JP2010203231A - フィードバック制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フィードバック制御を行う制御装置50において、制御対象14へ入力する操作量ICMDに基づいて制御対象14の出力を推定する制御対象モデル63aと、推定した出力と制御対象の検出値θcsとから算出した出力θ1から検出値θcsに含まれる検出値揺動量を算出するためのバンドパスフィルタ63c〜63eと、を備え、制御対象14の状態変化が大きくなるほど通過帯域幅を広げ、制御対象の状態変化が小さくなるほど通過帯域幅を狭める。
【選択図】図19
Description
より具体的に記述する。まず、制御対象を2次の伝達関数によりモデル化した制御対象モデルに対して所定の入力を行った場合の制御対象モデルの応答出力を演算させる。その一方で、実際の制御対象に同じ入力を行った際の実際の出力を検出する。上記の応答出力と検出値との差は、制御モデルでは表せなかった外乱として取り扱うことが出来る。
そして、この外乱のうち、カム反力の揺動をカットするようにハイパスフィルタを設定し、制御軸作動角検出値からこの揺動による振動をノイズ分として減算することで揺動を除去する方法も考えられる。
そして、この外乱のうち、カム反力の揺動をカットするようにハイパスフィルタを設定し、制御軸作動角検出値からこの揺動による振動をノイズ分として減算することで揺動を除去する方法も考えられる。
ここで用いるマップを図10に示す。図10では、制御軸作動角がゼロ〜40度までは線形化補償量はゼロとし、40度を超えると制御軸作動角の増大に伴って線形化補償量ILCが減少している。図21は非線形反力特性と、線形化補償後の反力特性を示している。
検出した駆動軸回転速度NCAMから変化率を算出し、この変化率が予め設定した閾値よりも小さい場合は減衰係数ζ1を選択し、大きい場合は減衰係数ζ2を選択する。この閾値の設定方法は、減衰係数ζ1を用いた場合の、駆動軸回転速度NCAMの変化に伴って発生する駆動電流振動をモニタし、駆動電流振動に対する許容上限値を実験的に定め、この許容上限値となるときの駆動軸回転速度NCAMの変化率を閾値として設定する。
駆動軸回転速度の変化率を判断する指標として、アイドル制御実行中か否かを判定するためのアイドル制御実行フラグを設け、このアイドル制御実行フラグに基づいて減衰係数ζ1または減衰係数ζ2のいずれかを選択する。具体的には、アイドル制御実行中であれば、駆動軸回転速度の変化率は小さいので、通過帯域幅が狭くなるように減衰係数ζ1を選択し、それ以外では通過帯域幅が広くなるように減衰係数ζ2を選択する。これにより、吸気バルブ19のバルブリフト量制御の目標値追従性を向上させて、エンジン回転速度変動を抑制することができる。
運転者が設定した車速を維持するよう制御する、いわゆるオートクルーズ制御機能を有する車両の場合には、駆動軸回転速度の変化率を判断する指標として、オートクルーズ制御中か否かを示すオートクルーズ制御実行フラグを用いる。そして、オートクルーズ制御実行中であれば、駆動軸回転速度の変化率は小さいので、通過帯域幅が狭くなるように減衰係数ζ1を選択し、それ以外では通過帯域幅が広くなるように減衰係数ζ2を選択する。これにより、第2の方法と同様に吸気バルブ19のバルブリフト量制御の目標値追従性を向上するので、道路勾配の変化等による負荷変動時の車速変動を低減することができる。
駆動軸回転速度の変化率を判断する指標として、加速操作量の変化率を用いる。加速操作量の変化率として、アクセル開度変化率またはスロットル開度変化率を算出し、いずれかの開度変化率が閾値より大きい場合には、駆動軸回転速度NCAMの変化率が大きくなる可能性が高いので、通過帯域幅が広くなるように減衰係数ζ2を選択し、そうでない場合には通過帯域幅が狭くなるように減衰係数ζ1を選択する。
変速機が無段自動変速機の場合に、駆動軸回転速度の変化率を判断する指標として、変速比情報を用いる。変速比情報として、現在の変速比を用いる。変速比が大きいと、エンジントルクの変動や車両状態の変化があった場合の駆動軸回転速度NCAMの変化が大きくなる。また、無段変速機の場合には、アクセルペダル踏み込み量等の運転者の加速意図が反映された変速比となっている。
12 偏心カム
13 リング状リンク
14 制御軸
15 制御カム
16 ロッカーアーム
17 ロッド状リンク
18 揺動カム
19 吸気バルブ
20 駆動部
23 制御軸作動角センサ
26 直流モータ
50 制御軸位置決めコントローラ
60 制御対象
61 線形化補償器
62 フィードバック補償器
63 揺動除去器
63b ハイパスフィルタ
63c バンドパスフィルタ
63d バンドパスフィルタ
63e バンドパスフィルタ
Claims (8)
- 制御目標値と制御対象の実際の出力とに基いて制御対象の実際の出力を目標値に追従させるためのフィードバック制御を行う制御装置であって、制御対象をモデル化した制御対象モデルに所定の入力が行われた際のモデル出力と、同入力がなされた際の実際の制御対象の出力とに基いて制御対象に対する外乱を検出すると共に、前記外乱のうち、フィードバック制御に反映させない揺動成分を通過させるバンドパスフィルタを備え、当該バンドパスフィルタを通過したバンドパスフィルタ通過信号を前記実際の出力から除去することでフィードバック制御に前記揺動成分を反映させないフィードバック制御装置において、
前記バンドパスフィルタの通過帯域幅を前記制御対象の状態に基づいて変化させる通過帯域幅調整手段を有し、
前記通過帯域幅調整手段は前記制御対象の状態変化が大きくなるほど通過帯域幅を広げ、前記制御対象の状態変化が小さくなるほど前記通過帯域幅を狭めることを特徴とする制御装置。 - 前記バンドパスフィルタを複数備え、各バンドパスフィルタの使用・不使用を前記制御対象の状態に応じて切り替えることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- エンジンの可変動弁装置の制御装置であって、
前記実際の制御対象の出力は制御軸の作動角であり、
前記制御対象への入力は駆動電流あるいは電圧であり、
前記制御対象モデルは可変動弁装置の制御対象モデルであり、
前記外乱のうち、フィードバック制御に反映させない揺動成分とは前記制御軸の作動角カム反力による揺動成分であり、
前記通過帯域幅調整手段は、前記可変動弁装置の駆動軸回転速度の変化が大きくなるほど通過帯域幅を広げ、前記駆動軸回転速度の変化が小さくなるほど前記通過帯域幅を狭めることを特徴とする請求項1または2に記載の制御装置。 - 前記エンジンがアイドル制御状態か否かを判定するアイドル状態判定手段を備え、
アイドル制御状態であると判定した場合には、前記通過帯域幅調整手段は前記通過帯域幅を狭めることを特徴とする請求項3に記載の制御装置。 - 運転者が設定した車速での定速走行となるよう車速を制御する定速制御手段と、
前記定速制御手段による車速制御中であるか否かを判定する定速制御状態判定手段と、
を備え、
前記定速制御手段による車速制御中であると判定した場合には、前記通過帯域幅調整手段は前記通過帯域幅を狭めることを特徴とする請求項3または4に記載の制御装置。 - 運転者の加速意図を検知する加速意図検知手段を備え、加速意図を検知した場合には前記通過帯域幅調整手段は前記通過帯域幅を広げることを特徴とする請求項3から5のいずれか一つに記載の制御装置。
- 無段自動変速機と、
この無段自動変速機の変速比を検知する手段と、
を備え、
前記通過帯域幅調整手段は、変速比が大きいほど前記通過帯域幅を広げ、変速比が小さいほど前記通過帯域幅を狭めることを特徴とする請求項3から6のいずれか一つに記載の制御装置。 - 前記通過帯域幅調整手段は、いったん広げた通過帯域幅を狭める場合に、前記通過帯域幅を狭めるべき状態が所定時間継続した後で、通過帯域幅を狭めることを特徴とする請求項1から7のいずれか一つに記載の制御装置。
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