控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种控制装置，在根据利用了基于Δ调制算法、Δ∑调制算法和∑Δ调制算法中一种的调制算法的控制算法，来对控制对象的输出进行控制的情况下，即使对调制算法的输入值的绝对值超过值１的状态长时间持续，也能够提高控制精度。控制进气凸轮（５）的凸轮相位（Ｃａｉｎ）的控制装置（１）具有ＥＣＵ（２）。ＥＣＵ（２）根据式（１）～（１０）计算用于控制凸轮相位（Ｃａｉｎ）的限制值偏差（ｒ２），利用基于Δ∑调制算法的式（１１）～（１３）的算法来调制该限制值偏差（ｒ２），由此把调制输出（ｕ”）作为预定值±Ｒ（Ｒ＞｜ｒ２｜）而算出，在此基础上计算对电磁式凸轮相位可变机构（３０）的控制输入（Ｖｃａｉｎ）（步骤５、６）。

control device

The present invention provides a control device in the control algorithm according to the modulation algorithm a delta modulation algorithm, delta sigma modulation algorithm and sigma delta modulation algorithm based on the output of the control object, control of the case, even if the modulation algorithm of input value more than the absolute value of the value of state for a long time 1, can improve the control precision. A control device (1) that controls the cam phase (Cain) of the intake cam (5) has an ECU (2). According to ECU (2) - (1) - (10) for the calculation of cam phase control (Cain) limit deviation (R2), using delta sigma modulation algorithm based on (11) ~ (13) algorithm to modulate the limit deviation (R2), the modulation output (U) as a predetermined value + R (R, R2) are calculated, based on the calculation of electromagnetic cam phase variable mechanism (30) of the control input (Vcain) (5, 6).

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用基于A调制算法、AE调制算法和E A调制算法中 的一种的控制算法计算对控制对象的控制输入，来对控制对象的输出进 行控制的控制装置。作为这种控制装置，本申请人已经提出了专利文献1中所记载的控 制装置。该控制装置控制内燃机的空燃比，具有氧气浓度传感器、状态 预测器和DSM控制器。在该控制装置中，由状态预测器计算氧气浓度传 感器的输出与预定值之间的偏差的预测值PREV02，将该预测值PREV02输 入到DSM控制器中，从而计算目标空燃比KCMD，依据该目标空燃比KCMD计算燃料喷射量，由此控制内燃机的空燃比。该DSM控制器通过应用了 AE调制算法的控制算法，根据预测值PREV02计算目标空燃比KCMD，其控制算法具体地可表述为下式(a) (g)。r(k)= -1 G PRE額(k) ......(a)rl(k)= sat(r(k)) ……(b)S (k):rl(k)-u" (k-l) ……(c)o (k)二 o (k-l)十S (k) ……(d)u" (k)=sgn(o (k)) ……(e)u(k):F u" (k) ……(f)
技术介绍
KCMD(k)=FLAFBASE+FLAFADP+u(k) ......(g)这里，r(k)表示参照输入，u" (k)表示调制输出，G、 F表示增益。 另外，sat(r(k))是饱和函数，其值为当i"(k)〈-1时sat(r(k))二-1，当 一l《r(k)《1时sat(r(k))-r(k)，当r (k) 〉1时sat (r(k)) =1 。并且， sgn(o (k))是符号函数，其值为当o (k)》0时sgn(o (k))=l，当o (k)〈0时sgn(。 (k))=-l。如上所述，在该控制算法中，根据饱和函数sat(r(k))，参照输入 r(k)被限制为其绝对值小于等于值1，并且根据这样被限制的限制值 rl(k)，利用AE调制算法(c) (e)，计算调制输出u" (k)。其理由如下。 即，在参照输入r(k)被应用于Ai:调制算法、而未如上所述地被限制的 情况下，当参照输入r (k)的绝对值大于值1时，偏差S (k)的积分值o (k) 的绝对值增大，从而即使随着参照输入r(k)的符号(正负)的反转使偏 差S (k)的符号反转，在增大了的积分值o (k)的绝对值减小之前的期间， 调制输出u" (k)的符号也不反转而维持原状。即在参照输入r(k)的符号 反转和调制输出u" (k)的符号反转之间产生无用时间，导致控制性的降 低，所以要避免。专利文献1:日本特开2004-70820号公报如上述现有的控制装置那样，在使用符号由于A S调制算法的特性 而频繁地反转的调制输出u" (k)、计算对控制对象的控制输入的情况下， 调制输出u" (k)反转成值1的频度和反转成值-1的频度越接近一半的比 例，则控制精度越高。换言之，反转频度越小且保持为值1和值-1中的 一方的时间越长，则控制精度越低。上述控制装置中，因为用于控制空 燃比的参照输入r(k)被设定成使其绝对值为值1 (与理论空燃比相当的 当量比)附近的值，所以不太会发生调制输出u" (k)的反转频度小、且 其被较长地保持为值1和值-1中的一方的值的状态。然而，根据控制对 象的特性，有时被输入到A E调制算法中的输入值仅表现为正值或负值 中的一方，这种情况下，调制输出u" (k)被保持为值l或值-l中的一方 的时间变长。另外，根据控制对象的特性，有时被输入到AE调制算法 中的参照输入r(k)的绝对值超过值1的状态长时间持续，在使用上述现有的控制装置来控制这种控制对象的情况下，限制值rl (k)被长时间保持 为值1或值-1，因而偏差S (k)和积分值a (k)被长时间保持为相同值。 在这些情况下，失去作为AS调制算法的特征的调制输出u" (k)的切换 动作(反转动作)，调制输出u" (k)的反转频度变小，同时被保持为值l 和值-1中的一方的值的时间变长。结果，可能导致控制精度的降低。在 使用A调制算法或E A调制算法取代A E调制算法的情况下也同样发生 该问题。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述问题而提出的，其第一 目的在于提供一种 控制装置，在利用基于A调制算法、Ai:调制算法和S A调制算法中的一种的调制算法的控制算法来对控制对象的输出进行控制的情况下，即 使对控制算法的输入值的绝对值超过值1的状态长时间持续，也能够提 高控制精度。本专利技术的第二目的是提供一种控制装置，在利用基于A调制算法、 A E调制算法和E A调制算法中的一种的控制算法来对控制对象进行控制的情况下，即使对控制算法的输入值仅表现为正值或负值中的一方， 也能够提高控制精度。为了达成上述第一目的，在本专利技术的第一方式中提供了一种控制装 置，该控制装置利用对控制对象的控制输入，来控制该控制对象的输出， 其特征在于，具有控制值计算单元，其根据预定的控制算法计算用于 控制所述控制对象的输出的控制值；以及控制输入计算单元，其利用基 于A E调制算法的预定调制算法来调制该算出的控制值，由此计算调制 值，并且根据该算出的调制值来计算对所述控制对象的所述控制输入， 其中，该控制输入计算单元把计算所述控制值与所述调制值之间的偏差 的差分运算包含在所述预定的调制算法中，并且计算所述调制值以使该 调制值的绝对值成为大于值1的预定值。根据该控制装置的结构，根据预定的控制算法计算用于对控制对象 的输出进行控制的控制值，利用基于A E调制算法的预定调制算法来调制这样计算出的控制值，由此计算调制值，并且根据这样计算的调制值 计算对控制对象的控制输入。该情况下，计算控制值与调制值之间的偏 差的差分运算被包含在预定的调制算法中，并计算调制值使其绝对值成 为大于值1的预定值，所以即使由于控制对象的特性、控制值的绝对值 超过值1的状态长时间持续，通过适当地设定该预定值，也能够避免差 分运算中的控制值与调制值之间的偏差长时间保持为相同值。由此，可 以作为最大值和最小值之间的反转频繁发生、并且向最大值侧的反转频 度和向最小值侧的反转频度接近于一半比例的值而计算出调制值，结果， 可以提高控制精度(并且，本说明书中的"控制值的计算"、"调制值的 计算"、"偏差的计算"、"积分值的计算"和"控制输入的计算"等的"计 算"不限于利用程序进行运算，包括利用电路生成表示它们的电信号)。为了达成上述第一目的，在本专利技术的第二方式中提供了一种控制装 置，该控制装置利用对控制对象的控制输入，来控制该控制对象的输出， 其特征在于，具有控制值计算单元，其根据预定的控制算法计算用于 控制所述控制对象的输出的控制值；控制输入计算单元，其利用基于E 八调制算法的预定调制算法来调制该算出的控制值，由此计算调制值， 并且根据该算出的调制值计算对所述控制对象的所述控制输入，其中， 该控制输入计算单元把计算所述调制值的积分值的第1积分运算、计算所述控制值的积分值的第2积分运算、和计算该控制值的积分值与该调制值的积分值之间的偏差的差分运算包含在所述预定的调制算法中，并 且计算所述调制值使得该调制值的绝对值成为比值1大的预定值。 根据该控制装置的结构，根据预定的控制算法计算用于对控制对象的输出进行控制的控制值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制装置，其利用对控制对象的控制输入，控制该控制对象的输出使其成为目标值，其特征在于，具有：检测所述控制对象的输出的输出检测单元；设定所述目标值的目标值设定单元；控制值计算单元，其根据预定的反馈控制算法计算控制值，该控制值用于控制所述检测出的控制对象的输出以使其成为所述设定的目标值；偏差计算单元，其对该算出的控制值进行限制，使得该控制值成为由预定下限值和预定上限值所规定的范围内的值，并且该偏差计算单元计算该被限制的控制值与被设定在所述预定下限值和所述预定上限值之间的第１预定值之间的偏差；以及控制输入计算单元，其利用基于Δ调制算法、Δ∑调制算法和∑Δ调制算法中的一种的算法来调制该算出的偏差，由此计算调制值，并且根据该算出的调制值，计算对所述控制对象的所述控制输入。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安井裕司，佐藤正浩，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]