專利名稱：控制設(shè)備的控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制設(shè)備的裝置。
背景技術(shù)：
曾提出有使用模型參數(shù)來(lái)對(duì)模型化的控制對(duì)象(也稱為設(shè)備)進(jìn)行控制的技術(shù)。考慮到有可能施加在設(shè)備上的干擾，可以在該設(shè)備的模型式中包含干擾的估計(jì)值。
根據(jù)下述專利文獻(xiàn)1所記載的控制技術(shù)，根據(jù)與這些模型參數(shù)相關(guān)的狀態(tài)參數(shù)(例如節(jié)氣門的開度)預(yù)定該模型參數(shù)的基準(zhǔn)值?？刂蒲b置中引入有辨識(shí)器，辨識(shí)器根據(jù)該預(yù)定的模型參數(shù)(預(yù)定模型參數(shù))，遞歸地辨識(shí)模型參數(shù)和干擾估計(jì)值。使用所辨識(shí)的模型參數(shù)和干擾估計(jì)值，計(jì)算向設(shè)備的控制輸入。該技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)可以針對(duì)狀態(tài)參數(shù)的變化使模型參數(shù)收斂于最佳值，同時(shí)使延遲最小。
專利文獻(xiàn)1特開2003-5804號(hào)公報(bào)根據(jù)設(shè)備的種類，為了使設(shè)備的實(shí)際輸出良好地收斂于目標(biāo)值，存在必需對(duì)應(yīng)于狀態(tài)參數(shù)的變化較大程度地變化的模型參數(shù)。由于這種模型參數(shù)的變化，有時(shí)干擾估計(jì)值會(huì)產(chǎn)生很大的變動(dòng)。
例如，在遞歸地辨識(shí)模型參數(shù)和干擾估計(jì)值的情況下，當(dāng)該模型參數(shù)的辨識(shí)速度與干擾估計(jì)值的辨識(shí)速度不同時(shí)，由于該模型參數(shù)的變化，干擾估計(jì)值可能變動(dòng)很大。另外，在根據(jù)預(yù)定模型參數(shù)遞歸地辨識(shí)該模型參數(shù)的情況下，當(dāng)根據(jù)狀態(tài)參數(shù)的變化變更該預(yù)定參數(shù)的值時(shí)，干擾估計(jì)值可能變動(dòng)很大。
由于干擾估計(jì)值的這種變動(dòng)，與控制輸入中的干擾估計(jì)值有關(guān)的項(xiàng)發(fā)生變動(dòng)，因此，可能會(huì)使模型的輸出與設(shè)備的實(shí)際輸出之間產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)偏差。要抑制這種穩(wěn)態(tài)偏差，就需要減小模型參數(shù)的變化量，這可能會(huì)有損于上述優(yōu)點(diǎn)。
因此，需要如下的控制裝置，其可以使模型參數(shù)向最佳值的收斂時(shí)間為最小，同時(shí)能夠抑制由于干擾估計(jì)值的變動(dòng)而引起的穩(wěn)態(tài)偏差。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種控制模型化設(shè)備的裝置和方法。該模型化設(shè)備由基于對(duì)該設(shè)備的輸入、該設(shè)備的輸出、模型參數(shù)、以及施加在該設(shè)備上的干擾的估計(jì)值的模型式來(lái)表達(dá)。該模型式包括該干擾估計(jì)值與至少一個(gè)該模型參數(shù)相乘的項(xiàng)。對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)。計(jì)算干擾估計(jì)值，使得根據(jù)模型式計(jì)算的該模型的輸出與設(shè)備的實(shí)際輸出之間的偏差最小。根據(jù)模型式計(jì)算應(yīng)施加在設(shè)備上的上述輸入，以控制該設(shè)備。通過(guò)根據(jù)包括上述干擾估計(jì)值與至少一個(gè)模型參數(shù)相乘的項(xiàng)的上述模型式計(jì)算對(duì)上述設(shè)備的輸入，在不利用模型參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算的情況下，將干擾估計(jì)值反映在對(duì)該設(shè)備的輸入中。
通過(guò)在模型式中包含干擾估計(jì)值與模型參數(shù)相乘的項(xiàng)，可以不利用模型參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算而將干擾估計(jì)值反映在對(duì)該設(shè)備的輸入中，因此可以避免模型參數(shù)的變動(dòng)影響干擾估計(jì)值。所以，可以防止因干擾估計(jì)值的變動(dòng)而產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)偏差。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，使得根據(jù)模型式計(jì)算的該模型的輸出與設(shè)備的實(shí)際輸出之間的偏差最小。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，模型參數(shù)包括至少一個(gè)預(yù)定模型參數(shù)，該預(yù)定模型參數(shù)具有根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)預(yù)先確定的值?？梢詫⒃擃A(yù)定模型參數(shù)保存到存儲(chǔ)裝置中。可以抽出與設(shè)備的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的預(yù)定模型參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，對(duì)抽出的預(yù)定模型參數(shù)進(jìn)行校正，使得根據(jù)模型式計(jì)算的該模型的輸出與所述設(shè)備的實(shí)際輸出之間的偏差最小，以辨識(shí)模型參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)，預(yù)先確定干擾估計(jì)值的基準(zhǔn)值。根據(jù)所檢測(cè)的設(shè)備狀態(tài)抽出干擾估計(jì)值的基準(zhǔn)值。根據(jù)該干擾估計(jì)值的基準(zhǔn)值計(jì)算干擾估計(jì)值。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，設(shè)備為可以改變內(nèi)燃機(jī)的凸輪相位的可變相位機(jī)構(gòu)。在另一實(shí)施方式中，設(shè)備為可以改變內(nèi)燃機(jī)的氣門的升程量的可變升程機(jī)構(gòu)。另外，在另一實(shí)施方式中，設(shè)備為可以改變內(nèi)燃機(jī)的壓縮比的可變壓縮比機(jī)構(gòu)。


圖1是概略表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)及其控制裝置的圖。
圖2是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可變相位機(jī)構(gòu)。
圖3是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的控制裝置的方框圖。
圖4是用于計(jì)算本發(fā)明的第一實(shí)施例的預(yù)定模型參數(shù)的映射圖。
圖5是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的響應(yīng)指定型控制的(a)切換線和對(duì)應(yīng)于(b)響應(yīng)指定參數(shù)的收斂速度。
圖6是表示現(xiàn)有控制技術(shù)的各參數(shù)的動(dòng)作的圖。
圖7是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的控制技術(shù)的各參數(shù)的動(dòng)作的圖。
圖8是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的控制裝置的方框圖。
圖9是用于計(jì)算本發(fā)明的第二實(shí)施例的預(yù)定模型參數(shù)的映射圖。
圖10是表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的控制裝置的方框圖。
圖11是表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的虛擬設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。
圖12是表示本發(fā)明的第四實(shí)施例的控制裝置的方框圖。
圖13是表示本發(fā)明的第五實(shí)施例的控制裝置的方框圖。
圖14是用于計(jì)算本發(fā)明的第五實(shí)施例的預(yù)定模型參數(shù)的映射圖。
圖15是表示本發(fā)明的第六實(shí)施例的控制裝置的方框圖。
圖16是用于計(jì)算本發(fā)明的第六實(shí)施例的預(yù)定模型參數(shù)的映射圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)(以下稱為發(fā)動(dòng)機(jī))及其控制裝置的方框圖。
電子控制單元(以下稱為“ECU”)1包括輸入接口1a，其接收從車輛各部發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)；CPU 1b，其執(zhí)行用于進(jìn)行車輛各部的控制的運(yùn)算；存儲(chǔ)器1c，其具有只讀存儲(chǔ)器(ROM)和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)；以及輸出接口1d，其向車輛各部發(fā)送控制信號(hào)。在存儲(chǔ)器1c的ROM中，保存有用于進(jìn)行車輛各部的控制的程序和各種數(shù)據(jù)。本發(fā)明的控制用程序保存在該ROM中。ROM可以是EPROM那樣的可重寫的ROM。在RAM中，設(shè)有用于CPU 1b進(jìn)行運(yùn)算的作業(yè)區(qū)域。從車輛各部發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)和發(fā)送至車輛各部的控制信號(hào)被臨時(shí)存儲(chǔ)在RAM中。
發(fā)動(dòng)機(jī)2是4缸4沖程的發(fā)動(dòng)機(jī)，在圖中，概略地示出了其中一個(gè)氣缸。發(fā)動(dòng)機(jī)2通過(guò)進(jìn)氣門3與進(jìn)氣管4連接，通過(guò)排氣門5與排氣管6連接。按照來(lái)自ECU 1的控制信號(hào)噴射燃料的燃料噴射閥7設(shè)置在進(jìn)氣管4上。在燃燒室8中設(shè)有按照來(lái)自ECU 1的點(diǎn)火正時(shí)信號(hào)打火的火花塞9。
發(fā)動(dòng)機(jī)2將從進(jìn)氣管4吸入的空氣與從燃料噴射閥7噴射的燃料的混合氣吸入到燃燒室8中，并通過(guò)火花塞的火花點(diǎn)燃該混合氣。通過(guò)該燃燒，使混合氣的體積增大，向下推動(dòng)活塞10。活塞10的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲軸11的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
發(fā)動(dòng)機(jī)2中設(shè)有曲柄角傳感器17。曲柄角傳感器17隨著曲軸11的旋轉(zhuǎn)向ECU 1輸出作為脈沖信號(hào)的CRK信號(hào)和TDC信號(hào)。
CRK信號(hào)是在規(guī)定的曲柄角處(例如每到30度)輸出的脈沖信號(hào)。ECU 1根據(jù)該CRK信號(hào)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速NE。TDC信號(hào)是在與活塞10的TDC位置(上死點(diǎn))相關(guān)聯(lián)的曲柄角處輸出的脈沖信號(hào)。
凸輪角傳感器22與ECU 1連接。凸輪角傳感器22隨著凸輪軸(未圖示)的旋轉(zhuǎn)，每到規(guī)定凸輪角向ECU 1輸出作為脈沖信號(hào)的CAM信號(hào)，其中凸輪軸通過(guò)進(jìn)氣凸輪與進(jìn)氣門3連接。
在該實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)有4個(gè)氣缸，向每個(gè)氣缸發(fā)送TDC信號(hào)。因此，每當(dāng)曲軸11旋轉(zhuǎn)90度就可以獲得TDC信號(hào)。另一方面，每當(dāng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)90度可以取得CAM信號(hào)。ECU 1根據(jù)該TDC信號(hào)的接收，計(jì)算該凸輪軸旋轉(zhuǎn)90度時(shí)取得的CAM信號(hào)相對(duì)于該TDC信號(hào)的相位差，即，凸輪軸相對(duì)于曲軸11的實(shí)際相位CAIN。
發(fā)動(dòng)機(jī)水溫(TW)傳感器23安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)2的氣缸體的充滿冷卻水的氣缸周壁(未圖示)上，其檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度TW，并將該溫度TW發(fā)送給ECU 1。
油門踏板開度(AP)傳感器24與ECU 1連接。油門踏板開度傳感器24檢測(cè)油門踏板的開度，并將其發(fā)送給ECU 1。
可變相位機(jī)構(gòu)(稱為VTC)27是可以按照來(lái)自ECU 1的控制信號(hào)改變進(jìn)氣門3的開閉定時(shí)的機(jī)構(gòu)?？勺兿辔粰C(jī)構(gòu)27可以通過(guò)任意的現(xiàn)有技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，可變相位機(jī)構(gòu)27可以構(gòu)成為也能夠改變排氣門5的相位。在本實(shí)施例中使用的可變相位機(jī)構(gòu)27的一例將參照?qǐng)D2在后面進(jìn)行敘述。
向ECU 1發(fā)送的信號(hào)被傳遞給輸入接口1a，并進(jìn)行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換。CPU 1b按照保存在存儲(chǔ)器1c中的程序?qū)D(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，并生成用于發(fā)送給車輛致動(dòng)器的控制信號(hào)。輸出接口1d將這些控制信號(hào)發(fā)送給燃料噴射閥7、火花塞9、可變相位機(jī)構(gòu)27、以及其它機(jī)械要素的致動(dòng)器。
圖2表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可變相位機(jī)構(gòu)27。圖2(a)表示可變相位機(jī)構(gòu)27的側(cè)視圖?？勺兿辔粰C(jī)構(gòu)27具有行星齒輪機(jī)構(gòu)31和電磁制動(dòng)機(jī)構(gòu)32。圖2(b)表示行星齒輪機(jī)構(gòu)31的正視圖，圖2(c)表示電磁制動(dòng)機(jī)構(gòu)32的正視圖。
行星齒輪機(jī)構(gòu)31包括與凸輪軸30連接的齒圈41，與鏈輪33(其通過(guò)鏈條等與曲軸11連接，傳遞來(lái)自曲軸11的旋轉(zhuǎn)力)連接的行星架42，以及與電磁制動(dòng)機(jī)構(gòu)32連接的太陽(yáng)輪43。多個(gè)行星輪44可以旋轉(zhuǎn)地支承在行星架42上，并與齒圈41和太陽(yáng)輪43嚙合。
電磁制動(dòng)機(jī)構(gòu)32具有永久磁鐵51、電磁鐵52以及復(fù)位彈簧34。永久磁鐵51在圖中用點(diǎn)陰影區(qū)域表示，并且該永久磁鐵51配置為S極與N極交互排列。永久磁鐵51通過(guò)連接部件與太陽(yáng)輪43連接。在永久磁鐵51的外側(cè)，如在圖中豎線陰影區(qū)域表示的那樣配置有電磁鐵52。電磁鐵52與致動(dòng)器(未圖示)連接，通過(guò)控制向電磁鐵52的通電可以在N和S之間切換電磁鐵52的磁性。復(fù)位彈簧34連接在太陽(yáng)輪43的連接部件和行星架42的連接部件之間。
當(dāng)通過(guò)致動(dòng)器切斷向電磁鐵52的通電時(shí)，當(dāng)行星架42隨著鏈輪33的旋轉(zhuǎn)向箭頭61的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒圈41隨著該行星架42的旋轉(zhuǎn)向箭頭62的方向旋轉(zhuǎn)，由此，凸輪軸30旋轉(zhuǎn)。太陽(yáng)輪43向箭頭63所示方向自由旋轉(zhuǎn)。在該狀態(tài)下，凸輪的相位相對(duì)于鏈輪為最滯后。
當(dāng)通過(guò)致動(dòng)器對(duì)電磁鐵52進(jìn)行通電，使得電磁鐵的52a和52b的部分為N極，52c和52d的部分為S極時(shí)，永久磁鐵51的N極和S極部分與電磁鐵的S極和N極部分分別相吸引。結(jié)果，向太陽(yáng)輪43的連接部件施加制動(dòng)力65以克服復(fù)位彈簧34的彈推力。
行星架42的旋轉(zhuǎn)速度被鏈輪33的旋轉(zhuǎn)速度所限制。通過(guò)制動(dòng)力65，太陽(yáng)輪43相對(duì)于行星架42的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度增大。根據(jù)行星齒輪的動(dòng)作原理，當(dāng)太陽(yáng)輪43相對(duì)于行星架42的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度增加時(shí)，齒圈41相對(duì)于行星架42的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度增加。即，凸輪軸30相對(duì)于鏈輪33的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度增大。結(jié)果，凸輪軸30的旋轉(zhuǎn)相對(duì)于鏈輪33向超前方向移動(dòng)。
這樣，利用向電磁鐵52的通電量來(lái)控制對(duì)太陽(yáng)輪43的制動(dòng)力，由此可以將凸輪軸30的相位控制成所希望的值。致動(dòng)器從ECU 1接收目標(biāo)相位，并控制向電磁鐵的通電量以達(dá)到該目標(biāo)相位。
現(xiàn)有控制技術(shù)的一例為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，對(duì)使用現(xiàn)有控制技術(shù)來(lái)計(jì)算向設(shè)備的控制輸入的技術(shù)進(jìn)行說(shuō)明。
圖3是表示現(xiàn)有技術(shù)的控制設(shè)備的裝置的一例的方框圖。調(diào)度器102、自適應(yīng)干擾觀測(cè)器103和控制器104的功能由ECU 1來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，這些功能比較典型的是通過(guò)存儲(chǔ)在ECU 1的存儲(chǔ)器1c中的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。也可以通過(guò)軟件、硬件、固件、或者它們的組合代替上述程序來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能。
這里，設(shè)備101例如為圖2所示的可變相位機(jī)構(gòu)27，對(duì)可變相位機(jī)構(gòu)27的控制輸入U(xiǎn)cain為用于對(duì)電磁鐵52進(jìn)行通電的控制信號(hào)。控制輸出為上述的實(shí)際相位CAIN。設(shè)備101可以用式(1)的模型式表達(dá)。k表示控制周期。
CAIN(k+1)＝a1·CAIN(k)+a2·CAIN(k-1)+b1·Ucain(k)+b2·Ucain(k-1)(1)a1、a2、b1和b2為模型參數(shù)。有時(shí)會(huì)有干擾施加在設(shè)備101上。當(dāng)用c1表示該干擾時(shí)，式(1)的模型式用式(2)表達(dá)。c1稱為干擾估計(jì)值。
CAIN(k+1)＝a1·CAIN(k)+a2·CAIN(k-1)+b1·Ucain(k)+b2·Ucain(k-1)+c1(2)對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的模型參數(shù)作為表或者映射圖預(yù)先存儲(chǔ)在ECU 1的存儲(chǔ)器1c中。圖4(a)表示該映射圖的一例。調(diào)度器102根據(jù)所檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE參照該映射圖，抽出與該轉(zhuǎn)速NE對(duì)應(yīng)的預(yù)定模型參數(shù)a1sc_map、a2sc_map、b1sc_map和b2sc_map。如式(1-1)和(1-2)所示，調(diào)度器102將抽出的預(yù)定模型參數(shù)a1sc_map、a2sc_map分別代入到模型參數(shù)a1和a2中。調(diào)度器102還根據(jù)所檢測(cè)的相位CAIN，參照?qǐng)D4(b)所示的映射圖，抽出增益Kbsc。通過(guò)將預(yù)定模型參數(shù)b1sc_map和b2sc_map與增益Kbsc相乘來(lái)計(jì)算模型參數(shù)b1和b2(式(1-3)和(1-4))。這樣，通過(guò)在映射圖中預(yù)先確定模型參數(shù)，可以快速地辨識(shí)模型參數(shù)。
a1(k)←a1sc_map(k) (1-1)a2(k)←a2sc_map(k) (1-2)b1(k)←b1sc_map×Kbsc(k) (1-3)b2(k)←b2sc_map×Kbsc(k) (1-4)自適應(yīng)干擾觀測(cè)器103遞歸地計(jì)算干擾估計(jì)值c1。在該例中，使用遞歸型最小二乘法來(lái)計(jì)算干擾估計(jì)值c1。式(1-11)～式(1-15)表示計(jì)算式。
c1(k)=c1(k-1)+Pdov1+Pdove_dov(k)---(1-11)]]>e_dov(k)＝CAIN(k)-CAIN_hat(k) (1-12)CAIN_hat(k)＝θT(k)ζ(k) (1-13)θT(k)＝[a1(k)a2(k)b1(k)b2(k)c1(k-1)] (1-14)ζT(k)＝[CAIN(k-1)CAIN(k-2)Ucain(k-1)Ucain(k-2)1] (1-15)Pdov為辨識(shí)增益，具有預(yù)先確定的值。e_dov表示實(shí)際相位的當(dāng)前值CAIN(k)與根據(jù)模型式(2)計(jì)算的相位估計(jì)值CAIN_hat(k)之間的偏差。即，e_dov表示設(shè)備的實(shí)際輸出與模型的輸出之間的偏差。自適應(yīng)干擾觀測(cè)器103使用遞歸型最小二乘法來(lái)求出使該偏差e_dov最小的干擾估計(jì)值c1。由于最小二乘法為現(xiàn)有技術(shù)，因此省略詳細(xì)說(shuō)明。
控制器104根據(jù)代入了模型參數(shù)a1、a2、b1、b2以及干擾估計(jì)值c1的模型式(2)來(lái)計(jì)算控制輸入U(xiǎn)cain。在該例中，使用2自由度響應(yīng)指定型控制來(lái)計(jì)算控制輸入。式(1-21)～式(1-26)表示計(jì)算式。
Ucain(k)＝Ueq(k)+Urch(k) (1-21)Ueq(k)=1b1(k){(1-a1(k)-POLE)CAIN(k)+(POLE-a2(k))CAIN(k-1)]]>-b2(k)Ucain(k-1)-c1(k)+CAIN_cmd_f(k)+(POLE-1)CAIN_cmd_f(k-1)-POLE CAIN_cmd_f(k-2)}(1-22)Urch(k)=-Krchb1(k)σ(k)---(1-23)]]>σ(k)＝Ecain(k)+POLE Ecain(k-1) (1-24)Ecain(k)＝CAIN(k)-CAIN_cmd_f(k-1)(1-25)CAIN_cmd_f(k)＝POLE_f·CAIN_cmd_f(k-1)+(1+POLE_f)CAIN_cmd(k)(1-26)響應(yīng)指定型控制是可以指定施加干擾時(shí)的控制量(在該例中為實(shí)際相位)向目標(biāo)值的收斂速度和收斂動(dòng)作的控制。2自由度響應(yīng)指定型控制是響應(yīng)指定型控制的擴(kuò)展形式，其不僅能夠指定該控制量的收斂速度，還能夠單獨(dú)指定該控制量對(duì)目標(biāo)值的跟隨速度。
對(duì)上述式進(jìn)行說(shuō)明，使用目標(biāo)值響應(yīng)指定參數(shù)POLE_f將一次延遲濾波器(低通濾波器)應(yīng)用于目標(biāo)值CAIN_cmd，由此計(jì)算新的目標(biāo)值CAIN_cmd_f(式(1-26))。目標(biāo)值響應(yīng)指定參數(shù)POLE_f規(guī)定控制量相對(duì)于目標(biāo)值的跟隨速度，并且最好設(shè)定成滿足關(guān)系式-1＜POLE_f＜0。根據(jù)目標(biāo)值響應(yīng)指定參數(shù)POLE_f的值來(lái)規(guī)定目標(biāo)值CAIN_cmd_f的軌跡。通過(guò)將目標(biāo)值設(shè)定成什么樣的軌跡可以控制控制量向目標(biāo)值的跟隨速度。
并且，控制器104定義切換函數(shù)σ(式(1-24))。Ecain為實(shí)際相位CAIN與目標(biāo)值CAIN_cmd_f之間的偏差(式(1-25))。切換函數(shù)σ規(guī)定該偏差Ecain的收斂動(dòng)作。POLE為用于抑制干擾的響應(yīng)指定參數(shù)，其規(guī)定施加干擾時(shí)的偏差Ecain的收斂速度。該響應(yīng)指定參數(shù)POLE最好設(shè)定成滿足-1＜POLE＜0。
這里，對(duì)切換函數(shù)σ和響應(yīng)指定參數(shù)POLE進(jìn)行說(shuō)明。在2自由度響應(yīng)指定型控制中，確定控制輸入U(xiǎn)cain使得切換函數(shù)σ為0。
式(1-27)表示沒有輸入的一次延遲系統(tǒng)。即，2自由度響應(yīng)指定型控制對(duì)控制量Ecain進(jìn)行控制，從而使其約束于式(1-27)所示的一次延遲系統(tǒng)。
圖5(a)表示縱軸具有Ecain(k)和橫軸具有Ecain(k-1)的相位平面。在相位平面中，示出了由式(1-27)表現(xiàn)的切換線71。若假定點(diǎn)72為狀態(tài)量(Ecain(k-1)，Ecain(k))的初始值，則2自由度響應(yīng)指定型控制將該狀態(tài)量置于切換線71上，并將其限制在該切換線71上。這樣，由于狀態(tài)量約束于沒有輸入的一次延遲系統(tǒng)，因此隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)，狀態(tài)量自動(dòng)地收斂于相位平面的原點(diǎn)(即，Ecain(k)，Ecain(k-1)＝0)。通過(guò)將狀態(tài)量限制在切換線71上，可以不受干擾影響而使?fàn)顟B(tài)量收斂于原點(diǎn)。
圖5(b)的標(biāo)號(hào)73、74和75表示用于抑制干擾的響應(yīng)指定參數(shù)POLE分別為-1、-0.8、-0.5的情況下的偏差Ecain的收斂速度。隨著響應(yīng)指定參數(shù)POLE的絕對(duì)值的變小，偏差Ecain的收斂速度加快。
式(1-22)表示的等價(jià)控制輸入U(xiǎn)eq進(jìn)行將狀態(tài)量限制在切換線上的動(dòng)作。因此，必須滿足式(1-28)。
σ(k+1)＝σ(k) (1-28)根據(jù)式(1-28)和上述的模型式(2)，如式(1-22)那樣求出等價(jià)控制輸入U(xiǎn)eq。
控制器104還計(jì)算到達(dá)律輸入U(xiǎn)rch(式(1-23))。到達(dá)律輸入U(xiǎn)rch是用于將狀態(tài)量置于切換線71上的輸入。Krch表示反饋增益?？紤]到控制量的穩(wěn)定性和快速響應(yīng)性等，反饋增益Krch的值通過(guò)模擬等預(yù)先辨識(shí)。
控制器104將等價(jià)控制輸入U(xiǎn)eq和到達(dá)律輸入U(xiǎn)rch相加，計(jì)算控制輸入U(xiǎn)cain(式(1-21))?？刂戚斎險(xiǎn)cain被施加在設(shè)備101上。
圖6表示通過(guò)圖3所示的控制裝置來(lái)控制設(shè)備的情況下的各參數(shù)的動(dòng)作。從時(shí)間t1到t2，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE增大。隨著該發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE的增大，模型參數(shù)b1也增大。在表示控制輸入U(xiǎn)eq和Urch的式(1-22)和式(1-23)中，模型參數(shù)b1作為分母使用。由于模型參數(shù)b1的增大，控制輸入U(xiǎn)cain減少，結(jié)果產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)偏差。雖然干擾估計(jì)值c1應(yīng)該補(bǔ)償該穩(wěn)態(tài)偏差，但是由于只不過(guò)是將干擾估計(jì)值c1除以模型參數(shù)b1所得的值反映在控制輸入U(xiǎn)cain中(參照式(1-22))，因此不能完全補(bǔ)償該穩(wěn)態(tài)偏差，結(jié)果，穩(wěn)態(tài)偏差增大。這樣，由于將干擾估計(jì)值c1除以模型參數(shù)b1所得的值(c1/b1)反映在控制輸入U(xiǎn)cain中，因此有可能不能通過(guò)干擾估計(jì)值c1來(lái)補(bǔ)償因設(shè)備的狀態(tài)變化而產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)偏差。本發(fā)明的目的在于抑制該穩(wěn)態(tài)偏差。
實(shí)施例1對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明的同時(shí)，對(duì)本發(fā)明的原理進(jìn)行說(shuō)明。第一實(shí)施例的控制裝置的結(jié)構(gòu)與圖3所示的裝置相同。與以往的不同點(diǎn)在于由自適應(yīng)干擾觀測(cè)器103執(zhí)行的干擾估計(jì)值c1的運(yùn)算方法和由控制器104指定的等價(jià)控制輸入U(xiǎn)eq的計(jì)算方法。對(duì)于該點(diǎn)進(jìn)行敘述。
上述穩(wěn)態(tài)偏差的產(chǎn)生是由于將干擾估計(jì)值c1除以模型參數(shù)b1所得的值反映在控制輸入U(xiǎn)cain中所引起的。即，是由于干擾估計(jì)值c1沒有直接反映在控制輸入U(xiǎn)cain中，而在受到模型參數(shù)b1的影響的狀態(tài)下反映在控制輸入U(xiǎn)cain中引起的。
為了消除模型參數(shù)b1對(duì)干擾估計(jì)值c1的影響，如式(3)那樣對(duì)模型式(2)進(jìn)行重新定義。
CAIN(k+1)＝a1·CAIN(k)+a2·CAIN(k-1)+b1·Ucain(k)+b2·Ucain(k-1)+b1·c1(3)與式(2)的不同點(diǎn)在于，模型式包括干擾估計(jì)值c1與模型參數(shù)b1相乘的項(xiàng)。根據(jù)該模型式計(jì)算等價(jià)控制輸入U(xiǎn)eq。該計(jì)算以與上述相同的方法執(zhí)行。
Ueq(k)=1b1(k){(1-a1(k)-POLE)CAIN(k)+(POLE-a2(k))CAIN(k-1)]]>-b2(k)Ucain(k-1)-b1(k)·c1(k)+CAIN_cmd_f(k)+(POLE-1)CAIN_cmd_f(k-1)-POLE CAIN_cmd_f(k-2)}=1b1(k){(1-a1(k)-POLE)CAIN(k)+(POLE-a2(k))CAIN(k-1)]]>-b2(k)Ucain(k-1)+CAIN_cmd_f(k)+(POLE-1)CAIN_cmd_f(k-1)-POLECAIN_cmd_f(k-2)}-c1(k) (1-31)
參照這樣計(jì)算的等價(jià)控制輸入U(xiǎn)eq，可知，可以不利用模型參數(shù)b1進(jìn)行運(yùn)算，即不受到模型參數(shù)b1的影響，而將干擾估計(jì)值c1直接反映在控制輸入U(xiǎn)cain中。即使在模型參數(shù)b1隨著設(shè)備的狀態(tài)變化而急劇變化的情況下，干擾估計(jì)值c1也不會(huì)受到該模型參數(shù)b1的變動(dòng)的影響。將干擾估計(jì)值c1計(jì)算成使穩(wěn)態(tài)偏差最小的值，由于這種使該穩(wěn)態(tài)偏差最小的值直接反映在控制輸入中，因此可以迅速地補(bǔ)償穩(wěn)態(tài)偏差。
由于模型式改變，因此圖3所示的自適應(yīng)干擾觀測(cè)器103的計(jì)算式變成下式。
c1(k)=c1(k-1)+Pdov·b1(k)1+b1(k)Pdovb1(k)e_dov(k)---(1-41)]]>e_dov(k)＝CAIN(k)-CAIN_hat(k) (1-42)CAIN_hat(k)＝θT(k)ζ(k) (1-43)θT(k)＝[a1(k)a2(k)b1(k)b2(k)c1(k-1)] (1-44)ζT(k)＝[CAIN(k-1)CAIN(k-2)Ucain(k-1)Ucain(k-2)b1(k)] (1-45)自適應(yīng)干擾觀測(cè)器103計(jì)算干擾估計(jì)值c1，使得基于模型式(3)的模型輸出CAIN_hat與設(shè)備的實(shí)際輸出CAIN之間的偏差最小。如前所述，該計(jì)算可以根據(jù)遞歸型最小二乘法進(jìn)行。
簡(jiǎn)單地說(shuō)，由于e_dov表達(dá)為(CAIN(k)-a1(k)·CAIN(k-1)-a2(k)·CAIN(k-2)-b1(k)·Ucain(k-1)-b2(k)·Ucain(k-2)-b1(k)·c1(k-1))，因此為了求出使該偏差e dov最小的干擾估計(jì)值c1，只要求出使(CAIN(k)-a1(k)·CAIN(k-1)-a2(k)·CAIN(k-2)-b1(k)·Ucain(k-1)-b2(k)·Ucain(k-2))與(b1(k)·c1(k-1))之間的偏差最小的干擾估計(jì)值c1即可。通過(guò)將遞歸型最小二乘法應(yīng)用于該偏差，可以導(dǎo)出求出干擾估計(jì)值c1的式(1-41)。
與以往的自適應(yīng)觀測(cè)器的計(jì)算式(1-13)～(1-15)相比，可知，在模型的輸出CAIN_hat中，干擾估計(jì)值c1與模型參數(shù)b1相乘(式(1-43)～(1-45))。另外，在計(jì)算干擾估計(jì)值c1的式(1-41)中，使用b1來(lái)計(jì)算偏差e_dov的乘法系數(shù)。因此，當(dāng)模型參數(shù)b1變化時(shí)，該變化反映在偏差e_dov和與該偏差e_dov有關(guān)的項(xiàng)中。這樣，可以加快干擾估計(jì)值c1向最佳值的收斂速度，由此，可以迅速使因模型參數(shù)b1變動(dòng)而產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)偏差收斂。
圖7表示通過(guò)本發(fā)明第一實(shí)施方式的控制裝置來(lái)控制設(shè)備的情況下的各參數(shù)的動(dòng)作。與圖5一樣，從時(shí)間t1到t2，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE增大，模型參數(shù)b1也增大。該模型參數(shù)b1的變化不會(huì)影響到干擾估計(jì)值c1。由于模型參數(shù)b1的變動(dòng)而可能產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)偏差通過(guò)擾估計(jì)值c1而迅速地得到補(bǔ)償，結(jié)果，抑制了穩(wěn)態(tài)偏差而不會(huì)使其增大。
這樣，因?yàn)樵诳刂戚斎胫懈蓴_估計(jì)值c1不會(huì)受到模型參數(shù)b1的影響(不進(jìn)行運(yùn)算)，所以，可使得因模型參數(shù)的變動(dòng)而可能產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)偏差迅速收斂。
在該實(shí)施例中，使用了響應(yīng)指定型控制。也可使用其它控制來(lái)代替響應(yīng)指定型控制，使得設(shè)備的控制量收斂于目標(biāo)值。需要注意的是，即使在使用其它控制的情況下，不利用模型參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算(包括加減運(yùn)算和乘除運(yùn)算)而將干擾估計(jì)值直接反映到對(duì)設(shè)備的控制輸入中，也在本上述本發(fā)明的原理可應(yīng)用于各種實(shí)施例。下面，對(duì)若干個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。在下面的實(shí)施例中，設(shè)備的模型是基于式(3)的模型。
實(shí)施例2圖8是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的控制裝置的方框圖。與第一實(shí)施例一樣，調(diào)度器112、車載辨識(shí)器113以及控制器114的功能由ECU 1來(lái)實(shí)現(xiàn)。
對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的模型參數(shù)作為表或映射圖存儲(chǔ)在ECU 1的存儲(chǔ)器1c中。圖9(a)表示該映射圖的一例。調(diào)度器112根據(jù)所檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE，參照該映射圖，抽出與該轉(zhuǎn)速NE對(duì)應(yīng)的預(yù)定模型參數(shù)a1sc_map、a2sc_map、b1sc_map、b2sc_map和c1sc_map。如式(2-1)和(2-2)所示，調(diào)度器112將抽出的預(yù)定模型參數(shù)a1sc_map和a2sc_map分別代入到模型參數(shù)基準(zhǔn)值a1sc和a2sc中。調(diào)度器112還根據(jù)所檢測(cè)的相位CAIN，參照?qǐng)D9(b)所示的映射圖，抽出增益Kbsc。通過(guò)將預(yù)定模型參數(shù)b1sc_map、b2sc_map和c1sc_map與增益Kbsc相乘來(lái)計(jì)算模型參數(shù)基準(zhǔn)值b1sb和b2sc以及干擾估計(jì)值的基準(zhǔn)值c1sc(式(2-3)～(2-5))。
a1sc(k)←a1sc_map(k) (2-1)a2sc(k)←a2sc_map(k) (2-2)b1sc(k)←b1sc_map×Kbsc(k) (2-3)b2sc(k)←b2sc_map×Kbsc(k) (2-4)c1sc(k)←c1sc_map(k)×Kbsc(k) (2-5)車載辨識(shí)器113對(duì)模型參數(shù)基準(zhǔn)值a1sc、a2sc、b1sc和b2sc進(jìn)行校正，使得模型的輸出與設(shè)備的實(shí)際輸出之間的偏差收斂，以遞歸地辨識(shí)模型參數(shù)a1、a2、b1和b2。另外，還對(duì)干擾估計(jì)值的基準(zhǔn)值c1sc進(jìn)行校正，使得模型輸出與設(shè)備的實(shí)際輸出之間的偏差收斂，以遞歸地辨識(shí)干擾估計(jì)值c1。
利用車載辨識(shí)器，即使在設(shè)備的動(dòng)態(tài)特性因經(jīng)年變化等而偏離模型的情況下，也可以良好地控制該設(shè)備。另外，通過(guò)根據(jù)預(yù)定模型參數(shù)來(lái)辨識(shí)模型參數(shù)，可以迅速地辨識(shí)模型參數(shù)。
在該實(shí)施例中，該辨識(shí)使用遞歸型最小二乘法來(lái)進(jìn)行。由辨識(shí)器執(zhí)行的計(jì)算式如下所示。
θ(k)＝θbase(k)+dθ(k) (2-11)dθ(k)＝δ·dθ(k-1)+KP(k)e_id(k) (2-12)KP(k)=P·ζ(k)1+ζT(k)Pζ(k)---(2-13)]]>e_id(k)＝CAIN(k)-CAIN_hat(k)(2-14)CAIN_hat(k)＝θT(k-1)ζ(k) (2-15)θT(k)＝[a1(k)a2(k)b1(k)b2(k)c1(k)] (2-16)ζT(k)＝[CAIN(k-1)CAIN(k-2)Ucain(k-1)Ucain(k-2)b1(k)] (2-17)θbaseT(k)＝[a1sc(k)a2sc(k)b1sc(k)b2sc(k)c1sc(k)] (2-18)dθT(k)＝[da1(k)da2(k)db1(k)db2(k)dc1(k)] (2-19)δ=δ100000δ200000δ300000δ400000δ5(2-20)]]>在該實(shí)施例中，車載辨識(shí)器113為了抑制漂移，使用δ修正法來(lái)辨識(shí)模型參數(shù)a1、a2、b1、b2和干擾估計(jì)值c1。關(guān)于δ修正法，詳細(xì)記載于本發(fā)明申請(qǐng)人的日本國(guó)特許第3304845號(hào)公報(bào)中。這里對(duì)δ修正法進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。
δ修正法的遞歸型辨識(shí)算法以式(2-11)來(lái)表達(dá)。模型參數(shù)向量θ(k)用其基準(zhǔn)值θbase(k)和其更新成分dθ(k)的和表示。δ為忘卻系數(shù)向量。優(yōu)選的是，忘卻系數(shù)向量δ的各要素δ1……之一被設(shè)定成值1，至于其它要素則設(shè)定成大于零且小于1的值。
根據(jù)δ修正法，計(jì)算更新成分dθ(式(2-12)、(2-14))使得辨識(shí)誤差e_id(k)收斂。增益KP為增益，遞歸計(jì)算增益KP(式(2-13))。
若使用δ修正法，則由于將大于零且小于1的忘卻系數(shù)與更新成分的過(guò)去值相乘，因此當(dāng)設(shè)備的穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)，即使反復(fù)進(jìn)行將模型參數(shù)的基準(zhǔn)值與更新成分相加的處理，也可使得模型參數(shù)向量θ穩(wěn)定在基準(zhǔn)值θ_base附近。
應(yīng)該注意的是，模型的輸出CAIN_hat中包括(b1×c1)(式(2-15)～(2-17))。如前所述，這是由于對(duì)模型式進(jìn)行了重新定義，使得該模型式包括干擾估計(jì)值與模型參數(shù)b1相乘的項(xiàng)。
在該實(shí)施例中，與模型參數(shù)一樣，預(yù)先確定干擾估計(jì)值的基準(zhǔn)值。通過(guò)使用該基準(zhǔn)值c1sc，可使得干擾估計(jì)值與模型參數(shù)的變化同步變化。因此，可以計(jì)算干擾估計(jì)值c1，使得可以迅速地抑制由于模型參數(shù)的變化而可能產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)偏差。
控制器114使用上述的2自由度響應(yīng)指定型控制來(lái)計(jì)算控制輸入U(xiǎn)cain。計(jì)算方法與第一實(shí)施例相同。與第一實(shí)施例的不同點(diǎn)在于，使用由車載辨識(shí)器113辨識(shí)的模型參數(shù)a1、a2、b1、b2和干擾估計(jì)值c1來(lái)計(jì)算控制輸入U(xiǎn)cain。計(jì)算式如下所示。
Ucain(k)＝Ueq(k)+Urch(k) (2-21)Ueq(k)=1b1(k){(1-a1(k)-POLE)CAIN(k)+(POLE-a2(k))CAIN(k-1)]]>-b2(k)Ucain(k-1)+CAIN_cmd_f(k)+(POLE-1)CAIN_cmd_f(k-1)-POLECAIN_cmd_f(k-2)}-c1(k) (2-22)Urch(k)=-Krchb1(k)σ(k)(2-23)]]>σ(k)＝Ecain(k)+POLE Ecain(k-1) (2-24)Ecain(k)＝CAIN(k)-CAIN_cmd_f(k-1) (2-25)CAIN_cmd_f(k)＝POLE_f·CAIN_cmd_f(k-1)+(1+POLE_f)·CAIN_cmd(k)(2-26)應(yīng)該注意的是，在等價(jià)控制輸入U(xiǎn)eq中，干擾估計(jì)值c1沒有除以模型參數(shù)b1(式(2-22))。這樣，即使在模型參數(shù)b1隨著設(shè)備的狀態(tài)變化而急劇變化的情況下，干擾估計(jì)值c1也不會(huì)受到該模型參數(shù)b1的影響。由于干擾估計(jì)值c1直接反映在控制輸入U(xiǎn)cain中，因此干擾估計(jì)值c1可以迅速補(bǔ)償因該設(shè)備的狀態(tài)變化而可能產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)偏差。
實(shí)施例3圖10是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的控制裝置的方框圖。對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的模型參數(shù)作為表或映射圖存儲(chǔ)在ECU 1的存儲(chǔ)器1c中。該映射圖可使用例如圖9(a)所示的映射圖。調(diào)度器122根據(jù)所檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE，參照該映射圖，抽出與該轉(zhuǎn)速NE對(duì)應(yīng)的預(yù)定模型參數(shù)a1sc_map、a2sc_map、b1sc_map、b2sc_map和c1sc_map。如式(3-1)和(3-2)所示，調(diào)度器122將抽出的預(yù)定模型參數(shù)a1sc_map和a2sc_map分別代入到模型參數(shù)a1和a2中。調(diào)度器122還根據(jù)所檢測(cè)的相位CAIN，參照?qǐng)D9(b)所示的映射圖，抽出增益Kbsc。通過(guò)將預(yù)定模型參數(shù)b1sc_map和b2sc_map和c1sc_map與增益Kbsc相乘來(lái)計(jì)算模型參數(shù)基準(zhǔn)值b1sb和b2sc以及干擾估計(jì)值的基準(zhǔn)值c1sc(式(3-3)～(3-5))。
a1(k)←a1sc_map(k)(3-1)a2(k)←a2sc_map(k)(3-2)b1sc(k)←b1sc_map×Kbsc(k)(3-3)b2sc(k)←b2sc_map×Kbsc(k)(3-4)c1sc(k)←c1sc_map(k)×Kbsc(k) (3-5)本實(shí)施例的控制裝置設(shè)有遞歸地辨識(shí)一部分模型參數(shù)的部分模型參數(shù)辨識(shí)器123。在該示例中，部分模型參數(shù)辨識(shí)器123遞歸地辨識(shí)模型參數(shù)b1、b2以及干擾估計(jì)值c1。對(duì)于模型參數(shù)a1和a2，則使用由調(diào)度器122從映射圖中抽出的預(yù)定模型參數(shù)a1sc_map和a2sc_map。
對(duì)部分模型參數(shù)辨識(shí)器123所實(shí)施的部分辨識(shí)方法進(jìn)行說(shuō)明。為了部分地辨識(shí)模型參數(shù)，首先，構(gòu)成虛擬設(shè)備。對(duì)構(gòu)成虛擬設(shè)備的方法進(jìn)行說(shuō)明。
將式(3)移動(dòng)一步，變成過(guò)去的式子(式(4))，將在本周期辨識(shí)的模型參數(shù)b1(k)、b2(k)和c1(k)代入到該移動(dòng)后的式中(式(5))，將該要辨識(shí)的模型參數(shù)集中到右邊(式(6))。
這里，將式(6)的左邊定義為W(k)，右邊定義為W_hat(k)。
W(k)＝CAIN(k)-a1·CAIN(k-1)-a2·CAIN(k-2) (7)W_hat(k)＝b1(k)·Ucain(k-1)+b2(k)·Ucain(k-2)+b1(k)·c1(k) (8)式(7)表示的W(k)可以認(rèn)為是圖11所示的虛擬設(shè)備81的輸出。虛擬設(shè)備81的輸出可以通過(guò)用實(shí)際的控制輸出CAIN減去如下的兩個(gè)值來(lái)獲得，該兩個(gè)值分別為通過(guò)延遲元件82使控制輸出CAIN延遲后的值CAIN(k-1)與模型參數(shù)a1相乘而得到的值；和通過(guò)延遲元件84使上述延遲的值CAIN(k-1)再次延遲后的值CAIN(k-2)與模型參數(shù)a2相乘所得到的值?？梢哉J(rèn)為式(8)是該虛擬設(shè)備81的輸出W(k)。如果沒有模型化誤差，虛擬設(shè)備81的輸出W(k)與該虛擬設(shè)備81的模型的輸出W_hat(k)一致。
部分模型參數(shù)辨識(shí)器123使用遞歸型最小二乘法來(lái)辨識(shí)在虛擬設(shè)備81的模型式(8)中出現(xiàn)的模型參數(shù)b1、b2和c1。該計(jì)算式如下所示。
θ(k)＝θbase(k)+dθ(k)(3-11)dθ(k)＝δ·dθ(k-1)+KP(k)e_id(k) (3-12)KP(k)=P·ζ(k)1+ζT(k)Pζ(k)(3-13)]]>e_id(k)＝W(k)-W_hat(k) (3-14)W(k)＝CAIN(k)-a1(k)CAIN(k-1)-a2(k)CAIN(k-2) (3-15)W_hat(k)＝θT(k-1)ζ(k) (3-16)θT(k)＝[b1(k)b2(k)c1(k)] (3-17)ζT(k)＝[Ucain(k-1)Ucain(k-2)b1(k)](3-18)θbaseT(k)＝[b1sc(k)b2sc(k)clsc(k)](3-19)dθT(k)＝[db1(k)db2(k)dc1(k)] (3-20)δ=δ1000δ2000δ3---(3-21)]]>計(jì)算模型參數(shù)向量θ(k)，使得模型化誤差e_id(k)不存在，即，使虛擬設(shè)備的實(shí)際輸出W(k)收斂于該虛擬設(shè)備的模型輸出W_hat(k)(式(3-11)和(3-12))。P為辨識(shí)增益，其具有預(yù)先規(guī)定的值。
辨識(shí)方法與第二實(shí)施例一樣，都是根據(jù)δ修正法。與第一和第二實(shí)施例相同，應(yīng)該注意的是虛擬設(shè)備的模型輸出W_hat中包括(b1×c1)(式(3-16)～(3-18))。如前述式(3)所示，這是由于對(duì)模型式進(jìn)行了重新定義，使得該模型式包括干擾估計(jì)值c1與模型參數(shù)b1相乘的項(xiàng)。
這樣，通過(guò)遞歸地辨識(shí)一部分模型參數(shù)而不是辨識(shí)所有的模型參數(shù)，可以縮短辨識(shí)所需要的時(shí)間。也可以辨識(shí)其它模型參數(shù)來(lái)代替上述模型參數(shù)。例如，部分模型參數(shù)辨識(shí)器123也可以構(gòu)成為僅辨識(shí)模型參數(shù)a1和a2。
在該實(shí)施例中，與第二實(shí)施例相同，也使用干擾估計(jì)值的基準(zhǔn)值c1sc，這樣，可以縮短干擾估計(jì)值c1向最佳值的收斂時(shí)間。
控制器124使用上述2自由度響應(yīng)指定型控制計(jì)算控制輸入U(xiǎn)cain。計(jì)算方法與第一和第二實(shí)施例相同。與這些實(shí)施例的不同點(diǎn)在于，使用由部分模型參數(shù)辨識(shí)器123辨識(shí)的模型參數(shù)b1、b2以及干擾估計(jì)值c1、和由調(diào)度器122設(shè)定的模型參數(shù)a1和a2，來(lái)計(jì)算控制輸入U(xiǎn)cain。計(jì)算式如下所示。
Ucain(k)＝Ueq(k)+Urch(k) (3-31)Ueq(k)=1b1(k){(1-a1(k)-POLE)CAIN(k)+(POLE-a2(k))CAIN(k-1)]]>-b2(k)Ucain(k-1)+CAIN_cmd_f(k)+(POLE-1)CAIN_cmd_f(k-1)-POLECAIN_cmd_f(k-2)}-c1(k) (3-32)Urch(k)=-Krchb1(k)σ(k)---(3-33)]]>σ(k)＝Ecain(k)+POLE Ecain(k-1) (3-34)Ecain(k)＝CAIN(k)-CAIN_cmd_f(k-1) (3-35)CAIN_cmd_f(k)＝POLE_f·CAIN_cmd_f(k-1)+(1+POLE_f)·CAIN_cmd(k)(3-36)應(yīng)該注意的是，在等價(jià)控制輸入U(xiǎn)eq中，干擾估計(jì)值c1沒有除以模型參數(shù)b1(式(3-32))。這樣，即使在模型參數(shù)b1隨著設(shè)備的狀態(tài)變化而急劇變化的情況下，干擾估計(jì)值c1也不會(huì)受到該模型參數(shù)b1的影響。由于干擾估計(jì)值c1直接反映在控制輸入U(xiǎn)cain中，因此干擾估計(jì)值c1可以迅速補(bǔ)償因該設(shè)備的狀態(tài)變化而可能產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)偏差。
實(shí)施例4圖12是表示本發(fā)明的第四實(shí)施例的控制裝置的方框圖。與第一實(shí)施例的不同點(diǎn)在于，自適應(yīng)干擾觀測(cè)器133根據(jù)干擾估計(jì)值的基準(zhǔn)值c1sc，使用δ修正法來(lái)計(jì)算干擾估計(jì)值c1。
對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的干擾估計(jì)值的基準(zhǔn)值c1sc作為表或者映射圖預(yù)先存儲(chǔ)在ECU 1的存儲(chǔ)器1c中。該映射圖可使用例如圖9(a)所示的映射圖。調(diào)度器132根據(jù)所檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE參照該映射圖，抽出與該轉(zhuǎn)速NE對(duì)應(yīng)的預(yù)定模型參數(shù)a1sc_map、a2sc_map、b1sc_map、b2sc_map和c1sc_map。如式(4-1)和(4-2)所示，調(diào)度器132將抽出的預(yù)定模型參數(shù)a1sc_map、a2sc_map分別代入到模型參數(shù)a1和a2中。調(diào)度器132還根據(jù)所檢測(cè)的相位CAIN，參照?qǐng)D9(b)所示的映射圖，抽出增益Kbsc。調(diào)度器132將抽出的預(yù)定模型參數(shù)b1sc_map和b2sc_map與增益Kbsc相乘來(lái)分別計(jì)算模型參數(shù)b1和b2(式(4-3)～(4-4))。還通過(guò)將預(yù)定模型參數(shù)c1sc_map與該增益Kbsc相乘來(lái)計(jì)算干擾估計(jì)值的基準(zhǔn)值c1sc(式(4-5))。
a1(k)←a1sc_map(k) (4-1)a2(k)←a2sc_map(k) (4-2)b1(k)←b1sc_map×Kbsc(k) (4-3)b2(k)←b2sc_map×Kbsc(k) (4-4)c1sc(k)←c1sc_map(k)×Kbsc(k) (4-5)自適應(yīng)干擾觀測(cè)器133使用δ修正法來(lái)計(jì)算干擾估計(jì)值c1。計(jì)算式如下所示。忘卻系數(shù)可以為0＜δ≤1。
c1(k)＝c1sc(k)+dc1(k) (4-11)dc1(k)＝δ·dc1(k-1)+KP(k)e_dov(k) (4-12)KP(k)=Pdov·b1(k)1+b1(k)Pdovb1(k)---(4-13)]]>e_dov(k)＝CAIN(k)-CAIN_hat(k) (4-14)CAIN_hat(k)＝θT(k)ζ(k)(4-15)θT(k)＝[a1(k)a2(k)b1(k)b2(k)c1(k-1)] (4-16)ζT(k)＝[CAIN(k-1)CAIN(k-2)Ucain(k-1)Ucain(k-2)b1(k)] (4-17)
與上述實(shí)施例相同，應(yīng)該注意的是模型輸出CAIN_hat中包括(b1×c1)(式(4-15)～(4-17))。如前述式(3)所示，這是由于對(duì)模型式進(jìn)行了重新定義，使得該模型式包括干擾估計(jì)值c1與模型參數(shù)b1相乘的項(xiàng)。
控制器134使用上述2自由度響應(yīng)指定型控制計(jì)算控制輸入U(xiǎn)cain。計(jì)算方法與上述實(shí)施例相同。計(jì)算式如下所示。
Ucain(k)＝Ueq(k)+Urch(k) (4-31)Ueq(k)=1b1(k){(1-a1(k)-POLE)CAIN(k)+(POLE-a2(k))CAIN(k-1)]]>-b2(k)Ucain(k-1)+CAIN_cmd_f(k)+(POLE-1)CAIN_cmd_f(k-1)-POLECAIN_cmd_f(k-2)}-c1(k) (4-32)Urch(k)=-Krchb1(k)σ(k)---(4-33)]]>σ(k)＝Ecain(k)+POLE Ecain(k-1) (4-34)Ecain(k)＝CAIN(k)-CAIN_cmd_f(k-1) (4-35)CAIN_cmd_f(k)＝POLE_f·CAIN_cmd_f(k-1)+(1+POLE_f)·CAIN_cmd(k)(4-36)應(yīng)該注意的是，在等價(jià)控制輸入U(xiǎn)eq中，干擾估計(jì)值c1沒有除以模型參數(shù)b1(式(4-32))。這樣，即使在模型參數(shù)b1隨著設(shè)備的狀態(tài)變化而急劇變化的情況下，干擾估計(jì)值c1也不會(huì)受到該模型參數(shù)b1的影響。由于干擾估計(jì)值c1直接反映在控制輸入U(xiǎn)cain中，因此干擾估計(jì)值c1可以迅速補(bǔ)償因該設(shè)備的狀態(tài)變化而可能產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)偏差。
實(shí)施例5本發(fā)明也可以應(yīng)用于其它設(shè)備。在一個(gè)示例中，可以將能夠改變氣門的升程量的可變升程機(jī)構(gòu)作為設(shè)備?？勺兩虣C(jī)構(gòu)可以利用已知的任意機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
可變升程機(jī)構(gòu)的模型式可以用式(9)表示。LIFT表示氣門的實(shí)際升程量，可以利用已知的傳感器進(jìn)行檢測(cè)。Ulift為對(duì)可變升程機(jī)構(gòu)的控制輸入。
LIFT(k+1)＝a1·LIFT(k)+a2·LIFT(k-1)+b1·Ulift(k)+b2·Ulift(k-1)+b1·c1 (9)圖13表示控制可變升程機(jī)構(gòu)的控制裝置的方框圖。該控制裝置的形式基于第一實(shí)施例(圖3)，調(diào)度器142、自適應(yīng)干擾觀測(cè)器143和控制器144利用與第一實(shí)施例相同的方法進(jìn)行運(yùn)算。
利用調(diào)度器142，從映射圖中抽出與發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的預(yù)定模型參數(shù)。圖14(a)和(b)示出了該映射圖的一例。
調(diào)度器142根據(jù)所檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE和實(shí)際升程量LIFT，參照這些映射圖，如式(5-1)～(5-5)所示那樣求出模型參數(shù)a1～b2。
a1(k)←a1sc_map(k) (5-1)a2(k)←a2sc_map(k) (5-2)b1(k)←b1sc_map×Kbsc(k) (5-3)b2(k)←b2sc_map×Kbsc(k) (5-4)自適應(yīng)干擾觀測(cè)器143的計(jì)算式如(5-11)～(5-15)所示。
c1(k)=c1(k-1)+Pdov·b1(k)1+b1(k)Pdovb1(k)e_dov(k)---(5-11)]]>e_dov(k)＝LIFT(k)-LIFT_hat(k)(5-12)LIFT_hat(k)＝θT(k)ζ(k) (5-13)θT(k)＝[a1(k)a2(k)b1(k)b2(k)c1(k-1)] (5-14)ζT(k)＝[LIFT(k-1)LIFT(k-2)Ulift(k-1)Ulift(k-2)b1(k)] (5-15)由控制器144實(shí)施的計(jì)算式如式(5-21)～(5-26)所示。
Ulift(k)＝Ueq(k)+Urch(k)(5-21)Ueq(k)=1b1(k){(1-a1(k)-POLE)LIFT(k)+(POLE-a2(k))LIFT(k-1)]]>-b2(k)Ulift(k-1)+LIFT_cmd_f(k)+(POLE-1)LIFT_cmd_f(k-1)-POLE LIFT_cmd_f(k-2)}-c1(k)(5-22)Urch(k)=-Krchb1(k)σ(k)---(5-23)]]>σ(k)＝Elift(k)+POLE Elift(k-1) (5-24)Elift(k)＝LIFT(k)-LIFT_cmd_f(k-1) (5-25)LIFT_cmd_f(k)＝POLE_f·LIFT_cmd_f(k-1)+(1+POLE_f)·LIFT_cmd(k)(5-26)實(shí)施例6在一個(gè)示例中，可以將能夠可變地改變氣缸內(nèi)的壓縮比的可變壓縮比機(jī)構(gòu)作為設(shè)備。可變壓縮比機(jī)構(gòu)可使用已知的任意機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
可變壓縮比機(jī)構(gòu)的模型式可以用式(10)表達(dá)。Cr表示實(shí)際壓縮比，其可以用已知的傳感器進(jìn)行檢測(cè)。Ucr為對(duì)可變壓縮比機(jī)構(gòu)的控制輸入。
Cr(k+1)＝a1·Cr(k)+a2·Cr(k-1)+b1·Ucr(k)+b2·Ucr(k-1)+b1·c1 (10)圖15表示控制可變壓縮比機(jī)構(gòu)的控制裝置的方框圖。該控制裝置的形式基于第二實(shí)施例(圖8)，調(diào)度器152、車載辨識(shí)器153和控制器154利用與第二實(shí)施例相同的方法進(jìn)行運(yùn)算。
利用調(diào)度器152，從映射圖中抽出與發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的預(yù)定模型參數(shù)。圖15(a)和(b)示出該映射圖的一例。
調(diào)度器152根據(jù)所檢測(cè)的實(shí)際升程量LIFT和實(shí)際相位CAIN，參照這些映射圖，如式(6-1)～(6-5)所示那樣計(jì)算模型參數(shù)的基準(zhǔn)值和干擾估計(jì)值的基準(zhǔn)值。另外，由于壓縮比機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的動(dòng)態(tài)特性變化大于對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的動(dòng)態(tài)特性變化，因此，根據(jù)實(shí)際升程量和實(shí)際相位來(lái)預(yù)定該模型參數(shù)的基準(zhǔn)值和干擾估計(jì)值的基準(zhǔn)值。
a1sc(k)←a1sc_map(k)(6-1)a2sc(k)←a2sc_map(k)(6-2)b1sc(k)←b1sc_map×Kbsc(k) (6-3)b2sc(k)←b2sc_map×Kbsc(k) (6-4)c1sc(k)←c1sc_map(k)×Kbsc(k) (6-5)車載辨識(shí)器153的計(jì)算式如(6-11)～(6-20)所示。
θ(k)＝θbase(k)+dθ(k)(6-11)dθ(k)＝δ·dθ(k-1)+KP(k)e_id(k) (6-12)KP(k)=P·ζ(k)1+ζT(k)Pζ(k)---(6-13)]]>e_id(k)＝Cr(k)-Cr_hat(k) (6-14)Cr_hat(k)＝θT(k-1)ζ(k) (6-15)θT(k)＝[a1(k)a2(k)b1(k)b2(k)c1(k)](6-16)ζT(k)＝[Cr(k-1)Cr(k-2)Ucr(k-1)Ucr(k-2)b1(k)] (6-17)θbaseT(k)＝[a1sc(k)a2sc(k)b1sc(k)b2sc(k)c1sc(k)] (6-18)dθT(k)＝[da1(k)da2(k)db1(k)db2(k)dc1(k)](6-19)δ=δ100000δ200000δ300000δ400000δ5(6-20)]]>控制器154所實(shí)施的計(jì)算式如式(6-21)～(6-26)所示。
Ucr(k)＝Ueq(k)+Urch(k)(6-21)Ueq(k)=1b1(k){(1-a1(k)-POLE)Cr(k)+(POLE-a2(k))Cr(k-1)]]>-b2(k)Ucr(k-1)+Cr_cmd_f(k)+(POLE-1)Cr_cmd_f(k-1)-POLE Cr_cmd_f(k-2)}-c1(k)(6-22)Urch(k)=-Krchb1(k)σ(k)---(6-23)]]>σ(k)＝Ecr(k)+POLE Ecr(k-1) (6-24)Ecr(k)＝Cr(k)-Cr_cmd_f(k-1) (6-25)Cr_cmd_f(k)＝POLE_f·Cr_cmd_f(k-1)+(1+POLE_f)·Cr_cmd(k)(6-26)在上述第一～第四實(shí)施例中，使用預(yù)定模型參數(shù)來(lái)辨識(shí)模型參數(shù)。但是，本發(fā)明也可以應(yīng)用于如下方式不使用預(yù)定模型參數(shù)，而設(shè)置遞歸地辨識(shí)模型參數(shù)的車載辨識(shí)器。在該情況下，干擾估計(jì)值可以通過(guò)該車載辨識(shí)器遞歸地進(jìn)行辨識(shí)。在該方式中，即使模型參數(shù)與干擾估計(jì)值的辨識(shí)速度不同，根據(jù)本發(fā)明，也可以計(jì)算干擾估計(jì)值以避免模型參數(shù)變動(dòng)的影響，因此可以抑制穩(wěn)態(tài)偏差。
本發(fā)明可以應(yīng)用于通用的(例如船外機(jī)等的)內(nèi)燃機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)模型化的設(shè)備進(jìn)行控制的控制裝置，該設(shè)備由基于對(duì)該設(shè)備的輸入、該設(shè)備的輸出、模型參數(shù)以及施加在該設(shè)備上的干擾的估計(jì)值的模型式來(lái)表達(dá)，該模型式包括該干擾估計(jì)值與至少一個(gè)該模型參數(shù)相乘的項(xiàng)，該控制裝置具有辨識(shí)器，其辨識(shí)所述模型參數(shù)；干擾估計(jì)值計(jì)算單元，其計(jì)算所述干擾估計(jì)值，使得根據(jù)所述模型式計(jì)算的該模型的輸出與所述設(shè)備的實(shí)際輸出之間的偏差最小；以及控制單元，其根據(jù)所述模型式計(jì)算應(yīng)施加在所述設(shè)備上的所述輸入，以控制該設(shè)備，其中，通過(guò)根據(jù)包含所述干擾估計(jì)值與所述至少一個(gè)模型參數(shù)相乘的項(xiàng)的所述模型式來(lái)計(jì)算對(duì)所述設(shè)備的輸入，在不利用所述模型參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算的情況下，將所述干擾估計(jì)值反映在對(duì)該設(shè)備的輸入中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中，所述辨識(shí)器還辨識(shí)所述模型參數(shù)，使得根據(jù)所述模型式計(jì)算的該模型的輸出與所述設(shè)備的實(shí)際輸出之間的偏差最小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中，所述模型參數(shù)包括至少一個(gè)預(yù)定模型參數(shù)，該預(yù)定模型參數(shù)具有根據(jù)所述設(shè)備的狀態(tài)預(yù)先確定的值，所述控制裝置還具有存儲(chǔ)所述預(yù)定模型參數(shù)的存儲(chǔ)裝置，所述辨識(shí)器還根據(jù)所檢測(cè)出的所述設(shè)備的狀態(tài)來(lái)參照所述存儲(chǔ)裝置，以抽出與該設(shè)備的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的預(yù)定模型參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中，所述控制裝置還具有存儲(chǔ)至少一個(gè)預(yù)定模型參數(shù)的存儲(chǔ)裝置，該預(yù)定模型參數(shù)具有根據(jù)所述設(shè)備的狀態(tài)而預(yù)先確定的值，所述辨識(shí)器還根據(jù)所檢測(cè)出的所述設(shè)備的狀態(tài)來(lái)參照所述存儲(chǔ)裝置，以抽出與該設(shè)備的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的預(yù)定模型參數(shù)，并對(duì)所抽出的預(yù)定模型參數(shù)進(jìn)行校正，使得根據(jù)所述模型式計(jì)算的該模型的輸出與所述設(shè)備的實(shí)際輸出之間的偏差最小，以辨識(shí)所述模型參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，還具有存儲(chǔ)干擾估計(jì)值基準(zhǔn)值的存儲(chǔ)裝置，該干擾估計(jì)值基準(zhǔn)值具有根據(jù)所述設(shè)備的狀態(tài)而預(yù)先確定的值，其中，所述干擾估計(jì)值計(jì)算單元還根據(jù)所檢測(cè)出的所述設(shè)備的狀態(tài)來(lái)參照所述存儲(chǔ)裝置，以抽出與該設(shè)備的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的干擾估計(jì)值基準(zhǔn)值，并根據(jù)所述干擾估計(jì)值基準(zhǔn)值計(jì)算所述干擾估計(jì)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中，所述設(shè)備是可以改變內(nèi)燃機(jī)的凸輪相位的可變相位機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，所述設(shè)備是可以改變內(nèi)燃機(jī)的氣門的升程量的可變升程機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，所述設(shè)備是可以改變內(nèi)燃機(jī)的壓縮比的可變壓縮比機(jī)構(gòu)。
9.一種對(duì)模型化的設(shè)備進(jìn)行控制的方法，該設(shè)備由基于對(duì)該設(shè)備的輸入、該設(shè)備的輸出、模型參數(shù)以及施加在該設(shè)備上的干擾的估計(jì)值的模型式來(lái)表達(dá)，該模型式包括該干擾估計(jì)值與至少一個(gè)該模型參數(shù)相乘的項(xiàng)，該方法具有如下步驟辨識(shí)所述模型參數(shù)；計(jì)算所述干擾估計(jì)值，使得根據(jù)所述模型式計(jì)算的該模型的輸出與所述設(shè)備的實(shí)際輸出之間的偏差最?。灰约案鶕?jù)所述模型式計(jì)算應(yīng)施加在所述設(shè)備上的所述輸入，以控制該設(shè)備，其中，通過(guò)根據(jù)包含所述干擾估計(jì)值與所述至少一個(gè)模型參數(shù)相乘的項(xiàng)的所述模型式來(lái)計(jì)算對(duì)所述設(shè)備的輸入，在不利用所述模型參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算的情況下，將所述干擾估計(jì)值反映在對(duì)該設(shè)備的輸入中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述辨識(shí)步驟還包括辨識(shí)所述模型參數(shù)，使得根據(jù)所述模型式計(jì)算的該模型的輸出與所述設(shè)備的實(shí)際輸出之間的偏差最小。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述模型參數(shù)包括至少一個(gè)預(yù)定模型參數(shù)，該預(yù)定模型參數(shù)具有根據(jù)所述設(shè)備的狀態(tài)預(yù)先確定的值，所述辨識(shí)步驟還包括求出與所檢測(cè)出的所述設(shè)備的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的預(yù)定模型參數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述辨識(shí)步驟還包括根據(jù)所檢測(cè)出的該設(shè)備的狀態(tài)求出具有按照所述設(shè)備的狀態(tài)而預(yù)先確定的值的預(yù)定模型參數(shù)；以及對(duì)所述抽出的預(yù)定模型參數(shù)進(jìn)行校正，使得根據(jù)所述模型式計(jì)算的該模型的輸出與所述設(shè)備的實(shí)際輸出之間的偏差最小。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，計(jì)算所述干擾估計(jì)值的步驟還包括求出與所檢測(cè)出的所述設(shè)備的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的干擾估計(jì)值基準(zhǔn)值；以及根據(jù)所述干擾估計(jì)值基準(zhǔn)值來(lái)計(jì)算所述干擾估計(jì)值。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述設(shè)備是可以改變內(nèi)燃機(jī)的凸輪相位的可變相位機(jī)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述設(shè)備是可以改變內(nèi)燃機(jī)的氣門的升程量的可變升程機(jī)構(gòu)。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述設(shè)備是可以改變內(nèi)燃機(jī)的壓縮比的可變壓縮比機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種模型化設(shè)備的控制設(shè)備的控制裝置及方法。該模型化設(shè)備由基于設(shè)備的輸入輸出、模型參數(shù)以及施加在設(shè)備上的干擾的估計(jì)值的模型式來(lái)表達(dá)。模型式包括干擾估計(jì)值與至少一個(gè)模型參數(shù)相乘的項(xiàng)。對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)。計(jì)算干擾估計(jì)值，以使根據(jù)模型式算出的模型的輸出與設(shè)備的實(shí)際輸出之間的偏差最小。根據(jù)模型式算出應(yīng)施加在設(shè)備上的上述輸入，以控制設(shè)備。這樣，在不利用模型參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算的情況下，將干擾估計(jì)值反映在對(duì)該設(shè)備的輸入中。
文檔編號(hào)G05B13/04GK1776551SQ200510099449
公開日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月30日
發(fā)明者安井裕司 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社