JP3344922B2 - アクチュエータ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば内燃機関の
吸気バルブ、排気バルブの開閉タイミングを可変に制御
するバルブタイミング制御装置等に好適に用いられるア
クチュエータ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用エンジン等の運転状態
に応じて吸気バルブまたは排気バルブの開閉タイミング
を可変に制御するようにしたバルブタイミング制御装置
は、例えば特開平６−２５１６号公報等によって知られ
ている。

【０００３】この種のバルブタイミング制御装置には、
油圧ポンプ等の液圧源から給排される液圧によって駆動
される油圧シリンダ等のアクチュエータと、該アクチュ
エータと前記液圧源との間に配設され、常時は弁体を一
定幅の不感帯をもって中立位置に保持し、前記液圧源か
らの液圧をアクチュエータに給排するときには前記弁体
を中立位置から摺動変位させるスプール弁等の制御弁機
構と、前記アクチュエータを作動させるため、該制御弁
機構の弁体を制御信号に応じて摺動変位させる弁制御手
段とからなるアクチュエータ制御装置が設けられてい
る。

【０００４】そして、該アクチュエータ制御装置は、制
御弁機構によりアクチュエータを作動させると共に、ア
クチュエータによってバルブタイミング制御装置を駆動
させ、エンジンの吸気バルブや排気バルブの開閉タイミ
ングを可変に制御している。

【０００５】ここで、アクチュエータ制御装置は、アク
チュエータを作動させるための目標値と現在のアクチュ
エータの作動状態に応じた検出値との偏差を用いること
によってフィードバック制御を行うものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来技術に
よるアクチュエータ制御装置では、前記制御弁の弁体を
駆動させる比例ソレノイド等の電磁アクチュエータが長
時間の稼動等で加熱されたときに、電磁アクチュエータ
のコイル部に熱抵抗が生じるため、入力電流に対する弁
体の変位が徐々に小さくなることがある。

【０００７】このため、従来技術ではアクチュエータを
作動状態から停止状態にすべく、制御弁機構の弁体を中
立位置に復帰させるときに、弁体の戻り位置（中立位
置）にずれが生じると、次なる駆動時には制御信号に対
する弁体の摺動変位量が変化し、アクチュエータに給排
される液体の流量も変化する。これにより、アクチュエ
ータを目標とする位置まで正確に安定して駆動すること
が難しくなり、検出値と目標値との間には定常偏差が生
じることになり、アクチュエータを適切に制御できない
という問題がある。

【０００８】また、弁体等の製造誤差によっても弁体の
戻り位置に例えば不感帯の範囲でずれが生じることがあ
り、正確な制御が要求されるエンジン等のバルブタイミ
ング制御にアクチュエータ制御装置を使用した場合に
は、最適なバルブタイミングによってエンジンを駆動す
ることが難しくなるという問題がある。

【０００９】そこで、特開平６−２９９８１３号公報や
特開平７−３３２１１８号公報に記載のアクチュエータ
制御装置では、アクチュエータに生じる定常偏差から戻
り位置のずれを学習する構成が開示されている。しか
し、この場合にはアクチュエータに生じる機械的なガタ
ツキや誤差等によって検出値が変動し、定常偏差の算出
が難しくなることがあり、信頼性の高い学習値を得るこ
とができないという問題がある。

【００１０】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は制御弁機構の弁体に戻り位置の
ずれが生じた場合でも、この位置ずれ分の補正を短時間
で行い、アクチュエータを目標とする位置まで速やかに
移動させて実質的な停止状態にでき、アクチュエータの
作動を安定させることができると共に、フィードバック
制御の信頼性や安定性を向上できるようにしたアクチュ
エータ制御装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、液圧源から給排される液圧によって駆
動制御されるアクチュエータと、該アクチュエータと前
記液圧源との間に配設され、常時は弁体を一定幅の不感
帯をもって中立位置に保持し、前記液圧源からアクチュ
エータに液圧を給排するときには前記弁体を中立位置か
ら摺動変位させる制御弁機構と、前記アクチュエータを
作動させるため、該制御弁機構の弁体を制御信号に応じ
て摺動変位させる弁制御手段とからなるアクチュエータ
制御装置に適用される。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、内燃機関のバルブタイミングを可変に制御する
ため前記アクチュエータによって駆動され、前記内燃機
関のクランクシャフトとカムシャフトとの回転位相に位
相差を生じさせる回転位相可変手段を備え、前記弁制御
手段は、前記内燃機関のバルブタイミングが前記内燃機
関の運転状態に対応したタイミングとなるように、前記
アクチュエータを作動させるための目標値を設定する目
標値設定手段と、前記クランクシャフトとカムシャフト
との位相差から前記アクチュエータの作動状態を検出す
る作動検出手段と、前記目標値設定手段による目標値と
該作動検出手段による検出値との実偏差を演算する実偏
差演算手段と、該実偏差演算手段からの実偏差に対する
比例演算を行う比例演算手段と、前記制御弁機構の不感
帯補償を行うため、前記実偏差演算手段による実偏差に
対して前記不感帯分を補償演算する補償演算手段と、前
記目標値設定手段による目標値に基づいて該目標値に向
けて時間変化する前記アクチュエータの目標とすべき作
動パターンを算定する作動パターン算定手段と、該作動
パターン算定手段によるアクチュエータの作動パターン
と前記作動検出手段による検出値との擬似偏差を演算す
る擬似偏差演算手段と、前記実偏差演算手段からの実偏
差と該擬似偏差演算手段からの擬似偏差とのいずれか一
方の偏差に対する積分演算を過渡状態か否かに基づいて
選択的に行う積分演算手段と、前記比例演算手段、補償
演算手段および積分演算手段によるそれぞれの演算値に
基づいて前記制御弁機構に出力すべき制御信号を設定す
る出力信号設定手段とから構成したことにある。

【００１６】このように構成することにより、目標値設
定手段は内燃機関の運転状態に対応したバルブタイミン
グとなる目標値を出力でき、作動検出手段はクランクシ
ャフトとカムシャフトとの位相差からアクチュエータの
作動状態に応じた検出値を出力することができる。そし
て、目標値設定手段による目標値と作動検出手段による
検出値との偏差に応じてアクチュエータをフィードバッ
ク制御するため、比例演算手段ではアクチュエータに供
給する液体流量の制御値を前記偏差に比例した値として
演算し、補償演算手段では前記偏差が正の値と負の値と
に切換わるときに不感帯の幅に対応した変位量分だけ弁
体を摺動変位させるための演算値を算出することができ
る。また、作動パターン算定手段によってアクチュエー
タの目標とすべき作動パターンを算定し、擬似偏差演算
手段によって作動パターンと検出値との擬似偏差を演算
できると共に、積分演算手段ではアクチュエータに供給
する液体流量の制御値を前記実偏差と前記擬似偏差のい
ずれか一方の積分値に対応した値として演算できる。

【００１７】そして、出力信号設定手段によって比例演
算手段、積分演算手段および補償演算手段によるそれぞ
れの演算値に基づいた制御信号を設定でき、この制御信
号に対応した流量の液体をアクチュエータに供給するこ
とにより、該アクチュエータを目標とする位置まで速や
か移動させつつ、その作動を安定させることができ、エ
ンジンのバルブタイミングを迅速に調整できる。

【００１８】また、請求項２の発明では、前記弁制御手
段は、前記目標値設定手段による目標値に基づいて過渡
状態の判別を行い、前記目標値が変更されたときには予
め決められた過渡時間の間を過渡状態と判定し、これ以
外のときには非過渡状態にあると判定する過渡状態判定
手段を備え、前記積分演算手段は、該過渡状態判定手段
により非過渡状態にあると判定したときには前記実偏差
演算手段からの実偏差に対する積分演算を行い、過渡状
態と判定したときには前記擬似偏差演算手段からの擬似
偏差に対する積分演算を行う構成としている。

【００１９】上記構成によれば、過渡状態判定手段によ
って非過渡状態にあると判定したときに、積分演算手段
はアクチュエータに供給する液体流量の制御値を前記実
偏差の積分値に対応した値として演算し、過渡状態と判
別したときにはアクチュエータに供給する液体流量の制
御値を前記擬似偏差の積分値に対応した値として演算で
きる。

【００２０】また、請求項３の発明では、前記過渡状態
判定手段の過渡時間は、少なくとも前記液圧源から供給
される液体の温度と前記液圧源を駆動するエンジンの回
転数または液圧源自体の回転数とに基づいて可変に設定
する構成としている。

【００２１】上記構成によれば、液体の温度変化によっ
て液体の粘性が変化する場合やエンジンの回転数または
液圧源自体の回転数の変化によって液圧源から吐出され
る液体の吐出量が変化した場合でも、これらの変化に応
じてアクチュエータが目標とする位置に達するまでの過
渡時間を適宜に調整することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って詳細に説明する。

【００２３】ここで、図１ないし図８は本発明の第１の
実施例によるアクチュエータ制御装置としての油圧シリ
ンダの駆動制御装置を例に挙げて示している。

【００２４】図において、１はタンク２と共に液圧源と
しての油圧源を構成する油圧ポンプ、３は該油圧ポンプ
１に配管４Ａ，４Ｂを介して接続されたアクチュエータ
としての油圧シリンダで、該油圧シリンダ３は、シリン
ダ３Ａと、該シリンダ３Ａ内に摺動可能に設けられたピ
ストン３Ｂと、一端側が該ピストン３Ｂに固着され、他
端側がシリンダ３Ａ外に突出したロッド３Ｃとから構成
されている。そして、油圧シリンダ３は、ピストン３Ｂ
によって画成された２つの油室３Ｄ，３Ｅに配管４Ａ，
４Ｂを介して圧油が給排されることにより、ロッド３Ｃ
を矢示Ａ，Ｂ方向に伸縮させるものである。

【００２５】５は制御弁機構としての制御弁装置、６は
該制御弁装置５の本体部を構成するスプール弁で、該ス
プール弁６は略筒状の弁ケーシング７を有し、該弁ケー
シング７の内周側には後述のスプール１３が摺動可能に
挿嵌されるスプール摺動穴７Ａが形成されている。ま
た、弁ケーシング７にはスプール摺動穴７Ａの軸方向に
離間してポンプポート８、タンクポート９および一対の
流出入ポート１０，１１が設けられ、弁ケーシング７の
一端側端部には、ドレンポート１２が設けられている。

【００２６】ここで、ポンプポート８は油圧ポンプ１に
接続され、タンクポート９はタンク２に接続されてい
る。そして、流出入ポート１０は油圧シリンダ３の給排
口３Ｆに接続され、流出入ポート１１は油圧シリンダ３
の給排口３Ｇに接続されている。また、流出入ポート１
０，１１は、例えば図２に示すように長方形をなす矩形
ポートとして形成され、ドレンポート１２はタンク２に
接続されている。

【００２７】１３は弁ケーシング７のスプール摺動穴７
Ａ内に変位可能に設けられた弁体としてのスプールであ
り、該スプール１３には、２個のランド１３Ａ，１３Ｂ
が設けられ、ランド１３Ａは流出入ポート１０を開，閉
すると共に、ランド１３Ｂは流出入ポート１１を開，閉
するものである。そして、該スプール１３は後述する電
磁アクチュエータ１６によりコントロールユニット１７
から出力されるＰＷＭ信号のデューティ比に比例して矢
示Ｃ，Ｄ方向に摺動変位される。また、スプール１３の
一端側と弁ケーシング７との間には、ドレンポート１２
に連通するばね室１４が形成され、該ばね室１４内に
は、スプール１３を矢示Ｄ方向に常時付勢するばね１５
が設けられている。

【００２８】ここで、スプール１３が中立位置にあると
きは、スプール１３のランド１３Ａは図２に示す如く流
出入ポート１０を完全に閉塞すると共に、ランド１３Ｂ
は流出入ポート１１を完全に閉塞する。そして、スプー
ル１３はランド１３Ａ，１３Ｂの幅寸法が、流出入ポー
ト１０，１１よりも一定寸法δだけ大きく形成され、ポ
ート閉塞時の安定性を確保するようになっている。この
ため、スプール１３のランド１３Ａ，１３Ｂと弁ケーシ
ング７の流出入ポート１０，１１との間には、スプール
１３を中立位置で僅かに摺動変位させても、流出入ポー
ト１０，１１が開口しない一定幅の不感帯（寸法δに対
応）が形成されている。

【００２９】１６はスプール１３を駆動変位させるスプ
ール駆動手段としての電磁アクチュエータを示し、該電
磁アクチュエータ１６は電磁比例ソレノイドまたはリニ
ア型のステッピングモータ等からなり、弁ケーシング７
の他端側に取付けられたケース１６Ａと、該ケース１６
Ａ内に設けられたコイル部１６Ｂと、該コイル部１６Ｂ
の内周側に変位可能に設けられた駆動ロッド１６Ｃとか
ら構成されている。

【００３０】そして、制御弁装置５は弁ケーシング７、
スプール１３および電磁アクチュエータ１６等からな
り、油圧シリンダ３に給排すべき圧油の流量と方向とを
可変に制御する。即ち、制御弁装置５は電磁アクチュエ
ータ１６によってスプール１３を弁ケーシング７のスプ
ール摺動穴７Ａ内で摺動変位させ、流出入ポート１０，
１１を連通、遮断させることにより、ポンプポート８を
介した油圧ポンプ１からの圧油を油圧シリンダ３に供給
すると共に、油圧シリンダ３内の圧油をタンクポート９
やドレンポート１２を介してタンク２側に排出させるも
のである。

【００３１】１７は電磁アクチュエータ１６の制御を行
う弁制御手段としてのコントロールユニットを示し、該
コントロールユニット１７は、例えばマイクロコンピュ
ータ等により構成され、該コントロールユニット１７に
はＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる記憶部１７Ａが設けられて
いる。

【００３２】そして、該コントロールユニット１７内に
は、後述する実偏差演算回路１８、比例演算回路１９、
補償演算回路２０、積分演算回路２１、中立位置設定回
路２４および出力信号設定回路２６等が設けられてい
る。また、コントロールユニット１７の記憶部１７Ａに
は、図４に示すようなスプール弁制御処理用のプログラ
ムが格納されると共に、比例演算の利得となる定数Ｋp
、積分演算の利得となる定数Ｋi および前記不感帯の
補償演算に用いる定数Ｋb および過渡フラグＦ等が予め
格納されている。また、該コントロールユニット１７の
入力側には、後述する目標値設定器２９と位置検出セン
サ３０が接続され、出力側はスプール弁６の電磁アクチ
ュエータ１６に接続されている。

【００３３】ここで、定数Ｋb は前記不感帯の一定寸法
δに対応した数値であり、補償演算回路２０は、定数Ｋ
b に対応した信号を出力することによって不感帯補償を
行うことができる。また、各定数Ｋp ，Ｋi は実験によ
って得られる数値であり、例えば定数Ｋp は定数Ｋi の
１０００倍程度の値となっている。さらに、過渡フラグ
Ｆは後述の過渡状態判定回路２５により過渡状態と判定
したときに、１（Ｆ＝１）に設定され、過渡状態判定回
路２５により非過渡状態と判定したときには、零（Ｆ＝
０）に設定されるものである。

【００３４】１８は実偏差演算手段としての実偏差演算
回路で、該実偏差演算回路１８は目標値設定器２９から
の目標値ｒと位置検出センサ３０からの検出値ｙとの偏
差として実偏差ｅ0 を演算する。１９は比例演算手段と
しての比例演算回路で、該比例演算回路１９は実偏差演
算回路１８から出力される実偏差ｅ0 に比例した比例演
算値ｕ1 を出力する。２０は補償演算手段としての補償
演算回路２０で、該補償演算回路２０は実偏差ｅ0 に対
して前記不感帯分の補償演算を行う補償演算値ｕ3 を出
力する。

【００３５】２１は積分演算手段としての積分演算回路
で、該積分演算回路２１は実偏差演算回路１８からの実
偏差ｅ0 と後述する擬似偏差演算回路２３からの擬似偏
差ｅ1 とに対する積分演算を選択的に行い、この積分値
に対応した積分演算値ｕ2 を出力する。そして、積分演
算回路２１は後述の過渡状態判定回路２５により非過渡
状態と判定したときには実偏差ｅ0 に対する積分演算を
行い、過渡状態と判定したときには擬似偏差ｅ1 に対す
る積分演算を行うものである。

【００３６】２２は作動パターン算定手段としての作動
パターン算定回路で、該作動パターン算定回路２２は目
標値設定器２９からの目標値ｒに基づいてアクチュエー
タの目標とすべき作動パターンｒ1 を後述する数２の式
の如く算定する。

【００３７】２３は擬似偏差演算手段としての擬似偏差
演算回路で、該擬似偏差演算回路２３は作動パターン算
定回路２２によるアクチュエータの作動パターンｒ1 と
位置検出センサ３０からの検出値ｙとの偏差として擬似
偏差ｅ1 を演算する。

【００３８】２４はスプール１３の中立位置を設定する
中立位置設定回路で、該中立位置設定回路２４はスプー
ル１３を中立位置に保持するために、例えば５０％のデ
ューティ比に対応した一定の中立位置設定値ｕ4 を常時
出力する。

【００３９】２５は目標値設定器２９による目標値ｒに
基づいて過渡状態を判別を行う過渡状態判定手段として
の過渡状態判定回路で、該過渡状態判定回路２５は目標
値ｒが変更されたときから予め決められた過渡時間Ｔ0
の間を過渡状態と判定し、これ以外のときには非過渡状
態にあると判定する。ここで、過渡時間Ｔ0 は、油圧シ
リンダ３のロッド３Ｃが目標値ｒまで変位し、目標値ｒ
付近で微小摺動を繰返す実質的な停止状態となるために
十分な一定時間（例えば４００ｍｓ程度）に設定されて
いる。

【００４０】２６は出力信号設定手段としての出力信号
設定回路を示し、該出力信号設定回路２６は加算演算回
路２７およびＰＷＭ変換回路２８から構成される。そし
て、加算演算回路２７は比例演算値ｕ1 、積分演算値ｕ
2 、補償演算値ｕ3 および中立位置設定値ｕ4 を加算し
た加算演算値ｕを出力する。

【００４１】また、ＰＷＭ変換回路２８は加算演算回路
２７から出力される加算演算値ｕに基づきパルス幅変調
信号（ＰＷＭ信号）のデューティ比を決定し、このデュ
ーティ比に対応して変換された制御信号としてのＰＷＭ
信号を制御弁装置５の電磁アクチュエータ１６に向けて
出力する。

【００４２】２９はコントロールユニット１７に対して
目標値ｒを出力する目標値設定手段としての目標値設定
器であり、該目標値設定器２９の具体例としては、油圧
シリンダ制御装置全体を制御するための指令装置を含む
制御装置、または手動式の目標値設定装置等である。こ
こで、目標値ｒは、油圧シリンダ３のロッド３Ｃを移動
させる目標位置に対応した数値であり、ロッド３Ｃを矢
示Ｂ方向に最縮小させるときに例えば零となり、ロッド
３Ｃを矢示Ａ方向に最大伸長させるときに最大値とな
る。

【００４３】３０は油圧シリンダ３の作動状態を検出す
る作動検出手段としての位置検出センサを示し、該位置
検出センサ３０はロッド３Ｃの現在位置を検出し、この
現在位置に対応した検出値ｙをコントロールユニット１
７に出力するものである。ここで、検出値ｙは、ロッド
３Ｃが目標値ｒに達したときに目標値ｒに対応した値と
なるものであり、ロッド３Ｃが矢示Ｂ方向に最縮小した
ときに例えば零となり、ロッド３Ｃが矢示Ａ方向に最大
伸長したときに最大値となる。

【００４４】本実施例による油圧シリンダ３の駆動制御
装置は上述の如き構成を有するもので、次に図４を参照
してコントロールユニット１７によるスプール弁制御処
理について説明する。

【００４５】まず、ステップ１では、目標値設定器２９
から出力される目標値ｒと位置検出センサ３０から出力
される検出値ｙを読込むと共に、中立位置設定回路２４
から出力される中立位置設定値ｕ4 を読込む。そして、
ステップ２では、目標値ｒと検出値ｙとの間に生じた実
偏差ｅ0 （ｅ0 ＝ｒ−ｙ）を実偏差演算回路１８によっ
て算出する。

【００４６】次に、ステップ３では記憶部１７Ａから比
例演算の利得となる定数Ｋp を読出すと共に、比例演算
回路１９によって定数Ｋp と実偏差ｅ0 との積である比
例演算値ｕ1 （ｕ1 ＝Ｋp ×ｅ0 ）を算出する。

【００４７】次に、ステップ４では、後述する積分演算
値ｕ2 の算出処理を図５に示すように行い、積分演算回
路２１が実偏差演算回路１８からの実偏差ｅ0 と擬似偏
差演算回路２３からの擬似偏差ｅ1 とのいずれか一方に
対する積分演算を選択的に行うことによって積分演算値
ｕ2 を算出する。

【００４８】次に、ステップ５では、実偏差ｅ0 が零
（ｅ0 ＝０）であるか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定
したときには、油圧シリンダ３のロッド３Ｃは目標とす
る位置に達しているから、ステップ９に移って不感帯を
補償する補償演算値ｕ3 を零（ｕ3 ＝０）に設定し、ス
プール１３を中立位置に戻すように後述するステップ１
０，１１の処理を行う。

【００４９】また、ステップ５で「ＮＯ」と判定したと
きには、ステップ６に移って実偏差ｅ0 が正の値（ｅ0
＞０）であるか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定したと
きには油圧シリンダ３のロッド３Ｃは目標とする位置よ
りも矢示Ｂ方向に縮小し過ぎているから、ステップ７に
移って補償演算値ｕ3 をＫb （ｕ3 ＝Ｋb ）に設定す
る。そして、ステップ１０，１１の処理により、スプー
ル１３は一定寸法δだけ矢示Ｃ方向に摺動変位し、油圧
ポンプ１からの圧油は油圧シリンダ３の油室３Ｄ内に供
給される。

【００５０】一方、ステップ６で「ＮＯ」と判定したと
きには、実偏差ｅ0 は負の値（ｅ0＜０）となって油圧
シリンダ３のロッド３Ｃは目標とする位置よりも矢示Ａ
方向に伸長し過ぎているから、ステップ８に移って補償
演算値ｕ3 を−Ｋb （ｕ3 ＝−Ｋb ）に設定する。そし
て、ステップ１０，１１の処理により、スプール１３は
一定寸法δだけ矢示Ｄ方向に摺動変位し、油圧ポンプ１
からの圧油は油圧シリンダ３の油室３Ｅ内に供給され
る。

【００５１】次に、ステップ１０では、比例演算値ｕ1
、積分演算値ｕ2 、補償演算値ｕ3および中立位置設定
値ｕ4 の加算演算を行い、ＰＷＭ信号のデューティ比に
対応した加算演算値ｕ（ｕ＝ｕ1 ＋ｕ2 ＋ｕ3 ＋ｕ4 ）
を算出する。

【００５２】そして、ステップ１１では加算演算値ｕを
これに対応したデューティ比のＰＷＭ信号に変換し、こ
のＰＷＭ信号を電磁アクチュエータ１６に出力して、ス
プール１３を摺動変位させる。これにより、油圧シリン
ダ３に供給される圧油が制御され、ロッド３Ｃは実偏差
ｅ0 を減少させる方向に摺動変位する。

【００５３】次に、実偏差ｅ0 と擬似偏差ｅ1 とに基づ
き積分演算値ｕ2 を算出する積分演算値ｕ2 の算出処理
について図５を参照しつつ説明する。

【００５４】まず、ステップ２１では過渡状態であるこ
とを示す過渡フラグＦが１（Ｆ＝１）であるか否かを判
定し、ステップ２１で「ＮＯ」と判定したときには非過
渡状態であるから、ステップ２２に移って現在の目標値
ｒと予め記憶部１７Ａに格納された前回の目標値として
の初期値ｒ0 とが一致（ｒ＝ｒ0 ）しているか否かを判
定する。

【００５５】そして、ステップ２２で「ＹＥＳ」と判定
したときには目標値ｒは変更されておらず、非過渡状態
を保持しているから、ステップ３３に移って実偏差ｅ0
の時間積分による値と定数Ｋi を掛けることによって積
分演算値ｕ2 （ｕ2 ＝ｕ2 ＋Ｋi ×ｅ0 ）を算出すると
共に、ステップ３４でリターンする。

【００５６】一方、ステップ２２で「ＮＯ」と判定した
ときには目標値ｒが変更された場合であるから、ステッ
プ２３に移って作動パターンの初期値ｒ10を現在の検出
値ｙに設定し、ステップ２４で油圧シリンダ３のロッド
３Ｃが変位すべき目標値の変化量Δｒを現在の実偏差ｅ
0 の値に設定する。また、ステップ２５では、初期値ｒ
0 を現在の目標値ｒに更新し、ステップ２６では過渡時
間Ｔ0 が経過したか否かを判定するためのタイマＴを零
（Ｔ＝０）とし、ステップ２７では目標値ｒが変更され
た過渡状態であるとして過渡フラグＦを１（Ｆ＝１）に
設定する。

【００５７】次に、ステップ２８で作動パターン算定回
路２２によって作動パターンｒ1 の算定処理を行い、油
圧シリンダ３のロッド３Ｃが目標とすべき作動パターン
ｒ1を算定する。

【００５８】即ち、作動パターンｒ1 は図８に示すよう
に、タイマＴが予め決められたむだ時間Ｌだけ経過（Ｔ
≦Ｌ）するまでは、下記の数１の式に示すように初期値
ｒ10の値となる。

【００５９】

【数１】ｒ1 ＝ｒ10

【００６０】そして、タイマＴがむだ時間Ｌを経過した
後（Ｔ＞Ｌ）は、初期値ｒ10、変化量Δｒ、むだ時間Ｌ
および時定数Ｔ1 に基づき作動パターンｒ1 は、

【００６１】

【数２】 として、過渡状態における理想的な作動パターンｒ1 を
算定する。

【００６２】なお、むだ時間Ｌはコイル部１６Ｂの誘導
リアクタンスや抵抗等によって決まる定数であり、例え
ば３０〜５０ｍｓ程度の時間になる。また、時定数Ｔ1
は過渡時間Ｔ0 に対応した定数であり、時定数Ｔ1 は過
渡時間Ｔ0 に基づき定められ、過渡時間Ｔ0 の３分の１
程度の値（例えば１３０ｍｓ程度）となっている。

【００６３】そして、ステップ２９では作動パターンｒ
1 と検出値ｙとの間に生じる擬似偏差ｅ1 （ｅ1 ＝ｒ1
−ｙ）を算出し、ステップ３０で擬似偏差ｅ2 の時間積
分による値と定数Ｋi を掛けることにより積分演算値ｕ
2 （ｕ2 ＝ｕ2 ＋Ｋi ×ｅ1）を算出し、ステップ３４
でリターンする。

【００６４】また、ステップ２１で「ＹＥＳ」と判定し
たときには、過渡状態であるから、ステップ３１に移っ
てタイマＴが過渡時間Ｔ0 を経過する前か（Ｔ＜Ｔ0 ）
否かを判定する。そして、ステップ３１で「ＹＥＳ」と
判定したときには過渡状態の途中であるから、ステップ
２８に移って前記作動パターンｒ1 の算定処理を続行
し、ステップ２９で擬似偏差ｅ1 を演算すると共に、ス
テップ３０に移って擬似偏差ｅ1 に対する積分演算値ｕ
2 を算出する。

【００６５】一方、ステップ３１で「ＮＯ」と判定した
ときには、目標値ｒが変更されてから過渡時間Ｔ0 以上
が経過することにより非過渡状態となっているから、ス
テップ３２で過渡フラグＦを零（Ｆ＝０）に設定し、ス
テップ３３で実偏差ｅ0 に対する積分演算値ｕ2 を算出
すると共に、ステップ３４でリターンする。

【００６６】ここで、比例演算回路１９、補償演算回路
２０、積分演算回路２１および出力信号設定回路２６の
動作について図６ないし図８を参照しつつ詳述する。

【００６７】図６中に実線で示す特性線３１は、理想的
な場合におけるＰＷＭ信号のデューティ比と流出入ポー
ト１０，１１の開度との関係を示している。なお、図６
中では、スプール１３が中立位置から矢示Ｃ方向に移動
して流出入ポート１０，１１を開口させたときに、流出
入ポート１０，１１の開度を正の値で表し、スプール１
３が中立位置から矢示Ｄ方向に移動したときの流出入ポ
ート１０，１１の開度を負の値として表している。

【００６８】そして、ＰＷＭ信号のデューティ比が５０
％のときには、スプール１３は流出入ポート１０，１１
を完全に閉塞する中立位置にあり、流出入ポート１０，
１１の開度は百分率として０％となる。また、ＰＷＭ信
号のデューティ比が５０％から（５０＋Δ1 ）％の間
は、スプール１３は中立位置から矢示Ｃ方向に一定寸法
δ内で移動するため、流出入ポート１０，１１の開度は
０％に保持される。さらに、ＰＷＭ信号のデューティ比
が５０％から（５０−Δ1 ）％の間は、スプール１３は
中立位置から矢示Ｄ方向に一定寸法δ内で移動するた
め、流出入ポート１０，１１の開度は０％に保持され
る。

【００６９】また、ＰＷＭ信号のデューティ比が１００
％程度のときには、流出入ポート１０，１１の開度は１
００％となり、スプール１３が矢示Ｃ方向に最大移動す
ることにより、流出入ポート１０，１１は油圧シリンダ
３を最大伸長させるように最大開度となる。一方、ＰＷ
Ｍ信号のデューティ比が０％程度のときには、流出入ポ
ート１０，１１の開度は−１００％となり、スプール１
３は矢示Ｄ方向に最大移動することにより、流出入ポー
ト１０，１１は油圧シリンダ３を最縮小させるように最
大開度となる。

【００７０】しかし、実際のスプール弁６ではスプール
１３の製造誤差やばね１５の経時変化等によって、ＰＷ
Ｍ信号のデューティ比を５０％としたときにもスプール
１３が一定の戻り位置（中立位置）に復帰しないことが
ある。また、電磁アクチュエータ１６内のコイル部１６
Ｂは長時間の作動で発熱すると共に、エンジンからの熱
伝導等によって熱抵抗が生じることがあり、この場合で
もスプール弁６の戻り位置に復帰しないことがあり、図
６中に点線で示す特性線３２のように戻り位置の位置ず
れΔ2 が生じることがある。

【００７１】このため、本実施例では実偏差ｅ0 と擬似
偏差ｅ1 とに対する積分演算を選択的に行う積分演算回
路２１を設け、戻り位置の位置ずれΔ2 分を補正する演
算値を出力している。これによって、ロッド３Ｃは目標
とする位置である本来の停止位置で確実に停止状態にで
き、本来の停止位置から位置ずれした状態で停止状態に
なるのを防止している。

【００７２】次に、図７中ではロッド３Ｃの位置、比例
演算値ｕ1 、積分演算値ｕ2 、補償演算値ｕ3 と時間と
の関係を示している。ここで、目標値ｒは図７中に一点
鎖線で示す特性線３３のように一定値に変更されたもの
とする。また、実偏差ｅ0 に対する積分演算を常時行っ
た場合を比較例とすると、この場合には検出値ｙが図７
中に点線で示す特性線３４のように時間に対して変化す
る。これは、以下に述べる作用によるものである。

【００７３】まず、目標値ｒが初期値ｒ0 からステップ
状に変化した直後には、比例演算値ｕ1 は特性線３５の
ように実偏差ｅ0 （ｅ0 ＝ｒ−ｙ）に対応して大きな値
となる。また、積分演算値ｕ2 は特性線３６に示すよう
に、実偏差ｅ0 に対応して短時間で大きな値となる。そ
して、補償演算値ｕ3 は特性線３７に示す如く実偏差ｅ
0 が正の値（ｅ0 ＞０）であるため、不感帯の一定寸法
δに対応した定数Ｋbとなる。

【００７４】これにより、スプール１３は、補償演算値
ｕ3 に応じて矢示Ｃ方向に一定寸法δだけ摺動変位する
と共に、実偏差ｅ0 に対応した比例演算値ｕ1 に応じて
矢示Ｃ方向に摺動変位する。そして、ロッド３Ｃは矢示
Ａ方向に伸長し、油圧シリンダ３の油室３Ｄ内には油圧
ポンプ１からの圧油が供給される。

【００７５】そして、目標値ｒが変更されてから一定時
間τ以上が経過すると、積分演算値ｕ2 の影響によって
ロッド３Ｃが目標とする位置よりも矢示Ａ方向に過大に
伸長し、検出値ｙが目標値ｒよりも大きくなってオーバ
ーシュートが発生する。このとき、比例演算値ｕ1 は実
偏差ｅ0 （ｅ0 ＝ｒ−ｙ）に対応して負の値（ｅ0 ＜
０）となり、補償演算値ｕ3 は図７中の特性線３７の如
く実偏差ｅ0 が負の値であるため、不感帯の一定寸法δ
に対応した定数（−Ｋb ）となると共に、積分演算値ｕ
2 は徐々に減少する。

【００７６】これにより、スプール１３は、補償演算値
ｕ3 に応じて矢示Ｄ方向に一定寸法δだけ摺動変位する
と共に、実偏差ｅ0 に対応した比例演算値ｕ1 に応じて
矢示Ｄ方向に摺動変位する。そして、ロッド３Ｃは矢示
Ｂ方向に縮小し、油圧シリンダ３の油室３Ｅ内には油圧
ポンプ１からの圧油が供給される。

【００７７】このような動作を繰返している間に、積分
演算値ｕ2 は定常偏差を減少させるように一定値ｕ20に
収束する。即ち、積分演算回路２１は図６中の戻り位置
の位置ずれΔ2 に応じた定数（一定値ｕ20）を出力する
ことになる。このようにして、実偏差ｅ0 がほぼ零（ｅ
0 ＝０）となり、ロッド３Ｃは目標値ｒ付近で微小摺動
を繰返す実質的な停止状態となって収束する。

【００７８】しかし、前記比較例では図７中に点線で示
す特性線３４，３６の如く、過渡状態においても実偏差
ｅ0 に対する積分演算を行うために積分演算値ｕ2 が一
定値ｕ20よりも増大し、一定時間τの経過時に油圧シリ
ンダ３にはオーバーシュートが発生する。このため、ロ
ッド３Ｃの目標値ｒへの収束が遅れる傾向にある。

【００７９】そこで、本実施例にあっては過渡状態判定
回路２５によって図８中の特性線４２に示すように目標
値ｒが変更されてから予め設定された過渡時間Ｔ0 を過
渡状態と判定し、作動パターン算定回路２２は検出値の
初期値ｒ10、変化量Δｒおよび時定数Ｔ1 に基づき前記
数２の式により作動パターンｒ1 を算定し、過渡状態に
おける油圧シリンダ３の理想的な作動パターンｒ1 を図
８中に実線で示す特性線４３のように求めると共に、積
分演算回路２１では過渡時間Ｔ0 の間に亘り擬似偏差ｅ
1 に対する積分演算値ｕ2 を出力する構成としている。

【００８０】即ち、スプール１３の戻り位置にずれが生
じていない場合には、油圧シリンダ３を作動パターンｒ
1 に沿って作動制御することができ、このときの検出値
ｙは作動パターンｒ1 とほぼ一致するので、積分演算値
ｕ2 をほぼ零として油圧シリンダ３を理想的な作動パタ
ーンｒ1 として制御できる。

【００８１】そして、スプール弁６のスプール１３に戻
り位置の位置ずれΔ2 が生じ、例えば検出値ｙが図８中
に点線で示す特性線４４のように変化した場合でも、積
分演算回路２１で検出値ｙと作動パターンｒ1 との擬似
偏差ｅ1 に基づいて積分演算値ｕ2 を求めることによ
り、積分演算値ｕ2 を擬似偏差ｅ1 に応じて増減させ、
戻り位置の位置ずれΔ2 分に対応した一定値ｕ20に早期
に近付けることができる。これによって油圧シリンダ３
は理想的な作動パターンｒ1 に近付くように制御され、
戻り位置の位置ずれΔ2 分の補正を短時間で行うことが
できる。

【００８２】上記作用により、過渡時間Ｔ0 の間に積分
演算値ｕ2 は図７中の特性線４０に示す如く目標値ｒが
変更された直後から徐々に増加すると共に、比例演算値
ｕ1は特性線３９に示す如く実偏差ｅ0 に対応して大き
な値となり、補償演算値ｕ3は特性線４１に示すように
実偏差ｅ0 が正の値（ｅ0 ＞０）であるため、不感帯の
一定寸法δに対応した定数Ｋb となる。これにより、ス
プール１３が矢示Ｃ方向に摺動変位すると共に、ロッド
３Ｃは理想的な作動パターンｒ1 に沿うように矢示Ａ方
向に伸長し、検出値ｙは特性線３８に示す如く目標値ｒ
に徐々に近付く。

【００８３】そして、目標値ｒが変更されてから過渡時
間Ｔ0 を経過したときには、検出値ｙは目標値ｒに近い
値となって実偏差ｅ0 が小さい値となるから、積分演算
回路２１は実偏差ｅ0 に対する積分演算を行い、検出値
ｙを目標値ｒに近付けるべく積分演算値ｕ2 を戻り位置
の位置ずれΔ2 に対応した一定値ｕ20にすると共に、比
例演算回路１９は実偏差ｅ0 に応じて小さな値となる。
これにより、積分演算回路２１は戻り位置の位置ずれΔ
2 を前記比較例に比べてより短時間で補正できると共
に、ロッド３Ｃは目標値ｒのストローク位置を越えて矢
示Ａ方向に行き過ぎることはなく、目標値ｒのストロー
ク位置で速やかに実質的な停止状態にできる。

【００８４】また、油圧シリンダ３にオーバーシュート
が発生するのを防止し、ロッド３Ｃを目標値ｒに相当す
るストローク位置に向けて高い応答性をもって収束させ
ることができる。さらに、油圧シリンダ３の作動を安定
させることができると共に、フィードバック制御の信頼
性や安定性を向上させることができる。なお、図８中で
は目標値の初期値ｒ0 と検出値ｙの初期値ｒ10とが異な
る値として示したが、図７中では各初期値ｒ0 ，ｒ10が
等しい値とした場合を示している。

【００８５】かくして、本実施例によれば、スプール弁
６を制御するコントロールユニット１７内に作動パター
ン算定回路２２、擬似偏差演算回路２３および積分演算
回路２１を設けたから、作動パターン算定回路２２によ
って油圧シリンダ３の目標とすべき作動パターンｒ1 を
算定し、擬似偏差演算回路２３によって作動パターンｒ
1 と検出値ｙとの擬似偏差ｅ1 を演算すると共に、積分
演算回路２１によって擬似偏差ｅ1 に対する積分演算を
行うことができ、積分演算値ｕ2 がスプール弁６に生じ
る戻り位置の位置ずれΔ2 以上の値となるのを防止し、
オーバーシュートの発生を防止できると共に、戻り位置
の位置ずれΔ2 分を短時間で補正することができる。

【００８６】また、コントロールユニット１７内には比
例演算回路１９、補償演算回路２０、積分演算回路２１
および出力信号設定回路２６を設けたから、比例演算回
路１９によって偏差ｅに対応してスプール１３を摺動変
位させ、補償演算回路２０によってスプール弁６の不感
帯補償を行い、積分演算回路２１によって戻り位置の位
置ずれΔ2 を補正すると共に、出力信号設定回路２６に
よって比例演算値ｕ1、積分演算値ｕ2 および補償演算
値ｕ3 に基づいたＰＷＭ信号を電磁アクチュエータ１６
に出力し、スプール１３の戻り位置の位置ずれΔ2 分を
短時間で補正でき、ロッド３Ｃを目標とする位置まで速
やかに移動して実質的な停止状態にすることができる。

【００８７】そして、積分演算回路２１は過渡状態判定
回路２５により過渡状態にあると判定したときには擬似
偏差ｅ1 に対する積分演算を行い、非過渡状態にあると
判定したときには実偏差ｅ0 に対する積分演算を行うか
ら、積分演算回路２１は過渡状態でも油圧シリンダ３の
動きが理想的な作動パターンｒ1 に沿うように積分演算
値ｕ2 を出力することができ、オーバーシュートの発生
を良好に防止し、油圧シリンダ３のロッド３Ｃを目標値
ｒに相当するストローク位置に向けて高い応答性をもっ
て収束させることができると共に、油圧シリンダ３の作
動を安定させることができ、フィードバック制御の信頼
性や安定性を向上できる。

【００８８】次に、図９ないし図１２は本発明の第２の
実施例を示し、本実施例の特徴は、油圧ポンプを駆動す
るエンジンの回転数または油圧ポンプ自体の回転数と油
圧シリンダに給排される圧油の温度とに基づいて過渡状
態判定回路の過渡時間を可変に設定することにある。な
お、本実施例では前記第１の実施例と同一の構成要素に
同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

【００８９】図中、５１は油圧ポンプ１を駆動するエン
ジン（図示せず）の回転数Ｎを検出するエンジン回転数
検出器で、該エンジン回転数検出器５１はエンジンの回
転数Ｎに対応した信号を後述の過渡状態判定回路５３に
向けて出力する。

【００９０】５２は油圧ポンプ１から油圧シリンダ３に
供給される圧油の油温ｔp を検出する油温検出器を示
し、該油温検出器５２は油温ｔp に対応した信号を後述
の過渡状態判定回路５３に向けて出力する。

【００９１】５３はコントロールユニット１７に設けら
れた過渡状態判定手段としての過渡状態判定回路で、該
過渡状態判定回路５３は入力側に目標値設定器２９、エ
ンジン回転数検出器５１および油温検出器５２が接続さ
れ、目標値設定器２９による目標値ｒに基づいて過渡状
態の判別を行う。

【００９２】また、コントロールユニット１７の記憶部
１７Ａには図１０に示す過渡時間マップ５４が予め記憶
され、過渡状態判定回路５３は過渡時間マップ５４から
回転数Ｎと油温ｔp とに基づいて過渡時間Ｔijを設定す
る。

【００９３】ここで、図１０に示す過渡時間マップ５４
は、縦軸側の回転数Ｎ1 ，Ｎ2 ，…，Ｎ5 がそれぞれ１
０００，２０００，…，５０００ｒｐｍ程度のエンジン
の回転数Ｎに該当し、横軸側の油温ｔp1，ｔp2，…，ｔ
p5はそれぞれ、例えば−３０，０，…，１２０℃程度の
油温ｔp に該当する。そして、過渡時間Ｔijはこれらの
回転数Ｎ1 ，Ｎ2 ，…，Ｎ5 および油温ｔp1，ｔp2，
…，ｔp5によって割り当てられた過渡時間Ｔ11，Ｔ12，
…，Ｔ54，Ｔ55からなり、これらのうち、いずれか一の
過渡時間Ｔijがエンジンの回転数Ｎや油温ｔp に応じて
選択される。

【００９４】また、油圧ポンプ１はエンジンにより回転
駆動され、エンジンの回転数Ｎが増大するのに応じて圧
油の吐出量が増大する。そして、油圧ポンプ１から吐出
される圧油の吐出量が増大するのに応じてロッド３Ｃの
応答速度は速くなり、吐出量が減少するのに応じて遅く
なるから、前記過渡時間Ｔijは圧油の吐出量に対応する
エンジンの回転数Ｎが高いときに短い時間に設定され、
回転数Ｎが低いときにはより長い時間に設定される。

【００９５】さらに、ロッド３Ｃの応答速度は、油圧ポ
ンプ１から供給される圧油の粘性が低いときに速く、高
くなるに応じて遅くなり、この粘性は油温ｔp に応じて
変化するから、前記過渡時間Ｔijは油温ｔp が、例えば
−３０℃から４０℃まで上昇するに応じてより短い時間
に設定される。なお、油温ｔp が４０℃よりも高い温度
（例えば８０℃，１２０℃等の温度）になったときには
ロッド３Ｃの応答速度が僅かに低下することがあるの
で、油温ｔp が４０℃を越えるときには過渡時間Ｔijを
少し長い時間に設定する。

【００９６】本実施例によるアクチュエータの制御装置
は上述の如く構成されたものであり、次に、実偏差ｅ0
と擬似偏差ｅ1 とに基づき積分演算値ｕ2 を算出する積
分演算値ｕ2 の算出処理について図１１を参照しつつ説
明する。

【００９７】まず、ステップ４１ではエンジン回転数検
出器５１から回転数Ｎを読込むと共に、油温検出器５２
から油温ｔp を読込む。そして、ステップ４２で記憶部
１７Ａ内に格納された過渡時間マップ５４から回転数Ｎ
と油温ｔp とに対応した過渡時間Ｔijを選択し、ステッ
プ４３に移る。

【００９８】次に、ステップ４３では過渡状態であるこ
とを示す過渡フラグＦが１（Ｆ＝１）であるか否かを判
定し、ステップ４３で「ＮＯ」と判定したときには、非
過渡状態であるから、ステップ４４に移って現在の目標
値ｒと予め記憶部１７Ａに格納された前回の目標値とし
ての初期値ｒ0 とが一致（ｒ＝ｒ0 ）しているか否かを
判定する。

【００９９】そして、ステップ４４で「ＹＥＳ」と判定
したときには目標値ｒは変更されておらず、非過渡状態
を保持しているから、ステップ５５に移って実偏差ｅ0
の時間積分による値と定数Ｋi を掛け、積分演算値ｕ2
（ｕ2 ＝ｕ2 ＋Ｋi ×ｅ0 ）を算出すると共に、ステッ
プ５６でリターンする。

【０１００】一方、ステップ４４で「ＮＯ」と判定した
ときには、目標値ｒが変更された場合であるから、ステ
ップ４５に移って作動パターンの初期値ｒ10を現在の検
出値ｙに設定し、ステップ４６で油圧シリンダ３のロッ
ド３Ｃが変位すべき目標値の変化量Δｒを現在の実偏差
ｅ0 の値に設定する。また、ステップ４７では初期値ｒ
0 を現在の目標値ｒに更新し、ステップ４８では過渡時
間Ｔijが経過したか否かを判定するためのタイマＴを零
（Ｔ＝０）とし、ステップ４９では目標値ｒが変更され
た過渡状態であるとして過渡フラグＦを１（Ｆ＝１）に
設定する。

【０１０１】次に、ステップ５０で作動パターン算定回
路２１によって作動パターンｒ1 算定処理を行い、油圧
シリンダ３のロッド３Ｃが目標とすべき作動パターンｒ
1 を算定する。

【０１０２】即ち、作動パターンｒ1 は、タイマＴが予
め決められたむだ時間Ｌだけ経過（Ｔ≦Ｌ）するまでの
間は、前記数１の式に示すように初期値ｒ10の値とな
り、タイマＴがむだ時間Ｌを経過した後（Ｔ＞Ｌ）は、
初期値ｒ10、変化量Δｒ、むだ時間Ｌ、過渡時間Ｔijに
対応した時定数Ｔ1 （例えば、時定数Ｔ1 は過渡時間Ｔ
ijの３分の１程度の値）に基づき作動パターンｒ1 は前
記数２の式に示す値として求められ、過渡状態における
理想的な作動パターンｒ1 として算定される。

【０１０３】そして、ステップ５１では作動パターンｒ
1 と検出値ｙとの間に生じる擬似偏差ｅ1 （ｅ1 ＝ｒ1
−ｙ）算出し、ステップ５２で擬似偏差ｅ1 の時間積分
による値と定数Ｋi を掛けることにより積分演算値ｕ2
（ｕ2 ＝ｕ2 ＋Ｋi ×ｅ1 ）を算出し、ステップ５６で
リターンする。

【０１０４】また、ステップ４３で「ＹＥＳ」と判定し
たときには過渡状態であるから、ステップ５３に移って
タイマＴが過渡時間Ｔ0 を経過する前（Ｔ＜Ｔij）か否
かを判定する。そして、ステップ５３で「ＹＥＳ」と判
定したときには過渡状態の途中にあるから、ステップ５
０に移って前記作動パターンｒ1 の算定処理を続行し、
ステップ５１で擬似偏差ｅ1 を演算すると共に、ステッ
プ５２で擬似偏差ｅ1に対する積分演算値ｕ2 を算出す
る。

【０１０５】一方、ステップ５３で「ＮＯ」と判定した
ときには、目標値ｒが変更されてから過渡時間Ｔ0 以上
が経過することにより、非過渡状態となっているから、
ステップ５４に移って過渡フラグＦを零（Ｆ＝０）に設
定し、ステップ５５で実偏差ｅ0 に対する積分演算値ｕ
2 を算出すると共に、ステップ５６でリターンする。

【０１０６】ここで、比例演算回路１９、補償演算回路
２０、積分演算回路２３および出力信号設定回路２４の
動作について図１２を参照しつつ詳述する。

【０１０７】例えば、エンジンが回転数Ｎ1 で駆動し、
圧油の温度が油温ｔp1であるときには、油圧シリンダ３
の反応速度は遅くなる。このとき、目標値ｒが特性線５
５に示すように初期値ｒ0 からステップ状に変化したす
ると、検出値ｙは特性線５６に示すように目標値ｒに向
って変化する。

【０１０８】ここで、過渡状態判定回路５３は目標値ｒ
が変更されてから過渡時間Ｔ11の間を過渡状態と判定す
るから、この間に積分演算回路２１は過渡時間Ｔ11に対
応した作動パターンｒ1 と検出値ｙとの間に生じる擬似
偏差ｅ1 に対する積分演算を行い、積分演算値ｕ2 を特
性線５８に示すようにスプール弁６の戻り位置のずれに
対応して徐々に増加させる。また、比例演算値ｕ1 は特
性線５７のように実偏差ｅ0 に対応して大きな値とな
り、補償演算値ｕ3 は特性線５９のように実偏差ｅ0 が
正の値（ｅ0 ＞０）であるため、不感帯の一定寸法δに
対応した定数Ｋpとなる。これにより、スプール１３が
矢示Ｃ方向に摺動変位すると共に、ロッド３Ｃは矢示Ａ
方向に伸長し、検出値ｙは理想的な作動パターンｒ1 に
沿って目標値ｒに徐々に近付く。

【０１０９】また、目標値ｒが変更されてから過渡時間
Ｔ11を経過したときには、検出値ｙは目標値ｒに近い値
となり実偏差ｅ0 が小さい値となる。このとき、積分演
算回路２１は実偏差ｅ0 に対する積分演算を行い、戻り
位置の位置ずれに対応した積分演算値ｕ2 を出力すると
共に、比例演算回路１９は実偏差ｅ0 に応じて小さな値
となる。これにより、積分演算回路２１は戻り位置の位
置ずれを短時間で補正できると共に、ロッド３Ｃは目標
値ｒのストローク位置を越えて矢示Ａ方向に行き過ぎる
ことはなく、目標値ｒのストローク位置で速やかに実質
的な停止状態にできる。そして、オーバーシュートの発
生を防止し、ロッド３Ｃを目標値ｒに相当するストロー
ク位置に向けて高い応答性をもって収束させることがで
きる。

【０１１０】一方、圧油の油温ｔp1の状態で、エンジン
が回転数Ｎ1 に比べて高速の回転数Ｎ2 で駆動したとき
には、油圧シリンダ３の反応速度は回転数Ｎ1 のときに
比べて速くなる。このとき、目標値ｒが特性線５５に示
すように初期値ｒ0 からステップ状に変化したすると、
検出値ｙは特性線６０に示すように目標値ｒに向って変
化する。

【０１１１】ここで、過渡状態判定回路５３は目標値ｒ
が変更されてから過渡時間Ｔ12の間を過渡状態と判定す
るから、この間に積分演算回路２１は過渡時間Ｔ12に対
応した作動パターンｒ1 と検出値ｙとの間に生じる擬似
偏差ｅ1 に対する積分演算を行い、積分演算値ｕ2 を特
性線６２に示すようにスプール弁６の戻り位置のずれに
対応して徐々に増加させる。また、比例演算値ｕ1 は特
性線６１のように実偏差ｅ0 に対応して大きな値とな
り、補償演算値ｕ3 は特性線６３のように実偏差ｅ0 が
正の値（ｅ0 ＞０）であるため、不感帯の一定寸法δに
対応した定数Ｋpとなる。これにより、スプール１３が
矢示Ｃ方向に摺動変位すると共に、ロッド３Ｃは矢示Ａ
方向に伸長し、検出値ｙは理想的な作動パターンｒ1 に
沿って目標値ｒに徐々に近付く。

【０１１２】また、目標値ｒが変更されてから過渡時間
Ｔ11よりも短い過渡時間Ｔ12を経過したときには、検出
値ｙは目標値ｒに近い値となり実偏差ｅ0 が小さい値と
なる。このとき、積分演算回路２１は実偏差ｅ0 に対す
る積分演算を行い、戻り位置の位置ずれに対応した積分
演算値ｕ2 を出力すると共に、比例演算回路１９は実偏
差ｅ0 に応じて小さな値となる。これにより、積分演算
回路２１はエンジンの回転数Ｎと圧油の油温ｔp とに応
じて戻り位置の位置ずれを短時間で補正できると共に、
検出値ｙにオーバーシュートが発生することはなく、目
標値ｒのストローク位置で速やかに実質的な停止状態に
でき、ロッド３Ｃを目標値ｒに相当するストローク位置
に向けて高い応答性をもって収束させることができる。

【０１１３】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができるが、特に本実施例では、エンジンの回転数Ｎ
と圧油の油温ｔp とに基づき過渡時間Ｔijを可変に設定
する構成としたから、エンジンの回転数Ｎの変化によっ
て油圧ポンプ１から吐出される圧油の吐出量が変化する
場合や、圧油の油温ｔp の変化によって圧油の粘性が変
化する場合に、これらの変化によってロッド３Ｃが目標
とする位置に移動するまでに要する時間が変化したとき
でも、これに応じて過渡時間Ｔijを可変に設定でき、作
動パターンｒ1を過渡時間Ｔijに対応して変化させるこ
とができると共に、ロッド３Ｃをより速やかに目標とな
るストローク位置まで移動して停止状態にできる。

【０１１４】なお、第２の実施例の場合、油圧ポンプ１
の吐出量を検出するための手段としてエンジン回転数検
出器５１を用いた場合について例示したが、本発明で
は、油圧ポンプ１自体の回転数を直接検出し、吐出量を
計測する構成としてもよい。この場合、図９に示すよう
に、油圧ポンプ１に付設した油圧ポンプ回転数検出器６
４を用いることができる。

【０１１５】次に、図１３ないし図１７は本発明の第３
の実施例を示し、本実施例では前記第１の実施例と同一
の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するも
のとする。しかし、本実施例の特徴は、アクチュエータ
制御装置を内燃機関としての自動車用エンジンのバルブ
タイミング制御装置に適用したことにある。

【０１１６】図中、７１は内燃機関のエンジン本体（図
示せず）に設けられた出力軸としてのクランクシャフト
を示し、該クランクシャフト７１には小径プーリ７１Ａ
が設けられると共に、該小径プーリ７１Ａにはタイミン
グベルト７２が巻回されている。そして、タイミングベ
ルト７２はドライブシャフト７３の大径プーリ７３Ａに
も巻回され、クランクシャフト７１が２回転する間にド
ライブシャフト７３が１回転する構成となっている。ま
た、クランクシャフト７１には、その回転位相αを検出
するために後述のクランク角センサ８３が設けられてい
る。

【０１１７】７４はエンジンの各気筒に設けられた吸気
バルブ（図示せず）を開，閉させるためのカムシャフト
で、該カムシャフト７４は後述の偏心ディスク７９等を
介してドライブシャフト７３に連結され、ドライブシャ
フト７３と共に前記エンジン本体側に中心Ｏ1 −Ｏ1 周
囲で回転可能に設けられている。そして、カムシャフト
７４はドライブシャフト７３と共にクランクシャフト７
１により回転駆動され、その回転位相βが各気筒の吸気
行程に応じて定まる所定の回転位相となったときに、カ
ム７４Ａ，７４Ａ，…によって前記各吸気バルブをそれ
ぞれ開，閉させる。

【０１１８】７５はドライブシャフト７３を偏心ディス
ク７９に連結する連結アームで、該連結アーム７５はド
ライブシャフト７３の他端側に設けられ、ドライブシャ
フト７３と一体的に回転する。また、連結アーム７５に
は径方向に延びる係合溝７５Ａが形成され、該係合溝７
５Ａには偏心ディスク７９の係合ピン７９Ａが係合され
ている。

【０１１９】７６はカムシャフト７４の一端側に設けら
れた他の連結アームで該連結アーム７６には径方向に延
びる係合溝７６Ａが形成され、該係合溝７６Ａには偏心
ディスク７９の係合ピン７９Ｂが係合されている。

【０１２０】７７は前記各吸気バルブの開，閉タイミン
グを変化させる回転位相可変手段としての偏心機構を示
し、該偏心機構７７は後述のディスクホルダ７８、偏心
ディスク７９およびコントロールシャフト８０と、前記
第１の実施例で述べたような油圧シリンダ３等のリニア
型のアクチュエータ８２とから構成されている。

【０１２１】そして、偏心機構７７は偏心ディスク７９
の中心Ｏ2 −Ｏ2 をカムシャフト７４の中心Ｏ1 −Ｏ1
に対して偏心量εだけ偏心させることにより、該カムシ
ャフト７４の回転位相βを図１６に示す如く、クランク
シャフト７１の回転位相αに対して相対変化させ、これ
らの回転位相α，βの間に後述の数１による位相差Φを
生じさせる。

【０１２２】７８は偏心ディスク７９が回転可能に収容
されるディスクホルダで、該ディスクホルダ７８は図１
４に示す如く、一端側がエンジン本体側に固定ピン７８
Ａを介して揺動可能に取付けられた環状部７８Ｂと、該
環状部７８Ｂの他端側に一体形成された一対の係合爪７
８Ｃ，７８Ｃとから構成されている。

【０１２３】７９はドライブシャフト７３をカムシャフ
ト７４に連結する偏心ディスクを示し、該偏心ディスク
７９は一側面に突出形成された係合ピン７９Ａと、他側
面に突出形成された係合ピン７９Ｂとを有し、該係合ピ
ン７９Ａ，７９Ｂは図１５に示すように偏心ディスク７
９の中心Ｏ2 −Ｏ2 を挟んで互いに径方向で対向する位
置に配設されている。

【０１２４】また、偏心ディスク７９はディスクホルダ
７８の環状部７８Ｂ内に中心Ｏ2 −Ｏ2 の周囲で回転可
能となるように収容され、係合ピン７９Ａ，７９Ｂが連
結アーム７５，７６の係合溝７５Ａ，７６Ａ内に摺動可
能に係合されている。これにより、ドライブシャフト７
３とカムシャフト７４とは、連結アーム７５，７６およ
び偏心ディスク７９を介して互いに連結され、この状態
で偏心ディスク７９は連結アーム７５，７６の間でカム
シャフト７４（ドライブシャフト７３）の径方向に相対
変位可能となっている。

【０１２５】８０は偏心ディスク７９を偏心させるため
のコントロールシャフトで、該コントロールシャフト８
０はエンジン本体側に軸線Ｏ3 −Ｏ3 を中心として回転
可能に設けられ、コントロールシャフト８０の一端側に
は円形のカム８０Ａが偏心して設けられている。そし
て、カム８０Ａはディスクホルダ７８の各係合爪７８Ｃ
間に摺動可能に配設され、コントロールシャフト８０は
連結アーム８１を介してアクチュエータ８２に連結され
ている。

【０１２６】８１はコントロールシャフト８０をアクチ
ュエータ８２のロッド８２Ａに連結する連結アームで、
該連結アーム８１はコントロールシャフト８０の他端側
に設けられ、コントロールシャフト８０と一体的に回転
する。また、連結アーム８１には径方向に延びる係合溝
８１Ａが形成され、該係合溝８１Ａにはロッド８２Ａの
係合ピン８２Ｂが係合されている。

【０１２７】８２はコントロールシャフト８０を回動さ
せるリニア型のアクチュエータを示し、該アクチュエー
タ８２は、例えば前記第１，第２の実施例で述べた油圧
シリンダ３等によって構成されている。そして、アクチ
ュエータ８２にはスプール弁６等を介して圧油が給排さ
れ、これによってロッド８２Ａを矢示Ｅ方向に進退させ
る。

【０１２８】また、ロッド８２Ａには係合ピン８２Ｂが
突出して設けられ、該係合ピン８２Ｂは連結アーム８１
の係合溝８１Ａ内に摺動可能に係合されている。そし
て、前記コントロールシャフト８０は、アクチュエータ
８２のロッド８２Ａが矢示Ｅ方向に摺動変位することに
よって回動されると共に、コントロールシャフト８０は
カム８０Ａを介してディスクホルダ７８を偏心ディスク
７９と共に固定ピン７８Ａを中心にして矢示Ｆ方向に揺
動させる。

【０１２９】８３はカム位置センサ８４と共に作動検出
手段を構成するクランク角センサを示し、該クランク角
センサ８３はクランクシャフト７１の回転位相αが所定
の回転位相となったときにこれを検出し、図１７に示す
ように基準信号Ｓ1 を出力する。

【０１３０】８４はカムシャフト７４側に設けられたカ
ム位置センサで、該カム位置センサ８４はカムシャフト
７４の回転位相βが所定の回転位相となったときにこれ
を検出し、図１７に示すように基準信号Ｓ2 を出力す
る。

【０１３１】ここで、クランク角センサ８３とカム位置
センサ８４とはカムシャフト７４が１回転する間に１回
だけ基準信号Ｓ1 ，Ｓ2 を出力するように構成されてい
る。そして、偏心機構７７によりクランクシャフト７１
とカムシャフト７４との間に位相差Φが生じると、カム
位置センサ８４に基準信号Ｓ1 が図１７中にＳ2 ′とし
て示す如く、クランク角センサ８３の基準信号Ｓ1 に同
期した位置から位相差Φ分だけ相対変位することによ
り、基準信号Ｓ1 ，Ｓ2 ′の間の時間ΔＴとエンジン回
転数Ｎに基づいて位相差Φを

【０１３２】

【数３】Φ＝ｋ×ΔＴ×Ｎ として、検出する（但し、ｋは定数）。

【０１３３】一方、クランク角センサ８３とカム位置セ
ンサ８４とは、前記第１，第２の実施例で述べたコント
ロールユニット１７と同様のコントロールユニット（図
示せず）に接続されている。そして、コントロールユニ
ットでは基準信号Ｓ1 ，Ｓ2′間の時間ΔＴを計時する
ことにより数３の式に基づいて位相差Φを検出し、この
検出値に基づいてコントロールシャフト８０の回動角θ
（図１５参照）を算出する。

【０１３４】また、コントロールユニットにはエンジン
の回転数Ｎ等により最適なバルブタイミングを算出する
目標値設定手段としての目標値設定器（図示せず）が接
続され、該目標値設定器は最適なバルブタイミングに対
応したコントロールシャフト８０の回動角を目標値とし
てコントロールユニットに出力する。これにより、コン
トロールユニットは、目標値設定器から出力される目標
値に、コントロールシャフト８０の回動角θとが一致す
るようにアクチュエータ８２を作動させ、コントロール
シャフト８０の回動角θをフィードバック制御する。

【０１３５】本実施例によるアクチュエータ制御装置は
上述の如き構成を有するもので、次に、該アクチュエー
タ制御装置を適用した自動車用エンジンのバルブタイミ
ング制御装置の作動について説明する。

【０１３６】まず、エンジンによりクランクシャフト７
１が回転駆動されると、この回転駆動力はタイミングベ
ルト７２を介してドライブシャフト７３に伝達され、連
結アーム７５と偏心ディスク７９はディスクホルダ７８
内で図１５中の矢示Ｇ方向に回転し、この回転駆動力は
偏心ディスク７９の係合ピン７９Ｂと連結アーム７６と
を介してカムシャフト７４に伝達されると共に、カムシ
ャフト７４はその回転位相βが所定の回転位相となった
ときに前記各吸気バルブを開，閉させる。

【０１３７】そして、吸気バルブの開閉タイミングを変
えるときには、目標値設定器（図示せず）から最適なバ
ルブタイミングに対応したコントロールシャフト８０の
回動角を目標値としてコントロールユニットに出力す
る。これにより、コントロールユニットは、目標値設定
器から出力される目標値にコントロールシャフト８０の
回動角θが一致するように、図１４に示す如くアクチュ
エータ８２の矢示Ｅ方向にロッド８２Ａを進退させる。
このとき、ロッド８２Ａに連結アーム８１等を介して係
合するコントロールシャフト８０は矢示Ｆ方向に回動
し、図１５に示す如く偏心ディスク７９が連結アーム７
５，７６間でカムシャフト７４の径方向に相対変位する
と共に、その中心Ｏ2 −Ｏ2 がカムシャフト７４の中心
Ｏ1 −Ｏ1 から偏心量εだけ偏心する。

【０１３８】この結果、カムシャフト７４の回転位相β
とクランクシャフト７１の回転位相αとの間には位相差
Φが生じ、カムシャフト７４により開閉される吸気バル
ブの開閉タイミングが位相差Φに応じて変化するから、
この位相差Φを所望の値に変えることによって、吸気バ
ルブの開閉タイミングを適切に制御できる。

【０１３９】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができるが、特に本実施例では、アクチュエータ８２
によってバルブタイミングを可変に制御する構成とした
から、周囲温度の変化等によってアクチュエータ８２の
戻り位置または中立位置にずれが生じた場合でもバルブ
タイミングを安定して制御することができる。また、ア
クチュエータ８２をより速やかに目標となる位置まで移
動させて停止することができ、クランクシャフト７１と
カムシャフト７４との間に生じる位相差Φを高い応答性
をもって制御でき、エンジンの運転状態に対応した最適
な状態でエンジンを駆動することができると共に、適切
な吸気や排気が行われ、エンジンの運転性能が向上でき
る。

【０１４０】なお、前記各実施例では、スプール１３を
比例ソレノイド等の電磁アクチュエータ１６によって摺
動変位させるものとしたが、本発明はこれに限らす、比
例ソレノイドに代わってリニア型のステッピングモータ
を用いてもよい。

【０１４１】また、前記第２の実施例では、エンジンの
回転数Ｎと油温ｔp とに対応する過渡時間Ｔijを選択す
るものとしたが、例えば線形補間等の手法を用いること
によってエンジンの回転数Ｎと油温ｔp とから過渡時間
を算出する構成としてもよい。

【０１４２】また、前記第２の実施例では、エンジンの
回転数Ｎと油温ｔp とに基づき過渡時間Ｔijを設定する
ものとしたが、本発明はこれに限らずエンジンの回転数
Ｎの代わりにアクチュエータに給排される液圧の圧力を
用いても良く、油温の代わりにエンジンを冷却する冷却
水の水温を用いてもよい。

【０１４３】さらに、前記各実施例では、過渡状態判定
回路２５（５３）は目標値が変更されてから過渡時間Ｔ
0 （Ｔij）が経過したか否かによって過渡状態か非過渡
状態かを判別する構成としたが、本発明はこれに限ら
ず、実偏差ｅ0 の絶対値が予め決められた所定値以下と
なるときに過渡状態から非過渡状態になるものとして判
別してもよい。

【０１４４】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、制御弁機構を制御する弁制御手段に比例演算手
段、補償演算手段および積分演算手段を設けたから、比
例演算手段によって実偏差に比例してアクチュエータに
供給する液体流量の制御値を演算し、補償演算手段によ
って実偏差が正の値と負の値とに切換わるときに不感帯
の幅に対応して弁体を摺動変位させる演算値を算出でき
ると共に、積分演算手段によって制御弁機構に生じる戻
り位置のずれを補正できる。

【０１４５】また、積分演算手段を実偏差に対する積分
演算と擬似偏差とのいずれか一方の偏差に対する積分演
算とを選択的に行う構成としたから、目標値が変更され
た直後等のように実偏差が大きな値となるときには、積
分演算手段はアクチュエータが目標とすべき作動パター
ンと検出値との擬似偏差に対する積分演算を行うことが
でき、アクチュエータを理想的な作動パターンに沿って
速やかに移動させることができ、オーバーシュートの発
生を良好に防止できると共に、制御弁機構に生じる戻り
位置の位置ずれを短時間で補正できる。さらに、アクチ
ュエータが目標とする位置付近まで移動したときには、
積分演算手段は実偏差に対する積分演算を行うことによ
り、アクチュエータを目標とする位置で速やか実質的な
停止状態にすることができる。

【０１４６】従って、アクチュエータを目標とする位置
に向けて高い応答性をもって移動させて実質的な停止状
態にでき、アクチュエータの作動を安定させ、フィード
バック制御の信頼性や安定性を向上できると共に、制御
弁機構等に経時変化や製造公差が生じた場合でも、アク
チュエータを目標とする位置で確実に収束させることが
できる。

【０１４７】また、請求項１の発明によれば、アクチュ
エータによってバルブタイミングを可変に制御する構成
としたから、周囲の温度変化等によってアクチュエータ
の中立位置にずれが生じた場合でもバルブタイミングを
正確に制御することができると共に、クランクシャフト
とカムシャフトとの位相差を高い応答性をもって制御す
ることができる。そして、エンジンの運転状態に対応し
た最適な状態でエンジンを駆動することができ、適切な
吸気や排気が行われ、エンジンの運転性能が向上でき
る。

【０１４８】また、請求項２の発明によれば、積分演算
手段を過渡状態判定手段によって非過渡状態にあると判
定したときには実偏差に対する積分演算を行い、過渡状
態と判別したときには擬似偏差に対する積分演算を行う
構成としたから、実偏差が大きな値となる過渡状態では
アクチュエータの目標とすべき作動パターンと検出値と
の擬似偏差に対する積分演算を行うことができ、アクチ
ュエータを理想的な作動パターンに沿って速やかに移動
させることができ、オーバーシュートの発生を良好に防
止できると共に、制御弁機構に生じる戻り位置の位置ず
れを短時間で補正できる。一方、アクチュエータが目標
とする位置付近まで移動したときには、積分演算手段は
実偏差に対する積分演算を行い、アクチュエータを目標
とする位置で速やか実質的な停止状態にできる。

【０１４９】また、請求項３の発明によれば、液圧源か
ら供給される液体の温度と液圧源を駆動するエンジンの
回転数または液圧源自体の回転数とに基づき過渡時間を
可変に設定する構成としたから、エンジンの回転数また
は液圧源自体の回転数の変化で液圧源から吐出される液
体の吐出量が変化したり、液体の温度変化で液体の粘性
が変化することにより、アクチュエータが目標とする位
置へと移動するのに要する時間が変化したときでも、こ
れに応じて過渡時間を可変に設定でき、作動パターン算
定手段は過渡時間に応じて作動パターンを算定すること
により、アクチュエータを理想的な作動パターンに沿っ
て移動させることができると共に、短時間で制御弁機構
に生じる戻り位置の位置ずれを短時間で補正し、アクチ
ュエータを速やかに目標となるストローク位置で実質的
な停止状態にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるアクチュエータ制
御装置の油圧シリンダおよび制御弁装置等を示す縦断面
図である。

【図２】弁ケーシングのポートとランドとの関係を示す
図１中の矢示II−II方向からみた拡大断面図である。

【図３】図１中に示すコントロールユニット等の制御ブ
ロック図である。

【図４】コントロールユニットによるスプール弁制御処
理を示す流れ図である。

【図５】図４中の積分演算値の算出処理を示す流れ図で
ある。

【図６】コントロールユニットから出力されるＰＷＭ信
号のデューティ比と流出入ポートの開度との関係を示す
特性線図である。

【図７】油圧シリンダをストロークさせるときの検出
値、比例演算値、積分演算値および補償演算値の変化特
性を示す特性線図である。

【図８】油圧シリンダをストロークさせるときの作動パ
ターンおよび検出値の変化特性を示す特性線図である。

【図９】本発明の第２の実施例によるアクチュエータ制
御装置に用いるコントロールユニット等の制御ブロック
図である。

【図１０】図９中のコントロールユニットの記憶部に格
納した過渡時間マップを示す説明図である。

【図１１】図９中のコントロールユニットによる積分演
算値の算出処理を示す流れ図である。

【図１２】油圧シリンダをストロークさせるときの検出
値、比例演算値、積分演算値および補償演算値の変化特
性を示す特性線図である。

【図１３】本発明の第３の実施例によるエンジンのバル
ブタイミング制御装置に設けるクランクシャフトおよび
カムシャフト等を示す一部破断の正面図である。

【図１４】図１３中のクランクシャフトおよびディスク
ホルダ等をアクチュエータと共に示す斜視図である。

【図１５】偏心ディスクをコントロールシャフト等と共
に示す図１３中の矢示XV−XV方向からみた断面図であ
る。

【図１６】クランクシャフト、カムシャフト、クランク
角センサおよびカム位置センサ等を示す図１３中の矢示
XVI−XVI 方向からみた断面図である。

【図１７】クランク角センサおよびカム位置センサから
出力される基準信号を示す特性線図である。

【符号の説明】

１ 油圧ポンプ ２ タンク ３ 油圧シリンダ（アクチュエータ） ５ 制御弁装置（制御弁機構） １３ スプール（弁体） １６ 電磁アクチュエータ（スプール駆動手段） １７ コントロールユニット（弁制御手段） １８ 実偏差演算回路（実偏差演算手段） １９ 比例演算回路（比例演算手段） ２０ 補償演算回路（補償演算手段） ２１ 積分演算回路（積分演算手段） ２２ 作動パターン算定回路（作動パターン算定手段） ２３ 擬似偏差演算回路（擬似偏差演算手段） ２５，５３ 過渡状態判定回路（過渡状態判定手段） ２６ 出力信号設定回路（出力信号設定手段） ２９ 目標値設定器（目標値設定手段） ３０ 位置検出センサ（作動検出手段） ７１ クランクシャフト ７４ カムシャフト ７７ 偏心機構（回転位相可変手段） ８２ アクチュエータ ８３ クランク角センサ ８４ カム位置センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 13/02 F02D 41/00 - 45/00 395 F15B 9/00 - 9/17 G05B 11/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液圧源から給排される液圧によって駆動
   制御されるアクチュエータと、 該アクチュエータと前記液圧源との間に配設され、常時
   は弁体を一定幅の不感帯をもって中立位置に保持し、前
   記液圧源からアクチュエータに液圧を給排するときには
   前記弁体を中立位置から摺動変位させる制御弁機構と、 前記アクチュエータを作動させるため、該制御弁機構の
   弁体を制御信号に応じて摺動変位させる弁制御手段とか
   らなるアクチュエータ制御装置において、 内燃機関のバルブタイミングを可変に制御するため前記
   アクチュエータによって駆動され、前記内燃機関のクラ
   ンクシャフトとカムシャフトとの回転位相に位相差を生
   じさせる回転位相可変手段を備え、 前記弁制御手段は、前記内燃機関のバルブタイミングが
   前記内燃機関の運転状態に対応したタイミングとなるよ
   うに、前記アクチュエータを作動させるための目標値を
   設定する目標値設定手段と、 前記クランクシャフトとカムシャフトとの位相差から前
   記アクチュエータの作動状態を検出する作動検出手段
   と、 前記目標値設定手段による目標値と該作動検出手段によ
   る検出値との実偏差を演算する実偏差演算手段と、 該実偏差演算手段からの実偏差に対する比例演算を行う
   比例演算手段と、 前記制御弁機構の不感帯補償を行うため、前記実偏差演
   算手段による実偏差に対して前記不感帯分を補償演算す
   る補償演算手段と、 前記目標値設定手段による目標値に基づいて該目標値に
   向けて時間変化する前記アクチュエータの目標とすべき
   作動パターンを算定する作動パターン算定手段と、 該作動パターン算定手段によるアクチュエータの作動パ
   ターンと前記作動検出手段による検出値との擬似偏差を
   演算する擬似偏差演算手段と、 前記実偏差演算手段からの実偏差と該擬似偏差演算手段
   からの擬似偏差とのいずれか一方の偏差に対する積分演
   算を過渡状態か否かに基づいて選択的に行う積分演算手
   段と、 前記比例演算手段、補償演算手段および積分演算手段に
   よるそれぞれの演算値に基づいて前記制御弁機構に出力
   すべき制御信号を設定する出力信号設定手段とから構成
   したことを特徴とするアクチュエータ制御装置。
2. 【請求項２】 前記弁制御手段は、前記目標値設定手段
   による目標値に基づいて過渡状態の判別を行い、前記目
   標値が変更されたときには予め決められた過渡時間の間
   を過渡状態と判定し、これ以外のときには非過渡状態に
   あると判定する過渡状態判定手段を備え、前記積分演算
   手段は、該過渡状態判定手段により非過渡状態にあると
   判定したときには前記実偏差演算手段からの実偏差に対
   する積分演算を行い、過渡状態と判定したときには前記
   擬似偏差演算手段からの擬似偏差に対する積分演算を行
   う構成としてなる請求項１に記載のアクチュエータ制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記過渡状態判定手段の過渡時間は、少
   なくとも前記液圧源から供給される液体の温度と前記液
   圧源を駆動するエンジンの回転数または前記液圧源自体
   の回転数とに基づいて可変に設定する構成としてなる請
   求項２に記載のアクチュエータ制御装置。