JP2008180519A - 温度制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】良好な過度特性を維持しつつ高速な目標温度応答速度を実現する。
【解決手段】水温制御処理を開始した時間t0において、温度TMPが、目標温度TGT+ΔTを超える温度であった場合には、開度制御信号CNTを、バルブ5の開度を全開とする値CNTmaxに制御する。そして、時間t1において、冷却水の温度が、目標温度TGT+ΔTまで低下したならば、開度制御信号CNTをPID演算で求められた値にオフセットBCNTを加えた値に制御するオフセット付PID制御を開始する。ここで、このオフセットBCNTは、最終的に温度TMPが目標温度TGTに安定した際に開度制御信号CNTが収束すると推定される値に設定する。
【選択図】図3
【解決手段】水温制御処理を開始した時間t0において、温度TMPが、目標温度TGT+ΔTを超える温度であった場合には、開度制御信号CNTを、バルブ5の開度を全開とする値CNTmaxに制御する。そして、時間t1において、冷却水の温度が、目標温度TGT+ΔTまで低下したならば、開度制御信号CNTをPID演算で求められた値にオフセットBCNTを加えた値に制御するオフセット付PID制御を開始する。ここで、このオフセットBCNTは、最終的に温度TMPが目標温度TGTに安定した際に開度制御信号CNTが収束すると推定される値に設定する。
【選択図】図3
Description
本発明は、温度制御を行う技術に関するものである。
温度制御を行う技術としては、エンジンダイナモによって試験されるエンジンを冷却する冷却水の供給バルブの開度を、当該冷却水の温度に基づいて、当該冷却水温度が目標温度となるようにPID制御によって温度制御する技術が知られている(たとえば、特許文献1)。
特開平09-145550号公報
PID制御による温度制御によれば、温度が目標温度に安定するまでの応答速度である目標温度応答速度の最大値は、所望の過度特性による制限を受けることになる。すなわち、オーバーシュート量などを小さく抑えつつ実現できる目標温度応答速度には自ずと限界がある。
そこで、本発明は、良好な過度特性を維持しつつ、より高速な目標温度応答速度で温度制御を行うことのできる温度制御装置を提供することを課題とする。
そこで、本発明は、良好な過度特性を維持しつつ、より高速な目標温度応答速度で温度制御を行うことのできる温度制御装置を提供することを課題とする。
前記課題達成のために、本発明は、仕事を行う制御対象装置の温度を目標温度に制御する温度制御装置に、前記制御対象装置の温度を検出する温度検出手段と、前記制御対象装置が行っている仕事の仕事率に関わる前記制御対象装置の状態を検出する状態検出手段と、前記目標温度と前記温度検出手段が検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値以上である場合に、前記制御対象装置の温度を前記目標温度に近づける方向についての最大の制御量で、前記制御対象装置の温度を制御する第1温度制御部と、前記目標温度と前記温度検出手段が検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値未満である場合に、前記温度検出手段が検出した目標温度と測定温度との偏差と、前記偏差の積分値と、前記偏差の微分値とに応じた制御量を演算するPID演算で求めた制御量に、オフセットを加えた制御量で前記制御対象装置の温度を制御する第2温度制御部とを備え、第2温度制御部において、前記目標温度と前記温度検出手段が検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値未満となったときに、前記状態検出手段が検出している状態と前記目標温度との組み合わせにおいて、前記制御対象装置の温度を目標温度に一致する温度に安定させることができると推定される制御量の値を、前記オフセットとして設定するようにしたものである。
このような温度制御装置によれば、制御対象装置の温度が目標温度との偏差の絶対値が所定のしきい値未満となるまでは、前記制御対象装置の温度を前記目標温度に近づける方向についての最大の制御量で、前記制御対象装置の温度が制御されるので、制御対象装置の温度は目標温度に可及的速やかに接近する。一方、制御対象装置の温度が目標温度との偏差の絶対値がしきい値未満まで到達した後は、PID演算で求めた制御量に、オフセットを加えた制御量で前記制御対象装置の温度は制御されるが、この制御の開始時に、前記状態検出手段が検出している状態と前記目標温度との組み合わせにおいて、前記制御対象装置の温度を目標温度に一致する温度に安定させることができると推定される制御量の値にオフセットは設定される。したがって、制御対象装置の温度を、良好な過度特性をもって、速やかに目標温度に収束させることができるようになる。すなわち、制御装置の単体で見た場合の発熱量/吸熱量は、その仕事率に依存すると考えられるので、制御装置の仕事率と目標温度に対して、前記制御対象装置の温度が目標温度に一致する温度に安定したときに制御量が収束する値は、一定の精度をもって、たとえば、予め行った実験結果などより推定することができる。そして、PID演算を用いた制御を、このような推定値をオフセットを加えて行うフィードフォワード制御を行うことにより、制御対象装置の温度は、良好な過度特性をもって、速やかに目標温度に収束するようになる。
ここで、このような温度制御装置は、より具体的には、前記制御対象装置の各状態と各温度との各組み合わせに対応する参照値が予め登録されたマップを設け、前記第2温度制御部において、前記目標温度と前記温度検出手段が検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値未満となったときに、前記状態検出手段が検出している状態と前記目標温度に一致する温度との組み合わせに対応して前記マップに登録されている参照値を、前記制御対象装置の温度を目標温度に一致する温度に安定させることができると推定される制御量の値として、前記オフセットに設定するように構成してもよい。また、この場合に、前記マップに登録される参照値は、前記制御対象装置の状態を、当該参照値に対応する組み合わせに含まれる前記制御対象装置の状態に制御しつつ、当該参照値に対応する組み合わせに含まれる温度を目標温度として、前記PID演算で求めた制御量で、前記制御対象装置の温度の制御を行って求めた、前記制御対象装置の温度が目標温度に一致する温度に安定したときに前記制御量が収束した値としてもよい。
また、以上のような温度制御装置は、たとえば、液冷されるエンジンの温度を目標温度に制御する温度制御装置として適用することができる。すなわち、この場合には、温度制御装置を、前記液冷に用いる冷却液の温度を検出する温度検出手段と、前記冷却液の前記エンジンへ供給される液量を調整するバルブと、前記エンジンの回転数と発生トルクとを検出する状態検出手段と、前記目標温度と前記温度検出手段が検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値以上である場合に、前記目標温度が前記温度検出手段が検出した温度より小さいときには前記バルブの開度を最大値に制御し、前記目標温度が前記温度検出手段が検出した温度より大きいときには前記バルブの開度を最小値に制御する第1温度制御部と、前記目標温度と前記温度検出手段が検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値未満である場合に、前記温度検出手段が検出した目標温度と測定温度との偏差と、前記偏差の積分値と、前記偏差の微分値とに応じた制御量を演算するPID演算で求めた制御量に、オフセットを加えた制御量で前記バルブの開度を制御する第2温度制御部とより構成し、第2温度制御部において、前記目標温度と前記温度検出手段が検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値未満となったときに、前記状態検出手段が検出している回転数と、前記状態検出手段が検出している発生トルクと、前記目標温度との組み合わせにおいて、前記温度検出手段が検出する温度を目標温度に一致する温度に安定させることができると推定される制御量の値を、前記オフセットとして設定するようにすればよい。
また、前記マップを用いる場合には、前記エンジンの各回転数と各発生トルクと各温度との各組み合わせに対応する参照値が予め登録されたマップを設け、前記第2温度制御部において、前記目標温度と前記温度検出手段が検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値未満となったときに、前記状態検出手段が検出している前記回転数と前記状態検出手段が検出している前記発生トルクと前記目標温度に一致する温度との組み合わせに対応して前記マップに登録されている参照値を、前記温度検出手段が検出する温度を目標温度に一致する温度に安定させることができると推定される制御量の値として、前記オフセットに設定するようにすればよい。なお、この場合には、前記マップに登録される参照値は、たとえば、前記エンジンの回転数と発生トルクとを、当該参照値に対応する組み合わせに含まれる回転数と発生トルクに一致する回転数と発生トルクに制御しつつ、当該参照値に対応する組み合わせに含まれる温度を目標温度として、前記PID演算で求めた制御量で、前記バルブの開度の制御を行って求めた、前記温度検出手段が検出する温度が目標温度に一致する温度に安定したときに前記制御量が収束した値とする。
また、以上の各温度制御装置は、第2温度制御部において、前記目標温度と前記温度検出手段が検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値未満となったときに、当該時点における制御量を、前記積分値の初期値に設定して、前記PID演算を開始するようにしてもよい。このようにすることにより、第2温度制御部によるPID演算を用いた制御開始時に、制御量が大きく変動してしまうことを抑制することができる。
また、以上の各温度制御装置は、前記第2温度制御部において、前記偏差の値を、当該偏差が大きいほど大きくなるように設定した係数を当該偏差に乗じた値に修正した上で、前記偏差の積分値を求めるように構成してもよい。このようにすることにより、偏差が大きいときには積分値の変化を大きくして、より速やかに、温度を目標温度に収束させることができる。
以上のように、本発明によれば、良好な過度特性を維持しつつ、より高速な目標温度応答速度で温度制御を行うことができる。
以下、本発明の実施形態を、エンジン試験時におけるエンジンの冷却水の温度制御への適用を例にとり説明する。
図1に、本実施形態に係るエンジン試験システムの構成を示す。
図示するように、エンジン試験システムは、試験対象のエンジン1、エンジン1の出力軸にトルクTQを作用させるダイナモメータ2、エンジン1の回転数REVを検出する回転センサ3、エンジン1に冷却水を供給する冷却装置4、エンジン1に供給される冷却水の水量を調整する、開度制御信号CNTによって開度が制御されるバルブ5、冷却水の温度TMPを検出する温度センサ6、温度制御装置7、エンジン1とダイナモメータ2の運転を制御する運転制御装置(図示を省略)を備えている。
図1に、本実施形態に係るエンジン試験システムの構成を示す。
図示するように、エンジン試験システムは、試験対象のエンジン1、エンジン1の出力軸にトルクTQを作用させるダイナモメータ2、エンジン1の回転数REVを検出する回転センサ3、エンジン1に冷却水を供給する冷却装置4、エンジン1に供給される冷却水の水量を調整する、開度制御信号CNTによって開度が制御されるバルブ5、冷却水の温度TMPを検出する温度センサ6、温度制御装置7、エンジン1とダイナモメータ2の運転を制御する運転制御装置(図示を省略)を備えている。
また、温度制御装置7は、水温制御部71と、複数のマップ72と、操作部73とを備えている。
次に、図2に温度制御装置7が備えるマップ72の内容を示す。
図示するように、温度制御装置7は、目標温度TGTの複数の値毎に対応して設けられたマップ72を備えている。また、各マップ72には、回転数REVとトルクTQとの各組み合わせに対応する参照値が予め登録されている。
ここで、目標温度TGT=TGTiに対応するマップ72の、回転数REV=REViとトルクTQ=TQiとの各組み合わせに対応する参照値は次のように求める。
すなわち、エンジン1とダイナモメータ2とを、エンジン1が回転数がREViで、ダイナモメータ2が、エンジン1の出力軸に作用させるトルクすなわちエンジン1の出力トルクがTQiである状態で稼働するように運転させながら、目標温度TGT=TGTiとして、下記式1で示すPID制御で開度制御信号CNTを操作して温度制御を行う。ただし、Kp、TI、TDは予め固定的に定めたパラメータである。
次に、図2に温度制御装置7が備えるマップ72の内容を示す。
図示するように、温度制御装置7は、目標温度TGTの複数の値毎に対応して設けられたマップ72を備えている。また、各マップ72には、回転数REVとトルクTQとの各組み合わせに対応する参照値が予め登録されている。
ここで、目標温度TGT=TGTiに対応するマップ72の、回転数REV=REViとトルクTQ=TQiとの各組み合わせに対応する参照値は次のように求める。
すなわち、エンジン1とダイナモメータ2とを、エンジン1が回転数がREViで、ダイナモメータ2が、エンジン1の出力軸に作用させるトルクすなわちエンジン1の出力トルクがTQiである状態で稼働するように運転させながら、目標温度TGT=TGTiとして、下記式1で示すPID制御で開度制御信号CNTを操作して温度制御を行う。ただし、Kp、TI、TDは予め固定的に定めたパラメータである。
そして、このPID制御によって、温度センサ6で検出した温度TMPが目標温度TGTに安定したときの開度制御信号CNTの値を参照値とする。すなわち、PID制御によって、図3aに示すように、t0からPID制御を開始した後、温度TMPが時間tの経過と共に図示するように推移し、teの時点で、目標温度TGTに安定したならば、その時点においてPID制御で出力している開度制御信号CNTの値を取得する。そして、取得した開度制御信号CNTの値を、回転数REV=REViとトルクTQ=TQiとの各組み合わせに対応する参照値として、目標温度TGT=TGTiに対応するマップ72に登録する。
そして、このような構成において、エンジン1の実際の試験実行時には、温度制御装置7の水温制御部71は、以上のように予め用意されたマップ72を用いながら、操作部73を介してオペレータから指令された目標温度TGTと、回転センサ3が検出したエンジン1の回転数REVと、ダエンジン1の出力トルクTQと、温度センサ6が検出した冷却水の温度TMPに応じて、バルブ5の開度を開度制御信号CNTによって制御することにより、エンジン1の温度制御を行う。
図4、このような温度制御のために水温制御部71が行う水温制御処理の手順を示す。ここで、この水温制御処理は、エンジン1の実際の試験実行時に起動され、その処理を実行する。
さて、図示するように、この処理では、まず、操作部73を介してオペレータから指令されている目標温度TGTを取得する(ステップ402)。そして、温度センサ6から温度TMPを取得し(ステップ404)。温度TMPが、目標温度TGT±ΔTの範囲内にあるかどうかを調べる(ステップ406)。ΔTは予め定めた温度であり、たとえば、3度である。
さて、図示するように、この処理では、まず、操作部73を介してオペレータから指令されている目標温度TGTを取得する(ステップ402)。そして、温度センサ6から温度TMPを取得し(ステップ404)。温度TMPが、目標温度TGT±ΔTの範囲内にあるかどうかを調べる(ステップ406)。ΔTは予め定めた温度であり、たとえば、3度である。
そして、温度TMPが目標温度TGT±ΔTの範囲内にあれば、ステップ418に進み、温度TMPが目標温度TGT±ΔTの範囲内になければ、温度TMPが目標温度TGTよりも大きいかどうかを調べる(ステップ408)。
次に、温度TMPが目標温度TGTよりも大きければ、温度TMPが目標温度TGTにΔt加えた温度を超えているので、開度制御信号CNTをバルブ5の開度を全開とする値CNTmaxに制御し(ステップ428)、冷却水の温度を可及的速やかに低下させる。一方、温度TMPが目標温度TGTよりも大きくなければ、温度TMPが目標温度TGTからΔtを減じた温度未満であるので、開度制御信号CNTをバルブ5の開度を全閉とする値CNTminに制御(ステップ412)、冷却水の温度を可及的速やかに上昇させる。
次に、温度TMPが目標温度TGTよりも大きければ、温度TMPが目標温度TGTにΔt加えた温度を超えているので、開度制御信号CNTをバルブ5の開度を全開とする値CNTmaxに制御し(ステップ428)、冷却水の温度を可及的速やかに低下させる。一方、温度TMPが目標温度TGTよりも大きくなければ、温度TMPが目標温度TGTからΔtを減じた温度未満であるので、開度制御信号CNTをバルブ5の開度を全閉とする値CNTminに制御(ステップ412)、冷却水の温度を可及的速やかに上昇させる。
そして、温度センサ6から温度TMPを取得しながら、温度TMPが目標温度TGT±ΔTの範囲内となるのを待って(ステップ414)、現在の開度制御信号CNTの値を積分値Iの初期値として設定し(ステップ416)、ステップ418に進む。
そして、以上のようにして、温度TMPが目標温度TGT±ΔTの範囲内となったときに実行されるステップ418に進んだならば、回転センサ3から回転数REVを取得すると共にダイナモメータ2からトルクTQを取得する。
そして、以上のようにして、温度TMPが目標温度TGT±ΔTの範囲内となったときに実行されるステップ418に進んだならば、回転センサ3から回転数REVを取得すると共にダイナモメータ2からトルクTQを取得する。
そして、目標温度TGTに対応するマップ72に、取得した回転数REVとトルクTQの組み合わせに対して登録されている参照値を取得し、オフセットBCNTとして設定する(ステップ420)。
そして、以降は、温度センサ6から温度TMPを取得し(ステップ422)、式1と同様の演算により開度制御値を算出するPID演算を行い(ステップ424)、PID演算結果として得られた開度制御値に、オフセットBCNTを加算した値に開度制御信号CNTを調整する(ステップ426)処理を繰り返すオフセット付PID制御を行う。すなわち、下記式2によって、開度制御信号CNTを制御する。
そして、以降は、温度センサ6から温度TMPを取得し(ステップ422)、式1と同様の演算により開度制御値を算出するPID演算を行い(ステップ424)、PID演算結果として得られた開度制御値に、オフセットBCNTを加算した値に開度制御信号CNTを調整する(ステップ426)処理を繰り返すオフセット付PID制御を行う。すなわち、下記式2によって、開度制御信号CNTを制御する。
ここで、ステップ422における第1回目のPID演算において、積分値Iの算出は、初期値として設定された積分値Iに今回取得した温度TMPを用いて求まる、(1/TI)×(TMP-TGT)を加えることにより算出される。そして、第2回目以降のPID演算おける積分値Iの算出は、前回算出した積分値Iに今回取得した温度TMPを用いて求まる、(1/TI)×(TMP-TGT)を加えることにより算出される。
以上、水温制御処理について説明した。
このような水温制御処理によれば、たとえば、図3bに示すように、水温制御処理を開始した時間t0において、温度TMPが、目標温度TGT+ΔTを超える温度であった場合には、開度制御信号CNTが、バルブ5の開度を全開とする値CNTmaxに制御される。そして、時間t1において、冷却水の温度が、目標温度TGT+ΔTまで低下すると、オフセット付PID制御が開始される。そして、この結果、時間teにおいて、温度TMPが目標温度TGTに到達し収束する。
このような水温制御処理によれば、たとえば、図3bに示すように、水温制御処理を開始した時間t0において、温度TMPが、目標温度TGT+ΔTを超える温度であった場合には、開度制御信号CNTが、バルブ5の開度を全開とする値CNTmaxに制御される。そして、時間t1において、冷却水の温度が、目標温度TGT+ΔTまで低下すると、オフセット付PID制御が開始される。そして、この結果、時間teにおいて、温度TMPが目標温度TGTに到達し収束する。
ここで、このように、温度TMPが目標温度TGT+ΔTに達するまでは、バルブ5の開度が全開とされて冷却が行われるので、温度TMPは目標温度TGT+ΔTまで、可及的速やかに低下する。一方、温度TMPが目標温度TGT+ΔTに達した後は、オフセット付PID制御によって、温度TMPが目標温度TGTとなるように制御されるが、このオフセット付PID制御は、式(1)で示したPID演算結果に、マップ72より求めた、最終的に温度TMPが目標温度TGTに安定した際に開度制御信号CNTが収束すると推定される値をオフセットとしてPID演算値に加えた値を開度制御信号CNTとして出力することにより行われ、これにより、温度TMPは、良好な過度特性をもって、速やかに目標温度TGTに収束することになる。
また、オフセット付PID制御開始時に、その時点における開度制御信号CNTの値を積分値Iの初期値として設定するので、オフセット付PID制御開始時に開度制御信号CNTの値が大きく変動することを抑制することができる。
ところで、以上の水温制御処理のステップ414、426のオフセット付PID制御は、式2に代えて式3に従ったPID制御を行うものとしてもよい。ただし、Iprは前回のPID演算時に算出した積分値I、TMPprは前回のPID演算時の温度TMPである。
ところで、以上の水温制御処理のステップ414、426のオフセット付PID制御は、式2に代えて式3に従ったPID制御を行うものとしてもよい。ただし、Iprは前回のPID演算時に算出した積分値I、TMPprは前回のPID演算時の温度TMPである。
このようにすることにより、温度TMPと目標温度TGTとの偏差が大きいときには積分値Iの値の変化を大きくして、より速やかに温度TMPを速やかに目標温度TGTに収束させることができるようになる。
また、以上の実施形態は、エンジン試験システムの適用を例にとり説明したが、本実施形態で示した温度制御の技術は、仕事を行う任意の装置の温度制御に同様に適用することができる。すなわち、この場合には、マップ72に、装置の発熱に関わる仕事率などの装置の各種状態の組み合わせ毎に参照値を登録したマップ72を用いて、図4に示した水温制御処理と同様の処理によって、当該装置の温度に応じて、当該装置の冷却を行う冷却システムの出力を制御すればよい。
また、以上の実施形態は、エンジン試験システムの適用を例にとり説明したが、本実施形態で示した温度制御の技術は、仕事を行う任意の装置の温度制御に同様に適用することができる。すなわち、この場合には、マップ72に、装置の発熱に関わる仕事率などの装置の各種状態の組み合わせ毎に参照値を登録したマップ72を用いて、図4に示した水温制御処理と同様の処理によって、当該装置の温度に応じて、当該装置の冷却を行う冷却システムの出力を制御すればよい。
1…エンジン、2…ダイナモメータ、3…回転センサ、4…冷却装置、5…バルブ、6…温度センサ、7…温度制御装置、71…水温制御部、72…マップ、73…操作部。
Claims (7)
- 仕事を行う制御対象装置の温度を目標温度に制御する温度制御装置であって、
前記制御対象装置の温度を検出する温度検出手段と、
前記制御対象装置が行っている仕事の仕事率に関わる前記制御対象装置の状態を検出する状態検出手段と、
前記目標温度と前記温度検出手段が検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値以上である場合に、前記制御対象装置の温度を前記目標温度に近づける方向についての最大の制御量で、前記制御対象装置の温度を制御する第1温度制御部と、
前記目標温度と前記温度検出手段が検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値未満である場合に、前記温度検出手段が検出した目標温度と測定温度との偏差と、前記偏差の積分値と、前記偏差の微分値とに応じた制御量を演算するPID演算で求めた制御量に、オフセットを加えた制御量で前記制御対象装置の温度を制御する第2温度制御部とを有し、
第2温度制御部は、前記目標温度と前記温度検出手段が検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値未満となったときに、前記状態検出手段が検出している状態と前記目標温度との組み合わせにおいて、前記制御対象装置の温度を目標温度に一致する温度に安定させることができると推定される制御量の値を、前記オフセットとして設定することを特徴とする温度制御装置。
- 請求項1記載の温度制御装置であって、
前記制御対象装置の各状態と各温度との各組み合わせに対応する参照値が予め登録されたマップを有し、
前記第2温度制御部は、前記目標温度と前記温度検出手段が検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値未満となったときに、前記状態検出手段が検出している状態と前記目標温度に一致する温度との組み合わせに対応して前記マップに登録されている参照値を、前記制御対象装置の温度を目標温度に一致する温度に安定させることができると推定される制御量の値として、前記オフセットに設定し、
前記マップに登録される参照値は、前記制御対象装置の状態を、当該参照値に対応する組み合わせに含まれる前記制御対象装置の状態に制御しつつ、当該参照値に対応する組み合わせに含まれる温度を目標温度として、前記PID演算で求めた制御量で、前記制御対象装置の温度の制御を行って求めた、前記制御対象装置の温度が目標温度に一致する温度に安定したときに前記制御量が収束した値であることを特徴とする温度制御装置。
- 液冷されるエンジンの温度を目標温度に制御する温度制御装置であって、
前記液冷に用いる冷却液の温度を検出する温度検出手段と、
前記冷却液の前記エンジンへ供給される液量を調整するバルブと、
前記エンジンの回転数と発生トルクとを検出する状態検出手段と、
前記目標温度と前記温度検出手段が検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値以上である場合に、前記目標温度が前記温度検出手段が検出した温度より小さいときには前記バルブの開度を最大値に制御し、前記目標温度が前記温度検出手段が検出した温度より大きいときには前記バルブの開度を最小値に制御する第1温度制御部と、
前記目標温度と前記温度検出手段が検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値未満である場合に、前記温度検出手段が検出した目標温度と測定温度との偏差と、前記偏差の積分値と、前記偏差の微分値とに応じた制御量を演算するPID演算で求めた制御量に、オフセットを加えた制御量で前記バルブの開度を制御する第2温度制御部とを有し、
第2温度制御部は、前記目標温度と前記温度検出手段が検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値未満となったときに、前記状態検出手段が検出している回転数と、前記状態検出手段が検出している発生トルクと、前記目標温度との組み合わせにおいて、前記温度検出手段が検出する温度を目標温度に一致する温度に安定させることができると推定される制御量の値を、前記オフセットとして設定することを特徴とする温度制御装置。
- 請求項3記載の温度制御装置であって、
前記エンジンの各回転数と各発生トルクと各温度との各組み合わせに対応する参照値が予め登録されたマップを有し、
前記第2温度制御部は、前記目標温度と前記温度検出手段が検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値未満となったときに、前記状態検出手段が検出している前記回転数と前記状態検出手段が検出している前記発生トルクと前記目標温度に一致する温度との組み合わせに対応して前記マップに登録されている参照値を、前記温度検出手段が検出する温度を目標温度に一致する温度に安定させることができると推定される制御量の値として、前記オフセットに設定し、
前記マップに登録される参照値は、前記エンジンの回転数と発生トルクとを、当該参照値に対応する組み合わせに含まれる回転数と発生トルクに一致する回転数と発生トルクに制御しつつ、当該参照値に対応する組み合わせに含まれる温度を目標温度として、前記PID演算で求めた制御量で、前記バルブの開度の制御を行って求めた、前記温度検出手段が検出する温度が目標温度に一致する温度に安定したときに前記制御量が収束した値であることを特徴とする温度制御装置。
- 請求項1、2、3または4記載の温度制御装置であって、
第2温度制御部は、前記目標温度と前記温度検出手段が検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値未満となったときに、当該時点における制御量を、前記積分値の初期値に設定して、前記PID演算を開始することを特徴とする温度制御装置。
- 請求項1、2、3、4または5記載の温度制御装置であって、
前記第2温度制御部は、前記偏差の値を、当該偏差が大きいほど大きくなるように設定した係数を当該偏差に乗じた値に修正した上で、前記偏差の積分値を求めることを特徴とする温度制御装置。
- 仕事を行う制御対象装置の温度を目標温度に制御する温度制御方法であって、
前記制御対象装置の温度を検出する温度検出ステップと、
前記制御対象装置が行っている仕事の仕事率に関わる前記制御対象装置の状態を検出する状態検出ステップと、
前記目標温度と前記検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値以上である場合に、前記制御対象装置の温度を前記目標温度に近づける方向についての最大の制御量で、前記制御対象装置の温度を制御する第1温度制御ステップと、
前記目標温度と前記検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値未満である場合に、前記検出した目標温度と測定温度との偏差と、前記偏差の積分値と、前記偏差の微分値とに応じた制御量を演算するPID演算で求めた制御量に、オフセットを加えた制御量で前記制御対象装置の温度を制御する第2温度制御ステップとを有し、
前記第2温度制御ステップにおいて、前記目標温度と前記検出した温度との偏差の絶対値が、所定のしきい値未満となったときに、前記検出している状態と前記目標温度との組み合わせにおいて、前記制御対象装置の温度を目標温度に一致する温度に安定させることができると推定される制御量の値を、前記オフセットとして設定することを特徴とする温度制御方法。
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