(57)【要約】【課題】システム制御を簡素化することができ、省エネに適している無段変速機のサーボポンプの流量制御方法および流量制御装置を提供すること。【解決手段】無段変速機１の変速比を油圧アクチュエータ１１，１４に供給される作動油により制御する。作動油の流量をサーボポンプ１５，１６により制御する。サーボポンプ１５，１６のサーボアンプ１９，２１への入力電圧Ｖset,P 、Ｖset,S を入力とする状態変数モデルを用いてサーボポンプシステムを構築する。プライマリープーリおよびセカンダリープーリの各油圧アクチュエータに供給されるプライマリー流量ＱP およびセカンダリー流量ＱS が目標流量ＱP,R 、ＱS,R になるように状態フィードバック制御する。【選択図】図１
2008240894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段変速機の変速比が、油圧アクチュエータに供給される作動油により制御され、
油圧アクチュエータに供給される作動油の流量が、電動モータによって駆動されるサーボポンプにより制御され、
上記電動モータのサーボアンプへの入力電圧または当該入力電圧とは線形な関係を持つ状態量を入力とするサーボポンプシステムの状態変数モデルの状態変数を用いて、油圧アクチュエータに供給される作動油の流量が目標流量になるように状態フィードバック制御することを特徴とする無段変速機のサーボポンプの流量制御方法。
【請求項２】
請求項１において、状態変数モデルを用いてオブザーバを構成し、オブザーバによって状態変数を推定するようにしていることを特徴とする無段変速機のサーボポンプの流量制御方法。
【請求項３】
入力回転要素、出力回転要素、並びに入力回転要素および出力回転要素間に動力を伝達する動力伝達要素を含み、入力回転要素および出力回転要素のそれぞれの、動力伝達要素との接触径を油圧アクチュエータにより変化させることで変速比を無段階で変更可能な無段変速機と、
上記油圧アクチュエータに作動油を供給するために電動モータによって駆動されるサーボポンプと、
このサーボポンプを制御するコントローラと、を備え、
このコントローラは、上記電動モータのサーボアンプへの入力電圧または当該入力電圧とは線形な関係を持つ状態量を入力とするサーボポンプシステムの状態変数モデルの状態変数を用いて、油圧アクチュエータに供給される作動油の流量が目標流量になるように状態フィードバック制御する機能を有することを特徴とする無段変速機のサーボポンプの流量制御装置。
【請求項４】
請求項３において、上記コントローラは、状態変数モデルを用いて構成されたオブザーバを含み、オブザーバは状態変数を推定することを特徴とする無段変速機のサーボポンプの流量制御装置。
【請求項５】
請求項３又は４において、上記入力回転要素は可変径のプライマリープーリであり、
上記出力回転要素は可変径のセカンダリープーリであり、
上記動力伝達要素は、プライマリープーリおよびセカンダリープーリに巻き掛けられたベルトまたはチェーンであり、
上記油圧アクチュエータは、プライマリープーリの、動力伝達要素との接触径を変化させるための第１の油圧アクチュエータと、セカンダリープーリの、動力伝達要素との接触径を変化させるための第２の油圧アクチュエータと、を含み、
上記サーボポンプは、第１のサーボポンプと、第２のサーボポンプと、を含み、
第１の油圧アクチュエータに供給される作動油の流量であるプライマリー流量は、第１のサーボポンプが吐出する流量であり、
第２の油圧アクチュエータに供給される作動油の流量であるセカンダリー流量は、第２のサーボポンプが吐出する流量から第１のサーボポンプが吐出する流量を減じた流量であることを特徴とする無段変速機のサーボポンプの流量制御装置。
【請求項６】
請求項５において、上記第２のサーボポンプと第２の油圧アクチュエータとを接続する油路の途中部に分岐部が設けられ、
上記第１のサーボポンプは、上記分岐部と第１の油圧アクチュエータとを接続する油路に配置されていることを特徴とする無段変速機のサーボポンプの流量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両の無段変速機において、変速比変更のためのサーボポンプの流量を制御する流量制御方法および流量制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ベルト式ＣＶＴの変速装置として、特許文献１に提案されている装置がある。
この種の装置では、プライマリープーリおよびセカンダリープーリの有効径をそれぞれ変更するための一対の油圧アクチュエータを設けている。プライマリープーリのクランプ力を生起する油圧アクチュエータの油圧を制御するためのコントロールバルブを設け、また、セカンダリープーリのクランプ力を生起する油圧アクチュエータの油圧を制御するためのリリーフ弁を設けている。
【特許文献１】特許第２６０６３５０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の一般的な制御では、ＣＶＴの変速比に関連する油圧アクチュエータに対して供給される圧力を所要の値に設定するためのバルブを用いる一方、油圧アクチュエータに作動油を供給するための油圧ポンプは、車両のエンジンに連結されていた。
その油圧ポンプは、あらゆる条件のもとにおいて、十分な圧力を確保するようにされている。このため、エネルギロスが大きく、省エネ上、好ましくなかった。
【０００４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、システム制御を簡素化することができ、省エネに適している無段変速機のサーボポンプの流量制御方法および流量制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願発明者は、無段変速機の制御にサーボポンプシステムの適用が可能であることに着目した。すなわち、油圧アクチュエータに必要とされる圧力が、サーボポンプにより油圧アクチュエータに供給される流量によって設定できるという知見を得た。
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、無段変速機の変速比が、油圧アクチュエータに供給される作動油により制御され、油圧アクチュエータに供給される作動油の流量が、電動モータによって駆動されるサーボポンプにより制御され、上記電動モータのサーボアンプへの入力電圧または当該入力電圧とは線形な関係を持つ状態量を入力とするサーボポンプシステムの状態変数モデルの状態変数を用いて、油圧アクチュエータに供給される作動油の流量が目標流量になるように状態フィードバック制御することを特徴とする無段変速機のサーボポンプの流量制御方法を提供する（請求項１）。
【０００６】
電動モータによってサーボポンプが駆動され、そのサーボポンプの流量は、電動モータの回転速度ｗに比例する。具体的には、サーボポンプの流量Ｑは、サーボポンプの行程容積をＤV とし、サーボポンプの容量効率をηV として、下記式（１）で表される。
Ｑ＝ＤV ・ｗ・ηV               …（１）
電動モータの回転速度ｗは、例えば、電動モータのサーボアンプに入力される入力電圧Ｖset によって設定される。その電動モータの回転速度ｗは、実験またはモータ・インバータの詳細モデルを用いた解析によって得られる定数Ｋを用いて、下記式（２）のように二次の関数により表現される。
【０００７】
ｗ（ｓ）＝Ｋ・〔１／（ａ・ｓ2 ＋ｂ・ｓ＋１）〕・Ｖset     …（２）
式（１）および式（２）により、
Ｑ＝Ｇ・〔１／（ａ・ｓ2 ＋ｂ・ｓ＋１）〕・Ｖset           …（３）
ただし、Ｇ＝ＤV ・ηV ・Ｋ                        …（４）
そして、状態空間式は、下記式（５−１）、（５−２）で表される。
【０００８】
【数１】
2008240894.tif 000003
ここで、入力ベクトルｕは、ｕ＝Ｖset であり、出力ベクトルｙは、ｙ＝Ｑであり、
状態変数ベクトルｘは、ｘ＝〔Ｑ  ｄＱ／ｄｔ〕T である。
これにより、サーボポンプの状態変数モデルを作成し、状態フィードバックを用いることにより、流量制御の安定性を向上することができる。すなわち、状態フィードバックでは、プラントの内部状態を利用することで見かけ上の動的要素を引き出すことができ、これにより、動的補償を実現することができる。その結果、流量制御の安定性を確保することができる。
【０００９】
また、状態フィードバックの極の位置の設定により、流量制御の応答性を向上することができる。すなわち、閉ループシステムの極は、状態変数の一定の線形組み合わせを使用することにより、複素平面上の任意の望ましい位置に配置することが可能である。
さらに、従来用いていたバルブや圧力センサを廃止でき、油圧回路を簡素化することができる。また、サーボポンプは、必要に応じて作動して、要求される流量を過不足なく供給すればよいので、省エネを図ることができる。
【００１０】
上記の入力電圧とは線形な関係を持つ状態量としては、例えば電動モータの駆動電流がある。
また、状態変数モデルを用いてオブザーバを構成し、オブザーバによって状態変数を推定するようにしている場合（請求項２）には、状態変数の推定精度を有効に向上させることができ、その結果、状態フィードバックによるサーボ系の良好な設計が可能となる。また、オブザーバを併合した状態フィードバックシステムでは、状態フィードバック制御設計とオブザーバ制御設計を独立して行えるという利点がある（すなわち、オブザーバ設計の分離性）。
【００１１】
また、本発明は、入力回転要素、出力回転要素、並びに入力回転要素および出力回転要素間に動力を伝達する動力伝達要素を含み、入力回転要素および出力回転要素のそれぞれの、動力伝達要素との接触径を油圧アクチュエータにより変化させることで変速比を無段階で変更可能な無段変速機と、上記油圧アクチュエータに作動油を供給するために電動モータによって駆動されるサーボポンプと、このサーボポンプを制御するコントローラと、を備え、このコントローラは、上記電動モータのサーボアンプへの入力電圧または当該入力電圧とは線形な関係を持つ状態量を入力とするサーボポンプシステムの状態変数モデルの状態変数を用いて、油圧アクチュエータに供給される作動油の流量が目標流量になるように状態フィードバック制御する機能を有することを特徴とする無段変速機のサーボポンプの流量制御装置を提供する（請求項３）。
【００１２】
この場合、流量制御の安定性、応答性を向上することができる。また、従来、用いていたバルブを廃止でき、油圧回路を簡素化することができる。また、サーボポンプは、必要に応じて作動して、要求される流量を過不足なく供給すればよいので、省エネを図ることができる。例えば、安定した状況下で油圧回路の漏れ等を無視できる場合には、サーボポンプを停止させておくことも可能である。
７上記制御装置において、上記コントローラは、状態変数モデルを用いて構成されたオブザーバを含み、オブザーバは状態変数を推定する場合（請求項４）には、状態変数の推定精度を有効に向上させることができ、その結果、状態フィードバックによるサーボ系の良好な設計が可能となる。また、オブザーバを併合した状態フィードバックシステムでは、オブザーバ設計を状態フィードバック設計から分離して行える。
【００１３】
また、上記入力回転要素は可変径のプライマリープーリ(6) であり、上記出力回転要素は可変径のセカンダリープーリ(7) であり、上記動力伝達要素は、プライマリープーリおよびセカンダリープーリに巻き掛けられたベルト(8) またはチェーンであり、上記油圧アクチュエータは、プライマリープーリの、動力伝達要素との接触径を変化させるための第１の油圧アクチュエータ(11)と、セカンダリープーリの、動力伝達要素との接触径を変化させるための第２の油圧アクチュエータ(14)と、を含み、上記サーボポンプは、第１のサーボポンプ(15)と、第２のサーボポンプ(16)と、を含み、第１の油圧アクチュエータに供給される作動油の流量であるプライマリー流量（ＱP ）は、第１のサーボポンプが吐出する流量であり、第２の油圧アクチュエータに供給される作動油の流量であるセカンダリー流量（ＱS ）は、第２のサーボポンプが吐出する流量から第１のサーボポンプが吐出する流量を減じた流量（ＱS ＝ＱSP−ＱP ）である場合がある（請求項５）。
【００１４】
この場合、第２のサーボポンプは、第１および第２の油圧アクチュエータの双方に作用して、プライマリープーリおよびセカンダリープーリにおいて、ベルト等に対するクランプ力を制御する。また、第１のサーボポンプは、第１および第２の油圧アクチュエータ間の差圧を調整することにより、無段変速機の変速比を制御する。
サーボポンプのシステムは、純粋な油圧システムとしてみた場合、多入力多出力（MIMO）の線形モデルとして近似される。すなわち、
【００１５】
【数２】
2008240894.tif 000004
ただし、式（６−１）において、各係数ａP ，ｂP ，ＧP は、第１のサーボポンプにおいて、式（３）に対応する係数であり、各係数ａS ，ｂS ，ＧS は、第２のサーボポンプにおいて、式（３）に対応する係数である。
【００１６】
また、状態変数ベクトルｘ、入力ベクトルｕおよび出力ベクトルｙは、それぞれ、下記の式（７−１）、（７−２）および（７−３）で表される。
ｘ＝〔ＱP   ｄＱP ／ｄｔ  ＱSP  ｄＱSP／ｄｔ〕T       …（７−１）
ｕ＝〔Ｖset,S   Ｖset,P 〕T                           …（７−２）
ｙ＝〔ＱP   ＱS 〕T                                   …（７−３）
そして、上記の式（６−１）、（６−２）にて得られるプラントの状態変数モデルを、原則的に用いてオブザーバを構成することが可能となる。また、システムの極の位置としては、実機を用いたシミュレーションテストにより、システムの十分な安定性および十分な動特性（目標値追従に関する過渡応答等）が得られるような位置に決定されることが好ましい。ただし、無段変速機の制御に用いるには、油圧アクチュエータの応答性が無段変速機の応答性と比較して、格段に高速であることが必要である。
【００１７】
また、上記第２のサーボポンプと第２の油圧アクチュエータとを接続する油路の途中部に分岐部が設けられ、上記第１のサーボポンプは、上記分岐部と第１の油圧アクチュエータとを接続する油路に配置されている場合がある（請求項６）。これにより、プライマリー流量を第１のサーボポンプが吐出する流量とし、セカンダリー流量は、第２のサーボポンプが吐出する流量から第１のサーボポンプが吐出する流量とすることが実質的に可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るサーボポンプの流量制御方法および流量制御装置が適用された無段変速機を搭載した車両の模式図である。
無段変速機１は、エンジン２の出力軸にトルク伝達可能に連結された入力軸３と、駆動輪５０にギヤ列４を介してトルク伝達可能に連結された出力軸５と、入力軸３に同行回転可能に設けられた入力回転要素としての可変径のプライマリープーリ６と、出力軸５と同行回転可能に設けられた出力回転要素としての可変径のセカンダリープーリ７と、プライマリープーリ６およびセカンダリープーリ７に巻き掛けられた動力伝達要素としてのベルト８とを備えている。ベルト８に代えて、チェーンを用いるものであってもよい。
【００１９】
プライマリープーリ６は、入力軸３と同行回転可能に設けられた固定シーブ９と可動シーブ１０とを備えている。入力軸３に対する固定シーブ９の軸方向移動が規制され、入力軸３に対する可動シーブ１０の軸方向移動は許容されている。固定シーブ９および可動シーブ１０の動力伝達面９ａ，１０ａ間に、ベルト８が動力伝達可能にクランプされている。可動シーブ１０の背面に第１の油圧アクチュエータ１１が設けられている。第１の油圧アクチュエータ１１の油室１１ａの油圧ＰP は、可動シーブ１０を固定シーブ９側へ付勢している。
【００２０】
セカンダリープーリ７は、出力軸５と同行回転可能に設けられた固定シーブ１２と可動シーブ１３とを備えている。固定シーブ１２は出力軸５対する軸方向移動が規制され、可動シーブ１３は出力軸５に対して軸方向移動可能とされている。固定シーブ１２および可動シーブ１３の動力伝達面１２ａ，１３ａ間に、ベルト８が動力伝達可能にクランプされている。可動シーブ１３の背面に第２の油圧アクチュエータ１４が設けられている。第２の油圧アクチュエータ１４の油室１４ａの油圧ＰS は、可動シーブ１３を固定シーブ１２側へ付勢している。
【００２１】
第１および第２のアクチュエータ１１，１４によって、プライマリープーリ６およびセカンダリープーリ７の、ベルト８との接触径Ｒ１およびＲ２を変化させることにより、無段変速機１の変速比を無段階で変更可能である。
また、無段変速機１は、第１のサーボポンプ１５と第２のサーボポンプ１６とを備えている。第１の油圧アクチュエータ１１に供給される作動油の流量であるプライマリー流量ＱP は、第１のサーボポンプ１５が吐出する流量に相当する。そこで、以下では、第１のサーボポンプ１５の流量についてもＱP で表す。
【００２２】
第２の油圧アクチュエータ１４に供給される作動油の流量であるセカンダリー流量ＱS は、第２のサーボポンプ１６が吐出する流量ＱSPから第１のサーボポンプ１５が吐出する流量ＱP を減じた流量である。すなわち、
ＱS ＝ＱSP−ＱP 
具体的には、第２のサーボポンプ１６と第２の油圧アクチュエータ１４とを接続する油路１７の途中部に分岐部１７ａが設けられ、この分岐部１７ａと第１の油圧アクチュエータ１１とを接続する油路１８に、第１のサーボポンプ１５が配置されている。第２のサーボポンプ１６の吸込側は油タンク５１に接続されている。
【００２３】
第１のサーボポンプ１５は、第１のサーボアンプ１９から電力供給を受ける第１の電動モータ２０（サーボモータ）によって駆動され、第２のサーボポンプ１６は、第２のサーボアンプ２１からの電力供給を受ける第２の電動モータ２２（サーボモータ）によって駆動されるようになっている。
無段変速機１のサーボポンプ１５，１６の流量を制御するためのコントローラ２３には、車両のエンジン２を含む駆動系を統括して制御しているメインコントローラ２４から、第１の油圧アクチュエータ１１に供給されるべき作動油の目標流量ＱP,R （プライマリー流量ＱP の目標値に相当）および第２の油圧アクチュエータ１４に供給されるべき作動油の目標流量ＱS,R （セカンダリー流量ＱS の目標値に相当）が与えられるようになっている。
【００２４】
コントローラ２３では、これらの目標流量ＱP,R および目標量ＱS,R に基づいて、第１のサーボアンプ１９への入力電圧Ｖset,P および第２のサーボアンプ２１への入力電圧Ｖset,S を操作することにより、プライマリー流量ＱP およびセカンダリー流量ＱS を制御する。
第２のサーボポンプ１６は、第１の油圧アクチュエータ１１および第２の油圧アクチュエータ１４の双方に作用して、プライマリープーリ６およびセカンダリープーリ７において、ベルト８に対するクランプ力を制御するように機能する。また、第１のサーボポンプ１５は、第１および第２の油圧アクチュエータ１１，１４間の差圧（ＰP −ＰS ）を調整することにより、無段変速機１の変速比を制御するように機能する。
【００２５】
無段変速機１と、第１および第２のサーボポンプ１５，１６と、コントローラ２３等とを含み、無段変速機１の変速比を変更するために両サーボポンプ１５，１６の流量を制御するサーボポンプシステム３０が構築されている。コントローラ２３には、後述する状態変数を推定するためのオブザーバ３４と、オブザーバ３４により推定された状態変数を用いて状態フィードバック制御する状態フィードバック制御部３５とが設けられている。
【００２６】
図２は、上記サーボポンプシステム３０を表すブロック図である。サーボポンプシステム３０は、制御対象であるプラント３１と、フィードフォワード制御部３２と、主フィードバック制御部３３と、オブザーバ３４と、現代制御理論に基づく状態フィードバック制御部３５とを備えている。
各サーボポンプ１５，１６の流量ＱP ，ＱSPは、それぞれ対応する電動モータ１９，２１の回転速度に比例する。各サーボアンプ１９，２１は、対応する電動モータ１９，２１に内蔵されている回転速度センサ２５，２６からの信号出力をフィードバックして速度制御（回転数制御）を実施している。また、サーボアンプ１９，２１は、対応する電動モータ１９，２１の駆動電流を検出する電流センサ（図示せず）からの信号出力をフィードバックして電動モータ１９，２１に対する制御電流を制御している。
【００２７】
各サーボポンプ１５，１６の流量ＱP ，ＱSPは、もともと電動モータ１９，２１に備えられている回転速度センサ２５，２６を用いて検出することができるので、別個に流量を検出するためのセンサを設ける必要がない。
主フィードバック制御部３３は、目標流量ｙr とオブザーバ３４からの出力ｙとの偏差（ｙr −ｙ）に、主フィードバックゲインＬ1 を乗算する主フィードバックゲイン乗算部３６を備えている。
【００２８】
オブザーバ３４は、原則的にプラント３１と等価の状態変数モデルを用いて構成され、入力ベクトルｕおよびプラント３１からの出力ベクトルｗ（電動モータの回転速度に相当）を入力し、状態変数ベクトルｘおよび出力ベクトルｙを推定し、これらを出力する。
状態フィードバック制御部３５は、オブザーバ３４によって推定された状態変数ベクトルｘに、所定の状態フィードバックゲイン（−Ｌ2 ）を乗算する状態フィードバックゲイン乗算部３７を備えている。
【００２９】
次いで、オブザーバ３４を構成するための、原則的な状態変数モデルについて説明する。
まず、サーボポンプの流量Ｑは、そのサーボポンプを駆動する電動モータの回転速度ｗに比例する。すなわち、サーボポンプの流量Ｑは、サーボポンプの行程容積をＤV とし、サーボポンプの容積効率をηV として、下記式（１）で表される。
【００３０】
Ｑ＝ＤV ・ｗ・ηV               …（１）
一方、電動モータの回転速度ｗは、電動モータのサーボアンプに入力される入力電圧Ｖset によって設定される。その電動モータ２０の回転速度ｗは、実験またはモータ・インバータの詳細モデルを用いた解析によって得られる定数Ｋを用いて、下記式（２）のように二次の関数により表現される。
【００３１】
ｗ（ｓ）＝Ｋ・〔１／（ａ・ｓ2 ＋ｂ・ｓ＋１）〕・Ｖset   …（２）
式（１）および式（２）により、
Ｑ＝Ｇ・〔１／（ａ・ｓ2 ＋ｂ・ｓ＋１）〕・Ｖset         …（３）
ただし、Ｇ＝ＤV ・ηV ・Ｋ                      …（４）
そして、状態空間式は、
【００３２】
【数１】
2008240894.tif 000005
ここで、入力ベクトルｕは、ｕ＝Ｖset であり、出力ベクトルｙは、ｙ＝Ｑであり、
状態変数ベクトルｘは、ｘ＝〔Ｑ  ｄＱ／ｄｔ〕T である。
図１の無段変速機１に適用されたサーボポンプシステム３０は、このシステムを純粋な油圧システムとしてみた場合、多入力多出力（MIMO）の線形モデルとして近似される。すなわち、
【００３３】
【数３】
2008240894.tif 000006
ただし、式（８−３）、式（８−４）において、各係数ａP ，ｂP ，ＧP は、第１のサーボポンプ１５において、式（３）に対応する係数であり、各係数ａS ，ｂS ，ＧS は、第２のサーボポンプ１６において、式（３）に対応する係数である。
【００３４】
また、状態変数ベクトルｘ、入力ベクトルｕおよび出力ベクトルｙは、それぞれ、下記の式（９−１）、（９−２）および（９−３）で表される。
ｘ＝〔ＱP   ｄＱP ／ｄｔ  ＱSP  ｄＱSP／ｄｔ〕T       …（９−１）
ｕ＝〔Ｖset,S   Ｖset,P 〕T                           …（９−２）
ｙ＝〔ＱP   ＱS 〕T                                   …（９−３）
各可変径プーリ６，７に、ベルト８に対するクランプ力を与えるクランピングポンプとして機能する第２のサーボポンプ１６の流量ＱSPを定数とした場合、変速ポンプとして機能する第１のサーボポンプ１５のサーボアンプ１９への入力電圧Ｖset,P の変化（電動モータ２０の回転速度の変化に相当）は、プライマリー流量ＱP およびセカンダリー流量ＱS の双方に影響を及ぼすことになる。
【００３５】
また、第１のサーボポンプ１５の流量に相当するプライマリー流量ＱP を定数とした場合、第２のサーボポンプ１６のサーボアンプ２１への入力電圧Ｖset,S の変化は、セカンダリー流量ＱS に影響を及ぼすが、プライマリー流量ＱP には影響を及ぼさないことになる。
上記のオブザーバ３４は、入力ｕと電動モータの回転速度ｗ（実測値または推定値）を用いて状態変数ベクトルｘおよび出力ベクトルｙを推定するものであり、原則として、状態方程式としての上記の式（８−１）および式（８−２）を用いて得られる状態変数モデルである。すなわち、オブザーバ３４のブロック図は、例えば、図３に示される。
【００３６】
ただし、入力ベクトルｕobs は、ｕobs ＝〔ｕ  ｗ〕T であり、各係数行列Ａobs ，Ｂobs ，Ｃobs についても、プラント３１の状態変数モデルとは次元が異なっている。
このようにしてサーボポンプシステム３０の状態変数モデルを作成し、状態フィードバックを用いることにより、流量制御の安定性を向上することができる。すなわち、状態フィードバックでは、プラント３１の内部状態を利用することで見かけ上の動的要素を引き出すことができ、これにより、動的補償を実現することができる。その結果、流量制御の安定性を確保することができる。
【００３７】
また、図２に示すシステムは、状態フィードバックとオブザーバを用いたレギュレータシステムであり、内部回路は、プラントの内部状態を常にゼロに維持するように制御し、外部回路は、サーボポンプで見られるようなレギュレーションの問題を防ぐためにプラントの出力を制御する。
また、状態フィードバックの極の位置の設定により、流量制御の応答性を向上することができる。すなわち、閉ループシステムの極は、状態変数の一定の線形組み合わせを使用することにより、複素平面上の任意の望ましい位置に配置することが可能である。
【００３８】
さらに、従来、用いていたバルブや圧力センサを廃止でき、油圧回路を簡素化することができる。また、各サーボポンプ１５，１６は、必要に応じて作動して、要求される流量を過不足なく供給すればよいので、省エネを図ることができる。例えば、安定した状況下で油圧回路の漏れ等を無視できる場合には、サーボポンプ１５，１６の少なくとも一方を停止させておくことも可能である。
【００３９】
また、状態変数モデルを用いてオブザーバ３４を構成し、オブザーバ３４によって状態変数を推定するようにしているので、状態変数の推定精度を有効に向上させることができ、その結果、状態フィードバックによるサーボ系の良好な設計が可能となる。また、オブザーバ３４を併合した状態フィードバックシステムでは、オブザーバ３４の設計を、状態フィードバック制御部３５の設計から独立して行えるという利点もある。
【００４０】
サーボポンプシステム３０の極の位置としては、テスト装置（実機であってもよいし、実機をモデル化したシミュレータであってもよい）を用いたシミュレーションテストにより、システムの十分な安定性および十分な動特性（目標値追従に関する過渡応答等）が得られるような位置に決定されることが好ましい。その応答は、アクチュエータ（本サーボポンプシステム３０では、サーボポンプ１５，１６に相当）の動特性を無視できるほど高速であることが必要である。
【００４１】
なお、上記の実施の形態では、電動モータ２０，２２の回転速度センサ２５，２６を用いていたが、電動モータ２０，２２に回転速度センサが設けられていない場合には、オブザーバ３４によって推定するようにしてもよい。
また、上記の実施の形態では、サーボポンプシステムの入力として、サーボアンプ１９，２１の入力電圧Ｖset,P ，Ｖset,S を用いたが、これに代えて、サーボアンプ１９，２１の入力電圧Ｖset,P ，Ｖset,S とは線形な関係を持つ状態量である、電動モータ２０，２２の駆動電流を用いてもよい。
【００４２】
また、上記の実施の形態では、無段変速機１がベルト伝動式の無段変速機である例に則して説明したが、これに限らず、入力回転要素が入力ディスクであり、出力回転要素が出力ディスクであり、動力伝達要素が入力ディスクと出力ディスクとの間に挟持されたローラである、いわゆるトロイダル型の無段変速機に適用するようにしてもよい。
その他、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことができる。
【実施例】
【００４３】
上記の実施の形態で示したサーボポンプシステム３０について、流量制御に関して十分な動特性が得られるまで、テストを実施し、閉ループシステムとしての極を望ましい位置に配置した。
その結果、得られた動特性を、図４〜図７に示す。図４はプライマリー流量ＱP は常時ゼロに維持され、セカンダリー流量ＱS にステップ応答が適用された。図５は、図４に対応する図であり、第１のサーボポンプ１５の電動モータ２０の回転速度と、第２のサーボポンプ１６の電動モータ２２の回転速度とを示している。
【００４４】
また、図６は、セカンダリー流量ＱS は常時ゼロに維持され、プライマリー流量ＱP にステップ応答が適用された。図７は、図６に対応する図であり、第１のサーボポンプ１５の電動モータ２０の回転速度と、第２のサーボポンプ１６の電動モータ２２の回転速度とを示している。
プライマリー流量ＱP の増大要求があるときに、クランピングポンプとしての第２のサーボポンプ１６は、第２の油圧アクチュエータ１４への流量を一定にするために、対応する電動モータ２２の回転速度を増している。
【００４５】
図４〜図７から、サーボポンプシステム３０の制御器が安定しており、多入力多出力システム（具体的には２入力２出力システム）として非干渉システムであることが実証された。また、その応答は、アクチュエータの動特性を無視するのに十分な速度を持つことが判明した。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施の形態に係るサーボポンプの流量制御方法および流量制御装置が適用された無段変速機を搭載した車両の模式図である。
【図２】サーボポンプシステムのブロック図である。
【図３】オブザーバのブロック図である。
【図４】流量の応答性を示す流量の変化図である。
【図５】電動モータの回転速度の変化図であり、図３の応答に対応している。
【図６】流量の応答性を示す流量の変化図である。
【図７】電動モータの回転速度の変化図であり、図５の応答に対応している。
【符号の説明】
【００４７】
１…無段変速機、２…エンジン、３…入力軸、５…出力軸、６…プライマリープーリ（入力回転要素）、７…セカンダリープーリ（出力回転要素）、８…ベルト（動力伝達要素）、１１…第１の油圧アクチュエータ、１４…第２の油圧アクチュエータ、１７…油路、１７ａ…分岐部、１８…油路、１９…第１のサーボアンプ、２０…第１の電動モータ、２１…第２のサーボアンプ、２２…第２の電動モータ、２３…コントローラ、３０…サーボポンプシステム、３１…プラント、３４…オブザーバ、３５…状態フィードバック制御部、３７…状態フィードバックゲイン乗算部、ＱP …プライマリー流量、第１のサーボポンプの流量、ＱP,R …（プライマリー流量の）目標流量、ＱS …セカンダリー流量、ＱS,R …（セカンダリー流量の）目標流量、ＱSP…第２のサーボポンプの流量、Ｖset,P …第１のサーボアンプへの入力電圧、Ｖset,S …第１のサーボアンプへの入力電圧、Ｒ１，Ｒ２…接触径、ｕ…入力ベクトル（入力）、ｘ…状態変数ベクトル、ｙ…出力ベクトル（出力）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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