JP4008410B2 - プラントの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、応答指定型制御を用いて制御対象であるプラントの出力を制御する装置に関する。

応答指定型制御を用いて制御対象であるプラントの出力を制御する装置として、例えば、エンジンの吸気通路に設けられたスロットル弁の開度をスライディングモード制御を用いて調節するようにしたスロットル弁制御装置が提案されている（特許文献１参照）。

かかるスロットル弁制御装置によれば、スロットル弁の駆動機構のモデル式におけるモデルパラメータを、同定誤差（モデルパラメータの基準値からのずれ量）で補正することによって、モデル化誤差や外乱の影響を低減して、スロットル弁の駆動機構の操作量を決定することができる。

ところで、プラントの出力値を目標出力値に追従させる場合、該出力値と該目標出力値との偏差が生じる要因として、該目標出力値が変化する場合と外乱等により前記該出力値が変化する場合とがある。そして、出力値の変化による偏差は速やかに収束させると共に、目標出力値の変化による偏差は、プラントの挙動を安定させるためにある程度遅延させて緩やかに収束させたい、という要請がある。

しかし、上記スロットル弁制御装置においては、前記スロットル弁の開度の目標値と実際値との偏差の収束挙動は、スライディングモードにおける切換関数の演算係数で決定される。そのため、目標出力値の変化に対する偏差の収束挙動と、出力値の変化に対する偏差の収束挙動は連動して設定され、これらを独立して設定することができず、上述した要請に対応することができないという不都合がある。
特開２００２−３１８６０５号公報

本発明は上記不都合を解消し、プラントの目標出力値が変化したときの該目標出力値に対する出力値の追従挙動と、プラントの出力値が変化したときの目標出力値と出力値との偏差の収束挙動とを、独立して設定可能な応答指定型制御を用いた制御装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、プラントの出力値と目標出力値とが一致するように、該プラントに対する制御入力値を決定するプラントの制御装置の改良に関する。

そして、本発明の第１の態様は、前記目標出力値に所定のフィルタリング演算を施して、応答遅れを伴って前記目標出力値に収束するフィルタリング目標値を算出するフィルタリング手段と、該フィルタリング目標値と前記プラントの出力値との偏差を用いて定義した切換関数により該偏差の収束挙動を規定する応答指定型制御を用いて、該切換関数の値に応じて算出した到達則入力と、該フィルタリング目標値に該切換関数の設定パラメータを乗算して算出した入力とに基づいて、前記プラントに対する制御入力を決定する制御入力決定手段とを備えたことを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記フィルタリング処理の仕様を変更することによって、目標出力値が変化したときの該目標出力値と前記プラントの出力値との偏差の収束挙動を独立して設定することができる。また、前記切換関数の仕様を変更することによって、外乱により前記プラントの出力値が変化したときの該出力値と前記目標出力値との偏差の収束挙動を独立して設定することができる。

また、前記制御入力決定手段は、前記フィルタリング目標値に該切換関数の設定パラメータを乗算して算出した入力として、前記応答指定型制御における等価制御入力を算出することを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記等価制御入力に基づいて前記プラントに対する制御入力値を決定することにより、前記目標出力値に対する前記プラントの出力の追従挙動の精度を高めることができる。

また、前記制御入力決定手段は、前記切換関数の値に基づいて前記応答指定型制御における適応則入力を算出し、該適応則入力に基づいて前記プラントに対する制御入力値を決定することを特徴とする。

かかる発明によれば、前記等価制御入力と前記適応則入力とに基づいて前記プラントに対する制御入力値を決定することにより、前記プラントのモデル化誤差や前記プラントに対する外乱に起因して生じる前記目標出力値と前記プラントの出力値との偏差の収束性を高めることができる。また、前記到達則入力と前記等価制御入力と前記適応則入力とに基づいて前記プラントに対する制御入力を決定することにより、前記目標出力値の変化に対する前記プラントの出力の追従挙動の精度と、外乱により生じる前記目標出力値と前記プラントの出力値との偏差の収束挙動の精度とを、共に高めることができる。

また、本発明の第２に態様は、前記目標出力値に所定のフィルタリング演算を施して、応答遅れを伴って前記目標出力値に収束するフィルタリング目標値を算出するフィルタリング手段と、該フィルタリング目標値と前記プラントの出力値との偏差を用いて定義した切換関数により該偏差の収束挙動を規定する応答指定型制御を用いて、該切換関数の値に応じた到達則入力を算出し、該到達則入力に基づいて前記プラントに対する制御入力を決定する制御入力決定手段とを備え、前記切換関数によって指定される前記フィルタリング目標値と前記プラントの出力値との偏差の収束速度が、前記フィルタリング演算において指定される前記フィルタリング目標値の前記目標出力値への収束速度よりも速く設定されていることを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記切換関数によって指定される前記目標出力値と前記プラントの出力値との偏差の収束速度が、前記フィルタリング演算において指定される前記フィルタリング目標値の前記目標出力値への収束速度よりも相対的に速く設定される。そのため、前記切換関数による前記目標出力値と前記モデルの出力との偏差の収束速度の指定と、前記フィルタリング演算による前記プラントの出力値の前記目標出力値への収束速度の指定とを、より独立性を保って行うことができる。

また、前記プラントのモデル式を設定するモデルパラメータを、前記プラントに対する制御入力値と前記プラントの出力値とに基づいて同定する同定手段を有し、前記制御入力決定手段は、前記同定手段により同定された前記モデルパラメータを用いて前記プラントに対する制御入力値を決定することを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記プラントの動特性が変化した場合や、前記プラントが個体ばらつきを有している場合であっても、前記目標出力値の変化に対する前記プラントの出力値の追従挙動と、外乱により生じる前記目標出力値と前記プラントの出力値との偏差の収束挙動の精度を維持することができる。

また、前記プラントの出力値と、該出力値に応じて変化する前記モデルパラメータの基準値との相関関係を示す相関マップのデータを記憶した記憶手段を有し、前記同定手段は、前記プラントの出力を前記相関マップに適用して求めた前記基準値を、前記プラントに対する制御入力値と前記プラントの出力値とに基づいて修正することにより、前記モデルパラメータを同定することを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記プラントの動特性の変化が急である場合であっても前記相関マップにより該変化に応じた前記基準値が求められ、該基準値の修正演算により前記モデルパラメータが同定される。そのため、前記プラントの動特性の急な変化に対しても、前記プラントに対する制御入力値を安定的かつ迅速に決定して、前記目標出力値の変化に対する前記プラントの出力値の追従挙動と、外乱により生じる前記目標出力値と前記プラントの出力値との偏差の収束挙動の精度を維持することができる。

また、前記プラントのモデル式は複数のモデルパラメータを用いて設定され、該複数のモデルパラメータのうちの一部を同定の対象とする同定モデルパラメータとし、前記同定手段は、前記モデル式の該同定モデルパラメータに係る成分項以外の成分項からなる式を出力とする仮想プラントの出力と、前記モデル式の該同定パラメータに係る成分項からなる該仮想プラントのモデル式の出力との差が最小となるように、前記同定モデルパラメータを同定することを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記複数のモデルパラメータのうちの一部のみを容易に同定することができる。そして、このように同定の対象とするモデルパラメータを限定することによって、同定に要する時間が短縮されるため、制御サイクルを短く設定して制御性を高めることができる。

また、前記プラントに印加される外乱のレベルを推定する推定手段を有し、前記制御入力決定手段は、前記推定手段により推定された外乱のレベルを用いて前記等価制御入力を算出することを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記プラントに対して外乱が加わる場合に、前記推定手段により推定された該外乱のレベルに応じて前記等価制御入力が算出される。そのため、前記プラントに加わる外乱の影響を速やかに抑制して、外乱に対する安定性を向上させることができる。

また、前記プラントは駆動軸からクラッチを介して被駆動軸に動力を伝達する伝達機構であって、該駆動軸側のクラッチ板と該被駆動軸側のクラッチ板とのうちの少なくともいずれか一方を作動させて、該駆動軸側のクラッチ板と該被駆動軸側のクラッチ板間の距離を変更するアクチュエータを備え、前記プラントの出力値は前記被駆動軸の回転数であり、前記プラントに対する制御入力値は前記駆動軸側のクラッチ板と前記被駆動軸側のクラッチ板間の距離であることを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記駆動軸側のクラッチ板と前記被駆動軸側のクラッチ板間の距離を調節して前記クラッチの滑り率を滑らかに制御することができる。そして、これにより、前記駆動軸から前記被駆動軸への駆動力が振動的になることを抑制して、被駆動軸の目標回転数の変化に対する実際の回転数の収束挙動と、外乱により生じる該被駆動軸の目標回転数と実際の回転数との偏差の収束挙動とを、精度良く制御することができる。

また、前記プラントは吸入空気量を調節する吸入空気量調節手段を有する内燃機関であって、前記プラントの出力値は前記内燃機関の回転数であり、前記プラントに対する制御入力値は前記吸入空気量調節手段に対する操作量であることを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記吸入空気量調節手段により前記内燃機関の空気吸入量を滑らかに調節することができる。そして、これにより、前記内燃機関の目標回転数に対して実際の回転数がオーバーシュートしたり、前記内燃機関の回転数が外乱により大きく変化することを防止して、目標回転数の変化に対する実際の前記内燃機関の回転数の収束挙動と、外乱により生じる前記内燃機関の目標回転数と実際の回転数との偏差の収束挙動とを、精度良く制御することができる。

また、前記プラントは複数の変速段を有する変速機であって、該変速機に備えられたシフトアームは、シフト動作によるニュートラル位置からの変位によって各所定の変速段を確立し、前記プラントの出力は前記シフトアームの位置であり、前記プラントに対する制御入力は前記シフトアームを移動させるアクチュエータに対する制御入力であることを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記シフトアームのシフト動作における前記シフトアームの目標位置に対する追従性と、モデル化誤差及び外乱に対する補償能力を、個別に設定することができる。そのため、目標位置に対する前記シフトアームのオーバーシュートや振動を抑制するように該追従性と該補償能力を設定して、目標位置に対する収束時間が長くなることを抑制することができる。

また、前記プラントは複数の変速段を有する変速機のセレクト機構であって、該変速機に備えられたシフトアームは、該複数の変速段用の各シフトフォークに固定されたシフトピースにセレクト動作により選択的に係合し、選択的に係合したシフトピースに対応したシフトフォークをシフト動作によりニュートラル位置から変位させて各所定の変速段を確立し、前記プラントの出力は前記シフトアームのセレクト方向の位置であり、前記プラントに対する制御入力は前記シフトアームをセレクト方向に移動させるセレクト用アクチュエータに対する制御入力であることを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記セレクト機構のセレクト動作における前記同定モデルパラメータの同定に要する時間が短縮されるため、前記セレクト用アクチュエータの制御サイクルを短く設定して、前記セレクト用アクチュエータの制御性を高めることができる。

また、前記プラントのモデル式は、所定の制御サイクル毎の前記シフトアームのセレクト方向の位置を、以前の制御サイクルにおける前記シフトアームのセレクト方向の位置に係る位置成分項と、以前の制御サイクルにおける前記セレクト用アクチュエータへの制御入力に係る制御入力成分項と、外乱成分項とにより表したものであり、前記複数のモデルパラメータは、該位置成分項及び該制御入力成分項の係数と該外乱成分項であって、該制御入力成分項の係数と該外乱成分項を前記同定モデルパラメータとしたことを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記変速機のセレクト機構の動特性の変化との連動性が高い前記制御入力成分項の係数と前記外乱成分項とを前記同定モデルパラメータとすることによって、該セレクト機構の動特性が変化による外乱が生じたときに該外乱が速やかに補償されるため、外乱によりセレクト動作に要する時間が長くなることを抑制することができる。

［第１の実施の形態］本発明の第１の実施の形態について、図１〜図１４を参照して説明する。図１は本発明のプラントの制御装置であるコントローラが搭載された車両の構成図、図２は図１に示した伝達機構のモデル化の説明図、図３は図１に示したコントローラの第１の構成例の制御ブロック図、図４はコントローラの作動を説明した時系列グラフ、図５は図１に示したコントローラの第２の構成例の制御ブロック図、図６は基準パラメータを求めるために用意されたマップの説明図、図７は図１に示したコントローラの第３の構成例の制御ブロック図、図８は図１に示したコントローラの第４の構成例の制御ブロック図、図９〜図１３はコントローラの作動フローチャート、図１４は本発明をエンジンの回転数制御に適用したときの説明図である。

図１（ａ）を参照して、本発明のプラントの制御装置であるコントローラ１は、車両２に搭載されて車両２の作動を制御するものであり、エンジン３の駆動力をドライブシャフト５を介して車輪６に伝達するクラッチ機構４の被駆動軸（ドライブシャフト５側の回転軸）の回転数を制御する機能を有している。

そして、コントローラ１は、図１（ｂ）に示したように、車両２におけるエンジン３の駆動力の伝達機構（本発明のプラントに相当する）を、エンジン３の出力（トルク、回転数）がクラッチ機構４を介して車両等価慣性Ｉvに伝達される系として扱う。この場合、車両等価慣性系の運動方程式は以下の式（１）で表される。

但し、Ｉv：車両等価慣性、ＮＣ：クラッチ回転数、Ｔc：クラッチ伝達トルク、Ｔd：抵抗トルク。

また、クラッチ機構４のストロークＰcl（クラッチ板７ａと７ｂ間の距離）とエンジントルクＴeを用いると、以下の式（２），式（３）から、クラッチ伝達トルクＴcについての以下の式（４）を得ることができる。なお、コントローラ１は、電動モータ等のクラッチアクチュエータ（図示しない）によりクラッチ板７ｂを移動させて、クラッチストロークＰclを変更する。

但し、Ｋcc”：クラッチのトルク伝達容量係数、Ｔe：エンジントルク。

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

そして、上記式（４）を上記式（１）に代入して以下の式（５）を得ることができる。

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

但し、Ｆd：走行抵抗、Ｆd1：車速ＶＰに応じた成分、Ｆd2：転がり抵抗や勾配に応じた成分。

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

但し、Ｔd：抵抗トルク、Ｔd1：クラッチ回転数ＮＣに応じた成分、Ｔd2：転がり抵抗や勾配に応じた成分、Ｋd1：走行抵抗算出非線形係数。

上記式（７）を上記式（５）に代入すると以下の式（８）が得られ、以下の式（８）を離散時間化すると以下の式（９）の形となる。

但し、ｄｔ：コントローラ１の制御サイクル、ｋ：制御サイクルの番目。

そして、上記式（９）をクラッチ回転数ＮＣについて整理すると、以下の式（１０）の形となる。

但し、ａ1’，ｂ1’，ｃ1’：モデルパラメータ。

上記式（１０）が、図１（ａ）に示した駆動力の伝達系のモデル式となる。なお、上記式（１０）のモデルパラメータａ1’，ｂ1’，ｃ1’は、厳密にはクラッチ回転数ＮＣやクラッチストロークＰclに応じて変化し、また、機械要素の経時変化によっても変化する。そのため、制御サイクル毎にモデルパラメータａ1’，ｂ1’，ｃ1’を修正する必要が生じる場合があり、この場合は後述する同定器により修正処理を行う。

次に、図１（ａ）に示したように、エンジン３の出力をクラッチ機構４を介して駆動輪６に伝達する場合、車両２の発進時や変速機（図示しない）の変速操作に伴うクラッチ機構４の再締結時に、クラッチ機構４のクラッチ板７ａ，７ｂ間に滑りが生じる状態に保つ、所謂半クラッチ状態とする制御が行なわれる。

そして、この半クラッチ状態は、クラッチ機構４を介してエンジン３から駆動輪６に伝達される駆動力を滑らかに増減させるために用いられるものであり、該駆動力の増減はクラッチ機構４の滑り率の変更によって行われる。図２は、クラッチ機構４の目標滑り率ＳＲ_cmdが変更されたとき、及び外乱により実際のクラッチ滑り率ＳＲが変化したときのクラッチ滑り率ＳＲの変化を示したグラフであり、図２（ａ）のグラフでは縦軸を回転数に設定し横軸を時間に設定している。また、図２（ｂ）のグラフでは縦軸をクラッチ滑り率に設定し横軸を時間に設定している。

図２（ｂ）においては、時刻ｔ₁で目標滑り率ＳＲ_cmdがＳＲ1からＳＲ2に変更されている。そして、このように目標滑り率ＳＲ_cmdが変更されたときに、クラッチ滑り率ＳＲをＳＲ1からＳＲ2に急激に変更すると、クラッチ機構４にかかる負担が大きくなると共に、振動の発生によりドライバビリティも悪くなる。そのため、図示したように、クラッチ滑り率ＳＲを、ＳＲ1からＳＲ2へと滑らかに漸近させる制御を行なう必要がある（ｔ₁〜ｔ₂）。

一方、外乱等により、瞬間的にクラッチ滑り率ＳＲが微かに小さくなって、目標滑り率ＳＲ_cmdとの偏差が生じたとき（ｔ₃）には、該偏差を速やかにゼロに収束させる必要がある。

なお、コントローラ１は、クラッチ滑り率ＳＲをクラッチ回転数ＮＣに置換えて制御するため、図２（ａ）に示したように、目標滑り率ＳＲ_cmdに応じてクラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdを変更し（ｔ₁）、外乱が生じたときには、クラッチ滑り率ＳＲと目標滑り率ＳＲ_cmdとの偏差を解消するように、クラッチストロークＰclを調節してクラッチ回転数ＮＣを変更する。

上述したように、コントローラ１は、(1)目標滑り率ＳＲ_cmdの変化に対する実際のクラッチ滑り率ＳＲの滑らかな追従性（漸近性）、及び(2)外乱によって生じる目標滑り率ＳＲ_cmdと実際のクラッチ滑り率ＳＲとの偏差の速やかな収束性、という２つの特性を併せ持つ必要がある。そこで、コントローラ１は、図３，図５，図６，図８に示したいずれかの構成を備えることによって、上記(1)及び(2)の特性を実現している。

先ず、図３に示したコントローラ１の第１の構成について説明する。図３を参照して、コントローラ１ａは、制御対象のプラントであるクラッチ機構４のクラッチ回転数ＮＣが、クラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdと一致するように、クラッチ機構４のクラッチストロークＰcl（本発明のプラントに対する制御入力値に相当する）を決定する。ここで、クラッチストロークＰclに応じてクラッチ機構４におけるクラッチ板７ａ，７ｂ間の滑り率ＳＲが変化し、エンジン３からクラッチ機構４の被動軸に伝達される駆動力が増減するため、クラッチストロークＰclを変更することによって、クラッチ回転数ＮＣを制御することができる。

コントローラ１ａは、クラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdにフィルタリング演算を施してフィルタリング目標値ＮＣ_cmd_fを算出する目標値フィルタ１１（本発明のフィルタリング手段に相当する）と、上記式（１０）のモデル式に基づく応答指定制御を用いてクラッチ機構４に対する制御入力値であるクラッチストローク（Ｐcl）を決定する応答指定制御部１０ａ（本発明の制御入力決定手段に相当する）とを備えている。

そして、応答指定制御部１０ａは、等価制御入力Ｕeq^*を算出する等価制御入力部１２、フィルタリング目標値ＮＣ_cmd_fとクラッチ回転数ＮＣとの偏差Ｅncを算出する減算器１３、切換関数σの値を算出する切換関数値算出部１４、到達則入力Ｕrch^*を算出する到達則入力算出部１５、適応則入力Ｕadp^*を算出する適応則入力算出部１６、及び等価制御入力Ｕeq^*と到達則入力Ｕrch^*と適応則入力Ｕadp^*とを加算してクラッチストロークＰclを算出する加算器１７を備えている。

目標値フィルタ１１は、クラッチ回転数目標値ＮＣ_cmd（本発明のプラントの目標出力値に相当する）に対して、以下の式（１１）によるフィルタリング演算を施してフィルタリング目標値ＮＣ_cmd_fを算出する。

但し、ｋ：制御サイクルの番数、ＮＣ_cmd_f(k)：ｋ番目の制御サイクルにおけるフィルタリング目標値、ＰＯＬＥ_F：目標値フィルタ係数。

上記式（１１）は、１次遅れフィルタであり、フィルタリング目標値ＮＣ_cmd_fは、クラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdが変化したときに、応答遅れを伴って変化後のクラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdに収束する値となる。そして、クラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdに対するフィルタリング目標値ＮＣ_cmd_fの応答遅れの程度は、目標値フィルタ係数ＰＯＬＥ_Fの設定値に応じて変化する。なお、クラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdが一定であるときは、フィルタリング目標値ＮＣ_cmd_fはクラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdと等しくなる。

切換関数値算出部１４は、減算器１３により以下の式（１２）で算出される偏差Ｅncから、以下の式（１３）により、切換関数値σを算出する。

但し、σ(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける切換関数値、ＰＯＬＥ：切換関数設定パラメータ（−１＜ＰＯＬＥ＜０）。

到達則入力算出部１５は、以下の式（１４）により到達則入力Ｕrch^*を算出する。到達則入力Ｕrch^*は、偏差状態量（Ｅnc(k)，Ｅnc(k-1)）を、切換関数σを０（σ＝０）とした切換直線に載せるための入力である。

但し、Ｕrch^*(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける到達則入力、Ｋrch：フィードバックゲイン。

適応則入力算出部１６は、以下の式（１５）により適応則入力Ｕadp^*を算出する。適応則入力Ｕadp^*は、モデル化誤差や外乱を吸収して、偏差状態量（Ｅnc(k)，Ｅnc(k-1)）を切換直線（σ＝０）に載せるための入力である。

但し、Ｕadp^*(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける適応則入力、Ｋadp：フィードバックゲイン。

等価制御入力算出部１２は、以下の式（１６）により等価制御入力Ｕeq^*を算出する。式（１６）は、σ（k+1)＝σ(k)とおいて、上記式（１３）及びｃ1'（外乱項）を０とした上記式（１０）を代入したときのクラッチストロークＰclを、等価制御入力Ｕeq^*として算出するものである。等価制御入力Ｕeq^*は、偏差状態量（Ｅnc(k)，Ｅnc(k-1)）を切換直線（σ(k)＝０）上に拘束するための入力である。

但し、ＰＯＬＥ：切換関数設定パラメータ（−１＜ＰＯＬＥ＜０）、ａ1'，ｂ1'：モデルパラメータ。

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

なお、応答指定制御部１０ａは、上記式（１０）の外乱項ｃ1'を０とし、外乱の影響を適応則入力Ｕadp^*で吸収している。

図４は、コントローラ１ａの作動を示した時系列グラフであり、縦軸がクラッチ回転数（ＮＣ，ＮＣ_cmd）に設定され、横軸が時間（Ｔｉｍｅ）に設定されている。図中に示したように、目標値フィルタ１１により算出されるフィルタリング目標値ＮＣ_cmd_fは、クラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdに対して応答遅れを伴うものとなる。

そして、この応答遅れの程度は、上記式（１１）における目標値フィルタ係数ＰＯＬＥ_Fの設定値に応じて変化する。そのため、目標値フィルタ係数ＰＯＬＥ_Fを変更することによって、クラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdに対する実際のクラッチ回転数ＮＣの収束速度を設定することができる。

また、応答指定制御部１０は、フィルタリング目標値ＮＣ_cmd_fと実際のクラッチ回転数ＮＣが一致するように、クラッチストロークＰclを決定するが、フィルタリング目標値ＮＣ_cmd_fと実際のクラッチ回転数ＮＣとの偏差Ｅncの収束挙動は、上記式（１３）における切換関数設定パラメータＰＯＬＥに依存する。

そのため、図４に示したように、切換関数設定パラメータＰＯＬＥの設定を変えることで、フィルタリング目標値ＮＣ_cmd_fに対するクラッチ回転数（ＮＣ_1，ＮＣ_2，ＮＣ_3）の収束挙動が変化する。そこで、フィルタリング目標値ＮＣ_cmd_fと実際のクラッチ回転数ＮＣとの偏差の収束速度を、フィルタリング演算において指定されるフィルタリング目標値ＮＣ_cmd_fのクラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdに対する収束速度よりも速く設定する。

具体的には、以下の式（１８）に示したように、切換関数設定パラメータＰＯＬＥ（フィルタリング目標値ＮＣ_cmd_fと実際のクラッチ回転数ＮＣとの偏差の収束速度を決定する演算係数）の絶対値を、目標フィルタ係数ＰＯＬＥ_F（フィルタリング演算において、フィルタリング目標値ＮＣ_cmd_fのクラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdへの収束速度を決定する演算係数）の絶対値よりも小さい値に設定する。

これにより、クラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdが変化したときのクラッチ回転数ＮＣの追従速度を、切換関数設定パラメータＰＯＬＥの影響を相対的に減少させて指定することができる。そのため、目標フィルタ係数ＰＯＬＥ_Fの設定により、クラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdの変化に対するクラッチ回転数（ＮＣ）の追従速度の指定をより正確に行うことができる。

また、クラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdが一定であるときは、フィルタリング目標値ＮＣ_cmd_fとクラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdは等しくなる。そして、この状態で外乱が生じて図４のｔ₁₁に示したようにクラッチ回転数ＮＣが変化した場合のクラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdとの偏差（ＮＣ−ＮＣ_cmd）の収束挙動は、上記式（１３）における切換関数設定パラメータＰＯＬＥにより設定することができる。

したがって、図３に示したコントローラ１ａによれば、上記式（１１）における目標フィルタ係数ＰＯＬＥ_Fに設定により、クラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdが変化したときのクラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdに対する実際のクラッチ回転数（ＮＣ）の追従速度を独立して指定することができる。また、上記式（１３）における切換関数設定パラメータＰＯＬＥの設定により、クラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdと実際のクラッチ回転数ＮＣとの偏差の収束速度を独立して設定することができる。

次に、コントローラ１の第２の構成について図５を参照して説明する。なお、図３に示したコントローラ１ａと同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図５に示したコントローラ１ｂは、応答指定制御部１０ｂに適応則算出部を備えていない点、及び同定器２０（本発明の同定手段に相当する）を備えた点が、図３に示したコントローラ１ａと相違する。

コントローラ１ｂの制御対象であるクラッチ機構４をモデル化した上記式（１０）のモデルパラメータ（ａ1’，ｂ1’，ｃ1’）は、クラッチ回転数ＮＣやクラッチストロークＰclに応じて変化し、また、クラッチ機構４の経時変化等によっても変化する。そのため、応答指定制御部１０ｂに備えられた同定器２０は、モデル化誤差の影響を抑制するために、コントローラ１ｂの制御サイクル毎にモデルパラメータ（ａ1’，ｂ1’，ｃ1’）を修正する処理を実行する。

また、応答指定制御部１０ｂにおいては、外乱抑制をより短時間で行うために、前記第１の構成の応答指定制御部１０ａにおける適応則入力Ｕadp^*による外乱抑制を止め、同定器２０により直接的に外乱成分ｃ1'を同定し、同定したｃ1'を用いて等価制御入力を算出することにより外乱の影響を抑制している。

同定器２０は、以下の式（１９）〜式（２５）により、上記式（１０）のモデルパラメータ（ａ1’，ｂ1’，ｃ1’）の同定値（ａ1，ｂ1，ｃ1）を算出する。

先ず、以下の式（１９）で定義したベクトルζと、式（２０）で定義したベクトルθにより、上記式（１０）は、以下の式（２１）の形で表すことができる。

但し、ＮＣ_hat(k)：ｋ番目の制御サイクルにおけるクラッチ回転数推定値。

同定器２０は、先ず、上記式（２１）によるクラッチ回転数推定値ＮＣ_hatと、実際のクラッチ回転数ＮＣとの偏差ｅ_idを、上記式（１０）のモデル化誤差を表すものとして、以下の式（２２）により算出する（以下、偏差ｅ_idを同定誤差ｅ_idという）。

但し、ｅ_id(k)：ｋ番目の制御サイクルにおけるクラッチ回転数推定値（ＮＣ_hat(k)）と実際のクラッチ回転数（ＮＣ(k)）との偏差。

そして、同定器２０は、同定偏差ｅ_idを最小にするように、以下の式（２３）により、新たな制御サイクルにおけるモデルパラメータ（ａ1(k)，ｂ1(k)，ｃ1(k)）を算出する。すなわち、同定器２０は、前回の制御サイクルにおいて算出したモデルパラメータ（ａ1(k-1)，ｂ1(k-1)，ｃ1(k-1)）を、同定誤差ｅ_idに比例させた量だけ変化させて今回の制御サイクルにおける新たなモデルパラメータ（ａ1(k)，ｂ1(k)，ｃ1(k)）を算出する。

ここで、上記式（２３）における「ＫＰ」は、以下の式（２４）により算出される３次ベクトル（同定誤差ｅ_idに応じた変化度合を規定するゲイン係数ベクトル）である。

また、上記式（２３）における「Ｐ」は、以下の式（２５）の漸化式により算出される３次の正方行列である。

但し、Ｉ：単位行列、λ₁，λ₂：同定重みパラメータ。

上記式（２５）中の「λ₁」、「λ₂」の設定の仕方により、固定ゲイン法、漸減ゲイン法、重み付き最小２乗法、最小２乗法、固定トレース法等、各種のアルゴリズムを構成することができる。

そして、同定器２０により同定されたモデルパラメータ（ａ1，ｂ1，ｃ1）に基づいて、到達則入力算出部１５は以下の式（２６）により到達則入力Ｕrchを算出し、等価制御入力算出部１２は以下の式（２７）により等価制御入力Ｕeqを算出する。

但し、Ｋrch：フィードバックゲイン。

到達則入力算出部１５により算出された到達則入力Ｕrchと、等価制御入力算出部１２により算出された等価制御入力Ｕeqは、加算器１７で加算されて、以下の式（２８）に示したようにクラッチ機構４に対するクラッチストロークＰclが算出される。

このように、同定器２０により同定された新たなモデルパラメータ（ａ1，ｂ1，ｃ1）に基づいてクラッチ機構４に対する制御入力であるクラッチストロークＰclを算出することにより、モデル化誤差の影響を抑制して、クラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdの変化に対するクラッチ回転数ＮＣの追従挙動を指定することができる。また、上記式（２７）により外乱要素ｃ1を用いて等価制御入力Ｕeqを算出することによって、クラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdと実際のクラッチ回転数ＮＣとの偏差の収束時間を、上記第１の構成のコントローラ１ａによる場合よりも短縮することができる。

なお、本第２の構成例の応答指定制御部１０ｂにおいても、上記第１の構成例の応答指定制御部１０ａと同様に適応則算出部を備えて、同定されたモデルパラメータｂ1に基づく適応則入力を算出し、加算器１７で該適応則入力を加算してクラッチストロークＰclを算出するようにしてもよい。

次に、コントローラ１の第３の構成について図６を参照して説明する。なお、図５に示したコントローラ１ｂと同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図６に示したコントローラ１ｃは、応答指定制御部１０ｃにパラメータスケジューラ３０を備えた点が、図５に示したコントローラ１ｂと相違する。また、同定器２１における演算処理が、図５に示した同定器２０と相違する。

パラメータスケジューラ３０は、図７に示したマップを用いて基準パラメータθbase（ａ1base，ｂ1base，０）（本発明のモデルパラメータの基準値に相当する）を求める。図７（ａ）は、クラッチ回転数ＮＣから基準パラメータａ1baseを求めるためのＮＣ／ａ1baseマップであり、変速機のギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdの大小に応じて３種類（Ｎa1，Ｎa2，Ｎa3）の相関データが設定されている。

また、図７（ｂ）は、クラッチストロークＰclから基準パラメータｂ1baseを求めるためのＰcl／ｂ1baseマップであり、変速機のギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdの大小に応じて３種類（Ｐb1，Ｐb2，Ｐb3）の相関データが設定されている。

なお、ＮＣ／ａ1baseマップ及びＰcl／ｂ1baseマップのデータＭＡＰ_datは、実験やシミュレーションに基づいて作成され、予めメモリ（図示しない，本発明の記憶手段に相当する）に記憶されている。また、マップではなく、クラッチ回転数ＮＣと基準パラメータａ1baseとの相関関係を表す関係式と、クラッチストロークＰclと基準パラメータｂ1baseとの相関関係を表す関係式を用いて、基準パラメータａ1baseとｂ1baseを求めるようにしてもよい。

同定器２１は、パラメータスケジューラ３０により求められた基準パラメータａ1baseとｂ1baseを用いて、以下の式（２９）で定義したベクトルθbaseと、上記式（２４）により算出したＫＰと、上記式（２２）により算出したｅ_idとにより、以下の式（３０）からパラメータ補正値ｄθを算出する。

そして、同定器２１は、以下の式（３１）により、新たなモデルパラメータθ^T(k)＝（ａ1，ｂ1，ｃ1）を算出する。

このように、パラメータスケジューラ３０によって、クラッチ機構４の動特性（クラッチ回転数ＮＣ，クラッチストロークＰcl）に応じた基準パラメータθbase（ａ1base，ｂ1base，０）に基づいて、同定器２１によるモデルパラメータ（ａ1，ｂ1，ｃ1）の同定処理を行うことによって、クラッチ機構４の動特性が急変した場合であっても、その変化に対してコントローラ１ｃを安定的かつ迅速に適合させることができる。そして、これにより、クラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdの変化に対する実際のクラッチ回転数ＮＣの追従挙動と、外乱により生じるクラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdとクラッチ回転数ＮＣとの偏差の収束挙動の指定に対する実現精度を向上させることができる。

なお、本第３の構成例の応答指定制御部１０ｃにおいても、上記第１の構成例の応答指定制御部１０ａと同様に適応則算出部を備えて、同定されたモデルパラメータｂ1に基づく適応則入力を算出し、加算器１７で該適応則入力を加算してクラッチストロークＰclを算出するようにしてもよい。

次に、コントローラ１の第４の構成について図８を参照して説明する。なお、図６に示したコントローラ１ｃと同様の構成につては同一の符号を付して説明を省略する。図８に示したコントローラ１ｄは、応答指定制御部１０ｄに適応外乱オブザーバ５０を備えた点、及び同定器を備えていない点が、図６に示したコントローラ１ｃと相違する。また、パラメータスケジューラ４１における処理が、図６に示したパラメータスケジューラ３０と相違する。

パラメータスケジューラ４１は、クラッチ回転数ＮＣやクラッチストロークＰcl等の作動パラメータと、モデルパラメータ（ａ1sc，ｂ1sc）との相関関係を示すマップに、該作動パラメータを適用してマップ検索し、モデルパラメータ（ａ1sc，ｂ1sc）を求める。なお、該マップのデータＭＡＰ_dataは、予めメモリ（図示しない）に記憶されている。

適応外乱オブザーバ５０は、パラメータスケジューラ４１により求められたモデルパラメータのスケジュール値（ａ1sc，ｂ1sc）を用いて、以下の式（３２）で定義したベクトルθと、上記式（１９）によるζとにより、以下の式（３３）によりクラッチ回転数推定値（ＮＣ_hat）を算出する。

但し、ａ1sc，ｂ1sc：モデルパラメータのスケジュール値。

そして、適応外乱オブザーバ５０は、以下の式（３４）により、クラッチ回転数推定値（ＮＣ_hat）と実際のクラッチ回転数（ＮＣ）との偏差（ｅ_dov）を算出し、該偏差（ｅ_dov）を以下の式（３５）の漸化式に代入して外乱成分ｃ1の同定値（ｃ1(k)）を算出する。

但し、Ｐdov：同定ゲイン係数。

そして、到達則入力算出部１５は、上記式（２６）のモデルパラメータｂ1(k)を、パラメータスケジューラ４１により求められたモデルパラメータのスケジュール値ｂ1sc(k)に置き換えた以下の式（３６）により、到達則入力（Ｕrch）を算出する。

また、等価制御入力算出部１２は、上記式（２７）のモデルパラメータａ1(k)，ｂ1(k)を、パラメータスケジューラ４１により求められたモデルパラメータのスケジュール値ａ1sc(k)，ｂ1sc(k）に置き換えた以下の式（３７）に、上記式（３５）で算出された外乱成分ｃ1(k）を代入して、等価制御入力Ｕeqを算出する。

そして、加算器１７により、到達則入力Ｕrchと等価制御入力Ｕeqが加算されて、クラッチ機構４に対するクラッチストローク（Ｐcl）が算出される。

以上説明したコントローラ１ｄの応答指定制御部１０ｄによれば、適応外乱オブザーバ５０によってモデルパラメータ（ａ1，ｂ1，ｃ1）のうちの外乱成分ｃ1のみを同定することにより、各制御サイクルにおける演算量を減少させることができる。

そして、これにより、コントローラ１ｄの制御サイクルを短縮して、クラッチ機構４が有するヒステリシスやバックラッシュ、フリクション等の非線形特性に対する制御性を向上させることができる。なお、パラメータスケジューラ４１を用いずに、固定したモデルパラメータａ1，ｂ1を用いることも可能である。

また、本第４の構成例の応答指定制御部１０ｄにおいても、上記第１の構成例の応答指定制御部１０ａと同様に適応則算出部を備えて、スケジュール化されたモデルパラメータｂ1scに基づく適応則入力を算出し、加算器１７で該適応則入力を加算してクラッチストロークＰclを算出するようにしてもよい。

次に、上記コントローラ１によりクラッチ機構４の作動を制御する際の具体的な例として、上記第３の構成によるコントローラ１ｃを用いた場合の実行手順を図９〜図１３に示したフローチャートに従って説明する。

図９は、コントローラ１ｃのメインの作動フローチャートであり、コントローラ１ｃは、ＳＴＥＰ１で車両の運転者によりアクセルペダル（図示しない）又はブレーキペダル（図示しない）が操作されたときに、その操作内容に応じて、以下の式（３８）により、車両２の駆動輪６（図１（ａ）参照）に与える駆動力を設定するための駆動力インデックスＵdrvを決定する。

但し、Ｕdrv：駆動力インデックス、ＡＰ：アクセルペダル開度、ＢＫ：ブレーキ踏力、Ｋbk：ブレーキ踏力（０〜最大）をアクセルペダル開度（０〜−９０度）に変換する係数。

そして、コントローラ１ｃは、決定した駆動力インデックスＵdrvに基づいて、ＳＴＥＰ２でクラッチ機構４（図１（ａ）参照）と接続された変速機（図示しない）の変速操作を行うか否かを判断し、変速操作を行うときは、変速先のギヤを設定して変速機の変速操作を行う「変速機制御」を実行する。また、続くＳＴＥＰ３で、コントローラ１ｃは、クラッチ機構４の滑り率を制御する「クラッチ制御」を実行する。

次に、図１０，図１１に示したフローチャートに従って、コントローラ１ｃによる「変速機制御」の実行手順について説明する。コントローラ１ｃは、先ず、図１０のＳＴＥＰ１０で、車両の運転者により後退要求がなされているか否かを確認する。そして、変速操作がなされていたときは、ＳＴＥＰ２０に分岐してギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdを−１（リバース）とする。

一方、ＳＴＥＰ１０で後退要求がなされていなかったときには、ＳＴＥＰ１１に進み、コントローラ１ｃは、図示したＵdrv，ＶＰ／ＮＧＥＡＲ_cmdマップに駆動力インデックスＵdrvと車両２の車速ＶＰとを適用して、ギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdを求める。なお、ギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdと選択ギヤとの関係は以下の表（１）の通りである。

続くＳＴＥＰ１２で、コントローラ１ｃは、変速機のギヤ選択位置ＮＧＥＡＲがギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdと一致しているか否かを判断する。そして、ギヤ選択位置ＮＧＥＡＲがギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdと一致しているときはＳＴＥＰ１５に進み、変速機の変速操作は行わない。

一方、ＳＴＥＰ１２で変速機のギヤ選択位置ＮＧＥＡＲがギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdと一致していなかったときには、ＳＴＥＰ１３に進んで、コントローラ１０はタイマをスタートし、次のＳＴＥＰ１４で変速機の「変速操作処理」のサブルーチンを実行する。

ここで、変速機の変速操作は、クラッチ機構４をクラッチＯＦＦ状態として変速機のシフト／セレクト機構を可動状態とする「クラッチＯＦＦ工程」と、クラッチＯＦＦ状態でシフト／セレクト機構により変速機のギヤ選択位置をギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdに対応した位置に変更する「ギヤ位置変更工程」と、該「ギヤ位置変更工程」の終了後にクラッチ機構４をクラッチＯＮ状態に戻す「クラッチＯＮ工程」という３つの工程により実行される。

そして、ＳＴＥＰ１３でタイマがスタートした時から各工程が終了するまでのタイミングを把握するために、各工程の完了時間を想定した、クラッチＯＦＦ完了時間ＴＭ_CLOFF、ギヤ位置変更完了時間ＴＭ_SCHG、及びクラッチＯＮ完了時間ＴＭ_CLONが予め設定されている（ＴＭ_CLOFF＜ＴＭ_SCHG＜ＴＭ_CLON）。

図１１は、図１０のＳＴＥＰ１４で実行される「変速操作処理」のサブルーチンのフローチャートである。コントローラ１ｃは、先ず、ＳＴＥＰ３０でクラッチ機構４のＯＦＦ操作を実行する。そして、次のＳＴＥＰ３１でタイマの計時時間ｔｍ_shiftがクラッチＯＦＦ完了時間ＴＭ_CLOFFを超えたとき、すなわち、「クラッチＯＦＦ工程」が終了したときに、ＳＴＥＰ３２に進み、コントローラ１ｃはシフト／セレクト機構により変速機のギヤ選択位置をギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdに応じた位置に変更する操作を開始する。

そして、次のＳＴＥＰ３３でタイマの計時時間ｔｍ_shiftがギヤ位置変更完了時間ＴＭ_SCHGを超えたときに、「ギヤ位置変更工程」が終了したと判断して、ＳＴＥＰ３４に進み、コントローラ１ｃは、クラッチ機構４のＯＮ操作を行う。

続くＳＴＥＰ３５でタイマの計時時間ｔｍ_shiftがクラッチＯＮ完了時間ＴＭ_CLONを超えたときに、「クラッチＯＮ工程」が終了したと判断して、コントローラ１ｃは変速操作処理を終了する。

次に、図１２及び図１３に示したフローチャートに従って、「クラッチ制御」の実行手順について説明する。コントローラ１ｃは、先ず、ＳＴＥＰ８０で、変速機の実際のギヤ選択位置ＮＧＥＡＲがギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdと一致しているか否かを判断する。

そして、ＳＴＥＰ８０で変速機のギヤ選択位置ＮＧＥＡＲがギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdと一致しているとき、すなわち、変速操作が終了した状態にあるときには、ＳＴＥＰ９０に進み、コントローラ１ｃは、図示したＵdrv，ＶＰ／ＳＲ_cmd_drマップに、駆動力インデックスＵdrvと実車速ＶＰとを適用して、走行時目標滑り率ＳＲ_cmd_drを求める。

なお、Ｕdrv，ＶＰ／ＳＲ_cmd_drマップのデータは、予めメモリ（図示しない）に記憶されており、クラッチ機構４の走行時目標滑り率ＳＲ_cmd_drが０％（クラッチＯＮ状態、滑り無し）〜１００％（クラッチＯＦＦ状態）の範囲で設定される。

一方、ＳＴＥＰ８０で変速機の実際のギヤ選択位置ＮＧＥＡＲがギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdと一致していないとき、すなわち、変速操作処理の実行中であるときにはＳＴＥＰ８１に進み、コントローラ１ｃは、タイマの計時時間ｔｍ_shiftがクラッチＯＦＦ完了時間ＴＭ_CLOFFを超えているか否かを判断する。

そして、タイマの計時時間ｔｍ_shiftがクラッチＯＦＦ時間ＴＭ_CLOFFを越えているとき、すなわち、変速操作処理の実行中であるときには、ＳＴＥＰ８２に進んで、コントローラ１ｃは、目標滑り率ＳＲ_cmdを１００％（クラッチＯＦＦ状態）とし、続くＳＴＥＰ８３に進む。ＳＴＥＰ８３で、コントローラ１ｃは、目標滑り率（ＳＲ_cmd）に応じたクラッチストローク目標値Ｐcl_cmdを算出する。

一方、ＳＴＥＰ８１でタイマの計時時間ｔｍ_shiftがクラッチＯＦＦ完了時間ＴＭ_CLOFFを超えていたとき、すなわち、「クラッチＯＦＦ工程」が終了していたときには、ＳＴＥＰ１００に進んで、コントローラ１ｃは、タイマの計時時間ｔｍ_shiftがギヤ位置変更完了時間ＴＭ_SCHGを超えているか否かを判断する。

そして、タイマの計時時間ｔｍ_shiftがギヤ位置変更完了時間ＴＭ_SCHGを超えていたとき、すなわち、「ギヤ位置変更工程」が完了していたときには、ＳＴＥＰ１１０に分岐して、コントローラ１ｃは目標滑り率ＳＲ_cmdを０％（クラッチＯＮ状態、滑り無し）に設定する。

一方、ＳＴＥＰ１００でタイマの計時時間ｔｍ_shiftがギヤ位置変更完了時間ＴＭ_SCHGを超えていなかったとき、すなわち、「ギヤ位置変更工程」の実行中であるときには、ＳＴＥＰ８２に進んで、コントローラ１ｃは目標滑り率ＳＲ_cmdを１００％（クラッチＯＦＦ状態）とする。

そして、コントローラ１ｃは、ＳＴＥＰ８３で、目標滑り率ＳＲ_cmd（０〜１００％）が達成されるようにクラッチストロークＰclを制御する「滑り率制御処理」のサブルーチンを実行する。

図１３は、図１２のＳＴＥＰ８３で実行される「滑り率制御処理」のサブルーチンのフローチャートである。コントローラ１ｃは、先ず、ＳＴＥＰ１２０で以下の式（３９）によりクラッチ回転数目標値ＮＣ_cmdを算出する。

但し、ＮＣ_cmd(k)：ｋ番目の制御サイクルにおけるクラッチ回転数目標値、ＮＥ(k)：ｋ番目に制御サイクルにおけるクラッチ回転数、ＳＲ_cmd：目標滑り率。

続くＳＴＥＰ１２１〜ＳＴＥＰ１２５は、コントローラ１ｃに備えられた応答指定制御部１０ｃ（図６参照）により実行される処理である。ＳＴＥＰ１２１で、応答指定制御部１０ｃに備えられたパラメータスケジューラ３０は、図示したＮＣ／ａ1baseマップにクラッチ回転数（ＮＣ）を適用して基準パラメータａ1base(ｋ)を求め、また、図示したＰcl／ｂ1baseマップにクラッチストロークＰclを適用して基準パラメータｂ1base(k)を求める。

そして、次のＳＴＥＰ１２２でクラッチストロークＰclがクラッチＯＦＦ位置Ｐcl_offを超えていないとき、すなわちクラッチＯＦＦ状態にないときは、ＳＴＥＰ１２３に進み、同定器２１（図６参照）により上記式（３０）によりモデルパラメータの補正値ｄθが算出される。

一方、ＳＴＥＰ１２２でクラッチストロークＰclがクラッチＯＦＦ位置Ｐcl_offを超えているとき、すなわちクラッチＯＦＦ状態であるときには、ＳＴＥＰ１２４に分岐し、同定器２１によるモデルパラメータの補正値ｄθの更新は行われない。そして、これにより、変速操作の実行時にクラッチＯＦＦ状態でのクラッチ回転数（ＮＣ）が、０（目標滑り率１００％に応じた目標クラッチ回転数ＮＣ_cmd）とならないときに、モデルパラメータの補正値ｄθが増大して、上記式（３１）により算出される外乱項ｃ1(k)が肥大化することを防止することができる。

そして、ＳＴＥＰ１２４で、同定器２１は、上記式（３１）により、モデルパラメータの同定値（ａ1(k)，ｂ1(k)，ｃ1(k)）を算出する。また、続くＳＴＥＰ１２５で、等価制御入力算出部１２、減算器１３、切換関数値算出部１４、到達則入力算出部１５、及び加算器１７により、上記式（２６）〜式（２８）の演算が実行されて、クラッチ機構４に対するクラッチストロークＰcl(k)が決定される。

なお、本実施の形態では、応答指定制御部１０により、応答指定制御を用いてクラッチストロークＰclを決定したが、応答指定制御としては、スライディングモード制御やバックステッピング制御等を用いることができる。

また、本第１の実施の形態では、本発明をクラッチ機構４に適用した例を示したが、本発明は他の種類のプラントに対しても適用可能である。図１４は、本発明をエンジン１００（本発明のプラントに相当する）の回転数ＮＥ（本発明のプラントの出力値に相当する）の制御に適用した例を示したものである。

例えば、車両が走行状態から停止して、エンジン１００をアイドル状態に移行させる際には、図１４（ａ）に示したように、エンジン１００の回転数ＮＥを、アイドル条件外（図中Ａr1）からアイドル条件内（図中Ａr2）へと、オーバーシュートを生じることなく滑らかにアイドル目標回転数ＮＯＢＪに漸近させることが要求される。

また、エンジン１００がアイドリング状態にあるときに、エアコンやパワーステアリングポンプ等の電気負荷がＯＮ／ＯＦＦされて、例えば、図１４（ａ）のｔ₂₀に示したように、エンジン回転数ＮＥが低下したときには、エンジン回転数ＮＥを速やかにアイドル目標回転数ＮＯＢＪに復帰させることが要求される。

すなわち、エンジン回転数ＮＥの制御においても、(1)目標回転数の変化に対するエンジン回転数ＮＥの滑らかな追従性、及び(2)外乱によりエンジン回転数ＮＥが変化したときの目標回転数とエンジン回転数ＮＥの偏差の速やかな収束性、という２つの応答性の指定を独立して個別に設定できることが要求される。

そこで、図１４（ｂ）に示したように、エンジン１００の回転数ＮＥが目標回転数ＮＥ_cmdと一致するように、エンジン１００に対する空気吸入量を調節するスロットル（図示しない）の開度ＴＨを制御するコントローラ１０１に、本発明の構成を備えたものを用いることで、上記(1)，(2)の要求を満たす制御を実現することができる。

［第２の実施形態］次に、本発明の第２の実施形態について、図１５〜図３７を参照して説明する。図１５は図１に示した車両２に備えられた変速機の構成図、図１６は変速機のシフト／セレクト機構の詳細図、図１７は変速機の作動説明図、図１８は図１に示したコントローラ１に備えられたシフト動作及びセレクト動作用の制御部の構成図、図１９は図１８に示したセレクトコントローラのブロック図、図２０は１自由度のスライディングモードコントローラを用いたときのシフト動作時におけるシフトアームの目標位置への収束挙動を示したグラフ、図２１は２自由度のスライディングモードコントローラを用いたときのシフト動作時におけるシフトアームの目標位置への収束挙動を示したグラフ、図２２は図１８に示したセレクトコントローラのブロック図、図２３はモデルパラメータの同定処理方法に関する仮想プラントのブロック図、図２４はセレクト動作時におけるシフトアームの目標位置への収束挙動を示したグラフ、図２５は１自由度のスライディングモードコントローラ及び２自由度のスライディングモードコントローラを用いてセレクト動作を行ったときのシフトアームの目標位置への収束挙動を示したグラフ、図２６はマニュアル変速機におけるシフト動作の説明図、図２７はマニュアル変速機におけるシフト動作時のシフトアームの変位を示したグラフ、図２８は自動マニュアル変速機におけるシフト動作の説明図、図２９は応答指定パラメータの変更による外乱抑制能力の変化を示したグラフ、図３０は自動マニュアル変速機において応答指定パラメータを変更したときのシフト動作の説明図、図３１はシフト動作時におけるシフトアームの変位と応答指定パラメータの設定を示したグラフ、図３２は自動マニュアル変速機におけるセレクト動作の説明図、図３３，図３４は変速操作のフローチャート、図３５はシフト／セレクト操作のフローチャート、図３６，図３７は回転同期動作時目標値算出のフローチャートである。

図１５を参照して、本第２の実施の形態は、変速機８０を本発明のプラントとして、コントローラ１によりその作動を制御するものである。変速機８０は車両２（図１（ａ）参照）に搭載されて、エンジン３の出力をクラッチ機構４と連結ギヤ９０を介して伝達する。そして、連結ギヤ９０はディファレンシャル９３のギヤ９１と噛合い、これによりエンジン３の出力が駆動軸９２を介して駆動輪６に伝達される。

コントローラ１は、アクセルペダル９５、燃料供給制御ユニット９６、チェンジレバー９７、クラッチペダル９８、及びブレーキペダル９９の状態に応じて、セレクト用モータ６６（本発明のセレクト用アクチュエータに相当する）、シフト用モータ６７、及びクラッチ用アクチュエータ６８を駆動することによって、変速機８０の変速動作を制御する。

変速機８０は、入力軸６２、出力軸６１、前進１〜６速ギヤ対６３ａ〜６３ｆ及び６４ａ〜６４ｆ、後進ギヤ軸８４及び後進ギヤ列８３，８５，８６を備えている。ここで、入力軸６２、出力軸６１、及び後進ギヤ軸８４は、互いに平行に配置されている。

前進１〜６速ギヤ対６３ａ〜６３ｆ及び６４ａ〜６４ｆは、互いに異なるギヤ比に設定されている。そして、入力側前進１速ギヤ６３ａと入力側前進２速ギヤ６３ｂは入力軸６２と一体に設けられており、対応する出力側前進１速ギヤ６４ａと出力側前進２速ギヤ６４ｂは出力軸６１に対して回転自在なアイドルギヤで構成されている。そして、１・２速用同期機構６０ａにより、出力側前進１速ギヤ６４ａと出力側前進２速ギヤ６４ｂを選択的に出力軸６１に接続した状態（変速確立状態）と、双方のギヤ６４ａ，６４ｂを共に出力軸６１から遮断した状態（ニュートラル状態）とに切換えられる。

また、入力側前進３速ギヤ６３ｃと入力側前進４速ギヤ６３ｄは、入力軸６２に対して回転自在のアイドルギヤで構成され、対応する出力側前進３速ギヤ６４ｃと出力側前進４速ギヤ６４ｄは、出力軸６１と一体に設けられている。そして、３・４速用同期機構６０ｂにより、入力側前進３速ギヤ６３ｃと入力側前進４速ギヤ６３ｄを選択的に入力軸６２に接続した状態（変速確立状態）と、双方のギヤ６３ｃ，６３ｄを共に入力軸６２から遮断した状態（ニュートラル状態）とに切換えられる。

同様に、入力側前進５速ギヤ６３ｅと入力側前進６速ギヤ６３ｆは、入力軸６２に対して回転自在のアイドルギヤで構成され、対応する出力側前進５速ギヤ６４ｅと出力側前進６速ギヤ６４ｆは、出力軸６１と一体に設けられている。そして、５・６速用同期機構６０ｃにより、入力側前進５速ギヤ６３ｅと入力側前進６速ギヤ６３ｆを選択的に入力軸６２に接続した状態（変速確立状態）と、双方のギヤ６３ｅ，６３ｆを共に入力軸６２から遮断した状態（ニュートラル状態）とに切換えられる。

また、後進ギヤ列８３，８５，８６は、後進ギヤ軸８４に取り付けられた第１後進ギヤ８５と、入力軸６２と一体に設けられた第２後進ギヤ８３と、出力軸６１の１・２速用同期機構６０ａと一体の第３後進ギヤ８６とにより構成されている。そして、第１後進ギヤ８５は、スプライン嵌め合いにより後進ギヤ軸８４に取り付けられている。これにより、第１後進ギヤ８５は後進ギヤ軸８４と一体に回転すると共に、第２後進ギヤ８３と第３後進ギヤ８６の双方と噛合う位置と、これらとの噛合いが解除される位置（ニュートラル位置）との間で、後進ギヤ軸８４の軸線方向に摺動自在となっている。

そして、各同期機構６０ａ，６０ｂ，６０ｃ及び第１後進ギヤ８５には、シフトフォーク６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，６９ｄがそれぞれ接続され、各シフトフォークの先端に設けられたシフトピース（図１６参照）が、シフトアーム６５と選択的に係合される。シフトアーム６５はセレクト用モータ６６により回転し、各シフトフォークはシフトアーム６５が回転する円弧方向（セレクト方向）にほぼ直線的に並列して設けられている。そして、シフトアーム６５は、各シフトピースと係合する位置に、選択的に位置決めされる。

また、シフトアーム６５はいずれかのシフトピースと係合した状態で、シフト用モータ６７により入力軸６２平行な軸方向（シフト方向）に移動する。そして、シフトアーム６５は、ニュートラル位置と各変速段の確立位置（シフト位置）とに位置決めされる。

次に、図１６（ａ）は図１５に示した同期機構６０ｂの構成を示したものである。なお、同期機構６０ｃの構成は同期機構６０ｂと同様である。また、同期機構６０ａは出力軸６１に設けられている点で同期機構６０ｂ，６０ｃと相違するが、基本的な構成と作動内容は共通する。

同期機構６０ｂには、入力軸６２と一体に回転するカップリングスリーブ７２、カップリングスリーブ７２と入力側前進３速ギヤ６３ｃの間の入力軸６２に回転自在且つ入力軸６２の軸方向に移動自在に設けられたシンクロナイザリング７３ａ、カップリングスリーブ７２と入力側前進４速ギヤ６３ｄの間の入力軸６２に回転自在且つ入力軸６２の軸方向に移動自在に設けられたシンクロナイザリング７３ｂ、及びカップリングスリーブ７２と接続されたシフトフォーク６９ｂが備えられている。

そして、シフトフォーク６９ｂの先端に固定されたシフトピース７１が、シフト／セレクト軸７０に固定されたシフトアーム６５と係合する。シフト／セレクト軸７０は、セレクト用モータ６６の作動に応じて回転する（セレクト動作）と共に、シフト用モータ６７の作動に応じて軸方向に移動する（シフト動作）。セレクト動作によりシフトアーム６５をシフトピース７１と係合させた状態で、シフト動作することにより、カップリングスリーブ７２が、ニュートラル位置から入力側前進３速ギヤ６３ｃの方向（３速選択時）又は入力側前進４速ギヤ６３ｄの方向（４速選択時）に変位する。

カップリングスリーブ７２の両端は中空構造となっており、中空部の内周面にスプライン７４ａ，７４ｂが形成されている。そして、シンクロナイザリング７３ａの外周面にカップリングスリーブ７２のスプライン７４ａと係合可能なスプライン７５ａが形成され、入力側前進３速ギヤ６３ｃのシンクロナイザリング７３ａと対向する部分の外周面にもカップリングスリーブ７２のスプライン７４ａと係合可能なスプライン７６ａが形成されている。

同様に、シンクロナイザリング７３ｂの外周面にカップリングスリーブ７２のスプライン７４ｂと係合可能なスプライン７５ｂが形成され、入力側前進４速ギヤ６３ｄのシンクロナイザリング７３ｂと対向する部分の外周面にもカップリングスリーブ７２のスプライン７４ｂと係合可能なスプライン７６ｂが形成されている。

そして、入力軸６２と共に回転したカップリングスリーブ７２をシフトフォーク６９ｂにより入力側３速前進ギヤ６３ｃの方向に移動すると、カップリングスリーブ７２とシンクロナイザリング７３ａが接触し、さらにシンクロナイザリング７３ａと入力側前進３速６３ｃも接触する状態となる。このとき、接触により生じる摩擦力により、シンクロナイザリング７３ａを介してカップリングスリーブ７２と入力側前進３速ギヤ６３ｃの回転数が同期する。

このように、カップリングスリーブ７２と入力側前進３速ギヤ６３ｃの回転数が同期した状態で、カップリングスリーブ７２をさらに入力側３速ギヤ６３ｃの方向に移動させると、カップリングスリーブ７２に形成されたスプライン７４ａが、シンクロナイザリング７３ａに形成されたスプライン７５ａを通過して入力側前進３速ギヤ６３ｃに形成されたスプライン７６ａと係合する。そして、これにより、入力軸６２と出力軸６１間で動力が伝達される状態（変速確立状態）となる。

同様にして、入力軸６２と共に回転したカップリングスリーブ７２をシフトフォーク６９ｂにより入力側前進４速ギヤ６３ｄの方向に移動すると、シンクロナイザリング７３ｂを介してカップリングスリーブ７２と入力側前進４速ギヤ６３ｄの回転数が同期する。そして、カップリングスリーブ７２に形成されたスプライン７４ｂが、シンクロナイザリング７３ｂに形成されたスプライン７５ｂを通過して入力側前進４速ギヤ６３ｄに形成されたスプライン７６ｂと係合する。

図１６（ｂ）は、シフトアーム６５側から、直線的に配置されたシフトピース７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄを見た図であり、セレクト動作時においては、シフトアーム６５は図中Ｐsl方向（セレクト方向）に移動して、１・２速選択位置Ｐsl_12、３・４速選択位置Ｐsl_34、５・６速選択位置Ｐsl_56、リバース（後退）選択位置Ｐsl_rのいずれかに位置決めされて、シフトピース７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄのいずれかと係合する。また、シフト動作時においては、シフトアーム６５は図中Ｐsc方向（シフト方向）に移動して、変速段（１〜６速、リバース）が確立される。

図１７は、２速の変速段が確立された状態から３速の変速段を確立するときのシフトアーム６５の動作を説明したもので、（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）の順でシフトアーム６５の位置決め処理が実行される。（ａ）は２速の変速段が確立された状態であり、シフトアーム６５はシフトピース７１ａと係合している。そして、シフトアーム６５のセレクト方向位置Ｐslは１・２速選択位置Ｐsl_12に位置決めされ、シフトアーム６５のシフト位置方向位置Ｐ_scは１速シフト位置Ｐsc_1に位置決めされている。

（ｂ）では、シフトアーム６５のシフト方向位置Ｐscをニュートラル位置０としてセレクト動作が可能な状態とし、（ｃ）でセレクト動作によりシフトアーム６５を３・４速選択位置Ｐsc_34に位置決めする。これにより、シフトアーム６５とシフトピース７１ｂとが係合する。そして、（ｄ）でシフト動作によりシフトアーム６５をニュートラルから３速シフト位置Ｐsc_3に位置決めして、３速の変速段を確立する。

次に、図１８を参照して、コントローラ１には、シフトアーム６５のシフト方向の目標位置Ｐsc_cmdとセレクト方向の目標位置Ｐsl_cmdとを設定する目標位置算出部１１２と、シフトアーム６５のシフト方向の実位置Ｐscと目標位置Ｐsc_cmdとが一致するように、シフト用モータ６７への印加電圧Ｖscを制御するシフトコントローラ１１０と、シフトアーム６５のセレクト方向の実位置Ｐslと目標位置Ｐsl_cmdとが一致するように、セレクト用モータ６６への印加電圧Ｖsl（本発明のセレクト用アクチュエータに対する制御入力に相当する）を制御するセレクトコントローラ１１１とが備えられている。

シフトコントローラ１１０には、スライディングモード制御（本発明の応答指定型制御に相当する）を用いて、シフト用モータ６７への印加電圧Ｖscを決定するスライディングモードコントローラ１１３と、スライディングモードコントローラ１１３における応答指定パラメータＶＰＯＬＥ_scを設定するＶＰＯＬＥ_sc算出部１１４とが備えられている。

図１９を参照して、シフトコントローラ１１０に備えられたスライディングモードコントローラ１１３には、シフトアーム６５のシフト方向の目標位置Ｐsc_cmdに対して、以下の式（４０）によるフィルタリング演算を施してフィルタリング目標値Ｐsc_cmd_fを算出する目標値フィルタ１２１（本発明のフィルタリング手段に相当する）が備えられている。

但し、ＶＰＯＬＥ_f_sc：目標値フィルタ係数、Ｐsc_cmd_f(k)：ｋ番目の制御サイクルにおけるフィルタリング目標値。

スライディングモードコントローラ１１３には、変速機８０におけるシフトアーム６５をシフト方向に位置決めする構成を以下式（４１）によりモデル化し、フィルタリング目標値Ｐsc_cmd_f(k)とシフトアーム６５のシフト方向位置Ｐsc(k)との偏差Ｅ_scを算出する減算器１２２、切換関数σ_scの値を算出する切換関数値算出部１２３、到達則入力Ｕrch_scを算出する到達則入力算出部１２４、適応則入力Ｕadp_scを算出する適応則入力算出部１２５、等価制御入力Ｕeq_srを算出する等価制御入力算出部１２６、及び等価制御入力Ｕeq_srと到達則入力Ｕrch_srと適応則入力Ｕadp_scとを加算してシフト用モータ６７への印加電圧の制御値Ｖslを算出する加算器１２７が備えられている。

但し、ａ１_sc，ａ２_sc，ｂ１_sc，ｂ２_sc：モデルパラメータ。

切換関数値算出部１２３は、減算器１２２により以下の式（４２）で算出される偏差Ｅ_sc(k)から、以下の式（４３）により、切換関数値σ_sc(k)を算出する。

但し、Ｅ_sc(k)：ｋ番目の制御サイクルにおけるシフトアームのシフト方向のフィルタリング目標値Ｐsc_cmd_f(k-1)と実位置Ｐsc(k)との偏差。

但し、σ_sc(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける切換関数値、ＶＰＯＬＥ_sc：切換関数設定パラメータ（−１＜ＶＰＯＬＥ_sc＜０）。

適応則入力算出部１２５は、以下の式（４４）により切換関数積分値ＳＵＭ_σsc(k)を算出し、以下の式（４５）により適応則入力Ｕadp_sc(k)を算出する。適応則入力Ｕadp_sc(k)は、モデル化誤差や外乱を吸収して、偏差状態量（Ｅ_sc(k)，Ｅ_sc(k-1)）を切換直線（σ_sc(k)＝０）に載せるための入力である。

但し、ＳＵＭ_σsc(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける切換関数積分値。

但し、Ｕadp_sc(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける適応則入力、Ｋadp_sc：フィードバックゲイン。

到達則入力算出部１２４は、以下の式（４６）により到達則入力Ｕrch_sc(k)を算出する。到達則入力Ｕrch_sc(k)は、偏差状態量（Ｅ_sc(k)，Ｅ_sc(k-1)）を、切換直線（σ_sc(k)＝０）に載せるための入力である。

但し、Ｕrch_sc(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける到達則入力、Ｋrch_sc：フィードバックゲイン。

等価制御入力算出部１２６は、以下の式（４７）により等価制御入力Ｕeq_sc(k)を算出する。式（４７）は、σ_sc(k+1)＝σ_sc(k)とおいて、上記式（４３），式（４２），式（４１）を代入したときのシフト用モータ６７に対する制御入力Ｖsc(k)を等価制御入力Ｕeq_sc(k)として算出するものである。等価制御入力Ｕeq_sc(k)は、偏差状態量（Ｅ_sc(k)，Ｅ_sc(k-1)）を切換直線（σ_sc(k)＝０）上に拘束するための入力である。

但し、Ｕeq_sc(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける等価制御入力。

そして、加算器１２７は、以下の式（４８）により、シフト用モータ６７に対する制御入力Ｖsc(k)を算出する。

以上説明した構成により、スライディングモードコントローラ１１３は、シフト方向の目標位置Ｐsc_cmdに対するシフトアーム６５の追従特性と、外乱により生じる目標位置Ｐsc_cmdと実位置Ｐscとの偏差の収束挙動を、個別に設定可能な２自由度の特性を備えている。具体的には、目標値フィルタＶＰＯＬＥ_f_scを変更することにより、シフト方向の目標位置Ｐsc_cmdに対するシフトアーム６５の追従特性を設定することができる。また、切換関数設定パラメータＶＰＯＬＥ_scを変更することにより、外乱により生じた目標位置Ｐsc_cmdと実位置Ｐscとの偏差の収束挙動を設定することができる。

そして、シフトコントローラ１１０は、図１６（ａ）を参照して、以下のＭｏｄｅ１〜Ｍｏｄｅ４の工程を経てシフトアーム６５のシフト動作を行う。なお、以下では同期機構６０ｂ（図１５参照）により、３速の変速段を確立する場合を例に説明したが、他の変速段を確立する場合も同様である。
(1) Ｍｏｄｅ１（目標値追従＆コンプライアンスモード）
ニュートラル位置からシフト動作を開始して、シフトアーム６５の実位置Ｐscがシンクロナイザリング７３ａの待機位置Ｐsc_defに達するまで（Ｐsc＜Ｐsc_def）。
(2) Ｍｏｄｅ２（回転同期制御モード）
Ｐsc_def≦Ｐsc≦Ｐsc_scf（カップリングスリーブ７２とシンクロナイザリング７３ａとの接触想定位置）、且つ、ΔＰsc＜ΔＰsc_sc（ΔＰsc_sc：カップリングスリーブ７２とシンクロナイザリング７３ａの接触判定値）の条件成立後、シンクロナイザリング７３ａに適切な押付け力を与える。そして、これにより、カップリングスリーブ７２と入力側前進３速ギヤ６３ｃの回転数の同期を図る。
(3) Ｍｏｄｅ３（静止モード）
Ｐsc_scf＜Ｐscの条件が成立した時点で、目標値Ｐsc_cmdをシフト完了時目標値Ｐsc_endとし、ＰscのＰsc_cmdに対するオーバーシュート（オーバーシュートが生じると、図示しないストッパ部材との衝突音が発生する）を防止するため、上記式（４４）による切換関数積分値ＳＵＭ_σscをリセットとする。これにより、カップリングスリーブ７２がシンクロナイザリング７３ａを通過して移動し、入力側前進３速ギヤ６３ｃと係合する。
(4) Ｍｏｄｅ４（ホールドモード）
シフト動作完了後、及びセレクト動作時は、シフト用モータ６７への印加電力低減による省電力化のため、シフトコントローラ１１０における外乱抑制能力を低下させる。

ここで、図２０（ａ），図２０（ｂ）は、図１９に示した目標値フィルタ１２１を有しない１自由度のスライディングモードコントローラを用いて、上記Ｍｏｄｅ１〜Ｍｏｄｅ４の工程によるシフト動作を行った場合のシフトアーム６５の挙動を示したグラフである。図２０（ａ），図２０（ｂ）の上段のグラフの縦軸はシフトアーム６５のシフト方向の目標位置Ｐsc_cmd及び実位置Ｐscに設定され、下段のグラフの縦軸はシフト用モータ６７に対する制御入力Ｖscに設定されている。また、横軸は共通の時間軸ｔに設定されている。

そして、図２０（ａ）のグラフにおいては、ｘ1が目標位置Ｐsc_cmdを示し、ｙ1が実位置Ｐscを示し、ｚ1が制御入力Ｖscを示している。また、図２０（ｂ）のグラフにおいては、ｘ2が目標位置Ｐsc_cmdを示し、ｙ2が実位置Ｐscを示し、ｚ2が制御入力Ｖscを示している。

図２０（ａ）のグラフは、スライディングモードコントローラの設計時に予め想定した標準的な動特性を有するシフト機構を対象としてシフト動作を行った場合を示している。一方、図２０（ｂ）のグラフは、該標準的な動特性よりも低フリクションで、且つ、回転同期時の反力が小さい動特性を有するシフト機構を対象としてシフト動作を行った場合を示している。

図２０（ａ）のグラフにおいては、ｔ₃₂でＭｏｄｅ１からＭｏｄｅ２に移行して目標位置Ｐsc_cmdがＰsc_scfからＰsc_scに変更されたとき、及びｔ₃₃でＭｏｄｅ２からＭｏｄｅ３に移行して目標位置Ｐsc_cmdがＰsc_scからＰsc_endに変更されたときに、制御入力Ｖscが急敏に増大している。しかし、かかる制御入力Ｖscの急敏な増大は設計時に想定した動特性の範囲内であるため、シフトアーム６５の位置Ｐscを各目標位置Ｐsc_sc，Ｐsc_endに安定して追従している。

一方、図２０（ｂ）のグラフにおいては、低フリクションであるため、シフト動作を開始したＭｏｄｅ１のｔ₃₀で目標位置Ｐsc_cmdに対して不要なオーバーシュートが生じている。また、回転同期時の反力が小さいため、Ｍｏｄｅ２（ｔ₄₂〜ｔ₄₃）に要する時間が短くなっている。この場合、カップリングスリーブ７２が過剰な力でシンクロナイザリング７３ａに押し込まれるため、急激な回転速度の変化による慣性ショックや衝撃音が生じる。さらに、Ｍｏｄｅ３において、目標位置Ｐsc_cmdに対して実位置Ｐscの過大なオーバーシュートが生じている。この場合、カップリングスリーブ７２がストッパ（図示しない）に衝突して、運転者にとって不快な衝撃音が発生する。

それに対して、図２１（ａ），図２１（ｂ）は、図１９に示した２自由度のスライディングモードコントローラ１１３により、シフト動作を行った場合を示している。図２１（ａ）は図２０（ａ）と同様の動作特性を有するシフト機構に対してシフト動作を行った場合のグラフであり、図２０（ｂ）と同様の動作特性を有するシフト機構に対してシフト動作を行った場合のグラフである。

２自由度のスライディングモードコントローラ１１３においては、上記式（４０）における目標値フィルタ係数ＶＰＯＬＥ_f_scを変更することによって、目標値Ｐsc_cmdに対するシフトアーム６５の追従性を独立して設定することができる。そのため、図２１（ａ）に示したように、ｔ₅₂でＭｏｄｅ１からＭｏｄｅ２に移行して目標位置Ｐsc_cmdがＰsc_scfからＰsc_scに変更されたとき、及びｔ₅₃でＭｏｄｅ２からＭｏｄｅ３に移行して目標位置Ｐsc_cmdがＰsc_scからＰsc_endに変更されたときに、制御入力Ｖscが滑らかに立ち上がるように設定することが可能である。

さらに、２自由度のスライディングモードコントローラ１１３においては、上記式（４３）における切換関数設定パラメータＶＰＯＬＥ_scを変更することによって、外乱抑制能力（上記式（４２）の偏差Ｅ_sc(k)の収束挙動）を独立して設定することができる。そのため、図２１（ｂ）に示したように、シフト機構のフリクションが低い場合であっても、Ｍｏｄｅ２における回転同期時のシフトアーム６５の位置Ｐscの急激な変位が抑制される。これにより、図２０（ｂ）に示したようなカップリングスリーブ７２の急激な押し込みが生じることを防止して、安定したシフト動作を行うことができる。

また、ＶＰＯＬＥ_sc算出部１１４は、上記Ｍｏｄｅ１〜Ｍｏｄｅ４において、以下の式（４９）に示したように切換関数パラメータＶＰＯＬＥ_scを変更する。そして、これにより、シフト動作中の各Ｍｏｄｅにおけるスライディングモードコントローラ１１３の外乱抑制能力が切り替えられる。

但し、Ｐsc_def：シンクロナイザリングの待機位置、Ｐsc_scf：カップリングスリーブとシンクロナイザリングとの接触位置。

また、目標値フィルタ１２１は、上記Ｍｏｄｅ１〜Ｍｏｄｅ４において、以下の式（５０）に示したように目標値フィルタ係数ＶＰＯＬＥ_f_scを変更する。そして、これにより、シフト動作中の各Ｍｏｄｅにおけるスライディングモードコントローラ１１３の目標値Ｐsc_cmdに対する追従性が切り替えられる。

上記式（５０）によれば、カップリングスリーブ７２がシンクロナイザリング７３の待機位置Ｐsc_defまで移動するＭｏｄｅ１においては、シフトアーム６５の目標値Ｐsc_cmdに対する実位置Ｐscの追従性が高く設定される（ＶＰＯＬＥ_f_sc＝−０．８）。そして、目標値Ｐsc_cmdが急増するＭｏｄｅ２及びＭｏｄｅ３においては、目標値Ｐsc_cmdに対する実位置Ｐscの追従性が低く設定され（ＶＰＯＬＥ_f_sc＝−０．９８，−０．９）、これにより、シフト用モータ６７への印加電圧が急敏に上昇することを抑制している。

次に、セレクトコントローラ１１１（図１８参照）には、スライディングモード制御（本発明の応答指定型制御に相当する）を用いて、セレクト用モータ６６への印加電圧Ｖslを決定するスライディングモードコントローラ１１５と、スライディングモードコントローラ１１５における応答指定パラメータＶＰＯＬＥ_slを設定するＶＰＯＬＥ_sl算出部１１６と、スライディングモード制御におけるモデルパラメータｂ１_sl，ｂ２_sl，ｃ１_sl（本発明の同定モデルパラメータに相当する）を同定する部分パラメータ同定器１１７（本発明の同定手段に相当する）とが備えられている。

図２２を参照して、セレクトコントローラ１１１のスライディングモードコントローラ１１５は、シフトアーム６５をセレクト方向に移動させる変速機８０のセレクト機構１３０を、シフトアーム６５のセレクト方向の位置Ｐslをセレクト用モータ６６（本発明のセレクト用アクチュエータに相当する）への印加電圧Ｖsl（本発明のセレクト用アクチュエータに対する制御入力に相当する）により表した以下の式（５１）によりモデル化する。

但し、Ｐsl(k+1)，Ｐsl(k)，Ｐsl(k-1)：ｋ＋１番目，ｋ番目，ｋ−１番目の制御サイクルにおけるシフトアームの位置、Ｖsl(k)，Ｖsl(k-1)：ｋ番目，ｋ−１番目の制御サイクルにおけるセレクト用モータに対する印加電圧、ａ１_sl，ａ２_sl：モデルパラメータ、ｂ１_sl(k)，ｂ２_sl(k)，ｃ１_sl(k)：ｋ番目の制御サイクルにおけるモデルパラメータの同定値。

部分パラメータ同定器１１７は、上記式（５１）におけるモデルパラメータａ１_sl，ａ２_sl，ｂ１_sl，ｂ２_sl，ｃ１_slのうち、セレクト機構１３０の動特性の変化との関連性が高い、セレクト用モータ６６に対する印加電圧Ｖslに係る制御入力成分項の係数であるｂ１_sl及びｂ２_slと、外乱成分項であるｃ１_slのみについて同定処理を行う。なお、同定の対象となるｂ１_sl，ｂ２_sl，ｃ１_slが本発明の同定モデルパラメータに相当する。

ここで、上記式（５１）を１制御サイクル遅延させて、同定モデルパラメータｂ１_sl，ｂ２_sl，ｃ１_slに係る成分項を右辺にまとめ、その他の成分項を左辺にまとめると、以下の式（５２）の形に整理することができる。

そして、上記式（５２）の左辺を以下の式（５３）に示したようにＷ(k)と定義し、右辺を以下の式（５４）に示したようにＷ_hat(k)と定義すると、Ｗ(k)は図２３に示した仮想プラント１４０の仮想出力となる。そのため、Ｗ(k)は仮想プラント１４０のモデル出力、Ｗ_hat(k)は仮想プラント１４０のモデル式と考えることができる。

但し、Ｗ(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける仮想プラントのモデル出力。

但し、Ｗ_hat(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける仮想プラントのモデル式。

図２３に示した仮想プラント１４０は、シフトアーム６５の位置Ｐsl(k)の成分から、Ｐsl(k)をＺ^-1変換部１４１により１制御サイクル遅延させて乗算部１４３によりａ１_slを乗じた成分と、Ｐsl(k)をＺ^-1変換部１４１及び１４４により２制御サイクル遅延させて乗算部１４５によりａ２_slを乗じた成分とを、減算器１４６により減じて、Ｗ(k)として出力するものである。

そして、上記式（５４）の仮想プラント１４０のモデル式は、同定モデルパラメータｂ１_sl(k)，ｂ２_sl(k)，ｃ１_sl(k)に係る成分項のみから構成されている。そのため、仮想プラント１４０の出力Ｗ(k)とモデル出力Ｗ_hat(k)とが一致するように、仮想プラント１４０のモデルパラメータを逐次型同定アルゴリズムを用いて算出すれば、同定モデルパラメータｂ１_sl(k)，ｂ２_sl(k)，ｃ１_sl(k)の逐次同定を実現することができる。

そこで、部分パラメータ同定器１１７は、以下の式（５５）〜式（６１）により、同定モデルパラメータｂ１_sl(k)，ｂ２_sl(k)，ｃ１_sl(k)の同定処理を実行する。先ず、以下の式（５５）によりζ_sl(k)を定義し、以下の式（５６）によりθ_sl(k)を定義して、上記式（５４）のモデルパラメータｂ１_sl(k)，ｂ２_sl(k)，ｃ１_sl(k)の代わりに、既に算出されている１制御サイクル前のモデルパラメータｂ１_sl(k-1)，ｂ２_sl(k-1)，ｃ１_sl(k-1)を用いた出力を、以下の式（５７）に示したようにＷ_hat'(k)とする。

そして、仮想プラント１４０の出力Ｗ(k)に対するモデル出力Ｗ_hat'(k)の偏差Ｅ_id_sl(k)を、上記式（５７）のモデル化誤差を表すものとして、以下の式（５８）により算出する（以下、偏差Ｅ_id_sl(k)を同定誤差Ｅ_id_sl(k)という）。

但し、Ｅ_id_sl(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける仮想プラントの出力Ｗ(k)とモデル出力Ｗ_hat'(k)との偏差。

また、部分パラメータ同定器１１７は、以下の式（５９）の漸化式により３次の正方行列である「Ｐ_sl」を算出し、以下の式（６０）により同定誤差Ｅ_id_sl(k)に応じた変化度合を規定するゲイン係数ベクトルである３次ベクトル「ＫＰ_sl」を算出する。

但し、Ｉ：３×３の単位行列、λ₁_sl，λ₂_sl：同定重みパラメータ。

なお、上記式（５９）における同定重みパラメータλ₁_sl，λ₂_slの設定は、以下の表（２）に示した意味を持つ。

そして、部分パラメータ同定器１１７は、以下の式（６１）により、新たなモデルパラメータの同定値θ_sl^T(k)＝［ｂ１_sl(k) ｂ２_sl(k) ｃ1_sl(k)］を算出する。

また、図２２を参照して、スライディングモードコントローラ１１５には、シフトアーム６５のセレクト方向の目標位置Ｐsl_cmdに対して、以下の式（６２）によるフィルタリング演算を施してフィルタリング目標値Ｐsl_cmd_fを算出する目標値フィルタ１３１（本発明のフィルタリング手段に相当する）が備えられている。

但し、ＶＰＯＬＥ_f_sl：目標値フィルタ係数、Ｐsl_cmd_f(k)：ｋ番目の制御サイクルにおけるフィルタリング目標値。

さらに、スライディングモードコントローラ１１５には、シフトアーム６５のセレクト方向の実位置Ｐslと目標位置Ｐsl_cmdとの差Ｅ_slを算出する減算器１３２、切換関数σ_slの値を算出する切換関数値算出部１３３、到達則入力Ｕrch_slを算出する到達則入力算出部１３４、等価制御入力Ｕeq_slを算出する等価制御入力算出部１３５、及び等価制御入力Ｕeq_slと到達則制御入力Ｕrch_slとを加算してセレクト機構１３０のセレクト用モータ６６への印加電圧の制御値Ｖslを算出する加算器１３６が備えられている。

切換関数値算出部１３３は、減算器１３２により以下の式（６３）で算出される偏差Ｅ_sl(k)から、以下の式（６４）により、切換関数値σ_sl(k)を算出する。

但し、Ｅ_sl(k)：ｋ番目の制御サイクルにおけるシフトアームのセレクト方向の実位置と目標位置との偏差。

但し、σ_sl(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける切換関数値、ＶＰＯＬＥ_sl：切換関数設定パラメータ（−１＜ＶＰＯＬＥ_sl＜０）。

到達則入力算出部１３４は、以下の式（６５）により到達則入力Ｕrch_sl(k)を算出する。到達則入力Ｕrch_sl(k)は、偏差状態量（Ｅ_sl(k)，Ｅ_sl(k-1)）を、切換関数σ_slを０（σ_sl(k)＝０）とした切換直線に載せるための入力である。

但し、Ｕrch_sl(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける到達則入力、Ｋrch_sl：フィードバックゲイン。

等価制御入力算出部１３５は、以下の式（６６）により等価制御入力Ｕeq_sl(k)を算出する。式（６６）は、σ_sl(k+1)＝σ_sl(k)とおいて、上記式（６３），式（６２），式（５２）を代入したときのセレクト用モータ６６への印加電圧の制御値Ｖsl(k)を、等価制御入力Ｕeq_sl(k)として算出するものである。

但し、Ｕeq_sl(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける等価制御入力。

そして、加算器１３６は、以下の式（６７）により、セレクト機構１３０のセレクト用モータ６６への印加電圧の制御値Ｖslを算出する。

上述したように、部分パラメータ同定器１１７は、上記式（５１）におけるモデルパラメータａ１_sl，ａ２_sl，ｂ１_sl，ｂ２_sl，ｃ１_slのうち、セレクト機構１３０の動特性の変化との連動性が高いｂ１_sl，ｂ２_sl，ｃ1_slについてのみ同定処理を行う。そして、セレクトコントローラ１１１のスライディングモードコントローラ１１５は、部分パラメータ同定器１１７により同定されたｂ１_sl(k)，ｂ２_sl(k)，ｃ1_sl(k)を用いて、セレクト用モータ６６に対する印加電圧の制御入力Ｖslを算出する。

この場合、同定の対象とするモデルパラメータの個数を減少させることにより、モデルパラメータの最適値への収束時間を短くすることができる。また、全てのモデルパラメータについて同定処理を行う場合よりも演算量が減少して演算時間が短くなるため、セレクトコントローラ１１１の制御サイクルを短く設定して、セレクトコントローラ１１１の制御性を高めることができる。

図２４は、セレクト動作時におけるシフトアーム６５の変位を示したグラフであり、縦軸がシフトアーム６５のセレクト方向の実位置Ｐslと目標位置Ｐsl_cmdに設定され、横軸が時間ｔに設定されている。そして、ｔ₇₁で目標位置がＰsl_cmd70からＰsl_cmd71に変更されてセレクト動作が開始されたときに、部分パラメータ同定器１１７によるモデルパラメータｂ１_sl(k)，ｂ２_sl(k)，ｃ１_sl(k)の同定処理により、モデル化誤差が速やかに吸収されている。
そのため、目標位置Ｐsl_cmd71に対するオーバーシュートや振動を生じることなく、シフトアーム６５の位置Ｐslが目標位置Ｐsl_cmd71に収束している。そして、セレクト動作完了の判定条件である、(1)ΔＰsl（＝Ｐsl−Ｐsl_cmd）＜Ｄ_Pslf（変化率の判定値）、且つ、(2)｜Ｐsl−Ｐsl_cmd61｜＜Ｅ_Pslf（偏差の判定値）、が成立したｔ₇₂でセレクト動作が短時間で完了している。

次に、図２５（ａ）は、図２２に示した目標値フィルタ１３１を有しない１自由度のスライディングモードコントローラを用いて、セレクト動作を行った場合のシフトアーム６５の挙動を示したグラフである。また、図２５（ｂ）は、図２２に示した２自由度のスライディングモードコントローラ１１５を用いて、セレクト動作を行った場合のシフトアーム６５の挙動を示したグラフである。

図２５（ａ），図２５（ｂ）のグラフの縦軸はシフトアーム６５の目標位置Ｐsl_cmd及び実位置Ｐslに設定され、横軸は時間ｔに設定されている。また、図２５（ａ）中、ｘ₁₀は目標位置Ｐsl_cmdを示し、ｙ₁₀は予め想定した標準範囲のフリクション特性を有するセレクト機構における実位置Ｐslの変位を示し、ｚ₁₀は該標準範囲よりも低フリクションのセレクト機構における実位置Ｐslの変位を示し、ｕ₁₀は該標準範囲よりも高フリクションのセレクト機構における実位置Ｐslの変位を示している。

同様に、図２５（ｂ）中、ｘ₁₁は目標位置Ｐsl_cmdを示し、ｙ₁₁は予め想定した標準範囲のフリクション特性を有するセレクト機構における実位置Ｐslの変位を示し、ｚ₁₁は該標準範囲よりも低フリクションのセレクト機構における実位置Ｐslの変位を示し、ｕ₁₁は該標準範囲よりも高フリクションのセレクト機構における実位置Ｐslの変位を示している。

ここで、１自由度のスライディングモードコントローラにおいては、シフトアーム６５のセレクト方向の目標位置Ｐsl_cmdと実位置Ｐslとの偏差Ｅ_slの収束挙動を設定するパラメータは、切換関数設定パラメータＶＰＯＬＥ_slのみである。そのため、標準範囲のフリクションと有するセレクト機構を想定して、偏差Ｅ_slを速やかに収束させるように切換関数設定パラメータＶＰＯＬＥ_slを設定すると、図２５（ａ）に示したように、フリクションの高低により、収束時間のばらつきが生じる。

すなわち、標準範囲のｙ₁₀においては、目標位置Ｐsl_cmd51に実位置Ｐslが速やかに収束しているが、低フリクションのｚ₁₀においては、目標位置Ｐsl_cmd51に対して実位置Ｐslが大きくオーバーシュートして振動を生じ、目標位置Ｐsl_cmd51への収束時間が長くなっている。また、高フリクションのｕ₁₀においても、移動時の負荷が高くなるため、目標位置Ｐsl_cmd51への収束時間が長くなっている。

それに対して、２自由度のスライディングモードコントローラ１１５においては、上記式（６２）における目標値フィルタ係数ＶＰＯＬＥ_f_slを変更することによって、目標値Ｐsl_cmdに対するシフトアーム６５の追従性を独立して設定することができる。そのため、図２３（ｂ）に示したように、ｔ₉₁で目標位置Ｐsl_cmdがＰsl_cmd50からＰsl_cmd51に変更されたときに、低フリクションのｚ₁₁においても制御入力Ｖslが滑らかに立ち上がるように設定することができる。そして、これにより、目標位置Ｐsl_cmdに対するオーバーシュートの発生や、該オーバーシュートに起因するシフトアーム６５の振動の発生を抑制して、目標位置Ｐsl_cmd51への収束時間が長くなることを防止することができる。

さらに、２自由度のスライディングモードコントローラ１１５においては、上記式（６４）における切換関数設定パラメータＶＰＯＬＥ_slを変更することによって、外乱抑制能力（上記式（６３）の偏差Ｅ_sl(k)）の収束挙動）を独立して設定することができる。そのため、外乱抑制能力を高く設定することにより、図２３（ｂ）に示したように、高フリクションのｕ₁₁においてもシフトアーム６５の位置Ｐslを目標位置Ｐsl_cmd51に速やかに収束させることができる。また、低フリクションのｚ₁₁においても振動の発生を抑制して、シフトアーム６５の位置Ｐslを目標位置Ｐsl_cmd51に速やかに収束させることができる。

次に、変速機８０においては、機械的なガタや部品の個体バラツキ等により、予め設定された各変速段の選択位置の目標値Ｐsl_cmdと、真の選択位置に対応した目標値Ｐsl_cmd^*との間にズレが生じる場合がある。図２６は３・４速選択位置において、このようなズレが生じた場合を示している。

図２６（ａ）においては、３・４速選択位置の目標値Ｐsl_cmd34が、真の目標値Ｐsl_cmd34^*に対して、シフトピース７１ａ側にずれている。そのため、シフトアーム６５をＰsl_cmd34に位置決めした状態で、ニュートラル位置から３速シフト位置にシフト動作させると、シフトアーム６５とシフトピース７１ａとが干渉してシフト動作が妨げられる。

ここで、シフトアーム６５と各シフトピース７１ａ〜７１ｄには、面取り処理が施されている。そのため、シフト動作とセレクト動作をモータ等のアクチュエータではなく運転者の操作力により行うマニュアルトランスミッション（ＭＴ）においては、シフトアーム６５に対する干渉を感じた運転者が、セレクト方向の保持力を若干緩めることにより、図２６（ｂ）に示したように、面取り処理部分に沿ってシフトアーム６５を真の目標値Ｐsl_cmd34にずらして、シフト動作を行うことができる。

図２７は、以上説明したＭＴにおけるシフト操作時のシフトアーム６５のシフト方向の位置Ｐscとセレクト方向の実位置Ｐslの推移を示したグラフであり、図２７（ａ）は縦軸がシフト方向の実位置Ｐscに設定され横軸が時間ｔに設定されたグラフである。また、図２７（ｂ）は縦軸がセレクト方向の実位置Ｐslに設定され、横軸が図２７（ａ）と共通の時間軸ｔに設定されたグラフである。

図２７（ａ），２７（ｂ）のｔ₁₀₀でシフト動作が開始され、図２７（ａ）に示したようにシフトアーム６５が３速シフト位置の目標値Ｐsc_cmd３に向かって移動を開始する。そして、ｔ₁₀₁がシフトアーム６５とシフトピース７１ａとの干渉が生じた時点であり、図２７（ｂ）に示したように、ｔ₁₀₁からｔ₁₀₂にかけてシフトアーム６５が３・４速選択位置の目標値Ｐsl_cmd34から真の目標値Ｐsl_cmd34^*にずれる。これにより、シフトアーム６５とシフトピース７１ａとの干渉を回避しながら、図２７（ａ）に示したようにシフトアーム６５を３速シフト位置の目標値Ｐsc_cmd3に移動させることができる。

それに対して、シフト動作とセレクト動作をシフト用モータ６７とセレクト用モータ６６により行う本実施の形態の自動マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）において、シフトアーム６５を３・４速選択位置の目標値Ｐsl_cmd34に保持する位置決めを行うと、シフトアーム６５とシフトピース７１ａとが干渉したときに、シフトアーム６５はセレクト方向にずれることができない。そのため、シフト動作が不能になる。

図２８（ａ）は、ＡＭＴにおいて、３・４速選択位置の目標値Ｐsl_cmd34に位置決めされた状態で、３速シフト位置の目標値Ｐsc_cmd3への移動を行ったときに、シフトピース７１ａとの干渉により、シフトアーム６５がセレクト方向に若干ずれた場合を示している。この場合、セレクトコントローラ１１１は、ずれＥ_slを解消してシフトアーム６５のセレクト方向位置をＰsl_cmd34に戻すようにセレクト用モータ６６への出力電圧Ｖslを決定する。そのため、セレクト方向の力Ｆslが発生する。

ここで、Ｆslのシフトアーム６５とシフトピース７１ａの面取り部の接線α方向の成分をＦsl1、接線αの法線β方向の成分をＦsl2とし、シフト動作により生じるシフト方向の力Ｆscの接線α方向の成分をＦsc1、法線β方向の成分をＦsc2とする。このとき、Ｆsc1とＦsl1とが釣り合うと、シフト動作が停止する。

図２８（ｂ）は、以上説明したシフト動作中のシフトアーム６５の変位を示したものであり、上段のグラフの縦軸がシフトアーム６５のシフト方向の実位置Ｐscに設定され、下段のグラフの縦軸がシフトアーム６５のセレクト方向の実位置Ｐslに設定され、横軸が共通の時間軸ｔに設定されている。ｔ₁₁₀でシフト動作が開始され、３・４速選択位置の目標値Ｐsl_cmd34が真の目標値Ｐsl_cmd34^*に対してズレているために、ｔ₁₁₁でシフトアーム６５とシフトピース７１ａとが干渉し始める。

そして、面取り部の作用により、シフトアーム６５はセレクト方向に若干ずれるが、ｔ₁₁₂でＦsc1とＦsl1とが釣り合ってセレクト方向への移動が停止すると共に、シフト方向の移動も停止する。その結果、シフト動作が中断されて、シフトアーム６５を３速シフト位置の目標値Ｐsc_cmd3まで移動することができない。

このとき、シフトコンローラ５０は、シフトアーム６５を３速シフト位置の目標値Ｐsc_cmd3に移動させるためにシフト用モータ６７への印加電圧の制御値Ｖscを増加させる。また、セレクトコントローラ１１１は、シフトアーム６５を３・４速選択位置の目標値Ｐsl_cmd34に移動させるためにセレクト用モータ６６への印加電圧の制御値Ｖslを増加させる。そのため、シフト用モータ６７への印加電圧とセレクト用モータ６６への印加電圧が過大となって、シフト用モータ６７とセレクト用モータ６６が故障するおそれがある。

そこで、セレクトコントローラ１１１は、セレクト動作時とシフト動作時とで、上記式（６４）における切換関数設定パラメータＶＰＯＬＥ_slを変更して、外乱に対する抑制能力を変化させる制御を行なう。図２９は、セレクトコントローラ１１１のスライディングモードコントローラ１１５の応答指定特性を示したものであり、ＶＰＯＬＥ_slを−０．５，−０．８，−０．９９，−１．０に設定して、上記式（６４）の切換関数σ_sl＝０かつ上記式（６３）の偏差Ｅ_sl＝０である状態でステップ外乱ｄを与えた場合の制御系の応答を示したグラフであり、縦軸を上から偏差Ｅ_sl、切換関数σ_sl、外乱ｄとし、横軸を時間ｋとしたものである。

図２９から明らかなように、ＶＰＯＬＥ_slの絶対値を小さくするほど、外乱ｄが偏差Ｅ_slに与える影響が小さくなり、逆に、ＶＰＯＬＥ_slの絶対値を大きくして１に近づけるほど、スライディングモードコントローラ１１５が許容する偏差Ｅ_slが大きくなるという特性がある。そしてこのとき、ＶＰＯＬＥ_slの値に拘わらず切換関数σ_slの挙動が同一となっていることから、外乱ｄに対する抑制能力をＶＰＯＬＥ_slによって指定できることがわかる。

そこで、セレクトコントローラ１１１のＶＰＯＬＥ_sl算出部１１６は、以下の式（６８）に示したように、シフト動作時とシフト動作時以外（セレクト動作時）とで、ＶＰＯＬＥ_slの値を変更する。

但し、｜ＶＰＯＬＥ_sl_l｜＞｜ＶＰＯＬＥ_sl_h｜となるように、例えばＶＰＯＬＥ_sl_l＝-0.95、ＶＰＯＬＥ_sl_h＝-0.7に設定される。

なお、セレクトコントローラ１１１は、以下の式（６９），式（７０）の関係が共に成立するときに、シフト動作時であると判断する。

但し、Ｐsc_cmd：シフト方向の目標値、Ｐsc_cmd_vp：予め設定されたニュートラル位置（Ｐsc_cmd＝０）からの変位量の基準値（例えば0.3mm）。

但し、ΔＰsl：前回の制御サイクルからのセレクト方向の変位量、dpsl_vp：予め設定された制御サイクルにおける変位量の基準値（例えば0.1mm／step）。

上記式（６８）により、シフト動作時におけるＶＰＯＬＥ_slをＶＰＯＬＥ_sl_lとして、セレクト動作時よりも外乱に対する抑制能力を低く設定し、図２８（ａ）と同様に３速シフト位置の目標値Ｐsc_cmd3にシフト動作したときのシフトアーム６５の変位を図３０（ａ）に示す。

図３０（ａ）においては、セレクトコントローラ１１１のスライディングモードコントローラ１１５における外乱抑制能力が低くなっているため、シフトアーム６５とシフトピース７１ａとの干渉により、シフトアーム６５が３・４速選択位置の目標位置Ｐsl_cmd34からセレクト方向にずれて、Ｐsl_cmd34との偏差Ｅ_slが生じたときに、該偏差Ｅ_slを解消するためにセレクト用モータ６６に印加される電圧Ｖslが低くなる。

そのため、セレクト用モータ６６の駆動により生じるセレクト方向の力Ｆslが小さくなり、Ｆslの接線α方向の成分Ｆsl1よりも、シフト用モータ６７の駆動により生じるシフト方向の力Ｆscの接線α方向の成分Ｆsc1の方が大きくなって、接線α方向の力Ｆtが生じる。そして、該Ｆtにより、シフトアーム６５が接線α方向に移動して、シフトアーム６５のセレクト方向の位置がＰsl_cmdからＰsl_cmd^*に変位する。これにより、シフトアーム６５とシフトピース７１ａとの干渉が回避され、シフトアーム６５のシフト方向への移動が可能となる。

図３０（ｂ）は、以上説明した図３０（ａ）におけるシフトアーム６５の変位を示したグラフであり、縦軸を上からシフトアーム６５のシフト方向の実位置Ｐsc、セレクト方向の実位置Ｐsl、切換関数設定パラメータＶＰＯＬＥ_slとし、横軸を共通の時間ｔとしたものである。

ｔ₁₂₁でシフト動作が開始されると、セレクトコントローラ１１１のＶＰＯＬＥ_sl算出部１１６により、スライディングモードコントローラ１１５におけるＶＰＯＬＥ_slの設定が、ＶＰＯＬＥ_sl_hからＶＰＯＬＥ_sl_lに切換えられて、スライディングモードコントローラ１１５による外乱抑制能力が低下する。

そして、ｔ₁₂₂でシフトアーム６５とシフトピース７１ａが干渉すると、シフトアーム６５が３・４速選択目標位置Ｐsl_cms34からセレクト方向にずれ、ｔ₁₂₃でシフトアーム６５のセレクト方向の位置が真の３・４速選択目標位置Ｐsl_cmd34^*に達する。このように、シフトアーム６５がセレクト方向にずれることによって、シフトピース７１ａによりシフト動作が妨げられることが回避され、シフトアーム６５のシフト方向の位置がニュートラル位置から３速シフト目標位置Ｐsc_cmd3に移動する。

次に、図３１を参照して、シフトコントローラ１１０は、上記Ｍｏｄｅ１〜Ｍｏｄｅ４において、上記式（４９）に示したように切換関数設定パラメータＶＰＯＬＥ_scを切換える。このように、切換関数設定パラメータＶＰＯＬＥ_scを切換えることにより、上述したセレクトコントローラ１１１の場合と同様に、シフトコントローラ１１０の外乱抑制能力を変更することができる。

図３１（ａ）は縦軸をシフト方向のシフトアーム６５の実位置Ｐsc及び目標位置Ｐsc_cmdに設定し、横軸を時間ｔに設定したグラフであり、図３１（ｂ）は縦軸を切換関数設定パラメータＶＰＯＬＥ_scに設定し、横軸を図３１（ａ）と共通の時間ｔに設定したグラフである。この場合、Ｍｏｄｅ１〜Ｍｏｄｅ４の各工程において、以下の効果を得ることができる。

(1) Ｍｏｄｅ１（ｔ₁₃₀〜ｔ₁₃₂：目標値追従＆コンプライアンスモード）
ニュートラル位置からシフト動作を開始して、シフトアーム６５の実位置Ｐscがシンクロナイザリング７３ａの待機位置Ｐsc_defに達するまで（Ｐsc＜Ｐsc_def）、シフトコントローラ１１０のＶＰＯＬＥ_sc算出部１１４（図１９参照）は、ＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc11（＝-0.8）に設定する。これにより、シフトコントローラ１１０の外乱抑制力を高くして目標位置Ｐsc_cmdに対するシフトアーム６５の追従性を高めている。

そして、シフトアーム６５の実位置Ｐscがシンクロナイザリング７３ａの待機位置Ｐsc_defに達したｔ₁₃₁で、ＶＰＯＬＥ_sc算出部１１４は、ＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc12（＝-0.98）に設定する。これにより、シフトコントローラ１１０の外乱抑制能力が低下し、カップリングスリーブ７２とシンクロナイザリング７３ａの接触時に、緩衝効果を生じさせて、衝撃音の発生やシンクロナイザリング７３ａに対する無理な押し込が生じることを抑制することができる。

(2) Ｍｏｄｅ２（ｔ₁₃₂〜ｔ₁₃₃：回転同期制御モード）
Ｐsc_def≦Ｐsc≦Ｐsc_scf、且つ、ΔＰsc＜ΔＰsc_sc（ΔＰsc_sc：カップリングスリーブ７２とシンクロナイザリング７３ａとの接触判定値）の条件成立後、目標値Ｐsc_cmdをＰsc_sc、ＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc2（＝-0.85）として、シンクロナイザリング７３ａに適切な押付け力を与える。そして、これにより、カップリングスリーブ７２と入力側前進３速ギヤ６３ｃの回転数の同期を図る。

(3) Ｍｏｄｅ３（ｔ₁₃₃〜ｔ₁₃₄：静止モード）
Ｐsc_scf＜Ｐscの条件が成立したｔ₁₃₃で、目標値Ｐsc_cmdをシフト完了時目標値Ｐsc_endとし、ＰscのＰsc_cmdに対するオーバーシュート（オーバーシュートが生じると、図示しないストッパ部材との衝突音が発生する）を防止するため、切換関数積分値ＳＵＭ_σscをリセットとすると共に、ＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc3（＝-0.7）として外乱抑制能力を高める。これにより、カップリングスリーブ７２がシンクロナイザリング７３ａを通過して移動し、入力側前進３速ギヤ６３ｃと係合する。

(4) Ｍｏｄｅ４（ｔ₁₃₄〜：ホールドモード）
シフト動作完了後、及びセレクト動作時は、シフト用モータ６７への印加電力低減による省電力化のため、ＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc4（＝-0.9）として、シフトコントローラ１１０における外乱抑制能力を低下させる。また、図３２（ａ）に示したように、シフトピース７１ｂとシフトピース７１ｃとの間に位置ずれＥ_Pscが生じている状態で、シフトアーム６５を５・６速選択位置から１・２速選択位置に移動させてセレクト動作を行うと、シフトアーム６５とシフトピース７１ｂの面取り部が接触する。

このとき、シフトコントローラ１１０の外乱抑制能力を高く維持していると、セレクト用モータ６６の駆動により生じるセレクト方向の力Ｆslの面取り部の接線方向の成分Ｆsl'と、シフト用モータ６７の駆動により生じるシフト方向の力Ｆscの面取り部の接線方向の成分Ｆsc'とが干渉して、シフトアーム６５のシフト動作が停止する。また、シフトコントローラ１１０及びセレクトコントローラ１１１による目標位置への位置決め制御により、セレクト用モータ６６及びシフト用モータ６７への印加電圧が高くなって、セレクト用モータ６６及びシフト用モータ６７の故障が生じ得る。

そこで、セレクト動作時にＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc4（＝-0.9）として、シフトコントローラ１１０における外乱抑制能力を低下させることによって、図３２（ｂ）に示したように、シフト方向の力Ｆscを減少させることができる。そして、これにより、図中ｙの径路で示したように、シフトアーム６５がシフト方向にずれ易くなり、シフトピース７１ｂとの干渉を回避して、シフトアーム６５を１・２速選択位置まで速やかに移動させることができる。

次に、コントローラ１による変速機８０の制御の実行手順を図３３〜図３７に示したフローチャートに従って説明する。図３３〜図３４に示したフローチャートは、図１１のＳＴＥＰ３０で「クラッチＯＦＦ操作」を開始した後の、コントローラ１による変速機８０の『変速操作』の実行手順を示したものである。コントローラ１は、先ず、図３３のＳＴＥＰ１３０で変速機８０の現在のギヤ選択位置ＮＧＥＡＲがギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdと一致しているか否かを判断する。

そして、ギヤ選択位置ＮＧＥＡＲがギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdと一致し、『変速操作』が完了した状態にあると判断できるときは、ＳＴＥＰ１４５に分岐して、コントローラ１は、変速動作基準タイマの計時時間tm_shiftをクリアし、次のＳＴＥＰ１４６で変速機８０のギヤ抜き処理の完了時にセットされるギヤ抜き完了フラグＦ_SCNをリセットし（Ｆ_SCN＝０）、変速機８０のセレクト動作の完了時にセットされるセレクト完了フラグＦ_SLFをリセットする（Ｆ_SLF＝０）。

そして、ＳＴＥＰ１６１に進み、コントローラ１は、シフトコントローラ１１０によるシフトアーム６５のシフト方向の目標位置Ｐsc_cmdと、セレクトコントローラ１１１によるシフトアーム６５のセレクト方向の目標位置Ｐsl_cmdとを、現状値に維持して現在のギヤ選択位置を保持し、図３４のＳＴＥＰ１３３に進む。

また、このとき、シフトコントローラ１１０のＶＰＯＬＥ_sc算出部１１４により、シフトコントローラ１１０のスライディングモードコントローラ１１３における応答指定パラメータＶＰＯＬＥ_scがＶＰＯＬＥ_sc4（＝-0.9）に設定される。これにより、シフトコントローラ１１０の外乱抑制能力が低下して、シフト用モータ６７の省電力化が図られる。

さらに、セレクトコントローラ１１１のＶＰＯＬＥ_sl算出部１１６により、セレクトコントローラ１１１のスライディングモードコントローラ１１５における応答指定パラメータＶＰＯＬＥ_slがＶＰＯＬＥ_sl_l（＝-0.95）に設定される。これにより、シフトコントローラ５５の外乱抑制能力が低下して、セレクト用モータ６６の省電力化が図られる。

一方、ＳＴＥＰ１３０で変速機８０の現在のギヤ選択位置ＮＧＥＡＲがギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdと一致しておらず、変速機８０の『変速操作』が実行中であると判断できるときには、ＳＴＥＰ１３１に進む。

ＳＴＥＰ１３１で、コントローラ１は、タイマ（図１０のＳＴＥＰ１０でスタートされたもの）の計時時間tm_shiftがクラッチＯＦＦ時間ＴＭ_CLOFFを超えているか否かを判断する。そして、タイマの計時時間tm_shiftがクラッチＯＦＦ完了時間ＴＭ_CLOFFを超えておらず、「クラッチＯＦＦ工程」が終了していないと判断できるときには、ＳＴＥＰ１３２に進み、コントローラ１は、ＳＴＥＰ１６１と同様の処理を行って現在のギヤ選択位置を保持する。

一方、ＳＴＥＰ１３１でタイマの計時時間tm_shiftがクラッチＯＦＦ完了時間ＴＭ_CLOFFを超え、「クラッチＯＦＦ工程」が終了していると判断できるときにはＳＴＥＰ１５０に分岐し、コントローラ１は、タイマの計時時間tm_shihtがギヤ位置変更完了時間ＴＭ_SCHGを超えているか否かを判断する。

そして、ＳＴＥＰ１５０でタイマの計時時間tm_shiftがギヤ位置変更完了時間ＴＭ_SCHG）を超えておらず、「ギヤ位置変更工程」の実行中であると判断できるときには、ＳＴＥＰ１５１に進んで、コントローラ１は『シフト／セレクト操作』を実行し、図３４のＳＴＥＰ１３３に進む。

一方、ＳＴＥＰ１５０でタイマの計時時間tm_shiftがギヤ位置変更完了時間ＴＭ_SCHGを超えており、「ギヤ位置変更工程」が終了していると判断できるときには、ＳＴＥＰ１６０に分岐して、タイマの計時時間tm_shiftがクラッチＯＮ完了時間ＴＭ_CLONを超えているか否かを判断する。

そして、ＳＴＥＰ１６０でタイマの計時時間tm_shiftがクラッチＯＮ完了時間ＴＭ_CLONを超えておらず、「クラッチＯＮ工程」が実行中であると判断できるときは、上述したＳＴＥＰ１６１の処理を行って、図３４のＳＴＥＰ１３３に進む。

一方、ＳＴＥＰ１６０でタイマの計時時間tm_shiftがクラッチＯＮ完了時間ＴＭ_CLONを超えており（ＴＭ_CLON＜tm_shift）、「クラッチＯＮ工程」が終了していると判断できるときには、ＳＴＥＰ７０に分岐して、コントローラ１は、現在のギヤ選択位置ＮＧＥＡＲをギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdにセットしてＳＴＥＰ１６１に進み、上述したＳＴＥＰ１６１の処理を行って図３４のＳＴＥＰ１３３に進む。

図３４のＳＴＥＰ１３３〜ＳＴＥＰ１３７及びＳＴＥＰ１８０は、シフトコントローラ１１０のスライディングモードコントローラ１１３による処理である。スライディングモードコントローラ１１３は、ＳＴＥＰ１３３で、上記式（４０）により目標値フィルタ１２１によって算出されたフィルタリング目標値Ｐsc_cmd_f(k)を用いて、上記式（４２）によりＥ_sc(k)を算出し、上記式（４３）によりσ_sc(k)を算出する。

そして、続くＳＴＥＰ１３４で、上記Ｍｏｄｅ２からＭｏｄｅ３への移行時にセットされるモード３移行フラグＦ_Mode2to3がセットされていたとき（Ｆ_Mode2to3＝１）は、ＳＴＥＰ１３５に進んで上記式（４４）で算出された切換関数積分値ＳＵＭ_σsc(k)をリセットする（ＳＵＭ_σsc＝０）。一方、ＳＴＥＰ１３４で、モード３移行フラグＦ_Mode2to3がリセットされていたとき（Ｆ_Mode2to3＝０）は、ＳＴＥＰ１８０に分岐して上記式（４４）により切換関数積分値ＳＵＭ_σsc(k)を更新し、ＳＴＥＰ１３６に進む。

そして、スライディングモードコントローラ１１３は、ＳＴＥＰ１３６で上記式（４５）〜式（４７）により等価制御入力Ｕeq_sc(k)と到達則入力Ｕrch_sc(k)と適応則入力Ｕadp_sc(k)を算出し、ＳＴＥＰ１３７で上記式（４８）によりシフト用モータ６７に対する印加電圧の制御入力Ｖsc(k)を算出して、シフト用モータ６７を制御する。

また、続くＳＴＥＰ１３８〜ＳＴＥＰ１４０は、セレクトコントローラ１１１のスライディングモードコントローラ１１５及び部分パラメータ同定器１１７による処理である。スライディングモードコントローラ１１５は、ＳＴＥＰ１３８で、上記式（６２）により目標値フィルタ１３１によって算出されたフィルタリング目標値Ｐsl_cmd_f(k)を用いて、上記式（６３）によりＥ_sl(k)を算出し、上記式（６４）によりσ_sl(k)を算出する。

また、続くＳＴＥＰ１３９で、部分パラメータ同定器１１７は、上記式（５７）〜式（６１）による同定処理を行って、モデルパラメータｂ１_sl(k)，ｂ２_sl(k)，ｃ１_sl(k)を算出し、スライディングモードコントローラ１１５は、上記式（６５）により到達則入力Ｕrch_sl(k)を算出し、上記式（６６）により等価制御入力Ｕeq_sl(k)を算出する。そして、スライディングモードコントローラ１１５は、ＳＴＥＰ１４０で上記式（６７）によりセレクト用モータ６６に対する印加電圧の制御入力指令値Ｖsl(k)を算出し、次のＳＴＥＰ１４１に進んで、コントローラ１は『変速操作』を終了する。

次に、図３５は図３３のＳＴＥＰ１５１における『シフト／セレクト操作』のフローチャートである。ＳＴＥＰ１９０で、変速機８０のギヤ抜き処理の完了時にセットされるギヤ抜き完了フラグＦ_SCNがリセットされており（Ｆ_SCN＝０）、ギヤ抜き動作中であると判断できるときはＳＴＥＰ１９１に進む。

ＳＴＥＰ１９１〜ＳＴＥＰ１９２は目標位置算出部１１２（図１８参照）による処理であり、目標位置算出部１１２は、ＳＴＥＰ１９１でシフトアーム６５のセレクト方向の目標位置Ｐsl_cmdを現在位置に保持し、ＳＴＥＰ１９２でシフトアーム６５のシフト方向の目標位置Ｐsc_cmdを０（ニュートラル位置）に設定する。また、ＳＴＥＰ１９３はＶＰＯＬＥ_sc算出部１１４（図１８参照）とＶＰＯＬＥ_sl算出部１１６による処理であり、ＶＰＯＬＥ_sl算出部１１６はＶＰＯＬＥ_slをＶＰＯＬＥ_sl_l（-0.95）に設定し、ＶＰＯＬＥ_sc算出部１１４はＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc11（＝-0.8）に設定する。

これにより、セレクトコントローラ１１１の外乱抑制能力が低下し、シフトアーム６５のセレクト方向へのずれの許容幅が拡大するため、シフトアーム６５とシフトピース７１との干渉の影響を小さくしてシフトアーム６５をスムーズにシフト方向に移動させることができる。

そして、続くＳＴＥＰ１９４で、シフトアーム６５のシフト方向の位置（絶対値）が、予め設定されたニュートラル判定値Ｐsc_N（例えば0.15mm）未満となったときに、ギヤ抜き処理が終了したと判断してＳＴＥＰ１９５に進み、コントローラ１はギヤ抜き完了フラグＦ_SCNをセット（Ｆ_SCN＝１）し、ＳＴＥＰ１９６に進んで『シフト／セレクト操作』を終了する。

一方、ＳＴＥＰ１９０でギヤ抜き完了フラグＦ_SCNがセット（Ｆ_SCN＝１）されており、ギヤ抜き処理が終了していると判断できるときにはＳＴＥＰ２００に分岐する。ＳＴＥＰ２００〜ＳＴＥＰ２０３及びＳＴＥＰ２１０は目標位置算出部１１２による処理であり、目標位置算出部１１２は、ＳＴＥＰ２００でセレクト完了フラグＦ_SLFがセットされているか否かを判断する。

そして、セレクト完了フラグＦ_SLFがリセットされており（Ｆ_SLF＝０）、セレクト動作中であると判断できるときはＳＴＥＰ２０１に進み、目標位置算出部１１２は、図示したＮＧＥＡＲ_cmd／Ｐsl_cmd_tableマップをマップ検索して、ＮＧＥＲ_cmdに応じた各変速段のセレクト方向の設定値Ｐsl_cmd_tableを取得する。

続くＳＴＥＰ２０３で、目標位置算出部１１２は、シフトアーム６５のシフト方向の目標値Ｐsc_cmdを現状値に保持し、シフト方向の目標値の増加幅を指定するＰsc_cmd_tmpをゼロとする。次のＳＴＥＰ２０４は、ＶＰＯＬＥ_sc算出部１１４とＶＰＯＬＥ_sl算出部１１６による処理であり、ＶＰＯＬＥ_sl算出部１１６はＶＰＯＬＥ_slをＶＰＯＬＥ_sl_h（＝-0.7）に設定し、ＶＰＯＬＥ_sc算出部１１４はＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc4（＝-0.9）に設定する。

これにより、シフトコントローラ１１０による外乱抑制能力が低下し、セレクト動作時にシフトアーム６５がシフト方向にずれ易くなる。そのため、図３２（ｂ）を参照して上述したように、シフトアーム６５とシフトピース７１とが干渉する場合であっても、スムーズにセレクト動作を実行することができる。

そして、ＳＴＥＰ２０５で、シフトアーム６５のセレクト方向の現在位置と目標位置との差の絶対値｜Ｐsl−Ｐsl_cmd｜がセレクト完了判定値Ｅ_Pslf（例えば0.15mm）未満となり、且つ、ＳＴＥＰ２０６で、シフトアーム６５のセレクト方向の移動速度ΔＰslがセレクト速度収束判定値Ｄ_Pslf（例えば0.1mm／step）未満となったときに、セレクト動作が完了したと判断してＳＴＥＰ２０７に進む。そして、コントローラ１は、セレクト完了フラグＦ_SLFをセット（Ｆ_SLF＝１）してＳＴＥＰ１９６に進み、『シフト／セレクト操作』を終了する。

一方、ＳＴＥＰ２００でセレクト完了フラグＦ_SLFがセットされており、セレクト動作が完了していると判断できるときには、ＳＴＥＰ２１０に分岐する。ＳＴＥＰ２１０〜ＳＴＥＰ２１１は目標位置算出部１１２による処理である。目標位置算出部１１２は、ＳＴＥＰ２１０でシフトアーム６５のシフト方向の目標位置Ｐsl_cmdを現状値に保持し、ＳＴＥＰ２１１で後述する『回転同期動作時目標値算出』を実行する。

次のＳＴＥＰ２１２はＶＰＯＬＥ_sl算出部１１６による処理であり、ＶＰＯＬＥ_sl算出部１１６は、ＶＰＯＬＥ_slをＶＰＯＬＥ_sl_l（＝-0.95）に設定する。これにより、セレクトコントローラ１１１の外乱抑制能力が低下し、シフトアーム６５とシフトピース７１とが干渉する場合であっても、図３０を参照して上述したようにシフトアーム６５のシフト動作をスムーズに行うことができる。そして、ＳＴＥＰ２１２からＳＴＥＰ１９６に進み、コントローラ１は、『シフト／セレクト操作』を終了する。

次に、図３６は、図３５のＳＴＥＰ２１１における『回転同期動作時目標値算出』のフローチャートである。『回転同期動作時目標値算出』は、主として目標位置算出部１１２により実行される。

目標位置算出部１１２は、ＳＴＥＰ２２０で、図示したＮＧＥＡＲ_cmd／Ｐsc_def，_scf，_end，_tableマップを検索して、ギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdに対応した各同期機構６０ａ〜６０ｃ及び後進ギヤ列８３，８５，８６におけるシンクロナイザリングの待機位置Ｐsc_def、シンクロナイザリングを介してカップリングスリーブと被同期ギヤ（出力側前進１速ギヤ６４ａ，出力側前進２速ギヤ６４ｂ，入力側前進３速ギヤ６３ｃ，入力側前進４速ギヤ６３ｄ，入力側前進５速ギヤ６３ｅ，入力側前進６速ギヤ６３ｆ，第２後進ギヤ８３及び第３後進ギヤ８６）との回転同期が開始される位置Ｐsc__scf、該回転同期が終了する位置Ｐsc_sc、及びシフト動作の終了位置Ｐsc_endを取得する。

また、続くＳＴＥＰ２２１で、目標位置算出部１１２は、ギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdに応じたシフト動作の変位速度Ｄ_Ｐsc_cmd_tableを取得する。なお、このように、変速段に応じて変位速度Ｄ_Ｐsc_cmd_tableを変更することによって、ローギヤにおけるシフトショックとシンクロナイザリングとカップリングスリーブとの接触音の発生を抑制している。

そして、次のＳＴＥＰ２２２で、目標位置算出部１１２は、上述したマップ検索により取得したＰsc_def_table，Ｐsc_scf_table，Ｐsc_sc_table，Ｐsc_end_table，Ｄ_Ｐsc_cmd_tableを、対応する目標値Ｐsc_def，Ｐsc_scf，Ｐsc_sc，Ｐsc_end，Ｄ_Ｐsc_cmd
にそれぞれ設定する。また、続くＳＴＥＰ２２３で、シフト動作におけるシフトアーム６５の途中目標位置Ｐsc_cmd_tmpを設定する。

図３７のＳＴＥＰ２２４以降は、上述したＭｏｄｅ１〜Ｍｏｄｅ４による処理であり、ＳＴＥＰ２２４でシフトアーム６５のシフト方向位置ＰscがＰsc_scfを超えておらず、カップリングスリーブとシンクロナイザリングの回転同期が完了しないと判断できるときはＳＴＥＰ２２５に進む。

ＳＴＥＰ２２５で、コントローラ１は、Ｍｏｄｅ１又はＭｏｄｅ２の処理を実行中であることを示すモード1・2フラグＦ_mode12をセット（Ｆ_mode12＝１）する。そして、次のＳＴＥＰ２２６でシフトアーム６５のシフト方向位置ＰscがＰsc_defを超えていないとき、すなわち、シフトアーム６５がシンクロナイザの待機位置を越えていないときには、ＳＴＥＰ２２７に進む。

ＳＴＥＰ２２７はＭｏｄｅ１による処理であり、シフトコントローラ１１０のＶＰＯＬＥ_sc算出部１１４により、ＶＰＯＬＥ_scがＶＰＯＬＥ_sc_11（＝-0.8）に設定される。これにより、シフトコントローラ１１０の外乱抑制能力が高くなり、目標位置Ｐsc_cmdに対する追従性が向上する。

一方、ＳＴＥＰ２２６でシフトアーム６５のシフト方向位置ＰscがＰsc_defを超え、シフトアーム６５がシンクロナイザリングの待機位置に達していると判断できるときには、ＳＴＥＰ２６０に分岐し、シフトアーム６５のシフト方向位置の変化量ΔＰscが、カップリングスリーブとシンクロナイザリングとの接触判定値ΔＰsc_scを超えているか否かを判断する。

そして、ΔＰscがΔＰsc_sc未満であり、カップリングスリーブとシンクロナイザリングとが未だ接触していないときはＳＴＥＰ２６１に進み、また、ΔＰscがΔＰsc_scを超えており、カップリングスリーブとシンクロナイザリングとが接触しているときはＳＴＥＰ２７０に分岐する。

ＳＴＥＰ２６１はＭｏｄｅ１による処理であり、ＶＰＯＬＥ_sc算出部１１４は、ＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc12（＝-0.98）に設定する。これにより、シフトコントローラ１１０の外乱抑制能力が低下し、カップリングスリーブとシンクロナイザリングとの接触時の衝撃を減少させることができる。

また、ＳＴＥＰ２７０はＭｏｄｅ２による処理であり、ＶＰＯＬＥ_sc算出部１１４は、ＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc2（-0.85）に設定する。これにより、シフトコントローラ１１０の外乱抑制能力が高くなり、シンクロナイザリングに適切な押付け力を与えて、カップリングスリーブと被同期ギヤの回転数を同期させることができる。

そして、ＳＴＥＰ２７１で、目標位置算出部１１２は、Ｐsc_scをシフトアーム６５のシフト方向目標位置Ｐsc_cmdに設定してＳＴＥＰ２３０に進み、『回転同期動作時目標値算出』処理を終了する。

一方、ＳＴＥＰ２２４でシフトアーム６５のシフト方向位置ＰscがＰsc_scfを越えているとき、すなわち、カップリングスリーブと被同期ギヤとの回転数の同期が完了しているときには、ＳＴＥＰ２４０に分岐する。そして、ＳＴＥＰ２４０でモード1・2フラグＦ_mode12がセットされているか否かを判断する。

ＳＴＥＰ２４０でモード1・2フラグＦ_mode12がセット（Ｆ_mode12＝１）されていたとき、すなわち前記Ｍｏｄｅ１又はＭｏｄｅ２の実行中であるときは、ＳＴＥＰ２５０に分岐して、コントローラ１は、モード３移行フラグＦ_mode2to3をセット（Ｆ_mode2to3＝１）すると共にモード1・2フラグＦ_mode1・2をリセット（Ｆ_mode1・2＝０）して、ＳＴＥＰ２４２に進む。一方、ＳＴＥＰ２４０でモード1・2フラグがリセット（Ｆ_mode12=0）されていたとき、すなわち、既にＭｏｄｅ２が終了していたときには、ＳＴＥＰ２４１に進み、コントローラ１はモード３移行フラグＦ_mode2to3をリセット（Ｆ_mode2to3＝０）してＳＴＥＰ２４２に進む。

そして、ＳＴＥＰ２４２で、シフトコントローラ１１０のＶＰＯＬＥ_sc算出部１１４は、ＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc3（＝-0.7）に設定し、次のＳＴＥＰ２４３で目標位置算出部１１２は、シフトアーム６５のシフト方向の目標値Ｐsc_cmdをＰsc_endに設定する。これにより、シフトコントローラ１１０の外乱抑制能力を高め、シフトアーム６５がシフト完了位置Ｐsc_endからオーバーランすることを防止している。そして、ＳＴＥＰ２４３からＳＴＥＰ２３０に進んで、コントローラ１は『回転同期動作時目標値算出』処理を終了する。

なお、本第２の実施の形態においては、上記式（５１）におけるモデルパラメータａ１_sl，ａ２_sl，ｂ１_sl，ｂ２_sl，ｃ１_slのうち、ｂ１_sl，ｂ２_sl，ｃ１_slを同定モデルパラメータとし、ａ１_sl，ａ２_slを非同定モデルパラメータとしたが、同定モデルパラメータの選択はこれに限らず、変速機の仕様に応じてセレクト機構の動特性の変化との連動性が高いものを選択すればよい。

また、本第２の実施の形態においては、シフトコントローラ１１０とセレクトコントローラ１１１は、本発明の応答指定型制御としてスライディングモード制御を用いたが、バックステッピング制御等の他の種類の応答指定型制御を用いてもよい。

本発明のプラントの制御装置であるコントローラが搭載された車両の構成図。 図１に示した伝達機構のモデル化の説明図。 図１に示したコントローラの第１の構成例の制御ブロック図。 コントローラの作動を説明した時系列グラフ。 図１に示したコントローラの第２の構成例の制御ブロック図。 基準パラメータを求めるために用意されたマップの説明図。 図１に示したコントローラの第３の構成例の制御ブロック図。 図１に示したコントローラの第４の構成例の制御ブロック図。 コントローラの作動フローチャート。 コントローラの作動フローチャート。 コントローラの作動フローチャート。 コントローラの作動フローチャート。 コントローラの作動フローチャート。 本発明をエンジンの回転数制御に適用したときの説明図。 変速機の構成図。 図１５に示した変速機のシフト／セレクト機構の詳細図。 変速機の作動説明図。 図１５に示したコントローラに備えられたシフト動作及びセレクト動作用の制御部の構成図。 セレクトコントローラのブロック図。 １自由度のスライディングモードコントローラを用いたときのシフト動作時におけるシフトアームの目標位置への収束挙動を示したグラフ。 ２自由度のスライディングモードコントローラを用いたときのシフト動作時におけるシフトアームの目標位置への収束挙動を示したグラフ。 セレクトコントローラのブロック図。 モデルパラメータの同定処理方法に関する仮想プラントのブロック図。 セレクト動作時におけるシフトアームの目標位置への収束挙動を示したグラフ。 １自由度のスライディングモードコントローラ及び２自由度のスライディングモードコントローラを用いてセレクト動作を行ったときのシフトアームの目標位置への収束挙動を示したグラフ。 マニュアル変速機におけるシフト動作の説明図。 マニュアル変速機におけるシフト動作時のシフトアームの変位を示したグラフ。 自動マニュアル変速機におけるシフト動作の説明図。 応答指定パラメータの変更による外乱抑制能力の変化を示したグラフ。 自動マニュアル変速機において応答指定パラメータを変更したときのシフト動作の説明図。 シフト動作時におけるシフトアームの変位と応答指定パラメータの設定を示したグラフ。 自動マニュアル変速機におけるセレクト動作の説明図。 変速操作のフローチャート。 変速操作のフローチャート。 シフト／セレクト操作のフローチャート。 回転同期動作時目標値算出のフローチャート。 回転同期動作時目標値算出のフローチャート。

符号の説明

１…コントローラ、２…車両、３…エンジン、４…クラッチ機構、５…ドライブシャフト、６…駆動輪、１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）…応答指定制御部、１１…目標値フィルタ、１２…等価制御入力算出部、１４…切換関数値算出部、１５…到達則入力算出部、１６…適応則入力算出部、６０…同期機構、６１…出力軸、６２…入力軸、６９…シフトフォーク、６５…シフトアーム、６６…セレクト用モータ、６７…シフト用モータ、７０…シフト／セレクト軸、７１…シフトピース、７２…カップリングスリーブ、７３…シンクロナイザリング、８０…変速機、１１０…シフトコントローラ、１１１…セレクトコントローラ、１１２…目標位置算出部、１１７…部分パラメータ同定器、１２０…シフト機構、１３０…セレクト機構

Claims (13)

1. プラントの出力値と目標出力値とが一致するように、該プラントに対する制御入力値を決定するプラントの制御装置において、
   前記目標出力値に所定のフィルタリング演算を施して、応答遅れを伴って前記目標出力値に収束するフィルタリング目標値を算出するフィルタリング手段と、
   該フィルタリング目標値と前記プラントの出力値との偏差を用いて定義した切換関数により該偏差の収束挙動を規定する応答指定型制御を用いて、該切換関数の値に応じて算出した到達則入力と、該フィルタリング目標値に該切換関数の設定パラメータを乗算して算出した入力とに基づいて、前記プラントに対する制御入力を決定する制御入力決定手段とを備えたことを特徴とするプラントの制御装置。
2. 前記制御入力決定手段は、前記フィルタリング目標値に該切換関数の設定パラメータを乗算して算出した入力として、前記応答指定型制御における等価制御入力を算出することを特徴とする請求項１記載のプラントの制御装置。
3. 前記制御入力決定手段は、前記切換関数の値に基づいて前記応答指定型制御における適応則入力を算出し、該適応則入力に基づいて前記プラントに対する制御入力値を決定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のプラントの制御装置。
4. プラントの出力値と目標出力値とが一致するように、該プラントに対する制御入力値を決定するプラントの制御装置において、
   前記目標出力値に所定のフィルタリング演算を施して、応答遅れを伴って前記目標出力値に収束するフィルタリング目標値を算出するフィルタリング手段と、
   該フィルタリング目標値と前記プラントの出力値との偏差を用いて定義した切換関数により該偏差の収束挙動を規定する応答指定型制御を用いて、該切換関数の値に応じた到達則入力を算出し、該到達則入力に基づいて前記プラントに対する制御入力を決定する制御入力決定手段とを備え、
   前記切換関数によって指定される前記フィルタリング目標値と前記プラントの出力値との偏差の収束速度が、前記フィルタリング演算において指定される前記フィルタリング目標値の前記目標出力値への収束速度よりも速く設定されていることを特徴とするプラントの制御装置。
5. 前記プラントのモデル式を設定するモデルパラメータを、前記プラントに対する制御入力値と前記プラントの出力値とに基づいて同定する同定手段を有し、
   前記制御入力決定手段は、前記同定手段により同定された前記モデルパラメータを用いて前記プラントに対する制御入力値を決定することを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか１項記載のプラントの制御装置。
6. 前記プラントの出力値と、該出力値に応じて変化する前記モデルパラメータの基準値との相関関係を示す相関マップのデータを記憶した記憶手段を有し、
   前記同定手段は、前記プラントの出力値を前記相関マップに適用して求めた前記基準値を、前記プラントに対する制御入力値と前記プラントの出力値とに基づいて修正することにより、前記モデルパラメータを同定することを特徴とする請求項５記載のプラントの制御装置。
7. 前記プラントのモデル式は複数のモデルパラメータを用いて設定され、該複数のモデルパラメータのうちの一部を同定の対象とする同定モデルパラメータとし、
   前記同定手段は、前記モデル式の該同定モデルパラメータに係る成分項以外の成分項からなる式を出力とする仮想プラントの出力と、前記モデル式の該同定パラメータに係る成分項からなる該仮想プラントのモデル式の出力との差が最小となるように、前記同定モデルパラメータを同定することを特徴とする請求項５又は請求項６記載のプラントの制御装置。
8. 前記プラントに印加される外乱のレベルを推定する推定手段を有し、
   前記制御入力決定手段は、前記推定手段により推定された外乱のレベルを用いて前記等価制御入力を算出することを特徴とする請求項２記載のプラントの制御装置。
9. 前記プラントは駆動軸からクラッチを介して被駆動軸に動力を伝達する伝達機構であって、該駆動軸側のクラッチ板と該被駆動軸側のクラッチ板とのうちの少なくともいずれか一方を作動させて、該駆動軸側のクラッチ板と該被駆動軸側のクラッチ板間の距離を変更するアクチュエータを備え、
   前記プラントの出力は前記被駆動軸の回転数であり、前記プラントに対する制御入力は前記駆動軸側のクラッチ板と前記被駆動軸側のクラッチ板間の距離であることを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか１項記載のプラントの制御装置。
10. 前記プラントは吸入空気量を調節する吸入空気量調節手段を有する内燃機関であって、
    前記プラントの出力は前記内燃機関の回転数であり、前記プラントに対する制御入力は前記吸入空気量調節手段に対する操作量であることを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか１項記載のプラントの制御装置。
11. 前記プラントは複数の変速段を有する変速機であって、該変速機に備えられたシフトアームは、シフト動作によるニュートラル位置からの変位によって各所定の変速段を確立し、
    前記プラントの出力は前記シフトアームの位置であり、前記プラントに対する制御入力は前記シフトアームを移動させるアクチュエータに対する制御入力であることを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか１項記載のプラントの制御装置。
12. 前記プラントは複数の変速段を有する変速機のセレクト機構であって、該変速機に備えられたシフトアームは、該複数の変速段用の各シフトフォークに固定されたシフトピースにセレクト動作により選択的に係合し、選択的に係合したシフトピースに対応したシフトフォークをシフト動作によりニュートラル位置から変位させて各所定の変速段を確立し、
    前記プラントの出力は前記シフトアームのセレクト方向の位置であり、前記プラントに対する制御入力は前記シフトアームをセレクト方向に移動させるセレクト用アクチュエータに対する制御入力であることを特徴とする請求項７記載のプラントの制御装置。
13. 前記プラントのモデル式は、所定の制御サイクル毎の前記シフトアームのセレクト方向の位置を、以前の制御サイクルにおける前記シフトアームのセレクト方向の位置に係る位置成分項と、以前の制御サイクルにおける前記セレクト用アクチュエータへの制御入力に係る制御入力成分項と、外乱成分項とにより表したものであり、
    前記複数のモデルパラメータは、該位置成分項及び該制御入力成分項の係数と該外乱成分項であって、該制御入力成分項の係数と該外乱成分項を前記同定モデルパラメータとしたことを特徴とする請求項１２記載のプラントの制御装置。

Images