JP5199936B2 - Control device - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関またはそれに付帯する装置を制御する制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for controlling an internal combustion engine or a device attached thereto.
下記特許文献1に開示されている排気ガス再循環(Exhaust Gas Recirculation)システムは、過給機を備えた内燃機関のEGR率(または、EGR量)を制御するものである。過給圧とEGR率との間には相互干渉が存在し、1入力1出力のコントローラで過給圧、EGR率の両方を同時に制御することは難しい。しかも、内燃機関の運転領域によって応答性が異なる上、過給機にはターボラグ(むだ時間)がある。このような事情から、特許文献1に記載のシステムでは、非線形制御対象に対して有効な制御手法であるスライディングモード制御を採用し、相互作用を考慮した他入力多出力のコントローラを設計してEGR制御をしている。 An exhaust gas recirculation system disclosed in Patent Document 1 below controls an EGR rate (or EGR amount) of an internal combustion engine equipped with a supercharger. There is mutual interference between the supercharging pressure and the EGR rate, and it is difficult to simultaneously control both the supercharging pressure and the EGR rate with a one-input one-output controller. In addition, the responsiveness varies depending on the operation region of the internal combustion engine, and the turbocharger has a turbo lag (dead time). Under such circumstances, the system described in Patent Document 1 adopts sliding mode control, which is an effective control method for a non-linear control target, and designs an EGR controller by designing a multi-input multi-output controller in consideration of interaction. I have control.
通常時は、EGRバルブや可変ターボのノズルベーン、Dスロットルバルブといった各操作部を、スライディングモードコントローラが算出した制御入力(開度)値の通りに操作する。だが、時として、スライディングモードコントローラによる演算結果とは無関係に操作部を操作したいケースもある。例えば、減速に伴う燃料カット中は、燃料の燃焼がないのでEGR率を制御する必要性から解放される。その間、振動や騒音の抑制、あるいはダイアグノーシスの目的で、操作部を自由に操作したいという要求がある。 During normal operation, the operation units such as the EGR valve, the variable vane nozzle vane, and the D throttle valve are operated according to the control input (opening) value calculated by the sliding mode controller. However, sometimes there is a case where it is desired to operate the operation unit regardless of the calculation result by the sliding mode controller. For example, during fuel cut due to deceleration, there is no combustion of fuel, which frees you from the need to control the EGR rate. Meanwhile, there is a demand to freely operate the operation unit for the purpose of suppressing vibration and noise or for the purpose of diagnosis.
このような要求を満たすために、燃料カット中等の期間にはプラントからスライディングモードコントローラを切り離し、替わりにプラントを別のオープンコントローラで制御する切換制御機構を採用することが考えられる。しかしながら、当該期間においてもスライディングモードコントローラは制御入力の演算を継続しており、オープンコントローラによる制御からスライディングモードコントローラによる制御に切り換える時点で両コントローラの算出する制御入力値に乖離が発生していると、スライディングモード制御への復帰によって制御入力や制御出力にハンチングを引き起すおそれがあった。 In order to satisfy such a requirement, it is conceivable to adopt a switching control mechanism in which the sliding mode controller is disconnected from the plant during a period such as during fuel cut and the plant is controlled by another open controller instead. However, even during this period, the sliding mode controller continues to calculate the control input, and there is a difference between the control input values calculated by both controllers when switching from the control by the open controller to the control by the sliding mode controller. The return to the sliding mode control may cause hunting to the control input or control output.
上記の問題に着目してなされた本発明は、スライディングモード制御以外の制御からスライディングモード制御に移行する際の制御の連続性を維持し、制御入力や制御出力のハンチングを抑止することを所期の目的とする。 The present invention, which has been made paying attention to the above problems, is intended to maintain control continuity when shifting from control other than sliding mode control to sliding mode control, and to suppress hunting of control inputs and control outputs. The purpose.
本発明では、内燃機関またはそれに付帯する装置を操作部を操作して制御するものであって、線形入力項Ueq及び非線形入力項Unlの和である、操作部に与えるべき制御入力を式(数18)に則って反復的に演算するスライディングモードコントローラと、操作部に与える制御入力を前記スライディングモードコントローラが算出する本来の制御入力とは無関係の入力Uopに設定する所定の期間は、前記スライディングモードコントローラが算出するパラメータZ及び参照するパラメータRを式(数19)に示す値に置き換える補正制御部とを具備する制御装置を構成した。 In the present invention, an internal combustion engine or an apparatus attached thereto is controlled by operating an operation unit, and a control input to be given to the operation unit, which is the sum of a linear input term U eq and a nonlinear input term U nl , is expressed by The sliding mode controller that repeatedly calculates according to (Equation 18), and the predetermined period for setting the control input given to the operation unit to the input U op that is irrelevant to the original control input calculated by the sliding mode controller, A control device is provided that includes a correction control unit that replaces the parameter Z calculated by the sliding mode controller and the parameter R to be referred to with the values shown in Expression (19).
このようなものであれば、所定の期間において、切換関数σ=0、非線形入力項Unl=0、線形入力項Ueq=Uopとなって、スライディングモードコントローラ自体から任意の入力Uopを制御入力Uとして出力させることが可能となる。そして、その後にスライディングモード制御へと復帰する際にも制御の連続性を維持することができ、制御入力や制御出力のハンチングを予防できる。 In such a case, the switching function σ = 0, the nonlinear input term U nl = 0, and the linear input term U eq = U op in a predetermined period, and an arbitrary input U op is obtained from the sliding mode controller itself. It is possible to output as the control input U. Then, the control continuity can be maintained even when the control returns to the sliding mode control thereafter, and hunting of the control input and control output can be prevented.
本発明によれば、スライディングモード制御以外の制御からスライディングモード制御に移行する際の制御の連続性を維持でき、制御入力や制御出力のハンチングを抑止することが可能である。 According to the present invention, continuity of control when shifting from control other than sliding mode control to sliding mode control can be maintained, and hunting of control inputs and control outputs can be suppressed.
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に示すものは、本発明の適用対象の一であるEGRシステムである。内燃機関2に付帯するこのEGRシステムは、吸排気系3、4における複数の流体圧または流量に関する値を検出するための計測器(または、センサ)11、12と、それらの値に目標値を設定し、各値を目標値に追従させるべく複数の操作部45、42、33を操作する制御装置たる電子制御装置(Electronic Control Unit)5とを具備してなる。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. What is shown in FIG. 1 is an EGR system that is one of the objects to which the present invention is applied. This EGR system attached to the
内燃機関2は、例えば過給機を備えたディーゼルエンジンである。内燃機関2の吸気系3には、可変ターボのコンプレッサ31を配設するとともに、その下流に吸気冷却用のインタークーラ32、及び吸入空気(新気)量を調節するDスロットルバルブ33を設ける。また、吸入空気量を計測する流量計11、吸気管内圧力を計測する圧力計12をそれぞれ設置する。
The
内燃機関2の排気系4には、コンプレッサ31を駆動するタービン41を配設し、タービン41の入口には過給機のA/R比を増減させるためのノズルベーン42を設ける。そして、内燃機関2の燃焼室より排出される排気ガスの一部を吸気系3に還流させるEGR通路43を形成する。EGR通路43は、吸気系3におけるスロットルバルブ33よりも下流に接続する。EGR通路43には、排気冷却用のEGRクーラ44と、通過する排気ガス(EGRガス)量を調節する外部EGRバルブ45とを設ける。
The
本実施形態では、EGR率(または、EGR量)と、吸気管内圧力とについて各々目標値を設定し、双方の制御量を一括に目標値に向かわせるべく複数の操作部、即ちEGRバルブ45、可変ターボのノズル42及びスロットルバルブ33を操作する制御を実施する。
In the present embodiment, a target value is set for each of the EGR rate (or EGR amount) and the intake pipe pressure, and a plurality of operation units, that is, an
EGRバルブ45、ノズルベーン42、スロットルバルブ33は、ECU5により統御されてその開度をリニアに変化させる。各操作部45、42、33は、駆動信号のデューティ比を増減させることで開度を変える電気式のバルブや、あるいはバキュームコントロールバルブ等と組み合わされ弁体のリフト量を制御して開度を変える機械式のバルブ等を用いてなる。
The
ECU5は、プロセッサ、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)またはフラッシュメモリ、A/D変換回路、D/A変換回路等を包有するマイクロコンピュータである。ECU5は、EGR率及び吸気管内圧力を検出するための計測器11、12の他、エンジン回転数、アクセルペダルの踏込量、冷却水温、吸気温、外部の気温等を検出する各種計測器(図示せず)と電気的に接続し、これら計測器から出力される信号を受け取って各値を知得することができる。
The ECU 5 is a microcomputer including a processor, a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory) or a flash memory, an A / D conversion circuit, a D / A conversion circuit, and the like. In addition to the
因みに、本実施形態では、EGR率を直接計測していない。内燃機関2のシリンダに入る空気量は、可変ターボのノズル開度を基に予測することが可能である。その空気量の予測値をgcylとおき、流量計11で計測される吸入空気量をgaとおくと、推定EGR率eegrについて、eegr=1−ga/gcylなる関係が成立する。ECU5のROMまたはフラッシュメモリには予め、可変ターボのノズル開度とシリンダに入る空気量との関係を定めたマップデータが記憶されている。ECU5は、可変ターボのノズル開度をキーとしてマップを検索し、シリンダに入る空気量の予測値を得、これと吸入空気量とを上記式に代入してEGR率を算出する。
Incidentally, in this embodiment, the EGR rate is not directly measured. The amount of air entering the cylinder of the
並びに、ECU5は、EGRバルブ45、可変ターボのノズル42、スロットルバルブ33や、燃料噴射を司るインジェクタ及び燃料ポンプ等(図示せず)と電気的に接続しており、これらを駆動するための信号を入力することができる。
In addition, the ECU 5 is electrically connected to the
ECU5で実行するべきプログラムはROMまたはフラッシュメモリに予め記憶されており、その実行の際にRAMへ読み込まれ、プロセッサによって解読される。ECU5は、プログラムに従い内燃機関2を制御する。例えば、エンジン回転数、アクセルペダルの踏込量、冷却水温等の諸条件に基づき要求される燃料噴射量(いわば、エンジン負荷)を決定し、その要求噴射量に対応する駆動信号をインジェクタ等に入力して燃料噴射を制御する。その上で、ECU5は、プログラムに従い、図2及び図3に示すサーボコントローラ51及び補正制御部52としての機能を発揮する。
A program to be executed by the
サーボコントローラ51は、スライディングモードコントローラであって、EGR率及び吸気管内圧力のスライディングモード制御を担う。フィードバック制御時、ECU5は、各種計測器(図示せず)が出力する信号を受け取ってエンジン回転数、アクセル踏込量、冷却水温、吸気温、外部の気温及び気圧等を知得し、要求噴射量を決定する。続いて、少なくともエンジン回転数及び要求噴射量に基づき、目標EGR率及び目標吸気管内圧力を設定する。ECU5のROMまたはフラッシュメモリには予め、エンジン回転数及び要求噴射量に応じて設定するべき各目標値を示すマップデータが記憶されている。ECU5は、エンジン回転数及び要求噴射量をキーとしてマップを検索し、EGR率及び吸気管内圧力の目標値を得る。さらに、マップを参照して得た目標値を基本値とし、これを冷却水温、吸気温、外部の気温や気圧等に応じて補正して最終的な目標値とする。
The
そして、ECU5は、計測器11、12が出力する信号を受け取ってEGR率及び吸気管内圧力の現在値を知得し、各制御量の現在値と目標値との偏差からEGRバルブ45の開度、可変ターボのノズル42の開度及びスロットルバルブ33の開度を演算して、各々の操作量に対応する駆動信号をそれら操作部45、42、33に入力、開度を操作する。
Then, the
EGR率のスライディングモード制御に関して補記する。状態方程式及び出力方程式は、下式(数1)の通りである。 A supplementary note regarding the sliding mode control of the EGR rate is added. The state equation and the output equation are as shown in the following equation (Equation 1).
本実施形態では、状態量ベクトルXを出力ベクトルYから直接知得できる構造とする、換言すれば計測器11、12を介して検出可能な値を直接の制御対象とすることにより、状態推定オブザーバを排して推定誤差に伴う制御性能の低下を予防している。出力行列Cは既知、本実施形態では単位行列とする。
In this embodiment, the state quantity vector X has a structure that can be directly obtained from the output vector Y. In other words, a value that can be detected via the measuring
プラントのモデル化、即ち状態方程式(数1)における係数行列A及び入力行列Bの同定にあたっては、各操作部45、42、33に様々な周波数からなるM系列信号を入力して開度を操作し、EGR率及び吸気管内圧力の値を観測して、その入出力データから行列A、Bを同定する。各操作部45、42、33に入力するM系列信号は、互いに無相関なものとする。これにより、各値の相互干渉を考慮したモデルを作成することができる。
In plant modeling, that is, identification of the coefficient matrix A and the input matrix B in the state equation (Equation 1), the opening degree is manipulated by inputting M-sequence signals having various frequencies to the
図3に、本実施形態のスライディングモード制御系のブロック線図を示す。スライディングモードコントローラ51の設計手順には、切換超平面の設計と、状態量を切換超平面に拘束するための非線形切換入力の設計とが含まれる。1形のサーボ系を構成するべく、当初の状態量ベクトルXに、目標値ベクトルRと出力ベクトルYとの偏差の積分値ベクトルZを付加した新たな状態量ベクトルXeを定義すると、下式(数2)に示す拡大系の状態方程式を得る。
FIG. 3 shows a block diagram of the sliding mode control system of the present embodiment. The design procedure of the sliding
安定余裕を考慮し、切換超平面の設計にはシステムの零点を用いた設計手法を用いる。即ち、上式(数2)の拡大系がスライディングモードを生じているときの等価制御系が安定となるように超平面を設計する。切換関数σを式(数3)で定義すると、状態が超平面に拘束されている場合にσ=0かつ式(数4)が成立する。 In consideration of the stability margin, the design method using the zero of the system is used to design the switching hyperplane. That is, the hyperplane is designed so that the equivalent control system is stable when the expansion system of the above equation (Equation 2) is generating the sliding mode. When the switching function σ is defined by Expression (Expression 3), σ = 0 and Expression (Expression 4) holds when the state is constrained to the hyperplane.
故に、スライディングモードが生じているときの線形入力(等価制御入力)は、下式(数5)となる。 Therefore, the linear input (equivalent control input) when the sliding mode occurs is expressed by the following equation (Equation 5).
上式(数5)の線形入力を拡大系の状態方程式(数2)に代入すると、下式(数6)の等価制御系となる。 Substituting the linear input of the above equation (Equation 5) into the state equation (Equation 2) of the expanded system results in an equivalent control system of the following equation (Equation 6).
この等価制御系が安定になるように超平面を設計することと、目標値Rを無視した系に対して設計することとは等価であるので、下式(数7)が成立する。 Since designing a hyperplane so that this equivalent control system is stable is equivalent to designing a system ignoring the target value R, the following equation (Equation 7) holds.
上式(数7)の系に対して安定度εを考慮し、最適制御理論を用いてフィードバックゲインを求め、それを超平面とすると、下式(数8)となる。 Taking the stability ε into consideration for the system of the above equation (Equation 7), obtaining the feedback gain using the optimal control theory, and making it a hyperplane, the following equation (Equation 8) is obtained.
行列Psは、リカッチ方程式(数9)の正定解である。 The matrix P s is a positive definite solution of the Riccati equation (Equation 9).
リカッチ方程式(数9)におけるQsは制御目的の重み行列で、非負定な対称行列である。q1、q2は偏差の積分Zに対する重みであり、制御系の周波数応答の速さの違いにより決定する。q3、q4は出力Yに対する重みであり、ゲインの大きさの違いにより決定する。また、リカッチ方程式(数9)におけるRsは制御入力の重み行列で、正定対称行列である。εは安定余裕係数で、ε≧0となるように指定する。 Q s in the Riccati equation (Equation 9) is a weight matrix for control purposes, and is a non-negative definite symmetric matrix. q 1 and q 2 are weights for the integral Z of the deviation, and are determined by the difference in the speed of the frequency response of the control system. q 3 and q 4 are weights for the output Y, and are determined by the difference in the magnitude of the gain. Further, R s in the Riccati equation (Equation 9) is a weight matrix of the control input and is a positive definite symmetric matrix. ε is a stability margin coefficient and is specified so that ε ≧ 0.
なお、上記式(数8)、(数9)に替えて、以下に示す離散系の超平面構築式(数10)及び代数リカッチ方程式(数11)を用いてもよい。 Instead of the above equations (Equation 8) and (Equation 9), the following discrete hyperplane construction equation (Equation 10) and algebraic Riccati equation (Equation 11) may be used.
超平面に拘束するための入力の設計には、最終スライディングモード法を用いる。ここでは、制御入力Uを、線形入力Ueqと新たな入力即ち非線形入力(非線形制御入力)Unlとの和として、下式(数12)で表す。 The final sliding mode method is used to design the input for constraining to the hyperplane. Here, the control input U is expressed by the following expression (Equation 12) as the sum of the linear input U eq and a new input, that is, a nonlinear input (nonlinear control input) U nl .
切換関数σを安定させたいので、σについてのリアプノフ関数を下式(数13)のように選び、これを微分すると式(数14)となる。 Since it is desired to stabilize the switching function σ, the Lyapunov function for σ is selected as shown in the following equation (Equation 13) and differentiated to obtain the equation (Equation 14).
式(数12)を式(数14)に代入すると、下式(数15)となる。 Substituting the equation (Equation 12) into the equation (Equation 14) yields the following equation (Equation 15).
非線形入力Unlを下式(数16)とすると、リアプノフ関数の微分は式(数17)となる。 When the nonlinear input U nl to the following expression (Expression 16), the derivative of the Lyapunov function becomes equation (17).
従って、切換ゲインkを正とすれば、リアプノフ関数の微分値を負とすることができ、スライディングモードが保証される。このときの制御入力Uは、下式(数18)である。 Therefore, if the switching gain k is positive, the differential value of the Lyapunov function can be negative, and the sliding mode is guaranteed. The control input U at this time is expressed by the following equation (Equation 18).
ηはチャタリング低減のために導入した平滑化係数であって、η>0である。 η is a smoothing coefficient introduced to reduce chattering, and η> 0.
本実施形態では、EGR率y1及び吸気管内圧力y2を制御出力変数とし、EGRバルブ45の開度u1、可変ターボのノズル42の開度u2及びスロットルバルブ33の開度u3を制御入力変数とした3入力2出力のフィードバック制御を行う。状態変数の個数(システムの次数)は、当初の系(数1)では出力変数の個数と同じく2、拡大系(数2)では4となる。制御出力及び状態量をこのように特定することで、排気ガスに直接触れる箇所に流量計等の計測器を設置する必要がなくなる。
In the present embodiment, the EGR ratio y 1 and the intake pipe pressure y 2 as a control output variable, the opening degree u 1 of the
尤も、本実施形態のような3入力2出力のシステムでは、det(SBe)=0が成立し、行列(SBe)は正則とはならない。そこで、逆行列(SBe)-1を、一般化逆行列として算定する。一般化逆行列には、例えばムーア・ペンローズ型の逆行列(SBe)†を用いる。 However, in a three-input two-output system as in this embodiment, det (SB e ) = 0 holds, and the matrix (SB e ) is not regular. Therefore, the inverse matrix (SB e ) −1 is calculated as a generalized inverse matrix. As the generalized inverse matrix, for example, a Moore-Penrose-type inverse matrix (SB e ) † is used.
しかして、補正制御部52は、操作部45、42、33に与える制御入力Uをスライディングモードコントローラ51が本来算出する値とは異なる任意の値Uopに設定する所定の期間、例えば燃料カット中のEGRダイアグノーシス(EGRバルブ45の強制開弁を伴う)等の実施期間において、スライディングモードコントローラ51が演算する偏差の積分Z及び参照する目標値Rを下式(数19)に示す値に置き換える。
Thus, the
S1、S2は、それぞれ切換超平面を構成する行列Sの部分行列である。これらS1、S2を用いると、切換関数σは下式(数23)のように表すことができる。 S 1 and S 2 are sub-matrices of the matrix S constituting the switching hyperplane. Using these S 1 and S 2 , the switching function σ can be expressed as the following equation (Equation 23).
z1はEGR率の偏差の時間積分(または、積算)、z2は吸気管内圧力の時間積分である。x1はEGR率に関連するプラントの状態、x2は吸気管内圧力に関連するプラントの状態であるが、本実施形態ではそれぞれEGR率の実測値y1、吸気管内圧力の実測値y2に等しい。 z 1 is the time integration (or integration) of the deviation of the EGR rate, and z 2 is the time integration of the intake pipe pressure. x 1 is a plant related to the EGR ratio state, x 2 is the state of the plant associated with the intake pipe pressure, found y 1, respectively in the present embodiment the EGR rate, the measured value y 2 of the intake pipe pressure equal.
補正制御部52は、任意の制御入力Uopをスライディングモードコントローラ51から出力させるために、非線形入力項Unlを0に、並びに線形入力項UeqをUopにする。非線形入力項Unl=0を満たすには、切換関数σ=0である必要がある。式(数20)にて、状態Xを強制的に変更することは制御出力Yを強制的に変更することと同義であり、通常のスライディングモード制御に復帰する際に出力のハンチングを引き起す原因となるおそれがある。よって、補正制御部52は、偏差Zを下式(数21)に示す値に置き換えることにより、非線形入力項Unlを0にする。
The
この偏差Zの置換が、線形入力項Ueqに影響を及ぼすことはない(式(数2)におけるXe及びAeの定義に留意)。 This substitution of deviation Z does not affect the linear input term U eq (note the definition of X e and A e in equation (Equation 2)).
また、線形入力項Ueqの算出式(数12)をRについて解き、Ueq=UopとなるようなRを算出して、目標値Rの置換を行う。元来、目標値Rはステップ的に変化するものであることから、Rを急変させたとしても特段の支障は生じない。 Further, the equation (formula 12) for the linear input term U eq is solved for R, R is calculated such that U eq = U op, and the target value R is replaced. Originally, the target value R changes stepwise, so even if R is changed suddenly, no particular trouble occurs.
但し、本実施形態のような3入力2出力のシステムでは、S1及び(SEe)-1はともに非正方行列となり、S1 -1S1=Iを満たす逆行列S1 -1、(SEe)-1(SEe)=Iを満たす逆行列(SEe)-1は一意には定まらない。そこで、逆行列S1 -1、(SEe)-1をそれぞれ一般化逆行列として算定する。一般化逆行列には、例えばムーア・ペンローズ型の逆行列S1 †、(SEe)†を用いる。 However, in the three-input two-output system as in the present embodiment, both S 1 and (SE e ) −1 are non-square matrices, and the inverse matrices S 1 −1 , (S 1 −1 S 1 = I, ( An inverse matrix (SE e ) −1 that satisfies SE e ) −1 (SE e ) = I is not uniquely determined. Therefore, the inverse matrices S 1 −1 and (SE e ) −1 are respectively calculated as generalized inverse matrices. As the generalized inverse matrix, for example, Moore-Penrose type inverse matrices S 1 † and (SE e ) † are used.
非線形入力項Unl=0とし、なおかつ目標値Rを式(数19)に則って変更すれば、制御出力Y如何によらず制御入力U=Uopとなる。 If the nonlinear input term U nl = 0 and the target value R is changed in accordance with the equation (Equation 19), the control input U = U op regardless of the control output Y.
操作部45、42、33に与える制御入力Uを任意の入力Uopに設定する期間が終わり、プラントの制御を再びスライディングモードコントローラ51に委ねるときには、その直前の時点における(補正制御部52がスライディングモードコントローラ51に強制的に与えていた)ZをそのままZとして引き継がせた上で、制御出力Y及びあるべき目標値Rに応じた制御入力Uの演算を開始させればよい。以後、偏差の積分Zが徐変しつつ、制御出力Yをその目標値Rに追従させることとなる。既に述べた通り、操作部45、42、33を任意の開度Uopとするオープン制御の最中も、σ=0として状態Xeを切換超平面上に拘束し続けているので、スライディングモード制御への移行により速やかに操作部45、42、33が操作されて制御入力Yが本来の目標Rに到達し得る。
When the period for setting the control input U to be given to the
本実施形態によれば、内燃機関2またはそれに付帯する装置を操作部45、42、33を操作して制御するものであって、線形入力項Ueq及び非線形入力項Unlの和である、操作部45、42、33に与えるべき制御入力Uを式(数18)に則って反復的に演算するスライディングモードコントローラ51と、操作部45、42、33に与える制御入力Uを前記スライディングモードコントローラ51が本来算出する値とは無関係の値Uopに設定する所定の期間には、前記スライディングモードコントローラ51が演算するパラメータZ及び参照するパラメータRを式(数19)に示す値に置き換える補正制御部52とを具備する制御装置を構成したため、当該期間において、スライディングモードコントローラ51自体から任意の制御入力Uopを出力させることが可能となる。そして、その後にスライディングモード制御へと復帰する際にも制御の連続性を維持することができ、制御入力Uや制御出力Yのハンチングを予防できる。
According to the present embodiment, the
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。特に、本発明の適用対象は、可変ターボ過給機及びEGR装置を備えた内燃機関には限定されない。 The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. In particular, the application target of the present invention is not limited to an internal combustion engine provided with a variable turbocharger and an EGR device.
その他各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 Other specific configurations of each part can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、例えば、過給機を備えた内燃機関に付帯するEGR装置のEGR率を制御するためのコントローラとして利用することができる。 The present invention can be used, for example, as a controller for controlling the EGR rate of an EGR device attached to an internal combustion engine equipped with a supercharger.
5…ECU(制御装置)
51…スライディングモードコントローラ(サーボコントローラ)
52…補正制御部
5 ... ECU (control device)
51 ... Sliding mode controller (servo controller)
52. Correction control unit
Claims (1)
線形入力項Ueq及び非線形入力項Unlの和である、操作部に与えるべき制御入力を式(数22)に則って反復的に演算するスライディングモードコントローラと、
操作部に与える制御入力を前記スライディングモードコントローラが算出する本来の制御入力とは無関係の入力Uopに設定する所定の期間は、前記スライディングモードコントローラが算出するパラメータZ及び参照するパラメータRを式(数23)に示す値に置き換える補正制御部と
を具備することを特徴とする制御装置。
A sliding mode controller that repeatedly calculates a control input to be given to the operation unit, which is the sum of the linear input term U eq and the nonlinear input term U nl , according to the equation (Equation 22);
For a predetermined period in which the control input given to the operation unit is set to the input U op irrelevant to the original control input calculated by the sliding mode controller, the parameter Z calculated by the sliding mode controller and the parameter R to be referred to are expressed by the formula ( And a correction control unit that replaces the value shown in Equation 23).
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