JP2001132483A - スライディングモード制御装置 - Google Patents
スライディングモード制御装置Info
- Publication number
- JP2001132483A JP2001132483A JP31322199A JP31322199A JP2001132483A JP 2001132483 A JP2001132483 A JP 2001132483A JP 31322199 A JP31322199 A JP 31322199A JP 31322199 A JP31322199 A JP 31322199A JP 2001132483 A JP2001132483 A JP 2001132483A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control
- sliding mode
- hydraulic
- valve
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
御装置において動作不感帯による影響を低減したスライ
ディングモード制御を行なう。 【解決手段】カムシャフトのクランクシャフトに対する
回転位相を油圧制御する電磁切換弁のフィードバック補
正量(UDTY)を、スライディングモード制御によ
り、前記回転位相の目標開度と実角度との偏差であるエ
ラー量に比例する項を含んだ線形項制御量と、切換関数
Sを用いた非線形項制御量とを加算して算出しつつフィ
ードバック制御する構成とした。これにより、動作不感
帯に入ったときでも線形項制御量が与えられるので、制
御系が初期状態から適度な移動速度で切換線(S=0)
に導かれ、該切換線上をスライディングしながら目標角
度に収束する。
Description
等の制御量に対する動作不感帯を有した制御対象をスラ
イディングモード制御する装置に関する。
するカムシャフトの回転位相を切換弁による油圧制御に
よって連続的に可変制御する構成のバルブタイミング制
御装置として、特開平10−141022号公報に開示
されるようなベーン式バルブタイミング制御装置があ
る。
る筒状のハウジングの内周面に凹部を形成する一方、カ
ムシャフトに固定される羽車の羽部(ベーン)を前記凹
部に収容し、前記凹部内で前記羽部が移動できる範囲内
でカムシャフトがカムスプロケットに対して相対的に回
転できるよう構成する。
前後に区画して形成される一対の油圧室に対して相対的
に油を給排することで、前記羽部を前記凹部の中間位置
に保持させ、回転位相の連続的な可変制御を行わせる構
成となっており、前記一対の油圧室の油圧が目標の回転
位相が得られる油圧に調整されると、油圧通路を切換弁
で閉じて油の給排を停止させるよう構成されている。
な油圧制御システムでは、油圧室の油を給排する油圧通
路を切換弁で閉じて、定常時に吸・排気弁からの反力に
よる油圧室からの油洩れを防止するように、切換弁(ス
プール弁)の弁体の閉じ代を大きく設定している。この
ため、切換弁の制御量(電磁駆動式ではデューティ比
等)に対して前記油圧室の油量ひいては制御対象である
カムシャフトの回転位相が動作不感帯を有する。
ては、PID制御などが一般的に採用されるが、該PI
D制御だけでは前記不感帯に対して応答よくフィードバ
ック制御することが困難である。このため、PIDとは
別にディザー分を付加してディザー制御を行なうように
したものもあるが、エラー量に基づいてディザー分の付
加判定を行なう必要があって複雑な制御となり、ROM
やRAMの容量をとってしまい、また、部品毎の不感帯
幅のバラツキを小さくして制御精度を確保するために
は、部品の加工精度を上げなければならず、加工コスト
が増大していた。
るためには、油温や油圧に応じて油の粘性が変化するた
め、フィードバックゲインを可変に設定することが望ま
しいが、該設定のマッチングが容易でない。
スト性の高いフィードバック制御として、スライディン
グモード制御が注目されている。そこで、前記油圧制御
式のバルブタイミング制御装置にスライディングモード
制御を適用することが考えられ、教科書とおりにスライ
ディングモード制御を設計した場合には、前記油温や油
圧の変化などの外乱による影響は抑制できるが、前記不
感帯に対しては有効に機能せず、前記ディザーザー制御
の代替若しくは補助とはならないことが判明した。
てなされたもので、油圧制御システム等の制御量に対す
る動作不感帯を有した制御対象に対し、該不感帯による
応答性の低下を抑制したロバスト性の高いスライディン
グモード制御を実行できるようにすることを目的とす
る。
る発明は、制御量に対して動作不感帯を有する制御対象
を、スライディングモード制御する装置であって、制御
量の線形項を、制御対象の目標位置と実際の位置との偏
差の関数として設定したことを特徴とする。
ングモード制御における制御量の線形項が、制御対象の
目標位置と実際の位置との偏差の関数として設定され
る。
象の実際の位置が変化しないときでも目標位置と実際の
位置との間に偏差(≠0)を有するため、該偏差の関数
として設定される線形項によって、フィードバックゲイ
ンを切り換える切換線への移動速度が適度に与えられ、
以って、目標位置に応答性よく収束させることができ
る。
象は、油圧制御システムであることを特徴とする。請求
項2に係る発明によると、油圧制御システムに、本発明
にかかるスライディングモード制御が適用される。
作不感帯を有する油圧制御システムにおいて、該不感帯
による影響を抑制した応答性の良い制御が実行される。
また、請求項3に係る発明は、前記制御対象は、クラン
クシャフトに対するカムシャフトの回転位相を油圧制御
によって連続的に可変制御する構成であって、前記油圧
制御される油圧アクチュエータに対する油の給排を切換
弁によって選択的に制御することにより制御する構成の
内燃機関のバルブタイミング制御装置であることを特徴
とする。
内燃機関のバルブタイミング制御装置に、本発明にかか
るスライディングモード制御が適用される。
不感帯を有する油圧制御式の内燃機関のバルブタイミン
グ制御装置において、該不感帯による影響を抑制した応
答性の良い制御が実行される。
の線形項を、制御対象の目標位置と実際の位置との偏差
に比例する項と、制御対象の動作速度に比例する項とを
加算して設定したことを特徴とする。
ングモード制御における制御量の線形項が、制御対象の
目標位置と実際の位置との偏差に比例する項と、制御対
象の動作速度に比例する項とを加算して設定される。
位置との偏差に比例する項によって、前記の動作不感帯
に入ったときでも切換線への移動速度が適度に与えられ
る機能を有すると共に、動作不感帯から外れたときには
制御対象の動作速度に比例する項による切換線への移動
速度調整機能も加わって、より適切な移動速度に調整さ
れ、応答性がより向上する。
の線形項を、制御対象の目標位置と実際の位置との偏差
に比例する項のみで設定したことを特徴とする。
ングモード制御における制御量の線形項が、制御対象の
目標位置と実際の位置との偏差に比例する項のみによっ
て設定される。
との偏差に比例する項のみによって設定した場合でも、
動作不感帯に入ったときのみならず、動作不感帯から外
れたときでも切換線への移動速度が適度に与えられる機
能を有するので、スライディングモード制御を実現する
ことができ、上記(請求項4における)制御対象の動作
速度に比例する項を省略したことにより、制御(演算)
が簡易となってプログラム容量を節約できる。
する。図1〜図6は、実施形態における内燃機関のバル
ブタイミング制御装置の機構部分を示すものであり、吸
気バルブ側に適用したものを示す。
関のクランクシャフト(図示省略)によりタイミングチ
ェーンを介して回転駆動されるカムスプロケット1(タ
イミングスプロケット)と、該カムスプロケット1に対
して相対回転可能に設けられたカムシャフト2と、該カ
ムシャフト2の端部に固定されてカムスプロケット1内
に回転自在に収容された回転部材3と、該回転部材3を
カムスプロケット1に対して相対的に回転させる油圧回
路4と、カムスプロケット1と回転部材3との相対回転
位置を所定位置で選択的にロックするロック機構10と
を備えている。
ングチェーン(又はタイミングベルト)が噛合する歯部
5aを有する回転部5と、該回転部5の前方に配置され
て回転部材3を回転自在に収容したハウジング6と、該
ハウジング6の前端開口を閉塞する蓋体たる円板状のフ
ロントカバー7と、ハウジング6と回転部5との間に配
置されてハウジング6の後端部を閉塞する略円板状のリ
アカバー8とから構成され、これら回転部5とハウジン
グ6及びフロントカバー7,リアカバー8は、4本の小
径ボルト9によって軸方向から一体的に結合されてい
る。
の約90°の等間隔位置に各小径ボルト9が螺着する4
つの雌ねじ孔5bが前後方向へ貫通形成されていると共
に、内部中央位置に後述する通路構成用のスリーブ25
が嵌合する段差径状の嵌合孔11が貫通形成されてい
る。更に、前端面には、前記リアカバー8が嵌合する円
板状の嵌合溝12が形成されている。
口形成された円筒状を呈し、内周面の周方向の90°位
置には、4つの隔壁部13が突設されている。この隔壁
部13は、横断面台形状を呈し、それぞれハウジング6
の軸方向に沿って設けられて、各両端縁がハウジング6
の両端縁と同一面になっていると共に、基端側には、小
径ボルト9が挿通する4つのボルト挿通孔14が軸方向
へ貫通形成されている。更に、各隔壁部13の内端面中
央位置に軸方向に沿って切欠形成された保持溝13a内
に、コ字形のシール部材15と該シール部材15を内方
へ押圧する板ばね16が嵌合保持されている。
較的大径なボルト挿通孔17が穿設されていると共に、
前記ハウジング6の各ボルト挿通孔14と対応する位置
に4つのボルト孔18が穿設されている。
部材5の嵌合溝12内に嵌合保持される円板部8aを有
していると共に、中央にスリーブ25の小径な円環部2
5aが嵌入する嵌入孔8cが穿設され、更に、前記ボル
ト挿通孔14に対応する位置に4つのボルト孔19が同
じく形成されている。
2の上端部にカム軸受23を介して回転自在に支持さ
れ、外周面の所定位置に、バルブリフターを介して吸気
バルブを開動作させるカム(図示省略)が一体に設けら
れていると共に、前端部にはフランジ部24が一体に設
けられている。
穴11にそれぞれ前後部が嵌合した前記スリーブ25を
介して軸方向から挿通した固定ボルト26によってカム
シャフト2の前端部に固定されており、中央に前記固定
ボルト26が挿通するボルト挿通孔27aを有する円環
状の基部27と、該基部27の外周面周方向の90°位
置に一体に設けられた4つのベーン28a,28b,2
8c,28dとを備えている。
それぞれ断面が略逆台形状を呈し、各隔壁部13間の凹
部に配置され、前記凹部を回転方向の前後に隔成し、ベ
ーン28a〜28dの両側と各隔壁部13の両側面との
間に、進角側油圧室32と遅角側油圧室33を構成す
る。また、各ベーン28a〜28dの外周面の中央に軸
方向に切欠された保持溝29にハウジング6の内周面6
aに摺接するコ字形のシール部材30と該シール部材3
0を外方に押圧する板ばね31がそれぞれ嵌着保持され
ている。
合溝12の外周側所定位置に形成された係合溝20と、
前記係合溝20に対応した前記リアカバー8の所定位置
に貫通形成されて、内周面がテーパ状の係合孔21と、
該係合孔21に対応した前記1つのベーン28の略中央
位置に内部軸方向に沿って貫通形成された摺動用孔35
と、該1つのベーン28の前記摺動用孔35内に摺動自
在に設けられたロックピン34と、該ロックピン34の
後端側に弾装されたばね部材であるコイルスプリング3
9と、ロックピン34と摺動用孔35との間に形成され
た受圧室40とから構成されている。
本体34aと、該本体34aの先端側に略先細り円錐状
に形成された係合部34bと、本体34aの後端側に形
成された段差大径状のストッパ部34cとから構成され
ており、ストッパ部34cの内部凹溝34dの底面とフ
ロントカバー7の内端面との間に弾装された前記コイル
スプリング39のばね力によって係合孔21方向へ付勢
されるようになっていると共に、前記本体34aとスト
ッパ部34cとの間の外周面及び摺動用孔35の内周面
との間に形成された受圧室40内の油圧によって、係合
孔21から抜け出る方向に摺動するようになっている。
また、この受圧室40は、前記ベーン28の側部に形成
された通孔36によって前記遅角側油圧室33に連通し
ている。また、ロックピン34の係合部34bは、回転
部材3の最大遅角側の回動位置において係合部34bが
係合孔21内に係入するようになっている。
して油圧を給排する第1油圧通路41と、遅角側油圧室
33に対して油圧を給排する第2油圧通路42との2系
統の油圧通路を有し、この両油圧通路41,42には、
供給通路43とドレン通路44とがそれぞれ通路切り換
え用の電磁切換弁45を介して接続されている。前記供
給通路43には、オイルパン46内の油を圧送するオイ
ルポンプ47が設けられている一方、ドレン通路44の
下流端がオイルパン46に連通している。
22内からカムシャフト2の軸心内部に形成された第1
通路部41aと、固定ボルト26内部の軸線方向を通っ
て頭部26a内で分岐形成されて第1通路部41aと連
通する第1油路41bと、頭部26aの小径な外周面と
回転部材3の基部27内に有するボルト挿通孔27aの
内周面との間に形成されて第1油路41bに連通する油
室41cと、回転部材3の基部27内に略放射状に形成
されて油室41cと各進角側油圧室32に連通する4本
の分岐路41dとから構成されている。
ド22内及びカムシャフト2の内部一側に形成された第
2通路部42aと、前記スリーブ25の内部に略L字形
状に折曲形成されて第2通路部42aと連通する第2油
路42bと、回転部材5の嵌合孔11の外周側孔縁に形
成されて第2油路42bと連通する4つの油通路溝42
cと、リアカバー8の周方向の約90°の位置に形成さ
れて、各油通路溝42cと遅角側油圧室33とを連通す
る4つの油孔42dとから構成されている。
体が各油圧通路41,42と供給通路43及びドレン通
路44a,44bとを相対的に切り換え制御するように
なっていると共に、コントローラ48からの制御信号に
よって切り換え作動されるようになっている。
リンダブロック49の保持孔50内に挿通固定された筒
状のバルブボディ51と、該バルブボディ51内の弁孔
52に摺動自在に設けられて流路を切り換えるスプール
弁体53と、該スプール弁体53を作動させる比例ソレ
ノイド型の電磁アクチュエータ54とから構成されてい
る。
置に前記供給通路43の下流側端と弁孔52とを連通す
る供給ポート55が貫通形成されていると共に、該供給
ポート55の両側に前記第1,第2油圧通路41,42
の他端部と弁孔52とを連通する第1ポート56及び第
2ポート57がそれぞれ貫通形成されている。また、周
壁の両端部には、両ドレン通路44a,44bと弁孔5
2とを連通する第3,第4ポート58,59が貫通形成
されている。
に供給ポート55を開閉する略円柱状の第1弁部60を
有していると共に、両端部に第3,第4ポート58,5
9を開閉する略円柱状の第2,第3弁部61,62を有
している。また、スプール弁体53は、前端側の支軸5
3aの一端縁に有する傘部53bと弁孔52の前端側内
周壁に有するスプリングシート51aとの間に弾装され
た円錐状の弁ばね63によって、図中右方向、つまり第
1弁部60で供給ポート55と第2油圧通路42とを連
通する方向に付勢されている。
4,移動プランジャ65,コイル66,コネクタ67な
どを備え、移動プランジャ65の先端に前記スプール弁
体53の傘部53bを押圧する駆動ロッド65aが固定
されている。
検出する回転センサ101や吸入空気量を検出するエア
フローメータ102からの信号によって現在の運転状態
(負荷、回転)を検出すると共に、クランク角センサ1
03及びカムセンサ104からの信号によってカムスプ
ロケット1とカムシャフト2との相対回動位置、即ち、
クランクシャフトに対するカムシャフト2の回転位相を
検出する。
ュエータ54に対する通電量をデューティ制御信号に基
づいて制御する。例えば、コントローラ48から電磁ア
クチュエータ54にデューティ比0%の制御信号(OF
F信号)を出力すると、スプール弁体53が弁ばね63
のばね力で図4に示す位置、つまり、最大右方向に移動
する。これによって、第1弁部60が供給ポート55の
開口端55aを開成して第2ポート57と連通させると
同時に、第2弁部61が第3ポート58の開口端を開成
すると共に、第4弁部62が第4ポート59を閉止す
る。このため、オイルポンプ47から圧送された作動油
は、供給ポート55,弁孔52,第2ポート57,第2
油圧通路42を通って遅角側油圧室33に供給されると
共に、進角側油圧室32内の作動油が、第1油圧通路4
1,第1ポート56,弁孔52,第3ポート58を通っ
て第1ドレン通路44aからオイルパン46内に排出さ
れる。
角側油圧室32の内圧が低となって、回転部材3は、ベ
ーン28a〜28bを介して最大一方向に回転する。こ
れによって、カムスプロケット1とカムシャフト2とは
一方側へ相対回動して位相が変化し、この結果、吸気バ
ルブの開時期が遅くなり、排気バルブとのオーバーラッ
プが小さくなる。
エータ54にデューティ比100%の制御信号(ON信
号)を出力すると、スプール弁体53が弁ばね63のば
ね力に抗して図6に示すように左方向へ最大に摺動し
て、第3弁部61が第3ポート58を閉止すると同時
に、第4弁部62が第4ポート59を開成すると共に、
第1弁部60が、供給ポート55と第1ポート56とを
連通させる。このため、作動油は、供給ポート55、第
1ポート56、第1油圧通路41を通って進角側油圧室
32内に供給されると共に、遅角側油圧室33内の作動
油が第2油圧通路42、第2ポート57、第4ポート5
9、第2ドレン通路44bを通ってオイルパン46に排
出され、遅角側油圧室33が低圧になる。
28dを介して他方向へ最大に回転し、これによって、
カムスプロケット1とカムシャフト2とは他方側へ相対
回動して位相が変化し、この結果、吸気バルブの開時期
が早くなり(進角され)、排気バルブとのオーバーラッ
プが大きくなる。
供給ポート55を閉止し、かつ、第3弁部61が第3ポ
ート58を閉止し、かつ、第4弁部62が第4ポート5
9を閉止する位置となるデューティ比をベースデューテ
ィ比BASEDTYとする一方、クランク角センサ10
3及びカムセンサ104からの信号に基づいて検出され
るカムスプロケット1とカムシャフト2との相対回動位
置(回転位相)と、運転状態に応じて設定した前記相対
回動位置(回転位相)の目標値(目標進角値)とを一致
させるためのフィードバック補正分UDTYを後述する
ようにスライディングモード制御によって設定し、前記
ベースデューティ比BASEDTYとフィードバック補
正分UDTYとの加算結果を最終的なデューティ比VT
CDTYとし、該デューティ比VTCDTYの制御信号
を電磁アクチュエータ54に出力するようにしてある。
なお、前記ベースデューティ比BASEDTYは、供給
ポート55,第3ポート58,第4ポート59が共に閉
止され、いずれの油圧室32,33でも油の給排が行わ
れないデューティ比範囲の略中央値(例えば50%)に
設定されている。
遅角方向へ変化させる必要がある場合には、前記フィー
ドバック補正分UDTYによりデューティ比が減少さ
れ、オイルポンプ47から圧送された作動油が遅角側油
圧室33に供給されると共に、進角側油圧室32内の作
動油がオイルパン46内に排出されるようになり、逆
に、前記相対回動位置(回転位相)を進角方向へ変化さ
せる必要がある場合には、前記フィードバック補正分U
DTYによりデューティ比が増大され、作動油が進角側
油圧室32内に供給されると共に、遅角側油圧室33内
の作動油がオイルパン46に排出されるようになる。そ
して、前記相対回動位置(回転位相)を現状の状態に保
持する場合には、前記フィードバック補正分UDTYの
絶対値が減ることで、ベースデューティ比付近のデュー
ティ比に戻るよう制御され、供給ポート55,第3ポー
ト58,第4ポート59の閉止(油圧の給排の停止)に
より各油圧室32,33の内圧を保持するように制御さ
れる。
Yが、スライディングモード制御により、以下のように
算出される。なお、以下では、前記検出されるカムスプ
ロケット1とカムシャフト2との相対回動位置(回転位
相)をバルブタイミング制御装置(VTC)の実角度、
その目標値をVTCの目標角度として説明する。
によりコントローラのパラメータを決定していくので、
最初にVTCの数学モデルを算出する。
てる、システムの同定より求めるなどの方法があるが、
ここでは、システム同定を利用した。入力u(k):デ
ューティ、出力y(k):VTCの実角度としたときの
システム同定の結果、次の伝達関数が得られた。
あるのと、コントロ−ラの構成を簡素化するため、伝達
関数の簡素化を行なう。
に与えられる。但し、x:VTCの実角度、u:入力
(デューティ)
と、以下のようになる。
フィードバックゲインを切り換えるので、この切換関数
Sを以下のように置く。
生しない場合があるため、切換関数の設計は非常に重要
である。設計方法は、主に以下のような方法がある。
γ:1が成立するγを求めると、以下のようになる。
た切換関数では、制御対象の実際の位置つまりVTCの
実角度xの関数としているため、バルブタイミング制御
装置に対しては、以下のように不適となる。
角度が0°以外の場合、常に正の値がついてしまい、目
標角度と実角度とに、無関係な値となるため、VTCが
目標角度に収束しない。
が不感帯にあるときには、VTCが動作しないため、実
速度dx/dtは変化せず、微小角度だけ動作させたい場合
には、応答性が悪い。
の積分項も付加することが推奨されているが、カムシャ
フトが目標角度にされたときに、該エラー量の積分項が
0でない値で残されることとなり、目標角度への収束を
妨げるように機能してしまう。
量の関数として設定する。
用いた設計法を利用した。該システムの零点は、(S,
A,B)の零点を複素平面上左半面に設定する手法であ
る(S:切換関数、A,B:(3.2)式の定数)。
/dt<0である。Sが減少していくときのみ、上記条
件が成立する。Sは、エラーとエラーの微分値を変数と
しているので、上記条件成立時はエラーが減少し、目標
値に収束していくことを意味する。
量uを以下のようにおく。
の入力なので、S=dS/dt=0である。
える。
立する。
より、以下のようになる。
態方程式は以下のようにおける。
になる。
くことを保証する式である。
計された制御量の式では、線形項α・dx/dtについて
も、不感帯にあるときに油の給排が行なわれないため、
動作速度dx/dt=0→線形項=0となって有効に機能し
ない。
でも線形項が有効に機能するように、以下のような処理
を行なう。即ち、上記の制御量uの式に、β・S(βは
定数)を加える。ここで、切換線S=0上をスライディ
ングしているときは、β・S≒0であるので、β・Sを
制御量uに加算してもスライディングに何ら影響はな
い。
果、制御量の線形項にVTCのエラー量(PERR)が
含まれることとなり、これにより、動作不感帯に入った
ときでも0でない線形項によって切換線への移動速度が
適度に与えられ、切換線上での良好なスライディングも
確保されるので、目標角度へ応答性よく収束させること
ができる。
の設計(応答性、安定性より決定)を用いて決める。例
えば、cは、実際のバルブタイミング制御装置の90%応
答時間及び行き過ぎ量から決定できる。係数dも、大き
すぎると目標角度に収束せず、ハンチングが発生するの
で、発散しないように適度の値に設定する。
るとハンチングの原因になるので、ハンチングが発生し
ない最大の値を設定する。 7.チャタリング防止の設計 非線形項UnL=−k・S/|S|=−ksgn(S)をデジタ
ル制御器で用いると、サンプリング周期を無限小にでき
ないため、切換面を滑らず、その近傍でチャタリングを
起こす。
ャタリングの低減を行なう。これらの関数を図示する
と、図7に示すようになる。いずれを使用してもよい
が、平滑関数は、飽和関数に比較して演算式が簡単であ
るので(条件分岐がない)、使用しやすい。
ィングモード制御を適用した前記コントローラ48によ
る電磁アクチュエータ54のデューティ制御の様子を示
すブロック図である。
度VTCNOWとの偏差であるエラー量PERRを算出
し、該エラー量PERRにP分ゲインcを乗じた比例分
制御量UPと、VTC実角度VTCNOWの微分値であ
るVTC実速度UNに速度ゲインdを乗じた速度制御量
UN'を加算して線形項制御量ULを算出する。
じた値と、エラー量PERRの微分値d(PERR)/
dtとを加算して、切換関数Sを算出し、該切換関数S
を用いた平滑関数−kS(|S|+δ)として非線形項
制御量UNLを算出する。
C)の状態を切換線(S=0)に近づける速さを調整す
る役割を有し、非線形項制御量UNLは、切換線上に沿っ
たスライディングモードを生じさせる役割を有する。
項制御量UNLとを加算して、制御量(フィードバック補
正分)UDTYを算出し、該フィードバック補正分UD
TYを、前記不感帯中立位置相当のベースデューティ比
BASEDTYと加算して該加算結果を最終的なデュー
ティ比VTCDTYとして出力する。
フィードバック補正量を算出して、予め設定された切換
線上に制御系の状態を導くようにフィードバックゲイン
の切換が行なわれるので、油温や油圧などの外乱による
影響を受けにくく、ロバスト性の高い制御を行うことが
できる(図9参照)。
関数として設定することにより、前記切換弁の不感帯を
乗り越えるための複雑なディザー制御が不要若しくは依
存率を減少させてマッチングを簡略化でき、ROMやR
AMの容量も節約できる。
切換弁の不感帯幅の寸法公差が緩められ、加工コストを
軽減できる。また、前記実施の形態では、線形項を前記
エラー量に比例した項に加えて、VTCの動作速度に比
例した項を設けて設定したため、動作不感帯から外れた
ときには該動作速度に比例する項による切換線への移動
速度調整機能も加わって、より適切な移動速度に調整さ
れ、応答性がより向上する。
に比例する項のみで設定した場合でも、動作不感帯に入
ったときのみならず、動作不感帯から外れたときでも切
換線への移動速度が適度に与えられる機能を有するの
で、スライディングモード制御を実現することができ、
この場合は動作速度に比例する項を省略したことによ
り、制御(演算)が簡易となってプログラム容量を節約
できる(図10参照)。
チュエータを用いたVTCに限らず、例えば、リニア式
の油圧アクチュエータを用いて直線運動を回転運動に変
換してカムシャフトの回転位相を可変するようなVTC
にも適用できることは勿論であり、動作不感帯を有する
制御対象であれば油圧制御式に限るものでもない。
を示す断面図。
換弁を示す縦断面図。
換弁を示す縦断面図。
換弁を示す縦断面図。
使用される関数の形態を示す図。
図。
グモード制御時の目標角度への収束の様子を示すタイム
チャート。
御機構の制御ブロック図。
Claims (5)
- 【請求項1】制御量に対して動作不感帯を有する制御対
象を、スライディングモード制御する装置であって、 制御量の線形項を、制御対象の目標位置と実際の位置と
の偏差の関数として設定したことを特徴とするスライデ
ィングモード制御装置。 - 【請求項2】前記制御対象は、油圧制御システムである
ことを特徴とする請求項1に記載のスライディングモー
ド制御装置。 - 【請求項3】前記制御対象は、クランクシャフトに対す
るカムシャフトの回転位相を油圧制御によって連続的に
可変制御する構成であって、前記油圧制御される油圧ア
クチュエータに対する油の給排を切換弁によって選択的
に制御することにより制御する構成の内燃機関のバルブ
タイミング制御装置であることを特徴とする請求項2に
記載のスライディングモード制御装置。 - 【請求項4】前記制御量の線形項を、制御対象の目標位
置と実際の位置との偏差に比例する項と、制御対象の動
作速度に比例する項とを加算して設定したことを特徴と
するスライディングモード制御装置。 - 【請求項5】前記制御量の線形項を、制御対象の目標位
置と実際の位置との偏差に比例する項のみで設定したこ
とを特徴とするスライディングモード制御装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31322199A JP3616734B2 (ja) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | スライディングモード制御装置 |
US09/704,552 US6431131B1 (en) | 1999-11-04 | 2000-11-03 | Apparatus and a method for sliding mode control |
DE10054600A DE10054600A1 (de) | 1999-11-04 | 2000-11-03 | Vorrichtung und Verfahren für eine Gleitmodusregelung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31322199A JP3616734B2 (ja) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | スライディングモード制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001132483A true JP2001132483A (ja) | 2001-05-15 |
JP3616734B2 JP3616734B2 (ja) | 2005-02-02 |
Family
ID=18038576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31322199A Expired - Fee Related JP3616734B2 (ja) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | スライディングモード制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3616734B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011111966A (ja) * | 2009-11-26 | 2011-06-09 | Daihatsu Motor Co Ltd | 制御装置 |
CN113126484A (zh) * | 2021-04-18 | 2021-07-16 | 桂林电子科技大学 | 液压***改进的无模型滑模控制***和方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4515407B2 (ja) | 2006-04-03 | 2010-07-28 | 川崎重工業株式会社 | 可変バルブタイミング機構の制御方法、制御装置、及び該制御装置を備える自動二輪車 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02297603A (ja) * | 1989-05-12 | 1990-12-10 | Fanuc Ltd | スライディングモードと外乱推定オブザーバを併用したサーボ制御方式 |
JPH02297602A (ja) * | 1989-05-12 | 1990-12-10 | Fanuc Ltd | 非線形項補償を含むスライディングモード制御方式 |
JPH09274504A (ja) * | 1996-04-05 | 1997-10-21 | Honda Motor Co Ltd | スライディングモード制御方法 |
JP2841527B2 (ja) * | 1989-08-22 | 1998-12-24 | 株式会社安川電機 | スライディングモード制御方法 |
JPH112140A (ja) * | 1997-06-11 | 1999-01-06 | Unisia Jecs Corp | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
JPH1166774A (ja) * | 1997-08-25 | 1999-03-09 | Mitsubishi Electric Corp | ディスク装置の位置決め方法 |
JPH11115707A (ja) * | 1997-10-16 | 1999-04-27 | Nissan Motor Co Ltd | 車両運動性能制御装置及び目標ヨーレート決定方法 |
-
1999
- 1999-11-04 JP JP31322199A patent/JP3616734B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02297603A (ja) * | 1989-05-12 | 1990-12-10 | Fanuc Ltd | スライディングモードと外乱推定オブザーバを併用したサーボ制御方式 |
JPH02297602A (ja) * | 1989-05-12 | 1990-12-10 | Fanuc Ltd | 非線形項補償を含むスライディングモード制御方式 |
JP2841527B2 (ja) * | 1989-08-22 | 1998-12-24 | 株式会社安川電機 | スライディングモード制御方法 |
JPH09274504A (ja) * | 1996-04-05 | 1997-10-21 | Honda Motor Co Ltd | スライディングモード制御方法 |
JPH112140A (ja) * | 1997-06-11 | 1999-01-06 | Unisia Jecs Corp | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
JPH1166774A (ja) * | 1997-08-25 | 1999-03-09 | Mitsubishi Electric Corp | ディスク装置の位置決め方法 |
JPH11115707A (ja) * | 1997-10-16 | 1999-04-27 | Nissan Motor Co Ltd | 車両運動性能制御装置及び目標ヨーレート決定方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011111966A (ja) * | 2009-11-26 | 2011-06-09 | Daihatsu Motor Co Ltd | 制御装置 |
CN113126484A (zh) * | 2021-04-18 | 2021-07-16 | 桂林电子科技大学 | 液压***改进的无模型滑模控制***和方法 |
CN113126484B (zh) * | 2021-04-18 | 2022-06-28 | 桂林电子科技大学 | 液压***改进的无模型滑模控制***和方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3616734B2 (ja) | 2005-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5562071A (en) | Engine valve operation timing control apparatus | |
US5611304A (en) | Valve timing control mechanism for internal combustion engine | |
JP2001132482A (ja) | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 | |
US6431131B1 (en) | Apparatus and a method for sliding mode control | |
EP1357258A2 (en) | Variable force valve solenoid for camshaft phasing device | |
EP1375840A2 (en) | Improved control method for electro-hydraulic control valves over temperature range | |
JP2001164950A (ja) | スライディングモード制御システムのフェールセーフ制御装置 | |
JP3835963B2 (ja) | スライディングモード制御装置 | |
US6338323B1 (en) | Vane type variable valve timing control apparatus and control method | |
US6810843B2 (en) | Control method for achieving expected VCT actuation rate using set point rate limiter | |
JP2001132483A (ja) | スライディングモード制御装置 | |
JP3339573B2 (ja) | スライディングモード制御システムの診断装置 | |
US6505585B1 (en) | Apparatus and method for controlling valve timing of an engine | |
US6332438B1 (en) | Vane-type variable valve timing control apparatus and control method | |
JP2002276431A (ja) | エンジンの燃料噴射制御装置 | |
JP3892181B2 (ja) | 内燃機関のベーン式バルブタイミング制御装置 | |
JP3616736B2 (ja) | スライディングモード制御装置 | |
WO2006069156A1 (en) | Variable cam timing (vct) system utilizing a set of variable structure optimal control methods | |
JP2002161797A (ja) | スライディングモード制御装置 | |
JP2001152887A (ja) | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 | |
JP2002371868A (ja) | 可変バルブタイミング機構のコントローラ | |
JP2000345870A (ja) | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 | |
JP2007292001A (ja) | 油圧駆動車両用機器の制御装置 | |
JP3733596B2 (ja) | 内燃機関の弁動作タイミング調整装置 | |
JP3344921B2 (ja) | 内燃機関のバルブタイミング制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040713 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040910 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041019 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041108 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071112 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081112 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081112 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112 Year of fee payment: 5 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112 Year of fee payment: 5 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |