JP4295074B2 - Transmission control device - Google Patents
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Description
本発明は、変速機の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の作動を制御する変速機の制御装置に関する。 The present invention relates to a transmission control device that controls the operation of a selection actuator that moves a shift arm of a transmission in a selection direction.
車両に搭載される変速機として、運転者の手動操作によるセレクト動作とシフト動作により入力軸と出力軸間の動力伝達を行うマニュアル変速機(MT)のセレクト動作とシフト動作を、モータ等のアクチュエータで行うように構成した自動マニュアル変速機(AMT)が知られている。 As a transmission mounted on a vehicle, a manual transmission (MT) selection operation and a shift operation that perform power transmission between an input shaft and an output shaft by a manual selection operation and a shift operation by a driver, an actuator such as a motor There is known an automatic manual transmission (AMT) configured to perform the above.
そして、本願発明者らは、先の出願(特願2002−378413)において、自動マニュアル変速機のシフト動作を応答指定型制御を用いて行う制御装置を提案している。かかる制御装置においては、入力軸と一体に回転するカップリングスリーブを移動させて、シンクロナイザリングを介して被同期ギヤに接触させ、カップリングスリーブと被同期ギヤを回転同期させてシフト動作を行う。 And in this application (Japanese Patent Application No. 2002-378413), this inventor has proposed the control apparatus which performs the shift operation of an automatic manual transmission using response designation type | mold control. In such a control device, the coupling sleeve that rotates integrally with the input shaft is moved to contact the synchronized gear via the synchronizer ring, and the coupling sleeve and the synchronized gear are rotationally synchronized to perform a shift operation.
そして、応答指定型制御は、カップリングスリーブの目標位置と実位置との偏差に基づいた線形関数により規定される切換関数の値をゼロに収束させるようにアクチュエータを駆動する操作量を決定して実行され、カップリングスリーブがシンクロナイザリングと接触するときに、該線形関数の演算係数を外乱抑制能力が低くなるように設定してコンプライアンス性(ゴムのような弾性)を生じさせ、これにより接触時の衝撃を弱めるようにしている。 The response designation type control determines the operation amount for driving the actuator so that the value of the switching function defined by the linear function based on the deviation between the target position and the actual position of the coupling sleeve converges to zero. When the coupling sleeve is in contact with the synchronizer ring, the coefficient of operation of the linear function is set so as to reduce the disturbance suppression capability, thereby generating compliance (elasticity like rubber), thereby To reduce the impact.
また、経年変化や外乱により変化する制御対象のモデル式におけるモデルパラメータを同定する際に、モデルパラメータの同定範囲を制限することによって、モデルパラメータのドリフトの発生を抑制し、スライディングモード制御の安定性を向上させた制御装置も提案されている(例えば特許文献1参照)。
自動マニュアル変速機の制御装置は、変速指令に基づいて、セレクト動作とシフト動作を行うシフトアームのセレクト方向位置Pslの目標値Psl_cmdとシフト方向位置Pscの目標値Psc_cmdとを算出し、セレクト用アクチュエータの作動を制御するセレクトコントローラによりPslがPsl_cmdと一致するように位置決め制御し、また、シフト用アクチュエータの作動を制御するシフトコントローラによりPscがPsc_cmdと一致するように位置決め制御をする。 The control device for the automatic manual transmission calculates a target value Psl_cmd of the select direction position Psl and a target value Psc_cmd of the shift direction position Psc of the shift arm that performs the select operation and the shift operation based on the shift command, and selects an actuator for selection. Position control is performed so that Psl matches Psl_cmd by a select controller that controls the operation of the above, and positioning control is performed so that Psc matches Psc_cmd by a shift controller that controls the operation of the shift actuator.
そして、従来の自動マニュアル変速機の制御装置においては、セレクトコントローラによるセレクト用アクチュエータの制御を応答指定型制御を用いて行うことによって、セレクト方向の位置決めにおけるオーバーシュートの発生を極力抑制し、これにより、セレクト動作に要する時間の短縮を図っていた。 In the conventional automatic manual transmission control device, the control of the selection actuator by the select controller is performed by using the response designation type control, thereby suppressing the occurrence of overshoot in positioning in the select direction as much as possible. The time required for the select operation was reduced.
しかし、自動マニュアル変速機のフリクション特性のばらつきや、電源電圧の変動、機構部の個体ばらつき等に起因するシフト用アクチュエータ(モータ等)のトルク特性の変化により、制御対象である変速機のセレクト機構の動特性が予め想定された標準的な動特性の範囲から外れる場合がある。 However, due to variations in friction characteristics of automatic manual transmissions, fluctuations in power supply voltage, individual variations in mechanism parts, etc., due to changes in torque characteristics of shift actuators (motors, etc.), the selection mechanism of the transmission to be controlled In some cases, the dynamic characteristics of the above are out of the range of the standard dynamic characteristics assumed in advance.
ここで、図27(a)及び図27(b)は、縦軸をシフトアームのセレクト方向の目標位置Psl_cmd及び実位置Pslに設定し、横軸を共通の時間軸tに設定して、セレクト動作時のシフトアームの変位を示したものである。そして、図27(a)は、セレクト機構の特性が標準的な特性範囲内にある場合のシフトアームの変位を示し、図27(b)は、セレクト機構の動特性が標準的な特性範囲から外れている場合のシフトアームの変位を示している。 Here, in FIG. 27A and FIG. 27B, the vertical axis is set to the target position Psl_cmd and the actual position Psl in the selection direction of the shift arm, and the horizontal axis is set to the common time axis t. It shows the displacement of the shift arm during operation. FIG. 27A shows the displacement of the shift arm when the characteristics of the select mechanism are within the standard characteristic range, and FIG. 27B shows the dynamic characteristics of the select mechanism from the standard characteristic range. The displacement of the shift arm when it is detached is shown.
図27(a)においては、t61でセレクト方向の目標位置Psl_cmdがPsl_cmd60からPsl_cmd61に変更されて、セレクト動作が開始されたときに、シフトアームは振動やオーバーシュートを生じることなくPsl_cmd61まで移動する。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_Psl(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t62でセレクト動作が完了する。 In FIG. 27 (a), the target position Psl_cmd the select direction t 61 is changed to the Psl_cmd61 from Psl_cmd60, when the select operation is started, the shift arm is moved to Psl_cmd61 without causing vibration and overshoot . The selection operation completion determination conditions are (1) ΔPsl (= Psl−Psl_cmd) <D_Psl (change rate determination value) and (2) | Psl−Psl_cmd61 | <E_Pslf (deviation determination value), There select operation is completed at t 62 was established.
一方、図27(b)においては、t61でセレクト動作が開始されたときに、シフトアームがPsl_cmd61を超えてオーバーシュートすると共に、振動が生じている。そして、この振動により、t63で上記(1),(2)のセレクト動作完了の判定条件が成立してセレクト動作が完了するまでに要する時間が、図27(a)に比べて長くなる。そのため、セレクト動作に続いて実行されるシフト動作の開始が遅れ、変速処理に要する時間が長くなってしまうという不都合がある。 On the other hand, in FIG. 27 (b), the when the select operation is initiated at t 61, the shift arm overshoots beyond Psl_cmd61, vibration occurs. By this vibration, the at t 63 (1), the select operation completion determination condition is satisfied time required to select operation is completed (2), is longer than in FIG. 27 (a). For this reason, there is a disadvantage in that the start of the shift operation executed following the select operation is delayed, and the time required for the shift process becomes long.
そこで、本発明は、かかる不都合を解消して、変速機のセレクト機構の動特性が標準的な動特性の範囲から外れた場合であっても、速やかに変速処理を完了することができる変速機の制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention eliminates such inconvenience and allows the speed change process to be completed quickly even when the dynamic characteristics of the transmission select mechanism deviate from the standard dynamic characteristics range. An object of the present invention is to provide a control device.
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、変速機に備えられてセレクト動作及びシフト動作し、シフト動作によりニュートラル位置から変位して各所定の変速段を確立するシフトアームを、セレクト方向に移動させるセレクト用アクチュエータの作動を制御して、該シフトアームを前記各変速段の選択位置に位置決めするセレクトコントローラを備えた変速機の制御装置の改良に関する。 The present invention has been made to achieve the above-described object, and includes a shift arm that is provided in a transmission, performs a select operation and a shift operation, and is displaced from a neutral position by the shift operation to establish each predetermined shift stage. The present invention relates to an improvement in a transmission control device including a select controller that controls the operation of a selection actuator that moves in a selection direction and positions the shift arm at a selection position of each shift stage.
そして、前記変速機のセレクト機構をモデル化した、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現し、位置成分項及び制御入力成分項の係数と外乱成分項をモデルパラメータとするモデル式を用いて、前記モデルパラメータのうちで同定の対象としない非同定モデルパラメータに係る成分項からなる式を出力とする仮想プラントの出力と、前記モデルパラメータのうちで同定の対象とする同定モデルパラメータに係る成分項からなる前記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部分パラメータ同定手段を備え、前記セレクトコントローラは、前記部分パラメータ同定手段により同定された同定モデルパラメータと前記非同定モデルパラメータとを用いて、前記セレクト用アクチュエータに対する制御入力を決定することを特徴とする。 Then, the position of the shift arm in the select direction for each predetermined control cycle, in which the select mechanism of the transmission is modeled, is a position component term related to the position of the shift arm in the select direction in the previous control cycle, and The model expression is expressed by the control input component term relating to the control input to the selection actuator in the control cycle and the disturbance component term, and using the coefficients of the position component term and the control input component term and the disturbance component term as model parameters. Using the output of a virtual plant that outputs an expression consisting of component terms related to non-identified model parameters not to be identified among the model parameters, and the identified model parameters to be identified among the model parameters. In order to minimize the difference with the model plant output of the virtual plant consisting of such component terms, A partial parameter identifying means for identifying a constant model parameter, wherein the select controller determines a control input to the selection actuator using the identified model parameter identified by the partial parameter identifying means and the non-identified model parameter; It is characterized by doing.
かかる本発明によれば、前記部分パラメータ同定手段は、前記モデル式のモデルパラメータのうち、前記同定モデルパラメータのみについて同定し、前記非同定モデルパラメータについては同定を行わない。ここで、例えば最小2乗法を用いてモデルパラメータの同定を行った場合、モデルパラメータの収束時間はモデルパラメータの数に比例して増大することが理論的に知られている。 According to the present invention, the partial parameter identifying means identifies only the identified model parameter among the model parameters of the model formula, and does not identify the non-identified model parameter. Here, for example, when model parameters are identified using the least square method, it is theoretically known that the convergence time of model parameters increases in proportion to the number of model parameters.
そのため、このように同定の対象とするモデルパラメータの数を限定することによって、モデルパラメータの収束時間を短縮することができ、これにより、セレクト動作時に目標位置に対するシフトアームのオーバーシュートや振動が生じることを抑制して、速やかにセレクト動作を完了することができる。そして、前記部分パラメータ同定器は、前記仮想プラントの出力と、前記モデルパラメータのうちで同定の対象とする同定モデルパラメータに係る成分項からなる前記仮想プラントのモデル式の出力との差を用いることにより、前記同定モデルパラメータの同定を容易に行うことができる。 Therefore, by limiting the number of model parameters to be identified in this way, the convergence time of the model parameters can be shortened, and this causes overshoot and vibration of the shift arm with respect to the target position during the select operation. The selection operation can be completed promptly. The partial parameter identifier uses a difference between the output of the virtual plant and the output of the model expression of the virtual plant composed of component terms related to the identification model parameter to be identified among the model parameters. Thus, the identification model parameter can be easily identified.
また、前記同定モデルパラメータは、前記制御入力成分項の係数と前記外乱成分項であり、前記非同定パラメータは、前記位置成分項の係数であることを特徴とする。 Further, the identification model parameter is a coefficient of the control input component term and the disturbance component term, and the non-identification parameter is a coefficient of the position component term.
かかる本発明によれば、前記モデル式のモデルパラメータのうち、変速機のセレクト機構の動特性の変化に対する連動性が高いのは、前記制御入力成分項の係数と前記外乱成分項である。そこで、前記制御入力成分項の係数と前記外乱成分項とを、同定の対象とする同定モデルパラメータとすることにより、セレクト機構の動特性の変化に応じて効率良く前記モデル式のモデルパラメータを同定することができうる。 According to the present invention, among the model parameters of the model equation, the coefficient of the control input component term and the disturbance component term are highly linked to the change in the dynamic characteristics of the transmission select mechanism. Therefore, by using the coefficient of the control input component term and the disturbance component term as identification model parameters to be identified, the model parameters of the model equation can be identified efficiently according to the change in the dynamic characteristics of the select mechanism. Can be.
また、前記セレクトコントローラは、前記セレクト用アクチュエータへの制御入力を、応答指定型制御を用いて決定することを特徴とする。 The select controller may determine a control input to the select actuator using response designating control.
かかる本発明によれば、応答指定型制御を用いて前記セレクト用アクチュエータに対する制御入力を決定することにより、前記変速機のセレクト機構の動特性が標準的な特性から外れた場合に、応答指定型制御が有するモデル化誤差に対するロバスト性と応答指定特性により、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的挙動を抑制して、短時間でセレクト動作を完了することができる。 According to the present invention, by determining the control input to the selection actuator using response designation type control, when the dynamic characteristic of the selection mechanism of the transmission deviates from the standard characteristic, the response designation type The robustness with respect to the modeling error of the control and the response designating characteristic can suppress the overshoot and vibrational behavior of the shift arm with respect to the target position, and can complete the select operation in a short time.
また、前記非同定モデルパラメータを前記シフトアームの位置に応じて変更する非同定パラメータ変更手段を備えたことを特徴とする。 In addition, a non-identification parameter changing means for changing the non-identification model parameter according to the position of the shift arm is provided.
かかる本発明において、前記変速機は、一般に前記シフトアームが取り付けられたシフト/セレクト軸の回転をクランク機構により略直線的な移動に変換して、前記シフトアームをセレクト方向に移動させる。そのため、シフト/セレクト軸の回転角度に対してシフトアームのセレクト方向の移動量が非線形となり、クランク機構の曲がり状態によって有効慣性が変化する。そこで、前記非同定パラメータ変更手段により、前記非同定モデルパラメータを前記シフトアームの位置に応じて変更することによって、前記シフトアームの非線形特性に起因するモデル化誤差を抑制して前記非同定モデルパラメータを設定することができる。 In the present invention, the transmission generally converts the rotation of the shift / select shaft to which the shift arm is attached into a substantially linear movement by a crank mechanism, and moves the shift arm in the select direction. For this reason, the movement amount of the shift arm in the select direction becomes non-linear with respect to the rotation angle of the shift / select shaft, and the effective inertia changes depending on the bending state of the crank mechanism. Therefore, by changing the non-identified model parameter according to the position of the shift arm by the non-identified parameter changing means, the modeling error due to the nonlinear characteristic of the shift arm is suppressed and the non-identified model parameter is changed. Can be set.
また、前記同定モデルパラメータの基準値を前記シフトアームの位置に応じて設定する同定パラメータ基準値設定手段を備え、前記部分パラメータ同定器は、前記同定パラメータ基準値を、前記仮想プラントの出力と前記仮想プラントのモデル式との差に応じて補正することによって、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。 The identification parameter reference value setting means for setting a reference value of the identification model parameter according to the position of the shift arm, the partial parameter identifier, the output of the virtual plant and the virtual plant The identification model parameter is identified by correcting according to a difference from the model formula of the virtual plant.
かかる本発明によれば、前記同定モデルパラメータの基準値を前記シフトアームの位置に応じて設定することにより、前記シフトアームの非線形特性に起因する前記同定モデルパラメータのモデル化誤差が抑制されるため、前記同定モデルパラメータの同定に要する時間を短縮することができる。 According to the present invention, since the reference value of the identification model parameter is set according to the position of the shift arm, the modeling error of the identification model parameter due to the nonlinear characteristic of the shift arm is suppressed. The time required for identifying the identification model parameter can be shortened.
本発明の実施の形態について、図1〜図23を参照して説明する。図1は変速機の構成図、図2は変速機のシフト/セレクト機構の詳細図、図3は変速機の作動説明図、図4は図1に示した制御装置の構成図、図5は図4に示したセレクトコントローラのブロック図、図6は同定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7はセレクト動作時におけるシフトアームの変位を示したグラフ、図8はマニュアル変速機におけるシフト動作の説明図、図9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10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11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12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13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14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15は制御装置のメインフローチャート、図16は変速機制御のフローチャート、図17,図18は変速操作のフローチャート、図19はシフト/セレクト操作のフローチャート、図20,図21は回転同期動作時目標値算出のフローチャート、図22はクラッチ制御のフローチャート、図23はクラッチ滑り率コントローラのブロック図、図24は滑り率制御のフローチャート、図25は他の実施の形態におけるセレクトコントローラのブロック図、図26は図25に示したセレクトコントローラにおけるモデルパラメータの設定マップである。 Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a configuration diagram of a transmission, FIG. 2 is a detailed diagram of a shift / select mechanism of the transmission, FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the transmission, FIG. 4 is a configuration diagram of the control device shown in FIG. 4 is a block diagram of the select controller shown in FIG. 4, FIG. 6 is a block diagram of the virtual plant relating to the identification model parameter identification processing method, FIG. 7 is a graph showing the displacement of the shift arm during the select operation, and FIG. FIG. 9 is a graph showing the displacement of the shift arm during the shift operation in the manual transmission, FIG. 10 is an explanatory diagram of the shift operation in the automatic manual transmission, and FIG. FIG. 12 is a graph showing a change in disturbance suppression capability. FIG. 12 is an explanatory diagram of a shift operation when a response designation parameter is changed in an automatic manual transmission. Is a graph showing the displacement of the shift arm and setting of the response designation parameter during the shift operation, FIG. 14 is an explanatory diagram of the select operation in the automatic manual transmission, FIG. 15 is a main flowchart of the control device, and FIG. FIGS. 17 and 18 are flowcharts of the shift operation, FIG. 19 is a flowchart of the shift / select operation, FIGS. 20 and 21 are flowcharts of the target value calculation during the rotation synchronization operation, FIG. 22 is a flowchart of the clutch control, and FIG. FIG. 24 is a flowchart of slip ratio control, FIG. 25 is a block diagram of a select controller in another embodiment, and FIG. 26 is a model parameter setting map in the select controller shown in FIG. .
図1を参照して、変速機80は車両に搭載されて、エンジン81の出力をクラッチ82と連結ギヤ90を介して伝達するものである。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81の出力が駆動軸92を介して駆動輪94に伝達される。
Referring to FIG. 1, a
変速機80は、マイクロコンピュータやメモリ等により構成された電子ユニットである制御装置1(本発明の変速機の制御装置に相当する)によりその作動が制御され、制御装置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12(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13、及びクラッチ用アクチュエータ16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。
The operation of the
変速機80は、入力軸5、出力軸4、前進1〜6速ギヤ対7a〜7f及び9a〜9f、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5、出力軸4、及び後進ギヤ軸84は、互いに平行に配置されている。
The
前進1〜6速ギヤ対7a〜7f及び9a〜9f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7aと入力側前進2速ギヤ7bは入力軸5と一体に設けられており、対応する出力側前進1速ギヤ9aと出力側前進2速ギヤ9bは出力軸4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2aにより、出力側前進1速ギヤ9aと出力側前進2速ギヤ9bを選択的に出力軸4に接続した状態(変速確立状態)と、双方のギヤ9a,9bを共に出力軸4から遮断した状態(ニュートラル状態)とに切換えられる。
The forward 1st to 6th gear pairs 7a to 7f and 9a to 9f are set to different gear ratios. The input side forward first speed gear 7a and the input side forward second speed gear 7b are provided integrally with the
また、入力側前進3速ギヤ7cと入力側前進4速ギヤ7dは、入力軸5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9cと出力側前進4速ギヤ9dは、出力軸4と一体に設けられている。そして、3・4速用同期機構2bにより、入力側前進3速ギヤ7cと入力側前進4速ギヤ7dを選択的に入力軸5に接続した状態(変速確立状態)と、双方のギヤ7c,7dを共に入力軸5から遮断した状態(ニュートラル状態)とに切換えられる。
The input side forward third gear 7c and the input side forward fourth gear 7d are idle gears that are rotatable with respect to the
同様に、入力側前進5速ギヤ7eと入力側前進6速ギヤ7fは、入力軸5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9eと出力側前進6速ギヤ7fは、出力軸4と一体に設けられている。そして、5・6速用同期機構2cにより、入力側前進5速ギヤ7eと入力側前進6速ギヤ7fを選択的に入力軸5に接続した状態(変速確立状態)と、双方のギヤ7e,7fを共に入力軸5から遮断した状態(ニュートラル状態)とに切換えられる。
Similarly, the input side forward fifth gear 7e and the input side forward sixth gear 7f are constituted by idle gears that are rotatable with respect to the
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5と一体に設けられた第2後進ギヤ83と、出力軸4の1・2速用同期機構2a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。
Further, the
そして、各同期機構2a,2b,2c及び第1後進ギヤ85には、シフトフォーク10a,10b,10c,10d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2参照)が、シフトアーム11と選択的に係合される。シフトアーム11はセレクト用モータ12により回転し、各シフトフォークはシフトアーム11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11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。
And each
また、シフトアーム11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13により入力軸5と平行な軸方向(シフト方向)に移動する。そして、シフトアーム11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。
The
次に、図2(a)は図1に示した同期機構2bの構成を示したものである。なお、同期機構2cの構成は同期機構2bと同様である。また、同期機構2aは出力軸4に設けられている点で同期機構2b,2cと相違するが、基本的な構成と作動内容は共通する。
Next, FIG. 2A shows the configuration of the synchronization mechanism 2b shown in FIG. The configuration of the synchronization mechanism 2c is the same as that of the synchronization mechanism 2b. The synchronization mechanism 2a is different from the synchronization mechanisms 2b and 2c in that it is provided on the
同期機構2bには、入力軸5と一体に回転するカップリングスリーブ22、カップリングスリーブ22と入力側前進3速ギヤ7cの間の入力軸5に回転自在且つ入力軸5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23a、カップリングスリーブ22と入力側前進4速ギヤ7dの間の入力軸5に回転自在且つ入力軸5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23b、及びカップリングスリーブ22と接続されたシフトフォーク10bが備えられている。
The synchronization mechanism 2 b includes a
そして、シフトフォーク10bの先端に固定されたシフトピース21が、シフト/セレクト軸20に固定されたシフトアーム11と係合する。シフト/セレクト軸20は、セレクト用モータ12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13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11をシフトピース21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22が、ニュートラル位置から入力側前進3速ギヤ7cの方向(3速選択時)又は入力側前進4速ギヤ7dの方向(4速選択時)に変位する。
Then, the
カップリングスリーブ22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30a,30bが形成されている。そして、シンクロナイザリング23aの外周面にカップリングスリーブ22のスプライン30aと係合可能なスプライン31aが形成され、入力側前進3速ギヤ7cのシンクロナイザリング23aと対向する部分の外周面にもカップリングスリーブ22のスプライン30aと係合可能なスプライン32aが形成されている。
Both ends of the
同様に、シンクロナイザリング23bの外周面にカップリングスリーブ22のスプライン30bと係合可能なスプライン31bが形成され、入力側前進4速ギヤ7dのシンクロナイザリング23bと対向する部分の外周面にもカップリングスリーブ22のスプライン30bと係合可能なスプライン32bが形成されている。
Similarly, a spline 31b that can be engaged with the
そして、入力軸5と共に回転したカップリングスリーブ22をシフトフォーク10bにより入力側3速前進ギヤ7cの方向に移動すると、カップリングスリーブ22とシンクロナイザリング23aが接触し、さらにシンクロナイザリング23aと入力側前進3速ギヤ7c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23aを介してカップリングスリーブ22と入力側前進3速ギヤ7cの回転数が同期する。
Then, when the
このように、カップリングスリーブ22と入力側前進3速ギヤ7cの回転数が同期した状態で、カップリングスリーブ22をさらに入力側3速ギヤ7cの方向に移動させると、カップリングスリーブ22に形成されたスプライン30aが、シンクロナイザリング23aに形成されたスプライン31aを通過して入力側前進3速ギヤ7cに形成されたスプライン32aと係合する。そして、これにより、入力軸5と出力軸4間で動力が伝達される状態(変速確立状態)となる。
In this way, when the
同様にして、入力軸5と共に回転したカップリングスリーブ22をシフトフォーク10bにより入力側前進4速ギヤ7dの方向に移動すると、シンクロナイザリング23bを介してカップリングスリーブ22と入力側前進4速ギヤ7dの回転数が同期する。そして、カップリングスリーブ22に形成されたスプライン30bが、シンクロナイザリング23bに形成されたスプライン31bを通過して入力側前進4速ギヤ7dに形成されたスプライン32bと係合する。
Similarly, when the
図2(b)は、シフトアーム11側から、直線的に配置されたシフトピース21a,21b,21c,21d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11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21a,21b,21c,21d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11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。
FIG. 2B is a view of the
図3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11の動作を説明したもので、(a)→(b)→(c)→(d)の順でシフトアーム11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11はシフトピース21aと係合している。そして、シフトアーム11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11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。
FIG. 3 illustrates the operation of the
(b)では、シフトアーム11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11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11とシフトピース21b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11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。
In (b), the shift direction position Psc of the
次に、図4を参照して、制御装置1には、シフトアーム11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52と、シフトアーム11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13への印加電圧Vscを制御するシフトコントローラ50と、シフトアーム11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12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51とが備えられている。
Next, referring to FIG. 4, the
シフトコントローラ50には、スライディングモード制御を用いて、シフト用モータ13への出力電圧Vscを決定するスライディングモードコントローラ53と、スライディングモードコントローラ53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54とが備えられている。
The
また、セレクトコントローラ51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12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55と、スライディングモード制御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56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57とが備えられている。
Further, the
図5を参照して、セレクトコントローラ51のスライディングモードコントローラ55は、シフトアーム11をセレクト方向に移動させる変速機80のセレクト機構40を、シフトアーム11のセレクト方向の位置Pslをセレクト用モータ12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(1)によりモデル化する。
Referring to FIG. 5, the sliding
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。
However, Psl (k + 1), Psl (k), Psl (k-1): the position of the shift arm in the (k + 1) th, kth, and k-1th control cycles, Vsl (k), Vsl (k-1) ): Applied voltage to the selection motor in the kth and (k-1) th control cycle, a1_sl, a2_sl: model parameters, b1_sl (k), b2_sl (k), c1_sl (k): model parameters in the kth control cycle Identification value.
部分パラメータ同定器57は、上記式(1)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40の動特性の変化との関連性が高い、セレクト用モータ12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。
The
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し、同定の対象とならないa1_sl,a2_slが本発明の非同定モデルパラメータに相当する。 Note that b1_sl, b2_sl, and c1_sl that are identification targets correspond to the identification model parameters of the present invention, and a1_sl and a2_sl that are not identification targets correspond to the non-identification model parameters of the present invention.
ここで、上記式(1)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(2)の形に整理することができる。 Here, when the above equation (1) is delayed by one control cycle, the component terms related to the identification model parameters b1_sl, b2_sl, and c1_sl are grouped on the right side, and the other component terms are grouped on the left side, the following equation (2) Can be organized into shapes.
そして、上記式(2)の左辺を以下の式(3)に示したようにW(k)と定義し、右辺を以下の式(4)に示したようにW_hat(k)と定義すると、W(k)は図6に示した仮想プラント110の仮想出力となる。そのため、W(k)は仮想プラント110のモデル出力、W_hat(k)は仮想プラント110のモデル式と考えることができる。
Then, if the left side of the above equation (2) is defined as W (k) as shown in the following equation (3) and the right side is defined as W_hat (k) as shown in the following equation (4), W (k) is a virtual output of the
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。
Where W (k): model output of the virtual plant in the kth control cycle.
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。
Where W_hat (k) is a model formula of the virtual plant in the kth control cycle.
図6に示した仮想プラント110は、シフトアーム11の位置Psl(k)の成分から、Psl(k)をZ-1変換部111により1制御サイクル遅延させて乗算部113によりa1_slを乗じた成分と、Psl(k)をZ-1変換部111及び114により2制御サイクル遅延させて乗算部115によりa2_slを乗じた成分とを、減算器116により減じて、W(k)として出力するものである。
The
そして、上記式(4)の仮想プラント110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110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110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。
And the model formula of the
そこで、部分パラメータ同定器57は、以下の式(5)〜式(11)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(5)によりζ_sl(k)を定義し、以下の式(6)によりθ_sl(k)を定義して、上記式(4)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(7)に示したようにW_hat’(k)とする。
Therefore, the
そして、仮想プラント110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(7)のモデル化誤差を表すものとして、以下の式(8)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)。
Then, the deviation E_id_sl (k) of the model output W_hat ′ (k) with respect to the output W (k) of the
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。
However, E_id_sl (k): Deviation between the output W (k) of the virtual plant and the model output W_hat ′ (k) in the k-th control cycle.
また、部分パラメータ同定器57は、以下の式(9)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(10)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。
Further, the
但し、I:3×3の単位行列、λ1_sl,λ2_sl:同定重みパラメータ。
Where I: 3 × 3 unit matrix, λ 1 _sl, λ 2 _sl: identification weight parameters.
なお、上記式(9)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(1)に示した意味を持つ。
The setting of the identification weight parameters λ 1 _sl and λ 2 _sl in the above equation (9) has the meaning shown in the following table (1).
そして、部分パラメータ同定器57は、以下の式(11)により、新たなモデルパラメータの同定値θ_slT(k)=[b1_sl(k) b2_sl(k) c1_sl(k)]を算出する。
Then, the
また、図5を参照して、スライディングモードコントローラ55には、シフトアーム11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41、切換関数σ_slの値を算出する切換関数値算出部42、到達則入力Urch_slを算出する到達則入力算出部43、等価制御入力Ueq_srを算出する等価制御入力算出部44、及び等価制御入力Ueq_srと到達則制御入力Urch_srとを加算してセレクト機構40のセレクト用モータ12への印加電圧の制御値Vslを算出する加算器45が備えられている。
Referring to FIG. 5, the sliding
切換関数値算出部42は、減算器41により以下の式(12)で算出される偏差E_sl(k)から、以下の式(13)により、切換関数値σ_sl(k)を算出する。
The switching function
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。
However, E_sl (k): Deviation between the actual position and the target position in the select direction of the shift arm in the k-th control cycle.
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)。
Where σ_sl (k): switching function value in the kth control cycle, VPOLE_sl: switching function setting parameter (−1 <VPOLE_sl <0).
到達則入力算出部43は、以下の式(14)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。 The reaching law input calculating unit 43 calculates the reaching law input Urch_sl (k) by the following equation (14). The reaching law input Urch_sl (k) is an input for placing the deviation state quantity (E_sl (k), E_sl (k-1)) on the switching line with the switching function σ_sl set to 0 (σ_sl (k) = 0). is there.
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。
Where Urch_sl (k): reaching law input in the k-th control cycle, and Krch_sl: feedback gain.
等価制御入力算出部44は、以下の式(15)により等価制御入力Ueq_sl(k)を算出する。式(15)は、σ_sl(k+1)=σ_sl(k)とおいて、上記式(12),式(1)を代入したときのセレクト用モータ12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。
The equivalent control
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。
However, Ueq_sl (k): equivalent control input in the kth control cycle.
そして、加算器45は、以下の式(16)により、セレクト機構40のセレクト用モータ12への印加電圧の制御値Vslを算出する。
Then, the
以上説明したように、部分パラメータ同定器57は、上記式(1)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40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51のスライディングモードコントローラ55は、部分パラメータ同定器57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12に対する印加電圧の制御値Vslを算出する。
As described above, the
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51の制御サイクルを短く設定して、セレクトコントローラ51の制御性を高めることができる。
In this case, by reducing the number of model parameters to be identified, the convergence time of the model parameters to the optimum value can be shortened. Further, since the calculation amount is reduced and the calculation time is shortened compared to the case where the identification process is performed for all model parameters, the control cycle of the
図7は、セレクト動作時におけるシフトアーム11の変位を示したグラフであり、縦軸がシフトアーム11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57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。
FIG. 7 is a graph showing the displacement of the
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11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。
Therefore, the position Psl of the
次に、シフトコントローラ50に備えられたスライディングモードコントローラ53(図4参照)は、シフトアーム11をシフト方向に位置決めする構成を以下の式(17)によりモデル化し、以下の式(17)〜式(24)によりシフト用モータ13への印加電圧の制御値V_sc(k)を算出して、シフトアーム11に対するシフト方向の位置決め制御を行なう。
Next, the sliding mode controller 53 (see FIG. 4) provided in the
但し、a1_sc,a2_sc,b1_sc,b2_sc:モデルパラメータ。
However, a1_sc, a2_sc, b1_sc, b2_sc: model parameters.
スライディングモードコントローラ53によるk番目の制御サイクルにおけるシフトアーム11のシフト方向の実位置Psc(k)と、k-1番目の制御サイクルにおける目標位置Psc_cmd(k-1)との偏差E_sc(k)を以下の式(18)で表し、スライディングモードにおける該偏差E_sc(k)の収束挙動を規制する切換関数σ_sc(k)を以下の式(19)で表す。
The deviation E_sc (k) between the actual position Psc (k) in the shift direction of the
但し、E_sc(k):k番目の制御サイクルにおけるシフト方向偏差、Psc(k):k番目の制御サイクルにおけるシフトアーム11のシフト方向の実位置、Psc_cmd(k):k-1番目の制御サイクルにおけるシフトアーム11のシフト方向の目標位置。
Where E_sc (k): shift direction deviation in the kth control cycle, Psc (k): actual position in the shift direction of the
但し、VPOLE_sc:切換関数設定パラメータ(−1<VPOLE_sc<1)。
However, VPOLE_sc: switching function setting parameter (-1 <VPOLE_sc <1).
また、以下の式(20)により切換関数積分値SUM_σsc(k)を算出する。 Further, the switching function integral value SUM_σsc (k) is calculated by the following equation (20).
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。
However, SUM_σsc (k): switching function integral value in the k-th control cycle.
そして、上記式(19)の切換関数をσ_sc(k+1)=σ_sc(k)とおいて、上記式(18)及び式(17)を代入することにより、以下の式(21)の等価制御入力Ueq_sc(k)が得られる。 Then, assuming that the switching function of the above equation (19) is σ_sc (k + 1) = σ_sc (k), and by substituting the above equations (18) and (17), the equivalent control of the following equation (21) An input Ueq_sc (k) is obtained.
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。
Where Ueq_sc (k): equivalent control input in the kth control cycle.
そして、以下の式(22)により到達則入力Urch_sc(k)を算出し、以下の式(23)により適応則入力Uadp_sc(k)を算出して、以下の式(24)によりシフト用モータ13への印加電圧の指令値Vsc(k)を算出する。 Then, the reaching law input Urch_sc (k) is calculated by the following expression (22), the adaptive law input Uadp_sc (k) is calculated by the following expression (23), and the shift motor 13 is calculated by the following expression (24). The command value Vsc (k) of the voltage applied to is calculated.
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。
Where Urch_sc (k): reaching law input in the k-th control cycle, and Krch_sc: feedback gain.
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。
Where Uadp_sc (k): adaptive law input in the kth control cycle, Kadp_sc: feedback gain.
但し、Vsc(k):k番目の制御サイクルにおけるシフト用モータ13に対する印加電圧の指令値。
Where Vsc (k) is a command value of the applied voltage to the shift motor 13 in the kth control cycle.
ここで、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8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。
Here, in the
図8(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21a側にずれている。そのため、シフトアーム11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11とシフトピース21aとが干渉してシフト動作が妨げられる。
In FIG. 8A, the target value Psl_cmd34 at the 3rd and 4th speed selection position is shifted to the
ここで、シフトアーム11と各シフトピース21a〜21d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11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8(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11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。
Here, the
図9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11のシフト方向の実位置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9(a)は縦軸がシフト方向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9(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9(a)と共通の時間軸tに設定されたグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the transition of the actual position Psc in the shift direction and the actual position Psl in the select direction of the
図9(a),9(b)のt10でシフト動作が開始され、図9(a)に示したようにシフトアーム11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、t11がシフトアーム11とシフトピース21aとの干渉が生じた時点であり、図9(b)に示したように、t11からt12にかけてシフトアーム11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11とシフトピース21aとの干渉を回避しながら、図9(a)に示したようにシフトアーム11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。
Figure 9 (a), 9 (b ) shift operation at t 10 is started, the
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13とセレクト用モータ12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11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11とシフトピース21aとが干渉したときに、シフトアーム11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。
On the other hand, in the automatic manual transmission (AMT) of the present embodiment in which the shift operation and the select operation are performed by the shift motor 13 and the
図10(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21aとの干渉により、シフトアーム11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51は、ずれE_slを解消してシフトアーム11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12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。
FIG. 10A shows the interference with the
ここで、Fslのシフトアーム11とシフトピース21a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。
Here, the component in the tangential α direction of the chamfered portion of the
図10(b)は、以上説明したシフト動作中のシフトアーム11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11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11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。t20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、t21でシフトアーム11とシフトピース21aとが干渉し始める。
FIG. 10B shows the displacement of the
そして、面取り部の作用により、シフトアーム11はセレクト方向に若干ずれるが、t22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11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。
Then, by the action of the chamfered portion, the
このとき、シフトコンローラ50は、シフトアーム11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13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51は、シフトアーム11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12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13への印加電圧とセレクト用モータ12への印加電圧が過大となって、シフト用モータ13とセレクト用モータ12が故障するおそれがある。
At this time, the
そこで、セレクトコントローラ51は、セレクト動作時とシフト動作時とで、上記式(10)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11は、セレクトコントローラ51のスライディングモードコントローラ55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(13)の切換関数σ_sl=0かつ上記式(12)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。
Therefore, the
図11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55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。
As is clear from FIG. 11, the smaller the absolute value of VPOLE_sl is, the smaller the influence of the disturbance d on the deviation E_sl is. On the contrary, the sliding
そこで、セレクトコントローラ51のVPOLE_sl算出部56は、以下の式(25)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、VOLE_slの値を変更する。
Therefore, the
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。
However, for example, VPOLE_sl_l = −0.95 and VPOLE_sl_h = −0.7 so that | VPOLE_sl_l |> | VPOLE_sl_h |.
なお、セレクトコントローラ51は、以下の式(26),式(27)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。
Note that the
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)。
However, Psc_cmd: target value in the shift direction, Psc_cmd_vp: reference value of displacement from a preset neutral position (Psc_cmd = 0) (for example, 0.3 mm).
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)。
However, ΔPsl: displacement amount in the selection direction from the previous control cycle, dpsl_vp: reference value of displacement amount in a preset control cycle (for example, 0.1 mm / step).
上記式(25)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10(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11の変位を図12(a)に示す。
According to the above equation (25), VPOLE_sl at the time of the shift operation is set to VPOLE_sl_l, and the ability to suppress disturbance is set lower than at the time of the select operation. The displacement of the
図12(a)においては、セレクトコントローラ51のスライディングモードコントローラ55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11とシフトピース21aとの干渉により、シフトアーム11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12に印加される電圧Vslが低くなる。
In FIG. 12A, since the disturbance suppression capability of the sliding
そのため、セレクト用モータ12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13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11が接線α方向に移動して、シフトアーム11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11とシフトピース21aとの干渉が回避され、シフトアーム11のシフト方向への移動が可能となる。
Therefore, the force Fsl in the select direction generated by driving the
図12(b)は、以上説明した図12(a)におけるシフトアーム11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11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。
FIG. 12B is a graph showing the displacement of the
t31でシフト動作が開始されると、セレクトコントローラ51のVPOLE_sl算出部56により、スライディングモードコントローラ55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55による外乱抑制能力が低下する。
When the shift operation is started at t 31 , the
そして、t32でシフトアーム11とシフトピース21aが干渉すると、シフトアーム11が3・4速選択目標位置Psl_cms34からセレクト方向にずれ、t33でシフトアーム11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11がセレクト方向にずれることによって、シフトピース21a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11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。
When the
次に、図13を参照して、シフトコントローラ50は、シフト動作時に、以下の4つのモード(Mode1〜Mode4)を実行して、各変速段を確立する。そして、シフトコントローラ50は、各モードにおいて、切換関数設定パラメータVPOLE_scを以下の式(28)に示したように切換える。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51の場合と同様に、シフトコントローラ50の外乱抑制能力を変更することができる。
Next, referring to FIG. 13,
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。
Psc_def: standby position for synchronizer ring, Psc_scf: contact position between coupling sleeve and synchronizer ring.
図13(a)は縦軸をシフト方向のシフトアーム11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13(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13(a)と共通の時間tに設定したグラフである。
(1) Mode1(t40〜t42: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11(図2(a)参照)の実位置Pscがシンクロナイザリング23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50のVPOLE_sc算出部54(図4参照)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50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11の追従性を高めている。
FIG. 13A is a graph in which the vertical axis is set to the actual position Psc and the target position Psc_cmd of the
(1) Mode 1 (t 40 to t 42 : target value tracking & compliance mode)
The shift operation is started from the neutral position, and until the actual position Psc of the shift arm 11 (see FIG. 2A) reaches the standby position Psc_def of the synchronizer ring 23 (Psc <Psc_def), the
そして、シフトアーム11の実位置Pscがシンクロナイザリング22の待機位置Psc_defに達したt41で、VPOLE_sc算出部54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50の外乱抑制能力が低下し、スリーブリング22とシンクロナイザリング23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23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(t42〜t43: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22とシンクロナイザリング22b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22b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22と入力側前進3速ギヤ7cの回転数の同期を図る。
(3) Mode3(t43〜t44:静止モード)
Psc_scf<Pscの条件が成立したt43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22がシンクロナイザリング22bを通過して移動し、入力側前進3速ギヤ7cと係合する。
(4) Mode4(t44〜: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13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50における外乱抑制能力を低下させる。また、図14(a)に示したように、シフトピース21bとシフトピース21c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11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11とシフトピース21bの面取り部が接触する。
Then, at time t 41 when the actual position Psc of the
(2) Mode2 (t 42 ~t 43: synchronizing control mode)
After satisfying the condition of Psc_def ≦ Psc ≦ Psc_scf and ΔPsc <ΔPsc_sc (ΔPsc_sc: contact determination value between the
(3) Mode3 (t 43 ~t 44: static mode)
Psc_scf <in t 43 where Psc conditions are satisfied, the target value shift completion time target value Psc_cmd Psc_end, (overshoot occurs, collision noise between the stopper member (not shown) is generated) overshoots for Psc_cmd of Psc a In order to prevent this, the switching function integral value SUM_σsc is reset, and VPOLE_sc is set to VPOLE_sc3 (= −0.7) to increase the disturbance suppression capability. Thus, the
(4) Mode4 (t 44 ~ : hold mode)
After the shift operation is completed and during the select operation, in order to save power by reducing the power applied to the shift motor 13, VPOLE_sc is set to VPOLE_sc4 (= −0.9), and the disturbance suppression capability in the
このとき、シフトコントローラ50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12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13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11のシフト動作が停止する。また、シフトコントローラ50及びセレクトコントローラ51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12及びシフト用モータ13への印加電圧が高くなって、セレクト用モータ12及びシフト用モータ13の温度が異常上昇し、モータトルクの低下により次回の変速操作性が著しく低下することがある。
At this time, if the disturbance suppressing capability of the
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50における外乱抑制能力を低下させることによって、図14(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11がシフト方向にずれ易くなり、シフトピース21bとの干渉を回避して、シフトアーム11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。
Therefore, by setting VPOLE_sc to VPOLE_sc4 (= −0.9) during the select operation and reducing the disturbance suppression capability of the
次に、制御装置1による変速機80の制御の実行手順を図15〜図22及び図24に示したフローチャートに従って説明する。
Next, the execution procedure of the control of the
図15は、制御装置1のメインフローチャートであり、制御装置1は、STEP1で車両の運転者によりアクセルペダル95(図1参照)又はブレーキペダル99が操作されたときに、その操作内容に応じて、以下の式(29)により、駆動輪94に与える駆動力を決定するための駆動力インデックスUdrvを決定する。
FIG. 15 is a main flowchart of the
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。
However, Udrv: Driving force index, AP: Accelerator pedal opening, BK: Brake pedaling force, Kbk: Brake pedaling force (0 to maximum) is a coefficient for converting the accelerator pedal opening (0 to -90 degrees).
そして、制御装置1は、駆動力インデックスUdrvに基づいて、STEP2で変速機80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、変速先の変速段を決定して変速操作を行う『変速機制御』を実行する。また、続くSTEP3で、制御装置1は、クラッチ82(図1参照)の滑り率を制御する『クラッチ制御』を実行する。
Then, the
次に、図16〜図18に示したフローチャートに従って、制御装置1による『変速機制御』の実行手順について説明する。制御装置1は、先ず、図16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判断する。そして、後退要求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)とし、STEP12に進む。
Next, the execution procedure of “transmission control” by the
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、制御装置1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(2)の通りである。
On the other hand, when the reverse request is not made in
続くSTEP12で、制御装置1は、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と一致しているときはSTEP15に分岐し、変速機80の変速操作を実行することなく『変速機制御』を終了する。
In
一方、STEP12で変速機80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、制御装置1は次のSTEP14で実行する『変速操作』における各処理のタイミングを決定するための変速動作基準タイマをスタートする。そして、STEP14で『変速操作』を実行してSTEP13に進み、『変速機制御』を終了する。
On the other hand, when the gear selection position NGEAR of the
ここで、『変速操作』は、クラッチ82(図1参照)を「クラッチOFF状態」として変速機80のシフト/セレクト動作を可能とする「クラッチOFF工程」と、「クラッチOFF」状態で変速機80をシフト/セレクト動作させてギヤ選択位置NGEARをギヤ選択目標値NGEAR_cmd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82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。
Here, the “shift operation” includes a “clutch off process” in which the clutch 82 (see FIG. 1) is in the “clutch off state” to enable the shift / select operation of the
そして、STEP13で変速動作基準タイマがスタートした時点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、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)。 Then, in order to grasp the timing from the start of the speed change operation reference timer in STEP 13 to the end of each process, a clutch OFF completion time TM_CLOFF, a gear position change completion time TM_SCHG, and a clutch ON completion time TM_CLON are set in advance. (TM_CLOFF <TM_SCHG <TM_CLON).
制御装置1は、STEP13で変速動作基準タイマをスタートさせると同時に「クラッチOFF」処理を開始してクラッチ82をOFFし、変速動作基準タイマの計時時間tm_shiftがクラッチOFF完了時間TM_CLOFFを超えたときに、「ギヤ位置変更工程」を開始する。そして、変速動作基準タイマの計時時間tm_shiftがギヤ位置変更完了時間TM_SCHGを経過したときに、制御装置1は、「クラッチON工程」を開始してクラッチ82をONする。
The
図17〜図18に示したフローチャートは、「クラッチOFF工程」を開始した後の、制御装置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。制御装置1は、先ず、図17のSTEP30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。
The flowcharts shown in FIGS. 17 to 18 show the execution procedure of the “shift operation” of the
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、STEP45に分岐して、制御装置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STEP46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)。
When the gear selection position NGEAR matches the gear selection target value NGEAR_cmd and it can be determined that the “shift operation” has been completed, the process branches to STEP 45, where the
そして、STEP61に進み、制御装置1は、シフトコントローラ50によるシフトアーム11のシフト方向の目標位置Psc_cmdと、セレクトコントローラ51によるシフトアーム11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18のSTEP33に進む。
Then, proceeding to STEP 61, the
また、このとき、シフトコントローラ50のVPOLE_sc算出部54により、シフトコントローラ50のスライディングモードコントローラ53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50の外乱抑制能力が低下して、シフト用モータ13の省電力化が図られる。
At this time, the
さらに、セレクトコントローラ51のVPOLE_sl算出部56により、セレクトコントローラ51のスライディングモードコントローラ55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12の省電力化が図られる。
Further, the response designation parameter VPOLE_sl in the sliding
一方、STEP30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、STEP31に進む。
On the other hand, when the current gear selection position NGEAR of the
STEP31で、制御装置1は、変速動作基準タイマの計時時間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、変速動作基準タイマの計時時間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、STEP32に進み、制御装置1は、STEP61と同様の処理を行って現在のギヤ選択位置を保持する。
In STEP 31, the
一方、STEP31で変速動作基準タイマの計時時間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STEP50に分岐し、制御装置1は、変速動作基準タイマの計時時間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。
On the other hand, when the time tm_shift of the shift operation reference timer exceeds the clutch OFF completion time TM_CLOFF in STEP 31 and it can be determined that the “clutch OFF process” has ended, the process branches to STEP 50, and the
そして、STEP50で変速動作基準タイマの計時時間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、STEP51に進んで、制御装置1は『シフト/セレクト操作』を実行し、図18のSTEP33に進む。
When it is determined in
一方、STEP50で変速動作基準タイマの計時時間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、STEP60に分岐して、変速動作基準タイマの計時時間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。
On the other hand, when the time tm_shift of the shift operation reference timer exceeds the gear position change completion time TM_SCHG in
そして、STEP60で変速動作基準タイマの計時時間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STEP61の処理を行って、図18のSTEP33に進む。
When the time tm_shift of the shift operation reference timer does not exceed the clutch ON completion time TM_CLON in
一方、STEP60で変速動作基準タイマの計時時間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、制御装置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STEP61に進み、上述したSTEP61の処理を行って図18のSTEP33に進む。
On the other hand, when the time tm_shift of the shift operation reference timer exceeds the clutch ON completion time TM_CLON in Step 60 (TM_CLON <tm_shift) and it can be determined that the “clutch ON process” has ended, the process branches to STEP 70 to control. The
図18のSTEP33〜STEP37及びSTEP80は、シフトコントローラ50のスライディングモードコントローラ53による処理である。スライディングモードコントローラ53は、STEP33で、上記式(18)によりE_sc(k)を算出し、上記式(19)によりσ_sc(k)を算出する。
Steps 33 to 37 and
そして、続くSTEP34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、STEP35に進んで上記式(20)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、STEP34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、STEP80に分岐して上記式(20)により切換関数積分値SUM_σsc(k)を更新し、STEP36に進む。
In
そして、スライディングモードコントローラ53は、STEP36で上記式(21)〜式(23)により等価制御入力Ueq_sc(k)と到達則入力Urch_sc(k)と適応則制御入力Uadp_sc(k)を算出し、STEP37で上記式(24)によりシフト用モータ13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13を制御する。
Then, the sliding
また、続くSTEP38〜STEP40は、セレクトコントローラ51のスライディングモードコントローラ55及び部分パラメータ同定器57による処理である。STEP38で、スライディングモードコントローラ55は、上記式(12)によりE_sl(k)を算出し、上記式(13)によりσ_sl(k)を算出する。
Further, the following STEP 38 to STEP 40 are processes by the sliding
また、次のSTEP139で、部分パラメータ同定器57は、上記式(7)〜式(11)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55は、上記式(14)により到達則入力Urch_sl(k)を算出し、上記式(15)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55は、続くSTEP41で上記式(16)によりセレクト用モータ12に対する印加電圧の制御入力Vsl(k)を算出し、次のSTEP41に進んで、制御装置1は『変速操作』を終了する。
Further, in the next STEP 139, the
次に、図19は図17のSTEP51における『シフト/セレクト操作』のフローチャートである。STEP90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STEP91に進む。
FIG. 19 is a flowchart of the “shift / select operation” in
STEP91〜STEP92は目標位置算出部52(図4参照)による処理であり、目標位置算出部52は、STEP91でシフトアーム11のセレクト方向の目標位置Psl_cmdを現在位置に保持し、STEP92でシフトアーム11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、STEP93はVPOLE_sc算出部54(図4参照)とVPOLE_sl算出部56による処理であり、VPOLE_sl算出部56はVPOLE_slをVPOLE_sl_l(-0.95)に設定し、VPOLE_sc算出部54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51の外乱抑制能力が低下し、シフトアーム11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11とシフトピース21との干渉の影響を小さくしてシフトアーム11をスムーズにシフト方向に移動させることができる。
As a result, the disturbance suppressing capability of the
そして、続くSTEP94で、シフトアーム11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STEP95に進み、制御装置1はギヤ抜き完了フラグF_SCNをセット(F_SCN=1)し、STEP96に進んで『シフト/セレクト操作』を終了する。
In
一方、STEP90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STEP100に分岐する。STEP100〜STEP103及びSTEP110は目標位置算出部52による処理であり、目標位置算出部52は、STEP100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。
On the other hand, if the gear disengagement completion flag F_SCN is set (F_SCN = 1) in
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STEP101に進み、目標位置算出部52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。
Then, when the selection completion flag F_SLF is reset (F_SLF = 0) and it can be determined that the selection operation is being performed, the process proceeds to STEP 101, and the target
続くSTEP103で、目標位置算出部52は、シフトアーム11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STEP104は、VPOLE_sc算出部54とVPOLE_sl算出部56による処理であり、VPOLE_sl算出部56はVPOLE_slをVPOLE_sl_h(=-0.7)に設定し、VPOLE_sc算出部54はVPOLE_scをVPOLE_sc4(=-0.9)に設定する。
In subsequent STEP 103, the target
これにより、シフトコントローラ50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11がシフト方向にずれ易くなる。そのため、図14(b)を参照して上述したように、シフトアーム11とシフトピース21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。
Thereby, the disturbance suppression capability by the
そして、STEP105で、シフトアーム11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、STEP106で、シフトアーム11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STEP107に進む。そして、制御装置1は、セレクト完了フラグF_SLFをセット(F_SLF=1)してSTEP96に進み、『シフト/セレクト操作』を終了する。
In STEP 105, the absolute value | Psl−Psl_cmd | of the difference between the current position in the select direction of the
一方、STEP100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、STEP110に分岐する。STEP110〜STEP111は目標位置算出部52による処理である。目標位置算出部52は、STEP110でシフトアーム11のシフト方向の目標位置Psl_cmdを現状値に保持し、STEP111で後述する『回転同期動作時目標値算出』を実行する。
On the other hand, if the selection completion flag F_SLF is set in
次のSTEP112はVPOLE_sl算出部56による処理であり、VPOLE_sl算出部56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51の外乱抑制能力が低下し、シフトアーム11とシフトピース21とが干渉する場合であっても、図12を参照して上述したようにシフトアーム11のシフト動作をスムーズに行うことができる。そして、STEP112からSTEP96に進み、制御装置1は、『シフト/セレクト操作』を終了する。
The
次に、図20は、図19のSTEP111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52により実行される。
Next, FIG. 20 is a flowchart of “target value calculation during rotation synchronization operation” in STEP 111 of FIG. The “target value calculation during rotation synchronous operation” is mainly executed by the target
目標位置算出部52は、STEP120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NEGAR_cmdに対応した各変速機構2a〜2c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9a,出力側前進2速ギヤ9b,入力側前進3速ギヤ7c,入力側前進4速ギヤ7d,入力側前進5速ギヤ7e,入力側前進6速ギヤ7f,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。
In
また、続くSTEP121で、目標位置算出部52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。
In
そして、次のSTEP122で、目標位置算出部52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STEP123で、シフト動作におけるシフトアーム11の途中目標位置Psc_cmd_tmpを設定する。
Then, in the
Set to each. Further, in subsequent STEP 123, the midway target position Psc_cmd_tmp of the
図21のSTEP124以降は、上述したMode1〜Mode4による処理であり、STEP124でシフトアーム11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STEP125に進む。
21 and subsequent steps are processing by
STEP125で、制御装置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STEP126でシフトアーム11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11がシンクロナイザの待機位置を越えていないときには、STEP127に進む。
In STEP125, the
STEP127はMode1による処理であり、シフトコントローラ50のVPOLE_sc算出部54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50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。
STEP 127 is processing by
一方、STEP126でシフトアーム11のシフト方向位置PscがPsc_defを超え、シフトアーム11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、STEP160に分岐し、シフトアーム11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。
On the other hand, when the shift direction position Psc of the
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STEP161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STEP170に分岐する。 When ΔPsc is less than ΔPsc_sc and the coupling sleeve and the synchronizer ring are not yet in contact, the process proceeds to STEP 161, and ΔPsc exceeds ΔPsc_sc, and the coupling sleeve and the synchronizer ring are in contact with each other. If so, branch to STEP170.
STEP161はMode1による処理であり、VPOLE_sc算出部54は、VPOL_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50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、STEP170はMode2による処理であり、VPOLE_sc算出部54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50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。
Further,
そして、STEP171で、目標位置算出部52は、Psc_scをシフトアーム11のシフト方向目標位置Psc_cmdに設定してSTEP130に進み、『回転同期動作時目標値算出』処理を終了する。
In
一方、STEP124でシフトアーム11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、STEP140に分岐する。そして、STEP140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。
On the other hand, when the shift direction position Psc of the
STEP140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、STEP150に分岐して、制御装置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、STEP142に進む。一方、STEP140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、STEP141に進み、制御装置1はモード3移行フラグF_mode2to3をリセット(F_mode2to3=0)してSTEP142に進む。
When the
そして、STEP142で、シフトコントローラ50のVPOLE_sc算出部54は、VPOLE_scをVPOLE_sc3(=-0.7)に設定し、次のSTEP143で目標位置算出部52は、シフトアーム11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50の外乱抑制能力を高め、シフトアーム11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、STEP143からSTEP130に進んで、制御装置1は『回転同期動作時目標値算出』処理を終了する。
In
次に、図22は、図15のSTEP3における『クラッチ制御』のフローチャートである。制御装置1は、先ず、STEP190で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。
Next, FIG. 22 is a flowchart of “clutch control” in
そして、現在のギヤ選択位置NGEARがギヤ選択目標値NGEAR_cmdと一致していないとき、すなわち変速機80が変速中(シフト/セレクト動作中)であったときには、STEP191に進み、制御装置1は、変速動作基準タイマの計時時間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。
When the current gear selection position NGEAR does not coincide with the gear selection target value NGEAR_cmd, that is, when the
変速動作基準タイマの計時時間tm_shiftがクラッチOFF完了時間TM_CLOFF未満であり、クラッチ82がOFF動作中であるときは、STEP191からSTEP192に進み、制御装置1はクラッチ滑り率目標値SR_cmdを100%に設定する。そして、STEP193に進んで『滑り率制御』を行ない、STEP194に進んで『クラッチ制御』を終了する。
When the time tm_shift of the shift operation reference timer is less than the clutch OFF completion time TM_CLOFF and the clutch 82 is in the OFF operation, the process proceeds from STEP 191 to STEP 192, and the
一方、STEP191で変速動作基準タイマの計時時間tm_shiftがクラッチOFF時間TM_CLOFFを超え、クラッチOFF動作が完了していたときには、STEP210に分岐し、制御装置1は、変速動作基準タイマの計時時間tm_shiftが変速時間TM_SCHGを超えているか否かを判断する。そして、変速動作基準タイマの計時時間tm_shiftが変速時間TM_SCHGを超え、変速機80のシフト/セレクト動作が終了していると判断できるときはSTEP220に分岐して、制御装置1はクラッチ滑り率SR_cmdを0%に設定する。そして、STEP193に進んで『滑り率制御』を行ない、STEP194に進んで『クラッチ制御』を終了する。
On the other hand, when the time tm_shift of the shift operation reference timer exceeds the clutch OFF time TM_CLOFF in STEP 191 and the clutch OFF operation is completed, the process branches to STEP 210, and the
一方、STEP190で現在のギヤ選択位置NGEARがギヤ選択目標値NGEAR_cmdと一致しており、変速機80の変速操作が完了してときには、STEP190からSTEP200に分岐する。そして、制御装置1は、図示した「Udrv,VP/SR_cmd_drマップ」に駆動力インデックスUdrvと車両の車速VPとを適用して、走行時目標滑り率SR_cmd_drを取得する。
On the other hand, when the current gear selection position NGEAR coincides with the gear selection target value NGEAR_cmd in STEP 190 and the transmission operation of the
続くSTEP201で、制御装置1は目標滑り率SR_cmdに走行時目標滑り率SR_cmd_drを設定し、STEP193に進んで『滑り率制御』を行ない、STEP194に進んで『クラッチ制御』を終了する。
In subsequent STEP 201, the
次に、制御装置1は、『滑り率制御』を行なうために、図23に示した構成を備えている。図23を参照して、滑り率コントローラ60は、クラッチ用アクチュエータ16(図1参照)とクラッチ82とからなるクラッチ機構61を制御対象とし、クラッチ機構61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、クラッチ用アクチュエータ16により変更されるクラッチ82のクラッチストロークPclを決定する。
Next, the
ここで、クラッチストロークPclに応じてクラッチ82のおけるクラッチ板(図示しない)間の滑り率SRが変化し、エンジン81(図1参照)からクラッチ82を介して入力軸5に伝達される駆動力が増減する。そのため、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。
Here, the slip ratio SR between the clutch plates (not shown) of the clutch 82 changes according to the clutch stroke Pcl, and the driving force transmitted from the engine 81 (see FIG. 1) to the
滑り率コントローラ60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62と、応答指定型制御を用いてクラッチ機構61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63とを備えている。
The
応答指定制御部63は、クラッチ機構61を以下の式(30)によりモデル化して扱い、等価制御入力Ueq_srを算出する等価制御入力算出部67、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64、切換関数σ_srの値を算出する切換関数値算出部65、到達則入力Urch_srを算出する到達則入力算出部66、及び等価制御入力Ueq_srと到達則入力Urch_srとを加算して、クラッチストロークPclを算出する加算器68を備えている。
The response
但し、a1_sr(k),b1_sr(k),c1_sr(k):k番目の制御サイクルにおけるモデルパラメータ。
However, a1_sr (k), b1_sr (k), c1_sr (k): model parameters in the kth control cycle.
目標値フィルタ62は、クラッチ回転数目標値NC_cmdに対して、以下の式(31)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。
The
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_sr:目標値フィルタ係数。
Where k: number of control cycles, NC_cmd_f (k): filtering target value in the kth control cycle, POLE_F_sr: target value filter coefficient.
上記式(31)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_sr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。 The above equation (31) is a first-order lag filter, and the filtering target value NC_cmd_f is a value that converges to the changed clutch rotational speed target value NC_cmd with a response delay when the clutch rotational speed target value NC_cmd changes. Become. The degree of response delay of the filtering target value NC_cmd_f with respect to the clutch rotational speed target value NC_cmd changes according to the set value of the target value filter coefficient POLE_F_sr. When the clutch rotational speed target value NC_cmd is constant, the filtering target value NC_cmd_f is equal to the clutch rotational speed target value NC_cmd.
切換関数値算出部65は、減算器64により以下の式(32)で算出される偏差Enc_srから、以下の式(33)により、切換関数値σ_srを算出する。
The switching function
但し、σ_sr(k):k番目の制御サイクルにおける切換関数値、POLE_sr:切換関数設定パラメータ(−1<POLE_sr<0)。
Where σ_sr (k): switching function value in the kth control cycle, POLE_sr: switching function setting parameter (−1 <POLE_sr <0).
等価制御入力算出部64は、以下の式(34)により等価制御入力Ueq_srを算出する。式(34)は、σ_sr(k+1)=σ_sr(k)とおいて、上記式(33),式(30),式(31)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_sr(k)として算出するものである。
The equivalent control
但し、POLE_sr:切換関数設定パラメータ(−1<POLE_sr<0)、a1_sr(k),b1_sr(k),c1_sr(k):k番目の制御サイクルにおけるモデルパラメータ。
Where POLE_sr: switching function setting parameter (-1 <POLE_sr <0), a1_sr (k), b1_sr (k), c1_sr (k): model parameters in the kth control cycle.
到達則入力算出部66は、以下の式(35)により到達則入力Urch_sr(k)を算出する。到達則入力Urch_sr(k)は、偏差状態量(Enc_sr(k),Enc_sr(k-1))を、切換関数σ_srを0(σ_sr(k)=0)とした切換直線に載せるための入力である。
The reaching law
但し、Urch_sr(k):k番目の制御サイクルにおける到達則入力、Krch_sr:フィードバックゲイン。
Where Urch_sr (k): reaching law input in the k-th control cycle, and Krch_sr: feedback gain.
そして、加算器68は、以下の式(36)により、クラッチ機構61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。
Then, the
ここで、以下の式(37)に示したように、切換関数設定パラメータPOLE_sr(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)の絶対値は、目標フィルタ係数POLE_F_sr(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される。
Here, as shown in the following equation (37), the absolute value of the switching function setting parameter POLE_sr (the calculation coefficient that determines the convergence speed of the deviation between the filtering target value NC_cmd_f and the actual clutch rotational speed NC) is the target value. It is set to a value smaller than the absolute value of the filter coefficient POLE_F_sr (calculation coefficient for determining the convergence speed of the filtering target value NC_cmd_f to the clutch rotational speed target value NC_cmd in the filtering calculation).
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_sr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_sr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。
As a result, the follow-up speed of the clutch rotational speed NC when the clutch rotational speed target value NC_cmd changes can be specified by relatively reducing the influence of the switching function setting parameter POLE_sr. Therefore, by setting the target filter coefficient POLE_F_sr, it is possible to more accurately specify the follow-up speed of the clutch rotational speed NC with respect to the change in the clutch rotational speed target value NC_cmd.
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(33)における切換関数設定パラメータPOLE_srにより設定することができる。 When the clutch rotational speed target value NC_cmd is constant, the filtering target value NC_cmd_f and the clutch rotational speed target value NC_cmd are equal. The convergence behavior of the deviation (NC-NC_cmd) from the clutch rotational speed target value NC_cmd when disturbance occurs in this state and the clutch rotational speed NC changes is set by the switching function setting parameter POLE_sr in the above equation (33). can do.
したがって、滑り率コントローラ60によれば、上記式(31)における目標フィルタ係数POLE_F_srの設定により、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(33)における切換関数設定パラメータPOLE_sr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。
Therefore, according to the
また、同定器70は、上記式(30)によるモデル化誤差の影響を抑制するために、滑り率コントローラ60の制御サイクル毎にクラッチ機構61のモデルパラメータ(a1_sr,b1_sr,c1_sr)を修正する処理を実行する。
In addition, the
同定器70は、以下の式(38)〜式(46)により、上記式(30)のモデルパラメータ(a1_sr,b1_sr,c1_sr)を算出する。以下の式(38)で定義したベクトルζ_srと、以下の式(39)で定義したベクトルθ_srにより、上記式(30)は、以下の式(40)の形で表すことができる。
The
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。
However, NC_hat (k): Estimated value of clutch rotational speed in the k-th control cycle.
同定器70は、先ず、上記式(40)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_srを、上記式(30)のモデル化誤差を表すものとして、以下の式(41)により算出する(以下、偏差e_id_srを同定誤差e_id_srという)。
First, the
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。
However, e_id (k): deviation between the estimated clutch rotational speed NC_hat (k) and the actual clutch rotational speed NC (k) in the k-th control cycle.
また、同定器70は、以下の式(42)の漸化式により3次の正方行列である「P_sr」を算出し、以下の式(43)により同定誤差e_id_sr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_sr」を算出する。
Further, the
但し、I:単位行列、λ_sr1,λ_sr2:同定重みパラメータ。
Where I: unit matrix, λ_sr 1 , λ_sr 2 : identification weight parameters.
そして、同定器70は、以下の式(44)で定義した所定の基準パラメータθbase_sr
と、上記式(43)により算出したKP_srと、上記式(41)により算出したe_id_sr
とにより、以下の式(44)からパラメータ補正値dθ_srを算出する。
Then, the
And KP_sr calculated by the above equation (43) and e_id_sr calculated by the above equation (41)
Thus, the parameter correction value dθ_sr is calculated from the following equation (44).
そして、同定器70は、以下の式(46)により、新たなモデルパラメータθ_srT(k)=[a1_sr(k) b1_sr(k) c1_sr(k)]を算出する。
Then, the
次に、図24は、図22のSTEP193における『滑り率制御』のフローチャートである。制御装置1は、先ず、STEP230で以下の式(47)によりクラッチ回転数目標値NC_cmdを算出する。
Next, FIG. 24 is a flowchart of “slip rate control” in STEP 193 of FIG. First, at
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エンジン回転数、SR_cmd:目標滑り率。
However, NC_cmd (k): clutch rotational speed target value in the kth control cycle, NE (k): engine rotational speed in the kth control cycle, SR_cmd: target slip ratio.
続くSTEP231〜STEP234及びSTEP240は、同定器70によるクラッチ機構61のモデルパラメータa1_sr,b1_sr,c1_srの同定処理である。同定器70は、STEP231で、図示したNC/a1base_sr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_sr(k)を取得し、また、図示したPcl/b1base_srマップにクラッチ位置Pclを適用して基準パラメータb1base_sr(k)を取得する。
Subsequent STEP 231 to STEP 234 and STEP 240 are identification processes of the model parameters a1_sr, b1_sr, and c1_sr of the
そして、次のSTEP232でクラッチストロークPclがクラッチOFF位置Pcloffを超えておらず、クラッチ82がOFF状態にないと判断できるときは、STEP233に進み、同定器70は上記式(45)によりモデルパラメータの補正値dθ_sr(k)を算出してSTEP234に進む。
If the clutch stroke Pcl does not exceed the clutch OFF position Pcloff in the next STEP 232 and it can be determined that the clutch 82 is not in the OFF state, the process proceeds to STEP 233 and the
一方、STEP232でクラッチストロークPclがクラッチOFF位置Pcloffを越えており、クラッチ82がOFF状態にあると判断できるときには、STEP240に分岐し、同定器70はモデルパラメータの補正値dθ_srを更新しない。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_srが増大することを防止している。
On the other hand, when the clutch stroke Pcl exceeds the clutch OFF position Pcloff in STEP 232 and it can be determined that the clutch 82 is in the OFF state, the process branches to STEP 240, and the
続くSTEP234で、同定器70は、上記式(46)により、モデルパラメータの同定値(a1_sr(k),b1_sr(k),c1_sr(k))を算出する。また、STEP235で、滑り率コントローラ60は、減算器64、切換関数値算出部65、到達則入力算出部66、等価制御入力算出部67、及び加算器68により、上記式(31)〜式(36)の演算を実行して、クラッチ機構61に対するクラッチストロークの制御入力値Pcl(k)を決定してSTEP236に進み、『滑り率制御』の処理を終了する。
In subsequent STEP 234, the
なお、セレクトコントローラ51の他の実施の形態として、図25に示したように、シフトアーム11の位置Pslに応じて、上記式(1)におけるモデルパラメータa1_sl,a2_sl,b1_sl,b2_slの基準値を設定するパラメータスケジューラ58を備えてもよい。
As another embodiment of the
パラメータスケジューラ58は、図26に示した「Psl/a1_sl,a2_sl,b1_slb,b2_slbマップ」に、シフトアーム11の位置Pslを適用して、Pslに対応したモデルパラメータa1_sl,a2_sl,b1_slb,b2_slbのスケジュール値を取得する。なお、「Psl/a1_sl,a2_sl,b1_slb,b2_slbマップ」のデータは、予めメモリ(図示しない)に記憶されている。
The
ここで、図2(a)を参照して、シフトアーム11のセレクト方向の移動は、実際にはシフト/セレクト軸20の回転をクランク機構(図示しない)を介してほぼ直線的な移動に変換するものである。そのため、クランク機構の構成により、シフトアーム11の有効慣性が変化する。そこで、シフトアーム11の位置Pslに応じてモデルパラメータを変更することによって、モデル化誤差を縮小することができる。
Here, referring to FIG. 2A, the movement of the
そして、部分パラメータ同定器57は、以下の式(48)で定義した同定モデルパラメータの基準値θbase_sl(k)を、以下の式(49),式(50)で定義したdθ_sl(k)を用いて以下の式(51)により補正して、各制御サイクルにおける同定モデルパラメータb1_sl(k),b2_sl(k),c1_sl(k)を算出する。
なお、パラメータスケジューラ58により、シフトアーム11のセレクト方向の位置Pslに応じて非同定パラメータa1_sl,a2_slを設定する機能が、本発明の非同定パラメータ変更手段に相当する。また、パラメータスケジューラ58により、シフトアーム11のセレクト方向の位置Pslに応じて同定モデルパラメータの基準値b1_slb,b2_slbを設定する機能が、本発明の同定パラメータ基準値設定手段に相当する。
The function of setting the non-identification parameters a1_sl and a2_sl by the
なお、本実施の形態においては、上記式(1)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。 In the present embodiment, among the model parameters a1_sl, a2_sl, b1_sl, b2_sl, c1_sl in the above equation (1), b1_sl, b2_sl, c1_sl are used as identification model parameters, and a1_sl, a2_sl are used as non-identification model parameters. However, the selection of the identification model parameter is not limited to this, and it is only necessary to select the identification model parameter that has high linkage with the change in dynamic characteristics of the selection mechanism in accordance with the transmission specifications.
また、本実施の形態においては、シフトコントローラ50とセレクトコントローラ51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。また、応答指定型制御以外の制御方法を用いてもよい。
Further, in the present embodiment, the
1…制御装置、2…同期機構、4…出力軸、5…入力軸、10…シフトフォーク、11…シフトアーム、12…セレクト用モータ、13…シフト用モータ、20…シフト/セレクト軸、21…シフトピース、22…カップリングスリーブ、23…シンクロナイザリング、40…セレクト機構、50…シフトコントローラ、51…セレクトコントローラ、52…目標位置算出部、57…部分パラメータ同定器、58…パラメータスケジューラ、60…滑り率コントローラ、61…クラッチ機構
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記変速機のセレクト機構をモデル化した、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現し、位置成分項及び制御入力成分項の係数と外乱成分項をモデルパラメータとするモデル式を用いて、前記モデルパラメータのうちで同定の対象としない非同定モデルパラメータに係る成分項からなる式を出力とする仮想プラントの出力と、前記モデルパラメータのうちで同定の対象とする同定モデルパラメータに係る成分項からなる前記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部分パラメータ同定手段を備え、
前記セレクトコントローラは、前記部分パラメータ同定手段により同定された同定モデルパラメータと前記非同定モデルパラメータとを用いて、前記セレクト用アクチュエータに対する制御入力を決定することを特徴とする変速機の制御装置。 Controlling the operation of a select actuator that moves in the select direction a shift arm that is provided in the transmission, performs a select operation and a shift operation, and is displaced from the neutral position by the shift operation to establish each predetermined shift stage, In a transmission control device including a select controller for positioning a shift arm at a selection position of each shift stage,
Modeling the transmission select mechanism, the position of the shift arm in the select direction for each predetermined control cycle, the position component term related to the position of the shift arm in the select direction in the previous control cycle, and the previous control Using a model equation that expresses a control input component term related to a control input to the selection actuator in a cycle and a disturbance component term, and uses a coefficient of the position component term and the control input component term and the disturbance component term as model parameters. Among the model parameters, the output of the virtual plant that outputs an expression composed of the component terms related to the non-identified model parameters not to be identified, and the components related to the identified model parameters to be identified among the model parameters The identification model so that the difference from the output of the model formula of the virtual plant Comprising a partial parameter identifier means for identifying parameters,
The transmission controller according to claim 1, wherein the selection controller determines a control input to the selection actuator using the identification model parameter identified by the partial parameter identification unit and the non-identification model parameter.
前記部分パラメータ同定器は、前記同定パラメータ基準値を、前記仮想プラントの出力と前記仮想プラントのモデル式との差に応じて補正することによって、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1から請求項4のうちいずれか1項記載の変速機の制御装置。 An identification parameter reference value setting means for setting a reference value of the identification model parameter according to a position of the shift arm;
The partial parameter identifier identifies the identification model parameter by correcting the identification parameter reference value according to a difference between an output of the virtual plant and a model formula of the virtual plant. The transmission control device according to any one of claims 1 to 4.
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