JP3339573B2 - スライディングモード制御システムの診断装置 - Google Patents
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Description
ード制御システムの診断装置に関し、例えば内燃機関の
クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を目
標値にフィードバック制御するのに用いられるスライデ
ィングモード制御システムにおける異常の有無を判定す
る装置に関する。
ャフトの回転位相を変化させることで吸・排気バルブの
開閉時期を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
部に収容させ、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、回転位相(制御対象量)が目標値に一
致するように、前記油の給排操作量をPID制御などに
よりフィードバック制御するようにしていた。
において、回転位相(バルブタイミング)を目標値に制
御できないと、機関の運転性能を悪化させることになる
ため、自己診断機能を持たせることが一般的に行われて
おり、例えば目標変化から所定時間が経過した時点での
実際の回転位相(バルブタイミング)と目標値との偏差
が所定値以上である否かで、異常の有無を判定するよう
にしていた。
イミング制御装置では、カムシャフトの角速度変動や油
温・油圧の変動により、実際の回転位相(バルブタイミ
ング)を目標値に正確に合わせることが困難であり、定
常偏差が生じる場合がある。
点から異常判定の判定レベルを厳しく設定することがで
きず、また、判定レベルの適合に工数がかかるという問
題があった。
るためには、油温や油圧に応じて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、該ゲイン設定のマ
ッチングが容易ではなく、一般的なPID制御から外乱
の影響が小さいスライディングモード制御への移行が検
討されている。
り、スライディングモード制御を用いるフィードバック
制御システムにおいて、システムの異常を高精度に然も
多くの適合工数を要することなく診断できる診断装置を
提供することを目的とする。
発明は、線形項と切換関数に応じて算出される非線形項
とから操作量を算出して、制御対象量を目標値にフィー
ドバック制御するスライディングモード制御システムに
おいて、前記非線形項による操作量が、目標値の変化か
ら所定期間が経過してから所定時間内に変化したか否か
に基づいてスライディングモード制御システムの異常判
定を行う構成とした。
れば、変化後の目標値に向けて制御対象量が近づくとき
に非線形項による操作量がスイッチング動作することに
基づいて、システム異常の有無を判定する。
よる操作量の符号が、目標値の変化から所定期間が経過
してから所定時間内に変化したか否かに基づいてスライ
ディングモード制御システムの異常判定を行う構成とし
た。
れば、変化後の目標値に向けて制御対象量が近づくとき
に非線形項による操作量がスイッチング動作してその符
号が反転することに基づいて、システム異常の有無を判
定する。
する操作量及び制御対象量の変化速度に比例する操作量
からなる線形項と、切換関数に応じて算出される非線形
項とから操作量を算出して、制御対象量を目標値にフィ
ードバック制御するスライディングモード制御システム
において、前記制御対象量の変化速度に比例する操作量
が、目標値の変化から所定期間が経過してから所定時間
内に変化したか否かに基づいてスライディングモード制
御システムの異常判定を行う構成とした。
れば、変化後の目標値に向けて制御対象量が近づくとき
に非線形項による操作量がスイッチング動作し、該スイ
ッチング動作に伴って制御対象量が変化することで、前
記変化速度が変化することになることから、システム異
常の有無を判定する。
る操作量と非線形項による操作量との加算値が、目標値
の変化から所定期間経過後に変化したか否かに基づいて
スライディングモード制御システムの異常判定を行う構
成とした。
れば、変化後の目標値に向けて制御対象量が近づくとき
に非線形項による操作量がスイッチング動作し、該スイ
ッチング動作に伴って最終的な操作量が変化することか
ら、システム異常の有無を判定する。
が、内燃機関のクランクシャフトに対するカムシャフト
の回転位相であり、前記回転位相を目標値にフィードバ
ック制御することで、吸・排気バルブの開閉時期を連続
的に可変制御する構成とした。
対するカムシャフトの回転位相を変化させることで、バ
ルブタイミングを連続的に変化させる構成において、ス
ライディングモード制御により前記バルブタイミング
(制御対象量)を目標にフィードバック制御させる構成
とし、かつ、該スライディングモード制御における操作
量から、システム異常(バルブタイミングの固着など)
の有無を判定する。
する。図1〜図6は、本実施形態においてスライディン
グモード制御に基づく操作量によりフィードバック制御
され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:制御対象量)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UDT
Y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VTCDTYとし、該デューティ比VTCDT
Y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。
Yは、供給ポート55,第3ポート58,第4ポート5
9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(操作量)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。
した前記コントローラ48による電磁アクチュエータ5
4のデューティ制御の様子を示すブロック図である。目
標角度VTCTRGと実角度VTCNOWとの偏差であ
るエラー量PERR(制御偏差)を算出し、該エラー量
PERRにP分ゲインcを乗じた比例操作量UP(UP=
c×(PERR))と、実角度VTCNOWの微分値
(d(VTCNOW)/dt)に速度ゲインdを乗じた
速度操作量UN(UN=d×(d(VTCNOW)/d
t)を加算して線形項操作量UL(UL=UP+UN)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(S=γ×(PERR)
+d(PERR)/dt)を算出し、該切換関数Sを用
いた平滑関数−kS(|S|+δ)として非線形項操作
量UNLを算出する。
項ゲイン、δはチャタリング防止係数である。前記線形
項操作量ULは、切換線(S=0)上に沿ってシステム
状態を目標値へ向けて動かし、非線形項操作量UNLは、
状態を切換線(S=0)に向かわせ、切換線(S=0)
上に拘束させる働きをする。これにより、初期状態から
位相平面上の切換線(S=0)上にシステム状態を向か
わせ、切換線(S=0)上にシステム状態が乗ったら、
切換線(S=0)上に拘束され滑りながら原点(目標
値)に到達する(図8参照)。
項操作量UNLとを加算して、フィードバック補正分UD
TYを算出し、該フィードバック補正分UDTYを、前
記不感帯中立位置相当のベースデューティ比BASED
TYに加算して、該加算結果を最終的なデューティ比V
TCDTYとして出力する。
よって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S=0上にシステム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、前記切換弁の
不感帯のバラツキ、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、
部品の加工精度を下げられ、加工コストを低減できる。
とすることで、エラー量に応じた操作量(非線形項操作
量)を与えることができ、これにより、前記切換弁(ス
プール弁)の不感帯を乗り越えるための複雑なディザー
制御が不要となり、ROMやRAMの容量も節約でき
る。また、従来、PID制御とディザー制御との双方に
ついてマッチングを行なう必要があったのを、スライデ
ィングモード制御についてのみ行なえばよいので、適合
工数も少なくて済む。
るバルブタイミングのフィードバック制御システムにお
ける異常診断について説明する。図9のフローチャート
は、異常診断の第1実施形態を示すものであり、ステッ
プS1では、目標値の変化から所定時間が経過したか否
かを判別する。前記所定時間は、目標値の変化から切換
線(S=0)上にシステム状態が乗るまでの時間として
予め設定しておく。
化からのクランク角度の変化量(積算回転数)が所定値
以上になるまでの期間を判別させるようにしても良い。
ステップS2では、所定時間内に非線形項操作量UNLが
所定値以上変化したか否かを判別する。スライディング
モード制御では、図8に示したように、切換線(S=
0)上にシステム状態が乗ると、その後は、非線形項操
作量UNLが、符号の反転を繰り返すスイッチング動作を
行うことで、状態を切換線(S=0)上に拘束させる働
きをして、切換線(S=0)上に拘束され滑りながら原
点(目標値)に到達する。従って、フィードバック制御
システムが正常に動作しているか否かを、非線形項操作
量UNLが符号の反転を繰り返すスイッチング動作をして
いるか否かに基づいて判別できる。
操作量UNLのスイッチング動作を所定時間内での変化の
有無として判別するものであり、スイッチング動作を示
す変化が認められれば、ステップS3へ進んでフィード
バック制御システムの正常判定を行って、正常判定信号
を出力する。
く正常時のスイッチング動作が認められなかった場合に
は、切換弁の固着等による回転位相の固着などが想到さ
れるので、ステップS4へ進み、フィードバック制御シ
ステムの異常判定を行って、異常判定信号を出力する。
力を受けて、所定のフェイルセーフ処理を実行する。前
記フェイルセーフ処理としては、故障の警告、回転位相
制御の禁止、所定のフェイルセーフデューティ信号の出
力などがある。
2実施形態を示すものであり、前記図9のフローチャー
トに示した第1実施形態では、非線形項操作量UNLの変
化量で非線形項操作量UNLのスイッチング動作の有無を
判別させるようにしたが、図10のフローチャートに示
す異常診断では、非線形項操作量UNLの符号の反転に基
づいて正常にスイッチング動作しているか否かを判別す
る。
間の経過(又は所定クランク角変化量だけの回転)を判
別すると、ステップS12では、所定時間内に非線形項
操作量UNLの符号が反転したか否かを判別させること
で、非線形項操作量UNLが正常にスイッチング動作して
いるか否かを判別する。
反転すると、非線形項操作量UNLが正常にスイッチング
動作していると判断し、ステップS13へ進んで、正常
判定信号を出力する。
符号が反転しない場合には、非線形項操作量UNLが正常
にスイッチング動作していないと判断し、ステップS1
4へ進んで、異常判定信号を出力し、次のステップS1
5では、フェイルセーフ処理を実行させる。
3実施形態を示すものであり、ステップS21で、目標
変化からの所定時間の経過(又は所定クランク角変化量
だけの回転)を判別すると、ステップS22では、線形
項操作量ULのうちの速度操作量UNが所定時間内に所定
以上変化したか否かを判別する。
制御機能が正常に機能しているときには、回転位相が変
化することで速度操作量UNが変化することになるの
で、速度操作量UNが所定時間内に変化すれば、フィー
ドバック制御が正常に機能していると判断でき、この場
合には、ステップS23へ進んで、正常判定信号を出力
する。
しない場合には、回転位相が目標に近づかず固着してい
る状態を示すことになるので、ステップS24へ進ん
で、異常判定信号を出力し、次のステップS25では、
フェイルセーフ処理を実行させる。
4実施形態を示すものであり、ステップS31で、目標
変化からの所定時間の経過(又は所定クランク角変化量
だけの回転)を判別すると、ステップS32では、線形
項操作量ULと非線形項操作量UNLとを加算して求めら
れるフィードバック補正分UDTYが所定時間内に所定
以上変化したか否かを判別する。
制御機能が正常に機能しているときには、前述のよう
に、非線形項操作量UNLがスイッチング動作し、線形項
操作量ULのうちの速度操作量UNが変化することで、フ
ィードバック補正分UDTYが変化するので、フィード
バック補正分UDTYが所定時間内に変化すれば、フィ
ードバック制御が正常に機能していると判断でき、この
場合には、ステップS33へ進んで、正常判定信号を出
力する。
定時間内に変化しない場合には、回転位相の固着などが
発生しているものと推定されるので、ステップS34へ
進んで、異常判定信号を出力し、次のステップS35で
は、フェイルセーフ処理を実行させる。
又は符号反転、速度操作量UNの変化、又は、フィード
バック補正分UDTYの変化に基づく診断では、外乱
(油温・油圧)により実角度(実回転位相)が目標に対
して定常偏差を生じる場合でも、異常判定条件にその分
の余裕を持たせることなしに、異常診断の条件設定が可
能であり、異常診断を高精度に行わせることができる。
診断を複数組み合せて実行させるようにしても良い。ま
た、上記の実施形態では、前記ベーン式バルブタイミン
グ制御装置のフィードバック制御における異常診断を行
わせる構成としたが、本発明に係る診断装置は、バルブ
タイミング制御装置に限定されることなく、スライディ
ングモード制御により操作量を算出して制御対象量を目
標値にフィードバック制御するスライディングモード制
御システムに広く適用できる。
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。
図。
グモード制御時の目標角度への収束の様子を示す図。
る異常診断の第1の実施形態を示すフローチャート。
ける異常診断の第2の実施形態を示すフローチャート。
ける異常診断の第3の実施形態を示すフローチャート。
ける異常診断の第4の実施形態を示すフローチャート。
Claims (5)
- 【請求項1】線形項と切換関数に応じて算出される非線
形項とから操作量を算出して、制御対象量を目標値にフ
ィードバック制御するスライディングモード制御システ
ムにおいて、 前記非線形項による操作量が、目標値の変化から所定期
間が経過してから所定時間内に変化したか否かに基づい
てスライディングモード制御システムの異常判定を行う
ことを特徴とする スライディングモード制御システムの
診断装置。 - 【請求項2】線形項と切換関数に応じて算出される非線
形項とから操作量を算出して、制御対象量を目標値にフ
ィードバック制御するスライディングモード制御システ
ムにおいて、 前記非線形項による操作量の符号が、目標値の変化から
所定期間が経過してから所定時間内に変化したか否かに
基づいてスライディングモード制御システムの異常判定
を行うことを特徴とする スライディングモード制御シス
テムの診断装置。 - 【請求項3】制御偏差に比例する操作量及び制御対象量
の変化速度に比例する操作量からなる線形項と、切換関
数に応じて算出される非線形項とから操作量を算出し
て、制御対象量を目標値にフィードバック制御するスラ
イディングモード制御システムにおいて、 前記制御対象量の変化速度に比例する操作量が、目標値
の変化から所定期間が経過してから所定時間内に変化し
たか否かに基づいてスライディングモード制御システム
の異常判定を行うことを特徴とする スライディングモー
ド制御システムの診断装置。 - 【請求項4】線形項と切換関数に応じて算出される非線
形項とから操作量を算出して、制御対象量を目標値にフ
ィードバック制御するスライディングモード制御システ
ムにおいて、 前記線形項による操作量と非線形項による操作量との加
算値が、目標値の変化から所定期間が経過してから所定
時間内に変化したか否かに基づいてスライディングモー
ド制御システムの異常判定を行うことを特徴とする スラ
イディングモード制御システムの診断装置。 - 【請求項5】前記制御対象量が、内燃機関のクランクシ
ャフトに対するカムシャフトの回転位相であり、前記回
転位相を目標値にフィードバック制御することで、吸・
排気バルブの開閉時期を連続的に可変制御することを特
徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のスライデ
ィングモード制御システムの診断装置。
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野波健蔵、他1名「スライディングモード制御−非線形ロバスト制御の設計理論−」コロナ社、1994年10月20日 7頁 |
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