專(zhuān)利名稱(chēng)：：控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種控制裝置，其用于控制具有滯后和死區(qū)等非線(xiàn)性特性的機(jī)械設(shè)備。
背景技術(shù)：
：迄今已知的這種控制裝置，在日本特開(kāi)2001-132482號(hào)公報(bào)中已有記載。該控制裝置用于控制作為機(jī)械設(shè)備的可變凸輪相位機(jī)構(gòu)。該可變凸輪相位機(jī)構(gòu)可自由地變更內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣凸輪對(duì)曲軸的相位(以下稱(chēng)為“凸輪相位”)，是通過(guò)來(lái)自機(jī)油泵的供給油壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的油壓驅(qū)動(dòng)式可變凸輪相位機(jī)構(gòu)。此外，控制裝置具有曲軸角傳感器和凸輪角傳感器，其分別檢測(cè)相當(dāng)于曲軸和進(jìn)氣凸輪的角度位置的信號(hào)；以及控制器，其用于輸入這些傳感器的檢測(cè)信號(hào)。在該控制器中，根據(jù)曲軸角傳感器和凸輪角傳感器的檢測(cè)信號(hào)，計(jì)算出實(shí)際的凸輪相位，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，計(jì)算出目標(biāo)凸輪相位，同時(shí)，通過(guò)滑動(dòng)模式控制算法，計(jì)算出對(duì)可變凸輪相位機(jī)構(gòu)的控制輸入，從而，控制凸輪相位，使其收斂到目標(biāo)凸輪相位。在上述油壓式可變凸輪相位機(jī)構(gòu)的情況下，其摩擦較大，滯后和死區(qū)等非線(xiàn)性特性較強(qiáng)，這些一般已為大家所知。對(duì)此，根據(jù)日本特開(kāi)2001-132482號(hào)公報(bào)的控制裝置，由于根據(jù)滑動(dòng)模式控制算法計(jì)算控制輸入，因此，在對(duì)具有較強(qiáng)的非線(xiàn)性特性的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制，即對(duì)油壓驅(qū)動(dòng)式可變凸輪相位機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的情況下，因?yàn)樵搹?qiáng)非線(xiàn)性特性，就不能通過(guò)控制輸入以微小的變化程度控制凸輪相位，存在著因控制分辨率低，而使控制精度較低的這一問(wèn)題。作為可解決上述控制裝置的問(wèn)題點(diǎn)的控制裝置，本專(zhuān)利申請(qǐng)人已經(jīng)提案過(guò)日本特開(kāi)2005-63177號(hào)公報(bào)中所述的控制裝置。該控制裝置用于控制電磁驅(qū)動(dòng)式可變凸輪相位機(jī)構(gòu)，其具有二自由度滑動(dòng)模式控制器和DSM控制器。在該二自由度滑動(dòng)模式控制器中，通過(guò)目標(biāo)值濾波器型二自由度滑動(dòng)模式控制算法，計(jì)算出用于使凸輪相位收斂到目標(biāo)凸輪相位的控制值。此外，在DSM控制器中，通過(guò)應(yīng)用了Δ∑調(diào)制算法的算法，對(duì)計(jì)算出的控制值進(jìn)行調(diào)制，由此，就可以計(jì)算出對(duì)可變凸輪相位機(jī)構(gòu)的控制輸入，使其以預(yù)定值為中心，以預(yù)定振幅頻繁地循環(huán)翻轉(zhuǎn)。其結(jié)果，即使在對(duì)具有強(qiáng)非線(xiàn)性特性的可變凸輪相位機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的情況下，通過(guò)頻繁地循環(huán)翻轉(zhuǎn)的控制輸入，可以一邊補(bǔ)償非線(xiàn)性特性，一邊以微小的變化程度控制凸輪相位，可以提高控制的分辨率。可變凸輪相位機(jī)構(gòu)具有這樣的性質(zhì)，伴隨內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的變化，其非線(xiàn)性特性也會(huì)變化，特別地，當(dāng)變更凸輪相位時(shí)，由于在受到凸輪反作用力或鏈輪變動(dòng)(亦即，鏈帶速度變動(dòng)或曲軸角速度變動(dòng))的影響，其非線(xiàn)性特性容易發(fā)生變化。例如，當(dāng)凸輪反作用力或鏈輪變動(dòng)變大時(shí)，由于凸輪反作用力或鏈輪變動(dòng)本身成為凸輪相位的變更力，其非線(xiàn)性特性大多會(huì)發(fā)生變化，使得在變更凸輪相位時(shí)凸輪相位對(duì)控制輸入的敏感度變高。從而，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的燃燒狀態(tài)變得不穩(wěn)定時(shí)，由于發(fā)生凸輪反作用力的變化或鏈輪變動(dòng)，使凸輪相位對(duì)可變凸輪相位機(jī)構(gòu)中的控制輸入的敏感度發(fā)生變化。此外，在油壓驅(qū)動(dòng)式可變凸輪相位機(jī)構(gòu)中，當(dāng)從以?xún)?nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩作為動(dòng)力源的油壓泵供給油壓情況下，如果使內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速變動(dòng)，則由于供給可變凸輪相位機(jī)構(gòu)的油壓發(fā)生變化，凸輪相位對(duì)控制輸入的敏感度或控制輸入的頻率穩(wěn)定性發(fā)生變化，非線(xiàn)性特性也發(fā)生變化。在需要補(bǔ)償如上那樣的可變凸輪相位機(jī)構(gòu)的非線(xiàn)性特性變化的情況下，根據(jù)特開(kāi)2005-63177號(hào)的控制裝置，在非線(xiàn)性特性變化較大的條件下，通過(guò)將控制輸入振幅設(shè)定為更大的值，就能夠補(bǔ)償非線(xiàn)性特性的變化。但是，在這樣的情況下，在控制量對(duì)控制輸入的敏感度降低的條件下，特別地，在頻率敏感度降低的條件下，更加詳細(xì)地，在高頻截止性降低的條件下，由于控制輸入的翻轉(zhuǎn)狀態(tài)成為噪音反映到作為控制量的凸輪相位中，因此，存在著控制的分辨率反而降低，使控制精度降低的可能性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為解決上述課題而提出的，其目的在于提供一種控制裝置，即使機(jī)械設(shè)備的非線(xiàn)性特性較強(qiáng)并且發(fā)生變化，同時(shí)，控制量對(duì)控制輸入的敏感度發(fā)生變化的情況下，也可以確保高水平的控制分辨率，可以確保高控制精度。為達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第1方式，提供一種通過(guò)控制輸入控制機(jī)械設(shè)備的控制裝置。該控制裝置的特征在于，具有控制量檢測(cè)裝置，其用于檢測(cè)控制量；目標(biāo)值設(shè)定裝置，其用于設(shè)定控制量的目標(biāo)值；控制值計(jì)算裝置，其根據(jù)預(yù)定的控制算法計(jì)算出用于控制被檢測(cè)出的控制量而使其成為被設(shè)定的目標(biāo)值的控制值；以及控制輸入計(jì)算裝置，其通過(guò)按應(yīng)用了預(yù)定的調(diào)制算法的算法對(duì)計(jì)算出的控制值進(jìn)行調(diào)制，來(lái)計(jì)算出控制輸入?？刂戚斎胗?jì)算裝置具有振幅設(shè)定裝置，該振幅設(shè)定裝置根據(jù)表示機(jī)械設(shè)備狀態(tài)的參數(shù)，設(shè)定控制輸入的振幅。根據(jù)該控制裝置，由于根據(jù)預(yù)定的控制算法計(jì)算出用于控制被檢測(cè)出的控制量使其成為被設(shè)定的目標(biāo)值的控制值，并按應(yīng)用了預(yù)定的調(diào)制算法的算法對(duì)計(jì)算出的控制值進(jìn)行調(diào)制，由此計(jì)算出控制輸入，因此，根據(jù)調(diào)制后的控制輸入，即使在機(jī)械設(shè)備具有較強(qiáng)的非線(xiàn)性特性的情況下，也可以補(bǔ)償該非線(xiàn)性特性。加之，由于控制輸入的振幅根據(jù)表示機(jī)械設(shè)備狀態(tài)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，因此，即使在控制量對(duì)機(jī)械設(shè)備的非線(xiàn)性特性和控制輸入的敏感度根據(jù)機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)變化而變化的情況下，也可以根據(jù)這樣的非線(xiàn)性特性和敏感度的變化程度，恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定控制輸入的振幅，根據(jù)上述，即使在機(jī)械設(shè)備的非線(xiàn)性特性較強(qiáng)并且發(fā)生變化，同時(shí)，控制量對(duì)控制輸入的敏感度發(fā)生變化的情況下，也可以確保高水平的控制分辨率，可以確保高的控制精度(并且，在本說(shuō)明書(shū)中的“控制值的計(jì)算”和“控制輸入的計(jì)算”等的“計(jì)算”，并不僅限于通過(guò)程序進(jìn)行運(yùn)算，也包含通過(guò)硬件生成表示它們的電信號(hào))。此外，為達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第2方式，提供一種控制裝置，其通過(guò)可變凸輪相位機(jī)構(gòu)，控制內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪中的至少一方對(duì)曲軸的凸輪相位。該控制裝置的特征在于，具有凸輪相位檢測(cè)裝置，其用于檢測(cè)凸輪相位；目標(biāo)凸輪相位設(shè)定裝置，其用于設(shè)定凸輪相位的目標(biāo)凸輪相位；控制值計(jì)算裝置，其根據(jù)預(yù)定的控制算法，計(jì)算出用于控制被檢測(cè)出的凸輪相位使其變?yōu)楸辉O(shè)定的目標(biāo)凸輪相位的控制值；以及控制輸入計(jì)算裝置，其通過(guò)按應(yīng)用了預(yù)定的調(diào)制算法的算法對(duì)計(jì)算出的控制值進(jìn)行調(diào)制，計(jì)算出向可變凸輪相位機(jī)構(gòu)的控制輸入。控制輸入計(jì)算裝置具有振幅設(shè)定裝置，該振幅設(shè)定裝置根據(jù)表示內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的參數(shù)，設(shè)定控制輸入的振幅。如上所述，可變凸輪相位機(jī)構(gòu)的非線(xiàn)性特性較強(qiáng)，同時(shí)，凸輪相位對(duì)該非線(xiàn)性特性和控制輸入的敏感度，隨內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速等內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而變化。例如，在變更凸輪相位時(shí)，當(dāng)伴隨內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的變化，產(chǎn)生凸輪反作用力的變化或鏈輪變動(dòng)時(shí)，凸輪相位對(duì)控制輸入的敏感度發(fā)生變化。對(duì)此，根據(jù)第2方式的控制裝置，由于根據(jù)預(yù)定的控制算法計(jì)算出用于控制凸輪相位使其變?yōu)槟繕?biāo)凸輪相位的控制值，并按應(yīng)用了預(yù)定的調(diào)制算法的算法對(duì)控制值進(jìn)行調(diào)制，從而計(jì)算出向可變凸輪相位機(jī)構(gòu)的控制輸入，因此，可以補(bǔ)償可變凸輪相位機(jī)構(gòu)的強(qiáng)的非線(xiàn)性特性。加之，由于控制輸入的振幅根據(jù)表示內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，因此，即使在伴隨內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的變化，凸輪相位對(duì)非線(xiàn)性特性和控制輸入的敏感度發(fā)生變化時(shí)，也可以根據(jù)這樣的非線(xiàn)性特性和敏感度的變化程度，恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定控制輸入的振幅。根據(jù)上述，在通過(guò)可變凸輪相位機(jī)構(gòu)控制凸輪相位的情況下，也可以確保高水平的控制分辨率，可以確保高的控制精度(并且，在本說(shuō)明書(shū)中的“凸輪相位檢測(cè)”，并不僅限于通過(guò)傳感器直接檢測(cè)凸輪相位，也包含計(jì)算或估計(jì))。優(yōu)選在第2方式的控制裝置中，內(nèi)燃機(jī)具有可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)，該可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)用于變更氣門(mén)升程，該氣門(mén)為進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)中的一方，并由控制凸輪相位的進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪中的至少一方驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行開(kāi)閉，振幅設(shè)定裝置進(jìn)一步根據(jù)氣門(mén)升程設(shè)定控制輸入的振幅。一般地，在通過(guò)可變凸輪相位機(jī)構(gòu)，控制進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪中的至少一方的氣門(mén)的凸輪相位的情況下，當(dāng)通過(guò)可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)變更該氣門(mén)升程時(shí)，通過(guò)其影響，在可變凸輪相位機(jī)構(gòu)中，凸輪相位對(duì)控制輸入的敏感度發(fā)生變化。與此相對(duì)，根據(jù)第2方式的控制裝置的最佳方式，由于控制輸入的振幅進(jìn)一步根據(jù)氣門(mén)升程來(lái)設(shè)定，因此，即使通過(guò)可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)進(jìn)一步變更氣門(mén)升程時(shí)，也可以根據(jù)伴隨它的凸輪相位對(duì)控制輸入的敏感度的變化程度，恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定控制輸入的振幅。其結(jié)果，可以使控制分辨率進(jìn)一步提高，可以使控制精度進(jìn)一步提高。優(yōu)選在上述控制裝置中，控制輸入計(jì)算裝置還具有中心值設(shè)定裝置，該中心值設(shè)定裝置根據(jù)控制值，設(shè)定成為控制輸入的振幅中心的中心值。如上述的控制裝置，在通過(guò)對(duì)控制值進(jìn)行調(diào)制，計(jì)算出控制輸入的情況下，當(dāng)在控制中預(yù)想的控制值的變動(dòng)幅度較大時(shí)，亦即當(dāng)控制值的可取值的最大值和最小值的差較大時(shí)，就必須將控制輸入的振幅設(shè)定成能覆蓋控制值的變動(dòng)幅度那樣的較大的值。當(dāng)在這樣情況下，如上所述，在控制量或凸輪相位對(duì)控制輸入的敏感度降低的條件下，由于控制輸入的翻轉(zhuǎn)狀態(tài)以噪音反映到控制量或凸輪相位中，從而存在著使控制的分辨率降低，使控制精度降低的可能性。與此相對(duì)，根據(jù)該控制裝置，由于成為控制輸入的振幅中心的中心值根據(jù)控制值進(jìn)行設(shè)定，因此，即使在控制中的控制值的變化幅度較大的情況下，只要將控制輸入作為在該控制定時(shí)覆蓋控制值的那樣的值，被計(jì)算出即可，由此，就可以將控制輸入的振幅，設(shè)定為比覆蓋控制值的變動(dòng)幅度的整體時(shí)小的值。其結(jié)果，在第1方式的控制裝置中，在機(jī)械設(shè)備的非線(xiàn)性特性較強(qiáng)并且發(fā)生變化，同時(shí)，控制量對(duì)控制輸入的敏感度發(fā)生變化的情況下，即使控制中的控制值的變動(dòng)幅度較大時(shí)，也可以確保高水平的控制分辨率，可以確保高的控制精度。此外，在第2方式的控制裝置中，在可變凸輪相位機(jī)構(gòu)的非線(xiàn)性特性較強(qiáng)，同時(shí)，凸輪相位對(duì)控制輸入的敏感度也發(fā)生變化的情況下，即使控制值的變動(dòng)幅度較大時(shí)，也可以確保高水平的控制分辨率，可以確保高的控制精度。在上述控制裝置中，優(yōu)選預(yù)定的調(diào)制算法是Δ∑調(diào)制算法、∑Δ調(diào)制算法以及Δ調(diào)制算法中的任意一種。根據(jù)該控制裝置的最佳方式，通過(guò)按應(yīng)用了Δ∑調(diào)制算法、∑Δ調(diào)制算法以及Δ調(diào)制算法中的任意一個(gè)的算法，對(duì)控制值進(jìn)行調(diào)制，來(lái)計(jì)算出控制輸入。在此情況下，Δ∑調(diào)制算法、∑Δ調(diào)制算法以及Δ調(diào)制算法中的任意一個(gè)都具有這樣的特性輸入到這些調(diào)制算法中的值越接近值0，由這些調(diào)制算法算出的值的翻轉(zhuǎn)頻率就變得越高。另一方面，在第1方式的控制裝置中，由于控制值是對(duì)控制量進(jìn)行控制使其成為目標(biāo)值的值，因此，控制量越接近目標(biāo)值，其變化也就越小。此外，在第2方式的控制裝置中，由于控制值是控制凸輪相位使其成為目標(biāo)凸輪相位的值，因此，凸輪相位越接近目標(biāo)凸輪相位，其變化也就越小。從而，在應(yīng)用了Δ∑調(diào)制算法、∑Δ調(diào)制算法以及Δ調(diào)制算法中的任意一個(gè)的調(diào)制算法中，當(dāng)控制值不再變化時(shí)，通過(guò)將輸入到Δ∑調(diào)制算法、∑Δ調(diào)制算法以及Δ調(diào)制算法中的任意一個(gè)中的值，設(shè)定為使其接近值0，在第1方式的控制裝置中，控制量越接近目標(biāo)值，在第2方式的控制裝置中，凸輪相位越接近目標(biāo)凸輪相位，可以計(jì)算出控制輸入，使其翻轉(zhuǎn)頻率變得越高。其結(jié)果，與通過(guò)利用翻轉(zhuǎn)頻率一定的PWM或高頻脈動(dòng)(Dither)調(diào)制計(jì)算出控制輸入的情況相比，在第1方式的控制裝置中，可以提高控制量向目標(biāo)值的收斂性，在第2方式的控制裝置中，可以提高凸輪相位向目標(biāo)凸輪相位的收斂性。圖1是表示應(yīng)用本發(fā)明的第1實(shí)施方式的控制裝置的內(nèi)燃機(jī)的概略結(jié)構(gòu)的模式圖。圖2是模式地表示控制裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖3是表示內(nèi)燃機(jī)的可變式進(jìn)氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和排氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖4是表示可變式進(jìn)氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖5A和圖5B是分別表示升程調(diào)節(jié)器的短臂處于最大升程位置的狀態(tài)(圖5A)和處于最小升程位置的狀態(tài)(圖5B)的圖。圖6A和圖6B是分別表示可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)的下連桿處于最大升程位置時(shí)的進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)啟狀態(tài)(圖6A)和處于最小升程位置時(shí)的進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)啟狀態(tài)(圖6B)的圖。圖7是分別表示可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)的下連桿處于最大升程位置時(shí)的進(jìn)氣門(mén)的氣門(mén)升程曲線(xiàn)(實(shí)線(xiàn))，以及處于最小升程位置時(shí)的氣門(mén)升程曲線(xiàn)(雙點(diǎn)劃線(xiàn))的圖。圖8是模式表示可變凸輪相位機(jī)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖9是分別表示通過(guò)可變凸輪相位機(jī)構(gòu)，凸輪相位被設(shè)定在最大滯后角值時(shí)的進(jìn)氣門(mén)的氣門(mén)升程曲線(xiàn)(實(shí)線(xiàn))，以及凸輪相位被設(shè)定在最大提前角值時(shí)的進(jìn)氣門(mén)的氣門(mén)升程曲線(xiàn)(雙點(diǎn)劃線(xiàn))的圖。圖10是表示控制裝置的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。圖11是表示非線(xiàn)性濾波器的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。圖12是表示凸輪相位控制程序(routine)的流程圖。圖13是表示用于計(jì)算目標(biāo)凸輪相位的映射(map)值Cain_cmd_map的映射圖(map)的一例的圖。圖14是表示計(jì)算控制輸入U(xiǎn)cain的計(jì)算程序的流程圖。圖15是表示用于計(jì)算振幅設(shè)定值R和閾值Ducain_LMT的高升程和滯后角區(qū)用值R_tbl1、Ducain_LMT_tbl1的圖表(table)的一例的圖。圖16是表示用于計(jì)算振幅設(shè)定值R和閾值Ducain_LMT的高升程和非滯后角區(qū)用值R_tbl2、Ducain_LMT_tbl2的圖表的一例的圖。圖17是表示用于計(jì)算振幅設(shè)定值R和閾值Ducain_LMT的低升程和滯后角區(qū)用值R_tbl3，Ducain_LMT_tbl3的圖表的一例的圖。圖18是表示用于計(jì)算振幅設(shè)定值R和閾值Ducain_LMT的低升程和提前角區(qū)用值R_tbl4，Ducain_LMT_tbl4的圖表的一例的圖。圖19是表示用于計(jì)算校正系數(shù)Kducain的映射圖的一例的圖。圖20是表示凸輪相位的控制結(jié)果的一例的正時(shí)圖表(timingchart)。圖21是表示有意識(shí)地使控制輸入U(xiǎn)cain變化時(shí)的控制結(jié)果例的正時(shí)圖表。圖22是表示第2實(shí)施方式的控制裝置的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。圖23是表示第3實(shí)施方式的控制裝置的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。具體實(shí)施例方式以下，一邊參考附圖，一邊對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)控制裝置進(jìn)行說(shuō)明。如圖2所示，該控制裝置1具有ECU2，該ECU2如后所述，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)(以下稱(chēng)為“發(fā)動(dòng)機(jī)”)3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，執(zhí)行凸輪相位控制等的各種控制程序。如圖1和圖3所示，發(fā)動(dòng)機(jī)3是具有4組氣缸3a和活塞3b(只圖示1組)的直列4缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，其安裝在未圖示的車(chē)輛上。發(fā)動(dòng)機(jī)3具有進(jìn)氣門(mén)4和排氣門(mén)7，它們?cè)O(shè)置在每一個(gè)氣缸3a上，分別對(duì)進(jìn)氣通道和排氣通道進(jìn)行開(kāi)閉；進(jìn)氣凸輪軸5和進(jìn)氣凸輪6，用于驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門(mén)4；可變式進(jìn)氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40，其驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門(mén)4進(jìn)行開(kāi)閉；排氣凸輪軸8和排氣凸輪9，用于驅(qū)動(dòng)排氣門(mén)7；排氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)30，其驅(qū)動(dòng)排氣門(mén)7進(jìn)行開(kāi)閉；燃料噴射閥10；以及火花塞13(參考圖2)等。進(jìn)氣門(mén)4的氣門(mén)桿4a滑動(dòng)自由地配合在氣門(mén)導(dǎo)管4b上，該氣門(mén)導(dǎo)管4b固定在氣缸蓋3c上。進(jìn)而，如圖4所示，進(jìn)氣門(mén)4還具有上下彈簧座4c、4d；以及設(shè)置在它們之間的氣門(mén)彈簧4e。通過(guò)該氣門(mén)彈簧4e，向關(guān)閉氣門(mén)的方向賦予勢(shì)能。此外，進(jìn)氣凸輪軸5和排氣凸輪軸8分別通過(guò)未圖示的保持架，轉(zhuǎn)動(dòng)自由地安裝在氣缸蓋3c上。在該進(jìn)氣凸輪軸5的一個(gè)端部上，同軸配置有進(jìn)氣鏈輪(未圖示)，并設(shè)置成可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。該進(jìn)氣鏈輪通過(guò)未圖示的正時(shí)鏈條，連接到曲軸3d，通過(guò)后述的可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70，連接到進(jìn)氣凸輪軸5。通過(guò)以上結(jié)構(gòu)，每當(dāng)曲軸3d轉(zhuǎn)動(dòng)2周，進(jìn)氣凸輪軸5便轉(zhuǎn)動(dòng)1周。此外，對(duì)每個(gè)氣缸3a，設(shè)置進(jìn)氣凸輪6，其設(shè)置在進(jìn)氣凸輪軸5上，以使其與進(jìn)氣凸輪軸5一體轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)而，可變式進(jìn)氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40伴隨進(jìn)氣凸輪軸5的轉(zhuǎn)動(dòng)，在驅(qū)動(dòng)各氣缸3a的進(jìn)氣門(mén)4進(jìn)行開(kāi)閉的同時(shí)，可無(wú)級(jí)變更進(jìn)氣門(mén)4的升程和氣門(mén)正時(shí)，關(guān)于其詳細(xì)情況，以后敘述。并且，在本實(shí)施方式中，“進(jìn)氣門(mén)4的升程(以下稱(chēng)為‘氣門(mén)升程’)”就表示進(jìn)氣門(mén)4的最大揚(yáng)程。另一方面，排氣門(mén)7的氣門(mén)桿7a滑動(dòng)自由地配合在氣門(mén)導(dǎo)管7b上，該氣門(mén)導(dǎo)管7b固定在氣缸蓋3c上。進(jìn)而，排氣門(mén)7還具有上下彈簧座7c、7d；以及設(shè)置在它們之間的氣門(mén)彈簧7e。通過(guò)該氣門(mén)彈簧7e，向關(guān)閉氣門(mén)的方向賦予勢(shì)能。此外，排氣凸輪軸8具有與其一體的排氣鏈輪(未圖示)，通過(guò)該排氣鏈輪和未圖示的正時(shí)鏈條，連接到曲軸3d，從而，每當(dāng)曲軸3d轉(zhuǎn)動(dòng)2周，則排氣凸輪軸8轉(zhuǎn)動(dòng)1周。進(jìn)而，對(duì)每個(gè)氣缸3a，在排氣凸輪軸8上將排氣凸輪9設(shè)置成可以與排氣凸輪軸8一體轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)而，排氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)30具有搖臂31，通過(guò)使該搖臂31伴隨排氣凸輪9的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，一邊抵抗氣門(mén)彈簧7e的彈力，一邊驅(qū)動(dòng)排氣門(mén)7進(jìn)行開(kāi)閉。另一方面，對(duì)每個(gè)氣缸3a設(shè)置燃料噴射閥10，并以?xún)A斜的狀態(tài)安裝在氣缸蓋3c上，以使燃料直接噴射到燃燒室內(nèi)。即，發(fā)動(dòng)機(jī)3構(gòu)成為直噴發(fā)動(dòng)機(jī)。此外，燃料噴射閥10電連接到ECU2，通過(guò)ECU2，控制氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)間和氣門(mén)開(kāi)啟正時(shí)，由此，控制燃料噴射量。此外，對(duì)每個(gè)氣缸3a，也設(shè)置火花塞13，其安裝在氣缸蓋3c上。火花塞13電連接到ECU2，通過(guò)ECU2控制放電狀態(tài)，在對(duì)應(yīng)點(diǎn)火時(shí)間的正時(shí)，使燃燒室內(nèi)的混合氣體燃燒。另一方面，在發(fā)動(dòng)機(jī)3中，設(shè)置有曲軸角傳感器20。該曲軸角傳感器20由磁性轉(zhuǎn)子和MRE傳感器構(gòu)成，伴隨曲軸3d的轉(zhuǎn)動(dòng)，將所有作為脈沖信號(hào)的CRK信號(hào)和TDC信號(hào)都輸出到ECU2。該CRK信號(hào)在每轉(zhuǎn)過(guò)預(yù)定的曲軸轉(zhuǎn)角(例如10°)就輸出一個(gè)脈沖，ECU2根據(jù)該CRK信號(hào)，計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速(以下稱(chēng)為“發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速”)NE。此外，TDC信號(hào)是表示各氣缸3a的活塞3b比進(jìn)氣沖程的TDC位置，位于提前若干預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角位置的信號(hào)，在每個(gè)預(yù)定的曲軸轉(zhuǎn)角便輸出一個(gè)脈沖。并且，在本實(shí)施方式中，曲軸角傳感器20相當(dāng)于控制量檢測(cè)裝置和凸輪相位檢測(cè)裝置，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE相當(dāng)于參數(shù)。此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)3的進(jìn)氣管12上，設(shè)置有節(jié)氣門(mén)機(jī)構(gòu)11。該節(jié)氣門(mén)機(jī)構(gòu)11具有節(jié)氣門(mén)11a和驅(qū)動(dòng)它進(jìn)行開(kāi)閉的TH調(diào)節(jié)器11b等。節(jié)氣門(mén)11a轉(zhuǎn)動(dòng)自由地設(shè)置在進(jìn)氣管12的途中，通過(guò)伴隨其轉(zhuǎn)動(dòng)的開(kāi)度的變化，使進(jìn)氣管12內(nèi)的空氣流量變化。TH調(diào)節(jié)器11b是在連接ECU2的電機(jī)上組合齒輪機(jī)構(gòu)(均未圖示)的裝置，通過(guò)由來(lái)自ECU2的控制輸入進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，由此，使節(jié)氣門(mén)11a的開(kāi)度變化。在通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECU2將節(jié)氣門(mén)11a保持在全開(kāi)狀態(tài)，同時(shí)，在可變式進(jìn)氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40發(fā)生故障時(shí)，或向助力裝置(マスタバツク/Mastervac)(未圖示)供給負(fù)壓時(shí)，控制節(jié)氣門(mén)11a的開(kāi)度。其次，對(duì)上述可變式進(jìn)氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40進(jìn)行說(shuō)明。如圖4所示，該可變式進(jìn)氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40由進(jìn)氣凸輪軸5、進(jìn)氣凸輪6、可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)50、以及可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70等構(gòu)成。該可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)50伴隨進(jìn)氣凸輪軸5的旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門(mén)4進(jìn)行開(kāi)閉，同時(shí)，使氣門(mén)升程Liftin在預(yù)定的最大值Liftinmax和最小值Liftinmin之間進(jìn)行無(wú)級(jí)變更?？勺儦忾T(mén)升程機(jī)構(gòu)50具有四連桿式搖臂機(jī)構(gòu)51，其對(duì)每個(gè)氣缸3a進(jìn)行設(shè)置；以及升程調(diào)節(jié)器60(參考圖5)，其同時(shí)驅(qū)動(dòng)這些搖臂機(jī)構(gòu)51；…等。并且，在本實(shí)施方式中，氣門(mén)升程Liftin相當(dāng)于參數(shù)。各搖臂機(jī)構(gòu)51由搖臂52、以及上下連桿53、54等構(gòu)成。該上連桿53的一個(gè)端部通過(guò)上銷(xiāo)55，轉(zhuǎn)動(dòng)自由地安裝到搖臂52的上端部，而另一端部轉(zhuǎn)動(dòng)自由地安裝在搖臂軸56上。該搖臂軸56通過(guò)未圖示的保持器，安裝在氣缸蓋3c上。此外，在搖臂52的上銷(xiāo)55上，轉(zhuǎn)動(dòng)自由地設(shè)置有滾柱57。該滾柱57與進(jìn)氣凸輪6的凸輪面抵接，當(dāng)進(jìn)氣凸輪6旋轉(zhuǎn)時(shí)，一邊被該凸輪面引導(dǎo)，一邊在進(jìn)氣凸輪6上轉(zhuǎn)動(dòng)。從而，搖臂52沿上下方向被驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，上連桿53以搖臂軸56為中心轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)而，在搖臂52的進(jìn)氣門(mén)4一側(cè)的端部上，安裝有調(diào)節(jié)螺栓52a。當(dāng)伴隨進(jìn)氣凸輪6的旋轉(zhuǎn)使搖臂52沿上下方向移動(dòng)時(shí)，該調(diào)節(jié)螺栓52a一邊抵抗氣門(mén)彈簧4e的彈力，一邊沿上下方向驅(qū)動(dòng)氣門(mén)桿4a，對(duì)進(jìn)氣門(mén)4進(jìn)行開(kāi)閉。此外，下連桿54的一個(gè)端部通過(guò)下銷(xiāo)58，轉(zhuǎn)動(dòng)自由地安裝在搖臂52的下端部，在下連桿54的另一個(gè)端部，轉(zhuǎn)動(dòng)自由地安裝有連接軸59。下連桿54通過(guò)該連接軸59，連接到升程調(diào)節(jié)器60的后述短臂65上。另一方面，如圖5所示，升程調(diào)節(jié)器60具有電動(dòng)機(jī)61、螺母62、連桿63、長(zhǎng)臂64以及短臂65等。該電動(dòng)機(jī)61連接到ECU2，被配置在發(fā)動(dòng)機(jī)3的氣缸蓋罩3f的外側(cè)。電動(dòng)機(jī)61的轉(zhuǎn)軸成為形成有陽(yáng)螺紋的絲杠軸61a，在該絲杠軸61a上螺合著螺母62。該螺母62通過(guò)連桿63，連接到長(zhǎng)臂64。該連桿63的一個(gè)端部通過(guò)銷(xiāo)63a，轉(zhuǎn)動(dòng)自由地安裝在螺母62上，另一個(gè)端部通過(guò)銷(xiāo)63b，轉(zhuǎn)動(dòng)自由地安裝在長(zhǎng)臂64的一個(gè)端部上。此外，長(zhǎng)臂64的另一個(gè)端部通過(guò)轉(zhuǎn)軸66，安裝在短臂65的一個(gè)端部。該轉(zhuǎn)軸66形成為圓形截面，貫通發(fā)動(dòng)機(jī)3的氣缸蓋罩3f，同時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)自由地被其支持。伴隨該轉(zhuǎn)軸66的轉(zhuǎn)動(dòng)，長(zhǎng)臂64以及短臂65與其一體轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)而，在短臂65的另一個(gè)端部上，轉(zhuǎn)動(dòng)自由地安裝有上述連接軸59，從而，短臂65通過(guò)連接軸59，連接到下連桿54。其次，對(duì)如以上那樣構(gòu)成的可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)50的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在該可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)50中，當(dāng)來(lái)自ECU2的控制輸入被輸入到升程調(diào)節(jié)器60時(shí)，使絲杠軸61a旋轉(zhuǎn)，通過(guò)伴隨它的螺母62的移動(dòng)，長(zhǎng)臂64以及短臂65以轉(zhuǎn)軸66為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，伴隨該短臂65的轉(zhuǎn)動(dòng)，搖臂機(jī)構(gòu)51的下連桿54以下銷(xiāo)58為中心轉(zhuǎn)動(dòng)。亦即，通過(guò)升程調(diào)節(jié)器60，下連桿54被驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，通過(guò)ECU2的控制，短臂65的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍被限制在圖5A所示的最大升程位置與圖5B所示最小升程位置之間，從而，下連桿54的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍也被限制在圖4中實(shí)線(xiàn)所示的最大升程位置與圖4中雙點(diǎn)劃線(xiàn)所示的最小升程位置之間。當(dāng)下連桿54處于最大升程位置時(shí)，在由搖臂軸56、上下銷(xiāo)55、58以及連接軸59構(gòu)成的四連桿機(jī)構(gòu)上，上銷(xiāo)55與下銷(xiāo)58的中心間距離構(gòu)成為比搖臂軸56與連接軸59的中心距長(zhǎng)，從而，如圖6A所示，當(dāng)使進(jìn)氣凸輪6旋轉(zhuǎn)時(shí)，比起它與滾柱57之間的抵接點(diǎn)的移動(dòng)量來(lái)，調(diào)節(jié)螺栓52a的移動(dòng)量變大。另一方面，當(dāng)下連桿54處于最小升程位置時(shí)，在上述四連桿機(jī)構(gòu)中，上銷(xiāo)55與下銷(xiāo)58的中心間距離構(gòu)成為比搖臂軸56與連接軸59的中心距短，從而，如圖6B所示，當(dāng)使進(jìn)氣凸輪6旋轉(zhuǎn)時(shí)，比起它與滾柱57之間的抵接點(diǎn)的移動(dòng)量來(lái)，調(diào)節(jié)螺栓52a的移動(dòng)量變小。由于以上的原因，當(dāng)下連桿54處于最大升程位置時(shí)，與處于最小升程位置時(shí)相比，進(jìn)氣門(mén)4以較大的氣門(mén)升程Liftin開(kāi)啟。具體地，在進(jìn)氣凸輪6的旋轉(zhuǎn)中，當(dāng)下連桿54處于最大升程位置時(shí)，進(jìn)氣門(mén)4按照?qǐng)D7的實(shí)線(xiàn)所示的氣門(mén)升程曲線(xiàn)開(kāi)啟，氣門(mén)升程Liftin表示其最大值Liftinmax。另一方面，當(dāng)下連桿54處于最小升程位置時(shí)，按照?qǐng)D7的雙點(diǎn)劃線(xiàn)所示的氣門(mén)升程曲線(xiàn)開(kāi)啟，氣門(mén)升程Liftin表示其最小值Liftinmin。從而，在該可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)50中，借助升程調(diào)節(jié)器60，使下連桿54在最大升程位置與最小升程位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)，由此，就可以使氣門(mén)升程Liftin在最大值Liftinmax和最小值Liftinmin之間無(wú)級(jí)變化。此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)3中，設(shè)置有轉(zhuǎn)角傳感器21(參考圖2)，該轉(zhuǎn)角傳感器21用于檢測(cè)以轉(zhuǎn)軸66為中心的短臂65的轉(zhuǎn)角，將該檢測(cè)信號(hào)輸出到ECU2。ECU2根據(jù)該轉(zhuǎn)角傳感器21的檢測(cè)信號(hào)，計(jì)算出氣門(mén)升程Liftin。其次，對(duì)上述可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70進(jìn)行說(shuō)明。該可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70使進(jìn)氣凸輪軸5對(duì)曲軸3d的相對(duì)相位(以下稱(chēng)為“凸輪相位”)Cain，在提前角或滯后角側(cè)無(wú)級(jí)變更，其設(shè)置在進(jìn)氣凸輪軸5的進(jìn)氣鏈輪側(cè)的端部。如圖8所示，可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70具有外罩71；3枚葉片式葉輪(vane)72；油壓泵73；以及電磁閥機(jī)構(gòu)74等。該外罩71與進(jìn)氣凸輪軸5上的進(jìn)氣鏈輪構(gòu)成一體，并具有相互等間隔形成的3個(gè)間壁71a。葉輪72同軸安裝在進(jìn)氣凸輪軸5的進(jìn)氣鏈輪側(cè)的端部，從進(jìn)氣凸輪軸5起成放射狀向外方延伸，同時(shí)，可轉(zhuǎn)動(dòng)地容納在外罩71內(nèi)。此外，在外罩71中，在間壁71a與葉輪72之間，形成3個(gè)提前角室75和3個(gè)滯后角室76。油壓泵73是連接曲軸3d的機(jī)械式泵，當(dāng)曲軸3d旋轉(zhuǎn)時(shí)，伴隨于此，將儲(chǔ)存在發(fā)動(dòng)機(jī)3的油底殼3e中的潤(rùn)滑油，通過(guò)油路77c吸入，同時(shí)，在加壓的狀態(tài)下，通過(guò)油路77c，供給電磁閥機(jī)構(gòu)74。電磁閥機(jī)構(gòu)74由滑閥(spoolvalve)機(jī)構(gòu)74a和螺線(xiàn)管74b組合構(gòu)成，通過(guò)提前角油路77a和滯后角油路77b，分別連接到提前角室75和滯后角室76。電磁閥機(jī)構(gòu)74將從油壓泵73供給的油壓Poil作為提前角油壓Pad和滯后角油壓Prt，分別輸出到提前角室75和滯后角室76。電磁閥機(jī)構(gòu)74的螺線(xiàn)管74b電連接到ECU2上，當(dāng)來(lái)自ECU2的后述的控制輸入U(xiǎn)cain被輸入時(shí)，根據(jù)控制輸入U(xiǎn)cain，使滑閥機(jī)構(gòu)74a的滑閥芯在預(yù)定的移動(dòng)范圍內(nèi)移動(dòng)，由此，使提前角油壓Pad和滯后角油壓Prt都發(fā)生變化。在以上的可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70中，在油壓泵73的動(dòng)作中，電磁閥機(jī)構(gòu)74根據(jù)控制輸入U(xiǎn)cain動(dòng)作，由此，分別地，提前角油壓Pad供給到提前角室75，滯后角油壓Prt供給到滯后角室76，從而，葉輪72與外罩71之間的相對(duì)相位變更到提前角側(cè)或滯后角側(cè)。其結(jié)果，上述的凸輪相位Cain在最大滯后角值Cainrt與最大提前角值Cainad之間連續(xù)變化，從而，進(jìn)氣門(mén)4的氣門(mén)正時(shí)在圖9的實(shí)線(xiàn)所示的最大滯后角正時(shí)與圖9的雙點(diǎn)劃線(xiàn)所示的最大提前角正時(shí)之間無(wú)級(jí)變更。并且，在后述的凸輪相位控制中，將最大滯后角值Cainrt設(shè)定為0°，將最大提前角值Cainad設(shè)定為正的預(yù)定角度(例如90°)。如以上那樣，在本實(shí)施方式的可變式進(jìn)氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40中，通過(guò)可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)50，氣門(mén)升程Liftin無(wú)級(jí)變更，同時(shí)，通過(guò)可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70，凸輪相位Cain亦即進(jìn)氣門(mén)4的氣門(mén)正時(shí)，在上述最大滯后角正時(shí)與最大提前角正時(shí)之間無(wú)級(jí)變更。另一方面，在進(jìn)氣凸輪軸5的與可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70的反對(duì)側(cè)的端部，設(shè)置有凸輪角傳感器22(參考圖2)。該凸輪角傳感器22例如可由磁性轉(zhuǎn)子和MRE傳感器構(gòu)成，伴隨進(jìn)氣凸輪軸5的旋轉(zhuǎn)，將作為脈沖信號(hào)的CAM信號(hào)(凸輪軸信號(hào))在每個(gè)預(yù)定的凸輪角(例如1°)輸出到ECU2。ECU2根據(jù)該CAM信號(hào)和上述CRK信號(hào)，計(jì)算出凸輪相位Cain。并且，在本實(shí)施方式中，凸輪角傳感器22相當(dāng)于控制量檢測(cè)裝置和凸輪相位檢測(cè)裝置，凸輪相位Cain相當(dāng)于控制量和參數(shù)。進(jìn)而，如圖2所示，在ECU2上，連接有油溫傳感器23、油壓傳感器24、油門(mén)踏板開(kāi)度傳感器25、以及點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(ignition·switch)(以下稱(chēng)為“IG·SW”)26。該油溫傳感器23將表示油底殼3e內(nèi)的潤(rùn)滑油的溫度(以下稱(chēng)為“油溫”)Toil的檢測(cè)信號(hào)輸出到ECU2，油壓傳感器24將表示從油壓泵73供給到電磁閥機(jī)構(gòu)74的油壓Poil的檢測(cè)信號(hào)輸出到ECU2。并且，在本實(shí)施方式中，油溫Toil和油壓Poil相當(dāng)于參數(shù)。此外，油門(mén)踏板開(kāi)度傳感器25將表示車(chē)輛的未圖示的油門(mén)踏板的踏入量(以下稱(chēng)為“油門(mén)踏板開(kāi)度”)AP的檢測(cè)信號(hào)輸出到ECU2。此外，當(dāng)IG·SW26通過(guò)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(ignitionkey)(未圖示)操作進(jìn)行ON/OFF操作，并將表示該ON/OFF狀態(tài)的信號(hào)輸出到ECU2。ECU2由具有CPU、RAM、ROM以及I/O接口(均未圖示)的微型計(jì)算機(jī)所構(gòu)成，根據(jù)上述各種傳感器20～25的檢測(cè)信號(hào)以及IG·SW26的ON/OFF信號(hào)等，判別發(fā)動(dòng)機(jī)3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時(shí)，執(zhí)行各種控制程序。具體地，如后所述，ECU2根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，通過(guò)可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70，控制凸輪相位Cain。此外，省略其詳細(xì)說(shuō)明，ECU2通過(guò)可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)50，控制氣門(mén)升程Liftin。具體地，根據(jù)油門(mén)踏板開(kāi)度AP和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE，設(shè)定目標(biāo)氣門(mén)升程Liftin_cmd，控制氣門(mén)升程Liftin，使其收斂到目標(biāo)氣門(mén)升程Liftin_cmd。在此情況下，油門(mén)踏板開(kāi)度AP越大，或者發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE越高，亦即負(fù)載越大，則目標(biāo)氣門(mén)升程Liftin_cmd就要設(shè)定為越大的值。并且，在本實(shí)施方式中，ECU2相當(dāng)于控制量檢測(cè)裝置、目標(biāo)值設(shè)定裝置、控制值計(jì)算裝置、控制輸入計(jì)算裝置、振幅設(shè)定裝置、凸輪相位檢測(cè)裝置、目標(biāo)凸輪相位設(shè)定裝置、以及中心值設(shè)定裝置。其次，對(duì)本實(shí)施方式的控制裝置1進(jìn)行說(shuō)明。如圖10所示，該控制裝置1用于控制機(jī)械設(shè)備90，其具有目標(biāo)凸輪相位計(jì)算部100、二自由度滑動(dòng)模式控制器(以下稱(chēng)為二自由度SLD控制器)110、非線(xiàn)性濾波器120、閾值設(shè)定部130、限幅器140、DSM控制器150、以及加法器160。它們均由ECU2構(gòu)成。該機(jī)械設(shè)備90被定義為通過(guò)輸入控制輸入U(xiǎn)cain，輸出作為控制量的凸輪相位Cain的系統(tǒng)，具體地，相當(dāng)于包含可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70的系統(tǒng)。首先，在目標(biāo)凸輪相位計(jì)算部100中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE和氣門(mén)升程Liftin，如后所述，通過(guò)映射圖檢索，計(jì)算出目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd。并且，在本實(shí)施方式中，目標(biāo)凸輪相位計(jì)算部100相當(dāng)于目標(biāo)值設(shè)定裝置和凸輪相位設(shè)定裝置，目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd相當(dāng)于目標(biāo)值。其次，對(duì)二自由度SLD控制器110進(jìn)行說(shuō)明。在該二自由度SLD控制器110中，通過(guò)下述的式(1)～(8)的目標(biāo)值濾波器型二自由度滑動(dòng)模式控制算法，作為用于使凸輪相位Cain收斂到目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd的值，計(jì)算出SLD控制輸入Rsld。在該控制算法中，首先，通過(guò)下式(1)所示的一次滯后濾波器算法，計(jì)算出目標(biāo)凸輪相位的濾波器值Cain_cmd_f。在同式(1)中，POLE_f是目標(biāo)值濾波器設(shè)定參數(shù)，被設(shè)定為使-1＜POLE_f＜0的關(guān)系成立的值。Cain_cmd_f(k)＝-POLE_f·Cain_cmd_f(k-1)+(1+POLE_f)·Cain_cmd(k)…(1)在該式(1)中，帶有記號(hào)(k)的各離散數(shù)據(jù)，表示按后述的預(yù)定周期ΔT采樣(或計(jì)算出)的數(shù)據(jù)，記號(hào)k表示各離散數(shù)據(jù)的采樣周期的順序。例如，分別地，記號(hào)k表示在本次采樣時(shí)(samplingtiming)所采樣的值，記號(hào)k-1表示在上次采樣時(shí)所采樣的值。關(guān)于此點(diǎn)，在下面的離散數(shù)據(jù)中也相同。并且，在以下的說(shuō)明中，對(duì)各離散數(shù)據(jù)中的記號(hào)(k)適當(dāng)加以省略。其次，通過(guò)式(2)～(8)表示的滑動(dòng)模式控制算法，計(jì)算出SLD控制輸入Rsld。Rsld(k)＝Req(k)+Rrch(k)+Radp(k)+Rnl(k)…(2)Req(k)=1b1{(1-a1-POLE)·Cain(k)+(POLE-a2)·Cain(k-1)]]>-b2·Rsld(k-1)+Cain_cmd_f(k)+(POLE-1)·Cain_cmd_f(k-1)-POLE·Cain_cmd_f(k-2)}…(3)Rrch(k)=-Krchb1·σs(k)···(4)]]>Radp(k)=-Kadpb1·Σi=0kσs(i)···(5)]]>Rnl(k)=-Knlb1·sgn(σs(k))···(6)]]>σs(k)＝e(k)+POLE·e(k-1)…(7)e(k)＝Cain(k)-Cain_cmd_f(k-1)…(8)如上式(2)所示，凸輪相位控制用的SLD控制輸入Rsld，其作為等價(jià)控制輸入Req、到達(dá)則輸入Rrch、適應(yīng)則輸入Radp、以及非線(xiàn)性輸入Rnl的總和，被算出。該等價(jià)控制輸入Req由式(3)計(jì)算。在同式(3)中，a1、a2、b1、b2表示后述模型的模型參數(shù)，它們被設(shè)定為預(yù)定值。進(jìn)而，在式(3)中，POLE是切換函數(shù)設(shè)定參數(shù)，被設(shè)定為使-1＜POLE_f＜POLE＜0的關(guān)系成立的值。此外，到達(dá)則輸入Rrch根據(jù)式(4)計(jì)算。在該式(4)中，Krch表示預(yù)定的到達(dá)則增益，σs是如式(7)那樣定義的切換函數(shù)。同式(7)的e是如式(8)那樣定義的偏差。進(jìn)而，適應(yīng)則輸入Radp根據(jù)式(5)計(jì)算。在該式(5)中，Kadp表示預(yù)定的適應(yīng)則增益。另一方面，非線(xiàn)性輸入Rnl根據(jù)式(6)計(jì)算。在該式(6)中，Knl表示預(yù)定的非線(xiàn)性增益，同時(shí)，Sgn(σs)表示符號(hào)函數(shù)，其值為，在σs≥0時(shí)，Sgn(σs)＝1，σs＜0時(shí)，Sgn(σs)＝-1(并且，當(dāng)σs＝0時(shí)，也可以設(shè)定為Sgn(σs)＝0)。并且，以上的式(1)～(8)可以如下推導(dǎo)出來(lái)。亦即，將機(jī)械設(shè)備90定義為代替控制輸入U(xiǎn)cain，以SLD控制輸入Rsld作為控制輸入，以凸輪相位Cain作為控制量的系統(tǒng)，同時(shí)，當(dāng)作為離散時(shí)間系統(tǒng)模型進(jìn)行模型化時(shí)，可得到下式(9)。根據(jù)該式(9)的模型，為了使凸輪相位Cain收斂到目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd，當(dāng)應(yīng)用目標(biāo)值濾波器型二自由度滑動(dòng)模式控制理論時(shí)，就可以導(dǎo)出前述式(1)～(8)。Cain(k+1)＝a1·Cain(k)+a2·Cain(k-1)+b1·Rsld(k)+b2·Rsld(k-1)…(9)根據(jù)以上的二自由度SLD控制器110的控制算法，由于通過(guò)目標(biāo)值濾波器型算法，設(shè)定凸輪相位Cain向目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd的跟蹤速度，同時(shí)，通過(guò)滑動(dòng)模式控制算法，設(shè)定凸輪相位Cain向目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd的跟蹤特性，因此，可以分別地設(shè)定跟蹤速度和跟蹤特性，同時(shí)，可以以高水平確保這些跟蹤速度和跟蹤特性。亦即，在不受到可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70的非線(xiàn)性特性的影響的狀況下，可以將凸輪相位Cain向目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd的跟蹤速度和跟蹤特性均以高水平進(jìn)行確保，SLD控制輸入Rsld作為具有這一控制上的優(yōu)良特性的值被算出。并且，在本實(shí)施方式中，二自由度SLD控制器110相當(dāng)于控制值計(jì)算裝置，SLD控制輸入Rsld相當(dāng)于控制值。其次，對(duì)非線(xiàn)性濾波器120進(jìn)行說(shuō)明。該非線(xiàn)性濾波器120用于計(jì)算控制輸入U(xiǎn)cain的振幅的中心值Ucain_cent。如圖11所示，它由中值濾波器121和ε濾波器122組合構(gòu)成。當(dāng)2f+1(f為整數(shù))個(gè)SLD控制輸入Rsld的值按大小的順序排列時(shí)，該中值濾波器121就將其中央值作為濾波器值Rsld_flt進(jìn)行采樣，該算法可表示成下式(10)Rsld_flt(k)＝Fmed(Rsld(k)，Rsld(k-1)，…，Rsld(k-2f))…(10)并且，在中值濾波器121中，當(dāng)2f+l為偶數(shù)時(shí)，也可以將夾持中央的2個(gè)值的任意一個(gè)或兩個(gè)值的算術(shù)平均值，作為濾波器值Rsld_flt進(jìn)行采樣。此外，在ε濾波器122中，對(duì)由中值濾波器121采樣的濾波器值Rsld_flt，通過(guò)施行下式(11)～(14)的濾波處理，計(jì)算出中心值Ucain_cent。并且，在下式(11)中，n是整數(shù)，m是使m≥2f+1成立的整數(shù)，ε是正的預(yù)定值。Ucain_cent(k)=1n+1Σj=0nFϵ(Rsld_flt(k-mj),Rsld_flt(k))···(11)]]>·X＞Y+ε時(shí)Fε(X，Y)＝Y(jié)…(12)·Y-ε≤X≤Y+ε時(shí)Fε(X，Y)＝X…(13)·X＞Y-ε時(shí)Fε(X，Y)＝Y(jié)…(14)如上那樣，在該非線(xiàn)性濾波器120中，通過(guò)將中值濾波器121和ε濾波器122組合起來(lái)后的式(10)～(14)的算法，計(jì)算出中心值Ucain_cent。從而，當(dāng)SLD控制輸入Rsld中包含有脈沖狀的噪音成分時(shí)，根據(jù)中值濾波器121的濾波特性，可以一邊避免這樣的噪音成分的影響，一邊計(jì)算出中心值Ucain_cent。此外，當(dāng)SLD控制輸入Rsld階梯狀大幅度變化時(shí)，根據(jù)ε濾波器122的濾波特性，可以將中心值Ucain_cent作為相對(duì)于這樣的SLD控制輸入Rsld的變化表示高跟蹤性的值計(jì)算出。此外，通過(guò)兩個(gè)濾波器121、122的相乘效果，即使當(dāng)SLD控制輸入Rsld包含較小振幅的噪音成分時(shí)，在中心值Ucain_cent的計(jì)算中，也可以抑制其影響，關(guān)于此點(diǎn)，通過(guò)本申請(qǐng)人的實(shí)驗(yàn)已得到確認(rèn)。如上那樣，成為控制輸入U(xiǎn)cain的振幅的中心的中心值Ucain_cent作為對(duì)SLD控制輸入Rsld的宏觀變化高精度地進(jìn)行追蹤的值被算出。并且，在本實(shí)施方式中，非線(xiàn)性濾波器120相當(dāng)于控制輸入計(jì)算裝置和中心值設(shè)定裝置。其次，對(duì)上述的閾值設(shè)定部130進(jìn)行說(shuō)明，在該閾值設(shè)定部130中，通過(guò)后述的圖14的計(jì)算方法，根據(jù)氣門(mén)升程Liftin、凸輪相位Cain、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE、油壓Poil、以及油溫Toil，計(jì)算出閾值Ducain_LMT和振幅設(shè)定值R。該閾值Ducain_LMT如后所述，在限幅器140中，用于計(jì)算小偏差分量值Ducain_L和大偏差分量值Ducain_H，振幅設(shè)定值R如后所述，在DSM控制器150中，用于計(jì)算出調(diào)制值Ducain_L_dsm。另一方面，在限幅器140(控制輸入計(jì)算裝置)中，利用上述閾值Ducain_LMT，可通過(guò)下式(15)～(20)，計(jì)算小偏差分量值Ducain_L和大偏差分量值Ducain_H?！sld(k)-Ucain_cent(k)＞Ducain_LMT(k)時(shí)Ducain_L(k)＝Ducain_LMT(k)…(15)Ducain_H(k)＝Rsld(k)-Ucain_cent(k)-Ducain_LMT(k)…(16)·-Ducain_LMT(k)≤Rsld(k)-Ucain_cent(k)≤Ducain_LMT(k)時(shí)Ducain_L(k)＝Rsld(k)-Ucain_cent(k)…(17)Ducain_H(k)＝0…(18)·Rsld(k)-Ucain_cent(k)＜-Ducain_LMT(k)時(shí)Ducain_L(k)＝-Ducain_LMT(k)…(19)Ducain_H(k)＝Rsld(k)-Ucain_cent(k)+Ducain_LMT(k)…(20)如以上的式(15)、(17)、(19)所示，小偏差分量值Ducain_L的值，在SLD控制輸入Rsld與中心值Ucain_cent的偏差中，通過(guò)施行以Ducain_LMT為上限、以-Ducain_LMT為下限的限幅處理，被算出。亦即，小偏差分量值Ducain_L相當(dāng)于SLD控制輸入Rsld的變動(dòng)較小并相對(duì)于中心值Ucain_cent在不超過(guò)閾值Ducain_LMT的絕對(duì)值的范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)的分量。此外，如式(16)、(18)、(20)所示，大偏差分量值Ducain_H，在SLD控制輸入Rsld與中心值Ucain_cent的偏差的絕對(duì)值不超過(guò)閾值Ducain_LMT的絕對(duì)值時(shí)，作為值0被計(jì)算出，在超過(guò)時(shí)，作為超過(guò)部分的值被計(jì)算出。亦即，大偏差分量值Ducain_H在SLD控制輸入Rsld的變動(dòng)小的情況下，作為值0被計(jì)算出，同時(shí)，在由于目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd的變動(dòng)大，使SLD控制輸入Rsld的變動(dòng)很大的情況下，亦即對(duì)控制的快速響應(yīng)性(速?gòu)晷?具有要求時(shí)，作為用于使這樣的SLD控制輸入Rsld的值恰當(dāng)?shù)胤从车娇刂戚斎險(xiǎn)cain中的值被計(jì)算出。并且，在本實(shí)施方式中，閾值設(shè)定部130相當(dāng)于控制輸入計(jì)算裝置和振幅設(shè)定裝置。此外，在DSM控制器150中，通過(guò)應(yīng)用下式(21)～(25)中所示的Δ∑調(diào)制算法的算法，對(duì)小偏差分量值Ducain_L進(jìn)行調(diào)制，來(lái)計(jì)算出調(diào)制值Ducain_L_dsm。r(k)＝Ducain_L(k)…(21)δ(k)＝r(k)-u(k-1)…(22)σ(k)＝σ(k-1)+δ(k)…(23)u(k)＝fnl(σ(k))…(24)Ducain_L_dsm(k)＝u(k)…(25)如上式(22)所示，偏差δ作為小偏差分量值Ducain_L與調(diào)制值u的上次的值之間的偏差被計(jì)算出。此外，在式(23)中，σ表示偏差δ的積分值。此外，在式(24)中，fnl(σ)是非線(xiàn)性函數(shù)，其值可這樣設(shè)定在σ≥0時(shí)使fnl(σ)＝R，在σ＜0時(shí)使fnl(σ)＝-R(并且，當(dāng)σ＝0時(shí)，也可以設(shè)定為fnl(σ)＝0)。參考以上式(21)～(25)可知，調(diào)制值Ducain_L_dsm可作為在最小值-R與最大值R之間循環(huán)翻轉(zhuǎn)的值被計(jì)算出。如上那樣，在DSM控制器150中，由于調(diào)制值Ducain_L_dsm可通過(guò)按以上的算法調(diào)制來(lái)計(jì)算小偏差分量值Ducain_L，因此，當(dāng)SLD控制輸入Rsld的變動(dòng)小，與中心值Ucain_cent之間只產(chǎn)生相當(dāng)于小偏差分量值Ducain_L的偏差時(shí)，可以一邊確保SLD控制輸入Rsld的上述控制上的優(yōu)良特性，亦即，使凸輪相位Cain對(duì)目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd的跟蹤速度和跟蹤特性都被確保在高水平這一特性，一邊將調(diào)制值Ducain_L_dsm作為可補(bǔ)償可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70的非線(xiàn)性特性的值計(jì)算出。另一方面，在加法器160中，通過(guò)下式(26)，計(jì)算出控制輸入U(xiǎn)cain。Ucain＝Ducain_L_dsm+Ducain_H+Ucain_cent…(26)如上那樣，控制輸入U(xiǎn)cain作為調(diào)制值Ducain_L_dsm、大偏差分量值Ducain_H、以及中心值Ucain_cent的總和被計(jì)算出。在此情況下，中心值Ucain_cent如上所述，其作為可高精度跟蹤SLD控制輸入Rsld的宏觀變化的值被計(jì)算出，如上所述，在SLD控制輸入Rsld的變動(dòng)小的情況下，調(diào)制值Ducain_L_dsm一邊確保使凸輪相位Cain對(duì)目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd的跟蹤速度和跟蹤特性都被確保在高水平的這一特性，一邊作為可補(bǔ)償可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70的非線(xiàn)性特性的值被計(jì)算出。加之，在由于目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd大幅度急劇變化，使SLD控制輸入Rsld的變動(dòng)較大的情況等的對(duì)控制的響應(yīng)速度(速?gòu)晷?具有要求的狀況下，大偏差分量值Ducain_H使SLD控制輸入Rsld的特性恰當(dāng)?shù)胤从车娇刂戚斎險(xiǎn)cain中，作為用于確?？刂频母咚夙憫?yīng)性(速?gòu)晷?的值被計(jì)算出。從而，作為這3個(gè)值Ducain_L_dsm、Ducain_H、以及Ucain_cent的總和被計(jì)算出的控制輸入U(xiǎn)cain，其在SLD控制輸入Rsld變動(dòng)較小的情況下，具有將SLD控制輸入Rsld的上述優(yōu)良的控制上的特性，即使凸輪相位Cain對(duì)目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd的跟蹤速度和跟蹤特性都可確保在高水平這一特性，同時(shí)，通過(guò)將調(diào)制值Ducain_L_dsm按應(yīng)用了Δ∑調(diào)制算法的算法進(jìn)行調(diào)制，作為可補(bǔ)償可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70的非線(xiàn)性特性的值被計(jì)算出。加之，在目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd大幅度急劇變化的情況等的對(duì)控制的響應(yīng)速度(速?gòu)晷?具有要求的狀況下，根據(jù)包含在控制輸入U(xiǎn)cain中的大偏差分量值Ducain_H，作為可確保控制的高速響應(yīng)性(速?gòu)晷?的值被計(jì)算出。并且，根據(jù)控制上的需要，也可以將大偏差分量值Ducain_H設(shè)定為0值，將控制輸入U(xiǎn)cain作為調(diào)制值Ducain_L_dsm與中心值Ucain_cent的總和求出。以下，對(duì)由ECU2執(zhí)行的凸輪相位Cain的控制程序，一邊參考圖12一邊進(jìn)行說(shuō)明。該程序按預(yù)定的周期ΔT(例如5毫秒)執(zhí)行。如圖12所示，在該程序中，首先，在步驟1(在圖中省略為“S1”。以下相同)，判別進(jìn)氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)故障標(biāo)志F_VLVNG是否為“1”。該進(jìn)氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)故障標(biāo)志F_VLVNG分別在可變式進(jìn)氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40故障時(shí)被設(shè)定為“1”，在正常時(shí)被設(shè)定為“0”。當(dāng)步驟1的判別結(jié)果為NO，可變式進(jìn)氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40正常時(shí)，進(jìn)入步驟2，判別發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)標(biāo)志F_ENGSART是否為“1”，在未圖示的判定中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE和IG·SW26的輸出狀態(tài)，通過(guò)判定是否處于發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制中，亦即判定是否處于曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)(cranking)中，來(lái)設(shè)定該發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)標(biāo)志F_ENGSART，具體地，當(dāng)處于發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制中時(shí)，將其設(shè)定為“1”，在其它情況下，將其設(shè)定為“0”。在該步驟2的判別結(jié)果為YES，當(dāng)處于發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制中時(shí)，進(jìn)入步驟3，將目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd設(shè)定為預(yù)定的啟動(dòng)時(shí)用值Cain_cmd_st。另一方面，若步驟2的判定結(jié)果是NO，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)3已完成啟動(dòng)時(shí)，進(jìn)入步驟4，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE和氣門(mén)升程Liftin，通過(guò)檢索圖13所示的映射圖，計(jì)算出目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd的映射值Cain_cmd_map。在圖13中，氣門(mén)升程Liftin的預(yù)定值Liftin1～3被設(shè)定為使Liftin1＜Liftin2＜Liftin3的關(guān)系成立那樣的值。在圖13的映射圖中，在Liftin＝Liftin3的情況下，亦即在處于高升程高負(fù)載區(qū)域的情況下，若發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE越高，則目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd就要設(shè)定為更加偏向滯后角側(cè)的值。此外，在Liftin＝Liftin2，也就是中等負(fù)載的情況下，在低轉(zhuǎn)速區(qū)域，若發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE越高，目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd就被設(shè)定為更加偏向提前角側(cè)的值，同時(shí)，在從中等轉(zhuǎn)速區(qū)域到高轉(zhuǎn)速區(qū)域時(shí)，若發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE越高，就被設(shè)定為更加偏向滯后角側(cè)的值。進(jìn)而，在Liftin＝Liftin1，在低負(fù)載的情況下，目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd按照與中等負(fù)載的情況基本同樣的傾向，被設(shè)定為比其更加偏向提前角側(cè)的值。這是因?yàn)椋诟哓?fù)載且高轉(zhuǎn)速的區(qū)域，通過(guò)將氣門(mén)升程Liftin控制為高升程，并且將凸輪相位Cain控制為滯后角側(cè)的值，就可以使吸入空氣量增大，使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩增大的緣故。加之也是因?yàn)?，在這樣的控制時(shí)，由于內(nèi)部EGR量的減少，在壓縮行程初期，通過(guò)進(jìn)氣的慣性力繼續(xù)保持進(jìn)氣動(dòng)作特性，因此，為了將其利用于提高填充效率，而將凸輪相位Cain控制為滯后角側(cè)的值的緣故。此外，在低負(fù)載或者低轉(zhuǎn)速的區(qū)域，通過(guò)將氣門(mén)升程Liftin控制為低升程，并且與高負(fù)載區(qū)相比將凸輪相位Cain控制為提前角側(cè)的值，就可以實(shí)現(xiàn)比奧托循環(huán)(Ottocycle)更早關(guān)閉進(jìn)氣門(mén)4的米勒式循環(huán)(Millercycle)。從而，使泵送損失減小的同時(shí)，通過(guò)使因低升程化的缸內(nèi)流動(dòng)增大，實(shí)現(xiàn)燃燒的急速化，使燃燒效率提高。其次，進(jìn)入步驟5，將在步驟4計(jì)算出的映射值Cain_cmd_map設(shè)定為目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd。在后續(xù)步驟3或步驟5的步驟6，通過(guò)上述式(1)～(8)的控制算法，計(jì)算出SLD控制輸入Rsld。其次，進(jìn)入步驟7，在計(jì)算出控制輸入U(xiǎn)cain之后，結(jié)束本程序。關(guān)于該控制輸入U(xiǎn)cain的計(jì)算程序的具體內(nèi)容，將在后面敘述。另一方面，在步驟1的判定結(jié)果是YES，可變式進(jìn)氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)40發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)入步驟8，將控制輸入U(xiǎn)cain設(shè)定為值0之后，結(jié)束本程序。從而，將凸輪相位Cain控制在最大滯后角值Cainrt。其次，一邊參考圖14，對(duì)上述控制輸入U(xiǎn)cain的計(jì)算程序進(jìn)行說(shuō)明。在該程序中，首先，在步驟20，判別氣門(mén)升程Liftin是否小于預(yù)定值Liftin_low(例如最大值Liftinmax的2/5)。當(dāng)步驟20的判定結(jié)果是NO，氣門(mén)升程Liftin處于高升程狀態(tài)時(shí)，進(jìn)入步驟21，判別凸輪相位Cain是否小于第1預(yù)定值Cain_low1(例如，最大提前角值Cainad的1/6)。亦即，判別凸輪相位Cain與第1預(yù)定值Cain_low1相比是否為滯后角側(cè)的值。當(dāng)步驟21的判定結(jié)果是YES，凸輪相位Cain與第1預(yù)定值Cain_low1相比為滯后角側(cè)的值時(shí)，進(jìn)入步驟22，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE，通過(guò)檢索圖15所示的圖表，計(jì)算出振幅設(shè)定值R以及閾值Ducain_LMT的高升程和滯后角區(qū)用值R_tbl1、Ducain_LMT_tbl1。如圖15所示，高升程和滯后角區(qū)用值R_tbl1、Ducain_LMT_tbl1都是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE越低，就越被設(shè)定為更大的值。反言之，若發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE越高，就被設(shè)定為越小的值。這是由于以下原因，即，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE較低時(shí)，由于CAM信號(hào)和CRK信號(hào)的發(fā)生間隔變長(zhǎng)，使凸輪相位Cain的檢測(cè)精度降低。亦即，使非線(xiàn)性特性發(fā)生變化。從而，通過(guò)將調(diào)制值Ducain_L_dsm的振幅，亦即將控制輸入U(xiǎn)cain的振幅設(shè)定為更大的值，以對(duì)凸輪相位Cain的檢測(cè)精度的降低，亦即非線(xiàn)性特性的變化進(jìn)行補(bǔ)償，使控制精度提高的緣故。此外，油壓驅(qū)動(dòng)式可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70在凸輪相位Cain變更時(shí)，會(huì)受到凸輪反作用力的影響，同時(shí)，若發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE越高，受到該凸輪反作用力的周期就變得越短，通過(guò)使每個(gè)單位時(shí)間的能量增大，就具有凸輪相位Cain對(duì)控制輸入U(xiǎn)cain的敏感度變高的這一特性。從而，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE越高，亦即凸輪相位Cain的敏感度變得越高，與其對(duì)應(yīng)，就將調(diào)制值Ducain_L_dsm的振幅，亦即將控制輸入U(xiǎn)cain的振幅，設(shè)定為更小的值。此外，高升程和滯后角區(qū)用值R_tbl1、Ducain_LMT_tbl1被設(shè)定為使R_tbl1＞Ducain_LMT_tbl1的關(guān)系成立。這是因?yàn)樵谡{(diào)制值Ducain_L_dsm中，亦即在控制輸入U(xiǎn)cain中，確保上述SLD控制輸入Rsld具有的控制上的優(yōu)良特性的緣故。亦即，是因?yàn)樵诳刂戚斎險(xiǎn)cain中，確保能夠以高水平確保凸輪相位Cain向目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd的跟蹤速度和跟蹤特性的這一特性的緣故。并且，這2個(gè)值也可以設(shè)定為R_tbl1＝Ducain_LMT_tbl1，根據(jù)必要性，可以設(shè)定為使R_tbl1≥Ducain_LMT_tbl1的關(guān)系成立。其次，進(jìn)入步驟23，將振幅設(shè)定值R和閾值Ducain_LMT的圖表值R_tbl、Ducain_LMT_tbl分別設(shè)定為在步驟22計(jì)算出的高升程和滯后角區(qū)用值R_tbl1、Ducain_LMT_tbl1。另一方面，當(dāng)步驟21的判定結(jié)果是NO，凸輪相位Cain是等于第1預(yù)定值Cain_low1的值時(shí)，或者與其相比為提前角側(cè)的值時(shí)，進(jìn)入步驟24，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE，通過(guò)檢索圖16所示的圖表，計(jì)算出振幅設(shè)定值R和閾值Ducain_LMT的高升程和非滯后角區(qū)用值R_tbl2、Ducain_LMT_tbl2。如圖16所示，根據(jù)在上述圖15的說(shuō)明中所述的相同的理由，若發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE越低，高升程和非滯后角區(qū)用值R_tbl2、Ducain_LMT_tbl2就都被設(shè)定為越大的值。此外，比較圖16和圖15可知，高升程和滯后角區(qū)用值R_tbl1、Ducain_LMT_tbl1被設(shè)定為比高升程和非滯后角區(qū)用值R_tbl2、Ducain_LMT_tbl2小的值(R_tbl2＞R_tbl1、Ducain_LMT_tbl2＞Ducain_LMT_tbl1)。這是因?yàn)?，在氣門(mén)升程Liftin處于高升程的情況下，若將凸輪相位Cain控制在滯后角側(cè)，由于通過(guò)填充效率提高，伴隨轉(zhuǎn)矩增大，使曲軸角速度的變動(dòng)增大，就可以使凸輪相位Cain對(duì)控制輸入U(xiǎn)cain的敏感度變高，因此，與其對(duì)應(yīng)，將調(diào)制值Ducain_L_dsm的振幅，亦即控制輸入U(xiǎn)cain的振幅，設(shè)定為更小的值的緣故。進(jìn)而，高升程和非滯后角區(qū)用值R_tbl2、Ducain_LMT_tbl2應(yīng)被設(shè)定為使R_tbl2＞Ducain_LMT_tbl2的關(guān)系成立。這是由于上述理由。其次，進(jìn)入步驟25，將振幅設(shè)定值R和閾值Ducain_LMT的圖表值R_tbl、Ducain_LMT_tbl分別設(shè)定為在步驟24計(jì)算出的高升程和非滯后角區(qū)用值R_tbl2、Ducain_LMT_tbl2。另一方面，當(dāng)步驟20的判定結(jié)果是YES，氣門(mén)升程Liftin被設(shè)定為低升程時(shí)，進(jìn)入步驟26，判別凸輪相位Cain是否小于第2預(yù)定值Cain_low2(例如，最大提前角值Cainad的1/2的值)。亦即，判別凸輪相位Cain相比第2預(yù)定值Cain_low2是否為滯后角側(cè)的值。當(dāng)步驟26的判定結(jié)果是YES，凸輪相位Cain相比第2預(yù)定值Cain_low2為滯后角側(cè)的值時(shí)，進(jìn)入步驟27，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE，通過(guò)檢索圖17所示的圖表，計(jì)算出振幅設(shè)定值R以及閾值Ducain_LMT的低升程和滯后角區(qū)用值R_tbl3、Ducain_LMT_tbl3。如圖17所示，根據(jù)上述理由，低升程和滯后角區(qū)用值R_tbl3、Ducain_LMT_tbl3在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE越低時(shí)，就都被設(shè)定為越大的值。此外，根據(jù)上述的理由，低升程和滯后角區(qū)用值R_tbl3、Ducain_LMT_tbl3被設(shè)定為使R_tbl3＞Ducain_LMT_tbl3的關(guān)系成立的值。進(jìn)而，比較圖17與上述圖15、16可知，低升程和滯后角區(qū)用值R_tbl3、Ducain_LMT_tbl3被設(shè)定為使R_tbl3＞R_tbl2＞R_tbl1，Ducain_LMT_tbl3＞Ducain_LMT_tbl2＞Ducain_LMT_tbl1的關(guān)系成立的值。這是因?yàn)?，如上所述，?dāng)氣門(mén)升程Liftin處于低升程時(shí)，與處于高升程時(shí)相比，由于通過(guò)將目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd設(shè)定為更加偏向提前角側(cè)的值(參考圖13)，使凸輪相位Cain被控制在更加偏向提前角側(cè)，因此，與此對(duì)應(yīng)，就要將調(diào)制值Ducain_L_dsm的振幅，亦即將控制輸入U(xiǎn)cain的振幅設(shè)定為更大的值的緣故。其次，進(jìn)入步驟28，將振幅設(shè)定值R以及閾值Ducain_LMT的圖表值R_tbl、Ducain_LMT_tbl分別設(shè)定為在步驟27計(jì)算出的低升程和滯后角區(qū)用值R_tbl3、Ducain_LMT_tbl3。另一方面，當(dāng)步驟26的判定結(jié)果是NO，凸輪相位Cain是等于第2預(yù)定值Cain_low2的值時(shí)，或者比其更加偏向提前角側(cè)的值時(shí)，進(jìn)入步驟29，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE，通過(guò)檢索圖18所示的圖表，計(jì)算出振幅設(shè)定值R以及閾值Ducain_LMT的低升程和提前角區(qū)用值R_tbl4、Ducain_LMT_tbl4。如圖18所示，根據(jù)上述理由，低升程和提前角區(qū)用值R_tbl4、Ducain_LMT_tbl4在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE越低時(shí)，就都被設(shè)定為越大的值。此外，比較圖18和圖17可知，低升程和提前角區(qū)用值R_tbl4、Ducain_LMT_tbl4被設(shè)定為比低升程和滯后角區(qū)用值R_tbl3、Ducain_LMT_tbl3小的值(R_tbl4＜R_tbl3、Ducain_LMT_tbl4＜Ducain_LMT_tbl3)。這是因?yàn)橐韵碌睦碛?，即，在凸輪相位Cain處于提前角側(cè)的情況下，與處于滯后角側(cè)時(shí)相比，由于內(nèi)部EGR量更加增大，曲軸角速度變動(dòng)變得更大，從而凸輪相位Cain對(duì)控制輸入U(xiǎn)cain的敏感度變高，所以與其對(duì)應(yīng)，就要將調(diào)制值Ducain_L_dsm的振幅，亦即控制輸入U(xiǎn)cain的振幅，設(shè)定為更小的值的緣故。進(jìn)而，根據(jù)上述理由，低升程和提前角區(qū)用值R_tbl4、Ducain_LMT_tbl4被設(shè)定為使R_tbl4＞Ducain_LMT_tbl4的關(guān)系成立的值。在以上的步驟23、25、28或30后續(xù)的步驟31，根據(jù)油溫Toil和油壓Poil，通過(guò)檢索圖19所示的映射圖，計(jì)算出校正系數(shù)Kducain。在圖19中，油壓的預(yù)定值Poil1～3被設(shè)定為使Poil1＜Poil2＜Poil3的關(guān)系成立的值。在該映射圖中，校正系數(shù)Kducain被設(shè)定為大于等于值1的值，同時(shí)，油溫Toil越低，或者油壓Poil越低，它就被設(shè)定為越大的值。這是因?yàn)?，由于在供給可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70的油溫Toil較低的情況下，粘性阻力就變得更大，從而凸輪相位Cain對(duì)控制輸入U(xiǎn)cain的應(yīng)答延遲變得更大(亦即，非線(xiàn)性特性變強(qiáng))，因此，為了對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，而將控制輸入U(xiǎn)cain設(shè)定為更大的值的緣故。此外是因?yàn)?，在油壓Poil較低的情況下，由于凸輪相位Cain對(duì)控制輸入U(xiǎn)cain的應(yīng)答延遲變得更大(亦即，非線(xiàn)性特性變強(qiáng))，所以為了對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，而將控制輸入U(xiǎn)cain設(shè)定為更大的值的緣故。其次，在步驟32，將閾值Ducain_LMT設(shè)定為圖表值Ducain_LMT_tbl與校正系數(shù)Kducain之積，同時(shí)，將振幅設(shè)定值R設(shè)定為圖表值R_tbl與校正系數(shù)Kducain之積。其次，進(jìn)入步驟33，根據(jù)上述式(10)～(26)的算法，在計(jì)算控制輸入U(xiǎn)cain之后，結(jié)束本程序。其次，一邊參考圖20、21，一邊對(duì)根據(jù)本實(shí)施方式的控制裝置1的凸輪相位Cain的控制結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。首先，圖20表示將氣門(mén)升程Liftin保持在預(yù)定的低升程，同時(shí)，使目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd在接近最大滯后角值Cainrt的預(yù)定值Cain1與提前角側(cè)預(yù)定值Cain2、Cain3(Cain1＜Cain2＜Cain3)之間，基本為矩形波形狀地進(jìn)行變化時(shí)的控制結(jié)果。從圖20可知，凸輪相位Cain被控制在預(yù)定值Cain1時(shí)(t0～t1、t4～t5)，與凸輪相位Cain被控制在預(yù)定值Cain2或Cain3(t2～t3、t6～t7)的情況相比，控制輸入U(xiǎn)cain被設(shè)定為更小振幅的值。如前所述，這是因?yàn)?，在氣門(mén)升程Liftin是低升程的情況下，當(dāng)凸輪相位Cain處于提前角區(qū)側(cè)時(shí)，與處于滯后角區(qū)側(cè)時(shí)相比，由于內(nèi)部EGR更加增大，曲軸角速度的變動(dòng)變得更大，從而凸輪相位Cain對(duì)控制輸入U(xiǎn)cain的敏感度變高，因此，與其相應(yīng)，就要將控制輸入U(xiǎn)cain的振幅設(shè)定為更小的值。此外，圖21表示當(dāng)使氣門(mén)升程Liftin和目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd保持在預(yù)定的一定的值，同時(shí)，使控制輸入U(xiǎn)cain的振幅變化時(shí)的控制結(jié)果。在圖21中，時(shí)間t11～t12的控制結(jié)果由本實(shí)施方式的控制算法所得到。時(shí)間t10～t11的控制結(jié)果表示將控制輸入U(xiǎn)cain的振幅，有意識(shí)地設(shè)定為比由本實(shí)施方式的控制算法計(jì)算出的值小時(shí)的情況。時(shí)間t12以后的控制結(jié)果，表示將控制輸入U(xiǎn)cain的振幅，有意識(shí)地設(shè)定為比由本實(shí)施方式的控制算法計(jì)算出的值大時(shí)的情況。從圖21可知，只有在將控制輸入U(xiǎn)cain的振幅，設(shè)定為與可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70中的凸輪相位Cain對(duì)控制輸入U(xiǎn)cain的敏感度和非線(xiàn)性特性對(duì)應(yīng)的恰當(dāng)?shù)闹档那闆r下，才能夠?qū)⒖刂品直媛屎涂刂凭榷即_保在高水平，另一方面，由此可知，如果將控制輸入U(xiǎn)cain的振幅，或者設(shè)定為比那樣的恰當(dāng)值小、或者設(shè)定為較大時(shí)，控制的分辨率和控制精度就都會(huì)降低。根據(jù)以上那樣的本實(shí)施方式的控制裝置1，SLD控制輸入Rsld可通過(guò)目標(biāo)值濾波器型二自由度滑動(dòng)模式控制算法求出，利用該SLD控制輸入Rsld，通過(guò)應(yīng)用了Δ∑調(diào)制算法的調(diào)制算法，計(jì)算出向可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70的控制輸入U(xiǎn)cain。在此情況下，SLD控制輸入Rsld，在由于通過(guò)目標(biāo)值濾波器型二自由度滑動(dòng)模式控制算法進(jìn)行計(jì)算，因此，可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70的非線(xiàn)性特性沒(méi)有影響的狀況下，作為具有使凸輪相位Cain對(duì)目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd的跟蹤速度和跟蹤特性都確保在高水平的特性的值被計(jì)算出。此外，控制輸入U(xiǎn)cain作為調(diào)制值Ducain_L_dsm、大偏差分量值Ducain_H以及中心值Ucain_cent的總和被計(jì)算出。如上所述，該中心值Ucain_cent通過(guò)非線(xiàn)性濾波器120的濾波特性，作為可高精度跟蹤SLD控制輸入Rsld的宏觀變化的值被計(jì)算出。此外，如上所述，調(diào)制值Ducain_L_dsm，在SLD控制輸入Rsld的變動(dòng)較小的情況下，其一邊確保凸輪相位Cain對(duì)目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd的跟蹤速度和跟蹤特性都能確保在高水平的這一特性，一邊作為可補(bǔ)償可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70的非線(xiàn)性特性的值被計(jì)算出。加之，大偏差分量值Ducain_H，在對(duì)控制的快速響應(yīng)性(速?gòu)晷?具有要求的狀況下，作為可確保它的值被計(jì)算出，同時(shí)，在其它狀況下，作為值0被計(jì)算出。從而，通過(guò)利用作為這3個(gè)值Ducain_L_dsm、Ducain_H以及Ucain_cent的總和被計(jì)算出的控制輸入U(xiǎn)cain，在凸輪相位控制中，在SLD控制輸入Rsld的變動(dòng)小的情況下，可以一邊補(bǔ)償可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70的非線(xiàn)性特性，一邊使凸輪相位Cain對(duì)目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd的跟蹤速度和跟蹤特性都被確保在高水平。其結(jié)果，在凸輪相位控制中，可以確保高級(jí)的控制分辨率，可以確保高控制精度。加之，在SLD控制輸入Rsld的變動(dòng)大、對(duì)控制的快速響應(yīng)性(速?gòu)晷?具有要求的狀況下，通過(guò)包含在控制輸入U(xiǎn)cain中的大偏差分量值Ducain_H，就可以確保那樣的快速響應(yīng)性(速?gòu)晷?。進(jìn)而，由于閾值Ducain_LMT和振幅設(shè)定值R根據(jù)氣門(mén)升程Liftin、凸輪相位Cain、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE、油壓Poil、以及油溫Toil被計(jì)算出，同時(shí)，通過(guò)利用這樣求出的閾值Ducain_LMT和振幅設(shè)定值R，計(jì)算出調(diào)制值Ducain_L_dsm亦即控制輸入U(xiǎn)cain，因此，通過(guò)控制輸入U(xiǎn)cain，就可以對(duì)伴隨這些參數(shù)變化的可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70的非線(xiàn)性特性的變化，以及凸輪相位Cain對(duì)控制輸入U(xiǎn)cain的敏感度的變化，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)償。從而，可以進(jìn)一步提高控制分辨率，可以使控制精度提高。加之，由于中心值Ucain_cent作為高精度追蹤SLD控制輸入Rsld的宏觀變化的值被計(jì)算出，因此，與調(diào)制后的控制輸入的振幅中心值沒(méi)有變化的現(xiàn)有的情況相比，可以將控制輸入U(xiǎn)cain的振幅設(shè)定為更小的值。其結(jié)果，即使當(dāng)SLD控制輸入Rsld的變動(dòng)幅度大時(shí)，也可以確保高水平的控制分辨率，可以確保高控制精度。進(jìn)而，作為計(jì)算出調(diào)制值Ducain_L_dsm的算法，由于利用應(yīng)用了Δ∑調(diào)制算法的算法，因此，根據(jù)Δ∑調(diào)制算法的特性，在小偏差分量值Ducain_L越接近值0，亦即在凸輪相位Cain越接近目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd的狀況下，若SLD控制輸入Rsld變成不變動(dòng)，則控制輸入U(xiǎn)cain的翻轉(zhuǎn)頻率就變得更高。其結(jié)果，與利用通過(guò)翻轉(zhuǎn)頻率一定的PWM或高頻脈動(dòng)調(diào)制了的控制輸入U(xiǎn)cain的情況相比，可以使凸輪相位Cain向目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd的收斂性提高。并且，雖然第1實(shí)施方式的非線(xiàn)性濾波器120由中值濾波器121和ε濾波器122組合構(gòu)成，但作為非線(xiàn)性濾波器，也可以利用移動(dòng)平均濾波器代替中值濾波器121，亦即由移動(dòng)平均濾波器和ε濾波器122組合構(gòu)成。在此情況下，移動(dòng)平均濾波器算法表示為如下式(27)，在同式(27)中的ma是整數(shù)，將其設(shè)定為使m≥ma+1成立的值。Rsld_flt(k)=1ma+1Σi=0maRsld(i)···(27)]]>如上所述，即使在利用由移動(dòng)平均濾波器和ε濾波器122組合構(gòu)成的非線(xiàn)性濾波器的情況下，也可以得到與上述非線(xiàn)性濾波器120同樣的作用效果。亦即，可以一邊避免在SLD控制輸入Rsld中的脈沖狀的噪音的影響，一邊計(jì)算出中心值Ucain_cent，同時(shí)，即使在SLD控制輸入Rsld以階梯狀大幅度地變化的情況下，也可以將中心值Ucain_cent，作為表示對(duì)那樣的SLD控制輸入Rsld的變化具有高跟蹤性的值進(jìn)行計(jì)算。此外，即使在SLD控制輸入Rsld包含較小振幅的噪音的情況下，在中心值Ucain_cent的計(jì)算中，也可以抑制其影響。此外，第1實(shí)施方式是這樣的示例，其通過(guò)圖表檢索，計(jì)算出振幅設(shè)定值R和閾值Ducain_LMT的圖表值，同時(shí)，根據(jù)氣門(mén)升程Liftin和凸輪相位Cain，切換用于計(jì)算的圖表。但振幅設(shè)定值R和閾值Ducain_LMT的計(jì)算方法并不僅限于此，只要是根據(jù)氣門(mén)升程Liftin、凸輪相位Cain以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE，計(jì)算出這些值的方法即可。例如，振幅設(shè)定值R和閾值Ducain_LMT的映射值，也可以根據(jù)氣門(mén)升程Liftin，對(duì)根據(jù)凸輪相位Cain和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE設(shè)定了的多個(gè)映射圖進(jìn)行切換。進(jìn)而，雖然第1實(shí)施方式是將本發(fā)明的控制裝置，應(yīng)用在控制作為機(jī)械設(shè)備的油壓驅(qū)動(dòng)式可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70的例子，但本發(fā)明申請(qǐng)的控制裝置并不僅限于此，也可以應(yīng)用在控制具有非線(xiàn)性特性的各種產(chǎn)業(yè)設(shè)備的控制裝置上。例如，也可以將本發(fā)明的控制裝置，應(yīng)用在通過(guò)電磁驅(qū)動(dòng)式可變凸輪相位機(jī)構(gòu)，控制凸輪相位Cain的控制裝置中，或應(yīng)用在通過(guò)可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)50，控制氣門(mén)升程Liftin的控制裝置中。此外，第1實(shí)施方式是將控制裝置1，應(yīng)用于變更進(jìn)氣門(mén)4的凸輪相位Cain的可變凸輪相位機(jī)構(gòu)70的控制的例子，但本發(fā)明的控制裝置并不僅限于此，也可以應(yīng)用在變更排氣凸輪9對(duì)曲軸3d的相位的機(jī)構(gòu)中。其次，一邊參考圖22，一邊對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式的控制裝置1A進(jìn)行說(shuō)明。并且，在以下的說(shuō)明中，對(duì)與第1實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)，賦予其相同符號(hào)，同時(shí)，省略其說(shuō)明。如圖22所示，該控制裝置1A也用于控制凸輪相位Cain，與上述第1實(shí)施方式的控制裝置1相比，其不同點(diǎn)在于，代替控制裝置1的DSM控制器150，具有SDM控制器250，同時(shí)，伴隨于此，加法器260中的計(jì)算控制輸入U(xiǎn)cain的算法與加法器160的算法不同。從而，在以下說(shuō)明中，只對(duì)這些不同點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。在該SDM控制器250中，通過(guò)按以下式(28)～(33)所示的應(yīng)用了∑Δ調(diào)制算法的算法進(jìn)行調(diào)制，計(jì)算出調(diào)制值Ducain_L_sdm。r(k)＝Ducain_L(k)…(28)σr(k)＝σr(k-1)+r(k)…(29)σu(k)＝σu(k-1)+u(k-1)…(30)δ(k)＝σr(k)-σu(k)…(31)u(k)＝fnl(δ(k))…(32)Ducain_L_sdm(k)＝u(k)…(33)此外，在加法器260中，通過(guò)下式(34)，計(jì)算出控制輸入U(xiǎn)cain。Ucain＝Ducain_L_sdm+Ducain_H+Ucain_cent…(34)根據(jù)如上所述的第2實(shí)施方式的控制裝置1A，由于通過(guò)SDM控制器250，計(jì)算出調(diào)制值Ducain_L_sdm，并利用它計(jì)算出控制輸入U(xiǎn)cain，因此，可以得到與上述控制裝置1同樣的作用效果。特別地，由于∑Δ調(diào)制算法也與Δ∑調(diào)制算法相同，具有如下這一特性，即，若小偏差分量值Ducain_L越接近值0，亦即因凸輪相位Cain接近目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd，SLD控制輸入Rsld變成不變動(dòng)，控制輸入U(xiǎn)cain的翻轉(zhuǎn)頻率就變得更高，因此，與利用通過(guò)翻轉(zhuǎn)頻率一定的PWM或高頻脈動(dòng)調(diào)制了的控制輸入U(xiǎn)cain的情況相比，可以使凸輪相位Cain向目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd的收斂性提高。其次，一邊參考圖23，一邊對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式的控制裝置1B進(jìn)行說(shuō)明。并且，在以下的說(shuō)明中，有關(guān)與第1實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)，賦予其相同符號(hào)，同時(shí)，省略其說(shuō)明。本實(shí)施方式的控制裝置1B也用于控制凸輪相位Cain，與上述第1實(shí)施方式的控制裝置1相比，其不同點(diǎn)在于，代替DSM控制器150，具有DM控制器350，并且伴隨于此，加法器360中的計(jì)算控制輸入U(xiǎn)cain的算法與加法器160的不同。從而，在以下說(shuō)明中，只對(duì)這些不同點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。在該DM控制器350中，通過(guò)按以下式(35)～(39)所示的應(yīng)用了Δ調(diào)制算法的算法進(jìn)行調(diào)制，計(jì)算出調(diào)制值Ducain_L_dm。r(k)＝Ducain_L(k)…(35)σu(k)＝σu(k-1)+u(k-1)…(36)δ(k)＝r(k)-σu(k)…(37)u(k)＝fnl(δ(k))…(38)Ducain_L_dm(k)＝u(k)…(39)此外，在加法器360中，通過(guò)下式(40)，計(jì)算出控制輸入U(xiǎn)cain。Ucain＝Ducain_L_dm+Ducain_H+Ucain_cent…(40)根據(jù)以上那樣的第3實(shí)施方式的控制裝置1B，由于通過(guò)DM控制器350，計(jì)算出調(diào)制值Ducain_L_dm，并利用它計(jì)算出控制輸入U(xiǎn)cain，因此，可以得到與上述控制裝置1同樣的作用效果。特別地，由于Δ調(diào)制算法也與Δ∑調(diào)制算法相同，具有這樣的特性若小偏差分量值Ducain_L越接近值0，亦即通過(guò)使凸輪相位Cain接近目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd，使SLD控制輸入Rsld變成不變動(dòng)，控制輸入U(xiǎn)cain的翻轉(zhuǎn)頻率就變得更高。因此，與利用通過(guò)翻轉(zhuǎn)頻率一定的PWM或高頻脈動(dòng)調(diào)制了的控制輸入U(xiǎn)cain的情況相比，可以使凸輪相位Cain向目標(biāo)凸輪相位Cain_cmd的收斂性提高。并且，以上的各實(shí)施方式，是根據(jù)應(yīng)用了Δ∑調(diào)制算法、∑Δ調(diào)制算法以及Δ調(diào)制算法的算法，通過(guò)對(duì)控制值進(jìn)行調(diào)制，計(jì)算出控制輸入U(xiǎn)cain的示例，但控制輸入的計(jì)算中所利用的調(diào)制算法并不僅限于此，只要是通過(guò)對(duì)控制值進(jìn)行調(diào)制，可計(jì)算出控制輸入的算法即可。例如，作為調(diào)制算法，也可以利用PWM(Pulsewidthmodulation-脈沖寬度調(diào)制)算法，或利用高頻脈動(dòng)對(duì)控制值進(jìn)行調(diào)制的算法。權(quán)利要求1.一種控制裝置，其通過(guò)控制輸入，對(duì)機(jī)械設(shè)備的控制量進(jìn)行控制，其特征在于，具有控制量檢測(cè)裝置，其用于檢測(cè)所述控制量；目標(biāo)值設(shè)定裝置，其用于設(shè)定所述控制量的目標(biāo)值；控制值計(jì)算裝置，其根據(jù)預(yù)定的控制算法，計(jì)算出控制值，該控制值用于控制所述被檢測(cè)出的控制量，使其變?yōu)樗鲈O(shè)定的目標(biāo)值；以及控制輸入計(jì)算裝置，其通過(guò)利用應(yīng)用了預(yù)定的調(diào)制算法的算法對(duì)該計(jì)算出的控制值進(jìn)行調(diào)制，計(jì)算出所述控制輸入，該控制輸入計(jì)算裝置包含有振幅設(shè)定裝置，該振幅設(shè)定裝置根據(jù)表示所述機(jī)械設(shè)備狀態(tài)的參數(shù)，設(shè)定所述控制輸入的振幅。2.如權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于，所述控制輸入計(jì)算裝置還具有中心值設(shè)定裝置，該中心值設(shè)定裝置根據(jù)所述控制值，設(shè)定成為所述控制輸入的振幅中心的中心值。3.如權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于，所述預(yù)定的調(diào)制算法是Δ∑調(diào)制算法、∑Δ調(diào)制算法以及Δ調(diào)制算法中的任意一種。4.一種控制裝置，其通過(guò)可變凸輪相位機(jī)構(gòu)，控制作為內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪中的至少一個(gè)相對(duì)于曲軸的相位的凸輪相位，其特征在于，具有凸輪相位檢測(cè)裝置，其用于檢測(cè)所述凸輪相位；目標(biāo)凸輪相位設(shè)定裝置，其用于設(shè)定所述凸輪相位的目標(biāo)凸輪相位；控制值計(jì)算裝置，其根據(jù)預(yù)定的控制算法，計(jì)算出控制值，該控制值用于控制所述被檢測(cè)出的凸輪相位，使其成為所述設(shè)定的目標(biāo)凸輪相位；以及控制輸入計(jì)算裝置，其通過(guò)利用應(yīng)用了預(yù)定的調(diào)制算法的算法對(duì)該計(jì)算出的控制值進(jìn)行調(diào)制，計(jì)算出向所述可變凸輪相位機(jī)構(gòu)的控制輸入，控制輸入計(jì)算裝置包含有振幅設(shè)定裝置，該振幅設(shè)定裝置根據(jù)表示所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)設(shè)定所述控制輸入的振幅。5.如權(quán)利要求4所述的控制裝置，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)具有可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)，該可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)用于變更氣門(mén)的升程，該氣門(mén)是進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)中的一方，并由控制所述凸輪相位的所述進(jìn)氣凸輪和所述排氣凸輪中的至少一方驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行開(kāi)閉，所述振幅設(shè)定裝置進(jìn)一步根據(jù)所述氣門(mén)升程，設(shè)定所述控制輸入的振幅。6.如權(quán)利要求4或5所述的控制裝置，其特征在于，所述控制輸入計(jì)算裝置還具有中心值設(shè)定裝置，該中心值設(shè)定裝置根據(jù)所述控制值，設(shè)定成為所述控制輸入的振幅中心的中心值。7.如權(quán)利要求4或5所述的控制裝置，其特征在于，所述預(yù)定的調(diào)制算法是Δ∑調(diào)制算法、∑Δ調(diào)制算法以及Δ調(diào)制算法中的任意一種。全文摘要本發(fā)明提供一種控制裝置，即使在機(jī)械設(shè)備的非線(xiàn)性特性較強(qiáng)并且發(fā)生變化，同時(shí)，控制量對(duì)控制輸入的敏感度發(fā)生變化的情況下，也可以確保高水平的控制分辨率，可以確保高控制精度。該控制裝置通過(guò)可變凸輪相位機(jī)構(gòu)控制凸輪相位，并具有ECU。ECU通過(guò)預(yù)定的控制算法，計(jì)算出用于控制凸輪相位使其變?yōu)槟繕?biāo)凸輪相位的SLD控制輸入，通過(guò)按預(yù)定的調(diào)制算法對(duì)SLD控制輸入進(jìn)行調(diào)制，計(jì)算出對(duì)可變凸輪相位機(jī)構(gòu)的控制輸入，根據(jù)凸輪相位、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油壓和油溫，設(shè)定振幅設(shè)定值。文檔編號(hào)F02D45/00GK1824925SQ20061000801公開(kāi)日2006年8月30日申請(qǐng)日期2006年2月23日優(yōu)先權(quán)日2005年2月23日發(fā)明者下城孝名子,安井裕司申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社