JP2013210695A - スライディングモード制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スライディングモード制御における目標量への収束性を向上させる。
【解決手段】 制御入力算出部２２は、制御入力量の算出に使用する積算成分を算出するにあたり、制御量変化の今回値及び切換関数の今回値がそれぞれに設定された所定の通常制御範囲内にあれば、積算処理によって今回積算値を算出する。これに対して、切換関数算出部２１で算出した切換関数の今回値が通常制御範囲外にあるときには、今回積算値の絶対値を徐々に減少させることによってオーバーシュートを防止する。制御量検出器１４で検出した制御量の変化の今回値が通常制御範囲外にあるとき、制御入力算出部２２は前回積算値を今回積算値として保持する。オーバーシュートを防止しつつ、切換平面への到達速度が小さくなり過ぎることが防止される。
【選択図】図１

Description

本発明は、スライディングモード制御装置に関する。

例えば、自動二輪車には、ＤＢＷ（Drive By Wire）技術でスロットルバルブを制御する電子制御スロットルバルブ装置が搭載されているものがある。電子制御スロットルバルブ装置では、スロットルバルブの開度が所望の目標量になるようにＤＢＷの制御量をフィードバック制御する。

ここで、フィードバック制御の代表例としては、ＰＩＤ制御があげられる。ＰＩＤ制御では、出力値と目標量との偏差、積分、及び微分で制御対象をコントロールする。ところが、ＰＩＤ制御では、外乱が加わったときに制御の安定性を確保し難い。また、制御入力の算出に使用するゲインの設定が難しい。

そこで、近年では、スライディングモード制御を用いてスロットルバルブを制御する方法が提案されている。スライディングモード制御では、制御対象、例えばスロットルバルブの複数の状態量を変数とする切換関数を定義し、切換関数によって規定される切換平面上に複数の状態量を収束させ、さらに複数の状態量を切換平面上に拘束しながら切換平面上の平衡点に収束させる。ここで、平衡点とは、各状態量がそれぞれの目標量に合致する点である。スライディングモード制御では、状態量を切換平面上に収束させさえすれば、状態量は外乱等の影響を殆ど受けることなく、極めて安定して切換平面上の平衡点に各状態量を収束させることができる。

例えば、スロットルバルブの開度をスライディングモード制御するときには、スロットルバルブの実際の開度をＤＢＷの制御量とし、制御量が目標量に収束するような制御入力を所定の制御サイクルごとに算出し、制御入力に応じてスロットルバルブのアクチュエータに駆動指令信号を出力する。

ところで、切換平面を構築するうえで用いた制御対象モデルには、実際の制御対象との間にモデル化誤差が存在する。このために、複数の状態量を切換平面上に到達させることができなくなることがある。そこで、従来では、複数の状態量を切換平面上に収束させるために、制御入力に切換関数の値の積算値を用いて計算される積算項を設けることによって、定常偏差を解消して複数の状態量を切換平面状に収束させている。

特開２００２−２５１２０５

しかしながら、従来では、制御サイクルごとに切換関数の値を加算することによって積算項を計算していたので、状態量が切換平面の近傍に到達するまでに積算項が大きくなり過ぎて、複数の状態量がオーバーシュートしてしまうことがあった。状態量のオーバーシュートが大きくなると、再び切換平面に到達するまでに時間がかかると共に、ハンチングを起こし易くなる。このために、従来のスライディングモード制御では、スロットルバルブを目標開度に速やかに収束させることが困難であった。
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、スライディングモード制御に
おける目標量への収束性を向上させることを目的とする。

本発明によれば、制御対象部材を操作するアクチュエータと、前記アクチュエータで前記制御対象部材を操作した結果を制御量として検出する制御量検出器と、前記アクチュエータに与える操作量を、制御量が目標量に一致するように演算するスライディングモードコントローラ部と、を含み、前記スライディングモードコントローラ部は、前記制御対象部材の状態量を変数とする切換関数によって規定される切換平面に前記状態量が収束するように制御入力を算出するものであって、前記制御入力には、積算成分として、前記状態量を代入して算出した切換関数の値に基づく積算値が含まれており、前記積算値は、前記制御量の変化と前記切換関数の値の両方が各々に対して予め定められた範囲の内にあるときには、前回算出した積算値に、今回の切換関数の値に応じた値を加算して算出し、前記制御量の変化と前記切換関数の値のいずれか一方が各々に対して予め定められた範囲の外にあるときには、前記算出した積算値の変化を抑制するように算出することを特徴とすることを特徴とするスライディングモード制御装置が提供される。

また、本発明によれば、前記制御量の変化が予め定められた範囲の外にあるときには前回算出した積算値を今回の積算値とすることを特徴とする請求項１に記載のスライディングモード制御装置が提供される。

さらに、本発明によれば、前記切換関数の値が予め定められた範囲の外にあるときには、積算値を減少させる係数を前回算出した積算値に掛けた値を今回の積算値とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスライディングモード制御装置が提供される。

本発明によれば、制御量の変化と切換関数の値のいずれか一方が、所定の範囲外にあるときは、積算成分の絶対値の増加が抑制されるので、制御対象機器に入力される操作量を算出するために使用する積算成分が大きくなり過ぎることが防止される。これによって、オーバーシュートが抑制されるので、目標量への収束性が向上する。

図１は、本発明の実施の形態に係るスライディングモード制御装置の概略構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の実施の形態に係るスライディングモード制御装置におけるスライディングモードコントローラ部の処理のフローチャートである。 図３は、本発明の実施の形態に係るスライディングモード制御装置における到達則入力の演算処理のフローチャートである。 図４は、本発明の実施の形態に係るスライディングモード制御装置における処理の一例を示すタイミングチャートである。

本発明を実施するための形態について以下に詳細に説明する。
図１に本実施形態に係るスライディングモード制御装置の概略構成を示す。
スライディングモード制御装置である電子制御装置１は、運転者が入力機器２を操作した結果が入力検出器３を介して入力され、操作結果から目標量を算出する目標量算出部１１と、目標量算出部１１の出力が接続されるスライディングモードコントローラ部１２とを含んで構成されている。スライディングモードコントローラ部１２の出力は、制御対象機器１３に接続されている。さらに、制御対象機器１３の制御量が制御量検出器１４を介してスライディングモードコントローラ部１２にフィードバックされるように構成されている。

入力機器２としては、例えば、自動二輪車のスロットルグリップがある。この場合の入力検出器３は、スロットルグリップの操作量を検出するアクセルポジションセンサになる。
目標量算出部１１は、入力検出器３の出力に基づいて制御対象機器１３の目標量を算出する。目標量は、例えば、スロットルバルブの開度であり、目標量算出部１１に予め記憶されているマップなどを用いて算出される。

スライディングモードコントローラ部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリなどを有し、切換関数算出部２１と、制御入力算出部２２と、操作量処理部２３とに機能分割される。

切換関数算出部２１は、目標量ＰＲと、制御量ＰＯとが入力され、制御量ＰＯから目標量ＰＲを引いて偏差量ｅ（ｋ）を算出すると共に、後述する処理によって切換関数σの今回値σ（ｋ）を算出する。切換関数σの今回値σ（ｋ）と偏差量ｅ（ｋ）は、制御入力算出部２２に出力される。
制御入力算出部２２は、目標量ＰＲと、切換関数σの今回値σ（ｋ）と、偏差量ｅ（ｋ）と、制御量ＰＯとが入力され、制御入力量ＵＳＭを算出する。制御入力量ＵＳＭは、操作量処理部２３に出力される。
操作量処理部２３は、制御入力量ＵＳＭが入力され、操作量ＭＭを算出して制御対象機器１３に出力する。

制御対象機器１３は、アクチュエータ２５と、制御対象部材２６とを含んで構成されている。制御対象機器１３がスロットルバルブ装置である場合には、アクチュエータ２５がモータになり、操作量ＭＭはモータのＰＷＭ（pulse width modulation）制御におけるデューティになる。また、制御対象部材２６は、モータの回転によって回動するスロットルバルブになり、制御量検出器１４はスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサになる。この場合の制御量検出器１４の制御量ＰＯは、スロットルバルブの実際の開度になる。

次に、電子制御装置１における処理について、以下に説明する。
まず、図２にスライディングモードコントローラ部１２における処理、即ち制御入力量ＵＳＭを算出する処理と、操作量ＭＭを算出する処理のフローチャートを示す。
ステップＳ１０１に示すように、最初に切換関数算出部２１が切換関数σの今回値σ（ｋ）を算出する。切換関数σの今回値σ（ｋ）は、例えば、σ（ｋ）＝ｅ（ｋ）＋η（Δｅ（ｋ）／Δｔ）の式を用いて算出される。なお、ｋは、制御を行う周期（制御サイクル）ごとに加算される整数である。例えば、現在の制御サイクルがｋ回目である場合、１回前の制御サイクルの制御量ＰＯと目標量ＰＲの偏差は、ｅ（ｋ−１）になる。さらに、ηは、制御サイクルと制御要件に応じて決定されるゲインである。Δｅ（ｋ）／Δｔは、今回の偏差ｅと、ｎサイクル前の偏差ｅとの差を時間で割り算して得られる偏差速度である。

ここで、この実施の形態では、切換関数σを算出するのに用いられる制御対象機器１３（制御対象部材２６）の状態量の変数がｅ（ｋ）とΔｅ（ｋ）の２つなので、スライディングモード制御における切換平面は切換線になる。従って、スライディングモードコントローラ部１２は、状態量（ｅ（ｋ），Δｅ（ｋ））を切換線に拘束し、かつ切換関数σをゼロに収束させるように制御を行う。

続いて、ステップＳ１０２で、制御入力算出部２２が等価則入力ＵＥを算出する。等価則入力ＵＥは、制御対象機器１３（制御対象部材２６）の状態量（ｅ（ｋ），Δｅ（ｋ）
）を切換関数σ＝０に拘束するための入力である。

さらに、ステップＳ１０３で、制御入力算出部２２が到達則入力ＵＲを算出する。到達則入力ＵＲの算出処理は、後に詳細を説明する。

続いて、ステップＳ１０４で、制御入力算出部２２が非線形則入力ＵＮを算出する。非線形則入力ＵＮは、状態量（ｅ（ｋ），Δｅ（ｋ））を切換関数σ＝０に収束させるにあたり、制御対象モデルの誤差等の影響を排除するための入力である。

そして、ステップＳ１０５で、制御入力算出部２２が制御入力量ＵＳＭを算出する。制御入力量ＵＳＭは、等価則入力ＵＥと、到達則入力ＵＲと、非線形則入力ＵＮの和である。
さらに、ステップＳ１０６で、操作量処理部２３が、制御入力量ＵＳＭに基づいて、操作量ＭＭを算出する。制御対象機器１３のアクチュエータ２５を駆動させる場合、操作量ＭＭにはアクチュエータ２５のデューティ値が用いられる。

この結果、アクチュエータ２５が操作量ＭＭに応じて駆動され、制御対象機器１３の動作が制御される。制御対象機器１３がスロットルバルブ装置である場合には、アクチュエータ２５であるモータが回転し、減速機構を介して連結された制御対象部材２６であるスロットルバルブが回動する。スロットルバルブの開度の情報は、制御量検出器１４で検出され、制御量ＰＯとしてスライディングモードコントローラ部１２に入力される。以降は、制御サイクルごとに前記の処理を繰り返して制御対象機器１３の制御を行う。

ここで、ステップＳ１０３の到達則入力ＵＲの算出処理の詳細について、図３を参照して説明する。
まず、ステップＳ２０１では、前処理として、スライディングモードコントローラ部１２のメモリに格納されているｎ−１制御サイクル前の制御量ＰＯのデータをｎ制御サイクル前の制御量ＰＯに移し変える。この処理は、全ての制御サイクル前の制御量ＰＯのデータについて実施される。

続くステップＳ２０２では、制御入力算出部２２が今回の制御量ＰＯからｎ制御サイクル前の制御量ＰＯを引いて、制御量変化の今回値ＤＰＯを算出する。
ステップＳ２０３で、制御量変化の今回値ＤＰＯが下限値ＬＰ１（第１の所定値）以上であれば、制御入力算出部２２は現在の状態が通常制御範囲内にあると判定して、ステップＳ２０４に進む。さらに、ステップＳ２０４で、制御量変化の今回値ＤＰＯが上限値ＵＰ１（第２の所定値）以下であれば、制御入力算出部２２は現在の状態が通常範囲内にあると判定してステップＳ２０５に進む。

続いて、ステップＳ２０５において、切換関数σの今回値σ（ｋ）が下限値ＬＳ１（第３の所定値）以上であれば、制御入力算出部２２は現在の状態が通常制御範囲内にあると判定してステップＳ２０６に進む。さらに、ステップＳ２０６で、切換関数σの今回値σ（ｋ）が上限値ＵＳ１（第４の所定値）以下であれば、制御入力算出部２２は現在の状態が通常制御範囲内にあると判定してステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０７は、制御量変化が通常制御範囲内にあり、かつ切換関数σが通常範囲内にある場合に実施される積算処理である。この場合、制御入力算出部２２は、前回積算値ＳＳＧ（ｋ−１）としてメモリに記憶されている値に、切換関数σの今回値σ（ｋ）に第１の所定係数Ｃ１（積算値演算係数）を掛算した値を加算して今回積算値ＳＳＧ（ｋ）とする。

この後、ステップＳ２１１に進んで、制御入力算出部２２が切換関数σの今回値σ（ｋ）から切換関数σの前回値σ（ｋ−１）を引いて、切換関数σの今回変化量を算出する。
続くステップＳ２１２では、制御入力算出部２２が切換関数σの今回値σ（ｋ）に第１のゲイン値（比例項ゲイン値）を掛算して比例項を算出する。また、今回積算値ＳＳＧ（ｋ）に第２のゲイン値（積算項ゲイン値）を掛算して積算項を算出する。さらに、ステップＳ２１１で算出した切換関数σの今回変化量に第３のゲイン値（微分項ゲイン値）を掛算して微分項を算出する。なお、比例項、積算項及び微分項のゲインは、一定の値でも良いし、メモリに予め記憶されているマップを例えばエンジンの回転数と吸気圧で検索することによって決定しても良い。
そして、ステップＳ２１３で、制御入力算出部２２が比例項と積算項と微分項の和を算出し、さらに和に第４のゲイン値（到達則演算ゲイン値）を掛算して到達則入力ＵＲを演算する。

ここで、ステップＳ２０３で、制御量変化の今回値ＤＰＯが下限値ＬＰ１より小さかったときは、通常制御範囲外であると判定してステップＳ２０８を実施する。同様に、制御量変化の今回値ＤＰＯが上限値ＵＰ１より大きかったときも、通常制御範囲外とみなしてステップＳ２０８を実施する。ステップＳ２０８は、制御量の変化が通常制御範囲外にあるときに実施されるもので、今回値を前回値に加算、即ち積算処理を行わずに、積算成分を抑制する処理である。具体的には、制御入力算出部２２が前回積算値ＳＳＧ（ｋ−１）をそのまま今回積算値ＳＳＧ（ｋ）に置き換える。そして、以降は、前記と同様の処理が行われる。

また、ステップＳ２０５で、切換関数σの今回値σ（ｋ）が下限値ＬＳ１より小さかったときは、通常制御範囲外であると判定してステップＳ２０９を実施する。ステップＳ２０９は、切換関数σの今回値σ（ｋ）が通常制御範囲外にあるときに実施されるもので、今回値を前回値に加算、即ち積算処理を行わずに、積算成分を抑制する処理である。具体的には、制御入力算出部２２が前回積算値ＳＳＧ（ｋ−１）に第２の係数Ｃ２を掛算して今回積算値ＳＳＧ（ｋ）を算出する。第２の係数Ｃ２は、今回積算値を徐々にゼロ、又は切換平面に収束しているときの積算値に引き戻す役割を担う係数であり、例えば０≦Ｃ２＜１の範囲の値が用いられる。そして、以降は、前記と同様の処理が行われる。

さらに、ステップＳ２０６で、切換関数σの今回値σ（ｋ）が上限値ＵＳ１より大きかったときは、通常制御範囲外であると判定してステップＳ２１０を実施する。ステップＳ２１０は、切換関数σの今回値σ（ｋ）が通常制御範囲外にあるときに実施されるもので、今回値を前回値に加算、即ち積算処理を行わずに、積算成分を抑制する処理である。具体的には、制御入力算出部２２が前回積算値ＳＳＧ（ｋ−１）に第３の係数Ｃ３を掛算して今回積算値ＳＳＧ（ｋ）を算出する。第３の係数Ｃ３は、今回積算値を徐々にゼロ、又は切換平面に収束しているときの積算値に引き戻す役割を担う係数であり、例えば０≦Ｃ３＜１の範囲の値が用いられる。そして、以降は、前記と同様の処理が行われる。

次に、図４を参照して、制御装置の処理の具体例についてタイミングチャートを用いて説明する。横軸は時間の経過を示し、縦軸は上から、制御対象部材２６がスロットルバルブである場合の開度情報と切換関数σの値を示している。
時間ｔ１以前では、スロットルバルブの開度の目標量ＰＲと制御量ＰＯとが略一致している。即ち、時間ｔ１では、状態量（ｅ（ｋ），Δｅ（ｋ））は切換平面上にあり、制御量ＰＯは目標量ＰＲに到達している。従って、偏差ｅ（ｋ）と、偏差速度Δｅ（ｋ）／Δｔがゼロであり、制御量変化の今回値ＤＰＯもゼロになる。

続く時間ｔ１から時間ｔ２までの間では、目標量ＰＲは大きくなったが、制御対象機器１３は目標量ＰＲの変化に未だ追従していない。このために、制御量ＰＯはゼロのままで
ある。従って、制御対象機器１３の目標量ＰＲと制御量ＰＯの間に偏差（＝ｅ（ｋ））が生じ、偏差の変化量Δｅ（ｋ）も発生する。その結果、切換関数σの今回値σ（ｋ）がゼロでなくなる。このときの切換関数σの今回値σ（ｋ）は、負の値とする。

しかしながら、この段階では、制御量の変化の今回値ＤＰＯは、上限値ＵＰ１及び下限値ＬＰ１で規定される通常制御範囲間にある。さらに、切換関数σの今回値σ（ｋ）は上限値ＵＳ１及び下限値ＬＳ１で規定される通常制御範囲間にある。この場合には、図３のステップＳ２０７に従って今回積算値ＳＳＧ（ｋ）が算出される。即ち、切換関数σの今回値σ（ｋ）に第１の所定係数Ｃ１を掛算した結果に、前回積算値ＳＳＧ（ｋ−１）を加算した値が今回積算値ＳＳＧ（ｋ）になる。このケースでは、前回積算値ＳＳＧ（ｋ−１）が負の値であり、切換関数σの今回値σ（ｋ）も負の値なので、今回積算値ＳＳＧ（ｋ）も負の値で絶対値が大きくなる。

時間ｔ２で目標量ＰＲが急激に大きくなると、目標量ＰＲと制御量ＰＯの間の偏差が大きくなる。その結果、例えば、切換関数σの今回値σ（ｋ）が下限値ＬＳ１を下回り、上限値ＵＳ１及び下限値ＬＳ１で規定される通常制御範囲外になる。この場合には、図３のステップＳ２０９に従って今回積算値ＳＳＧ（ｋ）が算出される。即ち、今回積算値ＳＳＧ（ｋ）は、前回積算値ＳＳＧ（ｋ−１）に第２の所定係数Ｃ２を掛けた値になる。ここでの第２の所定係数Ｃ２は、積算値をゼロに引き戻すような係数である。従って、今回積算値ＳＳＧ（ｋ）は、絶対値の増加が抑制され、時間の経過に伴って徐々にゼロに近づくように変化する。

そして、時間ｔ３で、目標量ＰＲの急激な増加に遅れて、制御量ＰＯが増加し始めると、制御量ＰＯの変化量も増加し始める。制御量ＰＯが増加することによって目標量ＰＲと制御量ＰＯの間に偏差が減少するので、切換関数σの今回値σ（ｋ）がゼロに近づくように変化し始める。

時間ｔ３から時間ｔ４の間では、目標量ＰＲと制御量ＰＯの偏差が大きいので、目標量ＰＲに制御量ＰＯが急速に追いつくようにアクチュエータ２５が操作される。この結果、制御量変化の今回値ＤＰＯが大きく増大する。そして、時間ｔ４で、制御量変化の今回値ＤＰＯが上限値ＵＰ１を超え、上限値ＵＰ１及び下限値ＬＰ１で規定される通常制御範囲外になる。この場合には、図３のステップＳ２０８に従って今回積算値ＳＳＧ（ｋ）が算出される。即ち、今回積算値ＳＳＧ（ｋ）は前回積算値ＳＳＧ（ｋ−１）をそのまま使用するので、積算値が一定に保たれる。

ここで、今回積算値ＳＳＧ（ｋ）に前回積算値ＳＳＧ（ｋ−１）をそのまま使用するのは、過渡状態から定常状態へ復帰したときに目標量ＰＲに制御量ＰＯを速やかに収束させるためである。例えば、積算値をさらに小さい値にする場合、オーバーシュートを防止することができるが、切換平面に到達するまでの時間が長くなって、収束速度が遅くなる。

そして、前回値σ（ｋ−１）を用いて算出した今回積算値と、切換関数σの今回値σ（ｋ）とを用いて到達則入力ＵＲを算出し、到達則入力ＵＲを含む制御入力によってアクチュエータ２５を駆動させると、制御量ＰＯに目標量ＰＲが近づく。その結果、制御量変化の今回値ＤＰＯが減少し、時間ｔ５で制御量変化の今回値ＤＰＯが上限値ＵＰ１を下回り、通常制御範囲内に収まる。これに対して、切換関数σの今回値σ（ｋ）は、下限値ＬＳ１を下回っており、通常制御範囲外である。従って、この時間帯では、図３のステップＳ２０９に従って今回積算値ＳＳＧ（ｋ）が算出される。即ち、今回積算値ＳＳＧ（ｋ）は、前回積算値ＳＳＧ（ｋ−１）に第２の所定係数Ｃ２を掛けた値になる。その結果、今回積算値ＳＳＧ（ｋ）は、絶対値の増加が抑制され、時間の経過に伴って徐々にゼロに近づくように変化する。

時間ｔ６で切換関数σの今回値σ（ｋ）が下限値ＬＳ１を超えて通常制御範囲内に収まるようになると、今回積算値ＳＳＧ（ｋ）は、図３のステップＳ２０７に従って算出される。即ち、切換関数σの今回値σ（ｋ）に第１の所定係数Ｃ１を掛算した結果に前回積算値ＳＳＧ（ｋ−１）に加算した値が今回積算値ＳＳＧ（ｋ）になる。

なお、目標量ＰＲが下向きに変動し、切換関数σの今回値σ（ｋ）が上限値ＵＳ１を超えて通常制御範囲外になった場合には、図３のステップＳ２１０が実施され、今回積算値ＳＳＧ（ｋ）は、前回積算値ＳＳＧ（ｋ−１）に第３の所定係数Ｃ３を掛けた値になる。その結果、今回積算値ＳＳＧ（ｋ）は、徐々にゼロに近づくように変化する。

以上、説明したように、この実施の形態では、スライディングモードコントローラ部１２が制御入力量ＵＳＭの計算に使用する到達則入力の積算成分を算出するにあたり、制御量変化の今回値ＤＰＯ及び切換関数σの今回値σ（ｋ）がそれぞれに設定された所定の通常制御範囲内にあれば、積算処理によって今回積算値ＳＳＧ（ｋ）を算出するようにし、目標量ＰＲと制御量ＰＯに差がある状態が継続する程、到達則入力ＵＲが大きくなって目標量ＰＲに近づき易くする。これに対して、制御量変化の今回値ＤＰＯと、切換関数σの今回値σ（ｋ）のいずれか一方が、通常制御範囲外にあるときは、積算成分の絶対値の増加を抑制することによって、積算成分が大きくなり過ぎることを防止し、オーバーシュートを抑制できる。従って、目標量への収束性を向上できる。

特に、切換関数σの今回値σ（ｋ）が通常制御範囲外にあるときには、状態量（ｅ（ｋ），Δｅ（ｋ））が切換平面から大きく離れており、到達するまでに時間を要する状態にあるので、積算処理を継続すると、状態量（ｅ（ｋ），Δｅ（ｋ））が切換平面に到達したときには到達入力ＵＲの積算項が大きくなり過ぎてしまい、大きくオーバーシュートしてしまう可能性がある。そこで、この実施の形態では、そのような状況下では、今回積算値ＳＳＧ（ｋ）の絶対値を徐々に減少させることによって、状態量（ｅ（ｋ），Δｅ（ｋ））が切換平面に到達したときに積算項の過大にならないようにした。これによって、切換平面近傍におけるハンチングを大幅に抑制できるようになる。

これに対して、制御量変化の今回値ＤＰＯが通常制御範囲外にあるときは、制御量ＰＯが大きく変化しているので、この段階で今回積算値ＳＳＧ（ｋ）の絶対値を徐々に減少させると、状態量（ｅ（ｋ），Δｅ（ｋ））を切換平面に速やかに到達させることが困難になる。このために、前回積算値ＳＳＧ（ｋ−１）を今回積算値ＳＳＧ（ｋ）として保持することによって、積算成分が大きくなり過ぎることを防止する一方で、切換平面への到達速度が小さくなり過ぎることが防止される。

なお、本発明は、実施の形態に限定されずに広く応用できる。
例えば、制御対象機器１２は、スロットルバルブ装置に限定されない。また、アクチュエータ２５はモータ以外であっても良く、操作量ＭＭはアクチュエータ２５以外の機器を動作させる指令であっても良い。

１ 電子制御装置（スライディングモード制御装置）
２ 入力検出器
１１ 目標量算出部
１２ スライディングモードコントローラ部
１３ 制御対象機器
１４ 制御量検出器
２１ 切換関数算出部
２２ 制御入力算出部
２３ 操作量処理部
２５ アクチュエータ
２６ 制御対象部材

Claims (3)

1. 制御対象部材を操作するアクチュエータと、
   前記アクチュエータで前記制御対象部材を操作した結果を制御量として検出する制御量検出器と、
   前記アクチュエータに与える操作量を、制御量が目標量に一致するように演算するスライディングモードコントローラ部と、
   を含み、
   前記スライディングモードコントローラ部は、
   前記制御対象部材の状態量を変数とする切換関数によって規定される切換平面に前記状態量が収束するように制御入力を算出するものであって、前記制御入力には、積算成分として、前記状態量を代入して算出した切換関数の値に基づく積算値が含まれており、
   前記積算値は、
   前記制御量の変化と前記切換関数の値の両方が各々に対して予め定められた範囲の内にあるときには、前回算出した積算値に、今回の切換関数の値に応じた値を加算して算出し、
   前記制御量の変化と前記切換関数の値のいずれか一方が各々に対して予め定められた範囲の外にあるときには、前記算出した積算値の変化を抑制するように算出することを特徴とすることを特徴とするスライディングモード制御装置。
2. 前記制御量の変化が予め定められた範囲の外にあるときには前回算出した積算値を今回の積算値とすることを特徴とする請求項１に記載のスライディングモード制御装置。
3. 前記切換関数の値が予め定められた範囲の外にあるときには、積算値を減少させる係数を前回算出した積算値に掛けた値を今回の積算値とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスライディングモード制御装置。

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