれは、コントローラ自体のロバスト性
により吸収することが可能である。先に特性補償部ＣＣ
の詳細な構成を図２に示したが、この特性補償部ＣＣ
は、作動状態推定部ＯＢにより推定した動作状態を示す
パラメータα１，α２，α３、β１，β２，β３から、
定数演算部ＰＣにより定数α，βを演算し、これらの定
数α，βを用いて、特性の補償を行なっている。定数
α，βは、動作特性の変動に対す得る補償を、定常ゲイ
ンのずれに対応した補正と、周波数に依存したゲインお
よび位相のずれに対応した補正とに分け、それぞれを一
つの定数の変更で連続的に変化させることができるよう
にしたものである。必要な帯域におけるゲイン，位相の
補償を行なうフィルタＦ１と組合わせ、最終的な補償
は、 （１＋α・Ｆ１）・β となる。
【００５６】フィルタＦＯの設計について説明する。ま
ず、設計点における特性とある動作点における特性の相
違を伝達関数（ゲインと位相）の形で求める（図４０参
照）。このゲインのずれから、ゲインのうち定常的なゲ
インのずれを補償する定数βを求める。定常的なゲイン
のずれを補償した特性（図４１一点鎖線Ｄ）の特性が得
られるフィルタＧ０を設計する。図３９に示したよう
に、動作特性の変化が位相が進むものである場合のフィ
ルタＧ０の一例を図１０に示す。フィルタＧ０は、図１
０に示した特性を、ＣＡＤ上で、最小二乗法により周波
数領域の高次関数として展開する。こうして求めたフィ
ルタＧ０から、 Ｆ≒Ｇ０−１ として、近似的な補償特性を示すフィルタを得る。な
お、実施例で得られたフィルタＦ１は、８次程度の高次
の関数として表わされるものとなった。もとより、近似
の精度を落とせば、数次の関数により表わされるフィル
タとして実現することも可能である。
ず、設計点における特性とある動作点における特性の相
違を伝達関数（ゲインと位相）の形で求める（図４０参
照）。このゲインのずれから、ゲインのうち定常的なゲ
インのずれを補償する定数βを求める。定常的なゲイン
のずれを補償した特性（図４１一点鎖線Ｄ）の特性が得
られるフィルタＧ０を設計する。図３９に示したよう
に、動作特性の変化が位相が進むものである場合のフィ
ルタＧ０の一例を図１０に示す。フィルタＧ０は、図１
０に示した特性を、ＣＡＤ上で、最小二乗法により周波
数領域の高次関数として展開する。こうして求めたフィ
ルタＧ０から、 Ｆ≒Ｇ０−１ として、近似的な補償特性を示すフィルタを得る。な
お、実施例で得られたフィルタＦ１は、８次程度の高次
の関数として表わされるものとなった。もとより、近似
の精度を落とせば、数次の関数により表わされるフィル
タとして実現することも可能である。
【００５７】フィルタの近似精度や定数α，βの設定
は、制御上優先すべき作動領域を中心に考えれば良く、
過渡的な条件や、最初に制御に入る条件、ロックアップ
クラッチ３２の制御ではスリップ回転速度が高い領域な
ど、制御の安定性が損なわれ易い領域を中心に近似を行
なえば良い。全制御範囲に亘って、近似の精度をいたず
らに高める必要はない。
は、制御上優先すべき作動領域を中心に考えれば良く、
過渡的な条件や、最初に制御に入る条件、ロックアップ
クラッチ３２の制御ではスリップ回転速度が高い領域な
ど、制御の安定性が損なわれ易い領域を中心に近似を行
なえば良い。全制御範囲に亘って、近似の精度をいたず
らに高める必要はない。
【００５８】ここで、α，βは、パラメータα１，α
２，α３，β１，β２，β３を用いたことで、一つの代
表的な補償特性を中心にし、動作状態に応じて、補償の
度合いを連続的に増加減させることができる。得られた
フィルタおよび動作状態を推定すると考えられるこれら
パラメータの設定値を利用してシミュレーションや実機
でのテストを繰り返し、十分な近似精度が得られるもの
を決定する。こうして、広い作動領域に亘って、十分な
特性補償を実現することができる。
２，α３，β１，β２，β３を用いたことで、一つの代
表的な補償特性を中心にし、動作状態に応じて、補償の
度合いを連続的に増加減させることができる。得られた
フィルタおよび動作状態を推定すると考えられるこれら
パラメータの設定値を利用してシミュレーションや実機
でのテストを繰り返し、十分な近似精度が得られるもの
を決定する。こうして、広い作動領域に亘って、十分な
特性補償を実現することができる。
【００５９】図１１，図１２は、実施例のスリップ制御
装置において、設計点とは異なる動作点で目標スリップ
回転速度ＮSLP*（一点鎖線Ｒ１で示す）が変化した場合
の実際のスリップ回転速度ＮSLP の変化の様子を示した
グラフである。図において、実線Ｊ１は、実施例におけ
る制御特性を示し、破線Ｂ１は、従来例の制御特性を示
す。動作状態が設計点の特性からずれている場合でも、
実施例のスリップ制御装置では、極めて高速かつ安定に
制御がなされていることが了解される。
装置において、設計点とは異なる動作点で目標スリップ
回転速度ＮSLP*（一点鎖線Ｒ１で示す）が変化した場合
の実際のスリップ回転速度ＮSLP の変化の様子を示した
グラフである。図において、実線Ｊ１は、実施例におけ
る制御特性を示し、破線Ｂ１は、従来例の制御特性を示
す。動作状態が設計点の特性からずれている場合でも、
実施例のスリップ制御装置では、極めて高速かつ安定に
制御がなされていることが了解される。
【００６０】上記実施例では、操作量指令値演算部ＯＣ
における具体的な制御については触れなかった。操作量
指令値演算部ＯＣにおける制御は、特定の制御に限られ
るものではない。実施例における操作量指令値演算部Ｏ
Ｃの構成例として、Ｈ∞制御に基づく設計について説明
する。即ち、図５のステップＳ１４０で用いた係数ａ
ｉ，ｂｉの決定にいたる設計の手法について説明する。
Ｈ∞制御とは、いわゆる最適レギュレータが操作量の大
きさと過渡応答性能の間のトレードオフを重視してお
り、応答性と安定性や、応答性と耐ノイズ性など、実際
の制御系で発生する多様なトレードオフには直接対応で
きないことから、この限界を越えるために開発された手
法である。Ｈ∞制御は、周波数領域における整形の考え
方を制御系の設計手法に導入し、周波数応答のゲインの
最大値であるＨ∞ノルムを評価関数として用いて具体的
な設計ができるようにしたものである。Ｈ∞制御の典型
的な問題が「混合感度問題」と呼ばれるものであり、本
実施例の制御系でもこの考え方に従って設計している。
における具体的な制御については触れなかった。操作量
指令値演算部ＯＣにおける制御は、特定の制御に限られ
るものではない。実施例における操作量指令値演算部Ｏ
Ｃの構成例として、Ｈ∞制御に基づく設計について説明
する。即ち、図５のステップＳ１４０で用いた係数ａ
ｉ，ｂｉの決定にいたる設計の手法について説明する。
Ｈ∞制御とは、いわゆる最適レギュレータが操作量の大
きさと過渡応答性能の間のトレードオフを重視してお
り、応答性と安定性や、応答性と耐ノイズ性など、実際
の制御系で発生する多様なトレードオフには直接対応で
きないことから、この限界を越えるために開発された手
法である。Ｈ∞制御は、周波数領域における整形の考え
方を制御系の設計手法に導入し、周波数応答のゲインの
最大値であるＨ∞ノルムを評価関数として用いて具体的
な設計ができるようにしたものである。Ｈ∞制御の典型
的な問題が「混合感度問題」と呼ばれるものであり、本
実施例の制御系でもこの考え方に従って設計している。
【００６１】以下では、本実施例に合わせて、単一入出
力系での設計を行なうこととし、その枠組みをまず説明
し、次に設計の手順について述べる。スリップ回転数を
制御する系を、図１３に示した閉ループ系として考え
る。ここで、符号ＮSLP*は目標スリップ回転速度、ｅは
目標スリップ回転速度ＮSLP*と実際のスリップ回転速度
ＮSLP との偏差、Ｃ（ｓ）は制御する系（以下、コント
ローラと呼ぶ）の伝達関数、Ｇ0 （ｓ）は制御対象の伝
達関数である。この制御系に図１４に示すように、特性
の変化△が生じたとする。特性の変化は、種々の要因に
より生じるが、特性の変化による伝達関数の変化は、設
計時の特性からの乗法的変化分として表わせる（次式
（４）参照）。なお、以下の式において、Ｉは単位行列
を示す。
力系での設計を行なうこととし、その枠組みをまず説明
し、次に設計の手順について述べる。スリップ回転数を
制御する系を、図１３に示した閉ループ系として考え
る。ここで、符号ＮSLP*は目標スリップ回転速度、ｅは
目標スリップ回転速度ＮSLP*と実際のスリップ回転速度
ＮSLP との偏差、Ｃ（ｓ）は制御する系（以下、コント
ローラと呼ぶ）の伝達関数、Ｇ0 （ｓ）は制御対象の伝
達関数である。この制御系に図１４に示すように、特性
の変化△が生じたとする。特性の変化は、種々の要因に
より生じるが、特性の変化による伝達関数の変化は、設
計時の特性からの乗法的変化分として表わせる（次式
（４）参照）。なお、以下の式において、Ｉは単位行列
を示す。
【００６２】
【数４】
【００６３】このような特性変化△が生じた場合の安定
性は、一般にナイキストの安定定理に基づくスモールゲ
イン定理により示される。スモールゲイン定理とは、特
性変化が生じる以前の制御系（図１３）において、コン
トローラの伝達関数Ｃ（ｓ）、制御対象の伝達関数Ｇ0
（ｓ）が、それぞれ安定な伝達関数である場合、閉ルー
プ系全体が安定となる条件を与えるものであり、開ルー
プ系の伝達関数を Ｌ（ｓ）＝Ｇ0 （ｓ）Ｃ（ｓ） とすると、その条件は、次式（５）となる。
性は、一般にナイキストの安定定理に基づくスモールゲ
イン定理により示される。スモールゲイン定理とは、特
性変化が生じる以前の制御系（図１３）において、コン
トローラの伝達関数Ｃ（ｓ）、制御対象の伝達関数Ｇ0
（ｓ）が、それぞれ安定な伝達関数である場合、閉ルー
プ系全体が安定となる条件を与えるものであり、開ルー
プ系の伝達関数を Ｌ（ｓ）＝Ｇ0 （ｓ）Ｃ（ｓ） とすると、その条件は、次式（５）となる。
【００６４】
【数５】
【００６５】ここで、上式（５）は、単一入出力系での
Ｈ∞ノルムの定義であり、伝達関数Ｌ（Ｓ）のゲインの
最大値を意味する。この場合のナイキスト線図の一例
を、図１５として示す。ベクトルＬ（ｊω）の軌跡が単
位円の内側に入っていれば、閉ループ系は安定となる。
ここで特性変化△が生じた場合に拡張すると、図１４に
示した系は、図１６に示すように等価変換することがで
きる。この場合、スモールゲイン定理から、系を安定に
するには、次式（６）を満足すれば良いことになる。
Ｈ∞ノルムの定義であり、伝達関数Ｌ（Ｓ）のゲインの
最大値を意味する。この場合のナイキスト線図の一例
を、図１５として示す。ベクトルＬ（ｊω）の軌跡が単
位円の内側に入っていれば、閉ループ系は安定となる。
ここで特性変化△が生じた場合に拡張すると、図１４に
示した系は、図１６に示すように等価変換することがで
きる。この場合、スモールゲイン定理から、系を安定に
するには、次式（６）を満足すれば良いことになる。
【００６６】
【数６】
【００６７】特性変化には種々の要因があり、系全体の
特性変化は、図１７に例示するように、周波数領域で複
雑な形になる。図１７において、△（ｓ）は、複数の要
因（クラス）による特性変化を重ね合わせたものとなっ
ている。そこで、制御上の特性変化を、実際の特性変化
△（ｓ）に近い高次関数により近似する。本実施例で
は、８次の関数ｒ（ｓ）を用いた。近似において、必ず
ｒ（ｓ）が実際の特性変化△（ｓ）を上回るものとして
おけば、即ち、
特性変化は、図１７に例示するように、周波数領域で複
雑な形になる。図１７において、△（ｓ）は、複数の要
因（クラス）による特性変化を重ね合わせたものとなっ
ている。そこで、制御上の特性変化を、実際の特性変化
△（ｓ）に近い高次関数により近似する。本実施例で
は、８次の関数ｒ（ｓ）を用いた。近似において、必ず
ｒ（ｓ）が実際の特性変化△（ｓ）を上回るものとして
おけば、即ち、
【００６８】
【数７】
【００６９】としておけば、｜ｒ（ｓ）｜が、この制御
系において許される特性変化の幅を与える。この式
（７）を、次式（８ａ）のように書き換え、更に式（８
ｂ）の関係を用いると式（８ｃ）を得る。
系において許される特性変化の幅を与える。この式
（７）を、次式（８ａ）のように書き換え、更に式（８
ｂ）の関係を用いると式（８ｃ）を得る。
【００７０】
【数８】
【００７１】式（８ｃ）の右辺が値１以下、即ち次式
（９）が成立すれば、式（６）が成り立ち、図１４に示
した特性変化後の系が、式（７）を満たす総ての特性変
化に対して安定となる。
（９）が成立すれば、式（６）が成り立ち、図１４に示
した特性変化後の系が、式（７）を満たす総ての特性変
化に対して安定となる。
【００７２】
【数９】
【００７３】この条件式（９）は、開ループの伝達関数
Ｌ（ｓ）＝Ｇ0 （ｓ）Ｃ（ｓ）を用いると、 ‖ｒ（Ｉ＋Ｌ）-1Ｌ‖∞ ＜ １ となり、更にここでＴ＝（Ｉ＋Ｌ）-1Ｌとして置き換え
ると、次式（１０）を得る。
Ｌ（ｓ）＝Ｇ0 （ｓ）Ｃ（ｓ）を用いると、 ‖ｒ（Ｉ＋Ｌ）-1Ｌ‖∞ ＜ １ となり、更にここでＴ＝（Ｉ＋Ｌ）-1Ｌとして置き換え
ると、次式（１０）を得る。
【００７４】
【数１０】
【００７５】ここで、Ｔは補感度関数と呼ばれるもので
あり、スリップ速度の目標値から実際のスリップ速度ま
での伝達関数を表わしている。特性変化を近似したクラ
スｒ（ｓ）が特定の周波数域で大きくなり、安定性が損
なわれる時には、変動が大きくなる周波数域で補感度関
数Ｔを下げれば、制御系の安定性は保たれる。
あり、スリップ速度の目標値から実際のスリップ速度ま
での伝達関数を表わしている。特性変化を近似したクラ
スｒ（ｓ）が特定の周波数域で大きくなり、安定性が損
なわれる時には、変動が大きくなる周波数域で補感度関
数Ｔを下げれば、制御系の安定性は保たれる。
【００７６】次に、特性変化に対して安定性を保ちつつ
応答性を高めることを考える。制御系の応答特性は、図
１３に示した系では、目標スリップ回転速度ＮSLP*が変
化した場合の制御偏差量ｅの追従の速さとして考えるこ
とができ、目標スリップ回転速度ＮSLP*から制御偏差量
ｅまでの伝達特性として表わすことができる。他方、ス
リップ速度に直接加わる外乱ｄに対する定値性は、外乱
ｄから出力ｙ（ここでは実際のスリップ回転速度ＮSLP
）までの伝達特性として表わされる。これら二つの特
性は、共に次式（１１）で表わされ、感度関数Ｓと呼ば
れる。
応答性を高めることを考える。制御系の応答特性は、図
１３に示した系では、目標スリップ回転速度ＮSLP*が変
化した場合の制御偏差量ｅの追従の速さとして考えるこ
とができ、目標スリップ回転速度ＮSLP*から制御偏差量
ｅまでの伝達特性として表わすことができる。他方、ス
リップ速度に直接加わる外乱ｄに対する定値性は、外乱
ｄから出力ｙ（ここでは実際のスリップ回転速度ＮSLP
）までの伝達特性として表わされる。これら二つの特
性は、共に次式（１１）で表わされ、感度関数Ｓと呼ば
れる。
【００７７】
【数１１】
【００７８】この感度関数Ｓは、その値が小さければ目
標値に対する制御偏差量ｅおよび外乱に対する出力ｙの
変動が小さくなり、制御系はその応答特性に優れると言
える。上記の特性から、補感度関数Ｔと感度関数Ｓとを
共に小さくし、系の特性変化に対して、安定かつ良好な
応答特性を実現することが望ましい。ところが補感度関
数Ｔと感度関数Ｓとの間には、次式（１２）の関係があ
る。
標値に対する制御偏差量ｅおよび外乱に対する出力ｙの
変動が小さくなり、制御系はその応答特性に優れると言
える。上記の特性から、補感度関数Ｔと感度関数Ｓとを
共に小さくし、系の特性変化に対して、安定かつ良好な
応答特性を実現することが望ましい。ところが補感度関
数Ｔと感度関数Ｓとの間には、次式（１２）の関係があ
る。
【００７９】
【数１２】
【００８０】即ち、補感度関数Ｔおよび感度関数Ｓのい
ずれか一方を小さくすると他方は大きくならざるを得な
い関係である。一般に、感度関数Ｓは低周波領域で小さ
くし、補感度関数Ｔは高周波領域で小さくすると良いと
されている。このことは、特性変化による安定条件を必
要以上に見積もれば、即ち補感度関数Ｔ（ｓ）を低周波
領域まで必要以上に下げれば、応答性を規定する感度関
数Ｓ（ｓ）は高周波領域まで下げることができなくなる
ことを意味する。逆に特性変化を過小に見積もった場合
には、感度関数Ｓ（ｓ）を高周波領域まで下げることに
より設計点における応答性は向上させ得るが、特性の変
化により安定性が損なわれることになる。
ずれか一方を小さくすると他方は大きくならざるを得な
い関係である。一般に、感度関数Ｓは低周波領域で小さ
くし、補感度関数Ｔは高周波領域で小さくすると良いと
されている。このことは、特性変化による安定条件を必
要以上に見積もれば、即ち補感度関数Ｔ（ｓ）を低周波
領域まで必要以上に下げれば、応答性を規定する感度関
数Ｓ（ｓ）は高周波領域まで下げることができなくなる
ことを意味する。逆に特性変化を過小に見積もった場合
には、感度関数Ｓ（ｓ）を高周波領域まで下げることに
より設計点における応答性は向上させ得るが、特性の変
化により安定性が損なわれることになる。
【００８１】従って、特性変化を図１７に示すように、
高次の関数により近似し、式（１０）で示したように、
補感度関数Ｔ（ｓ）を必要な周波数領域で小さくすると
共に、感度関数Ｓ（ｓ）を式（１２）で示した相補性の
条件を満足する範囲で小さくすることが必要とされる。
なお、同図にはｒ（ｓ）を、一般的に用いられる２次関
数で近似した場合についても示したが、２次関数を用い
た近似では、高周波領域での△をカバーするため、低周
波領域から立ち上がるものとせねばならず、高次の関数
による近似（実施例では８次）と較べて、図１８に示し
たように、補感度関数Ｔ（ｓ）に明らかな影響を生じ
る。図１８において、Ｔ（ｓ）は、高次の関数でｒ
（ｓ）を近似した場合であり、Ｔ′（ｓ）は、２次の関
数で近似した場合を各々示している。図示するように、
高次の関数を用いた場合には、Ｔ（ｓ）は、必要とされ
る高周波領域から下がっており、Ｔ′（ｓ）との差分だ
け、感度関数を下げることが可能となっている。従っ
て、高次の関数で近似することにより応答性が向上させ
得ることが分かる。
高次の関数により近似し、式（１０）で示したように、
補感度関数Ｔ（ｓ）を必要な周波数領域で小さくすると
共に、感度関数Ｓ（ｓ）を式（１２）で示した相補性の
条件を満足する範囲で小さくすることが必要とされる。
なお、同図にはｒ（ｓ）を、一般的に用いられる２次関
数で近似した場合についても示したが、２次関数を用い
た近似では、高周波領域での△をカバーするため、低周
波領域から立ち上がるものとせねばならず、高次の関数
による近似（実施例では８次）と較べて、図１８に示し
たように、補感度関数Ｔ（ｓ）に明らかな影響を生じ
る。図１８において、Ｔ（ｓ）は、高次の関数でｒ
（ｓ）を近似した場合であり、Ｔ′（ｓ）は、２次の関
数で近似した場合を各々示している。図示するように、
高次の関数を用いた場合には、Ｔ（ｓ）は、必要とされ
る高周波領域から下がっており、Ｔ′（ｓ）との差分だ
け、感度関数を下げることが可能となっている。従っ
て、高次の関数で近似することにより応答性が向上させ
得ることが分かる。
【００８２】また、従来技術として通常用いられるＰＩ
Ｄ制御は、その周波数特性が緩やかなものであり、特性
変化を、等価的には図１７に示した低次の関数で近似し
ていると言える。従って、式（１２）の相補性の条件か
ら感度関数Ｓ（ｓ）を、高周波領域で下げることができ
ない。この結果、制御の応答性を、上げることはでき
ず、スリップ制御の所定の目的を達成することができな
い。
Ｄ制御は、その周波数特性が緩やかなものであり、特性
変化を、等価的には図１７に示した低次の関数で近似し
ていると言える。従って、式（１２）の相補性の条件か
ら感度関数Ｓ（ｓ）を、高周波領域で下げることができ
ない。この結果、制御の応答性を、上げることはでき
ず、スリップ制御の所定の目的を達成することができな
い。
【００８３】翻って、本実施例であるスリップ制御装置
では、補感度関数Ｔ（ｓ）と感度関数Ｓ（ｓ）との相補
性の条件の下で、上述した特性変化による安定性を保ち
つつ応答性を上げるというアプローチをとり、これを実
現する高次の周波数特性を有するコントローラを、少な
くとも操作量と制御偏差の時系列データに基づいて実現
することで、スリップ制御の所定の目的を実現してい
る。
では、補感度関数Ｔ（ｓ）と感度関数Ｓ（ｓ）との相補
性の条件の下で、上述した特性変化による安定性を保ち
つつ応答性を上げるというアプローチをとり、これを実
現する高次の周波数特性を有するコントローラを、少な
くとも操作量と制御偏差の時系列データに基づいて実現
することで、スリップ制御の所定の目的を実現してい
る。
【００８４】以上説明した一般条件を踏まえつつ、本実
施例における制御対象であるトルクコンバータ１２のロ
ックアップクラッチ３２の特性に合わせて、コントロー
ラＣ（ｓ）を設計することになる。この点を具体的に説
明する。
施例における制御対象であるトルクコンバータ１２のロ
ックアップクラッチ３２の特性に合わせて、コントロー
ラＣ（ｓ）を設計することになる。この点を具体的に説
明する。
【００８５】制御対象の特性を調べた一例を、図１９お
よび図２０に示す。図１９は、車速が４５Ｋｍ／ｈの場
合のロックアップクラッチ３２の操作量（ソレノイド電
流）からスリップ回転速度ＮSLP までの周波数特性を、
ゲインとの関係において示すボード線図、図２０は、同
じく位相との関係において示す図である。ロックアップ
クラッチ３２の作動条件として、同一車速で高負荷に変
化した場合を取り上げた。図示するように、本実施例の
制御対象は、設計時のモデルの特性（実線）に対して、
破線の特性変化を示した。ゲイン、位相とも、かなり変
動していることが分かる。この制御対象にフィードバッ
ク制御をかけず、指令値をステップ変化させた場合の時
間応答を図２１に示す。図１９，図２１に示す特性変動
が生じた場合、負荷の変化に対して立ち上がりの特性が
鋭くなっていることが分かる。
よび図２０に示す。図１９は、車速が４５Ｋｍ／ｈの場
合のロックアップクラッチ３２の操作量（ソレノイド電
流）からスリップ回転速度ＮSLP までの周波数特性を、
ゲインとの関係において示すボード線図、図２０は、同
じく位相との関係において示す図である。ロックアップ
クラッチ３２の作動条件として、同一車速で高負荷に変
化した場合を取り上げた。図示するように、本実施例の
制御対象は、設計時のモデルの特性（実線）に対して、
破線の特性変化を示した。ゲイン、位相とも、かなり変
動していることが分かる。この制御対象にフィードバッ
ク制御をかけず、指令値をステップ変化させた場合の時
間応答を図２１に示す。図１９，図２１に示す特性変動
が生じた場合、負荷の変化に対して立ち上がりの特性が
鋭くなっていることが分かる。
【００８６】本実施例における制御系の特性変化の全体
像としては、高周波領域において大きな特性変動の発生
が見込まれ、特性変化のクラスｒ（ｓ）は図１７に示し
たように、高次の関数として表わすことが必要なもので
ある。
像としては、高周波領域において大きな特性変動の発生
が見込まれ、特性変化のクラスｒ（ｓ）は図１７に示し
たように、高次の関数として表わすことが必要なもので
ある。
【００８７】そこで、実施例では、特性変動を８次の関
数で近似し、式（１３）の評価関数を用い、特性変動の
大きな高周波領域で補感度関数Ｔを小さくし、式（１
２）で示された相補性の条件を満足する範囲で、感度関
数Ｓを小さく設計する。なお、以降の説明では、特性変
化のクラスｒ（ｓ）を重み付け関数Ｗ2 とする。重み付
け関数Ｗ1 ，Ｗ2 を用いれば、特性変化時の安定条件で
ある補感度関数Ｔの拘束条件は、 ‖Ｗ2（ｓ）Ｔ（ｓ）‖∞ ＜ １ であり、他方、応答性を示す感度関数Ｓにおける拘束条
件は、重み付け関数Ｗ1（ｓ）を用いて、 ‖Ｗ1（ｓ）Ｓ（ｓ）‖∞ ＜ １ である。これらの重み付け関数Ｗ1 ，Ｗ2 の設計例を図
２３，２４に示す。図２３に示したように、重み付け関
数Ｗ1 とＷ2 とは、相補性の関係となる。ノルムの性質
より次式（１３ａ）が成り立つので、式（１３ｂ）が成
り立てば、上記の拘束条件も成立する。
数で近似し、式（１３）の評価関数を用い、特性変動の
大きな高周波領域で補感度関数Ｔを小さくし、式（１
２）で示された相補性の条件を満足する範囲で、感度関
数Ｓを小さく設計する。なお、以降の説明では、特性変
化のクラスｒ（ｓ）を重み付け関数Ｗ2 とする。重み付
け関数Ｗ1 ，Ｗ2 を用いれば、特性変化時の安定条件で
ある補感度関数Ｔの拘束条件は、 ‖Ｗ2（ｓ）Ｔ（ｓ）‖∞ ＜ １ であり、他方、応答性を示す感度関数Ｓにおける拘束条
件は、重み付け関数Ｗ1（ｓ）を用いて、 ‖Ｗ1（ｓ）Ｓ（ｓ）‖∞ ＜ １ である。これらの重み付け関数Ｗ1 ，Ｗ2 の設計例を図
２３，２４に示す。図２３に示したように、重み付け関
数Ｗ1 とＷ2 とは、相補性の関係となる。ノルムの性質
より次式（１３ａ）が成り立つので、式（１３ｂ）が成
り立てば、上記の拘束条件も成立する。
【００８８】
【数１３】
【００８９】そこで、フィードバック制御を行なった場
合の外部入力ｗから制御量ｚまでの伝達関数を次式（１
４）とおけば、制御性能とロバスト性の要求を満たすコ
ントローラＣ（ｓ）を設計することができる。
合の外部入力ｗから制御量ｚまでの伝達関数を次式（１
４）とおけば、制御性能とロバスト性の要求を満たすコ
ントローラＣ（ｓ）を設計することができる。
【００９０】
【数１４】
【００９１】以上議論してきた重み付け関数Ｗ1 ，Ｗ2
を考慮しつつ、この制御系のブロック線図を描いたの
が、図２２である。ここで、ｗは、スリップ回転速度の
目標値ＮSLP*や外乱などの外部入力を示し、ｚ（ｚ１，
ｚ２）は制御しようとする物理量（制御偏差に周波数領
域の重み付け関数Ｗ1 を掛けた量、およびスリップ回転
速度に周波数領域の重み付け関数Ｗ2 を掛けた量）、ｙ
は観測出力でありセンサにより検出されたスリップ回転
速度ＮSLP 、ｕは操作量（リニアソレノイド弁５２の電
流を決定するデューティ比）である。また、Ｇ0 （ｓ）
は制御対象を、Ｐ（ｓ）はその拡大プラントを、Ｋ
（ｓ）はコントローラを示す。この制御系を、状態変数
ｘを用いて状態方程式として記述すると、次式（１５）
となる。
を考慮しつつ、この制御系のブロック線図を描いたの
が、図２２である。ここで、ｗは、スリップ回転速度の
目標値ＮSLP*や外乱などの外部入力を示し、ｚ（ｚ１，
ｚ２）は制御しようとする物理量（制御偏差に周波数領
域の重み付け関数Ｗ1 を掛けた量、およびスリップ回転
速度に周波数領域の重み付け関数Ｗ2 を掛けた量）、ｙ
は観測出力でありセンサにより検出されたスリップ回転
速度ＮSLP 、ｕは操作量（リニアソレノイド弁５２の電
流を決定するデューティ比）である。また、Ｇ0 （ｓ）
は制御対象を、Ｐ（ｓ）はその拡大プラントを、Ｋ
（ｓ）はコントローラを示す。この制御系を、状態変数
ｘを用いて状態方程式として記述すると、次式（１５）
となる。
【００９２】
【数１５】
【００９３】また、これを伝達関数として表示すると、
次式（１６）となる。
次式（１６）となる。
【００９４】
【数１６】
【００９５】ここで、Ｐ（ｓ）の伝達関数行列は、プラ
ントＧ0 （ｓ）に重み付け関数Ｗ1，Ｗ2 を含めた拡大
プラントとして、次式（１７）となる。
ントＧ0 （ｓ）に重み付け関数Ｗ1，Ｗ2 を含めた拡大
プラントとして、次式（１７）となる。
【００９６】
【数１７】
【００９７】以上の説明をまとめると、図２２の制御Ｋ
において、ｕ（ｓ）＝Ｋ（ｓ）・ｙ（ｓ）のフィードバ
ック制御を行なったとき、外部入力ｗから制御量ｚまで
の伝達関数Ｔzwについて、閉ループの系の安定性を保証
し、かつ‖Ｔzw‖∞＜１となるコントローラＫ（ｓ）を
求めることがＨ∞の制御問題となる。
において、ｕ（ｓ）＝Ｋ（ｓ）・ｙ（ｓ）のフィードバ
ック制御を行なったとき、外部入力ｗから制御量ｚまで
の伝達関数Ｔzwについて、閉ループの系の安定性を保証
し、かつ‖Ｔzw‖∞＜１となるコントローラＫ（ｓ）を
求めることがＨ∞の制御問題となる。
【００９８】次に具体的な設計手順について、図２５に
従い、説明する。図２５は、以上の理論的な裏付けの元
で、実際にクラッチのスリップ制御装置を設計する際の
手順を示したものである。
従い、説明する。図２５は、以上の理論的な裏付けの元
で、実際にクラッチのスリップ制御装置を設計する際の
手順を示したものである。
【００９９】図示するように、設計の第１ステップとし
て、制御対象の特性を数式モデルとして把握する作業を
行なう（ステップＳ２００ないし２１０）。数式モデル
は、制御対象の物理的（力学的）考察に基づいて導出す
るのが、理想的であるが、本実施例で取り上げた摩擦式
クラッチなどでは摩擦係合部のダイナミクス（動的な振
る舞い）を、物理的に記述することが困難なため、実験
的な同定手法を用いた。制御対象であるクラッチの種類
によっては、あるいは適切な状態量の導入によっては、
クラッチのダイナミクスを物理的な考察から数式モデル
として把握することも可能である。
て、制御対象の特性を数式モデルとして把握する作業を
行なう（ステップＳ２００ないし２１０）。数式モデル
は、制御対象の物理的（力学的）考察に基づいて導出す
るのが、理想的であるが、本実施例で取り上げた摩擦式
クラッチなどでは摩擦係合部のダイナミクス（動的な振
る舞い）を、物理的に記述することが困難なため、実験
的な同定手法を用いた。制御対象であるクラッチの種類
によっては、あるいは適切な状態量の導入によっては、
クラッチのダイナミクスを物理的な考察から数式モデル
として把握することも可能である。
【０１００】本実施例では、まず同定試験を行なった
（ステップＳ２１０）。この同定試験は、ランダムな信
号発生器により操作量指令値に相当する信号を発生さ
せ、この信号に基づいて、リニアソレノイド弁５２に対
応する駆動電流Ｉｓｏｌを流し、この時のエンジン回転
速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎinとによりスリップ回転速
度ＮSLP を求め、これを図示しないデータ蓄積装置に蓄
積しておく。この試験は、実際の車両での中心的な作動
条件ならびに特性変化を与える各種クラスの走行条件下
で実施する。
（ステップＳ２１０）。この同定試験は、ランダムな信
号発生器により操作量指令値に相当する信号を発生さ
せ、この信号に基づいて、リニアソレノイド弁５２に対
応する駆動電流Ｉｓｏｌを流し、この時のエンジン回転
速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎinとによりスリップ回転速
度ＮSLP を求め、これを図示しないデータ蓄積装置に蓄
積しておく。この試験は、実際の車両での中心的な作動
条件ならびに特性変化を与える各種クラスの走行条件下
で実施する。
【０１０１】こうして蓄えられた多数のデータを用い
て、最小二乗法を用い、次式（１８）により出力量であ
るスリップ回転数ＮSLP が記述可能なモデルパラメータ
ａmi，ｂmiを求める（ステップＳ２１５）。
て、最小二乗法を用い、次式（１８）により出力量であ
るスリップ回転数ＮSLP が記述可能なモデルパラメータ
ａmi，ｂmiを求める（ステップＳ２１５）。
【０１０２】
【数１８】
【０１０３】この式（１８）において、ｕは操作量指令
値を、ｙはスリップ回転速度ＮＳＬＰを、ｋは現時刻を
表すパラメータを、ｎは次数を、ａmi，ｂmiはモデルパ
ラメータを、Ｋｄは操作量指令値ｕの変化が出力ｙに現
われるまでのむだ時間を、各々示している。
値を、ｙはスリップ回転速度ＮＳＬＰを、ｋは現時刻を
表すパラメータを、ｎは次数を、ａmi，ｂmiはモデルパ
ラメータを、Ｋｄは操作量指令値ｕの変化が出力ｙに現
われるまでのむだ時間を、各々示している。
【０１０４】次に、システム同定により求められた多数
のモデルから設計の中心となる設計モデルを決定し（ス
テップＳ２２０）、更に設計モデルからの特性変化△を
求める処理を行なう（ステップＳ２３０）。設計モデル
自体は、通常中心となる作動条件から選ばれることが多
いが、特性変化を小さくする作動条件が中心となる作動
条件からずれた場合には、特性変化を小さくする作動条
件を設計モデルＧ0 として選択することも有り得る。ま
た、種々の特性変化は設計点のＧ0 が決定されれば、式
（３）の定義に基づき、特性変化の変動モデルＧより求
められる。図１７に示した特性変化△は、複数の特性変
化を重ね合わせたものである。図１９から図２１は、以
上の過程を経て求められた後のモデルの所定の条件下で
の応答を図示したものである。
のモデルから設計の中心となる設計モデルを決定し（ス
テップＳ２２０）、更に設計モデルからの特性変化△を
求める処理を行なう（ステップＳ２３０）。設計モデル
自体は、通常中心となる作動条件から選ばれることが多
いが、特性変化を小さくする作動条件が中心となる作動
条件からずれた場合には、特性変化を小さくする作動条
件を設計モデルＧ0 として選択することも有り得る。ま
た、種々の特性変化は設計点のＧ0 が決定されれば、式
（３）の定義に基づき、特性変化の変動モデルＧより求
められる。図１７に示した特性変化△は、複数の特性変
化を重ね合わせたものである。図１９から図２１は、以
上の過程を経て求められた後のモデルの所定の条件下で
の応答を図示したものである。
【０１０５】次に、上記ステップＳ２３０で求められた
特性変化△を基に、Ｈ∞コントローラの鍵となる重み付
け関数Ｗ1 ，Ｗ2 を設定する処理を行なう（ステップＳ
２４０）。ここで、特に重要となるのは補感度関数に相
当する重み付け関数Ｗ2 の設定である。重み付け関数Ｗ
2 は、図２４に示したように、負荷，タービン回転速度
等による特性変化を包括するように（図示上では種々の
特性変化の包絡線に近似の曲線として）、８次の関数に
より近似したものである。他方、重み付け関数Ｗ1 は、
図２３に示したように、比較的単純な関数を用いれば良
い。なお、重み付け関数Ｗ1 は、設計仕様を満足するよ
うに、設計サイクルの中で通常何回か修正される。
特性変化△を基に、Ｈ∞コントローラの鍵となる重み付
け関数Ｗ1 ，Ｗ2 を設定する処理を行なう（ステップＳ
２４０）。ここで、特に重要となるのは補感度関数に相
当する重み付け関数Ｗ2 の設定である。重み付け関数Ｗ
2 は、図２４に示したように、負荷，タービン回転速度
等による特性変化を包括するように（図示上では種々の
特性変化の包絡線に近似の曲線として）、８次の関数に
より近似したものである。他方、重み付け関数Ｗ1 は、
図２３に示したように、比較的単純な関数を用いれば良
い。なお、重み付け関数Ｗ1 は、設計仕様を満足するよ
うに、設計サイクルの中で通常何回か修正される。
【０１０６】重み付け関数Ｗ1 ，Ｗ2 を設定した後、実
際に使用するコントローラを求めるために、式（１７）
の拡大プラントを作成し（ステップＳ２５０）、更に所
定の解法に従って、コントローラを求める処理を行なう
（ステップＳ２６０）。コントローラを求める具体的な
解法は省略するが、Ｄｏｙｌｅ，Ｇｌｏｖｅｒらによっ
て提案されたＤＧＫＦ法が一般的である。この解法は、
Ｊ．Ｄｏｙｌｅ，Ｋ．Ｇｌｏｖｅｒ et.al ”State Sp
ace solutions to standard H2 and H∞ control probl
ems” IEEE Trans. Automat. Contr.，AC-34，no.8，p
p.831-847 に詳しい。
際に使用するコントローラを求めるために、式（１７）
の拡大プラントを作成し（ステップＳ２５０）、更に所
定の解法に従って、コントローラを求める処理を行なう
（ステップＳ２６０）。コントローラを求める具体的な
解法は省略するが、Ｄｏｙｌｅ，Ｇｌｏｖｅｒらによっ
て提案されたＤＧＫＦ法が一般的である。この解法は、
Ｊ．Ｄｏｙｌｅ，Ｋ．Ｇｌｏｖｅｒ et.al ”State Sp
ace solutions to standard H2 and H∞ control probl
ems” IEEE Trans. Automat. Contr.，AC-34，no.8，p
p.831-847 に詳しい。
【０１０７】こうしてコントローラを求めた後、コント
ローラが式（１３ｂ）を満足しているかを判断する（ス
テップＳ２７０）。一般的には、設計の初期段階では感
度関数Ｓ（ｓ）を規定する重み付け関数Ｗ1 の条件を緩
く設定してコントローラを一旦求め、式（１３ｂ）の条
件を見ながら感度関数が小さくなるように、徐々に重み
付け関数Ｗ1 の設定を変えてゆく。この処理を繰り返
し、式（１３ｂ）がぎりぎり満たされるまで、感度関数
を設定し得たと判断した時点で設計完了とする。
ローラが式（１３ｂ）を満足しているかを判断する（ス
テップＳ２７０）。一般的には、設計の初期段階では感
度関数Ｓ（ｓ）を規定する重み付け関数Ｗ1 の条件を緩
く設定してコントローラを一旦求め、式（１３ｂ）の条
件を見ながら感度関数が小さくなるように、徐々に重み
付け関数Ｗ1 の設定を変えてゆく。この処理を繰り返
し、式（１３ｂ）がぎりぎり満たされるまで、感度関数
を設定し得たと判断した時点で設計完了とする。
【０１０８】性能を十分に満足するコントローラが得ら
れたところで、コントローラを離散系に変換し、実際に
使用するコントローラを得る（ステップＳ２８０）。以
上説明した処理のうち、ステップＳ２１５ないしＳ２８
０の処理は、制御系のＣＡＤである「ＭＡＴＬＡＢ」を
用いて行なうことができる。本実施例では、ｎ＝８、即
ち、現時点から８回前までの量を用いるように係数ａ
ｉ，ｂｉを求めた。本実施例では、スリップ回転速度の
制御を行なった設計点およびその設計点での係数ａｉ，
ｂｉは、次の通りである。なお、係数ａｉ，ｂｉは指数
ｅを用いて表わした。
れたところで、コントローラを離散系に変換し、実際に
使用するコントローラを得る（ステップＳ２８０）。以
上説明した処理のうち、ステップＳ２１５ないしＳ２８
０の処理は、制御系のＣＡＤである「ＭＡＴＬＡＢ」を
用いて行なうことができる。本実施例では、ｎ＝８、即
ち、現時点から８回前までの量を用いるように係数ａ
ｉ，ｂｉを求めた。本実施例では、スリップ回転速度の
制御を行なった設計点およびその設計点での係数ａｉ，
ｂｉは、次の通りである。なお、係数ａｉ，ｂｉは指数
ｅを用いて表わした。
【０１０９】入力軸回転速度Ｎin＝１３００ｒｐｍ 吸入空気量Ｑｎ＝０．３ｇｒ／ｒｅｖ 目標スリップ回転速度ＮSLP*＝５０ｒｐｍ a1=-5.5997e-1，a2=1.3342e-1， a3=1.0814e+0， a4=1.
1159e+0 a5=3.5109e-2， a6=-3.9346e-1，a7=-3.6665e-1，a8-4.
5979e-2 b0=-2.0511e-2，b1=-5.9367e-3，b2=7.0473e-3， b3=1.
5795e-2 b4=1.0315e-2， b5=-1.2458e-2，b6=-6.3366e-3，b7=-
1.8148e-3 b8=5.9512e-3
1159e+0 a5=3.5109e-2， a6=-3.9346e-1，a7=-3.6665e-1，a8-4.
5979e-2 b0=-2.0511e-2，b1=-5.9367e-3，b2=7.0473e-3， b3=1.
5795e-2 b4=1.0315e-2， b5=-1.2458e-2，b6=-6.3366e-3，b7=-
1.8148e-3 b8=5.9512e-3
【０１１０】こうして設計されたＨ∞コントローラは、
安定性と応答性に優れた制御を実現する。また、上記実
施例では、操作量指令値演算部ＯＣがＨ∞制御を行なう
ものであり、かつ特性補償部ＣＣで特性の補償を行なっ
ているので、その制御特性は、摩耗等の系の経時的な変
化のみならず、動作状態の変化に伴う特性の設計点から
のずれに対しても極めて良好なものとなっている。
安定性と応答性に優れた制御を実現する。また、上記実
施例では、操作量指令値演算部ＯＣがＨ∞制御を行なう
ものであり、かつ特性補償部ＣＣで特性の補償を行なっ
ているので、その制御特性は、摩耗等の系の経時的な変
化のみならず、動作状態の変化に伴う特性の設計点から
のずれに対しても極めて良好なものとなっている。
【０１１１】以上説明した実施例では、操作量指令値演
算部ＯＣによる操作量指令値の演算は、Ｈ∞制御を用い
たが、従来のＰＩＤ制御によっても差し支えない。ＰＩ
Ｄ制御の一例を、図５の処理に即して示す。この場合、
ステップＳ１４０の演算が、次式（１９）となる。な
お、次式（１９）において、Ｋｐは、スリップ回転速度
の目標値からの偏差ｅの比例分の係数、Ｋｉは、偏差ｅ
の積分量の係数、Ｋｄは、偏差ｅの微分量の係数であ
る。上記実施例では、Ｋｐ＝１６，Ｋｉ＝６０，Ｋｄ＝
５であった。
算部ＯＣによる操作量指令値の演算は、Ｈ∞制御を用い
たが、従来のＰＩＤ制御によっても差し支えない。ＰＩ
Ｄ制御の一例を、図５の処理に即して示す。この場合、
ステップＳ１４０の演算が、次式（１９）となる。な
お、次式（１９）において、Ｋｐは、スリップ回転速度
の目標値からの偏差ｅの比例分の係数、Ｋｉは、偏差ｅ
の積分量の係数、Ｋｄは、偏差ｅの微分量の係数であ
る。上記実施例では、Ｋｐ＝１６，Ｋｉ＝６０，Ｋｄ＝
５であった。
【０１１２】
【数１９】
【０１１３】次に本発明の第２実施例について説明す
る。第２実施例のスリップ制御装置は、第１実施例とハ
ードウェアの構成を同じくし、定数α，βを求める作動
状態推定部ＯＢおよび定数演算部ＰＣ、さらにはこの定
数α，βを用いて制御系の特性を補償する特性補償部Ｃ
Ｃの構成のみ異なるものである。特性補償部ＣＣの概略
構成について説明する。第２実施例の特性補償部ＣＣ
は、図２６に示すように、第１実施例と同じ差分量演算
部ＤＣ，積分演算部ＩＣを備える他、２つのフィルタ演
算部ＦＦ，ＦＳおよびフィルタ切替部ＦＳＷ、定数αの
符号を判別する符号判別部ＳＧなどを備える。また、定
数演算部ＰＣは、目標スリップ回転速度ＮSLP*，吸入空
気量Ｑｎ，入力軸回転速度Ｎinから定数α，βを求める
処理を行なう。
る。第２実施例のスリップ制御装置は、第１実施例とハ
ードウェアの構成を同じくし、定数α，βを求める作動
状態推定部ＯＢおよび定数演算部ＰＣ、さらにはこの定
数α，βを用いて制御系の特性を補償する特性補償部Ｃ
Ｃの構成のみ異なるものである。特性補償部ＣＣの概略
構成について説明する。第２実施例の特性補償部ＣＣ
は、図２６に示すように、第１実施例と同じ差分量演算
部ＤＣ，積分演算部ＩＣを備える他、２つのフィルタ演
算部ＦＦ，ＦＳおよびフィルタ切替部ＦＳＷ、定数αの
符号を判別する符号判別部ＳＧなどを備える。また、定
数演算部ＰＣは、目標スリップ回転速度ＮSLP*，吸入空
気量Ｑｎ，入力軸回転速度Ｎinから定数α，βを求める
処理を行なう。
【０１１４】これらの処理を電子制御装置４２のＣＰＵ
８２により実現するのが、図２７にした特性補償処理ル
ーチンである。電子制御装置４２は、第１実施例の図５
に示したスリップ制御処理ルーチンを実行し、その特性
補償処理（ステップＳ１４５）に代えて、図２７に示し
た処理を実行する。この特性補償処理ルーチンが起動さ
れると、まず、図５のステップＳ１４０で求めた操作量
指令値ｕ（ｋ）の前回値ｕ（kー1 ）との差分量△ｕ
（ｋ）を求める処理を行なう（ステップＳ３００）。操
作量指令値を直接扱うのではなく、差分量として扱うの
は、データの絶対値を小さくして、演算の精度を向上す
るためである。
８２により実現するのが、図２７にした特性補償処理ル
ーチンである。電子制御装置４２は、第１実施例の図５
に示したスリップ制御処理ルーチンを実行し、その特性
補償処理（ステップＳ１４５）に代えて、図２７に示し
た処理を実行する。この特性補償処理ルーチンが起動さ
れると、まず、図５のステップＳ１４０で求めた操作量
指令値ｕ（ｋ）の前回値ｕ（kー1 ）との差分量△ｕ
（ｋ）を求める処理を行なう（ステップＳ３００）。操
作量指令値を直接扱うのではなく、差分量として扱うの
は、データの絶対値を小さくして、演算の精度を向上す
るためである。
【０１１５】続いて、入力軸回転速度Ｎin，吸入空気量
Ｑｎ，目標スリップ回転速度ＮSLP*を読み込む処理を行
なう（ステップＳ３０１）。なお、入力軸回転速度Ｎin
は、スリップ制御処理ルーチン（図５）で読み込んだ値
を用いても良い。目標スリップ回転速度ＮSLP*は、同ル
ーチンで求めた値を用いる（図５、ステップＳ１１
０）。こうして得られた各量に基づき、マップを参照し
て定数α，βを求める処理を行なう（ステップＳ３０
２）。参照するマップは、図２８に示したもので、標ス
リップ回転速度ＮSLP*と吸入空気量Ｑｎとに対応して定
数α，βを定めたものであり、入力軸回転速度Ｎin毎に
用意されている。ロックアップクラッチ３２の動作特性
は、入力軸回転速度Ｎin（タービン回転数Ｎｔ）の相違
により大きな影響を受ける。そこで、定数α，βマップ
を参照する際、現在の入力軸回転速度Ｎinの両側の値を
読み取っておき、入力軸回転速度Ｎinの相違による補間
演算を行なう（ステップＳ３０３）。
Ｑｎ，目標スリップ回転速度ＮSLP*を読み込む処理を行
なう（ステップＳ３０１）。なお、入力軸回転速度Ｎin
は、スリップ制御処理ルーチン（図５）で読み込んだ値
を用いても良い。目標スリップ回転速度ＮSLP*は、同ル
ーチンで求めた値を用いる（図５、ステップＳ１１
０）。こうして得られた各量に基づき、マップを参照し
て定数α，βを求める処理を行なう（ステップＳ３０
２）。参照するマップは、図２８に示したもので、標ス
リップ回転速度ＮSLP*と吸入空気量Ｑｎとに対応して定
数α，βを定めたものであり、入力軸回転速度Ｎin毎に
用意されている。ロックアップクラッチ３２の動作特性
は、入力軸回転速度Ｎin（タービン回転数Ｎｔ）の相違
により大きな影響を受ける。そこで、定数α，βマップ
を参照する際、現在の入力軸回転速度Ｎinの両側の値を
読み取っておき、入力軸回転速度Ｎinの相違による補間
演算を行なう（ステップＳ３０３）。
【０１１６】その後、求めた定数αの符号を判別し（ス
テップＳ３０４）、定数αの符号が正（ＳＩＧＮ（α）
＝１）ならば、差分量演算部ＤＣ（ステップＳ３００）
により求めた差分量△ｕ（ｋ）に対して第１フィルタＦ
Ｆによるフィルタ演算を行なう（ステップＳ３０５）。
この第１フィルタＦＦの特性は、図１０に示した位相進
みの特性を有するものである。一方、定数αの符号が負
であると判断された場合には（ステップＳ３０４）、第
２フィルタＦＳによるフィルタ演算を行なう（ステップ
Ｓ３０６）。この第２フィルタＦＳの特性を、図２９に
示したが、この第２フィルタＦＳは位相遅れの特性を有
するものとなっている。定数αの符号により第１フィル
タＦＦと第２フィルタＦＳを切り替える処理が、符号判
別部ＳＧおよびフィルタ切替部ＦＳＷに相当する。
テップＳ３０４）、定数αの符号が正（ＳＩＧＮ（α）
＝１）ならば、差分量演算部ＤＣ（ステップＳ３００）
により求めた差分量△ｕ（ｋ）に対して第１フィルタＦ
Ｆによるフィルタ演算を行なう（ステップＳ３０５）。
この第１フィルタＦＦの特性は、図１０に示した位相進
みの特性を有するものである。一方、定数αの符号が負
であると判断された場合には（ステップＳ３０４）、第
２フィルタＦＳによるフィルタ演算を行なう（ステップ
Ｓ３０６）。この第２フィルタＦＳの特性を、図２９に
示したが、この第２フィルタＦＳは位相遅れの特性を有
するものとなっている。定数αの符号により第１フィル
タＦＦと第２フィルタＦＳを切り替える処理が、符号判
別部ＳＧおよびフィルタ切替部ＦＳＷに相当する。
【０１１７】その後、第１実施例と同様（図６、ステッ
プＳ２０７）、第１もしくは第２フィルタＦＦ，ＦＳに
よる演算結果である出力量△Ｕ（ｋ）、操作量差分量△
ｕ（ｋ）および定数α，βを用いて、既述した式（２）
の演算を行ない、操作量修正差分量ｕ（ｋ）′を求める
処理を行なう（ステップＳ３０７）。
プＳ２０７）、第１もしくは第２フィルタＦＦ，ＦＳに
よる演算結果である出力量△Ｕ（ｋ）、操作量差分量△
ｕ（ｋ）および定数α，βを用いて、既述した式（２）
の演算を行ない、操作量修正差分量ｕ（ｋ）′を求める
処理を行なう（ステップＳ３０７）。
【０１１８】その後、この操作量修正差分量△ｕ
（ｋ）′に、前回のまでの操作量修正値ｕ（k-1 ）′を
加えて、今回の操作量修正値ｕ（ｋ）′を求める処理を
行なう（ステップＳ３０８）。この処理が、積分演算部
ＩＣに相当する。スリップ制御処理ルーチン（図５、ス
テップＳ１５０）で、リニアソレノイド弁５２に出力さ
れる操作量修正値ｕ（ｋ）′は、こうして求められた値
である。
（ｋ）′に、前回のまでの操作量修正値ｕ（k-1 ）′を
加えて、今回の操作量修正値ｕ（ｋ）′を求める処理を
行なう（ステップＳ３０８）。この処理が、積分演算部
ＩＣに相当する。スリップ制御処理ルーチン（図５、ス
テップＳ１５０）で、リニアソレノイド弁５２に出力さ
れる操作量修正値ｕ（ｋ）′は、こうして求められた値
である。
【０１１９】以上説明した本実施例によれば、第１実施
例同様、制御対象であるスリップ回転速度ＮSLP を制御
する系の動作点が変化してその特性が変化しても、操作
量指令値演算部ＯＣ自体は、制御対象が設計点で動作し
ているものとして演算を行なうだけで済むので、制御が
簡単でかつ不連続な制御となることがないという利点を
有する。しかも、制御対象の動作点の変化に対しては、
特性補償部ＣＣがこれを補償し、操作量指令値演算部Ｏ
Ｃからみた制御対象が常に設計点で動作しているのと同
じ状態に保つので、制御精度を高く維持することができ
る。この結果、安定性をいたずらに優先する必要がな
く、応答性を十分に高めることができる。更に、本実施
例では、入力軸回転速度Ｎinの相違による定数α，βの
変動を補間により修正しているので、特性補償部ＣＣ
は、精度良く制御対象の特性を補償することができる。
加えて、定数αの符号により第１フィルタＦＦと第２フ
ィルタＦＳを切り替えてフィルタ演算を行なうので、制
御対象の制御特性の変動に対処し得るレンジが極めて広
い。
例同様、制御対象であるスリップ回転速度ＮSLP を制御
する系の動作点が変化してその特性が変化しても、操作
量指令値演算部ＯＣ自体は、制御対象が設計点で動作し
ているものとして演算を行なうだけで済むので、制御が
簡単でかつ不連続な制御となることがないという利点を
有する。しかも、制御対象の動作点の変化に対しては、
特性補償部ＣＣがこれを補償し、操作量指令値演算部Ｏ
Ｃからみた制御対象が常に設計点で動作しているのと同
じ状態に保つので、制御精度を高く維持することができ
る。この結果、安定性をいたずらに優先する必要がな
く、応答性を十分に高めることができる。更に、本実施
例では、入力軸回転速度Ｎinの相違による定数α，βの
変動を補間により修正しているので、特性補償部ＣＣ
は、精度良く制御対象の特性を補償することができる。
加えて、定数αの符号により第１フィルタＦＦと第２フ
ィルタＦＳを切り替えてフィルタ演算を行なうので、制
御対象の制御特性の変動に対処し得るレンジが極めて広
い。
【０１２０】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。第３実施例も、トルクコンバータにおいてロック
アップクラッチのスリップ制御を行なうスリップ制御装
置に関するものであり、そのハードウェア構成，操作量
指令値演算部ＯＣにおける制御量の演算や特性補償部Ｃ
Ｃにおけるフィルタ演算などは、第２実施例と同様であ
る。第３実施例が従前の実施例とは異なるのは、定数
α，βの求め方である。第３実施例の特性補償処理ルー
チンにおいて、定数α，βを求める部分を図３０に示し
た。この処理は、第２実施例における特性補償処理ルー
チン（図２７）のステップＳ３０１ないし３０３の処理
に相当する。
する。第３実施例も、トルクコンバータにおいてロック
アップクラッチのスリップ制御を行なうスリップ制御装
置に関するものであり、そのハードウェア構成，操作量
指令値演算部ＯＣにおける制御量の演算や特性補償部Ｃ
Ｃにおけるフィルタ演算などは、第２実施例と同様であ
る。第３実施例が従前の実施例とは異なるのは、定数
α，βの求め方である。第３実施例の特性補償処理ルー
チンにおいて、定数α，βを求める部分を図３０に示し
た。この処理は、第２実施例における特性補償処理ルー
チン（図２７）のステップＳ３０１ないし３０３の処理
に相当する。
【０１２１】本実施例では、特性補償処理ルーチンが起
動されると、エンジン回転速度Ｎｅ、吸入空気量Ｑｎ等
を読み込んだ後、エンジン回転速度Ｎｅとエンジン１０
の負荷状態を示す量としての吸入空気量Ｑｎとから、マ
ップを参照して軸トルクＴｅを求める処理を行なう（ス
テップＳ４００）。マップの一例を図３１に示す。軸ト
ルクＴｅを求めるパラメータは、吸入空気量Ｑｎに限る
ものではなく、エンジン１０の負荷に相当するパラメー
タであれば、他の検出値を用いることも可能である。続
いて、トルクコンバータ１２の速度比ρを求める処理を
行なう（ステップＳ４０１）。速度比ρは、トルクコン
バータ１２の出力と入力の回転数の比であり、入力軸回
転速度Ｎin（タービン翼車回転速度Ｎｔ ）／エンジン
回転速度Ｎｅ（ポンプ翼車回転速度ＮP ）として定義さ
れる。
動されると、エンジン回転速度Ｎｅ、吸入空気量Ｑｎ等
を読み込んだ後、エンジン回転速度Ｎｅとエンジン１０
の負荷状態を示す量としての吸入空気量Ｑｎとから、マ
ップを参照して軸トルクＴｅを求める処理を行なう（ス
テップＳ４００）。マップの一例を図３１に示す。軸ト
ルクＴｅを求めるパラメータは、吸入空気量Ｑｎに限る
ものではなく、エンジン１０の負荷に相当するパラメー
タであれば、他の検出値を用いることも可能である。続
いて、トルクコンバータ１２の速度比ρを求める処理を
行なう（ステップＳ４０１）。速度比ρは、トルクコン
バータ１２の出力と入力の回転数の比であり、入力軸回
転速度Ｎin（タービン翼車回転速度Ｎｔ ）／エンジン
回転速度Ｎｅ（ポンプ翼車回転速度ＮP ）として定義さ
れる。
【０１２２】次に、求めた速度比ρを用いて、マップを
参照して、トルクコンバータ１２の容量係数Ｃを求める
処理を行なう（ステップＳ４０２）。マップの一例を図
３２に示す。なお、図３２には、速度比ρから求められ
るトルク比ｔと効率ηも併せて示した。容量係数Ｃを求
めた後、これを用いてトルクコンバータ１２により伝達
トルクＴｃを求める処理を行なう（ステップＳ４０
３）。伝達トルクは、容量係数にエンジン回転速度Ｎｅ
の二乗値を乗算したものとなっている（Ｔｃ＝Ｃ×Ｎｅ
×Ｎｅ）。以上の処理により軸トルクＴｅとトルクコン
バータ１２の伝達トルクＴｃが求められたので、両者の
差分として、ロックアップクラッチ３２の伝達トルクＴ
L を求めることができる（ステップＳ４０４）。
参照して、トルクコンバータ１２の容量係数Ｃを求める
処理を行なう（ステップＳ４０２）。マップの一例を図
３２に示す。なお、図３２には、速度比ρから求められ
るトルク比ｔと効率ηも併せて示した。容量係数Ｃを求
めた後、これを用いてトルクコンバータ１２により伝達
トルクＴｃを求める処理を行なう（ステップＳ４０
３）。伝達トルクは、容量係数にエンジン回転速度Ｎｅ
の二乗値を乗算したものとなっている（Ｔｃ＝Ｃ×Ｎｅ
×Ｎｅ）。以上の処理により軸トルクＴｅとトルクコン
バータ１２の伝達トルクＴｃが求められたので、両者の
差分として、ロックアップクラッチ３２の伝達トルクＴ
L を求めることができる（ステップＳ４０４）。
【０１２３】その後、定数α，βを、速度比ρとロック
アップクラッチ３２の伝達トルクＴL とからマップを参
照して求める処理を行なう（ステップＳ４０５）。マッ
プの一例を図３３，図３４に示す。図示するように、定
数α，βは、速度比ρおよびロックアップクラッチ３２
の伝達トルクＴL の三元マップとして予め記憶されてお
り、このマップを参照することで、設定される。
アップクラッチ３２の伝達トルクＴL とからマップを参
照して求める処理を行なう（ステップＳ４０５）。マッ
プの一例を図３３，図３４に示す。図示するように、定
数α，βは、速度比ρおよびロックアップクラッチ３２
の伝達トルクＴL の三元マップとして予め記憶されてお
り、このマップを参照することで、設定される。
【０１２４】特性補償部ＣＣにおけるフィルタなどの構
成は第２実施例と同一であり（図２６参照）、図３０に
示した処理の後、図２７ステップＳ３０４以下の処理が
行なわれる。なお、実際の演算は差分量に対して行なう
こと、定数αの符号により第１フィルタＦＦと第２フィ
ルタＦＳとを切り替えてフィルタ演算を行なうこと、な
ども、第２実施例と同一である。
成は第２実施例と同一であり（図２６参照）、図３０に
示した処理の後、図２７ステップＳ３０４以下の処理が
行なわれる。なお、実際の演算は差分量に対して行なう
こと、定数αの符号により第１フィルタＦＦと第２フィ
ルタＦＳとを切り替えてフィルタ演算を行なうこと、な
ども、第２実施例と同一である。
【０１２５】以上のように構成された第３実施例のスリ
ップ制御装置によれば、第１，第２実施例と同様の効果
を奏する上、ロックアップクラッチ３２の動作特性に応
じた定数α，βを、制御対象であるロックアップクラッ
チ３２自体の伝達トルクＴLおよびトルクコンバータ１
２の速度比ρに基づいて定めているので、制御対象の動
作点の相違による特性の変動を、極めて正確に補償する
ことができる。
ップ制御装置によれば、第１，第２実施例と同様の効果
を奏する上、ロックアップクラッチ３２の動作特性に応
じた定数α，βを、制御対象であるロックアップクラッ
チ３２自体の伝達トルクＴLおよびトルクコンバータ１
２の速度比ρに基づいて定めているので、制御対象の動
作点の相違による特性の変動を、極めて正確に補償する
ことができる。
【０１２６】次に本発明の第４実施例について説明す
る。第４実施例は、本発明を、車両用エンジンのアイド
ルスピードコントロールに適用したものである。まず、
エンジンのアイドル回転数制御装置の概略構成を、図３
５に基づいて、エンジン５００およびその周辺の構成か
ら順に説明する。図３５に示すように、エンジン５００
の吸気通路５１１には、吸入空気の取り入れ口から、エ
アクリーナ５１２、エアフロメータ５１３、スロットル
バルブ５１４、吸入空気の脈動を抑えるサージタンク５
１５およびエンジン５００に燃料を供給する燃料噴射弁
５１６が設けられている。吸気通路５１１を介して吸入
される吸入空気は、燃料噴射弁５１６から噴射される燃
料と混合されて、エンジン５００の燃焼室５１７内に吸
入される。この燃料混合気は、燃焼室５１７内で点火プ
ラグ５１８によって火花点火され、爆発燃焼により、エ
ンジン５００を駆動する。燃焼室５１７内で燃焼したガ
ス（排気）は、排気通路５１９を介して触媒装置５２０
に導かれ、浄化された後、大気に排出される。
る。第４実施例は、本発明を、車両用エンジンのアイド
ルスピードコントロールに適用したものである。まず、
エンジンのアイドル回転数制御装置の概略構成を、図３
５に基づいて、エンジン５００およびその周辺の構成か
ら順に説明する。図３５に示すように、エンジン５００
の吸気通路５１１には、吸入空気の取り入れ口から、エ
アクリーナ５１２、エアフロメータ５１３、スロットル
バルブ５１４、吸入空気の脈動を抑えるサージタンク５
１５およびエンジン５００に燃料を供給する燃料噴射弁
５１６が設けられている。吸気通路５１１を介して吸入
される吸入空気は、燃料噴射弁５１６から噴射される燃
料と混合されて、エンジン５００の燃焼室５１７内に吸
入される。この燃料混合気は、燃焼室５１７内で点火プ
ラグ５１８によって火花点火され、爆発燃焼により、エ
ンジン５００を駆動する。燃焼室５１７内で燃焼したガ
ス（排気）は、排気通路５１９を介して触媒装置５２０
に導かれ、浄化された後、大気に排出される。
【０１２７】点火プラグ５１８には、ディストリビュー
タ５３５を介してイグナイタ５３６からの高電圧が印加
され、この印加タイミングによって点火時期が決定され
る。ディストリビュータ５３５は、イグナイタ５３６で
発生された高電圧を各気筒の点火プラグ５１８に分配す
るもので、このディストリビュータ５３５には、１回転
（クランク軸２回転）に２４発のパルス信号を出力する
回転速度センサ５３７が設けられている。
タ５３５を介してイグナイタ５３６からの高電圧が印加
され、この印加タイミングによって点火時期が決定され
る。ディストリビュータ５３５は、イグナイタ５３６で
発生された高電圧を各気筒の点火プラグ５１８に分配す
るもので、このディストリビュータ５３５には、１回転
（クランク軸２回転）に２４発のパルス信号を出力する
回転速度センサ５３７が設けられている。
【０１２８】また、エンジン５００の吸気通路５１１に
は、スロットルバルブ５１４が設けられた吸気通路部分
を迂回するようにバイパス通路５３１が形成されてお
り、このバイパス通路５３１には、アイドルスピードコ
ントロールバルブ（以下、ＩＳＣＶと呼ぶ）５３２が設
けられている。ＩＳＣＶ５３２は、ソレノイドによって
弁開度が制御される弁体を備えており、スロットルバル
ブ５１４が全閉の状態（アイドル時）にエンジン５００
に供給される空気流量を制御する。このＩＳＣＶ５３２
を制御することで、アイドル時のエンジン５００の運転
状態が制御される。
は、スロットルバルブ５１４が設けられた吸気通路部分
を迂回するようにバイパス通路５３１が形成されてお
り、このバイパス通路５３１には、アイドルスピードコ
ントロールバルブ（以下、ＩＳＣＶと呼ぶ）５３２が設
けられている。ＩＳＣＶ５３２は、ソレノイドによって
弁開度が制御される弁体を備えており、スロットルバル
ブ５１４が全閉の状態（アイドル時）にエンジン５００
に供給される空気流量を制御する。このＩＳＣＶ５３２
を制御することで、アイドル時のエンジン５００の運転
状態が制御される。
【０１２９】更に、エンジン５００およびその周辺装置
には、エンジン５００の運転状態を検出するためのセン
サとして、前述した回転速度センサ５３７の他、スロッ
トルバルブ５１４の全閉状態を検出するアイドルスイッ
チ５４２内蔵しスロットルバルブ５１４の開度を検出す
るスロットルポジションセンサ５４３、吸気通路５１１
に配設されて吸入空気（吸気）の温度を検出する吸気温
センサ５４１、吸気の量を検出するエアフロメータ５１
３、シリンダブロックに配設されて冷却水温を検出する
水温センサ５４４、排気通路５１９に配設されて排気中
の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ５４５、変速装置
が中立位置にあることを検出するニュートラルスイッチ
５４６および空気調和装置（エアコン）のオンオフを検
出するエアコンスイッチ５４７等が備えられている。こ
れらの各センサの検出信号は電子制御装置（ＥＣＵ）５
７０に入力される。
には、エンジン５００の運転状態を検出するためのセン
サとして、前述した回転速度センサ５３７の他、スロッ
トルバルブ５１４の全閉状態を検出するアイドルスイッ
チ５４２内蔵しスロットルバルブ５１４の開度を検出す
るスロットルポジションセンサ５４３、吸気通路５１１
に配設されて吸入空気（吸気）の温度を検出する吸気温
センサ５４１、吸気の量を検出するエアフロメータ５１
３、シリンダブロックに配設されて冷却水温を検出する
水温センサ５４４、排気通路５１９に配設されて排気中
の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ５４５、変速装置
が中立位置にあることを検出するニュートラルスイッチ
５４６および空気調和装置（エアコン）のオンオフを検
出するエアコンスイッチ５４７等が備えられている。こ
れらの各センサの検出信号は電子制御装置（ＥＣＵ）５
７０に入力される。
【０１３０】ＥＣＵ５７０は、周知の１チップマイクロ
コンピュータを中心とする論理演算回路として構成さ
れ、詳しくは、予め設定された制御プログラムに従って
エンジン５００およびその周辺装置を制御するための各
種演算処理を実行するＣＰＵ、ＣＰＵで各種演算処理を
実行するのに必要な制御プログラムや制御データ等が予
め格納されたＲＯＭ、同じくＣＰＵで各種演算処理を実
行するのに必要な各種データが一時的に読み書きされる
ＲＡＭ等を備える。もとより、上記各センサからの検出
信号を入力する入出力ポートや、各部に必要な電圧を供
給する電源回路なども備えられている。
コンピュータを中心とする論理演算回路として構成さ
れ、詳しくは、予め設定された制御プログラムに従って
エンジン５００およびその周辺装置を制御するための各
種演算処理を実行するＣＰＵ、ＣＰＵで各種演算処理を
実行するのに必要な制御プログラムや制御データ等が予
め格納されたＲＯＭ、同じくＣＰＵで各種演算処理を実
行するのに必要な各種データが一時的に読み書きされる
ＲＡＭ等を備える。もとより、上記各センサからの検出
信号を入力する入出力ポートや、各部に必要な電圧を供
給する電源回路なども備えられている。
【０１３１】係るハードウェア構成を備えたアイドル回
転数制御装置においてＥＣＵ５７０が実行する制御は、
図１に示したブロック構成と同一の構成を備え、目標値
設定部ＲＳに入力する信号が、冷却水温Ｔｗ，エアコン
スイッチ５４７の状態ＡＣｓｗおよびニュートラルスイ
ッチ５４６の状態Ｎｓｗであること、および作動状態推
定部ＯＢの入力が、冷却水温Ｔｗ，目標アイドル回転速
度Ｎｉｄ＊および吸入空気量Ｑｎであることのみ相違す
る。ＥＣＵ５７０は、図３６に示すアイドル回転数制御
処理ルーチンおよび図３７に示す特性補償処理ルーチン
を実行することで、図１に示した制御と、上記の点のみ
相違する制御を実現する。
転数制御装置においてＥＣＵ５７０が実行する制御は、
図１に示したブロック構成と同一の構成を備え、目標値
設定部ＲＳに入力する信号が、冷却水温Ｔｗ，エアコン
スイッチ５４７の状態ＡＣｓｗおよびニュートラルスイ
ッチ５４６の状態Ｎｓｗであること、および作動状態推
定部ＯＢの入力が、冷却水温Ｔｗ，目標アイドル回転速
度Ｎｉｄ＊および吸入空気量Ｑｎであることのみ相違す
る。ＥＣＵ５７０は、図３６に示すアイドル回転数制御
処理ルーチンおよび図３７に示す特性補償処理ルーチン
を実行することで、図１に示した制御と、上記の点のみ
相違する制御を実現する。
【０１３２】図３６に示したアイドル回転数制御処理ル
ーチンを起動すると、まず冷却水温Ｔｗ，エアコンスイ
ッチ５４７の状態ＡＣｓｗ，ニュートラルスイッチ５４
６の状態Ｎｓｗなどを読み込む処理を行ない（ステップ
Ｓ６００）、これらの検出値に基づき、目標アイドル回
転速度Ｎｉｄ＊を算出する処理を行なう（ステップＳ６
１０）。目標アイドル回転速度Ｎｉｄ＊は、冷却水温Ｔ
ｗが低いほど、またニュートラルスイッチ５４６，エア
コンスイッチ５４７がオン状態のときには、高く設定さ
れる。目標アイドル回転速度Ｎｉｄ＊の算出は、予め用
意したマップを参照することにより、行なっても良い。
ーチンを起動すると、まず冷却水温Ｔｗ，エアコンスイ
ッチ５４７の状態ＡＣｓｗ，ニュートラルスイッチ５４
６の状態Ｎｓｗなどを読み込む処理を行ない（ステップ
Ｓ６００）、これらの検出値に基づき、目標アイドル回
転速度Ｎｉｄ＊を算出する処理を行なう（ステップＳ６
１０）。目標アイドル回転速度Ｎｉｄ＊は、冷却水温Ｔ
ｗが低いほど、またニュートラルスイッチ５４６，エア
コンスイッチ５４７がオン状態のときには、高く設定さ
れる。目標アイドル回転速度Ｎｉｄ＊の算出は、予め用
意したマップを参照することにより、行なっても良い。
【０１３３】次に、実際のアイドル回転速度Ｎｄを読み
込む処理を行なう（ステップＳ６２０）。実際のアイド
ル回転速度Ｎｄは、回転速度センサ５３７からの信号を
読み取るこにより検出することができる。こうして得ら
れた実際のアイドル回転速度Ｎｄと、先に求めた目標ア
イドル回転速度Ｎｉｄ＊との差分を制御偏差ｅとして求
める処理を行ない（ステップＳ６３０）、次に、操作量
指令値ｕを算出する処理を行なう（ステップＳ６４
０）。ここで算出される操作量指令値ｕは、アイドル時
の吸入空気量を制御するＩＳＣＶ５３２の駆動電流に対
応した値であり、既述した式（２）に従って演算され
る。
込む処理を行なう（ステップＳ６２０）。実際のアイド
ル回転速度Ｎｄは、回転速度センサ５３７からの信号を
読み取るこにより検出することができる。こうして得ら
れた実際のアイドル回転速度Ｎｄと、先に求めた目標ア
イドル回転速度Ｎｉｄ＊との差分を制御偏差ｅとして求
める処理を行ない（ステップＳ６３０）、次に、操作量
指令値ｕを算出する処理を行なう（ステップＳ６４
０）。ここで算出される操作量指令値ｕは、アイドル時
の吸入空気量を制御するＩＳＣＶ５３２の駆動電流に対
応した値であり、既述した式（２）に従って演算され
る。
【０１３４】即ち、式（２）に示したように、次の操作
量指令値ｕ（ｋ）を、ｎ回前から前回までの操作量指令
値ｕ（k-i ）に係数ａｉを掛けた値の総和およびｎ回前
から今回までの制御偏差量ｅ（k-i ）に係数ｂｉを掛け
た値の総和の加算値として求めるのである。本実施例で
は、第１実施例について説明したＨ∞制御に基づき、式
（２）の演算により操作量指令値ｕ（ｋ）を求めたが、
通常のＰＩＤ制御なども採用可能である。なお、実施例
におけるＨ∞制御の詳細、具体的には係数ａｉ，ｂｉの
決定方法は、第１実施例と同様であり、本実施例では、
ｎ＝５、即ち、現時点から５回前までの量を用いて演算
した。本実施例では、アイドル回転数の制御を行なった
設計点およびその設計点での係数ａｉ，ｂｉは、次の通
りである。
量指令値ｕ（ｋ）を、ｎ回前から前回までの操作量指令
値ｕ（k-i ）に係数ａｉを掛けた値の総和およびｎ回前
から今回までの制御偏差量ｅ（k-i ）に係数ｂｉを掛け
た値の総和の加算値として求めるのである。本実施例で
は、第１実施例について説明したＨ∞制御に基づき、式
（２）の演算により操作量指令値ｕ（ｋ）を求めたが、
通常のＰＩＤ制御なども採用可能である。なお、実施例
におけるＨ∞制御の詳細、具体的には係数ａｉ，ｂｉの
決定方法は、第１実施例と同様であり、本実施例では、
ｎ＝５、即ち、現時点から５回前までの量を用いて演算
した。本実施例では、アイドル回転数の制御を行なった
設計点およびその設計点での係数ａｉ，ｂｉは、次の通
りである。
【０１３５】 目標アイドル回転速度Ｎｉｄ＊＝７５０ｒｐｍ 冷却水温Ｔｗ＝８０℃ 吸入空気量Ｑｎ＝０．０８ｇｒ／ｒｅｖ a1=-0.498， a2=1.066， a3=0.474， a4=0.0796， a5=
0.00358 b0=0， b1=1.37， b2=-2.1451， b3=-1.8518， b4=0.72
28， b5=0.6415
0.00358 b0=0， b1=1.37， b2=-2.1451， b3=-1.8518， b4=0.72
28， b5=0.6415
【０１３６】操作量指令値ｕ（ｋ）を求める以上の処理
が、図１における操作量指令値演算部ＯＣに相当する。
こうして求めた操作量指令値ｕ（ｋ）に対して、次に特
性補償処理（ステップＳ６４５）を施して、操作量修正
値ｕ（ｋ）′を求め、これを、入出力ポートを介して、
ＩＳＣＶ５３２に出力した後（ステップＳ６５０）、
「ＮＥＸＴ」に抜けて本処理ルーチンを終了する。
が、図１における操作量指令値演算部ＯＣに相当する。
こうして求めた操作量指令値ｕ（ｋ）に対して、次に特
性補償処理（ステップＳ６４５）を施して、操作量修正
値ｕ（ｋ）′を求め、これを、入出力ポートを介して、
ＩＳＣＶ５３２に出力した後（ステップＳ６５０）、
「ＮＥＸＴ」に抜けて本処理ルーチンを終了する。
【０１３７】次に図３７に基づいて、特性補償処理（ス
テップＳ６４５）の詳細について説明する。この処理
は、図１の特性補償部ＣＣによる処理に相当するもので
あり、まず吸入空気量Ｑｎを読み込む処理を行なう（ス
テップＳ７００）。その後、図３６のステップＳ６４０
で求めた操作量指令値ｕ（ｋ）の前回値ｕ（kー1 ）との
差分量△ｕ（ｋ）を求める処理を行なう（ステップＳ７
０１）。操作量指令値を直接扱うのではなく、差分量と
して扱うのは、データの絶対値を小さくして、演算の精
度を向上するためである。この処理が、図２に示した差
分量演算部ＤＣに相当する。
テップＳ６４５）の詳細について説明する。この処理
は、図１の特性補償部ＣＣによる処理に相当するもので
あり、まず吸入空気量Ｑｎを読み込む処理を行なう（ス
テップＳ７００）。その後、図３６のステップＳ６４０
で求めた操作量指令値ｕ（ｋ）の前回値ｕ（kー1 ）との
差分量△ｕ（ｋ）を求める処理を行なう（ステップＳ７
０１）。操作量指令値を直接扱うのではなく、差分量と
して扱うのは、データの絶対値を小さくして、演算の精
度を向上するためである。この処理が、図２に示した差
分量演算部ＤＣに相当する。
【０１３８】次に、図３６ステップＳ６１０で演算した
目標アイドル回転速度Ｎｉｄ＊、ステップＳ７００で読
み込んだ吸入空気量Ｑｎおよび図３６ステップＳ６００
で読み込んだ冷却水温Ｔｗを用いて、パラメータα１，
β１、α２，β２、α３，β３を、マップから求め処理
を行なう（ステップＳ７０２，７０３，７０４）。各マ
ップを、図３８に示した。図３８（Ａ）は、目標アイド
ル回転速度Ｎｉｄ＊からパラメータα１，β１を求める
マップであり、図３８（Ｂ）は、吸入空気量Ｑｎからパ
ラメータα２，β２を求めるマップであり、図３８
（Ｃ）は、冷却水温Ｔｗからパラメータα３，β３を求
めるマップである。この処理が、図１の作動状態推定部
ＯＢに相当する。
目標アイドル回転速度Ｎｉｄ＊、ステップＳ７００で読
み込んだ吸入空気量Ｑｎおよび図３６ステップＳ６００
で読み込んだ冷却水温Ｔｗを用いて、パラメータα１，
β１、α２，β２、α３，β３を、マップから求め処理
を行なう（ステップＳ７０２，７０３，７０４）。各マ
ップを、図３８に示した。図３８（Ａ）は、目標アイド
ル回転速度Ｎｉｄ＊からパラメータα１，β１を求める
マップであり、図３８（Ｂ）は、吸入空気量Ｑｎからパ
ラメータα２，β２を求めるマップであり、図３８
（Ｃ）は、冷却水温Ｔｗからパラメータα３，β３を求
めるマップである。この処理が、図１の作動状態推定部
ＯＢに相当する。
【０１３９】こうして求めた各パラメータから定数α，
βを演算する処理（α＝α１×α２×α３，β＝β１×
β２×β３）を行なう（ステップＳ７０５）。この処理
が、図１，図２に示した定数演算部ＰＣに相当する。次
に、操作量差分量△ｕ（ｋ）に対してフィルタ演算を行
ない（ステップＳ７０６）、演算結果である出力量△Ｕ
（ｋ）、操作量差分量△ｕ（ｋ）および定数α，βを用
いて、既述した式（３）の演算を行ない、操作量修正差
分量ｕ（ｋ）′を求める処理を行なう（ステップＳ７０
７）。フィルタ演算を行なう処理が、図２のフィルタ演
算部ＦＯに相当する。
βを演算する処理（α＝α１×α２×α３，β＝β１×
β２×β３）を行なう（ステップＳ７０５）。この処理
が、図１，図２に示した定数演算部ＰＣに相当する。次
に、操作量差分量△ｕ（ｋ）に対してフィルタ演算を行
ない（ステップＳ７０６）、演算結果である出力量△Ｕ
（ｋ）、操作量差分量△ｕ（ｋ）および定数α，βを用
いて、既述した式（３）の演算を行ない、操作量修正差
分量ｕ（ｋ）′を求める処理を行なう（ステップＳ７０
７）。フィルタ演算を行なう処理が、図２のフィルタ演
算部ＦＯに相当する。
【０１４０】その後、この操作量修正差分量△ｕ
（ｋ）′に、前回のまでの操作量修正値ｕ（k-1 ）′を
加えて、今回の操作量修正値ｕ（ｋ）′を求める処理を
行なう（ステップＳ７０８）。この処理が、図２の積分
演算部ＩＣに相当する。図３６ステップＳ６５０で、Ｉ
ＳＣＶ５３２に出力される操作量修正値ｕ（ｋ）′は、
こうして求められた値である。
（ｋ）′に、前回のまでの操作量修正値ｕ（k-1 ）′を
加えて、今回の操作量修正値ｕ（ｋ）′を求める処理を
行なう（ステップＳ７０８）。この処理が、図２の積分
演算部ＩＣに相当する。図３６ステップＳ６５０で、Ｉ
ＳＣＶ５３２に出力される操作量修正値ｕ（ｋ）′は、
こうして求められた値である。
【０１４１】以上説明した第４実施例のアイドル回転数
制御装置によれば、第１実施例とは、制御対象が異なる
ものの、アイドル回転数を制御対象として、ほぼ同一の
制御を実現する。ＥＣＵ５７０の内部に実現されたコン
トローラである操作量指令値演算部ＯＣ（図１参照）に
とって、制御対象は、拡大された制御対象（＝実際の制
御対象＋特性補償部ＣＣ）である。拡大された制御対象
ＥＯＢに対するコントローラである操作量指令値演算部
ＯＣは、制御対象が所定の動作点（設計点）にあるとし
て操作量指令値を演算する。この操作量指令値を受け取
る制御対象の動作点は、車両の走行状態によっては設計
点からずれているが、このずれによる特性の変動を、特
性補償部ＣＣが補償する。即ち、拡大された制御対象Ｅ
ＯＢ（特性補償部ＣＣ＋制御対象）が、コントローラで
ある操作量指令値演算部ＯＣからみて、あたかも設計時
の動作点で動作しているかのように補償するのである。
制御装置によれば、第１実施例とは、制御対象が異なる
ものの、アイドル回転数を制御対象として、ほぼ同一の
制御を実現する。ＥＣＵ５７０の内部に実現されたコン
トローラである操作量指令値演算部ＯＣ（図１参照）に
とって、制御対象は、拡大された制御対象（＝実際の制
御対象＋特性補償部ＣＣ）である。拡大された制御対象
ＥＯＢに対するコントローラである操作量指令値演算部
ＯＣは、制御対象が所定の動作点（設計点）にあるとし
て操作量指令値を演算する。この操作量指令値を受け取
る制御対象の動作点は、車両の走行状態によっては設計
点からずれているが、このずれによる特性の変動を、特
性補償部ＣＣが補償する。即ち、拡大された制御対象Ｅ
ＯＢ（特性補償部ＣＣ＋制御対象）が、コントローラで
ある操作量指令値演算部ＯＣからみて、あたかも設計時
の動作点で動作しているかのように補償するのである。
【０１４２】この結果、本実施例のアイドル回転数制御
装置は、広い動作範囲に亘って、安定性と応答性に優れ
た制御を実現することができる。コントローラ内部の制
御定数を不連続に切り替えるといったことがないので、
安定性に優れ、応答性を犠牲にする必要がないのであ
る。従って、エアコンなどがオンオフされて、アイドル
回転速度を制御する系の動作点が急激に変化しても、安
定にアイドル回転数を制御し、かつ目標アイドル回転速
度Ｎｉｄ＊の急変に対しても、安定かつ短時間に、制御
可能である。
装置は、広い動作範囲に亘って、安定性と応答性に優れ
た制御を実現することができる。コントローラ内部の制
御定数を不連続に切り替えるといったことがないので、
安定性に優れ、応答性を犠牲にする必要がないのであ
る。従って、エアコンなどがオンオフされて、アイドル
回転速度を制御する系の動作点が急激に変化しても、安
定にアイドル回転数を制御し、かつ目標アイドル回転速
度Ｎｉｄ＊の急変に対しても、安定かつ短時間に、制御
可能である。
【０１４３】以上説明した実施例では、フィルタなどは
一種類のみとしたが（図１参照）、第２実施例などのよ
うに、複数のフィルタを切り替える構成としても差し支
えない。また、本実施例では、操作量指令値演算部ＯＣ
による操作量指令値の演算は、Ｈ∞制御を用いたが、従
来のＰＩＤ制御によっても差し支えない。ＰＩＤ制御の
一例を、図３６の処理に即して示す。この場合、ステッ
プＳ６４０の演算が、既述した式（１９）となる。な
お、式（１９）において、Ｋｐは、アイドル回転速度の
目標値からの偏差ｅの比例分の係数、Ｋｉは、偏差ｅの
積分量の係数、Ｋｄは、偏差ｅの微分量の係数である。
上記実施例では、Ｋｐ＝２．７，Ｋｉ＝０．４５，Ｋｄ
＝５．２であった。
一種類のみとしたが（図１参照）、第２実施例などのよ
うに、複数のフィルタを切り替える構成としても差し支
えない。また、本実施例では、操作量指令値演算部ＯＣ
による操作量指令値の演算は、Ｈ∞制御を用いたが、従
来のＰＩＤ制御によっても差し支えない。ＰＩＤ制御の
一例を、図３６の処理に即して示す。この場合、ステッ
プＳ６４０の演算が、既述した式（１９）となる。な
お、式（１９）において、Ｋｐは、アイドル回転速度の
目標値からの偏差ｅの比例分の係数、Ｋｉは、偏差ｅの
積分量の係数、Ｋｄは、偏差ｅの微分量の係数である。
上記実施例では、Ｋｐ＝２．７，Ｋｉ＝０．４５，Ｋｄ
＝５．２であった。
【０１４４】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明のスリップ制御装置はこうした実施例に何等限定
されるものではなく、例えば従来のＰＩＤ制御と高次の
ローパスフィルタの組合わせにより図５ステップＳ１４
０や図３６ステップＳ６４０の演算と同様の処理を行な
う構成、その演算を行なう専用の乗算器を設けた構成、
フィルタを３以上設けて切り替える構成など、本発明の
要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる態様で実施
し得ることは勿論である。
本発明のスリップ制御装置はこうした実施例に何等限定
されるものではなく、例えば従来のＰＩＤ制御と高次の
ローパスフィルタの組合わせにより図５ステップＳ１４
０や図３６ステップＳ６４０の演算と同様の処理を行な
う構成、その演算を行なう専用の乗算器を設けた構成、
フィルタを３以上設けて切り替える構成など、本発明の
要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる態様で実施
し得ることは勿論である。
【０１４５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の車両用制御
装置は、車両の動作特性が変動すると、この動作特性の
変動を打ち消すよう操作量指令値を補償して、制御対象
に付与する。即ち、操作量指令値を演算する操作量指令
値演算手段からみた制御対象の特性は常に設計点の特性
となり、制御対象の実際の動作点が変動しても、設計点
で動作しているものとして制御することができる。この
ため、制御対象の動作特性が変動しても制御する側の制
御定数などを切り替える必要がなく、動作特性の変化に
対して、十分な追従性（応答性）と安定性とを確保する
ことができるという優れた効果を奏する。
装置は、車両の動作特性が変動すると、この動作特性の
変動を打ち消すよう操作量指令値を補償して、制御対象
に付与する。即ち、操作量指令値を演算する操作量指令
値演算手段からみた制御対象の特性は常に設計点の特性
となり、制御対象の実際の動作点が変動しても、設計点
で動作しているものとして制御することができる。この
ため、制御対象の動作特性が変動しても制御する側の制
御定数などを切り替える必要がなく、動作特性の変化に
対して、十分な追従性（応答性）と安定性とを確保する
ことができるという優れた効果を奏する。
【０１４６】また、本発明のスリップ制御装置は、クラ
ッチのスリップ量を制御する系の動作特性が変動したと
き、系の動作特性の変動を打ち消すよう駆動量指令値を
補償して、アクチュエータに付与する。即ち、スリップ
量を制御する駆動量指令値を演算する側から見た制御対
象の動作特性は、常に同一の動作点にあるように見え、
制御する側の制御定数などの切替を行なう必要がない。
この結果、制御対象の動作特性の変動に対して、十分な
応答性と安定性とを確保することができる。
ッチのスリップ量を制御する系の動作特性が変動したと
き、系の動作特性の変動を打ち消すよう駆動量指令値を
補償して、アクチュエータに付与する。即ち、スリップ
量を制御する駆動量指令値を演算する側から見た制御対
象の動作特性は、常に同一の動作点にあるように見え、
制御する側の制御定数などの切替を行なう必要がない。
この結果、制御対象の動作特性の変動に対して、十分な
応答性と安定性とを確保することができる。
【０１４７】更に本発明のアイドル回転数制御装置は、
アイドル回転数を制御する系の動作特性が変動したと
き、系の動作特性の変動を打ち消すよう駆動量指令値を
補償して、アイドル空気量を調整するアクチュエータに
付与する。即ち、アイドル空気量を調整する駆動量指令
値を演算する側から見た制御対象の動作特性は、常に同
一の動作点にあるように見え、制御する側の制御定数な
どの切替を行なう必要がない。この結果、制御対象の動
作特性の変動に対して、十分な応答性と安定性とを確保
することができる。
アイドル回転数を制御する系の動作特性が変動したと
き、系の動作特性の変動を打ち消すよう駆動量指令値を
補償して、アイドル空気量を調整するアクチュエータに
付与する。即ち、アイドル空気量を調整する駆動量指令
値を演算する側から見た制御対象の動作特性は、常に同
一の動作点にあるように見え、制御する側の制御定数な
どの切替を行なう必要がない。この結果、制御対象の動
作特性の変動に対して、十分な応答性と安定性とを確保
することができる。
【図１】本発明の第１実施例としてのクラッチのスリッ
プ制御装置の機能的構成を示すブロック図である。
プ制御装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】同じく実施例クラッチのスリップ制御装置にお
ける特性補償部ＣＣの内部構成を示すブロック図であ
る。
ける特性補償部ＣＣの内部構成を示すブロック図であ
る。
【図３】同じく実施例であるロックアップクラッチのス
リップ制御装置を組み込んだ車両用動力伝達装置の概略
構成図である。
リップ制御装置を組み込んだ車両用動力伝達装置の概略
構成図である。
【図４】リニアソレノイド弁５２の駆動電流と油圧Ｐcl
との関係を例示するグラフである。
との関係を例示するグラフである。
【図５】本実施例におけるスリップ制御処理ルーチンを
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図６】実施例における特性補償処理ルーチンを示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図７】実施例において出力軸回転速度Ｎｏｕｔとスロ
ットル弁θｔｈとからスリップ制御領域を定める説明図
である。
ットル弁θｔｈとからスリップ制御領域を定める説明図
である。
【図８】同じくスリップ制御領域における目標スリップ
回転速度ＮSLP*を定めるグラフである。
回転速度ＮSLP*を定めるグラフである。
【図９】パラメータα１，α２，α３，β１，β２，β
３を求めるマップを示す説明図である。
３を求めるマップを示す説明図である。
【図１０】フィルタＧ０の特性を示すグラフである。
【図１１】実施例における制御例を従来例との比較にお
いて示すグラフである。
いて示すグラフである。
【図１２】同じく目標スリップ回転速度ＮSLP*が低下し
た場合の制御例を示すグラフである。
た場合の制御例を示すグラフである。
【図１３】特性変化以前の制御系を伝達関数により示す
ブロック線図である。
ブロック線図である。
【図１４】特性変化後の制御系を伝達関数により示すブ
ロック線図である。
ロック線図である。
【図１５】制御系のナイキスト線図である。
【図１６】図１４に示した制御系を等価変換したモデル
を示すブロック線図である。
を示すブロック線図である。
【図１７】クラスｒ（ｓ）を用いて周波数領域に対する
特性変化の様子を示すグラフである。
特性変化の様子を示すグラフである。
【図１８】同じく補感度関数Ｔ（ｓ）の設定を周波数領
域に対して示すグラフである。
域に対して示すグラフである。
【図１９】実施例としてのロックアップクラッチ３２の
特性を周波数領域に対するゲインの関係により示したグ
ラフである。
特性を周波数領域に対するゲインの関係により示したグ
ラフである。
【図２０】同じく実施例としてのロックアップクラッチ
３２の特性を周波数領域に対する位相の関係により示し
たグラフである。
３２の特性を周波数領域に対する位相の関係により示し
たグラフである。
【図２１】実施例のロックアップクラッチ３２における
制御の一例を設計時のモデルと特性変動後のモデルによ
り示したグラフである。
制御の一例を設計時のモデルと特性変動後のモデルによ
り示したグラフである。
【図２２】拡大された制御系のモデルを示すブロック線
図である。
図である。
【図２３】重み付け関数Ｗ-1の設定の一例を示すグラフ
である。
である。
【図２４】負荷の相違による制御系の特性変動とこれに
対応して設定される重み付け関数Ｗ-2の一例を示すグラ
フである。
対応して設定される重み付け関数Ｗ-2の一例を示すグラ
フである。
【図２５】本実施例におけるコントローラの設計手法を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図２６】第２実施例におけるスリップ制御装置の特性
補償部ＣＣの内部構成を示すブロック図である。
補償部ＣＣの内部構成を示すブロック図である。
【図２７】同じくその特性補償処理ルーチンを示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図２８】第２実施例における定数α，βを求めるマッ
プの一例を示す説明図である。
プの一例を示す説明図である。
【図２９】第２実施例における第２フィルタＦＳの特性
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図３０】第３実施例における特性補償処理ルーチンの
要部を示すフローチャートである。
要部を示すフローチャートである。
【図３１】エンジン回転数Ｎｅと吸入空気量Ｑｎとから
軸トルクＴｅを求めるグラフである。
軸トルクＴｅを求めるグラフである。
【図３２】速度比ρから容量係数Ｃを求めるためのグラ
フである。
フである。
【図３３】速度比ρとロックアップクラッチ３２の伝達
トルクＴL とから定数αを求めるマップの一例を示す説
明図である。
トルクＴL とから定数αを求めるマップの一例を示す説
明図である。
【図３４】同じく定数βを求めるマップの一例を示す説
明図である。
明図である。
【図３５】本発明の第４実施例としてのアイドル回転数
制御装置の概略構成図である。
制御装置の概略構成図である。
【図３６】アイドル回転数制御処理ルーチンを示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図３７】同じく第４実施例の特性補償処理ルーチンを
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図３８】パラメータα１，α２，α３，β１，β２，
β３を求めるマップを示す説明図である。
β３を求めるマップを示す説明図である。
【図３９】操作量指令値から制御対象の被制御量までの
伝達関数のゲインと位相の周波数特性の一例示すグラフ
である。
伝達関数のゲインと位相の周波数特性の一例示すグラフ
である。
【図４０】ゲインおよび位相の補正量と、周波数ωに依
存しない定常ゲイン補正値とを示すグラフである。
存しない定常ゲイン補正値とを示すグラフである。
【図４１】設計点とは作動領域がずれた点での特性に対
して定常ゲインのみ補正したものを示すグラフである。
して定常ゲインのみ補正したものを示すグラフである。
【図４２】周波数ωに依存した位相とゲインのずれを併
せて、周波数フィルタにより補正した後の特性を示すグ
ラフである。
せて、周波数フィルタにより補正した後の特性を示すグ
ラフである。
【図４３】拡大された制御対象ＥＯＢを示す説明図であ
る。
る。
１０…エンジン １２…ロックアップクラッチ付トルクコンバータ １４…有段式自動変速機 １６…クランク軸 １８…ポンプ翼車 ２０…入力軸 ２２…タービン翼車 ２４…一方向クラッチ ２６…ハウジング ２８…ステータ翼車 ３０…ダンパ ３２…ロックアップクラッチ ３３…解放側油室 ３４…出力軸 ３５…係合側油室 ４２…電子制御装置 ４４…変速制御用油圧制御回路 ４６…係合制御用油圧制御回路 ４８…第１電磁弁 ５０…第２電磁弁 ５２…リニアソレノイド弁 ５４…切換弁 ５６…スリップ制御弁 ５８…スプリング ６０…第１ポート ６２…第２ポート ６４…第３ポート ６６…第４ポート ７０…スプリング ８２…ＣＰＵ ８４…ＲＯＭ ８６…ＲＡＭ ８８…スロットルセンサ ９０…エンジン回転速度センサ ９２…入力軸回転センサ ９４…出力軸回転センサ ９６…シフトレバー ９８…操作位置センサ
フロントページの続き (72)発明者 福村 景範 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 中村 信也 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 大澤 正敬 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 日比野 良一 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 山田 正俊 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (56)参考文献 特開 平５−10192（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−116562（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−222973（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 45/00 322 F02D 41/08 F02D 41/16
Claims (10)
- 【請求項１】 車両の制御対象に対する操作量指令値を
演算し、該操作量指令値を出力して、該制御対象の被制
御量を目標値に制御する車両用制御装置であって、 前記制御対象の被制御量と前記目標値との偏差を検出す
る偏差検出手段と、 少なくとも該偏差に基づいて、前記制御対象について当
該制御装置の所定の動作点での動作特性に適合した前記
操作量指令値を演算する操作量指令値演算手段と、 前記制御対象の前記所定の動作点での動作特性からの変
動を検出する動作特性変動検出手段と、該制御対象における前記所定の動作点での動作特性から
の変動を打ち消すように設計されており、 前記演算され
た操作量指令値を入力して補償し、前記制御対象に付与
する補償手段とを備えた車両用制御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の車両用制御装置であっ
て、 前記補償手段は、 前記操作量指令値に対して、前記動作特性の少なくとも
周波数に依存した位相とゲインの変動に基づくフィルタ
演算を行なうフィルタ演算手段と、 該フィルタ演算された結果と前記操作量指令値との総和
に対して、前記動作特性の少なくとも定常ゲインの変動
に基づく修正値を乗算する第１の乗算手段とからなる車
両用制御装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の車両用制御装置であっ
て、 前記フィルタ演算手段は、前記フィルタ演算された後の
値に、制御対象の動作特性の変動に応じた定数を乗算す
る第２の乗算手段を備えた車両用制御装置。 - 【請求項４】 請求項２記載の車両用制御装置であっ
て、 前記第１の乗算手段が前記動作特性の区分に応じて、複
数のパラメータを記憶する手段と、 該動作特性の区分が変更になった際、前記パラメータも
しくは該パラメータから演算される前記定数を補間計算
して該定数を定め、前記乗算に供する補間手段とを備え
た車両用制御装置。 - 【請求項５】 請求項３記載の車両用制御装置であっ
て、 前記第２の乗算手段が、 前記動作特性の区分に応じて、複数のパラメータを記憶
する手段と、 該動作特性の区分が変更になった際、前記パラメータも
しくは該パラメータから演算される前記定数を補間計算
して該定数を定め、前記乗算に供する補間手段とを備え
た車両用制御装置。 - 【請求項６】 請求項２記載の車両用制御装置であっ
て、 車両の動作特性の変動領域を検出する変動領域検出手段
と、 前記動作特性の変動領域に基づいて、２以上のフィルタ
演算手段を切り替える切替手段とを備えた車両用制御装
置。 - 【請求項７】 前記補償手段は、前記操作量指令値を前
回の操作量指令値からの差分として扱い、補償後の値に
前回の操作量指令値を加えて出力する請求項１記載の車
両用制御装置。 - 【請求項８】 前記操作量指令値演算手段は、前記偏差
と共に、前記操作量指令値の来歴に基づいて、前記操作
量指令値を演算する手段である請求項１記載の車両用制
御装置。 - 【請求項９】 車両に搭載されたクラッチのスリップ量
を制御する系を構成するアクチュエータの駆動量指令値
を演算し、該駆動量指令値を出力して、該クラッチのス
リップ量を目標スリップ量に制御するクラッチのスリッ
プ制御装置であって、 前記クラッチのスリップ量を制御する系の所定の動作点
での動作特性からの変動を検出する動作特性変動検出手
段と、 前記クラッチの実際のスリップ量と前記目標スリップ量
との偏差を検出するスリップ偏差検出手段と、 少なくとも該偏差に基づいて、前記系について当該制御
装置の所定の動作点での動作特性に適合した駆動量指令
値を演算する駆動量演算手段と、前記スリップ量を制御する系における前記所定の動作点
での動作特性からの変動を打ち消すように設計されてお
り、 前記演算された駆動量指令値を入力して該駆動量指
令値を補償し、前記アクチュエータに付与する補償手段
とを備えたクラッチのスリップ制御装置。 - 【請求項１０】 内燃機関のアイドル回転数を制御する
系を構成するアクチュエータの駆動量指令値を演算し、
該駆動量指令値を出力して、該アイドル回転数を目標回
転数に制御するアイドル回転数制御装置であって、 前記アイドル回転数を制御する系の所定の動作点での動
作特性からの変動を検出する動作特性変動検出手段と、 実際のアイドル回転数と前記目標回転数との偏差を検出
する回転数偏差検出手段と、 少なくとも該偏差に基づいて、前記系について制御装置
の所定の動作点での動作特性に適合した駆動量指令値を
演算する駆動量演算手段と、前記アイドル回転数を制御する系における前記所定の動
作点での動作特性からの変動を打ち消すように設計され
ており、 前記演算された駆動量指令値を入力して該駆動
量指令値を補償し、前記アクチュエータに付与する補償
手段とを備えたアイドル回転数制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15282994A JP3315814B2 (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | 車両用制御装置，クラッチのスリップ制御装置およびアイドル回転数制御装置 |
| US08/396,002 US5697867A (en) | 1994-06-09 | 1995-02-28 | Devices for controlling plant, clutch slip, and idling engine speed and methods of controlling the same |
| US08/939,716 US5857443A (en) | 1994-06-09 | 1997-09-29 | Devices for controlling plant, clutch slip, and idling engine speed and methods of controlling the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15282994A JP3315814B2 (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | 車両用制御装置，クラッチのスリップ制御装置およびアイドル回転数制御装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07332144A JPH07332144A (ja) | 1995-12-22 |
| JP3315814B2 true JP3315814B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=15549052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15282994A Expired - Lifetime JP3315814B2 (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | 車両用制御装置，クラッチのスリップ制御装置およびアイドル回転数制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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