DE10054600A1

DE10054600A1 - Vorrichtung und Verfahren für eine Gleitmodusregelung

Info

Publication number: DE10054600A1
Application number: DE10054600A
Authority: DE
Inventors: Hajime Hosoya; Hidekazu Yoshizawa; Norio Moteki
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-11-04
Filing date: 2000-11-03
Publication date: 2001-06-13
Also published as: US6431131B1

Abstract

Bei einer Ventilsteuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, welche eine Öldrucksteuerung verwendet, wird eine Rückführungskorrekturgröße berechnet, um einen linearen Term, welcher proportional zu einer Abweichung zwischen einem Zielwert und einem tatsächlichen Wert der Ventilsteuerungsvorrichtung ist, und einen nichtlinearen Term unter Verwendung einer Schaltfunktion durch eine Gleitmodusregelung zu erhalten. Ferner wird eine Zitterregelung zu der Rückführungsregelungsgröße addiert, und es erfolgt ein Lernvorgang bezüglich einer Basis-Regelungsgröße und eines Regelungsfaktors. Daher kann die Regelung mit hoher Stabilität, hoher Genauigkeit und schnellem Ansprechen ausgeführt werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Technik des Regelns in Gleitmo dus, beispielsweise die Technik des Regelns in Gleitmodus, welche zur Rückführungsregelung einer Drehphase einer Nocken welle relativ zu einer Kurbelwelle für einen Verbrennungsmotor zu einem Zielwert verwendet wird.

Eine herkömmliche Ventilsteuerungsvorrichtung ist als Schaufeltyp-Ventilsteuerungsvorrichtung bekannt, welche in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung 10-141022 of fenbart ist, wie etwa eine Vorrichtung zum fortlaufenden Än dern einer Öffnungs- und Schließzeitsteuerung von Einlaß- und Auslaßventilen durch Ändern einer Drehphase einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle.

Bei dieser Vorrichtung sind konkave Abschnitte in der In nenfläche eines zylindrischen Gehäuses, welches an einem Noc ken-Kettenrad befestigt ist, bei welchem Schaufeln eines Schaufelrads in den konkaven Abschnitten aufgenommen sind, ausgebildet, wobei sich die Nockenwelle relativ zu dem Nocken- Kettenrad innerhalb des Bereichs, in welchem sich die Schau feln des Schaufelrads in den konkaven Abschnitten bewegen kön nen, dreht und durch Einleiten von Öl in ein Paar von Öldruck kammern bzw. Ableiten davon die Schaufeln in der Mittenpositi on der konkaven Abschnitte gehalten werden und daher ein fort laufendes Ändern einer Drehphase ausgeführt werden kann.

Wenn ein Öldruck des Paars der Öldruckkammern auf das Ni veau eingestellt wird, durch welches ein Zielwert einer Drehphase erhalten werden kann, so schließt ein Stellventil einen Öldruckkanal, um ein Zuleiten und Ableiten von Öl zu beenden.

Eine PID-Regelung (Proporional-Integral-Differential- Regelung) wird generell als Regelungsverfahren der Nockenwel lendrehphase genommen, wobei eine Regelungsgröße mit einer Ab weichung (Fehlergröße) zwischen einem tatsächlichen Winkel und einem Zielwinkel als lediglich einer Variablen berechnet wird.

Um die PID-Regelung mit einem guten Ansprechverhalten aus zuführen, ist es jedoch zu bevorzugen, daß ein Rückführungs faktor veränderlich festgelegt wird, da sich die Viskosität von Öl mit der Öltemperatur und dem Öldruck ändert, doch ist es nicht einfach, die obige Festlegung anzupassen.

In dem Fall einer Öldrucksteuerung gibt es eine breite Ar beits-Totzone für ein Schaltventil (Kolbenventil) zum Schalten einer Ölzuleitung und einer Ölableitung, und daher wird eine Zitterregelung mit Zitterkomponenten in Addition zu einer PID ausgeführt, um über die Totzone hinauszugehen, wobei es erfor derlich ist, eine Additionsentscheidung einer Addition von Zitterkomponenten genau vorzunehmen, wobei dies zu einer kom plizierten Regelung führt und mehr Kapazität von ROM und RAM benötigt. Um Änderungen der Totzonenbreite für jedes Bauteil zum Gewährleisten der Regelungsgenauigkeit zu vermindern, ist eine Verbesserung beim Bearbeiten von Bauteilen erforderlich, was einen Anstieg der Bearbeitungskosten verursacht.

Daher wurde eine Gleitmodusregelung, welche einen geringe ren Einfluß aufgrund von Störungen aufweist, anstelle einer generellen PID erwogen.

In diesem Fall erfolgt eine Anwendungsüberprüfung einer Gleitmodusregelung der oben erwähnten Öldrucktyp- Ventilsteuerungsvorrichtung, und wenn die Gleitmodusregelung gemäß der herkömmlichen Theorie gestaltet wird, wird der Ein fluß aufgrund von Störungen, wie etwa Änderungen der Öltempe ratur und des Öldrucks, eingeschränkt, doch stellt sich her aus, daß die oben erwähnte Gleitregelung bei der Totzone nicht wirksam ist und keine Alternative und keine Ergänzung für die oben erwähnte Zitterregelung ist.

Und auch in dem Fall einer Anwendung einer Gleitmodusrege lung eines Bauelements mit einer Totzone wird die Rückfüh rungsregelung durch Festlegen einer Basis-Regelungsgröße auf einen mittleren Wert einer Arbeits-Totzone und Addieren einer Rückführungsregelungsgröße, um über die Arbeits-Totzone hinaus zu der Basis-Regelungsgröße zu gehen, ausgeführt, wodurch auf grund von Bauelementänderungen und Alterung eine Abweichung zwischen dem mittleren Wert der Arbeits-Totzone und der Basis- Regelungsgröße auftreten kann und Änderungen der Größe von Ar beits-Totzonen zu einer Verschlechterung des Ansprechverhal tens und einem Auftreten eines Schwingens führen können.

Zusammenfassung der Erfindung

Im Hinblick auf das Vorangehende ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gleitmodusregelung mit einer grö ßeren Stabilität durch Einschränken einer Verschlechterung des Ansprechverhaltens, welche durch eine Arbeits-Totzone eines Regelungsgegenstands, welcher die Arbeits-Totzone bei einer Regelungsgröße aufweist, wie etwa einem Öldrucksteuerungssy stem, verursacht wird, auszuführen.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Ausführen einer genaueren Regelung bei einer Vorrichtung mit einer Rückführungsregelung durch eine Gleitmodusregelung zu schaffen.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Regelung dadurch mit höherer Genauigkeit und bei schnel lerem Ansprechen auszuführen, daß ein Einfluß, welcher durch Bauelementänderungen und Alterung verursacht wird, durch eine lernende Regelung bei einer Gleitmodusregelung eines Rege lungsgegenstands mit einer Arbeits-Totzone, wie oben erwähnt, vermieden wird.

Die vorliegende Erfindung zum Erreichen der oben erwähnten ersten Aufgabe ist derart aufgebaut, daß ein linearer Term ei ner Regelungsgröße als Funktion einer. Abweichung zwischen ei ner Zielposition und einer tatsächlichen Position eines Rege lungsgegenstands bei einer Vorrichtung zur Gleitmodusregelung eines Regelungsgegenstands mit einer Arbeits-Totzone festge legt wird.

Daher ist, selbst wenn sich die tatsächliche Position des Regelungsgegenstands durch Eintreten in die Arbeits-Totzone nicht ändert, aufgrund der Tatsache, daß es eine Abweichung (≠ 0) zwischen der Zielposition und der tatsächlichen Position des Regelungsgegenstands gibt, eine Überführungsgeschwindig keit zu der Schaltlinie zum Schalten eines Rückführungsfaktors durch einen linearen Term, welcher als Funktion der Abweichung festgelegt ist, geeignet gegeben, wobei dies zu einer Annähe rung an die Zielposition bei einem guten Ansprechverhalten führt.

Der Regelungsgegenstand der vorliegenden Erfindung kann bei einem Öldrucksteuerungssystem angewandt werden, und bei dem Öldrucksteuerungssystem mit einer breiteren Arbeits- Totzone durch ein Schaltventil und ähnliches kann die Regelung mit schnellerem Ansprechen durch Einschränken eines Einflus ses, welcher durch die breitere Arbeits-Totzone verursacht wird, ausgeführt werden.

Insbesondere wird in einem Fall, bei welchem eine Ventil steuerungsvorrichtung bei einem Verbrennungsmotor der Rege lungsgegenstand ist, wobei eine Drehphase einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle veränderlich und fortlaufend durch die Öldrucksteuerung geregelt wird und die Zuleitung von Öl zu einem Öldruckstellantrieb, welcher durch Öldruck gesteu ert wird, und die Ableitung davon selektiv durch das Schalt ventil gesteuert werden, bei der Öldrucksteuerungstyp- Ventilsteuerungsvorrichtung, welche durch das Schaltventil ei ne breitere Arbeits-Totzone aufweist, die Regelung mit schnel lem Ansprechen durch Einschränken eines Einflusses aufgrund der Totzone ausgeführt.

Ein linearer Term kann durch Addieren eines Terms, welcher proportional zu der Abweichung zwischen der Zielposition und der tatsächlichen Position des Regelungsgegenstands ist, zu einem Term, welcher proportional zur Betriebsgeschwindigkeit des Regelungsgegenstands ist, festgelegt werden.

Dadurch ist eine Überführungsgeschwindigkeit zu der Schaltlinie selbst bei einem Eintreten in die Totzone durch einen Term, welcher proportional zu der Abweichung zwischen der Zielposition und der tatsächlichen Position des Regelungs gegenstands ist, geeignet gegeben, und außerhalb der Arbeits- Totzone kann aufgrund der Tatsache, daß eine Anpassungsfunkti on einer Überführungsgeschwindigkeit zu der Schaltlinie, wel che durch einen Term verursacht wird, welcher proportional zur Betriebsgeschwindigkeit des Regelungsgegenstands ist, addiert wird, eine besser geeignete Überführungsgeschwindigkeit erhal ten werden, und das Ansprechen kann verbessert werden.

Ein linearer Term kann auf der Grundlage lediglich des Terms, welcher proportional zu der Abweichung zwischen der Zielposition und der tatsächlichen Position des Regelungsge genstands ist, festgelegt werden.

Wie oben beschrieben, kann selbst in dem Fall, daß der li neare Term des Regelungsobjekts lediglich durch den Term, wel cher proportional zu der Abweichung zwischen der Zielposition und der tatsächlichen Position des Regelungsgegenstands ist, festgelegt wird, aufgrund der Tatsache, daß nicht nur beim Eintreten in eine Arbeits-Totzone, sondern auch außerhalb der Arbeits-Totzone eine Überführungsgeschwindigkeit zu der Schaltlinie geeignet gegeben ist, die Gleitmodusregelung rea lisiert werden, und durch Weglassen des Terms, welcher propor tional zur Betriebsgeschwindigkeit des Regelungsgegenstands ist, kann eine einfache Regelung (Berechnung) erfolgen, um da durch Programmkapazität zu sparen.

Als nächstes ist die vorliegende Erfindung zum Erreichen der oben erwähnten zweiten Aufgabe derart aufgebaut, daß eine Rückführungsregelung eines Regelungsgegenstands zu einem Ziel wert durch Korrigieren einer Regelungsgröße, welche auf der Grundlage einer Gleitmodusregelung berechnet wird, durch eine Zitterregelung erfolgt.

Gemäß diesem Aufbau kann auf der Grundlage der Gleitmodus regelung eine Regelung mit größerer Stabilität bei weniger Einfluß aufgrund einer Störung, verglichen mit der Regelung durch eine gewöhnliche PID-Regelung, ausgeführt werden, und ebenso kann die Regelung mit höherer Genauigkeit auf der Grundlage der Korrektur durch die Zitterregelung ausgeführt werden.

Ferner kann eine Schaltfunktion bei der Gleitmodusregelung als Funktion einer Abweichung zwischen einer Zielposition und einer tatsächlichen Position des Regelungsgegenstands berech net werden.

Gemäß diesem Aufbau kann bei der Gleitmodusregelung eine Regelungsgröße (nichtlinearer Term), welche der Abweichung entspricht, gegeben sein, und dann kann die Regelung mit einem guten Ansprechverhalten durch die automatische Berechnung der Regelungsgröße ausgeführt werden, um über die Totzone hinaus zugehen und ähnliches.

Ferner kann mit der Korrektur durch die Zitterregelung aufgrund der Tatsache, daß der nichtlineare Term genau einge stellt wird, eine hochgenaue Regelung ausgeführt werden, wäh rend das optimale Ansprechverhalten gewährleistet wird. Anders ausgedrückt, kann aufgrund der Tatsache, daß die Zitterrege lung lediglich eine Anpassungsfunktion erfordert, um die Gleitmodusregelung zu ergänzen, die Regelung, welche Addition sentscheidungsbedingungen und ähnliches umfaßt, vereinfacht werden, verglichen mit der Zitterregelung, welche zu einer herkömmlichen PID-Regelung addiert wird, um dadurch ROM- und RAM-Kapazitäten zu sparen.

Die Bedingungen, bei welchen eine Korrekturgröße durch die Zitterregelung addiert wird, können auf der Grundlage der Schaltfunktion festgelegt werden.

Daher kann aufgrund der Tatsache, daß die Schaltfunktion als Funktion der Ableitung berechnet wird, die Korrekturgröße durch die Zitterregelung gemäß der Abweichung lediglich, wenn dies notwendig ist, addiert werden. Ferner wird eine Rechen last zur Entscheidung durch Übertragen der Schaltfunktion, welche für die Gleitmodusregelung berechnet wird, vermindert.

Die oben erwähnte Schaltfunktion S kann in der folgenden Formel berechnet werden.

S = γ × PERR + d(PERR)/dt (1)

γ: Neigung
PERR: Abweichung zwischen einem Zielwert und einem tat sächlichen Wert eines Regelungsgegenstands
d(PERR)/dt: Ableitungswert der Abweichung

Daher macht dies aufgrund der Tatsache, daß eine Schalt funktion S die Abweichung (PERR) zwischen dem Zielwert und dem tatsächlichen Wert des Regelungsgegenstands und ferner einen Ableitungswert (d) der Abweichung umfaßt, den Gleitmodus ent lang der Schaltlinie glatter.

Die Schaltfunktion S kann in der folgenden Formel berech net werden.

S = γ × PERR + d(NOW)/dt (2)

γ: Neigung
PERR: Abweichung zwischen einem Zielwert und einem tat sächlichen Wert eines Regelungsgegenstands
d(NOW)/dt: tatsächliche Geschwindigkeit eines Regelungsge genstands

Daher macht dies, selbst wenn eine tatsächliche Geschwin digkeit anstelle des Ableitungswerts der Abweichung d(PERR)/dt verwendet wird, die Gleitmodusregelung entlang der Schaltlinie glatt, wie oben.

Eine Regelungsgröße U kann in der folgenden Formel für die Schaltfunktion S berechnet werden.

U = c × PERR + d × (d(NOW)/dt) - K{S/(|S| + δ)} (3)

d(NOW)/dt: tatsächliche Geschwindigkeit eines Regelungsge genstands
c, d: konstant
δ: Rüttelvermeidungskoeffizient

In der oben erwähnten Formel bedeutet eine Regelungsgröße UL eines linearen Terms, ausgedrückt durch c × PERR + d × {d(NOW)/dt}, ein Einstellen einer Geschwindigkeit eines Rege lungssystemzustands, welcher sich der Schaltlinie (S = 0) an nähert, und eine Regelungsgröße UNL eines nichtlinearen Terms bedeutet, den Gleitmodus entlang der Schaltlinie zu erzeugen.

Die Bedingungen, bei welchen eine Korrekturgröße durch die Zitterregelung addiert wird, können in der folgenden Formel festgelegt werden.

S.ΔS ≧ 0 bzw. |S| ≧ S0

ΔS: Änderungsgröße von S
S0: positiv vorbestimmter Wert

Gemäß dem oben Erwähnten ändert sich, wenn sich eine Ziel position des Regelungsgegenstands von einem stationären Zu stand, bei welchem sich ein Schaltventil und ähnliches inner halb der Totzone befinden, während einer Zeitperiode, bis sich das Schaltventil und ähnliches außerhalb der Totzone befinden, ändert, die tatsächliche Position des Regelungsgegenstands nicht, und daher wachsen die Abweichung und die Schaltfunktion S (beide sind Absolutwerte, und im folgenden ebenso) weiter. Das heißt, daß S.ΔS ≧ 0. Während dieser Zeitperiode werden die Zitterkomponenten ohne jegliche Bedingung addiert, so daß der Regelungsgegenstand beginnt, sich schnell aus der Totzone zu bewegen.

Wenn der Regelungsgegenstand beginnt, sich aus der Totzone zu bewegen, beginnen sowohl die Abweichung als auch die Schaltfunktion S abzufallen, doch bis sich der Regelungsgegen stand der Zielposition in einem gewissen Grad annähert, das heißt, wenn |S| ≧ S0 erfüllt ist, bewirkt die Addition der Zit terkomponenten, daß sich der Regelungsgegenstand der Zielposition schnell annähert, was zu einem guten Ansprechverhalten führt.

Wenn sich der Regelungsgegenstand einer Zielposition annä hert, um |S| < S0 zu erreichen, wird die Addition der Zitter komponenten beendet, was ein Überschwingen infolge einer über mäßigen Regelungsgröße einschränkt, um eine schnelle Annähe rung an die Zielposition zu ermöglichen.

Die oben erwähnte Festlegung einer Additionsbedingung so wohl der Zitterkomponenten als auch des linearen Terms der Gleitmodusregelung (welcher beispielsweise proportional zu der Abweichung festgelegt ist) spielen eine Rolle beim Bewirken, daß sich der Regelungszustand der Schaltlinie (S = 0) schnell annähert, während ein Überschwingen eingeschränkt wird, um den Gleitmodus entlang der Schaltlinie zu beginnen.

In dem Fall, daß der Regelungsgegenstand eine Ventilsteue rungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor ist, wie oben, wird eine Regelung mit gutem Ansprechen durch Einschränken ei nes Einflusses der Totzone wie oben ausgeführt, und ferner wird die Zitterregelung verwendet, so daß die Totzone sorgfäl tig eingestellt werden kann und die Regelungsgenauigkeit ver bessert werden kann.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung zum Lösen der oben erwähnten dritten Aufgabe ist derart aufgebaut, daß bei einer Gleitmodusregelungsvorrichtung, bei welcher die Rückführungs regelungsgröße, welche über eine Arbeits-Totzone hinausgehen soll, welche durch eine Gleitmodusregelung berechnet wird, zu einer Basis-Regelungsgröße, welche gemäß einem mittleren Wert der Arbeits-Totzone der Regelungsgröße eines Regelungsgegen stands festgelegt wird, addiert wird, wodurch die Rückfüh rungsregelung begonnen wird und die Rückführungsregelung been det wird, wenn eine Abweichung zwischen einem Zielwert und einem tatsächlichen Wert des Regelungsgegenstands in eine vorbe stimmte Totzone gelangt, die Basis-Regelungsgröße auf der Grundlage einer gleichmäßigen Abweichung zwischen dem Zielwert und dem tatsächlichen Wert korrigiert wird.

In diesem Fall tritt, wie oben beschrieben, wenn die Ba sis-Regelungsgröße von dem mittleren Wert der Arbeits-Totzone abweicht, die gleichmäßige Abweichung zwischen dem Zielwert und dem tatsächlichen Wert des Regelungsgegenstands auf. Daher wird die Basis-Regelungsgröße auf der Grundlage der gleichmä ßigen Abweichung derart korrigiert, daß diese dem mittleren Wert der Arbeits-Totzone entspricht, so daß eine Verschlechte rung des Ansprechverhaltens, ein Auftreten von Überschwingen und Unterschwingen sowie ein Auftreten einer gleichmäßigen Ab weichung eingeschränkt werden können.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung zum Lösen der dritten Aufgabe ist derart aufgebaut, daß bei einer Gleit modusregelungsvorrichtung, bei welcher die Rückführungsrege lungsgröße, welche eine Arbeits-Totzone überwinden soll, wel che durch eine Gleitmodusregelung berechnet wird, zu einer Ba sis-Regelungsgröße, welche gemäß einem mittleren Wert der Ar beits-Totzone der Regelungsgröße eines Regelungsgegenstands festgelegt wird, addiert wird, wodurch die Rückführungsrege lung begonnen wird und die Rückführungsregelung beendet wird, wenn eine Abweichung zwischen einem Zielwert und einem tat sächlichen Wert des Regelungsgegenstands in eine vorbestimmte Regelungs-Totzone gelangt, wenn die Abweichung in die Rege lungs-Totzone gelangt, während die Rückführungsregelung unter Verwendung lediglich eines nichtlinearen Terms ausgeführt wird und zugleich ein Faktor des nichtlinearen Terms der Rückfüh rungsregelungsgröße geändert wird, um die Abweichung zwischen dem Zielwert und dem tatsächlichen Wert in einen festgelegten Bereich zu bringen, der Faktor angepaßt wird.

Mit diesem Aufbau wird der nichtlineare Term derart ange paßt, daß die Arbeits-Totzone geringfügig überwunden wird, und daher tritt kein Rütteln auf, und es wird ein gutes Ansprech verhalten gewährleistet.

Die Schaltfunktion S der Gleitmodusregelung kann als Funk tion der Abweichung zwischen dem Zielwert und dem tatsächli chen Wert des Regelungsgegenstands berechnet werden.

Mit diesem Aufbau wird der Faktor des nichtlinearen Terms gemäß dem Abweichungszustand geschaltet, was zu einer glatten Annäherung an den Zielwert führt.

Ferner kann die Schaltfunktion S durch die Formel (1) oder Formel (2) berechnet werden, und die Wirkung, wie oben be schrieben, kann erhalten werden.

Ferner kann die Regelungsgröße U bei der oben erwähnten Gleitmodusregelung durch die Formel (3) berechnet werden, wo durch die oben beschriebene Wirkung erhalten werden kann.

Ferner kann in dem Fall, daß der Regelungsgegenstand eine Ventilsteuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor ist, wie oben beschrieben, eine Regelung mit einem guten Ansprech verhalten, während ein Einfluß aufgrund der Arbeits-Totzone eingeschränkt wird, ausgeführt werden, und ferner kann die oben beschriebene Wirkung der Erfindung erhalten werden.

Die weiteren Aufgaben und Merkmale der Erfindung sind an hand der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die bei gefügte Zeichnung zu verstehen.

Kurze Erläuterung der Zeichnung

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer Ventilsteue rungsvorrichtung, welche allen Ausführungsbeispielen gemein ist;

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht gemäß einer Linie B-B in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Ven tilsteuerungsvorrichtung;

Fig. 4 ist eine Längsschnittsansicht, welche ein elektro magnetisches Schaltventil in der Ventilsteuerungsvorrichtung darstellt;

Fig. 5 ist eine Längsschnittsansicht, welche ein elektro magnetisches Schaltventil in der Ventilsteuerungsvorrichtung darstellt;

Fig. 6 ist eine Längsschnittsansicht, welche ein elektro magnetisches Schaltventil in der Ventilsteuerungsvorrichtung darstellt;

Fig. 7 ist eine Zeichnung, welche Funktionsformen dar stellt, welche für einen nichtlinearen Term bei einer Gleitmo dusregelung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden;

Fig. 8 ist ein Regelungsschaltbild gemäß dem ersten Aus führungsbeispiel;

Fig. 9 ist ein Ablaufplan, welcher einen Zustand einer An näherung an einen Zielwinkel bei einer Gleitmodusregelung ge mäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;

Fig. 10 ist ein Regelungsschaltbild gemäß dem zweiten Aus führungsbeispiel;

Fig. 11 ist ein Regelungsschaltbild gemäß dem dritten Aus führungsbeispiel;

Fig. 12 ist eine Zeichnung, welche eine Änderung einer Schaltfunktion bei einer Gleitmodusregelung, wenn eine Zitter komponente auf der Grundlage der Änderung addiert wird, dar stellt;

Fig. 13 ist eine Zeichnung, welche einen Zustand dar stellt, bei welchem ein Basis-Tastverhältnis genau einem mitt leren Wert einer Arbeits-Totzone entspricht;

Fig. 14 ist eine Zeichnung, welche einen Zustand dar stellt, bei welchem sich ein Basis-Tastverhältnis in der Rück zugsseite des mittleren Werts einer Arbeits-Totzone befindet;

Fig. 15 ist eine Zeichnung, welche einen Zustand dar stellt, bei welchem eine Arbeits-Totzone kleiner als ein nichtlinearer Term ist;

Fig. 16 ist eine Zeichnung, welche einen Zustand dar stellt, bei welchem eine Arbeits-Totzone größer als ein nicht linearer Term ist;

Fig. 17 ist ein Regelungsschaltbild gemäß dem vierten Aus führungsbeispiel;

Fig. 18 ist ein Flußdiagramm, welches eine Regelung zum Lernen und Korrigieren eines Basis-Tastverhältnisses bei einer Gleitmodusregelung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel dar stellt; und

Fig. 19 ist ein Flußdiagramm, welches eine Regelung zum Lernen und Korrigieren eines Faktors eines nichtlinearen Terms bei einer Gleitmodusregelung gemäß dem vierten Ausführungsbei spiel darstellt.

Ausführungsbeispiel

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden er läutert, wie folgt.

Fig. 1-Fig. 6 stellen mechanische Abschnitte einer Ven tilsteuerungsvorrichtung bei einem Verbrennungsmotor dar, wo bei die Regelung durch eine Gleitmodusregelung, welche eine Zitterregelung verwendet, angewandt bei einer Einlaßventilsei te ausgeführt wird.

Die Ventilsteuerungsvorrichtung, wie in den Figuren darge stellt, ist mit einem Nocken-Kettenrad 1 (Steuerungs- Kettenrad), welches über eine Steuerungskette durch eine Kur belwelle eines Motors (nicht dargestellt) zum Drehen angetrie ben wird, einer Nockenwelle 2, welche drehbar relativ zu dem Nocken-Kettenrad 1 angebracht ist, einem Drehelement 3, wel ches an einem Ende der Nockenwelle 2 derart befestigt ist, daß dieses drehbar in dem Nocken-Kettenrad 1 aufgenommen ist, ei ner Öldruckschaltung 4, welche das Drehelement 3 relativ zu dem Nocken-Kettenrad 1 dreht, und einer Feststellvorrichtung 10, welche eine relative Drehposition des Nocken-Kettenrads 1 und des Drehelements 3 bei einer vorbestimmten Position fest stellt, ausgestattet.

Das Nocken-Kettenrad 1 umfaßt einen Drehabschnitt 5 mit einem Zahnabschnitt 5a an dessen Umfang, mit welchem die Steuerungskette (bzw. ein Steuerungsriemen) ineinandergreift, ein Gehäuse 6, welches in dem vorderen Abschnitt des Drehab schnitts 5 angeordnet ist, um das Drehelement 3 drehbar aufzunehmen, eine scheibenförmige vordere Abdeckung 7, welche als Kappe zum Verschließen eines vorderen Endes des Gehäuses 6 dient, und eine im wesentlichen scheibenförmige hintere Abdec kung 8, welche zwischen dem Gehäuse 6 und dem Drehabschnitt 5 angeordnet ist, um ein hinteres Ende des Gehäuses 6 zu ver schließen. Der Drehabschnitt 5 ist einstückig mit dem Gehäuse 6, der vorderen Abdeckung 7 und der hinteren Abdeckung 8 durch vier Schrauben 9 kleinen Durchmessers in einer Axialrichtung verbunden.

Der Drehabschnitt 5 weist eine im wesentlichen ringförmige Gestalt auf, wobei vier weibliche Schraubenbohrungen 5b da durch hindurch in der Richtung von vorne nach hinten bei Posi tionen in gleichem Abstand von 90 Grad in der Umfangsrichtung davon ausgebildet sind und die Schrauben 9 kleinen Durchmes sers in diese weiblichen Schraubenbohrungen 5b geschraubt sind, und ferner ist in der inneren und mittleren Position des Drehabschnitts 5 eine gestufte Paßbohrung 11 dadurch hindurch ausgebildet, in welche eine Manschette 25 zum Bilden eines später zu beschreibenden Kanals eingesteckt ist. Ferner ist an dem vorderen Ende des Drehabschnitts 5 eine scheibenförmige Paßvertiefung 12 ausgebildet, in welche die hintere Abdeckung 8 eingesteckt ist.

Das Gehäuse 6 weist eine zylindrische Gestalt auf, wobei das vordere und das hintere Ende geöffnet sind, und bei Posi tionen von 90 Grad in der Umfangsrichtung der Innenumfangsflä che davon sind vier Trennwände 13 hervorstehend ausgebildet. Die Trennwände 13 sind im Querschnitt in trapezförmigen Ge stalten ausgebildet und längs der Axialrichtung des Gehäuses 6 angeordnet, und beide Enden jeder der Wände 13 sind bündig mit beiden Enden des Gehäuses 6. An der Basis-Endseite des Gehäu ses sind vier Schraubendurchgangslöcher 14 dadurch hindurch in der Axialrichtung ausgebildet, in welche die Schrauben 9 klei nen Durchmessers eingeführt sind. Ferner ist bei der mittleren Position der inneren Fläche jeder der Wände 13 eine ausge schnittene Haltevertiefung 13a ausgebildet, in welcher ein C- förmiges Dichtungselement 15 und eine Tellerfeder 16, welche das Dichtungselement 15 nach innen drängt, eingesteckt gehal ten werden.

Ferner ist die vordere Abdeckung 7 mit einem Schrauben durchgangsloch 17 relativ großen Durchmessers bei der Mitte davon und vier Schraubendurchgangslöchern bei den Positionen, welche den jeweiligen Schraubendurchgangslöchern 14 in dem Ge häuse 6 entsprechen, ausgebildet.

Die hintere Abdeckung 8 ist mit einem Scheibenabschnitt 8a, welcher eingesteckt in der Paßvertiefung 12 des Drehab schnitts 5 an dem hinteren Ende davon gehalten wird, einem Einschubloch 8c, in welches ein ringförmiger Abschnitt 25a kleinen Durchmessers bei der Mitte davon eingeschoben ist, und ferner vier Schraubendurchgangslöcher 19 bei den Positionen, welche den Schraubendurchgangslöchern 14 entsprechen, ausge bildet.

Die Nockenwelle 2 ist durch ein Nockenlager 23 an dem Spitzen-Endabschnitt eines Zylinderkopfs 22 drehbar gelagert, und bei einer vorbestimmten Position in der Außenumfangsfläche der Nockenwelle 2 ist eine (in den Figuren nicht dargestellte) Nocke einstückig angebracht, um ein Einlaßventil durch einen Ventilstößel zu öffnen, und ein Flanschabschnitt 24 ist ein stückig an dem vorderen Endabschnitt davon angebracht.

Das Drehelement 3 ist an dem vorderen Ende der Nockenwelle 2 durch eine Befestigungsschraube 26, welche in der Axialrich tung durch die Manschette 25 eingeschoben ist, befestigt, wo bei das vordere und das hintere Ende davon in den Flanschab schnitt 24 bzw. die Paßbohrung 11 eingesteckt sind, und ist mit einem ringförmigen Basisabschnitt 27, welcher ein Schraubendurchgangsloch 27a aufweist, welches die Befestigungs schraube 26 bei der Mitte davon aufnimmt, und mit vier Schau feln 28a, 28b, 28c und 28d, welche einstückig bei Positionen von 90 Grad in der Außenumfangsfläche des Basisabschnitts 27 angebracht sind, ausgestattet.

Jede Schaufel der ersten bis vierten Schaufel (28a-28d) weist im Querschnitt eine im wesentlichen umgekehrte tra pezförmige Gestalt auf und ist in dem Hohlraum zwischen jeder der Trennwände 13 zum Definieren des vorderen Hohlraums und des hinteren Hohlraums in der Drehrichtung angeordnet. Eine Vorrückdruckkammer 32 und eine Rückzugsdruckkammer 33 sind zwischen beiden Seiten von Schaufeln 28a-28d und beiden Seiten von Trennwänden definiert. Dichtungselemente 30 mit C-Gestalt, welche sich in Gleitkontakt mit einer Innenfläche 6a des Ge häuses 6 befinden, und Tellerfedern 31, welche die Dichtungs elemente 30 nach außen drängen, werden in Haltevertiefungen 29, welche in der Axialrichtung bei der Mitte der Umfangsflä che jeder der Schaufeln 28a-28d ausgeschnitten sind, gehalten und sind in diese eingeschoben.

Die Feststellvorrichtung 10 umfaßt eine Eingriffsvertie fung 20, welche bei einer vorbestimmten äußeren Position der Paßvertiefung 12 des Drehabschnitts 5 ausgebildet ist, eine verjüngte Eingriffsbohrung 21, welche bei einer vorbestimmten Position der hinteren Abdeckung 8, welche dem Eingriff 20 ent spricht, eindringt, eine Bohrung 35 zum Gleiten, welche längs der inneren Axialrichtung bei einer im wesentlichen mittleren Position einer der Schaufeln 28, welche der Eingriffsbohrung 21 entspricht, eindringt, einen Feststellstift 34, welcher gleitend in der Bohrung 35 einer der Schaufeln 28 angeordnet ist, eine Spiralfeder 39 in einem zusammengedrückten Zustand, welche an dem hinteren Ende eines Feststellstifts 34 angeord net ist, und eine Öldruckaufnahmekammer 40, welche zwischen dem Feststellstift 34 und der Bohrung 35 ausgebildet ist.

Der Feststellstift 34 umfaßt einen Feststellkörper 34a ei nes Zwischendurchmessers bei dessen Mitte, einen konischen Eingriffsabschnitt 34b, wobei dessen vorderer Kopf bei der vorderen Seite des Feststellkörpers 34a einen kleineren Durch messer aufweist, und einen gestuften Sperrabschnitt großen Durchmessers, welcher an dem hinteren Ende des Feststellkör pers 34a ausgebildet ist. Der Feststellstift 34 wird in der Richtung der Eingriffsbohrung 21 durch die Federkraft der Spi ralfeder 39, welche in einem zusammengedrückten Zustand zwi schen der Bodenfläche einer konkaven Vertiefung 34d und einer inneren Endfläche der vorderen Abdeckung 7 angeordnet ist, ge drängt und kann in der Richtung, in welcher dieser aus der Eingriffsbohrung 21 durch den Öldruck der Öldruckaufnahmekam mer 40, welche zwischen einer Umfangsfläche zwischen dem Kör per 34a und dem Sperrabschnitt 34c und der Innenfläche der Bohrung 35 zum Gleiten definiert ist, herausgenommen wird, gleiten. Diese Kammer 40 befindet sich durch eine eindringende Bohrung 36, welche in der Seite der Schaufel 28 ausgebildet ist, in Verbindung mit der Rückzugs-Öldruckkammer 33. Bei der maximalen Rückzugs-Drehposition tritt der Eingriffsabschnitt 34b des Feststellstifts 34 in die Eingriffsbohrung 21 ein und befindet sich in Eingriff mit dieser.

Die Öldruckschaltung 4 umfaßt einen ersten Öldruckkanal 41, welcher einen Öldruck zu der Vorrück-Öldruckkammer 32 hin führt und davon abführt, und einen zweiten Öldruckkanal 42, welcher Öl zu der Rückzugs-Öldruckkammer 33 leitet und davon ableitet, das heißt, zwei Leitungsstrecken der Öldruckkanäle. Diese Öldruckkanäle 41, 42 sind beide mit einem Zuleitkanal 43 und einem Ableitkanal 44 jeweils durch ein elektromagnetisches Schaltventil 45 zum Kanalschalten verbunden. Der Zuleitkanal 43 ist mit einer Ölpumpe 47 zum Einleiten von Öl in eine Öl wanne unter Druck ausgestattet, während ein Abstromende des Ableitkanals 44 mit der Ölpfanne verbunden ist.

Der erste Öldruckkanal 41 umfaßt einen ersten Kanalab schnitt 41a, welcher in dem Zylinderkopf 22 und in der Achse der Nockenwelle 2 ausgebildet ist, einen ersten Ölweg 41b, welcher in dem Kopfabschnitt 26ä durch eine Befestigungs schraube 26 in einer Axialrichtung davon abzweigt und sich in Verbindung mit dem ersten Kanalabschnitt 41a befindet, eine Ölkammer 41c, welche zwischen einer Außenumfangsfläche kleinen Durchmessers des Kopfabschnitts 26a und einer Innenumfangsflä che eines Schraubeneinschublochs 27a in dem Basisabschnitt 27 des Drehelements 3 zur Verbindung mit dem ersten Ölpfad 41b ausgebildet ist, und vier Verzweigungspfade 41d, welche in Ra dialrichtungen in dem Basisabschnitt 27 des Drehelements 3 zur Verbindung mit der Ölkammer 41c und jeder der Vorrück- Öldruckkammern 32 ausgebildet sind.

Demgegenüber umfaßt der zweite Öldruckkanal 42 einen zwei ten Kanalabschnitt 42a in dem Zylinderkopf 22, und in einer inneren Seite der Nockenwelle 2 einen zweiten Ölpfad 42b, wel cher im wesentlichen in einer L-Form innerhalb der Manschette 25 zur Verbindung mit dem zweiten Kanalabschnitt 42a ausgebil det ist, vier Ölkanalvertiefungen 42c, welche an einer Außen umfangsseiten-Bohrungskante der Eingriffsbohrung 11 des Drehe lements 5 zur Verbindung mit dem zweiten Ölpfad 42b ausgebil det sind, und vier Ölbohrungen 42d, welche bei Positionen von etwa 90 Grad in einer Umfangsrichtung der hinteren Abdeckung 8 ausgebildet sind, um jede der Ölkanalvertiefungen 42c mit der Rückzugs-Öldruckkammer 33 zu verbinden.

Bei dem elektromagnetischen Schaltventil 45 schaltet ein Kolbenventilkörper des Ventils 45 jeden der Öldruckkanäle 41, 42 und den Zuleitkanal 43 bzw. die Ableitkanäle 44a, 44b. Fer ner wird das Schalten des elektromagnetischen Schaltventils 45 durch ein Steuersignal von einer Steuervorrichtung 48 gesteu ert.

Genauer, wie in Fig. 4 bis Fig. 6 dargestellt, umfaßt das Schaltventil einen zylindrischen Körper 51, welcher in eine Haltebohrung 50 des Zylinderblocks 49 eingeschoben und daran befestigt ist, einen Kolbenventilkörper 53, welcher innerhalb einer Ventilbohrung 52 des Ventilkörpers 51 gleiten kann und einen Ablaufpfad schaltet, und einen elektromagnetischen Pro portional-Solenoid-Stellantrieb 54, welcher den Kolbenventil körper 53 steuert.

Der Ventilkörper 51 umfaßt einen Zuleitungsanschluß 55, welcher bei der im wesentlichen mittleren Position der Um fangswand darin eindringt, welcher eine Verbindung zwischen einem Abstromende des Zuleitkanals 43 und der Ventilbohrung 52 bildet, und einen ersten Anschluß 56 und einen zweiten An schluß 57, welche darin auf beiden Seiten des Zuleitungsan schlusses 55 eindringen, welche andere Enden des ersten Öl druckkanals 41 und des zweiten Öldruckkanals 42 und die Ven tilbohrung 52 verbinden. An beiden Enden der Umfangswand drin gen ein dritter Anschluß 58 und ein vierter Anschluß 59 ein, wobei diese beide Ableitkanäle 44a und 44b und die Ventilboh rung 52 verbinden.

Der Kolbenventilkörper 53 umfaßt einen im wesentlichen zy lindrischen ersten Ventilabschnitt 60, welcher den Zuleitungs anschluß 55 bei der Mitte einer Achse kleinen Durchmessers öffnet und schließt, und im wesentlichen zylindrische zweite, dritte Ventilabschnitte 61, 62 an den Enden davon darin, wel che den dritten Anschluß und den vierten Anschluß 58, 59 öff nen und schließen. Der Kolbenventilkörper 53 wird in der rech ten Richtung der Figur durch eine konische Ventilfeder 63, welche in einem zusammengedrückten Zustand zwischen einem Kap penabschnitt 53b in einem Ende einer Stützachse 53a bei dem vorderen Ende davon angeordnet ist, und ein Federblatt 51a an einer Innenwand des vorderen Endes der Ventilbohrung 52 gedrängt, so daß bei dem ersten Ventilabschnitt 60 der Zulei tungsanschluß 55 und der zweite Öldruckkanal 42 verbunden wer den.

Der elektrische Stellantrieb 54 ist mit einem Kern 64, ei nem sich bewegenden Kolben 65, einer. Spule 66, einem Verbin dungselement 67 und ähnlichem ausgestattet. An dem vorderen Ende des sich bewegenden Kolbens ist eine Antriebsstange 65a befestigt, welche einen Kappenabschnitt 53b des Kolbenventil körpers 53 drückt.

Die Steuervorrichtung 48 erfaßt vorliegende Betriebsbedin gungen (Last, Drehung) durch ein Signal von einem Drehungssen sor 101, welcher eine Motordrehzahl erfaßt, und durch ein Si gnal von einem Luftflußmesser 102, welcher eine Ansaugluftmen ge erfaßt, und erfaßt eine Drehphase der Nockenwelle 2 relativ zu der Kurbelwelle, das heißt, eine relative Position der Drehrichtung des Nocken-Kettenrads 1 und der Nockenwelle 2 durch Signale von dem Drehwinkelsensor 103 und dem Nockensen sor 104.

Die Steuervorrichtung 48 steuert Elektrizität zu dem elek tromagnetischen Stellantrieb 54 auf der Grundlage eines Tastverhältnis-Steuersignals.

Beispielsweise bewegt sich, wenn die Steuervorrichtung 48 ein Steuersignal (Aus-Signal) mit einem Tastverhältnis von 0% an den elektromagnetischen Stellantrieb 54 ausgibt, der Kol benventilkörper 53 durch eine Federkraft der Ventilfeder 63 maximal in die rechte Richtung, wie in Fig. 4 dargestellt. Da durch öffnet der erste Ventilabschnitt 60 ein Öffnungsende 55a des Zuleitungsanschlusses 55 zur Verbindung mit dem zweiten Anschluß 57, und zugleich öffnet der zweite Ventilabschnitt 61 ein Öffnungsende des dritten Anschlusses 58, und der vierte Ventilabschnitt 62 schließt den vierten Anschluß 59. Daher wird Arbeitsöl unter Druck von einer Ölpumpe 47 zu der Rück zugs-Öldruckkammer 33 durch den Zuleitungsanschluß 55, einen Ventilanschluß 52, den zweiten Anschluß 57 und den zweiten Öl druckkanal 42 gesandt, und Arbeitsöl der Vorrück-Öldruckkammer 32 wird zu der Ölwanne 46 von dem ersten Ableitkanal 44a durch den ersten Öldruckkanal 41, den ersten Anschluß 56, eine Ven tilbohrung 52 und den dritten Anschluß 58 abgeleitet.

Demgemäß dreht sich, wenn ein Innendruck der Rückzugs- Öldruckkammer 33 hoch ist und der der Vorrück-Öldruckkammer 32 niedrig ist, das Drehelement 3 in einer Richtung durch die Schaufeln 28a bis 28d maximal. Dadurch drehen sich das Nocken- Kettenrad 1 und die Nockenwelle 2 relativ nach einer Seite und ändern ihre Phase, wobei dies dazu führt, daß eine Öffnungs zeit des Einlaßventils verzögert wird und eine Überlappung mit dem Ablaßventil kleiner wird.

Demgegenüber gleitet, wenn die Steuervorrichtung 48 ein Steuersignal (EIN-Signal) mit einem Tastverhältnis von 100% zu dem elektromagnetischen Stellantrieb 54 ausgibt, der Kolben ventilkörper 53 in der linken Richtung maximal gegen eine Fe derkraft der Ventilfeder 63, wie in Fig. 6 dargestellt, der dritte Ventilabschnitt 61 schließt den dritten Anschluß 58, und zugleich öffnet der vierte Ventilabschnitt 62 den vierten Ventilanschluß 59, und der erste Ventilanschluß 60 verbindet den Zuleitungsanschluß 55 und den ersten Anschluß 56. Daher wird das Arbeitsöl zu der Vorrück-Öldruckkammer 32 durch den Zuleitungsanschluß 55, den ersten Anschluß 56 und die erste Öldruckkammer 41 geleitet. Ferner wird das Arbeitsöl der Rück zugs-Öldruckkammer 33 zu der Ölwanne 46 durch die zweite Öl druckkammer 42, den zweiten Anschluß 57, den vierten Anschluß 59 und den zweiten Ableitkanal 44b abgeleitet. Der Öldruck der Rückzugs-Öldruckkammer 33 wird niedriger.

Daher dreht sich das Drehelement 3 in der anderen Richtung durch die Schaufeln 28a bis 28d maximal, wodurch sich das Noc ken-Kettenrad 1 und die Nockenwelle 2 relativ nach der anderen Seite drehen und ihre Phase ändern, was dazu führt, daß eine Öffnungszeit eines Einlaßventils früher wird (vorgerückt wird) und eine Überlappung mit einem Ablaßventil größer wird.

Die Steuervorrichtung 48 erzeugt als Basis-Tastverhältnis das Tastverhältnis bei der Position, bei welcher der erste Ventilabschnitt 60 einen Zuleitungsanschluß 55 schließt, der dritte Ventilabschnitt 61 den dritten Anschluß 58 schließt und der vierte Ventilabschnitt 62 den vierten Anschluß 59 schließt, und legt demgegenüber ein Rückführungskorrekturkom ponenten-Tastverhältnis durch eine Gleitmodusregelung fest, um zu bewirken, daß sich eine relative Drehposition (Drehphase) zwischen dem Nocken-Kettenrad 1 und der Nockenwelle 2, welche auf der Grundlage von Signalen von einem Kurbelwinkelsensor 103 und einem Nockensensor 104 erfaßt wird, in Übereinstimmung mit einem Zielwert (Ziel-Vorrückwert) der relativen Drehposi tion (Drehphase) befindet, welcher gemäß den Betriebsbedingun gen festgelegt wird, und erzeugt ein End-Tastverhältnis (VTCDTY) als Additionsergebnis des Basis-Tastverhältnisses (BASEDTY) und der Rückführungskorrekturkomponente (UDTY) und gibt ein Steuersignal des Tastverhältnisses (VTCDTY) zu dem elektromagnetischen Stellantrieb 54 aus. Ferner wird das Ba sis-Tastverhältnis (BASEDTY) ungefähr auf einen mittleren Wert (beispielsweise 50%) in dem Tastverhältnisbereich, innerhalb dessen der Zuleitungsanschluß 55, der dritte Anschluß 58 und der vierte Anschluß 59 alle geschlossen sind und es in beiden Öldruckkammern 32, 33 keine Zuleitung und keine Ableitung von Öl gibt, festgelegt.

Das heißt, daß in dem Fall, daß es erforderlich ist, daß sich die relative Drehposition (Drehphase) in der Rückzugs richtung verändert, das Tastverhältnis um eine Rückführungskorrekturkomponente (UDTY) abfällt, Arbeitsöl unter Druck von einer Ölpumpe 47 zu der Rückzugs-Öldruckkammer 33 geleitet wird und Arbeitsöl der Vorrück-Öldruckkammer 32 zu der Ölwanne 46 abgeleitet wird. Demgegenüber steigt in dem Fall, daß es erforderlich ist, daß sich die relative Drehposition (Drehpha se) in der Vorrückrichtung verändert, das Tastverhältnis um die Rückführungskorrekturkomponente (UDTY) an, Arbeitsöl wird zu der Vorrück-Öldruckkammer 32 geleitet, und Arbeitsöl der Rückzugs-Öldruckkammer 33 wird zu der Ölwanne 46 geleitet. In dem Fall, daß die relative Drehposition bei dem Ist-Zustand gehalten wird, wobei eine Verminderung eines Absolutwerts der Rückführungskorrekturkomponente (UDTY) erfolgt, wird das Tastverhältnis derart gesteuert, daß sich dieses wieder nahe bei dem Basis-Tastverhältnis befindet und ein Schließen des Zuleitungsanschlusses 55, des dritten Anschlusses 58 und des vierten Anschlusses 59 (Beenden der Zuführung und Abführung von Öldruck) dazu dient, den Innendruck jeder der Öldruckkam mern 32, 33 zu halten.

Die Rückführungskorrekturkomponente (UDTY) wird durch Gleitmodus folgendermaßen berechnet. Im folgenden wird die zu erfassende relative Drehposition (Drehphase) zwischen einem Nocken-Kettenrad 1 und einer Nockenwelle 2 als tatsächlicher Winkel einer Ventilsteuerungsvorrichtung (VTC) erläutert, und der Zielwert davon wird als Zielwinkel der VTC erläutert.

1. Berechnung eines mathematischen Modells

Aufgrund der Tatsache, daß bei einer Gleitmodusregelung Parameter einer Steuervorrichtung auf der Grundlage eines ma thematischen Modells eines Regelungsgegenstands bestimmt wer den, wird zunächst das mathematische Modell der VTC berechnet. Es gibt verschiedene Wege, ein mathematisches Modell zu be stimmen, wie etwa Bewegungsgleichungen und Systemidentifizie rung. Hier wird eine Systemidentifizierung verwendet.
Eingangssignal u(k): Tastverhältnis
Ausgangssignal y(k): tatsächlicher Winkel der VTC

Die folgende Funktion wird durch Systemidentifizierung er halten.

G(s) = b/{s² + a₂.s + a₁)

2. Vereinfachung einer Überführungsfunktion

Eine Vereinfachung der Überführungsfunktion wird ausge führt, da ein Modell, welches durch Systemidentifizierung be stimmt wird, ein vielfaches Modell sein kann und der Aufbau einer Steuervorrichtung zu vereinfachen ist.

G(s) = b/{s(s + a₂)} (2.1)

3. Berechnung einer Zustandsgleichung

Eine Differentialgleichung der VTC durch die bestimmte Überführungsfunktion ist gegeben, wie folgt.
x: tatsächlicher Winkel der VTC, u: Eingangssignal (Tastverhältnis)

= -a₁ - a₂ + bu = f(x, ) + bu (3.1)

Zustandsgleichung

= Ax + Bu (3.2)

Eine Verbindung der Differentialgleichung (3.1) mit (3.1) hat folgende Gestalt.

4. Gestaltungen einer Schaltfunktion

Aufgrund der Tatsache, daß eine Gleitmodusregelung einen Rückführungsfaktor gemäß Systembedingungen schaltet, wird die se Schaltfunktion folgendermaßen angesetzt.

S = α₁x + α₂

Eine Gestaltung einer Schaltfunktion ist sehr wichtig, da es den Fall gibt, daß ein Gleitmodus durch Parameter der Schaltfunktion nicht auftritt. Gestaltungsverfahren sind im wesentlichen folgende.

1. Gestaltungsverfahren, welches ein Polaranordnungsver fahren verwendet
2. Gestaltungsverfahren einer superflachen Optimalschal tebene
3. Gestaltungsverfahren, welches den 0-Punkt des Systems verwendet
4. Gestaltungsverfahren einer superflachen Ebene durch Schwingungsberichtigung.

Durch Bestimmen von α₁, α₂ auf der Grundlage der oben er wähnten Verfahren zum Erhalten von γ, wenn α₁, α₂ = γ : 1, ist die Schaltfunktion S folgende.

Wie oben jedoch ist die Schaltfunktion, welche auf der Grundlage eines gewöhnlichen Lehrbuchs gestaltet wird, eine Funktion einer tatsächlichen Position eines Regelungsgegen stands, welcher ein tatsächlicher Winkel der VTC ist, welcher nicht für eine Ventilsteuerungsvorrichtung, wie folgt, geeig net ist.

Zunächst hat in dem Fall, daß ein Zielwinkel der VTC ein Wert außer 0 Grad ist, γ × stets einen positiven Wert und weist keine Beziehung zu einem Zielwert und einem tatsächlichen Wert auf. Daher nähert sich VTC nicht dem Zielwinkel an.

Wenn sich ein elektromagnetisches Schaltventil in dem Be reich der Totzone befindet, arbeitet VTC nicht. Daher ändert sich eine tatsächliche Geschwindigkeit dx/dt nicht. Demgemäß erfolgt, wenn VTC bei einem sehr kleinen Winkel arbeitet, kein schnelles Ansprechen.

Bei der Gestaltung auf der Grundlage eines Lehrbuchs ist es zu bevorzugen, daß Integralterme einer Fehlergröße addiert werden. In diesem Fall verbleibt, wenn eine Nockenwelle einen Zielwinkel erhält, für den Integralterm ein Wert außer 0, und dieser wirkt derart, daß eine Annäherung an den Zielwinkel verhindert wird.

Daher wird eine Schaltfunktion als Funktion einer Fehler größe folgendermaßen festgelegt.

γ: Neigung
: Fehlergröße der VTC = Zielwinkel der VTC - tatsächlicher Winkel der VTC

Dabei wird bei der Gestaltung der Schaltfunktion ein Ge staltungsverfahren verwendet, welches den 0-Punkt des Systems von (3) verwendet. Der 0-Punkt des Systems ist ein Verfahren, welches einen 0-Punkt von (S, A, B) in einer linken Halbfläche der komplexen Ebene festlegt. (S: Schaltfunktion, A, B: Kon stanten von Formel (3.2))

5. Berechnung einer Gleitbedingung

Die einfachste Bedingung, um ein Gleiten zu erreichen, ist

S.dS/dt < 0.

Lediglich, wenn S abfällt, ist die oben erwähnte Bedingung erfüllt. Aufgrund der Tatsache, daß S eine Fehlergröße und ei nen Ableitungswert der Fehlergröße als Variablen aufweist, be deutet dies, wenn die oben erwähnte Bedingung erfüllt ist, ei ne Verminderung der Fehler und ein Annähern an einen Zielwert.

Zunächst wird die Formel, welche zur Entwicklung von S notwendig ist, bestimmt.

Eine Regelungsgröße U wird folgendermaßen festgelegt.

u = b^-1{û - k sgn (S)} (5.1)

Dies wird mit der Formel (3.1) verbunden.

= f + b b^-1{û - k sgn (S)} = f + û - k sgn (S) (5.2)

Als nächstes gilt, da ein u mit Hut entwickelt wird, wel ches ein Eingangssignal bei einem Gleiten ist, S = dS/dt = 0.

γ + - _d = 0

= _d - γ = f + b u

Im folgenden sei bu = û

û = -f + _d - γ (5.3)

Die Gleitbedingung S.dS/dt < 0 ist zu überprüfen.

Aus den Formeln (5.2), (5.3) ergibt sich

= f - f + _d - γ - k sgn (S) - _d + γ = k sgn (S)

S.S = -S.k sgn (S) = -|S|k < 0

Demgemäß wird, wenn k zu einem positiven Wert gemacht wird, ein Gleiten erreicht.

6. Gestaltung einer Regelungsgrößenberechnungsformel

Eine Regelungsgröße (Rückführungskorrekturgröße) u hat auf der Grundlage der Formeln (5.1), (5.3) folgende Gestalt.

u = b^-1{-f + _d - γ - k sgn (S)} (6.1)

Wenn Formel (2.1), welche die Überführungsfunktion verein facht, verwendet wird, hat die Zustandsgleichung folgende Ge stalt.

= -a + bu (6. 2)

Bei Verwendung der Zustandsgleichung von (6.2), hat Formel (6.1.) folgende Gestalt.

u = b^-1{-f - γ - k sgn (S) = b^-1{a - γ - k sgn (S) = b^-1{(a - γ) - k sgn(S)

Im folgenden sei α = b^-1 (a - γ), k' = b^-1 k

u = α - k'sgn (S)

Diese Formel ist eine Formel zum Gewährleisten eines Glei tens und Bewegens entlang der Schaltlinie (S = 0).

Bei der Regelungsgröße, welche wie oben (wie in dem Lehr buch) gestaltet ist, gilt jedoch, da es keine Zuleitung und keine Ableitung von Öl in der Totzone gibt, daß die Betriebs geschwindigkeit dx/dt = 0 → ein linearer Term = 0, was dazu führt, daß der lineare Term nicht wirksam arbeitet.

Daher wird das folgende Verfahren ausgeführt, so daß ein linearer Term selbst in der Totzone wirksam funktioniert.

Es wird nämlich β.S (β ist konstant) zu der Formel der oben erwähnten Regelungsgröße u addiert. Dabei ist bei einem Gleiten auf einer Schaltlinie (s = 0) β.S = 0. Dann hat eine Addition von β.S zu einer Regelungsgröße u keinen Einfluß auf ein Gleiten.

Im folgenden sei

Daher umfaßt der lineare Term der Regelungsgröße als Er gebnis des oben erwähnten Additionsvorgangs eine Fehlergröße (PERR) der VTC. Damit ist eine geeignete Überführungsgeschwin digkeit zu der Schaltlinie durch den linearen Term selbst bei einem Eintreten in eine Arbeits-Totzone gegeben, und ein gutes Gleiten wird auf der Schaltlinie gewährleistet, was zu einer Annäherung an einen Zielwinkel bei einem guten Ansprechverhal ten führt.

Dabei werden Koeffizienten c und d durch Verwenden einer Gestaltung (welche durch Ansprechverhalten und Stabilität be stimmt ist) eines gewöhnlichen Linearregelungssystems be stimmt. Beispielsweise kann ein Koeffizient c durch 90% der Ansprechzeit einer tatsächlichen Ventilsteuerungsvorrichtung und die Überschußgröße bestimmt werden. Ein Koeffizient d wird auf einen Wert festgelegt, welcher geeignet ist, daß kein Streuen erfolgt, da keine Annäherung erfolgt und eine Buckel bildung bewirkt wird, wenn dieser zu groß ist.

Ein Koeffizient K wird auf einen positiven Wert festge legt, welcher einen Maximalwert innerhalb eines Bereichs ohne Buckelbildung aufweist, um keine Buckelbildung aufgrund zu ho her Größe zu bewirken.

7. Gestaltung einer Rüttelverhinderung

Wenn ein nichtlinearer Term UNL = -k.S/|S| = -k sgn(S) bei einer digitalen Steuervorrichtung verwendet wird, kann ein Abtastzyklus nicht unbegrenzt klein werden, und es erfolgt kein Gleiten an einer Schaltfläche, und es wird ein Rütteln erzeugt.

Daher wird eine Verminderung eines Rüttelns durch Verwen den einer Sättigungsfunktion und einer flachen Gleitfunktion durchgeführt. Diese Funktionen sind in Fig. 7 dargestellt.

Beide von diesen können verwendet werden, doch ist die flache Gleitfunktion einfacher zu verwenden, da deren Berech nungsformel einfach, verglichen mit der Sättigungsfunktion, ist.

Fig. 8 ist ein Schaltbild eines Zustands einer Tastver hältnisregelung eines elektromagnetischen Stellantriebs 54 durch die Steuervorrichtung 48, wobei die oben entwickelte Gleitmodusregelung angewandt wird.

VTCTRG (Zielwinkel) - VTCNOW (tatsächlicher Winkel) = PERR (Fehlergröße)

Up (Proportionalregelungsgröße) = c (Proportionalkomponen tenfaktor) × PERR (Fehlergröße)

UN (Geschwindigkeitsregelungsgröße) = d(Geschwindigkeits faktor der VTC) × UN' (tatsächliche Geschwindigkeit der VTC)

UL (Regelungsgröße eines linearen Terms) = Up + UN

S (Schaltfunktion) = PERR (Fehlergröße) × γ (Neigung) + d (PERR)/dt (Ableitungswert der Fehlergröße). Eine Regelungsgröße UNL eines nichtlinearen Terms wird als flache Gleitfunktion unter Verwendung der Gleitfunktion S berechnet.

UNL = -kS (|S| + δ)

Die oben erwähnte Regelungsgröße UL eines linearen Terms modifiziert eine Geschwindigkeit eines Zustands eines Rege lungssystems (VTC), welches nahe an eine Schaltlinie (S = 0) gelangt. Die Regelungsgröße UNL eines nichtlinearen Terms er zeugt einen Gleitmodus entlang der Schaltlinie. Dies bewirkt, daß sich die VTC auf der Schaltlinie (S = 0) auf der Phasen fläche von einem Anfangszustand ausgehend bewegt. Wenn ein VTC-Zustand auf die Schaltlinie gelangt, erreicht dieser einen Ursprungspunkt (Zielwert) in gebundenem Gleiten auf der Schaltlinie (S = 0) (siehe Fig. 9).

Ferner wird eine Regelungsgröße UDTY (Rückführungskorrek turkomponente) als Addition der Regelungsgröße UL eines linea ren Terms und der Regelungsgröße UNL eines nichtlinearen Terms berechnet, und das Ergebnis als Addition der Rückführungskor rekturkomponente UDTY und eines Basis-Tastverhältnisses BASED- TY, welches äquivalent zu der obigen Totzonen-Neutralposition ist, wird als End-Tastverhältnis VTCDTY ausgegeben.

Daher wird aufgrund der Tatsache, daß eine Rückführungs korrekturgröße durch eine Gleitregelung berechnet wird, ein Rückführungsfaktor derart geschaltet, daß der Zustand des Re gelungssystems auf der vorbestimmten Schaltlinie geführt wird, wobei die Regelung keine Störungen durch Öltemperatur und Öl druck aufweist und mit hoher Stabilität ausgeführt werden kann.

Insbesondere erfordert ein Festlegen eines linearen Terms der Regelungsgröße als Funktion der Fehlergröße kein kompli ziertes Zittern, um über die Arbeits-Totzone eines Schaltventils hinauszugehen, bzw. vermindert dies die Abhängigkeit da von und ermöglicht eine Vereinfachung des Erfüllens der Aufga be, Kapazitäten von ROM und RAM zu sparen.

Ferner führt eine Verminderung des Einflusses der oben er wähnten Arbeits-Totzone zu einem Lockern des Abmessungsspiel raums der Totzonenbreite und einer Verminderung der Bearbei tungskosten.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wird ein linearer Term mit einem Term, welcher proportional zu einer Betriebsge schwindigkeit der VTC ist, in Addition des Terms, welcher pro portional zu der Fehlergröße ist, festgelegt. Außerhalb einer Arbeits-Totzone ermöglicht eine Addition einer Anpassungsfunk tion einer Überführungsgeschwindigkeit zu einer Schaltlinie durch den Proportionalterm zu der Betriebsgeschwindigkeit eine geeignete Überführungsgeschwindigkeit und ein besseres Anspre chen.

In dem Fall jedoch, daß der lineare Term der Regelungsgrö ße lediglich durch den Term, welcher proportional zu einer Fehlergröße ist, festgelegt ist, ist nicht nur bei einem Ein treten in eine Arbeits-Totzone, sondern auch außerhalb einer Arbeits-Totzone eine geeignete Überführungsgeschwindigkeit zu einer Schaltlinie gegeben. Daher wird eine Gleitmodusregelung verwirklicht, und in diesem Fall ermöglicht es ein Weglassen des Proportionalterms bei einer Betriebsgeschwindigkeit, eine Programmkapazität durch eine einfache Regelungsberechnung zu sparen. Ein Regelungsschaltbild, welches derart dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht, ist in Fig. 10 dargestellt.

Die vorliegende Erfindung kann, ohne auf die VTC, welche den Schaufeltyp-Öldruckstellantrieb verwendet, begrenzt zu sein, bei der VTC, bei welcher sich eine Drehphase einer Noc kenwelle durch Umwandlung einer linearen Bewegung in eine Drehung verwandelt, wobei ein Lineartyp-Öldruckstellantrieb ver wendet wird, angewandt werden, und ist ferner nicht auf einen Ölregelungstyp begrenzt, solange ein. Regelungsgegenstand eine Totzone aufweist. Dies gilt für das folgende Ausführungsbei spiel.

Als nächstes wird das Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches sowohl eine Gleitmodusregelung als auch eine Zitterre gelung verwendet, erläutert.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel wird eine Rückfüh rungskorrekturkomponente (UFBDTY) berechnet, wie im folgenden, wobei sowohl eine Gleitmodusregelung als auch eine Zitterrege lung verwendet werden.

Fig. 11 ist ein Schaltbild, welches den Vorgang einer Tastverhältnisregelung eines elektromagnetischen Stellantriebs 54 durch die Steuervorrichtung 48, welche eine Gleitmodusrege lung und eine Zitterregelung, wie oben entwickelt, anwendet.

Zunächst wird bei einem Gleitmodusregelungsvorgang, ebenso wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, eine lineare Rege lungsgröße UL in dem Berechnungsvorgang eines linearen Terms berechnet, und eine nichtlineare Regelungsgröße UNL wird in dem Berechnungsvorgang einer nichtlinearen Regelung berechnet. Eine Gesamtregelungsgröße bei einer Gleitmodusregelung, UDTY, wird durch Addition von UL und UNL berechnet (bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird die Regelungsgröße UDTY ohne jegliche Änderung als Rückführungsregelungsgröße verwendet).

Demgegenüber bestimmt der Additionsentscheidungsabschnitt des Zitterregelungsvorgangs, ob eine Zitterkomponente (Korrek turgröße) auf der Grundlage der Schaltfunktion addiert wird. Genauer wird, wenn S × ΔS ≧ 0 oder |S| ≧ S0 (< 0), eine Zitter komponente D0 addiert. Andernfalls, nämlich, wenn |S| < S0, wird eine Addition einer Zitterkomponente D0 beendet. Das heißt, daß D0 = 0. Nachdem die Additionsentscheidung derart erfolgt ist, wird die Zitterkomponente D0 von dem Ausgabeab schnitt ausgegeben.

Das heißt, daß sich, wenn sich ein Zielwinkel der VTC wäh rend des Zustands, bei welchem sich ein Schaltventil in der Totzone befindet, ändert, der tatsächliche Winkel während ei ner Zeitperiode, bis sich das Schaltventil außerhalb der Tot zone befindet, nicht ändert. Daher steigen die Abweichung und eine Schaltfunktion S weiter an, und dann S.ΔS ≧ 0. Demgemäß wird während dieser Zeitperiode ein Zittern ohne jegliche Be dingung addiert, so daß das Schaltventil schnell aus der Tot zone heraus gelangt und eine schnelle Bewegung der VTC be ginnt.

Wenn sich das Schaltventil außerhalb der Totzone befindet und eine Bewegung der VTC beginnt, beginnen die Abweichung und die Schaltfunktion abzufallen. Bis VTC in einem gewissen Grad nahe an einen Zielwinkel gelangt, nämlich, wenn |S| ≧ S0 er füllt ist, ermöglicht eine Addition einer Zitterkomponente ei ne schnelle Annäherung an den Zielwinkel, um ein gutes An sprechverhalten zu gewährleisten.

Wenn VTC nahe an einen Zielwinkel gelangt und |S| < S0, wird eine Addition der Zitterkomponente beendet, was dazu führt, daß ein Überschwingen durch eine übermäßige Regelungs größe eingeschränkt wird und eine schnelle Annäherung an den Zielwinkel erfolgt.

Wenn die Abweichung PERR (Zielwinkel - tatsächlicher Win kel) ein positiver Wert ist, wird die Zitterkomponente D0 auf den Wert in der Richtung eines Ansteigens eines tatsächlichen Winkels (beispielsweise einen positiven Wert) festgelegt. Wenn die Abweichung ein negativer Wert ist, wird die Zitterkompo nente D0 auf den Wert in der Richtung eines Abfallens eines tatsächlichen Werts (beispielsweise einen negativen Wert) festgelegt.

Der Wert der Zitterkomponente D0 wird genügend groß fest gelegt, um in dem Fall einer PID-Regelung aus einer Totzone heraus zu gelangen, doch führt bei der vorliegenden Erfindung der nichtlineare Term einer Gleitmodusregelung die Funktion der Zitterregelung ausreichend durch, und die Zitterkomponente D0 kann auf das Niveau des Werts mit der Eignung für eine Feinanpassungsfunktion festgelegt werden. Die Zitterkomponente D0 kann jedoch genügend groß festgelegt werden, und der nicht lineare Term der Gleitmodusregelung kann derart angepaßt wer den, daß Änderungskomponenten, welche für Öltemperatur und Öl druck erforderlich sind, angepaßt werden.

Eine Rückführungskorrekturkomponente UFBDTY wird durch Ad dieren einer Gesamtregelungsgröße der Gleitmodusregelung UDTY zu einer Zitterkomponente D0 bei der Zitterregelung berechnet (D0 = 0 bei einem Beenden einer Addition). Die Rückführungs korrekturkomponente UFBDTY wird zu einem Basis-Tastverhältnis, welches äquivalent zu einer Neutralposition der Totzone ist, addiert, und das Additionsergebnis wird als End-Tastverhältnis VTCDTY ausgegeben.

Daher kann durch eine Gleitmodusregelung grundsätzlich ei ne Regelung mit hoher Stabilität erfolgen, ohne Störungen, welche durch Öltemperatur und Öldruck verursacht werden. Auf grund der Tatsache, daß eine Bearbeitungsgenauigkeit von Bau elementen vermindert werden kann, werden Bearbeitungskosten vermindert, und mit einer Einstellungsfunktion durch eine Kor rektur einer Zitterregelung wird eine Regelungsleistung, wie etwa ein Erhalten des besten Ansprechens, verbessert.

Eine Last der Zitterregelung wird vermindert, verglichen mit einem Fall, bei welchem die Zitterregelung bei einer her kömmlichen PID-Regelung übernommen wird, und Entscheidungsbe dingungen der Zitterkomponente können mit einer komplizierten Additionsentscheidung einfacher sein, wobei dies eine herkömm liche Öltemperatur und einen herkömmlichen Öldruck umfaßt. Insbesondere können bei der Additionsentscheidung der Zitter komponente auf der Grundlage einer Schaltfunktion S, welche als Funktionen der Abweichung PERR berechnet wird, wobei dies das vorliegende Ausführungsbeispiel bildet, die Zitterkompo nenten gemäß der Abweichung lediglich, wenn dies notwendig ist, addiert werden, und Rechenlasten zur Entscheidung können durch Übertragen der Schaltfunktion vermindert werden. Ferner bewirken sowohl ein Festlegen von Additionsbedingungen einer Zitterkomponente auf der Grundlage einer Schaltfunktion, wie oben, als auch ein linearer Term bei der Gleitmodusregelung (welcher beispielsweise proportional zu der Abweichung festge legt ist), daß der Regelungszustand schnell nahe an die Schaltlinie (S = 0) gelangt, während ein Überschwingen einge schränkt wird, um einen Gleitmodus auf der Schaltlinie zu be ginnen. Ferner kann die Zitterkomponente auf der Grundlage ei ner Abweichung PERR addiert werden, beispielsweise, wenn PERR ΔPERR ≧ 0 oder |PERR| < PERRO (< 0).

Damit kann die gesamte Regelung vereinfacht werden, wobei dies eine Gleitmodusregelung umfaßt, und ROM- und RAM- Kapazitäten können gespart werden.

Als nächstes wird die Erfindung eines Lernens des Einflus ses von Bauelementveränderungen und Alterung erläutert. Die Einflüsse der Bauelementveränderungen und der Alterung werden vor einer Erläuterung des Ausführungsbeispiels der vorliegen den Erfindung erläutert.

Wie oben beschrieben, wird in dem Fall, daß eine Gleitmo dusregelung bei der Vorrichtung mit einer Arbeits-Totzone an gewandt wird, wie in Fig. 13 dargestellt, eine Basis- Regelungsgröße (beispielsweise Regelungstastverhältnis = 50%) auf einen Wert, welcher dem mittleren Wert der Arbeits-Totzone entspricht, festgelegt, und die Rückführungsregelung wird durch Addieren der Rückführungsregelungsgröße begonnen, um über die Arbeits-Totzone hinaus zu der Basis-Regelungsgröße zu gehen. Wenn die Abweichung zwischen dem Zielwinkel und dem tatsächlichen Winkel einer Ventilsteuerungsvorrichtung in eine vorbestimmte Größe der Regelungs-Totzone gelangt, wird die Rückführungsregelung beendet (Rückführungsregelungsgröße = 0). Das heißt, daß, wenn die Rückführungsregelung auszuführen ist, bis die Abweichung zwischen dem Zielwinkel und dem tatsächli chen Winkel 0 erreicht, aufgrund der Tatsache, daß eine Buc kelbildung aufgrund eines Überschwingens, welches durch eine Verzögerung eines Ansprechens verursacht wird, auftritt, die Regelungs-Totzone festgelegt wird. Dadurch kann sich der tat sächliche Winkel durch die Ölmenge, welche in eine Öldruckkam mer der Ventilsteuerungsvorrichtung während einer Zeitperiode von einem Beenden der Rückführungsregelung nach einem Eintre ten in die Regelungs-Totzone bis zu einem vollständigen Schließen des Schaltventils (Kolbenventils) nach einem voll ständigen Eintreten in die Arbeits-Totzone eingeleitet wird, vollständig dem Zielwinkel annähern.

Die Basis-Regelungsgröße kann sich jedoch aufgrund von Bauelementveränderungen, Alterung und ähnlichem außerhalb der mittleren Positionierung der Arbeits-Totzone des Schaltventils befinden. Beispielsweise wird in dem Fall, daß sich die Basis- Regelungsgröße außerhalb der Regelungsposition befindet, wie in Fig. 14 dargestellt, wenn eine Ventilsteuerung bei einer Rückführungsregelung in einer Vorrückrichtung gesteuert werden soll, das Regelungstastverhältnis, welches erforderlich ist, um über die Arbeits-Totzone hinauszugehen, groß, und die Tastverhältnisgröße vermindert sich um die entsprechende Grö ße, was eine Verschlechterung des Ansprechens bewirkt.

Im Gegensatz dazu wird in dem Fall einer Rückzugsrich tungssteuerung das Regelungstastverhältnis, welches erforder lich ist, um über die Arbeits-Totzone hinauszugehen, klein, und die Tastverhältnisgröße für den Vorrückvorgang steigt um die entsprechende Größe an, was zu einem Unterschwingen in ei ne Rückzugsseite in Überschreitung des Zielwerts führt.

Ferner ist bei einer Vorrücksteuerung ein Öffnungswinkel des Schaltventils klein, wenn die Rückführungsregelung nach einem Eintreten in die Regelungs-Totzone beendet wird (selbst in dem Fall eines Festlegens eines linearen Terms, welcher proportional zu der Abweichung ist, ist die Tastverhältnisgrö ße bei der Abweichung die gleiche, und daher vermindert sich der Öffnungswinkel um die Größe, welche der abgewichenen ent spricht), und die Ölmenge, welche der Öldruckkammer zugeführt wird, vermindert sich ebenfalls, nachdem die Rückführungsrege lung beendet wird. Daher tritt die gleichmäßige Abweichung auf der Rückzugsseite des Zielwinkels auf. Demgegenüber ist bei der Rückzugssteuerung ein Öffnungswinkel des Schaltventils bei einer Rückführungsregelung groß, und der Einfluß des Unter schwingens zu der Rückzugsseite hin wird unverändert belassen, was dazu führt, daß die gleichmäßige Abweichung in der Rück zugsseite des Zielwinkels auftritt.

Demgegenüber erfolgt außerhalb der mittleren Position in der Richtung, welche sowohl der Richtung von Fig. 14 entgegen gesetzt ist als auch der oben erwähnten entgegengesetzt ist, ein Überschwingen eines Schaltventils in einer Vorrückrichtung des Zielwinkels bei einer Vorrücksteuerung, und bei einer Rückzugssteuerung verschlechtert sich das Ansprechen. Daher tritt die konstante Abweichung ausgehend von dem Zielwinkel sowohl bei der Vorrück- als auch der Rückzugssteuerung auf.

Wenn andere Änderungen der Breite von Arbeits-Totzonen als die oben erwähnten vorliegen, beispielsweise bei einer kleinen Arbeits-Totzone, wie in Fig. 15 dargestellt, wird ein nichtli nearer Term der Rückführungsregelungsgröße, welcher durch eine Gleitmodusregelung festgelegt wird, relativ groß, was ein Rüt teln verursacht. Aufgrund der Tatsache nämlich, daß der Öff nungswinkel bei einem Beenden der Rückführungsregelung nach einem Eintreten in die mittlere Totzone groß ist, wird die Öl menge, welche der Öldruckkammer bis zu der Zeit, bei welcher sich das Schaltventil schließt, zugeleitet wird, vergrößert, und es erfolgt ein Unterschwingen der Ventilsteuerung in die Rückzugsseite. In dem Fall eines Aufenthalts außerhalb der Re gelungs-Totzone erfolgt eine Rückführungsregelung der Ventil steuerung in die Vorrückseite, das bedeutet Rütteln.

Demgegenüber wird, wenn eine Arbeits-Totzone groß ist, wie in Fig. 16 dargestellt, ein nichtlinearer Term relativ klei ner, und lediglich durch den nichtlinearen Term ist es unmög lich, die Arbeits-Totzone bei einer Rückführungsregelung zu überschreiten, was zu einer Verschlechterung des Ansprechens führt.

Die vorliegende Erfindung schränkt diese Einflüsse durch ein Lernen der Abweichung der Basis-Regelungsgröße von dem mittleren Wert der Arbeits-Totzone und Änderungen der Breite von Arbeits-Totzonen ein.

Fig. 17 ist ein Schaltbild, welches einen Regelungsvorgang des vierten Ausführungsbeispiels gemäß der oben erwähnten Er findung darstellt.

In einem Berechnungsabschnitt eines linearen Terms wird eine Regelungsgröße UL eines linearen Terms berechnet, und in einem Berechnungsabschnitt eines nichtlinearen Terms wird eine Regelungsgröße UNL eines nichtlinearen Terms berechnet. Eine Gesamtregelungsgröße UDTY wird durch Addieren der Regelungs größe UL eines linearen Terms zu der Regelungsgröße UNL eines nichtlinearen Terms berechnet. Dies ist das gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.

Die vorliegende Erfindung führt neben der Basis- Gleitmodusregelung das Lernen eines Basis-Tastverhältnisses BASEDTY als Basis-Regelungsgröße und das Lernen von Geschwin digkeitsfaktoren, welche zur Berechnung der Regelungsgröße ei nes nichtlinearen Terms verwendet werden, durch.

Fig. 18 ist ein Flußdiagramm, welches eine Regelung zum Lernen und Regeln einer Abweichung des Basis-Tastverhältnisses BASEDTY ausgehend von einer mittleren Position in der Arbeits- Totzone darstellt.

Schritt 1 entscheidet, ob sich ein Zielwinkel VTCTRG än dert, und wenn entschieden wird, daß sich der Zielwinkel VTCTRG ändert und die Rückführungsregelung erfolgt, fährt der Ablauf mit Schritt 2 fort.

In Schritt 2 wird entschieden, ob sich ein Zielwinkel VTCTRG in einer vorbestimmten Zeitperiode X, nachdem eine Ab weichung PERR zwischen einem Zielwinkel VTCTRG und einem tat sächlichen Winkel VTCNOW in einen vorbestimmten Bereich (bei spielsweise ±3 Grad) der Regelungs-Totzone gelangt und die Rückführungsregelung beendet wird, das heißt, ob ein stationä rer Zustand vorliegt.

Und wenn entschieden wird, daß ein stationärer Zustand vorliegt, fährt der Ablauf mit Schritt 3 fort, wo entschieden wird, ob ein Basis-Tastverhältnis BASEDTY korrigiert wird (Korrektur durch Lernschritte 6, 8, wie später beschrieben). Wenn nicht, fährt der Ablauf mit Schritt 4 fort.

In Schritt 4 wird ein Mittelwert. (gleichmäßige Abweichung) der Abweichung während der vorbestimmten Zeit X berechnet.

In Schritt 5 wird entschieden, ob ein Mittelwert PERRAV der Abweichung PERR einen positiven Schwellenwert P0 über schreitet, und wenn entschieden wird, daß dies der Fall ist, tritt eine nicht vernachlässigbare gleichmäßige Abweichung in der Rückzugsseite auf. Dies führt dazu, daß entschieden wird, daß sich das Basis-Tastverhältnis BASEDTY auf der Rückzugssei te außerhalb des Bereichs eines mittleren Werts der Arbeits- Totzone befindet, und der Ablauf fährt mit Schritt S6 fort, wo eine vorbestimmte Größe des positiven Korrektur- Tastverhältnisses HD zu dem Basis-Tastverhältnis BASEDTY ad diert wird.

In Schritt S fährt, wenn entschieden wird, daß der Mittel wert PERRAV der Abweichung PERR den positiven Schwellenwert P0 nicht überschreitet, der Ablauf mit Schritt 7 fort, wo ent schieden wird, ob sich der Mittelwert PERRAV der Abweichung PERR unterhalb eines negativen Schwellenwerts -P0 befindet. Wenn entschieden wird, daß sich der Mittelwert PERRAV nicht in Überschreitung befindet, wird entschieden, daß eine nicht ver nachlässigbare gleichmäßige Abweichung auf der Vorrückseite auftritt, und als Ergebnis davon befindet sich das Basis- Tastverhältnis BASEDTY auf der Vorrückseite außerhalb des Be reichs des mittleren Werts der Arbeits-Totzone, und der Ablauf fährt mit Schritt 8 fort, wo das Korrektur-Tastverhältnis HD von dem Basis-Tastverhältnis BASEDTY subtrahiert wird.

Daher wird das Basis-Tastverhältnis nach oben bzw. unten korrigiert, so daß der Mittelwert PERRAV innerhalb des Be reichs des Schwellenwerts ±P0 festgelegt wird. Damit kann die gleichmäßige Abweichung auf das vernachlässigbare Niveau ver mindert werden, und die Abweichung zwischen dem Basis- Tastverhältnis und der Arbeits-Totzone kann ausreichend klein sein, was zu einem guten Ansprechverhalten und einer schnellen Annäherung an einen Zielwinkel durch Einschränken eines Auf tretens eines Überschwingens und Unterschwingens führt.

Fig. 19 stellt ein Flußdiagramm des Lernens und Korrigie rens eines Faktors K eines nichtlinearen Terms bei Änderungen der Breite einer Arbeits-Totzone dar.

Nachdem entschieden wird, ob sich der Zielwinkel in Schritt 11 ändert, wird danach in Schritt 12 entschieden, ob sich dieser in die Regelungs-Totzone bewegt.

Wenn entschieden wird, daß sich der Zielwinkel in die Re gelungs-Totzone bewegt, fährt der Ablauf mit Schritt 13 fort, wo ein Faktor K der Regelungsgröße UNL eines nichtlinearen Terms um eine vorbestimmte Größe DK1 anwächst und die Rückfüh rungsregelung lediglich mit der vergrößerten Regelungsgröße UNL eines nichtlinearen Terms als Rückführungskorrekturkompo nente UDTY (eine Regelungsgröße eines linearen Terms = 0) durchgeführt wird.

In Schritt 14 wird nach dem oben Erwähnten ein Mittelwert PEERAV2 der Abweichung PEER während der vorbestimmten Zeit X berechnet.

In Schritt 15 wird entschieden, ob der Mittelwert PEERAV2 der Abweichung PEER einen Schwellenwert P1 überschreitet.

Und wenn entschieden wird, daß dies der Fall ist, fährt der Ablauf mit Schritt 16 fort, wo der Faktor K um eine vorbe stimmte Größe DK2 abfällt.

Wenn entschieden wird, daß sich der Mittelwert PEERAV2 nicht in Überschreitung befindet, erfolgt ein Sprung zu Schritt 17.

In Schritt 17 wird entschieden, ob sich ein Zielwinkel VTCTRG der VTC ändert. Wenn entschieden wird, daß dies nicht der Fall ist, geht der Ablauf zurück zu Schritt 13, wo die Rückführungsregelung durch eine Erhöhung des Faktors K durch geführt wird.

Damit wird der Faktor K derart angepaßt, daß der Mittel wert PEERAV2 der Abweichung PEER in der Nähe des Schwellen werts P1 gehalten wird, während der Faktor K während des sta tionären Zustands der Regelungs-Totzone vergrößert und ver kleinert wird.

Demgemäß kann die Regelungsgröße UNL eines nichtlinearen Terms durch eine Einstellung (Lernkorrektur) des oben erwähn ten Faktors K bei Änderungen der Arbeits-Totzone zu einer ge eigneten Größe abgewandelt werden. Dies führt dazu, daß ledig lich durch die Regelungsgröße UNL eines nichtlinearen Terms über die Arbeits-Totzone hinaus gegangen werden kann und kein Rütteln auftritt.

Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldungen Nr. 11-313221, eingereicht am 4. November 1999, Nr. 11.339317, eingereicht am 30. November 1999, und Nr. 11-348854, einge reicht am 8. Dezember 1999, ist durch Bezugnahme in der vor liegenden Schrift aufgenommen.

Claims

1. Gleitmodusregelungsvorrichtung zum Ausführen einer Gleit modusregelung eines Regelungsgegenstands mit einer Arbeits- Totzone einer Regelungsgröße, dadurch gekennzeichnet, daß ein linearer Term der Rege lungsgröße als Funktion einer Abweichung zwischen einer Ziel position und einer tatsächlichen Position des Regelungsgegen stands festgelegt wird.

2. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Regelungsgegenstand ein Öldrucksteuerungssystem ist.

3. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Regelungsgegenstand eine Ventilsteuerungsvorrichtung zum kon tinuierlichen Ändern einer Drehphase einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle durch eine Öldrucksteuerung ist und durch ein Schaltventil die Zuleitung von Öl zu einem Druckstellan trieb, welcher durch Öldruck gesteuert wird, und die Ableitung davon selektiv gesteuert werden.

4. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der lineare Term der Regelungsgröße durch Addieren eines Terms, welcher proportional zu der Abweichung zwischen der Zielposi tion und der tatsächlichen Position des Regelungsgegenstands ist, zu einem Term, welcher proportional zu einer Arbeitsge schwindigkeit des Regelungsgegenstands ist, festgelegt wird.

5. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der lineare Term der Regelungsgröße lediglich durch einen Term, welcher proportional zu der Abweichung zwischen der Zielposi tion und der tatsächlichen Position des Regelungsgegenstands ist, festgelegt wird.

6. Gleitmodusregelungsvorrichtung zur Rückführungsregelung eines Regelungsgegenstands zu einem Zielwert auf der Grundlage einer Regelungsgröße, welche durch eine Gleitmodusregelung be rechnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelungsgröße, welche durch die Gleitmodusregelung berechnet wird, durch eine Zit terregelung korrigiert wird.

7. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei eine Schaltfunktion der Gleitmodusregelung als Funktion einer Ab weichung zwischen einem Zielwert und einem tatsächlichen Wert des Regelungsgegenstands berechnet wird.

8. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei eine Bedingung für ein Addieren einer Korrekturgröße durch die Zit terregelung auf der Grundlage der Schaltfunktion festgelegt wird.

9. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Schaltfunktion gemäß der folgenden Formel festgelegt wird:
S = γ × PERR + d(PERR)/dt
γ: Neigung
PERR: Abweichung zwischen einem Zielwert und einem tat sächlichen Wert des Regelungsgegenstands
d(PERR)/dt: Ableitungswert der Abweichung.

10. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Schaltfunktion S gemäß der folgenden Formel berechnet wird:
S = γ × PERR + d(NOW)/dt
γ: Neigung
PERR: Abweichung zwischen einem Zielwert und einem tat sächlichen Wert des Regelungsgegenstands
d(NOW)/dt: tatsächliche Geschwindigkeit des Regelungsge genstands.

11. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei eine Regelungsgröße U bei der Gleitmodusregelung gemäß der folgen den Formel berechnet wird:
U = c × PERR + d × {d(NOW)/dt} - K{S/(|S| + δ)}
d(NOW)/dt: tatsächliche Geschwindigkeit des Regelungsge genstands
c, d: konstant
δ: Rüttelverhinderungskoeffizient.

12. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei eine Bedingung für ein Addieren der Korrekturgröße der Zitterrege lung durch die folgende Formel festgelegt wird:
S.ΔS ≧ 0 oder |S| ≧ S0
ΔS: Änderungsgröße
S0: positiv vorbestimmter Wert.

13. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Regelungsgegenstand eine Ventilsteuerungsvorrichtung zum kon tinuierlichen Ändern einer Drehphase einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle durch eine Öldrucksteuerung ist und durch ein Schaltventil die Zuleitung von Öl zu einem Öldruckstellan trieb, welcher durch Öldruck gesteuert wird, und die Ableitung davon selektiv gesteuert werden.

14. Gleitmodusregelungsvorrichtung, bei welcher eine Rückfüh rungsregelungsgröße, welche durch eine Gleitmodusregelung be rechnet wird, um über eine Arbeits-Totzone hinauszugehen, zu einer Basis-Regelungsgröße, welche gemäß einem mittleren Wert der Arbeits-Totzone einer Regelungsgröße eines Regelungsgegen stands festgelegt wird, addiert wird, um eine Rückführungsre gelung eines Regelungsgegenstands zu beginnen, und die Rück führungsregelung beendet wird, wenn eine Abweichung zwischen einem Zielwert und einem tatsächlichen Wert des Regelungsge genstands in eine vorbestimmte Regelungs-Totzone gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis-Regelungsgröße bei einem Eintreten in die Regelungs-Totzone auf der Grundlage ei ner gleichmäßigen Abweichung zwischen dem Zielwert und dem tatsächlichen Wert des Regelungsgegenstands korrigiert wird.

15. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei ei ne Schaltfunktion S der Gleitmodusregelung als Funktion der Abweichung zwischen dem Zielwert und dem tatsächlichen Wert des Regelungsgegenstands berechnet wird.

16. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Schaltfunktion gemäß der folgenden Formel berechnet wird:
S = γ × PERR + d(PERR)/dt
γ: Neigung
PERR: Abweichung zwischen einem Zielwert und einem tat sächlichen Wert des Regelungsgegenstands
d(PERR)/dt: Ableitungswert der Abweichung.

17. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Schaltfunktion S gemäß der folgenden Formel berechnet wird:
S = γ × PERR + d(NOW)/dt
γ: Neigung
PERR: Abweichung zwischen einem Zielwert und einem tat sächlichen Wert des Regelungsgegenstands
d(NOW)/dt: tatsächliche Geschwindigkeit des Regelungsge genstands.

18. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Rückführungsregelungsgröße U durch die folgende Formel berech net wird:
U = c × PERR + d × {d(NOW)/dt} - K{S/(|S| + δ)}
d(NOW)/dt: tatsächliche Geschwindigkeit des Regelungsge genstands
c, d: konstant
δ: Rüttelverhinderungskoeffizient.

19. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Regelungsgegenstand eine Ventilsteuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor zum kontinuierlichen Ändern einer Drehphase einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle durch eine Öl drucksteuerung und zum selektiven Steuern der Zuleitung von Öl zu einem Öldruckstellantrieb, welcher durch Öldruck gesteuert wird, und der Ableitung davon.

20. Gleitmodusregelungsvorrichtung mit einem Regelungsgegen stand, bei welcher eine Rückführungsregelungsgröße, welche durch eine Gleitmodusregelung berechnet wird, um über eine Ar beits-Totzone hinauszugehen, zu einer Basis-Regelungsgröße, welche gemäß einem mittleren Wert der Arbeits-Totzone einer Regelungsgröße eines Regelungsgegenstands festgelegt wird, ad diert wird, um eine Rückführungsregelung zu beginnen, und die Rückführungsregelung beendet wird, wenn eine Abweichung zwi schen einem Zielwert und einem tatsächlichen Wert des Rege lungsgegenstands in eine vorbestimmte Arbeits-Totzone gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Abweichung zwischen dem Zielwert und dem tatsächlichen Wert des Regelungsgegen stands in eine vorbestimmte Arbeits-Totzone gelangt, ein Fak tor eines nichtlinearen Terms der Rückführungsregelungsgröße derart angepaßt wird, daß die Abweichung zwischen dem Zielwert und dem tatsächlichen Wert in einen vorbestimmten Bereich ge langt, während die Rückführungsregelung unter Verwendung le diglich des nichtlinearen Terms ausgeführt wird, wobei der Faktor bei einem Eintreten in die Arbeits-Totzone geändert wird.

21. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 20, wobei ei ne Schaltfunktion S als Funktion der Abweichung zwischen dem Zielwert und dem tatsächlichen Wert des Regelungsgegenstands berechnet wird.

22. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Schaltfunktion S gemäß der folgenden Formel berechnet wird:
S = γ × PERR + d(PERR)/dt
γ: Neigung
PERR: Abweichung zwischen einem Zielwert und einem tat sächlichen Wert des Regelungsgegenstands
d(PERR)/dt: Ableitungswert der Abweichung.

23. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Schaltfunktion S gemäß der folgenden Formel berechnet wird:
S = γ × PERR + d(NOW)/dt
γ: Neigung
PERR: Abweichung zwischen einem Zielwert und einem tat sächlichen Wert des Regelungsgegenstands
d(NOW)/dt: tatsächliche Geschwindigkeit des Regelungsge genstands.

24. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 22, wobei die Rückführungsregelungsgröße U gemäß der folgenden Formel be rechnet wird:
U = c × PERR + d × {d(NOW)/dt} - K{S/(|S| + 6)}
d(NOW)/dt: tatsächliche Geschwindigkeit des Regelungsge genstands
c, d: konstant
δ: Rüttelverhinderungskoeffizient.

25. Gleitmodusregelungsvorrichtung nach Anspruch 20, wobei der Regelungsgegenstand eine Ventilsteuerungsvorrichtung zum kon tinuierlichen Ändern einer Drehphase einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle durch eine Öldrucksteuerung ist und die Zuleitung von Öl zu einem Öldruckstellantrieb, welcher durch Öldruck gesteuert wird, und die Ableitung davon selektiv ge steuert werden.

26. Gleitmodusregelungsverfahren zum. Ausführen einer Gleitmo dusregelung eines Regelungsgegenstands mit einer Arbeits- Totzone einer Regelungsgröße, umfassend die Schritte:
Festlegen eines linearen Terms der Regelungsgröße als Funktion einer Abweichung zwischen einer Zielposition und ei ner tatsächlichen Position des Regelungsgegenstands;
Berechnen der Regelungsgröße, wobei dies den linearen Term umfaßt; und
Ausführen der Gleitmodusregelung des Regelungsgegenstands auf der Grundlage der Regelungsgröße.

27. Gleitmodusregelungsverfahren nach Anspruch 26, wobei der Regelungsgegenstand ein Öldrucksteuerungssystem ist.

28. Gleitmodusregelungsverfahren nach Anspruch 26, wobei der Regelungsgegenstand eine Ventilsteuerungsvorrichtung zum kon tinuierlichen Ändern einer Drehphase einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle durch eine Öldrucksteuerung ist und die Zuleitung von Öl zu einem Ölstellantrieb, welcher durch Öl druck gesteuert wird, und die Ableitung davon durch ein Schaltventil selektiv gesteuert werden.

29. Gleitmodusregelungsverfahren nach Anspruch 26, wobei der lineare Term der Regelungsgröße durch Addieren eines Terms, welcher proportional zu der Abweichung zwischen der Zielposi tion und der tatsächlichen Position des Regelungsgegenstands ist, zu einem Term, welcher proportional zu einer Betriebsge schwindigkeit des Regelungsgegenstands ist, festgelegt wird.

30. Gleitmodusregelungsverfahren nach Anspruch 26, wobei der lineare Term der Regelungsgröße lediglich durch einen Term, welcher proportional zu der Abweichung zwischen einer Zielpo sition und der tatsächlichen Position des Regelungsgegenstands ist, festgelegt wird.

31. Gleitmodusregelungsverfahren zum Ausführen einer Gleitmo dusregelung eines Regelungsgegenstands mit einer Arbeits- Totzone einer Regelungsgröße, umfassend die Schritte:
Berechnen der Regelungsgröße durch die Gleitmodusregelung;
Korrigieren der berechneten Regelungsgröße durch die Zit terregelung; und
Rückführungsregeln des Regelungsgegenstands zu einem Ziel wert auf der Grundlage der korrigierten Regelungsgröße.

32. Gleitmodusregelungsverfahren nach Anspruch 31, wobei eine Schaltfunktion der Gleitmodusregelung als Funktion einer Ab weichung zwischen einem Zielwert und einem tatsächlichen Wert des Regelungsgegenstands berechnet wird.

33. Gleitmodusregelungsverfahren nach Anspruch 32, wobei eine Bedingung für ein Addieren der Korrekturgröße durch die Zit terregelung auf der Grundlage der Schaltfunktion festgelegt wird.

34. Gleitmodusregelungsverfahren nach Anspruch 32, wobei die Schaltfunktion gemäß der folgenden Formel berechnet wird:
S = γ × PERR + d(PERR)/dt
γ: Neigung
PERR: Abweichung zwischen einem Zielwert und einem tat sächlichen Wert des Regelungsgegenstands
d(PERR)/dt: Ableitungswert der Abweichung.

35. Gleitmodusregelungsverfahren nach Anspruch 31, wobei die Schaltfunktion S gemäß der folgenden Formel berechnet wird:

S = γ × PERR + d(NOW)/dt
γ: Neigung
PERR: Abweichung zwischen einem Zielwert und einem tat sächlichen Wert des Regelungsgegenstands
d(NOW)/dt: tatsächliche Geschwindigkeit des Regelungsge genstands.

36. Gleitmodusregelungsverfahren nach Anspruch 34, wobei die Regelungsgröße U gemäß der folgenden Formel berechnet wird:
U = c × PERR + d × {d(NOW)/dt} - K{S/(|S| + 6)}
d(NOW)/dt: tatsächliche Geschwindigkeit des Regelungsge genstands
c, d: konstant
δ: Rüttelverhinderungskoeffizient.

37. Gleitmodusregelungsverfahren nach Anspruch 34, wobei eine Bedingung für ein Addieren der Korrekturgröße der Zitterrege lung durch die folgende Formel festgelegt wird:
S.ΔS ≧ 0 oder |S| ≧ S0
ΔS: Änderungsgröße
S0: positiv vorbestimmter Wert.

38. Gleitmodusregelungsverfahren nach Anspruch 31, wobei der Regelungsgegenstand eine Ventilsteuerungsvorrichtung zum kon tinuierlichen Ändern einer Drehphase einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle durch eine Öldrucksteuerung ist und durch ein Schaltventil die Zuleitung von Öl zu einem Öldruckstellan trieb, welcher durch Öldruck gesteuert wird, und die Ableitung davon selektiv gesteuert werden.

39. Gleitmodusregelungsverfahren zum Ausführen einer Gleitmo dusregelung eines Regelungsgegenstands mit einer Arbeits- Totzone einer Regelungsgröße, umfassend die Schritte:
Festlegen einer Basis-Regelungsgröße gemäß einem mittleren Wert der Arbeits-Totzone;
Berechnen einer Rückführungsregelungsgröße durch eine Gleitmodusregelung, um über die Arbeits-Totzone hinauszugehen;
Beginnen einer Rückführungsregelung zu einem Zielwert des Regelungsgegenstands durch Addieren der Rückführungsregelungs größe;
Beenden, wenn eine Abweichung zwischen einem Zielwert und einem tatsächlichen Wert des Regelungsgegenstands in eine vor bestimmte Regelungs-Totzone gelangt; und
Korrigieren der Basis-Regelungsgröße auf der Grundlage ei ner gleichmäßigen Abweichung zwischen dem Zielwert und dem tatsächlichen Wert des Regelungsgegenstands bei einem Eintre ten in die Regelungs-Totzone.

40. Gleitmodusregelungsverfahren nach Anspruch 39, wobei eine Schaltfunktion S der Gleitmodusregelung als Funktion einer Ab weichung zwischen dem Zielwert und dem tatsächlichen Wert des Regelungsgegenstands berechnet wird.

41. Gleitmodusregelungsverfahren nach Anspruch 40, wobei die Schaltfunktion gemäß der folgenden Formel berechnet wird:
S = γ × PERR + d(PERR)/dt
γ: Neigung
PERR: Abweichung zwischen einem Zielwert und einem tat sächlichen Wert des Regelungsgegenstands
d(PERR)/dt: Ableitungswert der Abweichung.

42. Gleitmodusregelungsverfahren nach Anspruch 40, wobei die Schaltfunktion S gemäß der folgenden Formel berechnet wird:
S = γ × PERR + d(NOW)/dt
γ: Neigung
PERR: Abweichung zwischen einem Zielwert und einem tat sächlichen Wert des Regelungsgegenstands
d(NOW)/dt: tatsächliche Geschwindigkeit des Regelungsge genstands.

43. Gleitmodusregelungsverfahren nach Anspruch 41, wobei die Rückführungsregelungsgröße U gemäß der folgenden Formel be rechnet wird:
U = c × PERR + d × {d(NOW)/dt} - K{S/(|S| + δ)}
d(NOW)/dt: tatsächliche Geschwindigkeit des Regelungsge genstands
c, d: konstant
δ: Rüttelverhinderungskoeffizient.

44. Gleitmodusregelungsverfahren nach Anspruch 39, wobei der Regelungsgegenstand eine Ventilsteuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor zum kontinuierlichen Ändern einer Drehphase einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle durch eine Öl drucksteuerung ist und durch ein Schaltventil die Zuleitung von Öl zu einem Öldruckstellantrieb, welcher durch Öldruck ge steuert wird, und die Ableitung davon selektiv gesteuert wer den.