CN205278514U - 致动器的控制装置、致动器、以及阀驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供致动器的控制装置、致动器、以及阀驱动装置。课题在于：即便是因外力的作用而响应性变化的驱动对象物，也与响应变化无关地进行稳定的驱动。在WG致动器(1)的控制装置(20)中，反馈控制部(30)基于位置传感器(16)的检测结果，以使得作为驱动对象物的WG阀(2)的开度接近目标开度的方式对轴(13)的移动量进行反馈控制。控制切换部(40)判定是否为从比基准开度小的开度起使WG阀(2)全闭的控制切换状况，在为该控制切换状况的情况下，对反馈控制部(30)赋予将控制方法从反馈控制朝闭阀控制切换的指示。

Description

致动器的控制装置、致动器、以及阀驱动装置

技术领域

本实用新型涉及对阀等驱动对象物进行驱动的致动器的控制装置、致动器、以及阀驱动装置。

背景技术

虽然致动器的驱动对象物多种多样，但例如在驱动对象物为使流体流动或停止的阀那样的驱动对象物的情况下，有时会因流体压力等外力作用于该阀而导致移动速度变慢或变快，响应性发生变化。例如，在搭载于车辆的涡轮增压器的废气旁通阀(例如参照专利文献1)中，废气的压力沿开阀方向发挥作用，因此朝闭阀方向移动的速度变慢，闭阀耗费时间。特别是在使阀从低开度起全闭时，作用有较大的废气压力，响应性变差。

专利文献1：国际公开第2012/137345号

然而，以往并未考虑因外力作用于阀等驱动对象物而导致响应性变化这一课题。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于，即便是因外力的作用而响应性变化的驱动对象物，也与响应变化无关地进行稳定的驱动。

本实用新型所涉及的致动器的控制装置具备：反馈控制部，该反馈控制部基于位置传感器的检测结果，以使得驱动对象物的开度接近目标开度的方式对轴的移动量进行反馈控制；以及控制切换部，该控制切换部判定是否为从比基准开度小的开度起使驱动对象物全闭的控制切换状况，在为该控制切换状况的情况下，对反馈控制部赋予切换控制方法的指示。

技术方案1提供一种致动器的控制装置，

上述致动器具有：轴，该轴对驱动对象物的开度进行调整；马达，该马达使上述轴在轴向往复移动；以及位置传感器，该位置传感器检测上述轴的位置，

上述致动器的控制装置的特征在于，

上述致动器的控制装置具备：

A/D转换器，该A/D转换器对上述位置传感器的检测结果进行A/D转换；

反馈控制部，该反馈控制部基于上述A/D转换器的输出信号，以使得上述驱动对象物的开度接近目标开度的方式对上述轴的移动量进行反馈控制；

马达驱动器，该马达驱动器基于上述反馈控制部的控制信号对上述马达进行驱动；以及

控制切换部，该控制切换部在为从比基准开度小的开度起使上述驱动对象物全闭的控制切换状况的情况下，对上述反馈控制部赋予切换控制方法的指示。

技术方案2的特征在于，在技术方案1所述的致动器的控制装置中，

上述反馈控制部是在从上述控制切换部接收到切换控制方法的指示的情况下以使上述驱动对象物的开度增大至上述基准开度而后全闭的方式进行控制的反馈控制部。

技术方案3的特征在于，在技术方案1所述的致动器的控制装置中，上述致动器具备限制上述轴的移动的限位部，

上述反馈控制部是在从上述控制切换部接收到切换控制方法的指示的情况下以使上述驱动对象物的开度增大至上述轴被上述限位部限制的位置而后全闭的方式进行控制的反馈控制部。

技术方案4的特征在于，在技术方案1所述的致动器的控制装置中，

上述反馈控制部是在从上述控制切换部接收到切换控制方法的指示的情况下对在上述反馈控制中计算出的移动量加上上述驱动对象物的开度变小的方向的预先决定的移动量的反馈控制部。

技术方案5的特征在于，在技术方案1所述的致动器的控制装置中，

上述反馈控制部是在从上述控制切换部接收到切换控制方法的指示的情况下变更上述反馈控制的增益的反馈控制部。

技术方案6的特征在于，在技术方案1所述的致动器的控制装置中，

上述反馈控制部是在从上述控制切换部接收到切换控制方法的指示的情况下将上述反馈控制的目标开度朝上述驱动对象物的开度变小的方向修正的反馈控制部。

技术方案7的特征在于，在技术方案5所述的致动器的控制装置中，

上述致动器的控制装置具备速度计算部，该速度计算部根据由上述位置传感器检测到的上述轴的位置来计算上述驱动对象物的速度，

上述控制切换部是在为从比上述基准开度小的开度起使上述驱动对象物全闭的控制切换状况且由上述速度计算部计算出的速度小于预先决定的速度的情况下对上述反馈控制部赋予切换控制方法的指示的控制切换部。

技术方案8提供一种致动器，其特征在于，

上述致动器具备：

轴，该轴对驱动对象物的开度进行调整；

马达，该马达使上述轴在轴向往复移动；

位置传感器，该位置传感器检测上述轴的位置；以及

技术方案1～7中任一项所述的控制装置。

技术方案9提供一种阀驱动装置，其特征在于，

上述阀驱动装置具备：

作为驱动对象物的阀；

轴，该轴对上述阀的开度进行调整；

马达，该马达使上述轴在轴向往复移动；

位置传感器，该位置传感器检测上述轴的位置；以及

技术方案1～7中任一项所述的控制装置。

根据本实用新型，在从比基准开度小的开度起使驱动对象物全闭的情况下，对致动器的控制方法进行切换，因此，即便是因外力的作用而响应性变化的驱动对象物，也能够与响应变化无关地进行稳定的驱动。

附图说明

图1是示出本实用新型的实施方式1所涉及的废气旁通阀致动器的构成例的剖视图。

图2是示出实施方式1所涉及的废气旁通阀致动器的控制装置的构成例的框图。

图3是废气旁通阀致动器的阶跃响应波形的仿真例，是示出对在废气旁通阀并未作用有外力的状态进行仿真的结果的图表。

图4是示出对从低开度起难以闭阀的状态进行仿真的结果的图表。

图5是示出对从低开度起容易闭阀的状态进行仿真的结果的图表。

图6是对实施方式1的控制装置所执行的控制方法的概要进行说明的图。

图7是对实施方式1的控制装置所执行的控制方法的概要进行说明的图。

图8是示出在实施方式1所涉及的废气旁通阀致动器的控制装置中控制切换部所进行的动作的流程图。

图9是示出实施方式1所涉及的废气旁通阀致动器的控制装置的硬件构成例的图。

图10是示出本实用新型的实施方式2所涉及的废气旁通阀致动器的控制装置的构成例的框图。

图11是示出本实用新型的实施方式3所涉及的废气旁通阀致动器的控制装置的构成例的框图。

图12是示出本实用新型的实施方式4所涉及的废气旁通阀致动器的控制装置的构成例的框图。

图13是示出本实用新型的实施方式5所涉及的废气旁通阀致动器的控制装置的构成例的框图。

附图标记说明

1：WG致动器；2：WG阀(驱动对象物)；3：连杆机构；3a、3b：板；3c：支点；4：直流马达；5：磁铁；6：转子；7：线圈；8：定子；9：换向器；10：外部端子；11a、11b：电刷；12：丝杠机构；12a：内螺纹部；12b：外螺纹部；13：轴；13a：旋转限制部；13b、13c：抵靠部；14：轴承部；15：壳体；15a：引导部；15b、15c：限位部；16：位置传感器；17：传感器用轴；18：传感器用磁铁；20：控制装置；21：发动机控制部；22：马达驱动器；23：A/D转换器；30：反馈控制部；31、31c：目标开度修正部；32：减法部；33、33b：PID控制部；34、34a：占空比控制部；40：控制切换部；41、41d：切换开始判定部；42、42a、42b、42c：切换指示部；43：速度计算部；50：存储器；51：处理器；100：排气通路；101：旁通通路。

具体实施方式

实施方式1.

以将本实用新型所涉及的致动器用作对搭载于车辆的涡轮增压器的废气旁通(以下称为WG)阀进行驱动的WG致动器的情况为例进行说明。

图1是示出实施方式1所涉及的WG致动器1的构成例的剖视图。涡轮增压器形成为如下的结构：利用来自发动机的废气使涡轮旋转，驱动与该涡轮同轴连接的压缩机而对进气进行压缩并朝发动机供给。在排气通路100的涡轮上游侧，设置有使废气从排气通路100向旁通通路101逃逸的WG阀2，WG致动器1使WG阀2开闭来调整从排气通路100朝旁通通路101流入的废气流入量，由此来控制涡轮的转速。此外，在图1中，用实线示出WG阀2的全闭状态，用双点划线示出全开状态。

WG致动器1具备：作为驱动源的直流马达4；使WG阀2开闭的轴13；以及将直流马达4的旋转运动转换为轴13的直线运动的丝杠机构12。直流马达4包括：转子6，该转子6具有多个被磁化出N极与S极的磁铁5；以及定子8，在该定子8卷绕有线圈7。在线圈7的端部连接有电刷11b。转子6的一端侧由轴承部14支承为旋转自如，且在另一端侧固定有换向器9。

若对外部端子10施加电压，则经由与该外部端子10连接的电刷11a而在构成换向器9的多个换向片中的与电刷11a接触的换向片流动有电流，并经由与该换向片电连接的电刷11b而在线圈7中流动有电流。通过对线圈7通电，定子8被磁化出N极与S极，该定子8与磁铁5的N极和S极彼此排斥或吸引，由此，转子6旋转。伴随着转子6的旋转，通电的线圈7切换，由此，定子8的极也切换，转子6持续旋转。若电流的方向相反，则转子6的旋转方向也相反。

此外，在图1中，作为直流马达4使用带电刷DC马达，但也可以使用无刷DC马达。

在转子6的内部开设有用于配置轴13的孔，在孔的内周面形成有内螺纹部12a，在轴13的外周面形成有外螺纹部12b。该外螺纹部12b旋入内螺纹部12a而与内螺纹部12a结合，将转子6的旋转运动转换为轴13的直线运动。利用上述内螺纹部12a与外螺纹部12b构成丝杠机构12。轴13的一端侧贯通壳体15，并经由连杆机构3与WG阀2连结。在轴13的另一端侧设置有检测该轴13在轴向上的位置的位置传感器16等。

连杆机构3具有两块板3a、3b。在板3a的一端侧安装有轴13，在另一端侧的支点3c以转动自如的方式安装有板3b的一端侧。在该板3b的另一端侧安装有WG阀2。若通过转子6朝一个方向的旋转而轴13沿被朝壳体15的外部推出的方向移动，则板3a也朝相同方向移动，从而板3b与WG阀2以支点3c为中心转动，WG阀2朝开阀方向动作。若因转子6朝相反方向的旋转而轴13沿被朝壳体15的内部拉入的方向移动，则板3a也朝相同方向移动，板3b与WG阀2以支点3c为中心转动，WG阀2朝闭阀方向动作。

在轴13形成有两个平面等而作为旋转限制部13a发挥功能。另外，在供轴13贯通的壳体15的孔的内周面，与该旋转限制部13a的形状相配合地形成有两个平面等引导部15a。因此，能够限制轴13与转子6的旋转相配合地进行旋转运动这一情况，并且旋转限制部13a与引导部15a滑动从而轴13进行直线移动。在引导部15a的端部，形成有朝轴13侧突出的限位部15b，通过呈从轴13突出的形状的抵靠部13b与该限位部15b抵接，限制轴13朝开阀方向的进一步的直线移动。同样，在丝杠机构12的端部设置有作为限位部15c发挥功能的板，通过作为抵靠部13c发挥功能的轴13的端面与限位部15c抵接，对轴13朝闭阀方向的进一步的移动进行限制。

在作为对轴13朝闭阀方向的进一步的移动进行限制的限位部15c发挥功能的板，贯通有直径比轴13的外径小的孔，在该孔插通有传感器用轴17，传感器用轴17的端面与轴13的端面抵接。由此，传感器用轴17也与轴13的轴向的往复运动相配合而往复运动。在该传感器用轴17固定有传感器用磁铁18，伴随着轴13的往复运动，传感器用磁铁18相对于位置传感器16的位置变化，由此，通过位置传感器16的磁通密度也变化。位置传感器16是霍尔元件或者磁阻元件等，检测伴随着轴13的往复运动而变化的磁通密度，并转换为表示轴13的实际行程位置的模拟信号输出。

图2是示出控制装置20的构成例的框图。控制装置20主要具备：对WG致动器1进行控制从而调整WG阀2的开度的功能；以及基于WG阀2的开度判定是否为控制切换状况从而切换控制方法的功能。

此外，在图示例中，构成为将控制装置20的功能作为发动机控制单元的一个功能实现，但可以将控制装置20构成为独立的电子控制单元，或者也可以作为电路基板组装在WG致动器1的内部。

发动机控制单元具备发动机控制部21与控制装置20，除此以外的结构省略图示以及说明。控制装置20具备反馈控制部30、马达驱动器22、A/D转换器23以及控制切换部40。反馈控制部30具备目标开度修正部31、减法部32、PID控制部33以及占空比控制部34。控制切换部40具备切换开始判定部41以及切换指示部42。

发动机控制部21将WG阀2的目标开度朝控制装置20输出。

A/D转换器23接收位置传感器16输出的轴13的实际行程位置的模拟信号，将其转换为实际行程位置的数字信号，而后朝减法部32以及切换开始判定部41输出。此外，在本实施方式1中，将由位置传感器16检测到的轴13的实际行程位置直接作为WG阀2的实际开度使用，但也可以从轴13的实际行程位置朝WG阀2的开度进行转换处理等。

反馈控制部30通常以使得从A/D转换器23接收的与WG阀2的实际开度相当的轴13的实际行程位置接近从发动机控制部21接收的与目标开度相当的目标行程位置的方式，进行反馈控制。另一方面，在从控制切换部40接收到切换控制方法的指示的情况下，反馈控制部30从上述的反馈控制朝后述的闭阀控制切换。以下，作为反馈控制的一例，对PID控制进行说明，但并不限定于此，也可以进行PI控制等。

在通常的PID控制中，目标开度修正部31从发动机控制部21接收WG阀2的目标开度，并朝减法部32输出。另一方面，在从切换指示部42被通知闭阀时目标开度的闭阀控制中，目标开度修正部31并不将从发动机控制部21接收的目标开度、而将从切换指示部42接收的闭阀时目标开度朝减法部32输出。

减法部32计算从目标开度修正部31接收到的目标开度与从A/D转换器23接收到的实际开度之间的偏差，并朝PID控制部33输出。

PID控制部33求出与减法部32所计算出的偏差对应的比例项、积分项以及微分项的各操作量从而计算驱动占空比，并朝占空比控制部34输出。该驱动占空比成为与轴13的当前位置起的移动量相当的值。

占空比控制部34生成与PID控制部33所计算出的驱动占空比对应的PWM(PulseWidthModulation：脉冲宽度调制)控制信号，并赋予马达驱动器22。

马达驱动器22根据从占空比控制部34接收的PWM控制信号而对施加于直流马达4的电压进行通断控制，调整朝直流马达4通电的电流。

切换开始判定部41从发动机控制部21接收WG阀2的目标开度。另外，切换开始判定部41从A/D转换器23接收轴13的实际行程位置、即WG阀2的实际开度。然后，切换开始判定部41基于WG阀2的目标开度与实际开度，判定是否为从比预先决定的基准开度小的开度起使WG阀2全闭的控制切换状况。切换开始判定部41在为控制切换状况的情况下将该情况通知给切换指示部42。

切换指示部42若从切换开始判定部41接收到是控制切换状况这一情况的通知，则对反馈控制部30赋予将控制方法从PID控制朝闭阀控制切换的指示。在实施方式1中，作为切换控制方法的指示，从切换指示部42对目标开度修正部31赋予闭阀时目标开度。闭阀时目标开度将在后面叙述。

这里，图3示出WG致动器1中的阶跃响应波形的仿真例。图表的横轴表示时间，纵轴表示WG阀2的开度，实线表示实际开度，点划线表示目标开度。开度0％是全闭位置，100％是全开位置，在图表中，对从各开度起全闭时的响应进行比较。图3示出对在WG阀2并未作用有废气压力等外力的状态进行仿真的结果，在PID控制中，WG阀2移动前后的变位越大，则惯性力越大，移动速度越快。但是，由于变位越大则移动距离越长，因此，在图3中，从低开度A至全闭为止所需要的时间比从更大的开度至全闭为止所需要的时间短。另外，当在WG阀2并未作用有外力的状态下，不会产生过冲等扰乱。

图4是示出对从低开度起难以闭阀的状态进行仿真的结果的图表。在图3的仿真中，假想了在WG阀2并未作用有外力的情况，但在图1的WG致动器1中，从排气通路100朝旁通通路101流动的废气的压力沿WG阀2的开阀方向发挥作用。因此，如图4所示，从低开度B至全闭为止所需要的时间比图3中从低开度A至全闭为止所需要的时间长。

并不限于WG阀2，例如装配于可变容量(VG；VariableGeometry)涡轮增压器的可动叶片也同样由于在闭阀时作用有开阀方向的外力而从低开度B起闭阀时的响应变慢。

另一方面，在从比低开度B大的开度起全闭的情况下，对图3与图4的图表进行比较可知，不论有无外力，至全闭为止所需要的时间都大致相同。

图5是示出对从低开度起容易闭阀的状态进行仿真的结果的图表。例如装配于发动机的废气再循环(EGR)阀在闭阀方向作用有外力而容易闭阀，因此如图5所示从低开度C起全闭时容易过冲。

在现有的致动器控制中，以使得从全开至全闭为止的使用开度整体的响应最佳的方式，预先设定在PID控制中使用的参数，因此，无法仅调整从低开度起全闭的情况下的响应。

例如，在为了提高从低开度起全闭的情况下的响应性而在使用开度整体设定了使闭阀速度变快的参数的情况下，全闭时的速度变快而WG阀2所受到的冲击变大，因此，存在该冲击通过连杆机构3以及轴13朝WG致动器1传递，导致WG致动器1的耐久性降低以及破损的可能性。

反之，当在使用开度整体中设定了使闭阀速度变慢的参数的情况下，在实际使用方面不方便。

因此，在实施方式1所涉及的WG致动器1的控制装置20中，通过对上述的PID控制与闭阀控制进行切换，实现与从低开度起闭阀的情况下的响应变化无关而进行稳定的闭阀的控制方法。这里所说的“稳定的闭阀”是指图3所示那样的闭阀状态，是指不产生图4所示那样的响应的变慢以及图5所示那样的过冲的状态。

接下来，使用图6，对实施方式1的控制装置20所执行的控制方法的概要进行说明。在图6的图表中，横轴是时间，纵轴是WG阀2的开度。虚线所示的“基准开度”被设定为从全闭到全开为止的期间的任意的开度。例如，基准开度被设定为比图4中产生响应时间的延长的低开度B大的开度。

这里，考虑针对图6中处于实线所示的实际开度的WG阀2，在时间t由发动机控制部21作为目标开度指示了全闭的情况。

在时间t，实线所示的实际开度是比虚线所示的基准开度小的开度，因此，控制装置20判定为是控制切换状况，从通常的PID控制切换为闭阀控制。在该闭阀控制中，控制装置20以使WG阀2开阀至基准开度而后成为本来的目标开度即全闭开度的方式进行控制。由此，与如双点划线所示那样从实际开度起直接闭阀的情况下的WG阀2的变位E相比，一度开阀至基准开度而后闭阀的情况下的变位D变大。如上所述，WG阀2移动前后的变位越大则移动速度越快，因此，与变位E相比，变位D的情况下WG阀2的惯性力大，容易闭阀。

另一方面，如图6中点划线所示，当在时间t实际开度为与基准开度相同或者比基准开度大的开度的情况下，控制装置20判定为不是控制切换状况，通过通常的PID控制使WG阀2全闭。

这样，预先将在全闭时开始产生响应时间的延长以及过冲的低开度设定为基准开度，并在从比该基准开度高的开度起的全闭与从比该基准开度低的开度起的全闭之间切换控制方法，由此，能够与响应变化无关地进行稳定的闭阀。

另外，如图7的图表所示，也可以将WG阀2成为全开状态的开度设定为基准开度。

由于在WG致动器1的各部件存在尺寸偏差，因此有时构成为：在WG阀2的全开开度并不使限位部15b与抵靠部13b抵接，而在比该全开开度更靠开阀侧的限制开度使限位部15b与抵靠部13b抵接以限制轴13的直线移动。在该结构的情况下，例如即便将WG阀2的全开开度设定为基准开度，控制装置20也能够以使得WG阀2开阀至开度比该全开开度更大的限制开度后成为本来的目标开度即全闭开度的方式进行闭阀控制。由此，无论从哪一开度起开始闭阀的情况下，都能够进行稳定的闭阀。

图8是示出控制切换部40的动作的流程图。

切换开始判定部41判定从发动机控制部21接收的目标开度是否为全闭指令(步骤ST1)。切换开始判定部41在判定为从发动机控制部21发出了全闭指令的情况下(步骤ST1“是”)，对从A/D转换器23接收到的实际开度与预先决定的基准开度进行比较(步骤ST2)。在WG阀2的实际开度比基准开度小的情况下(步骤ST2“是”)，切换开始判定部41判定为是从比基准开度小的开度起使WG阀2全闭的控制切换状况，并通知给切换指示部42。另一方面，在未发出全闭指令的情况下(步骤ST1“否”)、或者WG阀2的实际开度在基准开度以上的情况下(步骤ST2“否”)，反馈控制部30进行通常的反馈控制(例如PID控制)(步骤ST4)。此外，步骤ST1与步骤ST2的顺序也可以相反。

切换指示部42若从切换开始判定部41接收到控制切换状况的通知，则将闭阀时目标开度通知给目标开度修正部31(步骤ST3)。在基准开度被设定为图6所示的开度的情况下，闭阀时目标开度是以时间序列表示用于使得WG阀2从当前的实际开度起开阀至基准开度而后按照本来的目标开度全闭的一系列的开度的指示。或者，在基准开度被设定为图7所示的开度的情况下，闭阀时目标开度是以时间序列表示用于使得WG阀2从当前的实际开度起开阀至限制开度而后按照本来的目标开度全闭的一系列的开度的指示。若目标开度修正部31接收到闭阀时目标开度的通知，则反馈控制部30从使用来自发动机控制部21的目标位置的反馈控制切换至使用闭阀时目标开度的闭阀控制。而且，若WG阀2成为全闭状态，则反馈控制部30结束闭阀控制，恢复通常的反馈控制。

接下来，使用图9对控制装置20的硬件构成例进行说明。

马达驱动器22由使施加于直流马达4的电压通断的开关元件等构成。反馈控制部30、控制切换部40以及A/D转换器23由执行存储于存储器50的程序的处理器51实现。处理器51是CPU或者系统LSI等处理电路。存储器50除了存储上述程序之外还存储基准开度等。此外，也可以使多个处理器以及多个存储器协作来执行上述功能。此外，反馈控制部30、控制切换部40以及A/D转换器23的全部或者一部分也可以不使用程序而仅由硬件实现。在它们全部由硬件实现的情况下，不需要存储程序的存储器50。

如上，根据实施方式1，WG致动器1的控制装置20构成为具备：反馈控制部30，该反馈控制部30基于位置传感器16的检测结果，以使得作为驱动对象物的WG阀2的开度接近目标开度的方式对轴13的移动量进行反馈控制；以及控制切换部40，该控制切换部40判定是否为从比基准开度小的开度起使WG阀2全闭的控制切换状况，在为该控制切换状况的情况下，对反馈控制部30赋予将控制方法从反馈控制切换至闭阀控制的指示，因此，即便是因外力的作用而响应性变化的驱动对象物，也能够与响应变化无关地进行稳定的驱动。

另外，根据实施方式1，反馈控制部30在从控制切换部40接收到切换控制方法的指示的情况下，以使WG阀2的开度增大至基准开度而后全闭的方式进行控制，因此，通过预先将开始产生响应时间的延长或者过冲的低开度设定为基准开度，能够与响应变化无关地进行稳定的闭阀。

另外，根据实施方式1，当WG致动器1作为对轴13的移动进行的限位部而具备限位部15b与抵靠部13b的情况下，反馈控制部30在从控制切换部40接收到切换控制方法的指示的情况下，以使WG阀2的开度增大至轴13被限位部限制的位置而后全闭的方式进行控制，因此，即便在将WG阀2全开的开度设定为基准开度的情况下，也能够与响应变化无关地进行稳定的闭阀。

实施方式2.

图10是示出本实用新型的实施方式2所涉及的WG致动器1的控制装置20的构成例的框图。在图10中，对与图2相同或者相当的部分标注相同的附图标记并省略说明。另外，WG致动器1的结构与上述实施方式1的图1所示的WG致动器1在图面上是相同的结构，因此引用图1。本实施方式2的控制装置20所进行的动作与上述实施方式1的图8所示的流程图中的动作除了步骤ST3的具体动作之外都是相同的动作，因此，以下对步骤ST3的具体动作进行说明。

实施方式2的切换指示部42a若在图8的步骤ST3中从切换开始判定部41接收到控制切换状况的通知，则作为将控制方法从反馈控制朝闭阀控制切换的指示，朝反馈控制部30的占空比控制部34a输出WG阀2的开度变小的方向的预先决定的占空比修正值。占空比控制部34a在从切换指示部42a接收到占空比修正值的情况下，对从PID控制部33接收到的驱动占空比加上该占空比修正值，生成与加法运算后的驱动占空比对应的PWM控制信号，并赋予马达驱动器22。

占空比修正值是变更轴13的移动量的值，通过对驱动占空比加上占空比修正值，直流马达4的闭阀方向的转矩、即闭阀力变大。由此，在从比基准开度小的开度起使WG阀2全闭时，WG致动器1能够以比通常的反馈控制时大的闭阀力使WG阀2闭阀，同时能够增大朝闭阀方向的加速从而增大惯性力。由此，能够与从低开度起闭阀的情况下的响应变化无关地进行稳定的闭阀。

此外，切换指示部42a对占空比控制部34a指示的占空比修正值可以是预先决定的固定值，也可以是和WG阀2的实际开度与全闭开度之差对应的变动值。在使用变动值的情况下，例如实际开度与全闭开度之差越大，则切换指示部42a越增大占空比修正值。该占空比修正值例如预先存储于图9所示的存储器50。

实施方式3.

在上述实施方式2中，为了在从低开度起的闭阀时增大闭阀力与惯性力，构成为增大反馈控制的驱动占空比，但在本实施方式3中，构成为增大反馈控制的增益。

图11是示出本实用新型的实施方式3所涉及的WG致动器1的控制装置20的构成例的框图。在图11中，对与图2相同或者相当的部分，标注相同的附图标记并省略说明。另外，WG致动器1的结构与上述实施方式1的图1所示的WG致动器1在图面上是相同的结构，因此引用图1。本实施方式3的控制装置20所进行的动作与上述实施方式1的图8所示的流程图中的动作除了步骤ST3的具体动作之外都是相同的动作，因此，以下对步骤ST3的具体动作进行说明。

实施方式3的切换指示部42b若在图8的步骤ST3中从切换开始判定部41接收到控制切换状况的通知，则作为将控制方法从反馈控制朝闭阀控制切换的指示，朝反馈控制部30的PID控制部33b输出反馈控制的增益修正值。PID控制部33b在从切换指示部42b接收到增益修正值的情况下，对在通常的反馈控制中使用的增益加上该增益修正值，使用加法运算后的增益对从减法部32接收到的实际开度与目标开度之间的偏差进行放大，计算驱动占空比。

由此，在从比基准开度小的开度起使WG阀2全闭时，WG致动器1能够以比通常的反馈控制时大的闭阀力使WG阀2闭阀，同时能够增大朝闭阀方向的加速从而增大惯性力。由此，能够与从低开度起闭阀的情况下的响应变化无关地进行稳定的闭阀。

此外，切换指示部42b对PID控制部33b指示的增益修正值可以是预先决定的固定值，也可以是和WG阀2的实际开度与全闭开度之差对应的变动值。在使用变动值的情况下，例如实际开度与全闭开度之差越大，则切换指示部42b越增大增益修正值。该增益修正值例如预先存储于图9所示的存储器50。

实施方式4.

在上述实施方式2中，为了在从低开度起的闭阀时增大闭阀力与惯性力，构成为增大反馈增益控制的驱动占空比，但在本实施方式4中，构成为将反馈控制的目标开度朝闭阀方向修正。

图12是示出本实用新型的实施方式4所涉及的WG致动器1的控制装置20的构成例的框图。在图12中，对与图2相同或者相当的部分标注相同的附图标记并省略说明。另外，WG致动器1的结构与上述实施方式1的图1所示的WG致动器1在图面上是相同的结构，因此引用图1。本实施方式4的控制装置20所进行的动作与上述实施方式1的图8所示的流程图中的动作除了步骤ST3的具体动作之外都是相同的动作，因此，以下对步骤ST3的具体动作进行说明。

实施方式4的切换指示部42c若在图8的步骤ST3中从切换开始判定部41接收到控制切换状况的通知，则作为将控制方法从反馈控制朝闭阀控制切换的指示，朝反馈控制部30的目标开度修正部31c输出将反馈控制的目标开度朝闭阀方向修正的目标开度修正值。目标开度修正部31c在从切换指示部42c接收到目标开度修正值的情况下，用该目标开度修正值对从发动机控制部21接收的目标开度进行修正，并将修正后的目标开度朝减法部32输出。

由此，在从比基准开度小的开度起使WG阀2全闭时，WG致动器1能够以比通常的反馈控制时大的闭阀力使WG阀2闭阀，同时能够增大朝闭阀方向的加速从而增大惯性力。由此，能够与从低开度起闭阀的情况下的响应变化无关地进行稳定的闭阀。

此外，切换指示部42c对目标开度修正部31c指示的目标开度修正值可以是预先决定的固定值，也可以是和WG阀2的实际开度与全闭开度之差对应的变动值。在使用变动值的情况下，例如实际开度与全闭开度之差越大，则切换指示部42c越增大目标开度修正值。该目标开度修正值例如预先存储于图9所示的存储器50。

另外，在作为目标开度修正值使用固定值的情况下，优选切换指示部42c在从比基准开度小的开度使WG阀2全闭时起至WG阀2即将成为全闭状态为止的期间，暂时性地将目标开度朝闭阀方向修正。若不是暂时性地，则存在如下可能性：尽管WG阀2实际上全闭但仍因目标开度的修正而作用有闭阀力，从而对WG阀2以及WG致动器1施加有多余的负荷。

实施方式5.

当在驱动对象物的全闭附近摩擦力增大的情况下、或者由废气压力等产生的外力大的情况下，在即将全闭之前，驱动对象物的移动速度降低而闭阀变慢。摩擦力的增大例如是因灰尘附着于致动器的轴、或者灰尘存积在驱动对象物与阀座之间而引起的。

因上述原因而导致的闭阀的变慢并非在全闭时每次都产生。因此，在本实施方式5中构成为：对驱动对象物的移动速度进行监视，在从比基准开度小的开度起使驱动对象物全闭的控制切换状况下，当移动速度比预先决定的速度小的情况下，将控制方法从反馈控制朝闭阀控制切换。

图13是示出本实用新型的实施方式5所涉及的WG致动器1的控制装置20的构成例的框图，对实施方式1的图2所示的控制装置20新附加了速度计算部43。在图13中，对与图2相同或者相当的部分标注相同的附图标记并省略说明。另外，WG致动器1的结构与上述实施方式1的图1所示的WG致动器1在图面上为相同的结构，因此引用图1。

速度计算部43从A/D转换器23接收轴13的实际行程位置、即WG阀2的实际开度，计算移动速度。速度计算部43将所计算出的WG阀2的移动速度朝控制切换部40的切换开始判定部41d输出。

切换开始判定部41d与上述实施方式1同样从发动机控制部21接收WG阀2的目标开度，并从A/D转换器23接收WG阀2的实际开度，判定是否为从比预先决定的基准开度小的开度起使WG阀2全闭的控制切换状况。

而且，切换开始判定部41d在判定为是控制切换状况的情况下，接下来对从速度计算部43接收的移动速度与预先决定的速度进行比较。预先决定的速度例如预先存储于图9所示的存储器50。切换开始判定部41d在上述控制切换状况下、且移动速度比预先决定的速度小的情况下，指示切换指示部42切换控制方法。反馈控制部30所进行的闭阀控制可以是上述实施方式1～4中的任一个闭阀控制。

由此，在从比基准开度小的开度起使WG阀2全闭时，特别是在WG阀2的移动速度慢的情况下，能够将控制方法从反馈控制朝闭阀控制切换。由此，即便在从低开度起进行闭阀时响应性变差，也能够进行稳定的闭阀。

此外，在上述实施方式1～5中，作为因外力的作用而响应性变化的驱动对象物的一例举出了WG阀，但并不限定于此，也可以是EGR阀或者VG叶片等。

另外，也可以构成为具备本实用新型所涉及的致动器、作为驱动对象物的阀、以及控制装置的阀驱动装置。

除了上述说明之外，本实用新型能够在其实用新型的范围内进行各实施方式的自由组合、各实施方式的任意构成要素的变形、或者各实施方式的选择性的或追加的部件或部分的省略。

另外，虽然示出了使用连杆机构连结本实用新型所涉及的致动器的轴与驱动对象物的结构，但也可以是不使用连杆机构而将轴与驱动对象物直接连结的结构。

Claims (9)

1.一种致动器的控制装置，

所述致动器具有：轴，该轴对驱动对象物的开度进行调整；马达，该马达使所述轴在轴向往复移动；以及位置传感器，该位置传感器检测所述轴的位置，

所述致动器的控制装置的特征在于，

所述致动器的控制装置具备：

A/D转换器，该A/D转换器对所述位置传感器的检测结果进行A/D转换；

反馈控制部，该反馈控制部基于所述A/D转换器的输出信号，以使得所述驱动对象物的开度接近目标开度的方式对所述轴的移动量进行反馈控制；

马达驱动器，该马达驱动器基于所述反馈控制部的控制信号对所述马达进行驱动；以及

控制切换部，该控制切换部在为从比基准开度小的开度起使所述驱动对象物全闭的控制切换状况的情况下，对所述反馈控制部赋予切换控制方法的指示。

2.根据权利要求1所述的致动器的控制装置，其特征在于，

所述反馈控制部是在从所述控制切换部接收到切换控制方法的指示的情况下以使所述驱动对象物的开度增大至所述基准开度而后全闭的方式进行控制的反馈控制部。

3.根据权利要求1所述的致动器的控制装置，其特征在于，

所述致动器具备限制所述轴的移动的限位部，

所述反馈控制部是在从所述控制切换部接收到切换控制方法的指示的情况下以使所述驱动对象物的开度增大至所述轴被所述限位部限制的位置而后全闭的方式进行控制的反馈控制部。

4.根据权利要求1所述的致动器的控制装置，其特征在于，

所述反馈控制部是在从所述控制切换部接收到切换控制方法的指示的情况下对在所述反馈控制中计算出的移动量加上所述驱动对象物的开度变小的方向的预先决定的移动量的反馈控制部。

5.根据权利要求1所述的致动器的控制装置，其特征在于，

所述反馈控制部是在从所述控制切换部接收到切换控制方法的指示的情况下变更所述反馈控制的增益的反馈控制部。

6.根据权利要求1所述的致动器的控制装置，其特征在于，

所述反馈控制部是在从所述控制切换部接收到切换控制方法的指示的情况下将所述反馈控制的目标开度朝所述驱动对象物的开度变小的方向修正的反馈控制部。

7.根据权利要求5所述的致动器的控制装置，其特征在于，

所述致动器的控制装置具备速度计算部，该速度计算部根据由所述位置传感器检测到的所述轴的位置来计算所述驱动对象物的速度，

所述控制切换部是在为从比所述基准开度小的开度起使所述驱动对象物全闭的控制切换状况、且由所述速度计算部计算出的速度小于预先决定的速度的情况下对所述反馈控制部赋予切换控制方法的指示的控制切换部。

8.一种致动器，其特征在于，

所述致动器具备：

轴，该轴对驱动对象物的开度进行调整；

马达，该马达使所述轴在轴向往复移动；

位置传感器，该位置传感器检测所述轴的位置；以及

权利要求1～7中任一项所述的控制装置。

9.一种阀驱动装置，其特征在于，

所述阀驱动装置具备：

作为驱动对象物的阀；

轴，该轴对所述阀的开度进行调整；

马达，该马达使所述轴在轴向往复移动；

位置传感器，该位置传感器检测所述轴的位置；以及

权利要求1～7中任一项所述的控制装置。