JP2005214302A - Valve control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、バルブ制御装置、例えば、車両において排気ガスの再循環系中に備えられた排ガス再循環バルブ(以下EGR(Exhaust Gas Recirculation)バルブと呼ぶ)を開閉制御する際に用いられるバルブ制御装置に関するものである。 The present invention relates to a valve control device, for example, a valve control device used for opening / closing control of an exhaust gas recirculation valve (hereinafter referred to as an EGR (Exhaust Gas Recirculation) valve) provided in an exhaust gas recirculation system in a vehicle. It is about.
一般に、車両では、エンジンからの排気通路と吸気通路を連通する排気還流通路が備えられており、この排気還流通路には排気還流通路を開閉するためのEGRバルブが配置されている。EGRバルブを制御する際には、エンジンコントローラユニット(以下ECUと呼ぶ)によって、例えば、モータを駆動制御して、モータの駆動によってEGRバルブを開閉制御して、排気還流通路の開度を制御している。 Generally, a vehicle is provided with an exhaust gas recirculation passage that communicates an exhaust passage from an engine and an intake passage, and an EGR valve for opening and closing the exhaust gas recirculation passage is disposed in the exhaust gas recirculation passage. When controlling the EGR valve, the engine controller unit (hereinafter referred to as ECU) controls the opening of the exhaust gas recirculation passage by controlling the opening and closing of the EGR valve by driving the motor, for example. ing.
ところで、モータを用いてEGRバルブを開閉制御する際には、バネ等の付勢手段によってEGRバルブの開方向又は閉方向に所定のリターントルクを付与するとともに、モータによってEGRバルブを閉方向又は開方向に可変するモータトルクを付与する。そして、これらトルクバランスによってEGRバルブを開閉制御している(例えば、特許文献1参照)。 By the way, when the EGR valve is controlled to open and close using a motor, a predetermined return torque is applied in the opening or closing direction of the EGR valve by an urging means such as a spring, and the EGR valve is closed or opened by the motor. A motor torque that varies in the direction is applied. The EGR valve is controlled to open and close by these torque balances (see, for example, Patent Document 1).
一方、モータを駆動制御する際にチョッパ駆動を用い、モータに加える電圧を所定の周期でオンオフして、一周期当りのオン時間及びオフ時間の比に応じたPWM信号によって、例えば、電解効果トランジスタ(FET)をスイッチ動作させて、モータに加える平均駆動電圧を制御することが行われている。そして、FETがオンの際には、モータ側にのみ電流が流れて、モータは付勢手段のリターントルクに釣り合うところまで回転してEGRバルブを開閉するようにしたものがある(例えば、特許文献2参照:以下従来例と呼ぶ)。 On the other hand, a chopper drive is used to drive and control the motor, the voltage applied to the motor is turned on and off at a predetermined cycle, and a PWM signal according to the ratio of the on time and off time per cycle, for example, an electrolytic effect transistor (FET) is switched to control the average drive voltage applied to the motor. When the FET is on, a current flows only on the motor side, and the motor rotates to a position that matches the return torque of the urging means to open and close the EGR valve (for example, Patent Documents). Reference 2: hereinafter referred to as a conventional example).
従来のバルブ制御装置では、モータをPWM制御によって駆動した際、FET等のスイッチ素子をオンとして逆起電力をモータコイルに還流して、これによってPWM制御の際の電力効率を向上させている。 In a conventional valve control device, when a motor is driven by PWM control, a switching element such as an FET is turned on to return a back electromotive force to a motor coil, thereby improving power efficiency in PWM control.
さらに、従来のバルブ制御装置では、モータの駆動を停止して付勢手段によってEGRバルブを閉じる方向に作動させる際には、スイッチ素子をオフ状態に維持して付勢手段によるEGRバルブの閉方向への移動によってロータが駆動されて発生する逆起電力がモータコイルへ還流するのを阻止して、モータにブレーキトルクが発生しないようにして、PWM制御の際の電力効率を向上させるとともに、EGRバルブを閉とする際の応答性を良好としている。 Further, in the conventional valve control device, when the driving of the motor is stopped and the EGR valve is operated to be closed by the urging means, the switch element is maintained in the OFF state and the EGR valve is closed by the urging means. The counter electromotive force generated when the rotor is driven by the movement of the motor is prevented from flowing back to the motor coil, so that the brake torque is not generated in the motor, thereby improving the power efficiency in PWM control and EGR. Responsiveness when closing the valve is good.
従来のバルブ制御装置は以上のように構成されているので、EGRバルブが排気還流通路に配置されていることを考慮すると、EGRバルブは高温に晒されて、バルブ開閉の際の摩擦負荷が変動すると、特にバルブ閉動作の際、EGRバルブを所定の閉位置に精度よく位置付けることができず、バルブが所定の閉位置よりも移動してしまい、所謂オーバーシュートが発生してしまう。そして、オーバーシュートが発生すると、バルブストッパーにバルブが衝突してしまい、良好なバルブ閉動作を行うことが難しいという課題があった。 Since the conventional valve control device is configured as described above, considering that the EGR valve is disposed in the exhaust gas recirculation passage, the EGR valve is exposed to a high temperature and the friction load at the time of opening and closing the valve fluctuates. Then, especially during the valve closing operation, the EGR valve cannot be accurately positioned at the predetermined closed position, and the valve moves from the predetermined closed position, so-called overshoot occurs. When overshoot occurs, the valve collides with the valve stopper, which makes it difficult to perform a good valve closing operation.
さらに、従来のバルブ制御装置においては、PWM制御の際にスイッチ素子がオフされると、モータからの逆起電力がモータコイルに還流することを防止して、ブレーキトルクが発生しないようにしているものの、この逆起電力によってモータ駆動回路の損失が増大して、この発熱によってEGRバルブに悪影響が発生するという課題があった。 Further, in the conventional valve control device, when the switch element is turned off during PWM control, the back electromotive force from the motor is prevented from flowing back to the motor coil, so that brake torque is not generated. However, there has been a problem in that the back electromotive force increases the loss of the motor drive circuit, and this heat generation adversely affects the EGR valve.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、常に良好にバルブ閉動作を行うことができるとともに、PWM制御の際モータ駆動回路の損失を低減して発熱を抑制することのできるバルブ制御装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can always perform the valve closing operation satisfactorily, and can reduce the loss of the motor drive circuit and suppress the heat generation during the PWM control. An object of the present invention is to obtain a valve control device that can be used.
この発明に係るバルブ制御装置は、PWM制御するPWMスイッチ素子と非PWM制御する非PWMスイッチ素子を直列接続し、その両スイッチ素子の接続点間に前記モータの端子を接続し、前記PWMスイッチ素子のオフ期間に前記非PWMスイッチ素子の全てをオンさせて、前記モータの巻線を短絡状態とするモータ駆動回路を備えたものである。 In the valve control device according to the present invention, a PWM switch element that performs PWM control and a non-PWM switch element that performs non-PWM control are connected in series, and a terminal of the motor is connected between connection points of both switch elements. And a motor drive circuit that turns on all of the non-PWM switch elements to short-circuit the motor windings.
この発明によれば、モータ駆動回路にモータをPWM制御するPWMスイッチ素子と、PWM制御素子がオフ状態の際オンされモータのモータ巻線を短絡状態とする非PWMスイッチ素子とを備えるように構成したので、バルブ閉動作の際のオーバーシュートを防止して、良好なバルブ閉動作を行うことができ、さらに、PWM制御の際モータ駆動回路の損失を低減して発熱を抑制することができるという効果がある。 According to this invention, the motor drive circuit is configured to include a PWM switch element that performs PWM control of the motor, and a non-PWM switch element that is turned on when the PWM control element is in the off state and shorts the motor winding of the motor. Therefore, it is possible to prevent overshoot during the valve closing operation and perform a good valve closing operation, and further, it is possible to reduce heat loss by reducing the loss of the motor drive circuit during PWM control. effective.
実施の形態1.
図1はこの発明を実施するための実施の形態1におけるバルブ制御装置を示すものである。図1において、図示のバルブ制御装置(以下単に制御装置と呼ぶ)10は、制御器11、モータ駆動回路(以下単に駆動回路と呼ぶ)12、バルブ駆動モータ13、及びEGRバルブ(図1には示さず)の位置を検出するバルブ位置センサ14を備えており、制御装置10には、バルブの位置(開度)を指定する目標位置が目標位置信号として与えられる。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows a valve control apparatus according to Embodiment 1 for carrying out the present invention. In FIG. 1, a valve control device 10 (hereinafter simply referred to as a control device) 10 includes a controller 11, a motor drive circuit (hereinafter simply referred to as a drive circuit) 12, a
前述のバルブ位置センサ14は、例えば、定電圧が印加される抵抗体(図示せず)上において移動する可動接点部(図示せず)を備えており、この可動接点部がバルブ駆動モータ13のロータの回転に応じて移動し、可動接点部から後述するモータシャフトの移動位置に応じた電圧が、EGRバルブの位置を示すバルブ位置信号として出力される。
The above-described
バルブ位置センサ14から出力されるバルブ位置信号は減算器15に与えられ、減算器15において目標位置信号とバルブ位置信号との偏差が求められて、この偏差が制御器11に与えられる。そして、制御器11では偏差に応じたPWM制御信号を生成し、駆動回路12にPWM制御信号を与える。
The valve position signal output from the
駆動回路12ではPWM制御信号に応じて、後述するように、バルブ駆動モータ13をPWM制御に応じて駆動制御し、バルブ駆動モータ13によって、EGRバルブが駆動されてその開度が変化する。
As will be described later, the
ここで、図2を参照すると、図2はEGRバルブ20を概略的に示す断面図であり、このEGRバルブ20は、排気ガスの再循環系中に配置される。EGRバルブ20は、バルブハウジング21を備え、このバルブハウジング21には排気還流通路の一部を形成する通路22が規定されている。EGRバルブ20の上端にはモータケース23が配設され、このモータケース23内にはバルブ駆動モータ13が収納されている。
Referring now to FIG. 2, FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the
なお、図示はしないが、バルブ駆動モータ13はコイルが巻回されたロータ及びマグネットを備えたヨークを有しており、ロータにはモータシャフト24が螺合されており、ロータの回転に応じてモータシャフト24が図中上下方向に移動することになる。
Although not shown, the
モータシャフト24の下端に対応してバルブシャフト25の上端が位置付けられ、このバルブシャフト25はバルブハウジング21内を図中上下方向に延在している。バルブシャフト25はガイドシール26及びガイドプレート27によって、バルブハウジング21に上下動可能に案内され、バルブシャフト25には制御弁28が取り付けられるとともにガイドシールカバー29が取り付けられている。
The upper end of the
バルブシャフト25の上端にはスプリングシート30が配設され、このスプリングシート30とガイドプレート27との間には、付勢手段であるリターンスプリング31が配設されて、リターンスプリング31によって、バルブシャフト14が上方向、つまり、制御弁28の閉動方向に付勢されている。
A
図示のEGRバルブ20においては、リターンスプリング31によって制御弁28の閉弁方向に所定のリターントルクが付与され、さらに、バルブ駆動モータ13への通電に応じて制御弁28の開弁方向にモータトルクが付与されて、これらリターントルク及びモータトルクのトルクバランスによって、バルブシャフト25、つまり、制御弁28が駆動されて、通路22が開閉制御される。そして、制御弁28が上側に移動してバルブストッパー(弁座)32に当接すると、通路22(つまり、排気還流通路)が閉じられ、制御弁28が下側に移動して、バルブストッパー32から離れると排気還流通路が開かれることになる。
In the illustrated
なお、リターンスプリング31によって制御弁28の開弁方向にリターントルクを付与し、バルブ駆動モータ13によって制御弁28の閉弁方向にモータトルクを付与するようにしてもよい。
Alternatively, return torque may be applied in the valve opening direction of the
ところで、制御器11では、例えば、前述の偏差に応じてPI制御量を求め、さらにPI制御量に基づいて駆動デューティを得て、この駆動デューティをPWM制御信号として駆動回路12に与えることになる。そして、駆動回路12では、PWM制御信号に応じてバルブ駆動モータ13に与える電圧を所定の周期でオンオフして、一周期当たりのオン時間とオフ時間の比(駆動デューティ:PWM制御信号)に応じたPWM信号によってスイッチ素子(図1には示さず)をスイッチ動作させて、バルブ駆動モータ13に与える平均駆動電圧を制御する。
By the way, in the controller 11, for example, a PI control amount is obtained according to the above-described deviation, a drive duty is obtained based on the PI control amount, and this drive duty is given to the
図3(a)は、駆動回路12の一例をバルブ駆動モータ13とともに示す図であり、図示の例では、バルブ駆動モータ13はDCモータである。図3(a)において、駆動回路12は、第1〜第4のスイッチ素子41〜44を有しており、第1〜第4のスイッチ素子41〜44に並列にそれぞれバイパス素子である第1〜第4のダイオード45〜48が配置されている。
FIG. 3A is a diagram illustrating an example of the
第1及び第2のスイッチ素子41及び42は直列に接続され、同様に、第3及び第4のスイッチ素子43及び44は直列に接続されている。そして、第1及び第2のスイッチ素子41及び42と第3及び第4のスイッチ素子43及び44とは並列状態に配置されている。
The first and
第1及び第2のスイッチ素子41及び42の接続点と第3及び第4のスイッチ素子43及び44の接続点との間にはバルブ駆動モータ13のモータ端子が接続され、第1及び第3のスイッチ素子41及び43は基準電圧源(定電圧源)Vrefに接続され、第2及び第4のスイッチ素子42及び44は接地されている。
A motor terminal of the
なお、図3(a)に示す駆動回路12は従来例として示されており、この発明の実施の形態1で用いられる駆動回路12は、後述する図4(a)に示す構成を有しており、回路構成は同一であるが、後述するように第2及び第4のスイッチ素子の機能及び第1〜第4のスイッチ素子をオンオフ制御する手法が異なる。
The
次に動作について説明する。
まず、実施の形態1によるバルブ駆動モータ13の通電制御を容易に理解するため、図3(a)及び(b)を参照して、従来のバルブ駆動モータ13の通電制御に説明する。バルブ駆動モータ13を駆動制御(PWM)する際には、例えば、第1及び第4のスイッチ素子41及び44がPWM制御される(つまり、オンオフ制御される)。
Next, the operation will be described.
First, in order to easily understand the energization control of the
バルブ駆動モータ13に通電を行う際には、第1及び第4のスイッチ素子41及び44がオンされて、この結果、図3(a)に実線矢印で示すように、基準電圧源Vrefから電流Imが第1のスイッチ素子41、バルブ駆動モータ13、及び第4のスイッチ素子44の順に流れて、バルブ駆動モータ13が駆動される。
When the
一方、第1及び第4のスイッチ素子41及び44がオフとなると、図3(b)に実線矢印で示すように、電流Imが第2のダイオード46、バルブ駆動モータ13、及び第3のダイオード47の順に流れることになる。つまり、PWM制御において第1及び第4のスイッチ素子41及び44がオフの際には、電流Imが第2及び第3のダイオード46及び47を介して流れることになる。
On the other hand, when the first and
いま、第2及び第3のダイオード46及び47の順方向電圧をVfとすると、PWM制御において、第1及び第4のスイッチ素子41及び44がオフである際の駆動回路12の電力損失Pは、P=2×Im×Vfとなる。
Now, assuming that the forward voltage of the second and
一般に、ダイオードの順方向電圧Vfは、0.6V〜0.7Vであり、例えば、Im=2Aであるとすると、第1及び第4のスイッチ素子41及び44がオフである際の駆動回路12の電力損失Pは、P=2×2A×0.6V〜0.7V=2.4W〜2.7Wとなる。
In general, the forward voltage Vf of the diode is 0.6V to 0.7V. For example, if Im = 2A, the
ここで、図4(a)及び(b)を参照して、この実施の形態1では、駆動回路12における電力損失Pを低減するため、次のようにしてバルブ駆動モータ13への通電制御を行う。なお、図4(a)及び(b)においては、図3(a)及び(b)と同一の構成要素については同一の参照番号を付しており、図4(a)及び(b)に示す例では、第2及び第4のスイッチ素子(図中下側に位置するスイッチ素子)として逆導通可能なスイッチ素子(例えば、FET(電界効果トランジスタ))を用いている。このため、ここでは、第2及び第4のスイッチ素子にそれぞれ参照番号42a及び44aを付す。
Here, referring to FIGS. 4A and 4B, in the first embodiment, in order to reduce the power loss P in the
バルブ駆動モータ13を駆動制御する際には、第1及び第3のスイッチ素子41及び43がPWM制御される(第1及び第3のスイッチ素子41及び43はPWMスイッチ素子である)。いま第1のスイッチ素子41に注目すると、バルブ駆動モータ13に通電を行う際には、例えば、第1のスイッチ素子41がオンされ(第3のスイッチ素子43はオフ状態である)、第4のスイッチ素子44aはオンされる。
When the
そして、第2のスイッチ素子42aがオフ状態とされ、図4(a)に実線矢印で示すように、基準電圧源Vrefから電流Imが第1のスイッチ素子41、バルブ駆動モータ13、及び第4のスイッチ素子44aの順に流れて、バルブ駆動モータ13が駆動される。
Then, the
第1のスイッチ素子41がオフとなると、第2のスイッチ素子42aがオンとされる(この際には、第4のスイッチ素子44aはオン状態とままとされる)。前述のように、第2及び第4のスイッチ素子42a及び44aは逆導通可能なスイッチ素子であるから、図4(b)に実線矢印で示すように、バルブ駆動モータ13で発生した逆起電力に起因する電流Imが第2のスイッチ素子42a、バルブ駆動モータ13、及び第4のスイッチ素子44aを還流し、バルブ駆動モータ13のモータ巻線(コイル)が短絡されることになる。
When the
いま、第2及び第4のスイッチ素子42a及び44aのオン抵抗値をRonとすると、PWM制御において、第1のスイッチ素子41がオフである際の駆動回路12の電力損失Pは、P=2×Im×Im×Ronとなる。
Now, assuming that the on-resistance values of the second and
一般に、スイッチ素子がFETである際のオン抵抗値Ronは2mΩ〜30mΩ程度であるから、Im=2Aであるとすると、第1のスイッチ素子41がオフである際の駆動回路12の電力損失Pは、P=2×2A×2A×2mΩ〜30mΩ=0.008W〜0.12W程度となり、図3(a)及び(b)で説明したPWM制御に比べて電力損失が大幅に低減できることになる。
In general, since the on-resistance value Ron when the switch element is an FET is about 2 mΩ to 30 mΩ, assuming that Im = 2A, the power loss P of the
さらに、図3(a)及び(b)で説明したPWM制御においては、第1及び第4のスイッチ素子41及び44をオンオフ制御して、第1及び第4のスイッチ素子41及び44がオフの際、電流Imが第2のダイオード46、バルブ駆動モータ13、及び第3のダイオード47の順に流れるから、バルブ駆動モータ13に制動力があまり生じず、制御弁28(図2)を閉弁位置に位置付ける際に、制動開始判定位置で制動開始を行っても、図5に符号51で示すように、オーバーシュートが生じて、制御弁28の位置が振動しつつ減衰して閉弁位置に位置付けられることになって、良好にバルブ閉動作を行うことができない。
Further, in the PWM control described with reference to FIGS. 3A and 3B, the first and
つまり、目標位置が図6に符号52で示すように与えられたとして、目標位置が全開位置から全閉位置になっても、モータシャフトの位置(つまり、制御弁28の位置)は、目標位置に良好に追従できずに、図6に符号53で示すように、オーバーシュートとなって、制御弁28の位置が振動しつつ減衰して閉弁位置に位置付けられることになる。
That is, assuming that the target position is given as indicated by
一方、図4(a)及び(b)で説明したPWM制御においては、第1及び第2のスイッチ素子41及び42aをオンオフ制御して、第1のスイッチ素子41がオフの際、第2のスイッチ素子42aをオンして、電流Imを第2のスイッチ素子42a、バルブ駆動モータ13、及び第4のスイッチ素子44aと還流させて、バルブ駆動モータ13のモータ巻線を短絡させている。
On the other hand, in the PWM control described with reference to FIGS. 4A and 4B, the first and
この結果、バルブ駆動モータ13に制動力(ブレーキ力)が生じ、制御弁28を閉弁位置に位置付ける際に、制動開始判定位置で制動開始を行うと、図5に符号54で示すように、制御弁28の位置は徐々に減衰してオーバーシュートを起すことなく、閉弁位置に位置付けられることになり、良好にバルブ閉動作を行うことができる。なお、前述の第2及び第4のスイッチ素子42a及び44aは非PWMスイッチ素子として機能することになる。
As a result, a braking force (braking force) is generated in the
図4(a)及び(b)に示す例では、バルブ駆動モータ13としてDCモータを用いた際の駆動回路12について説明したが、バルブ駆動モータ13として、三相モータを用いるようにしてもよい。この際には、例えば、駆動回路12として図7に示す駆動回路が用いられる。
In the example shown in FIGS. 4A and 4B, the
図7を参照すると、図示の駆動回路12は第1〜第6のスイッチ素子61〜66を備えており、第1及び第2のスイッチ素子61及び62が直列に接続され、同様にして、第3及び第4のスイッチ素子63及び64が直列に接続され、第5及び第6のスイッチ素子65及び66が直列に接続されている。そして、第1及び第2のスイッチ素子61及び62の接続点U、第3及び第4のスイッチ素子63及び64の接続点V、及び第5及び第6のスイッチ素子65及び66の接続点Wにそれぞれバルブ駆動モータ(三相モータ)13の三相端子が接続されている。
Referring to FIG. 7, the
なお、図示の例では、図中下側に位置する第2のスイッチ素子62、第4のスイッチ素子64、及び第6のスイッチ素子66は、FET等の逆導通可能なスイッチ素子(非PWMスイッチ素子)である。そして、第1のスイッチ素子61、第3のスイッチ素子63、及び第5のスイッチ素子65は基準電圧源Vrefに接続され、第2のスイッチ素子62、第4のスイッチ素子64、及び第6のスイッチ素子66は接地されている。
In the illustrated example, the
ここで、図8(a)及び(b)を参照すると、バルブ駆動モータ13を駆動制御する際には、第1のスイッチ素子61、第3のスイッチ素子63、及び第5のスイッチ素子65がPWM制御される(これらスイッチ素子61、63、及び65はPWMスイッチ素子である)。
Here, referring to FIGS. 8A and 8B, when the
いま、第1のスイッチ素子61に注目して、第1のスイッチ素子61がオンされると、第6のスイッチ素子66もオンされて、この結果、図8(a)に実線矢印で示すように、基準電圧源Vrefから電流Imが第1のスイッチ素子61、バルブ駆動モータ13、及び第6のスイッチ素子66の順に流れる。
Now, paying attention to the
なお、図示はしないが、第1〜第3のスイッチ素子61〜63と第4〜第6のスイッチ素子64〜66は選択的にPWM制御によってオンオフされることになって、これによって、バルブ駆動モータ13が駆動制御されることになる。
Although not shown, the first to
PWM制御のオフ期間では、図8(b)に示すように、第2のスイッチ素子62、第4のスイッチ素子64、及び第6のスイッチ素子66がオン状態とされ、第1のスイッチ素子61、第3のスイッチ素子63、及び第5のスイッチ素子65はオフ状態となる。前述のように、第2のスイッチ素子62、第4のスイッチ素子64、及び第6のスイッチ素子66は逆導通可能なスイッチ素子であるから、図8(b)に実線矢印で示すように、バルブ駆動モータ13で発生した逆起電力に起因する電流Imが第2のスイッチ素子62、バルブ駆動モータ13、第4のスイッチ素子64、及び第6のスイッチ素子66を還流し、バルブ駆動モータ13のコイル(モータ巻線)が短絡されることになる。
In the OFF period of the PWM control, as shown in FIG. 8B, the
このように、図7に示す駆動回路12においても、PWM制御のオフ期間において、三相モータであるバルブ駆動モータ13のモータ巻線を短絡して、電流を第2のスイッチ素子62、バルブ駆動モータ13、第4のスイッチ素子64、及び第6のスイッチ素子66を還流させているから、図4(a)及び(b)で説明したように、駆動回路12の電力損失を極めて少なくすることができる。
As described above, also in the
さらに、図7に示す駆動回路12を用いた際においても、バルブ駆動モータ13に制動力が生じ、制御弁28を閉弁位置に位置付ける際に、制御弁28の位置は徐々に減衰してオーバーシュートを起すことなく、閉弁位置に位置付けられることになり、良好にバルブ閉動作を行うことができることになる。
Further, even when the
上述の説明では、バルブ駆動モータ13がDCモータ又は三相モータである場合の駆動回路12について説明したが、バルブ駆動モータ13がN相(Nは2以上の整数)モータである場合にも同様にして、実施の形態1を適用できる。例えば、N相モータを用いる際には、スイッチ素子の数が2N個となって、図7で説明したように示すように、一対のスイッチ素子を直列に接続して直列体とし、これら直列体を並列に接続して、基準電圧源Vrefに接続するとともに接地し、直列体の接続点をそれぞれN相端子に接続するようにすればよい。この際には、前述のように、下側に位置するスイッチ素子として、FET等の逆導通可能なスイッチ素子が用いられる。
In the above description, the
以上のように、実施の形態1によれば、バルブ駆動モータをPWM制御する際、PWMスイッチ素子がオフ状態の際、非PWMスイッチ素子をオンしてバルブ駆動モータのモータ巻線を短絡状態とするように構成したので、バルブ閉動作の際のオーバーシュートを防止して、良好なバルブ閉動作を行うことができるという効果がある。 As described above, according to the first embodiment, when PWM control of the valve drive motor is performed, when the PWM switch element is in the off state, the non-PWM switch element is turned on to short-circuit the motor winding of the valve drive motor. Thus, there is an effect that it is possible to prevent the overshoot during the valve closing operation and perform a good valve closing operation.
実施の形態1によれば、バルブ駆動モータの相数に応じてPWMスイッチ素子及び非PWMスイッチ素子を増やすだけで、全ての相数のバルブ駆動モータに適用でき、モータ駆動回路の構成及びPWM制御が極めて容易であるという効果がある。 According to the first embodiment, the present invention can be applied to valve drive motors of all phases by simply increasing the number of PWM switch elements and non-PWM switch elements in accordance with the number of phases of the valve drive motor. Is very easy.
実施の形態1によれば、非PWMスイッチ素子は両方向に導通可能なスイッチ素子で構成されているので、モータ巻線を短絡状態とした際におけるモータ駆動回路の熱損失を大幅に低減できるという効果がある。 According to the first embodiment, since the non-PWM switch element is configured by a switch element that can conduct in both directions, the effect of greatly reducing the heat loss of the motor drive circuit when the motor winding is short-circuited. There is.
実施の形態1によれば、非PWMスイッチ素子がオンされると非PWMスイッチ素子及びモータを含む閉回路が形成されて閉回路に電流を還流させてモータの制動を行うよう構成したので、簡単な回路構成でモータの制動力が得られるという効果がある。 According to the first embodiment, when the non-PWM switch element is turned on, a closed circuit including the non-PWM switch element and the motor is formed, and the motor is braked by returning current to the closed circuit. With such a circuit configuration, the braking force of the motor can be obtained.
10 バルブ制御装置、11 制御器、12 モータ駆動回路、13 バルブ駆動モータ、14 バルブ位置センサ、15 減算器、20 EGRバルブ、21 バルブハウジング、22 通路、23 モータケース、24 モータシャフト、25 バルブシャフト、26 ガイドシール、27 ガイドプレート、28 制御弁、29 ガイドシールカバー、30 スプリングシート、31 リターンスプリング、32 バルブストッパー、41〜44 スイッチ素子、42a,44a スイッチ素子、45〜48 ダイオード、61〜66 スイッチ素子。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記閉回路に電流を還流させて前記モータの制動を行うようにしたことを特徴とする請求項2記載のバルブ制御装置。 When the non-PWM switch element is turned on, a closed circuit including the non-PWM switch element and the motor is formed,
3. The valve control device according to claim 2, wherein the motor is braked by returning current to the closed circuit.
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