ES2614937T3 - Controlador de cantidad de accionamiento - Google Patents

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ES2614937T3 ES08004737.6T ES08004737T ES2614937T3 ES 2614937 T3 ES2614937 T3 ES 2614937T3 ES 08004737 T ES08004737 T ES 08004737T ES 2614937 T3 ES2614937 T3 ES 2614937T3
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Makoto Tsuyuguchi
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Abstract

Un controlador de cantidad de accionamiento (11) para controlar una abertura de una válvula de mariposa (16) de un motor de combustión interna en base a un control de modo de deslizamiento por medio de una salida de un motor (18), incluyendo: - un medio de entrada de abertura deseada (22) para introducir una abertura deseada (DTHR) para dicha válvula de mariposa (16); y - un medio de control (20) para transmitir a dicho motor (18) una señal de control (Sc) para controlar la salida de dicho motor (18) con una característica de salida según dicha abertura deseada, donde dicho medio de control (20): añade a dicha señal de control (Sc) una salida de amortiguamiento (Udamp) para suprimir un rebasamiento de una abertura real (DTH) con relación a dicha abertura deseada (DTHR) para dicha válvula de mariposa (16) al tiempo de generar dicha señal de control (Sc), incrementa dicha salida de amortiguamiento (Udamp) según un aumento de la variación en dicha desviación (e) por unidad de tiempo y según un aumento de la variación de un valor de función de conmutación (σ) en control de modo de deslizamiento por unidad de tiempo cuando el valor de la función de conmutación (σ) tiene un valor alejado de cero; y reduce dicha salida de amortiguamiento (Udamp) cuando una desviación (e) entre dicha abertura deseada (DTHR) para dicha válvula de mariposa (16) y dicha abertura real (DTH) está cerca de cero y cuando un valor de la función de conmutación (6) está cerca de cero, donde la salida de amortiguamiento Udamp se define por la fórmula siguiente:**Fórmula** donde σ[k] y σ[k-1] son los valores de función de conmutación presente y previo, respectivamente, b1 es un parámetro de modelo, y Kdamp es un valor de característica de ganancia definido por la fórmula siguiente:**Fórmula** donde un valor de característica de ganancia T_dump1 de la abertura deseada (DTHR) es un valor de característica de ganancia positiva que se amplía cuando la abertura deseada (DTHR) de la válvula de mariposa (16) excede de un valor positivo predeterminado (s), de tal manera que cuando el valor de característica de ganancia Kdamp se multiplique por -1, el valor de característica de ganancia T_Kdump1 se incremente en la dirección más cuando la abertura de la válvula de mariposa (16) se incrementa, y la salida de amortiguamiento (Udamp) se incrementa en la dirección menos con el fin de evitar el rebasamiento a la aceleración rápida del vehículo (10); y donde el valor de característica de ganancia T_Kdump2 del valor de función de conmutación (σ) es un valor de característica de ganancia positiva que se reduce cuando el valor de función de conmutación (σ) está cerca de cero, y el valor de característica de ganancia T_Kdump2, cuando se multiplica por -1, se incrementa cuando el valor de función de conmutación (σ) tiene un valor lejos de cero, de tal manera que el valor de la salida de amortiguamiento Udamp se incremente, por lo que el valor de función de conmutación (σ) se aproxima a la línea de conmutación recta, mejorando por ello la propiedad de robustez, donde el valor de característica de ganancia T_Kdump1 y el 50 valor de característica de ganancia T_Kdump2 se almacenan en forma de tabla.

Description

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DESCRIPCION
Controlador de cantidad de accionamiento Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un controlador de cantidad de accionamiento para controlar una cantidad de accionamiento de una valvula de mariposa por medio de la salida de un motor.
Antecedentes de la invencion
La salida de un motor en una motocicleta o un vehuculo de cuatro ruedas se controla, en general, utilizando una empunadura de acelerador o un pedal acelerador. Mas espedficamente, la salida del motor se determina por regulacion segun la cantidad de giro de la empunadura de acelerador o la cantidad de pisada del pedal acelerador.
De ordinario, una valvula de mariposa esta conectada a un motor y un muelle de retorno, y la regulacion de la abertura se realiza con un metodo en el que la valvula de mariposa es energizada en la direccion de apertura de valvula por el motor y es energizada en la direccion de cierre de valvula por el motor y el muelle de retorno.
Dado que la abertura de la valvula de mariposa es regulada mediante el motor y el muelle de retorno como se ha indicado, a veces se puede generar un retardo de respuesta en el control de la abertura de la valvula de mariposa (y en la salida real del motor correspondiente) en respuesta a la operacion de la empunadura de acelerador o el pedal acelerador. Se han propuesto varios dispositivos para hacer frente a tal retardo de respuesta (consultense los documentos de patente 1, 2, 3, 4, 5 y 6.
Documento de Patente 1: numero JP-A-2003-216206
Documento de Patente 2: numero JP-A-61-106934
Documento de Patente 3: numero JP-A-2006-307797
Documento de Patente 4: US 2003/187564 A1
Documento de Patente 5: EP-A-1 312 774
Documento de Patente 6: EP-A-0 979 934
El documento de Patente 4 describe un sistema de control para una planta. El sistema de control incluye un controlador del tipo de especificacion de respuesta para controlar la planta con el control del tipo de especificacion de respuesta. El controlador del tipo de especificacion de respuesta calcula una entrada no lineal segun un signo de valor de una funcion de conmutacion y una salida de la planta. La funcion de conmutacion se define como una funcion lineal de una desviacion entre la salida de la planta y un valor de control deseado. Una entrada de control del controlador del tipo de especificacion de respuesta a la planta incluye la entrada no lineal. La descripcion del documento de Patente 4 es muy similar a la del documento de Patente 1.
El documento de Patente 5 describe un aparato de control de fase excentrica para un motor de combustion interna que tiene la finalidad de mejorar la controlabilidad en un estado transitorio, en el que una fase excentrica real converge a una fase excentrica deseada para identificar de forma exacta y facil parametros de modelo incluso cuando un mecanismo para cambiar la fase excentrica real exhibe una caractenstica de rozamiento intenso. El aparato de control de fase excentrica se basa en un algoritmo de control de modo deslizante que modela un objeto controlado que recibe la entrada de control a un dispositivo de variacion de fase excentrica y envfa una fase excentrica real como un modelo basado en tiempo discreto, y crea una funcion de conmutacion en funcion de datos de series temporales de un error siguiente. Una UEC funciona como un controlador de modo deslizante para determinar la entrada de control al dispositivo de variacion de fase excentrica en el penodo de control predeterminado para converger la fase excentrica real a una fase excentrica deseada.
El documento de Patente 6 describe una unidad de control para detectar una abertura de un acelerador y una abertura de la valvula de mariposa para operar la valvula de mariposa mediante un motor, donde la unidad de control pone un valor ordenado de una abertura de la valvula de mariposa en cada uno de primeros ciclos predeterminados segun el acelerador. Se pone una primera velocidad de apertura/cierre segun el valor ordenado establecido, se lee la abertura presente de la valvula de mariposa en cada uno de segundos ciclos mas cortos que los primeros ciclos predeterminados, el motor se hace girar para abrir/cerrar la valvula de mariposa para seguir una primera abertura prevista de la valvula de mariposa hasta que la abertura de la valvula de mariposa sea menor que el valor ordenado en una cantidad predeterminada, y se hace que el motor abra/cierre la valvula de mariposa para seguir una segunda abertura prevista de la valvula de mariposa que es menor que la primera abertura prevista de la valvula de mariposa despues del ciclo cuando la abertura de la valvula de mariposa se ha hecho menor que el valor
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ordenado en una cantidad predeterminada. Como resultado, se puede realizar una respuesta de alta velocidad de la valvula de mariposa y la prevencion de rebasamiento.
Problemas a resolver con la invencion
Sin embargo, los dispositivos descritos en los documentos de patente 1, 2, 3, 4, 5 y 6 todavfa dejan espacio para mejoras en cuanto al rendimiento de respuesta y/o la desviacion erronea en el control de la abertura de una valvula de mariposa.
La presente invencion se ha realizado en consideracion a dichos problemas. Consiguientemente, un objeto de la presente invencion es proporcionar un controlador de cantidad de accionamiento que puede reducir un retardo de respuesta en el control de la abertura de una valvula de mariposa.
Medios para resolver los problemas
Segun la presente invencion, se facilita un controlador de cantidad de accionamiento con los elementos de la reivindicacion 1.
Segun la presente invencion, la salida de amortiguamiento se reduce cuando la desviacion entre la abertura deseada de la valvula de mariposa, que representa la cantidad de accionamiento deseada del sistema controlado, y la abertura real esta cerca de cero o cuando un valor de funcion de conmutacion en un control de modo de deslizamiento esta cerca de cero, y, como resultado, la influencia de la salida de amortiguamiento en la salida del motor se reduce. En general, la desviacion esta cerca de cero inmediatamente despues de que el control de la abertura de una valvula de mariposa empieza segun una operacion de un medio de entrada de abertura deseada tal como una empunadura de acelerador o inmediatamente antes de que la cantidad de accionamiento real de la valvula de mariposa llegue a la abertura deseada introducida a traves del medio de entrada de cantidad de abertura. Ademas, cuando el valor de funcion de conmutacion esta cerca de cero, la abertura real converge manteniendo al mismo tiempo la propiedad de robustez de la abertura deseada. En estos casos, la posibilidad de que la abertura real rebase la abertura deseada es baja, mientras que se requiere un rendimiento de respuesta alto para la siguiente aceleracion o deceleracion. Por lo tanto, segun la presente invencion, en estos casos se puede realizar un rendimiento de respuesta alto en cuanto al control de la abertura de la valvula de mariposa.
El medio de control aumenta la salida de amortiguamiento segun el aumento de la variacion de la desviacion por unidad de tiempo o segun el aumento de la variacion del valor de funcion de conmutacion por unidad de tiempo.
En general, la variacion de la desviacion por unidad de tiempo o la variacion del valor de funcion de conmutacion por unidad de tiempo vana dependiendo de la aceleracion del sistema controlado. Ademas, donde la aceleracion es grande, la cantidad de accionamiento real es propensa a exceder (propensa a rebasar) la cantidad de accionamiento deseada. Por lo tanto, incrementando la salida de amortiguamiento segun el aumento de la variacion de la desviacion por unidad de tiempo o la variacion del valor de funcion de conmutacion por unidad de tiempo, es mas facil evitar el rebasamiento recien mencionado. En particular, en el caso de la configuracion en la que la salida de amortiguamiento se reduce cuando la desviacion o el valor de funcion de conmutacion esta cerca de cero como se ha indicado, es posible evitar que tenga lugar el rebasamiento cuando la variacion de la desviacion por unidad de tiempo o la variacion del valor de funcion de conmutacion por unidad de tiempo sea grande, incluso aunque la desviacion o el valor de funcion de conmutacion este cerca de cero.
Segun la presente invencion, la salida de amortiguamiento se reduce cuando la desviacion entre la abertura deseada de la valvula de mariposa y la abertura real esta cerca de cero o cuando un valor de funcion de conmutacion en un control de modo de deslizamiento esta cerca de cero, y, como resultado, la influencia de la salida de amortiguamiento en la salida del motor se reduce. En general, la desviacion esta cerca de cero inmediatamente despues de que el control de la abertura de una valvula de mariposa se inicia segun una operacion de un medio de entrada de abertura deseada tal como una empunadura de acelerador o inmediatamente antes de que la abertura real de la valvula de mariposa llegue a la abertura deseada introducida a traves del medio de entrada de abertura deseada. Ademas, cuando el valor de funcion de conmutacion es casi cero, la abertura real converge manteniendo al mismo tiempo la propiedad de robustez de la abertura deseada. En estos casos, la posibilidad de que la abertura real rebase la abertura deseada es baja, mientras que se requiere un rendimiento de respuesta alto para la aceleracion o deceleracion siguiente. Por lo tanto, segun la presente invencion, en estos casos se puede realizar un rendimiento de respuesta alto en cuanto al control de la abertura de la valvula de mariposa.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de bloques que representa la configuracion esquematica de un vehuculo en el que esta montado un controlador de salida de motor segun una realizacion de la presente invencion.
La figura 2 es un diagrama de flujo para controlar la salida del motor utilizando el controlador de salida de motor.
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La figura 3 representa la relacion entre la variacion de velocidad de la abertura deseada de una valvula de mariposa y la cantidad de adicion a la relacion de trabajo de una senal de control.
La figura 4 representa formas de onda espedficas de la abertura deseada y la abertura real de la valvula de mariposa y la salida de control equivalente al tiempo de aceleracion del veldculo.
La figura 5 representa formas de onda espedficas de la abertura deseada y la abertura real de la valvula de mariposa y la salida de control equivalente al tiempo de deceleracion del veldculo.
La figura 6 representa la relacion entre la abertura deseada de la valvula de mariposa y la ganancia de salida.
La figura 7 representa la relacion entre el valor de funcion de conmutacion y la ganancia de salida.
La figura 8 representa una comparacion ejemplar de la abertura deseada de la valvula de mariposa con la abertura real obtenida utilizando una salida de amortiguamiento segun la presente invencion y la abertura real en base a la tecnica relacionada.
Las figuras 9A y 9B son diagramas caractensticos de coeficientes usados al determinar la salida de amortiguamiento segun la presente invencion.
La figura 10 representa una caractenstica de histeresis en la relacion entre la relacion de trabajo de la senal de control y la abertura real de la valvula de mariposa.
La figura 11 es un diagrama de flujo para determinar la salida de compensacion de histeresis segun la presente invencion.
La figura 12 representa las regiones correspondientes a si una compensacion de histeresis es necesaria o no.
La figura 13 es un diagrama de flujo para determinar las regiones.
La figura 14 es un diagrama de flujo para determinar un valor numerico espedfico de la salida de compensacion de histeresis usada en compensacion de histeresis.
Mejor modo de llevar a la practica la invencion
Ahora se describira una realizacion de la presente invencion con referencia a los dibujos.
1. Configuracion de esta realizacion
La figura 1 representa un diagrama de bloques funcionales de un vedculo 10 en el que se ha montado un controlador de salida de motor 11 segun una realizacion de la presente invencion. En esta realizacion, el vedculo 10 es una motocicleta, y el vedculo 10 tiene un motor 12. Un paso de admision 14 conectado al motor 12 esta equipado con una valvula de mariposa 16 para controlar la cantidad de aire suministrado al motor 12. La valvula de mariposa 16 esta montada en un muelle de retorno (no representado), que energiza (empuja) la valvula de mariposa 16 en la direccion de cierre de la valvula de mariposa 16. Ademas, un motor 18 esta conectado a la valvula de mariposa 16 a traves de un engranaje (no representado), por lo que la abertura de la valvula de mariposa 16 puede ser regulada. El motor 18 es controlado por una unidad electronica de control (UEC) 20.
La abertura TH [grados] de la valvula de mariposa 16 se determina segun la cantidad de rotacion ROT [grados] de una empunadura de acelerador 22 dispuesta en una parte de manillar de direccion del vedculo 10, y la cantidad de rotacion ROT es detectada por un potenciometro 24 conectado a la empunadura de acelerador 22. El valor detectado por el potenciometro 24 es transmitido a la UEC 20, y la UEC 20 envfa al motor 18 una senal de control Sc segun el valor detectado. La abertura TH de la valvula de mariposa 16 regulada por el motor 18 es detectada por un sensor de abertura de valvula de mariposa 26, y el valor detectado es transmitido como una senal de informacion de abertura So a la UEC 20.
En esta realizacion, el controlador de salida de motor 11 incluye la UEC 20, la empunadura de acelerador 22, el potenciometro 24 y la abertura del sensor de valvula de mariposa 26.
2. Control de flujo de salida del motor
La figura 2 representa un diagrama de flujo para regular la abertura de la valvula de mariposa 16.
En el paso S1, cuando el conductor gira la empunadura de acelerador 22 en el estado en el que el motor 12 ha arrancado, la cantidad de rotacion ROT [grados] es detectada por el potenciometro 24.
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En el paso S2, la UEC 20 determina una abertura deseada DTHR [grados] de la valvula de mariposa 16, en base al valor detectado por el potenciometro 24. La abertura deseada DTHR es un valor deseado para la abertura real DTH [grados] que indica la abertura con relacion a una abertura por defecto THDEF [grados] (por ejemplo, 5 grados) de la valvula de mariposa 16. La abertura real DTH se puede obtener restando la abertura por defecto THDEF de la abertura absoluta TH [grados] de la valvula de mariposa 16 (DTH = TH - THDEF).
En el paso S3, la UEC 20 calcula una relacion de trabajo DUT [%] para la senal de control Sc a enviar al motor 18, y, en el paso S4, la UEC 20 transmite al motor 18 la senal de control Sc a la relacion de trabajo DUT segun los resultados del calculo ejecutado en el paso S3. La salida del motor 18 se controla con la relacion de trabajo DUT de la senal de control Sc variada segun los resultados de calculo. Espedficamente, la senal de control Sc contiene tanto senales para encender el motor 18 como senales para apagar el motor 18, y la relacion de presencia entre las senales de encendido y las senales de apagado dentro de un tiempo fijo es la relacion de trabajo DUT. Por ejemplo, en el caso donde la senal de control Sc durante un tiempo de 1 milisegundo contiene las senales de encendido para un tiempo total de 0,6 milisegundo y las senales de apagado para un tiempo total de 0,4 milisegundo, la relacion de trabajo DUT es 60%. Un metodo espedfico de calcular la relacion de trabajo DUT se describira mas adelante.
En el paso S5, el motor 18, al recibir la senal de control Sc de la UEC 20, regula la abertura de la valvula de mariposa 16 a traves de una salida segun la relacion de trabajo DUT. Como resultado, se suministra al motor 12 aire en una cantidad segun la abertura real DTH de la valvula de mariposa 16, y se inyecta al motor 12 un combustible en una cantidad segun la cantidad del aire, por lo que la salida del motor 12 es controlada.
Los procesos de los pasos S1 a S5 se repiten hasta que el motor 12 se para.
3. Determinacion de abertura deseada DTHR (paso S2)
La abertura deseada DTHR para la valvula de mariposa 16 se determina segun la cantidad de rotacion ROT de la empunadura de acelerador 22. Por ejemplo, la abertura deseada DTHR se puede determinar en proporcion a una salida de pulso del potenciometro 24. O, alternativamente, la abertura deseada DTHR puede ser determinada por alguno de los metodos descritos en los documentos de patente.
4. Calculo de la relacion de trabajo DUT (paso S3)
Como se ha indicado, el calculo de la relacion de trabajo DUT se lleva a cabo en base a un control de modo de deslizamiento similar al del documento de Patente 1. El modo de control de deslizamiento se detalla en “Sliding Mode Control-Design Theory of Nonlinear Robust Control” (escrito por Kenzoh Nonami y Hiroki Den, publicado por Corona Publishing Co., Ltc., 1994), y no se detalla aqrn.
Ademas, en esta realizacion, la relacion de trabajo DUT se define por la formula siguiente (1):
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En la formula anterior (1), Ueq[k] es la salida de control equivalente, Urch[k] es la salida de alcance, Udamp[k] es la salida de amortiguamiento, y Udutgap[k] es la salida de compensacion de histeresis.
<1> Definicion
Para describir dicha salida de control equivalente Ueq[k], la salida de alcance Urch[k], la salida de amortiguamiento Udamp[k] y la salida de compensacion de histeresis Udutgap[k], se definiran previamente terminos basicos.
En la descripcion siguiente, a1, a2, b1 y c1 son parametros de modelo que determinan las caractensticas de un modelo de sistema controlado (consultese el documento de Patente 1, parrafo [0027], etc.).
A continuacion, e es la desviacion erronea [grados] entre la abertura real DTH y la abertura deseada DTHR, y se define por la formula siguiente (2) (consultese el documento de Patente 1, parrafo [0035], etc):
e[k]=DTH[k]-DTHR[k] ...(2)
VPOLE es un parametro de establecimiento de funcion de conmutacion que se pone mayor que -1 asf como menor que 1 (consultese el documento de Patente 1, parrafos [0030], [0035], [0037], [0038], etc).
a es un valor de funcion de conmutacion, que se define por la formula siguiente (3) (consultese el documento de Patente 1, parrafo [0035], etc):
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CT[k]=e[k]+VPOLE-e[k-1 ] ...(3)
=(DTH[k]-DTHR[k])+VPOLE-(DTH[k]-DTHR[k])
<2> Salida de control equivalente Ueq
La salida de control equivalente Ueq es una salida para converger la desviacion erronea e entre la abertura real DTH de la valvula de mariposa 16 y la abertura deseada DTHR a cero y retenerla en una lmea de conmutacion recta cuando el valor de funcion de conmutacion a es cero, y la salida de control equivalente Ueq se define por la formula siguiente (4):
Ueq[k]={(1 -a1 -VPOLE)-DTH[k]+(VPOLE-a2)-DTH[k-1 ] +KDDTHR-(DTHR[k]-DTHR[k-1])2-c1}-(1/b1) ...(4)
Aqm, los terminos “(1 - a1 - VPOLE)-DTH[k]”, “(VPOLE - a2)DTH[k-1]” y “-c1” en el lado derecho y el coeficiente “1/b1” en el lado derecho son los mismos que en la formula (8a) en el parrafo [0078] en el documento de Patente 1, y sus detalles se describen en el documento de Patente 1; por lo tanto, aqm se omite su descripcion detallada.
Por otra parte, el termino “KDDTHR(DTHR[k] - DTHR[k-1])2” (a continuacion, el termino en conjunto se denominara tambien “la cantidad de adicion x a la relacion de trabajo DUT” o “la cantidad de adicion x”) en el lado derecho se detallaran mas adelante.
Aqm, el coeficiente “KDDTHR” representa un coeficiente positivo (en esta realizacion, es “1”). El coeficiente “(DTHR[k] - DTHR[k-1])2” es el cuadrado de la diferencia entre la abertura deseada actual DTHR[k] y la abertura deseada ultima DTHR[k-1].
Como se representa en la figura 3, el grafico de la cantidad de adicion x es una curva cuadratica positiva cuyo vertice coincide con el origen, y el valor absoluto de la inclinacion de una tangente a la curva incrementa a medida que el punto de contacto se aleja del origen. Por lo tanto, en la region donde el eje de abscisas es positivo, el incremento de la salida de control equivalente Ueq[k] (la cantidad de adicion x a la relacion de trabajo DUT) aumenta con el aumento de la diferencia entre la abertura deseada actual DTHR[k] y la abertura deseada ultima DTHR[k-1] (a saber, en la variacion de velocidad ADTHR [grados/s] de la abertura deseada DTHR).
Como resultado, cuando el vetuculo 10 se acelera rapidamente, el incremento de la cantidad de adicion x (la salida de control equivalente Ueq) aumenta y, por lo tanto, la relacion de trabajo DUT tambien aumenta. Por lo tanto, al tiempo de una aceleracion rapida del vetuculo 10, el par del motor 18 se incrementa una cantidad correspondiente a la cantidad de adicion x, de modo que el motor 18 abre rapidamente la valvula de mariposa 16, por lo que la salida del motor 12 se puede incrementar rapidamente.
La figura 4 representa la abertura deseada DTHR, la abertura real DTH y la salida de control equivalente Ueq
cuando el vetuculo 10 se acelera. Los puntos a y b de la figura 4 corresponden a los puntos a y b de la figura 3.
Segun se ve en la figura 3, la variacion de velocidad ADTHR de la abertura deseada DTHR es mas grande en el punto a que en el punto b. Ademas, como se representa en la figura 4, la salida de control equivalente Ueq correspondiente al punto a es mas grande que la salida de control equivalente Ueq correspondiente al punto b. Como resultado, en la figura 4, hay poca diferencia entre la abertura deseada DTHR y la abertura real DTH.
Por otra parte, en la region donde el eje de abscisas es negativo, el incremento de la cantidad de adicion x (la salida de control equivalente Ueq[k]) a la relacion de trabajo DUT aumenta con un aumento de la diferencia entre la abertura deseada actual DTHR[k] y la abertura deseada ultima DTHR[k-1]. Por lo tanto, cuando el vetuculo 10 se decelera rapidamente, la reduccion de la relacion de trabajo DUT es comparativamente moderada. Consiguientemente, el par menos ejercido en el motor 18 al tiempo de deceleracion rapida del vetuculo 10 se reduce una cantidad correspondiente a la cantidad de adicion x, por lo que la velocidad de cierre de la valvula de mariposa 16 se baja, dando lugar a que la salida del motor 12 se pueda reducir moderadamente.
La figura 5 representa la abertura deseada DTHR, la abertura real DTH y la salida de control equivalente Ueq
cuando el vetuculo 10 se decelera. Los puntos c y d en la figura 5 corresponden a los puntos c y d en la figura 3.
Segun se ve en la figura 3, la variacion de velocidad ADTHR de la abertura deseada DTHR es menor en el punto d que en el punto c (el valor absoluto de la variacion de velocidad ADTHR es mas grande en el punto d). Ademas, como se representa en la figura 5, la salida de control equivalente Ueq correspondiente al punto d es mas grande que la salida de control equivalente Ueq correspondiente al punto c. Como resultado, en la figura 5, hay poca diferencia entre la abertura deseada DTHR y la abertura real DTH.
<3> Salida de alcance Urch
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La salida de alcance Urch es una salida para retener el valor de funcion de conmutacion a a cero, y se define por la formula siguiente (5):
Urch[k]=(-F/b1) a[k] ...(5)
Esta formula (5) es analoga a la formula (9a) del documento de Patente 1, y aqm se omite su descripcion detallada. <4> Salida de amortiguamiento Udamp
La salida de amortiguamiento Udamp es una salida para evitar que la abertura real DTH rebase la abertura deseada DTHR, y se define por la formula siguiente (6):
Udamp[k]=-Kdamp(a[k]-cr[k-1])/b1 ...(6)
Aqm, Kdamp es un valor de caractenstica de ganancia, y se define por la formula siguiente (7):
Kdamp=T_Kdump1 T_Kdump2 ...(7)
El valor de caractenstica de ganancia T_Kdump1, como se representa en la figura 6, es un valor de caractenstica de ganancia positiva que se amplfa cuando la abertura deseada DTHR de la valvula de mariposa 16 excede de un valor positivo predeterminado s. Dado que el valor de caractenstica de ganancia T_Kdump2 tiene un valor positivo como se describe mas adelante y el valor de caractenstica de ganancia Kdamp se multiplica por -1 (consultese la formula (6)), el valor de caractenstica de ganancia T_Kdump1 se amplfa en la direccion mas cuando se amplfa la abertura de la valvula de mariposa 16, y, como resultado, la salida de amortiguamiento Udamp se amplfa en la direccion menos. Por lo tanto, mediante el uso del valor de caractenstica de ganancia T_Kdump1, es posible evitar el rebasamiento de la aceleracion rapida del vehnculo 10.
Ademas, el valor de caractenstica de ganancia T_Kdump2, como se representa en la figura 7, es un valor de caractenstica de ganancia positiva que se reduce cuando el valor de funcion de conmutacion a esta cerca de cero. Dado que el valor de caractenstica de ganancia T_Kdump1 tiene un valor positivo como se ha descrito anteriormente y el valor de caractenstica de ganancia Kdamp se multiplica por -1, el valor de caractenstica de ganancia T_Kdump2 se amplfa cuando el valor de funcion de conmutacion a tiene un valor lejos de cero, con el resultado de que el valor de la salida de amortiguamiento Udamp se amplfa. Por lo tanto, cuando el valor de funcion de conmutacion a tiene un valor lejos de cero, es decir, cuando la propiedad de robustez es pequena, el valor absoluto de la salida de amortiguamiento Udamp se puede hacer grande, por lo que el valor de funcion de conmutacion a se puede aproximar a la lmea de conmutacion recta, mejorando por ello la propiedad de robustez.
En esta realizacion, almacenando el valor de caractenstica de ganancia T_Kdump1 y el valor de caractenstica de ganancia T_Kdump2 en forma de tabla, es posible calcular rapidamente el valor de caractenstica de ganancia Kdamp.
A proposito, la figura 8 representa un diagrama para comparar la abertura deseada DTHR con la abertura real DTH obtenida utilizando la salida de amortiguamiento Udamp en base a la formula (6) y la abertura real DTH obtenida utilizando las salidas de amortiguamiento Udamp en base a la formula (25) y la formula (27) del documento de Patente 1.
Segun se ve en la figura 8, la abertura real DTH obtenida utilizando la salida de amortiguamiento Udamp en base a la formula (25) en el documento de Patente 1 rebasa la abertura deseada DTHR. Ademas, la abertura real DTH obtenida utilizando la salida de amortiguamiento Udamp en base a la formula (6) anterior realiza una operacion de seguimiento de velocidad mas alta, en comparacion con la abertura real DTH obtenida utilizando la salida de amortiguamiento Udamp en base a la formula (27) del documento de Patente 1.
<5> Salida de compensacion de histeresis Udutgap
(a) Contorno de salida de compensacion de histeresis Udutgap
La salida de compensacion de histeresis Udutgap es una salida obtenida teniendo en cuenta la histeresis en la regulacion de la abertura de la valvula de mariposa 16, y se define por la formula siguiente (8):
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Udutgap[k]={DUTR(DTH[R])-(Ueq[k]+Urch[k]+Udamp[k]J} •Kdut/b1 ...(8)
Aqm, DUTR(DTH[k]) es el valor de la relacion de trabajo DUT necesario para operar la valvula de mariposa 16 segun el valor de la abertura real DTH[k]. Ademas, Kdut incluye un coeficiente KDUTGAPH y un coeficiente KDUT- GAPL, y estos coeficientes KDUTGAPH y KDUTGAPL son funciones de la abertura deseada DTHR, como se representa en las figuras 9A y 9B.
La regulacion de la abertura de la valvula de mariposa 16 por el motor 18 implica una caractenstica de histeresis como se representa en la figura 10. Espedficamente, cuando el punto determinado por la relacion de trabajo DUT y la abertura real DTH esta en una region de histeresis 40, el motor 18 no realiza la regulacion de la abertura. Por ejemplo, en el caso donde la valvula de mariposa 16 esta en su posicion inicial (DTH = 0), la valvula de mariposa 16 empieza a operar en la direccion de apertura al tiempo que la relacion de trabajo DUT de la senal de control Sc enviada desde la UEC 20 al motor 18 es d1 [%]. Por otra parte, en el caso de operar la valvula de mariposa 16 en la direccion de cierre, la valvula de mariposa 16 vuelve a su posicion inicial al tiempo que la relacion de trabajo DUT es d2 [%], que es menor que d1.
Igualmente, en el caso donde la valvula de mariposa 16 se mantiene (se para) con la abertura real DTH en el estado de t1 [grados], la relacion de trabajo DUT debe ser d3 [grados] con el fin de operar la valvula de mariposa 16 en la direccion de apertura. Por otra parte, basta que la relacion de trabajo DUT sea d4 (que es menor que d3) con el fin de operar la valvula de mariposa 16 en la direccion de cierre.
A proposito, los principales factores que se considera que producen dichas caractensticas de histeresis incluyen un factor intrmseco del motor, rozamiento en el sistema mecanico, y energizacion por el muelle de retorno. El factor intrmseco del motor es el valor actual al que el motor empieza a operar, y el valor actual vana dependiendo de factores como las posiciones, formas, materiales y analogos del devanado, el nucleo y analogos. El rozamiento en el sistema mecanico incluye el rozamiento entre el eje del motor y el cojinete, y el rozamiento entre la pluralidad de engranajes en el motor. La energizacion por el muelle de retorno es la energizacion de la valvula de mariposa en la direccion de cierre por el muelle de retorno conectado a la valvula de mariposa.
Ademas, la caractenstica de histeresis representada en la figura 10 aparece cuando la relacion de trabajo DUT [%] se vana de forma fija, y aparece otra caractenstica de histeresis cuando se vana la variacion en la relacion de trabajo DUT.
(b) Determinacion de la salida de compensacion de histeresis Udutgap
La figura 11 representa un diagrama de flujo para determinar la salida de compensacion de histeresis Udutgap[k].
En el paso S11, la UEC 20 calcula una salida Uslbf (Uslbf[k] = Ueq[k] + Urch[k] + Udamp[k]) obtenida por otras salidas que constituyen la relacion de trabajo DUT de la formula anterior (1) distinta de la salida de compensacion de histeresis Udutgap, es decir, la salida de control equivalente Ueq, la salida de alcance Urch y la salida de amortiguamiento Udamp.
En el paso S12, la UEC 20 calcula la diferencia DTGDDTH[k] (DTGDDTH[k] = DTH[k] - DTH[k-1]) entre la abertura real actual DTH[k] y la abertura real ultima DTH[k-1].
En el paso S13, la UEC 20 determina si la compensacion de histeresis es necesaria o no.
En el paso S14, la UEC 20 determina un valor numerico espedfico de la salida de compensacion de histeresis Udutgap.
(c) Metodo de determinacion de la posicion de la valvula de mariposa 16 (paso S13)
Como se ha indicado, en el paso S13, se determina si la compensacion de histeresis es necesaria o no. Espedficamente, como se representa en la figura 12, la UEC 20 preestablece cinco regiones (region 0 a region 5) para la diferencia ETHL[k] [grados] entre la abertura deseada DTHR[k] y la abertura real DTH[k], y detecta que una de las regiones 0 a 5 en la que esta la diferencia actual ETHL, determinando por ello si la compensacion de histeresis es necesaria o no.
Mas espedficamente, en el caso donde la diferencia ETHL no es menos que un umbral positivo C_DUTGAPHH (esta condicion se denomina “region 0”), se considera que el conductor desea una salida muy alta del motor y que la abertura real DTH de la valvula de mariposa 16 pronto saldra de la region de histeresis 40 (figura 10), y, por lo tanto, la UEC 20 no realiza la compensacion de histeresis. A proposito, en base a la caractenstica de histeresis, el umbral C_DUTGAPHH tiene un valor al tiempo de un aumento en la diferencia ETHL y otro valor al tiempo de una
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disminucion de la diferencia ETHL. Espedficamente, el umbral C_DUTGAPHH se pone de manera que sea comparativamente alto durante el tiempo en que la diferencia ETHL aumenta, y el umbral C_DUTGAPHH se pone de manera que sea comparativamente bajo durante el tiempo en que la diferencia ETHL disminuye. La diferencia entre el valor mas alto y el valor mas bajo se representa por C_HYSDTGPH.
En el caso donde la diferencia ETHL es menos que el umbral positivo C_DUTGAPHH y es mayor que un umbral positivo C_DUTGAPHL (0 < C_DUTGAPHL < C_DUTGAPHH) (esta condicion se denomina “region 1 “, excepto con respecto a la excepcion descrita mas adelante), la UEC 20 determina que la salida del motor no se puede obtener debido a la histeresis a pesar de que el conductor desea una aceleracion moderada, y realiza basicamente una compensacion de histeresis tal como aumentar la relacion de trabajo DUT de la senal de control Sc. Se ha de indicar aqrn, sin embargo, que en el caso donde la relacion de trabajo deseada DUTTGTH [%] para la senal de control siguiente Sc es menor que la salida Uslbf (Uslbf = Ueq + Urch + Udamp) obtenida en el paso S11 incluso aunque tal compensacion de histeresis no se realice (este caso pertenece a la “region 0”), la compensacion de histeresis no se realiza.
En el caso donde la diferencia ETHL no es mas que el umbral positivo C_DUTGAPHL y no es menos que un umbral negativo C_DUTGAPLH (esta condicion se denomina “region 2”), la UEC 20 determina que la abertura de la valvula de mariposa 16 no ha cambiado, y no realiza ninguna compensacion de histeresis.
En el caso donde la diferencia ETHL es menor que el umbral negativo C_DUTGAPLH y es mayor que un umbral negativo C_DUTGAPLL (C_DUTGAPLL < C_DuTgAPLH < 0) (esta condicion se denomina “region 3”, excepto con respecto a la excepcion descrita mas adelante), la UEC 20 determina que la salida del motor se ampliana debido a la histeresis a pesar de que el conductor desea una deceleracion moderada, y realiza una compensacion de histeresis tal como reducir la relacion de trabajo DUT de la senal de control Sc. Se ha de indicar aqrn, sin embargo, que en el caso donde la relacion de trabajo deseada siguiente DUTTGTL [%] es menos que la salida Uslbf (Uslbf = Ueq + Urch + Udamp) obtenida en el paso S11 incluso aunque tal compensacion de histeresis no se realice (este caso pertenece a la “region 4”), la compensacion de histeresis no se realiza.
En el caso donde la diferencia ETHL no es mas que el umbral negativo C_DUTGAPLL (esta condicion se denomina “region 4”), la compensacion de histeresis no se realiza. A proposito, en base a la caractenstica de histeresis, el umbral C_DUTGApLL tiene un valor al tiempo de un aumento de la diferencia ETHL y otro valor al tiempo de una disminucion de la diferencia ETHL. Espedficamente, el umbral C_DUTGAPLL se pone de manera que sea comparativamente bajo (ampliado en la direccion menos) durante el tiempo en que la diferencia ETHL aumenta (vana en la direccion menos), y el umbral C_DUTGAPLL se pone de manera que sea comparativamente alto (reducido en la direccion menos) durante el tiempo en que la diferencia ETHL disminuye (vana en la direccion positiva). La diferencia entre el valor mas alto y el valor mas bajo se representa por C_HYSDTGPL.
La figura 13 representa un diagrama de flujo para un proceso en dicho paso S13 (un proceso para determinar las regiones 0 a 5 en la figura 12).
Espedficamente, en el paso S21, la UEC 20 calcula la diferencia ETHL[k] (ETHL[k] = DTHR[k] - DTH[k]) entre la abertura deseada actual DTHR[k] y la abertura real actual DTH[k].
En el paso S22, la UEC 20 determina si la diferencia ETHL[k] es o no mayor que el umbral positivo C_DUTGAPHL (vease la figura 12) que es para determinar si se ha previsto o no un movimiento en la direccion de apertura realizado por la valvula de mariposa 16. En el caso donde la diferencia ETHL[k] es mayor que el umbral C_DUTGAPHL, se introduce el paso S23, mientras que en el caso donde la diferencia ETHL[k] no es mas que el umbral C_DUTGAPHL, se introduce el paso S28.
En el paso S23, la UEC 20 determina si la diferencia ETHL[k] es o no menor que el umbral positivo C_DUTGAPHH que es para determinar si la valvula de mariposa 16 se mueve realmente o no en la direccion de apertura. En el caso donde la diferencia ETHL[k] no es menos que el umbral positivo C_DUTGAPHH, se introduce el paso S24, y la UEC 20 determina que el movimiento en la direccion de apertura realizado por la valvula de mariposa 16 es tan grande que no se necesita compensacion de histeresis, en otros terminos, la diferencia ETHL esta en la region 0 de la figura 12 y no se necesita compensacion de histeresis. Por otra parte, en el caso donde se determina que la diferencia ETHL[k] es menor que el umbral C_DUTGAPHH en el paso S23, se introduce el paso S25.
En el paso S25, la UEC 20 determina una relacion de trabajo deseada DUTTGTH [%] necesaria para mover realmente la valvula de mariposa 16 en la direccion de apertura, segun la abertura deseada DTHR. La relacion de trabajo deseada DUTTGTH se almacena preliminarmente en una memoria (no representada) en base a cada abertura deseada DTHR.
En el paso S26, la UEC 20 determina si la relacion de trabajo deseada DUTTGTH es o no mayor que la salida Uslbf (Uslbf = Ueq + Urch + Udamp) que ha sido determinada en el paso S11. En el caso donde la relacion de trabajo deseada DUTTGTH no es mas que la salida Uslbf, se introduce el paso S24, y la UEC 20 determina que la relacion de trabajo deseada DUTTGTH esta en la region 0 fuera de la region de histeresis 40 y que no se necesita
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compensacion de histeresis. En el caso donde la relacion de trabajo deseada DUTTGTH es mayor que la salida Uslbf, se introduce el paso S27, y la UEC 20 determina que la relacion de trabajo deseada DUTTGTH esta en la region 1 dentro de la region de histeresis 40 y que es necesaria una compensacion de histeresis.
Como se ha indicado, en el caso donde se determina en el paso S22 que la diferencia ETHL[k] no es mas que el umbral C_DUTGAPHL, se introduce el paso S28.
En el paso S28, la UEC 20 determina si la diferencia ETHL[k] es o no mayor que el umbral C_DUTGAPLL, con el fin de determinar si el movimiento en la direccion de cierre realizado por la valvula de mariposa 16 necesita o no una compensacion de histeresis. En el caso donde la diferencia ETHL[k] no es mas que el umbral C_DUTGAPLL, se introduce el paso S29, y la UEC 20 determina que el movimiento en la direccion de cierre realizado por la valvula de mariposa 16 es tan grande que no se necesita ninguna compensacion de histeresis, en otros terminos, la diferencia ETHL esta en la region 4 en la figura 12 y no se necesita compensacion de histeresis. Por otra parte, en el caso donde se determina en el paso S28 que la diferencia ETHL[k] es mayor que el umbral C_DUTGApLL, se introduce el paso S30.
En el paso S30, la UEC 20 determina si la diferencia ETHL es o no menos que el umbral C_DUTGAPLH. En el caso donde la diferencia ETHL no es menos que el umbral C_DUTGAPLH, se introduce el paso S31, y se determina que la situacion actual es la region 2. Donde la diferencia ETHL es menos que el umbral C_DUTGAPLH, se introduce el paso S32.
En el paso S32, la UEC 20 determina una relacion de trabajo deseada DUTTGTL [%] necesaria para mover realmente la valvula de mariposa 16 en la direccion de cierre, segun la abertura deseada DTHR. La relacion de trabajo deseada DUTTGTL se almacena preliminarmente en una memoria (no representada) en base a cada abertura deseada DTHR.
En el paso S33, la UEC 20 determina si la relacion de trabajo deseada DUTTGTL es o no menos que la salida Uslbf (Uslbf = Ueq + Urch + Udamp) que se ha determinado en el paso S11. En el caso donde la relacion de trabajo deseada DUTTGTL no es menos que la salida Uslbf, se introduce el paso S29, y la UEC 20 determina que la relacion de trabajo deseada DUTTGTL esta en la region 4 fuera de la region de histeresis 40 y que no se necesita compensacion de histeresis. Donde la relacion de trabajo deseada DUTTGTL es menos que la salida Uslbf, se introduce el paso S34, y la UEC 20 determina que la relacion de trabajo deseada DUTTGTl esta en la region 3 dentro de la region de histeresis 40 y que es necesaria una compensacion de histeresis.
(d) Metodo de determinacion del valor numerico espedfico de salida de compensacion de histeresis Udutgap[k] (paso S14)
La figura 14 representa un diagrama de flujo para que la UEC 20 determine el valor numerico espedfico de la salida de compensacion de histeresis Udutgap[k].
En el paso S41, la UEC 20 determina la direccion de movimiento de la valvula de mariposa 16. Espedficamente, la UEC 20 determina la direccion de movimiento de la valvula de mariposa 16 detectando si la variacion de velocidad DTGDDRTHR [grados/s] de la abertura deseada DTH es positiva o negativa. O, alternativamente, en consideracion de un error, en lugar de detectar simplemente si la variacion de velocidad DTGDDRTHR es positiva o negativa, la direccion de movimiento de la valvula de mariposa 16 se puede determinar segun que la variacion de velocidad DTGDDRTHR exceda o no de cada uno de un valor positivo predeterminado y un valor negativo predeterminado que se ponen preliminarmente.
En el paso S42, se determina si la variacion de velocidad DTGDDTH [grados/s] de la abertura real DTH es o no mayor que un umbral negativo C_DGTPOUTL [grados/s]. El umbral negativo C_DGTPOUTL es para determinar si es necesaria o no una compensacion de histeresis en el caso de una operacion de cierre de la valvula de mariposa 16.
En el caso donde la variacion de velocidad DTGDDTH es menor que el umbral C_DGTPOUTL, se introduce el paso S43, y la salida de compensacion de histeresis Udutgap[k] se pone a cero. Donde la variacion de velocidad DTGDDTH no es menos que el umbral negativo C_DGTPOUTL, se introduce el paso S44.
En el paso S44, de forma analoga al paso S43, se determina si la variacion de velocidad DTGDDTH de la abertura real DTH es o no mayor que un umbral positivo C_DGTPOUTH. En el caso donde la variacion de velocidad DTGDDTH es mayor que el umbral positivo C_DGTPOUTH, se introduce el paso S43, y la salida de compensacion de histeresis Udutgap[k] se pone a cero. Donde la variacion de velocidad DTGDDTH no es mas que el umbral positivo C_DGTPOUTH, se introduce el paso S45.
En el paso S45, la UEC 20 determina si la diferencia ETHL esta o no en la region 1. En el caso donde la diferencia ETHL esta en la region 1, se introduce el paso S46; por otra parte, donde la diferencia ETHL no esta en la region 1, se introduce el paso S49.
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En el paso S46, la UEC 20 determina si la relacion de trabajo deseada DUTTGTH al tiempo de abrir la valvula de mariposa 16 es o no mayor que la suma Uslbf (Uslbf = Ueq + Urch + Udamp) que se ha calculado en el paso S11. Donde la relacion de trabajo deseada DUTTGTH no es mas que la suma Uslbf, se introduce el paso S43, y la salida de compensacion de histeresis Udutgap se pone a cero. Donde la relacion de trabajo deseada DUTTGTH es mayor que la suma Uslbf, se introduce el paso S47.
En el paso S47, la UEC 20 lee un coeficiente KDUTGAPH de una tabla preestablecida T_KDUTGAPH. El coeficiente KDUTGAPH se incluye en la funcion Kdut antes indicada, y tiene la caractenstica representada en la figura 9A. Espedficamente, el coeficiente KDUTGAPH tiene una caractenstica tal que disminuye con un aumento de la abertura deseada DTHR de la valvula de mariposa 16.
En el paso S48, la UEC 20 calcula una salida de compensacion de histeresis Udutgap utilizando la formula siguiente (9):
Udutgap[k]=KDUTGAPH(DTHR[k])(DUTTGTH[k]-USLBF[k]) ...(9)
En el caso donde se determina en el paso S45 que la diferencia ETHL no esta en la region 1, se determina en el paso S49 si la diferencia ETHL esta o no en la region 3. Donde la diferencia ETHL no esta en la region 3, se introduce el paso S50, en el que Udutgap[k] se pone a cero. Donde la diferencia ETHL esta en la region 3, se introduce el paso S51.
En el paso S51, la UEC 20 determina si la relacion de trabajo deseada DUTTGTL es o no menor que la suma Uslbf (Uslbf = Ueq + Urch + Udamp) que se ha calculado en el paso S11. En el caso donde la relacion de trabajo deseada DUTTGTH no es menor que la suma Uslbf, se introduce el paso S50, en el que la salida de compensacion de histeresis Udutgap se pone a cero. Donde la relacion de trabajo deseada DUTTGTh es menor que la suma Uslbf, se introduce el paso S52.
En el paso S52, la UEC 20 lee un coeficiente KDUTGAPL de una tabla preestablecida. El coeficiente KDUTGAPL se incluye en dicha funcion Kdut, y tiene una caractenstica representada en la figura 9B. Espedficamente, el coeficiente KDUTGAPL tiene la caractenstica de que disminuye con una disminucion del blanco DTHR de la valvula de mariposa 16. A proposito, se ha de indicar que, en la figura 9B, el sentido positivo/negativo del eje de abscisas esta invertido.
En el paso S53, la UEC 20 calcula la salida de compensacion de histeresis Udutgap utilizando la formula siguiente (10):
Udutgap[k]=KDUTGAPL(DTHR[k])-(DUTTGTL[k]-USLBF[k]) ...(10)
5. Efectos de la presente realizacion
Como se ha descrito anteriormente, en el controlador de salida de motor 11 segun esta realizacion, al generar la senal de control Sc, la UEC 20 reduce la salida de amortiguamiento Udamp cuando el valor de funcion de conmutacion a en el modo de control de deslizamiento es proximo a cero.
En la realizacion anterior, la salida de amortiguamiento Udamp se reduce cuando el valor de funcion de conmutacion a es proximo a cero, y, como resultado, la influencia de la salida de amortiguamiento Udamp en la salida del motor 18 se reduce. En general, cuando el valor de funcion de conmutacion a esta cerca de cero, la abertura real DTH converge manteniendo al mismo tiempo la propiedad de robustez de la abertura deseada DTHR. En este caso, la posibilidad de que la abertura real dTh rebase la abertura deseada DTHR es baja, mientras que se requiere un rendimiento de respuesta alto para la aceleracion o deceleracion siguiente. Por lo tanto, segun esta realizacion, un rendimiento de respuesta alto con respecto al control de la abertura real DTH de la valvula de mariposa 16 se puede realizar en estos casos.
Ademas, en esta realizacion, la UEC 20 incrementa la salida de amortiguamiento Udamp segun un aumento de la variacion a[k] - a[k-1] del valor de funcion de conmutacion a por unidad de tiempo.
En general, la variacion en el valor de funcion de conmutacion a vana dependiendo de la aceleracion de la valvula de mariposa 16. Ademas, donde la aceleracion es grande, la abertura real DTH de la valvula de mariposa 16 es propensa a exceder (propensa a rebasar) la abertura deseada DTHR. Por lo tanto, incrementando la salida de amortiguamiento Udamp segun un aumento de la variacion del valor de funcion de conmutacion a por unidad de tiempo, es mas facil restringir dicho rebasamiento. En particular, en el caso de la configuracion en la que la salida de amortiguamiento Udamp se reduce cuando el valor de funcion de conmutacion a esta cerca de cero como se ha indicado, es posible evitar que el rebasamiento tenga lugar cuando la variacion del valor de funcion de conmutacion
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a por unidad de tiempo sea grande, incluso aunque el valor de funcion de conmutacion a este cerca de cero.
6. Aplicacion de la presente invencion
A proposito, la presente invencion no se limita a la realizacion antes descrita, y se puede adoptar naturalmente varias configuraciones en base al contenido de la presente memoria descriptiva. Por ejemplo, se pueden adoptar las configuraciones descritas en (1) a (5) siguientes.
(1) Vetnculo
Aunque el vetnculo 10 era una motocicleta en la realizacion antes descrita, esto no es limitativo. Por ejemplo, el vetnculo puede ser un vetnculo de cuatro ruedas.
(2) Medio de entrada de abertura deseada
Aunque la empunadura de acelerador 22 se ha usado como un medio para introducir la abertura deseada DTHR en la realizacion antes descrita, esto no es limitativo. Por ejemplo, tambien se puede usar un pedal acelerador como el medio de entrada.
Ademas, aunque la empunadura de acelerador 22 y el potenciometro 24 se han descrito como elementos separados en la realizacion antes descrita, puede ser de forma integral.
(3) Metodo de control
Aunque un control de modo de deslizamiento se ha usado como un metodo de control en la realizacion antes descrita, esto no es limitativo. Por ejemplo, tambien se puede usar un control robusto no lineal distinto del modo de control de deslizamiento o un control robusto lineal.
En la realizacion anterior, el valor de caractenstica de ganancia Kdamp en la formula (4) que sirve para calcular la salida de amortiguamiento Udutgap se ha definido por la formula siguiente (5):
Kdamp=T_Kdump1T_Kdump2 ...(5)
Sin embargo, el valor de caractenstica de ganancia Kdamp puede definirse utilizando solamente el valor de caractenstica de ganancia T_Kdump1 o solamente la caractenstica de ganancia T_Kdump2.
Ademas, tambien se puede adoptar una configuracion en la que el valor de caractenstica de ganancia Kdamp no se usa en la formula (4).
Ademas, el uso de la variacion de la desviacion e por unidad de tiempo, “e(k) - e(k-1)” en lugar de la variacion en el valor de funcion de conmutacion a por unidad de tiempo, “a(k) - a(k-1)” en la formula anterior (4) tambien puede producir un efecto similar.
(4) Senal de control
Aunque la salida del motor 18 se ha controlado utilizando la relacion de trabajo DUT de la senal de control Sc, la salida del motor 18 se puede variar tambien modificando otra caractenstica de salida distinta de la relacion de trabajo. Por ejemplo, la salida del motor 18 tambien se puede variar variando el numero de pulsos, la amplitud o la frecuencia de la senal de control Sc.
(5) Abertura de la valvula de mariposa
Aunque la cantidad de desviacion de abertura DTH, es decir, una cantidad indicativa de la relacion entre la abertura por defecto THDEF de la valvula de mariposa 16 y la abertura TH que representa la posicion absoluta de la valvula de mariposa 16 (DTH = TH - THDEF) se ha usado como una indicacion de la abertura real de la valvula de mariposa 16, tambien se puede usar la abertura TH.
La invencion se refiere a un controlador de cantidad de accionamiento en el que es posible reducir el retardo de respuesta en el control de la cantidad de accionamiento de un sistema controlado tal como control de la abertura de una valvula de mariposa.
Una UEC 20 en un vetnculo 10 reduce una salida de amortiguamiento Udamp cuando la desviacion e entre la abertura deseada DTHR de la valvula de mariposa 16 y la abertura real DTH esta cerca de cero o cuando un valor de funcion de conmutacion a esta cerca de cero. Esto hace posible reducir la salida de amortiguamiento Udamp
inmediatamente despues del inicio, o inmediatamente antes del final, del control de la abertura de la valvula de mariposa 16 cuando la desviacion e o el valor de funcion de conmutacion a esta cerca de cero, y realizar un rendimiento de respuesta alto con respecto al control de la abertura real DTH de la valvula de mariposa 16.

Claims (1)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. Un controlador de cantidad de accionamiento (11) para controlar una abertura de una valvula de mariposa (16) de un motor de combustion interna en base a un control de modo de deslizamiento por medio de una salida de un motor (18), incluyendo:
    - un medio de entrada de abertura deseada (22) para introducir una abertura deseada (DTHR) para dicha valvula de mariposa (16); y
    - un medio de control (20) para transmitir a dicho motor (18) una senal de control (Sc) para controlar la salida de dicho motor (18) con una caractenstica de salida segun dicha abertura deseada,
    donde dicho medio de control (20):
    anade a dicha senal de control (Sc) una salida de amortiguamiento (Udamp) para suprimir un rebasamiento de una abertura real (DTH) con relacion a dicha abertura deseada (DTHR) para dicha valvula de mariposa (16) al tiempo de generar dicha senal de control (Sc),
    incrementa dicha salida de amortiguamiento (Udamp) segun un aumento de la variacion en dicha desviacion (e) por unidad de tiempo y segun un aumento de la variacion de un valor de funcion de conmutacion (a) en control de modo de deslizamiento por unidad de tiempo cuando el valor de la funcion de conmutacion (a) tiene un valor alejado de cero; y
    reduce dicha salida de amortiguamiento (Udamp) cuando una desviacion (e) entre dicha abertura deseada (DTHR) para dicha valvula de mariposa (16) y dicha abertura real (DTH) esta cerca de cero y cuando un valor de la funcion de conmutacion (6) esta cerca de cero,
    donde la salida de amortiguamiento Udamp se define por la formula siguiente:
    Udamp[k]=Kdamp • (c[k]-c[k-1])/b1
    donde a[k] y a[k-1] son los valores de funcion de conmutacion presente y previo, respectivamente, b1 es un parametro de modelo, y Kdamp es un valor de caractenstica de ganancia definido por la formula siguiente:
    Kdamp=T_Kdump1 • T_Kdump2
    donde un valor de caractenstica de ganancia T_dump1 de la abertura deseada (DTHR) es un valor de caractenstica de ganancia positiva que se amplfa cuando la abertura deseada (DTHR) de la valvula de mariposa (16) excede de un valor positivo predeterminado (s), de tal manera que cuando el valor de caractenstica de ganancia Kdamp se multiplique por -1, el valor de caractenstica de ganancia T_Kdump1 se incremente en la direccion mas cuando la abertura de la valvula de mariposa (16) se incrementa, y la salida de amortiguamiento (Udamp) se incrementa en la direccion menos con el fin de evitar el rebasamiento a la aceleracion rapida del vehuculo (10); y
    donde el valor de caractenstica de ganancia T_Kdump2 del valor de funcion de conmutacion (a) es un valor de caractenstica de ganancia positiva que se reduce cuando el valor de funcion de conmutacion (a) esta cerca de cero, y el valor de caractenstica de ganancia T_Kdump2, cuando se multiplica por -1, se incrementa cuando el valor de funcion de conmutacion (a) tiene un valor lejos de cero, de tal manera que el valor de la salida de amortiguamiento Udamp se incremente, por lo que el valor de funcion de conmutacion (a) se aproxima a la lmea de conmutacion recta, mejorando por ello la propiedad de robustez, donde el valor de caractenstica de ganancia T_Kdump1 y el valor de caractenstica de ganancia T_Kdump2 se almacenan en forma de tabla.
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