JP2018135998A - Valve device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流路を開閉するためのバルブ装置の技術に関する。 The present invention relates to a technology of a valve device for opening and closing a flow path.
従来、流路を開閉するためのバルブ装置の技術は公知となっている。例えば、特許文献1に記載の如くである。
Conventionally, the technology of a valve device for opening and closing a flow path is known. For example, as described in
特許文献1に記載されるバルブ装置は、エンジンの排気ガスを吸気側に戻すEGR通路に設けられるEGRバルブである。前記バルブ装置は、弁座とポペット式のバルブ部材とを具備する。前記バルブ装置は、特定のエンジン状態となった際(例えば、エンジン回転数が高くなった際等)に、バルブ部材を弁座に対して少し浮かせた状態で所定時間保持する。これによって、排気ガスによって生じる脈動を利用してバルブ部材と弁座とを衝突させ、弁座やバルブ部材に付着した煤を振り落とす。これにより、弁座やバルブ部材に煤が付着することによる締切性の悪化を抑制している。
The valve device described in
しかし、前記バルブ装置は、排気ガスによる脈動を利用するため、バルブ部材と弁座とが強く衝突する等してバルブ部材及び弁座等に高い負荷かがかかってしまう可能性がある。このように、前記バルブ装置においては、異物を取り除く際にバルブ部材及び弁座等にかかる負荷を制御できず、バルブ部材や弁座等が摩耗し易くなる可能性がある。 However, since the valve device uses pulsation due to exhaust gas, there is a possibility that a high load is applied to the valve member and the valve seat due to a strong collision between the valve member and the valve seat. Thus, in the said valve apparatus, when removing a foreign material, the load concerning a valve member, a valve seat, etc. cannot be controlled, but a valve member, a valve seat, etc. may become easy to wear.
本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、異物を取り除く際に生じる弁座やバルブの摩耗を抑制することが可能なバルブ装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above situation, and a problem to be solved by the present invention is to provide a valve device capable of suppressing wear of a valve seat and a valve that occurs when removing foreign matter. It is.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、流路が貫通形成されている弁座と、前記流路を開閉するためのバルブと、前記バルブを駆動する駆動部と、前記駆動部を制御することで前記バルブの動作を制御可能に構成され、前記流路を閉塞するように前記バルブを動作させる閉塞動作と、前記バルブを前記弁座に押し付ける押付動作と、を実行可能な制御部と、を具備し、前記制御部は、前記閉塞動作を行った場合の前記バルブの駆動力に応じて、前記押付動作時の前記バルブの駆動力を調整するものである。
That is, in
請求項2においては、前記閉塞動作を行った場合の前記バルブの駆動力とは、前記閉塞動作が終了した時点における前記バルブの駆動力である。 According to a second aspect of the present invention, the driving force of the valve when the closing operation is performed is a driving force of the valve when the closing operation is finished.
請求項3においては、前記制御部は、前記閉塞動作が終了した時点における前記バルブの駆動力が0よりも大きい場合に、当該駆動力以上の駆動力で、前記押付動作を行うものである。 According to a third aspect of the present invention, when the driving force of the valve at the time when the closing operation is finished is greater than 0, the control unit performs the pressing operation with a driving force that is equal to or greater than the driving force.
請求項4においては、前記制御部は、前記閉塞動作を行う度に前記押付動作を行うものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the controller performs the pressing operation every time the closing operation is performed.
請求項5においては、前記制御部は、前記閉塞動作が終了した時点における前記バルブの駆動力が所定の閾値を超えた場合にのみ、前記押付動作を行うものである。 According to a fifth aspect of the present invention, the control unit performs the pressing operation only when the driving force of the valve at the time when the closing operation is finished exceeds a predetermined threshold value.
請求項6においては、前記駆動部は、電力が供給されることで前記バルブを駆動可能に構成されると共に、印加電圧のオンオフがデューティ比に応じて切り替えられることで前記バルブの駆動力を変更し、前記制御部は、前記デューティ比によって前記閉塞動作を行った場合の前記バルブの駆動力を判断するものである。 According to a sixth aspect of the present invention, the driving unit is configured to be able to drive the valve by supplying electric power, and the driving force of the valve is changed by switching on / off of the applied voltage according to a duty ratio. The controller determines the driving force of the valve when the closing operation is performed based on the duty ratio.
請求項7においては、前記駆動部は、電力が供給されることで前記バルブを駆動可能に構成されると共に、電流値の大きさに応じて前記バルブの駆動力を変更し、前記制御部は、前記電流値によって前記閉塞動作を行った場合の前記バルブの駆動力を判断するものである。 According to a seventh aspect of the present invention, the drive unit is configured to be able to drive the valve by being supplied with electric power, and changes the driving force of the valve according to the magnitude of the current value. The valve driving force when the closing operation is performed based on the current value is determined.
請求項8においては、前記バルブは、回動することで前記流路を開閉するバタフライ式のバルブによって構成されるものである。 According to an eighth aspect of the present invention, the valve is constituted by a butterfly valve that opens and closes the flow path by rotating.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項1においては、異物を取り除く際に生じる弁座やバルブの摩耗を抑制できる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to suppress wear of the valve seat and the valve that occurs when removing foreign matter.
請求項2においては、構成を簡素化することができる。
In
請求項3においては、弁座やバルブに付着した異物を効果的に取り除くことができる。 In Claim 3, the foreign material adhering to a valve seat or a valve | bulb can be removed effectively.
請求項4においては、異物が堆積するのを抑制できる。 In Claim 4, it can suppress that a foreign material accumulates.
請求項5においては、駆動部の負荷を低減できる。 According to the fifth aspect, the load on the drive unit can be reduced.
請求項6においては、閉塞動作を行った場合のバルブの駆動力を簡単に判断することができる。 According to the sixth aspect, the driving force of the valve when the closing operation is performed can be easily determined.
請求項7においては、閉塞動作を行った場合のバルブの駆動力を簡単に判断することができる。 According to the seventh aspect, it is possible to easily determine the driving force of the valve when the closing operation is performed.
請求項8においては、バタフライ式のバルブにおいて、弁座やバルブに付着した異物に起因する動作不良の発生を抑制できる。 According to the eighth aspect of the present invention, in the butterfly valve, it is possible to suppress the occurrence of malfunction due to foreign matters attached to the valve seat or the valve.
以下では、図中の矢印U、矢印D、矢印L及び矢印Rで示した方向を、それぞれ上方向、下方向、左方向及び右方向と定義して説明を行う。 In the following description, the directions indicated by the arrow U, arrow D, arrow L, and arrow R in the figure are defined as an upward direction, a downward direction, a left direction, and a right direction, respectively.
以下では、本発明の一実施形態に係るバルブ装置10について説明する。
Below, the
バルブ装置10は、流体の流通を制御するためのものである。本実施形態に係るバルブ装置10は、エンジンの排気制御バルブ(不図示)に用いられる。図1に示すように、バルブ装置10は、ハウジング20、バルブ30、モータ40及び制御部50等を具備する。
The
ハウジング20は、流体(本実施形態では排気ガス)の流路22b・23bを形成するものである。ハウジング20は、略筒状に形成される。ハウジング20は、貫通孔21、右側スリーブ22及び左側スリーブ23を具備する。
The
貫通孔21は、ハウジング20を左右方向に貫通する孔である。貫通孔21は、側面視略円状に形成される。本実施形態に係る貫通孔21は、その右半分が左半分よりも一段低くなるように形成される。
The through
図1及び図2に示すように、右側スリーブ22は、貫通孔21の右半分(一段低い部分)に嵌め合わされる略筒状の部材である。右側スリーブ22は、弁座22a及び流路22bを具備する。弁座22aは、右側スリーブ22の内周面における左端部に形成される。弁座22aは、左方向に向かうにつれて拡径する。流路22bは、右側スリーブ22の内部空間である。流体は、流路22bの右部から左部へと流通する。すなわち、流路22bの右部は、流体の流通方向における上流側となる。また、流路22bの左部は、流体の流通方向における下流側となる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
左側スリーブ23は、貫通孔21の左半分に嵌め合わされる略筒状の部材である。左側スリーブ23は、その右端部が右側スリーブ22の左端部と突き合わされ、その軸心が右側スリーブ22の軸心に対して一段高い位置に配置される。このような左側スリーブ23は、弁座23a及び流路23bを具備する。弁座23aは、左側スリーブ23の内周面における右端部(右側スリーブ22と突き合わされる側の端部)に形成される。弁座23aは、右方向に向かうにつれて拡径する。流路23bは、左側スリーブ23の内部空間である。流路23bには、その右部から流路22bを流通した流体が流入する。当該流体は、流路23bを左方向へと流通し、流路23bの左部からハウジング20の外部へと流出する。
The
バルブ30は、流路22b・23bを開閉するための部材である。バルブ30は、本体部31及びシャフト32を具備する。
The
本体部31は、略円板状に形成される部材である。本体部31は、上側シール面31a及び下側シール面31bを具備する。
The
上側シール面31aは、右側スリーブ22の弁座22aをシールする面である。図1に示す上側シール面31aは、本体部31の外周面の略上半分に形成される。また、上側シール面31aは、本体部31の右端部から左端部に亘って形成される。上側シール面31aは、左方向に向かうにつれて拡径する。
The upper seal surface 31 a is a surface that seals the
下側シール面31bは、左側スリーブ23の弁座23aをシールする面である。図1に示す下側シール面31bは、本体部31の外周面の略下半分に形成される。また、下側シール面31bは、本体部31の左端部から右端部に亘って形成される。下側シール面31bは、右方向に向かうにつれて拡径する。
The
シャフト32は、本体部31を回動可能に支持するための略円柱状の部材である。シャフト32は、その軸線方向を紙面に垂直な方向(上下方向及び左右方向と直交する方向)に向けて配置される。シャフト32は、スリット32aを具備する。スリット32aは、シャフト32を径方向(図1では上下方向)に貫通するように形成される。
The
このようなバルブ30の本体部31は、シャフト32のスリット32aに嵌め合わされると共に、ネジ等の締結部材(不図示)で締結されることによって、シャフト32に相対回転不能に支持される。当該本体部31は、貫通孔21の左右中央部に配置される。また、シャフト32は、軸受(不図示)等を介してハウジング20に回動可能に支持される。当該バルブ30は、シャフト32が回動することによって、その開度(本体部31の回転角度)が適宜変更される。
The
図3に示すように、バルブ30は、シャフト32の回動によって本体部31の板面が上下を向くことで、流体の流通方向(左右方向)に対して本体部31の板面の向きが直交し、最も流体が流通し易い状態(全開状態)となる。以下においては、このような本体部31の板面が上下を向く開度を「全開開度A1」と称する。
As shown in FIG. 3, the
また、図1及び図2に示すように、バルブ30は、シャフト32の回動によって本体部31の板面が左右を向くことで、流体の流通方向(左右方向)に対して本体部31の板面の向きが平行となって、流体が流通し難い状態(全閉状態)となる。以下においては、このような本体部31の板面が左右を向く開度を「全閉開度A0」と称する。本実施形態においては、バルブ30が全閉開度A0となっても、本体部31の外周面と右側スリーブ22及び左側スリーブ23の内周面との間にクリアランスCが形成されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the
また、バルブ30は、全閉開度A0からさらに流路22b・23bを閉じる方向(図2に示す時計回り方向)に回動することで、本体部31の上側シール面31aと右側スリーブ22の弁座22aとが当接する(図4参照)と共に、本体部31の下側シール面31bと左側スリーブ23の弁座23aとが当接する。以下においては、このような上側シール面31a及び下側シール面31bと弁座22a・23aとが当接する開度を「当接開度A2」と称する。
The
図1に示すモータ40は、バルブ30を駆動させるための駆動源である。モータ40は、その駆動軸(不図示)がシャフト32と連結される。モータ40は、前記駆動軸を回動させることによってシャフト32を回動させて、本体部31の回転角度(バルブ30の開度)を変えることができる。
A
制御部50は、モータ40を介してバルブ30の動作を制御するためのものである。制御部50は、CPU(Central Processing Unit)のような演算装置、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)のような記憶装置等を具備する。制御部50は、記憶装置に記憶された各種制御プログラム及びマップに基づいて、各種の演算処理を前記演算装置で実行可能に構成される。本実施形態に係る制御部50は、前記記憶装置にバルブ30の全閉開度A0、全開開度A1及び当接開度A2に関する情報を記憶している。
The
制御部50は、モータ40と接続される。制御部50は、モータ40にパルス幅変調信号を送信することで、モータ40に印加される電圧をオンオフ制御して前記駆動軸を回動させることができる。これにより、制御部50は、全開開度A1から当接開度A2までの開度範囲内でバルブ30の開度を調整することができる。また、制御部50は、前記パルス幅変調信号において、一周期中にオン期間が占める割合であるデューティ比を調整することで、モータ40に供給される電流値、すなわちバルブ30の駆動力を調整可能に構成される。また、制御部50は、このようなデューティ比を取得して、適宜演算処理を実行することができる。
The
また、制御部50は、バルブ30の開度を取得可能に構成される。本実施形態に係る制御部50は、例えば、バルブ30の開度を検出するセンサと接続され、当該センサから所定の信号が送信されることでバルブ30の開度を取得する。
Moreover, the
このように構成される制御部50は、後述する閉塞動作及び押付動作を実行可能に構成される。
The
次に、図1から図7までを参照して閉塞動作及び押付動作について説明する。 Next, the closing operation and the pressing operation will be described with reference to FIGS.
なお、以下においては、図3に示す全開開度A1となったバルブ30に対して閉塞動作及び押付動作を行う場合を例に挙げて説明する。
In the following description, a case where the closing operation and the pressing operation are performed on the
まず、制御部50は、全開開度A1となったバルブ30に対して閉塞動作を行う。閉塞動作は、全閉開度A0(図1及び図2に示す状態)となるまでバルブ30を回動させる動作である。制御部50は、閉塞動作を行う場合に、モータ40を駆動してバルブ30(本体部31)を図3における時計回り方向に回動させる。この際、制御部50は、バルブ30の駆動力(デューティ比)を適宜変更する。
First, the
具体的には、図5に示すように、制御部50は、閉塞動作を開始すると、デューティ比を閉塞時デューティ比D1となるまで徐々に高くする。そして、制御部50は、デューティ比を一定の値(閉塞時デューティ比D1)に維持したままで全閉開度A0に近い開度となるまでバルブ30を回動させる。その後、制御部50は、デューティ比(駆動力)を徐々に低くし、全閉開度A0となった際にデューティ比を0にする。以上によって、制御部50は、閉塞動作を終了する。
Specifically, as shown in FIG. 5, when starting the closing operation, the
制御部50は、閉塞動作が終了すると、押付動作を行う。押付動作は、全閉開度A0となったバルブ30を弁座22a・23aに押し付ける動作である。図4に示すように、制御部50は、押付動作を行う場合に、モータ40を駆動してバルブ30を当接開度A2まで回動させる。また、制御部50は、バルブ30を当接開度A2まで回動させた後もモータ40を駆動して、バルブ30を弁座22a・23aに押し付ける。これによれば、制御部50は、上側シール面31a及び下側シール面31bと弁座22a・23aとの間をシールして締切性を向上させることができる。
When the closing operation is completed, the
図5に示すように、制御部50は、このような押付動作において、閉塞動作で0にしたデューティ比をデフォルトデューティ比D2に上げてバルブ30を駆動させる。デフォルトデューティ比D2は、押付動作で用いられる予め設定されたデューティ比である。デフォルトデューティ比D2には、押付動作時にバルブ30やモータ40に過剰な負荷がかからないような適宜の値が設定されている。
As shown in FIG. 5, in such a pressing operation, the
ここで、閉塞動作において、弁座22a・23aやバルブ30の外周面等に煤(異物)が付着していると、全閉開度A0となる直前に、バルブ30と右側スリーブ22及び左側スリーブ23とのクリアランスC(図2参照)に煤が噛み込む場合がある。図5に示すように、制御部50は、全閉開度A0となる直前にはデューティ比が0に近い値、すなわち小さい駆動力でバルブ30を回動させようとする。このため、クリアランスCに煤が噛み込むと、駆動力が足りずにバルブ30の回動が阻害される(全閉開度A0まで回動できない)可能性がある。
Here, in the closing operation, if phlegm (foreign matter) adheres to the
そこで、図6に示すように、制御部50は、閉塞動作において、バルブ30の実際の開度(前記センサで検出された開度)を取得して、当該実際の開度が目標とする開度となるように、デューティ比を適宜高くしている。これによって、制御部50は、クリアランスCに煤が噛み込んでバルブ30が回動できなくなった際にバルブ30の駆動力を大きくし、バルブ30を全閉開度A0まで回動させるようにしている。この場合、全閉開度A0に到達した際の(閉塞動作が終了した時点における)デューティ比は0よりも高い値となる。なお、図6に示すグラフは、堆積した煤がクリアランスCに噛み込んだ場合のバルブ30の開度とデューティ比との関係を模式的に示すものである。図6に示すように、全閉開度A0に到達した際のデューティ比は、煤が多いほど高くなる。以下においては、このような全閉開度A0に到達した際のデューティ比を「全閉時デューティ比」と称する。
Therefore, as shown in FIG. 6, in the closing operation, the
仮に、煤の堆積によって、全閉時デューティ比がデフォルトデューティ比D2よりも高くなった場合、デフォルトデューティ比D2で押付動作を行うと、駆動力が足りずに、バルブ30を弁座22a・23aに押し付けられない可能性がある。そこで、制御部50は、全閉時デューティ比がデフォルトデューティ比D2よりも高い場合に、全閉時デューティ比と同一のデューティ比でバルブ30を駆動させて押付動作を行う。
If the fully closed duty ratio becomes higher than the default duty ratio D2 due to accumulation of soot, if the pressing operation is performed with the default duty ratio D2, the driving force is insufficient and the
例えば、制御部50は、図6に点線で示すグラフのように、煤が少量堆積して、全閉時デューティ比がデフォルトデューティ比D2よりも高いデューティ比D21となった場合、当該デューティ比D21で押付動作を行う。また、制御部50は、図6に実線で示すグラフのように、煤が多く堆積して、全閉時デューティ比がデューティ比D21よりも高いデューティ比D22となった場合、当該デューティ比D22で押付動作を行う。
For example, as shown in the graph shown by the dotted line in FIG. 6, the
これによれば、制御部50は、全閉時デューティ比がデフォルトデューティ比D2よりも高い場合に、煤の量に応じてデューティ比を高くすることができる。これによって、制御部50は、押付動作時にバルブ30に高い駆動力を与えることができるため、クリアランスCに煤が堆積していても、バルブ30を弁座22a・23aに押し付けることができる。これにより、バルブ30は、クリアランスCで煤を剪断すると共に上側シール面31a及び下側シール面31bと弁座22a・23aとの間で煤を潰すことができる。これによれば、制御部50は、押付動作で煤を取り除くことができ、煤等が堆積することを抑制できる。
According to this, when the fully closed duty ratio is higher than the default duty ratio D2, the
また、制御部50は、図7に示すように、全閉時デューティ比が0よりも高く、かつデフォルトデューティ比D2以下である場合に、デフォルトデューティ比D2で押付動作を行う。これによって、クリアランスCに僅かな量の煤が噛み込んだ場合に、全閉時デューティ比以上のデューティ比(デフォルトデューティ比D2)で押付動作を行って、押付動作時のバルブ30の駆動力を確保している。これによって、制御部50は、クリアランスCで煤に与える剪断力やバルブ30の弁座22a・23aへの押付力を高くすることができるため、煤を取り除き易くすることができる。このため、制御部50は、煤の堆積を効果的に抑制できる。
Further, as shown in FIG. 7, the
以上のように、制御部50は、全閉時デューティ比に応じて閉塞動作時のデューティ比を調整することで、煤の堆積度合い(煤の噛み込み度合い)に応じて押付動作時のバルブ30の駆動力(弁座22a・23aへの押付力)を適切な大きさに調整することができる。これによれば、押付動作時に弁座22a・23aやバルブ30にかかる負荷を制御することができる。これによって、煤を取り除く際に生じる弁座22a・23aやバルブ30の摩耗を抑制できると共に、モータ40の負荷を抑制できる。
As described above, the
また、制御部50は、押付動作によって煤を取り除くことができる。これによれば、排気ガスによって生じる脈動のような特定のエンジン状態で生じる現象を利用しなくて済むため、エンジン状態に関わらず煤を取り除くことができる。また、制御部50は、バルブ30を弁座22a・23aに押し付けることで、流路22b・23bの締切性が悪化することなく煤を取り除くことができる。
Moreover, the
なお、制御部50は、全閉時デューティ比が動作判定値D0を超えた場合に、エラー処理を行うようにしている。具体的には、制御部50は、エラー処理として、バルブ30を全開開度A1まで回動させるようにしている。これによって、制御部50は、煤の堆積が進行してデューティ比(モータ40の負荷)が上昇し過ぎることを抑制している。前記動作判定値D0は、エラー処理を行うか否かを判定するために用いられる予め設定されたデューティ比である。動作判定値D0には、デフォルトデューティ比D2よりも高い値が設定される。また、本実施形態に係る動作判定値D0は、閉塞時デューティ比D1よりも低い値が設定される。
The
前述の如く、制御部50は、押付動作によって煤を取り除くことで煤の堆積を抑制している。これによって、制御部50は、クリアランスCに煤が噛み込み難くなるため、全閉時デューティ比が上昇することを抑制できる。これによれば、制御部50は、全閉時デューティ比が動作判定値D0を超えることを抑制できる。これにより、制御部50は、煤の堆積が進行してエラー処理を行う(バルブ30を全開開度A1まで回動させる)ことを抑制できる。
As described above, the
以上の如く、本実施形態に係るバルブ装置10は、流路22b・23bが貫通形成されている弁座22a・23aと、前記流路22b・23bを開閉するためのバルブ30と、前記バルブ30を駆動するモータ40(駆動部)と、前記モータ40を制御することで前記バルブ30の動作を制御可能に構成され、前記流路22b・23bを閉塞するように前記バルブ30を動作させる閉塞動作と、前記バルブ30を前記弁座22a・23aに押し付ける押付動作と、を実行可能な制御部50と、を具備し、前記制御部50は、前記閉塞動作を行った場合の前記バルブ30の駆動力に応じて、前記押付動作時の前記バルブ30の駆動力を調整するものである。
As described above, the
このように構成することにより、押付動作時に弁座22a・23aやバルブ30にかかる負荷を制御することができる。これによって、異物(煤)を取り除く際に生じる弁座22a・23aやバルブ30の摩耗を抑制できる。
By comprising in this way, the load concerning
また、前記閉塞動作を行った場合の前記バルブ30の駆動力とは、前記閉塞動作が終了した時点における前記バルブ30の駆動力である。
なお、本実施形態において、閉塞動作が終了した時点におけるバルブ30の駆動力は、全閉開度A0に到達した際のバルブ30の駆動力を指す。
The driving force of the
In the present embodiment, the driving force of the
このように構成することにより、閉塞動作を行った場合のバルブ30の駆動力の基準を簡素化することができる。これによって、バルブ装置10の構成を簡素化することができる。
With this configuration, it is possible to simplify the reference for the driving force of the
また、前記制御部50は、前記閉塞動作が終了した時点における前記バルブ30の駆動力が0よりも大きい場合に、当該駆動力以上の駆動力で、前記押付動作を行うものである。
In addition, when the driving force of the
このように構成することにより、高い駆動力で押付動作を行うことができる。これによって、弁座22a・23aとバルブ30との間で異物を潰し易くして、弁座22a・23aやバルブ30に付着した異物を効果的に取り除くことができる。
With this configuration, the pressing operation can be performed with a high driving force. As a result, foreign matters can be easily crushed between the
また、前記制御部50は、前記閉塞動作を行う度に前記押付動作を行うものである。
The
このように構成することにより、押付動作を極力行うようにして、異物が堆積するのを抑制できる。 By comprising in this way, it can suppress that a foreign material accumulates by performing pushing operation as much as possible.
また、前記モータ40は、電力が供給されることで前記バルブ30を駆動可能に構成されると共に、印加電圧のオンオフがデューティ比に応じて切り替えられることで前記バルブ30の駆動力を変更し、前記制御部50は、前記デューティ比によって前記閉塞動作を行った場合の前記バルブ30の駆動力を判断するものである。
The
このように構成することにより、シャフト32のトルク等を検出しなくても済むため、閉塞動作を行った場合のバルブ30の駆動力を簡単に判断することができる。
With this configuration, it is not necessary to detect the torque or the like of the
また、前記バルブ30は、回動することで前記流路22b・23bを開閉するバタフライ式のバルブによって構成されるものである。
The
このように構成することにより、バタフライ式のバルブにおいて、弁座22a・23aやバルブ30に付着した異物に起因する動作不良の発生を抑制できる。
By configuring in this way, in the butterfly valve, it is possible to suppress the occurrence of malfunction due to foreign matters attached to the
なお、本実施形態に係るモータ40は、本発明に係る駆動部の実施の一形態である。
The
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims.
例えば、バルブ装置10は、排気制御バルブに設けられるものとしたが、バルブ装置10の適用対象は、これに限定されるものではない。
For example, the
また、流路22b・23bには、排気ガスが流通するものとしたが、流路22b・23bを流通する流体は、排気ガスに限定されるものではなく、例えば、圧縮空気等であってもよい。また、流路22b・23bを流通する流体は、気体に限定されるものではなく、例えば、水等の液体であってもよい。
Further, the exhaust gas flows through the
また、バルブ装置10は、バルブ30を回動させることで流路22b・23bを開閉するバタフライ式のバルブ装置に限定されるものではなく、例えば、バルブ30をシャフト32の軸線方向に往復移動させるポペット式のバルブ装置であってよもい。
Further, the
また、制御部50は、全閉時デューティ比がデフォルトデューティ比D2よりも高い場合に、全閉時デューティ比と同一のデューティ比で押付動作を行うものとしたが、これに限定されるものではない。制御部50は、全閉時デューティ比がデフォルトデューティ比D2よりも高い場合に、例えば、全閉時デューティ比以上のデューティ比で押付動作を行うものであってもよい。この際、制御部50は、例えば、全閉時デューティ比よりも所定の割合だけ高いデューティ比で押付動作を行うようにしてもよい。また、制御部50は、押付動作時のデューティ比に上限を設定してもよい(例えば、動作判定値D0以下となるようにしてもよい)。これにより、制御部50は、所定の値(例えば、動作判定値D0)を上限として、全閉時デューティ比以上の値となるように押付動作時のデューティ比を調整することができる。
Further, the
また、制御部50は、全閉時デューティ比がデフォルトデューティ比D2以下である場合に、デフォルトデューティ比D2で押付動作を行うものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、全閉時デューティ比と同一のデューティ比で押付動作を行ってもよい。このように構成することで、制御部50は、押付動作のデューティ比を極力低くし、バルブ30やモータ40にかかる負荷を低減することができる。
In addition, the
また、制御部50は、押付動作中にデューティ比(バルブ30の駆動力)を変える(例えば、全閉開度A0から当接開度A2まで徐々に駆動力を上昇させる)ものであってもよい。
Further, the
また、制御部50は、必ずしも閉塞動作を行う度に押付動作を行う必要はなく、例えば、閉塞動作を行った時点のデューティ比が所定の閾値を超えた場合にのみ押付動作を行ってもよい。これにより、制御部50は、異物が堆積していることが想定される場合にのみ、押付動作を実行できる。
Further, the
以上の如く、前記制御部50は、前記閉塞動作が終了した時点における前記バルブ30の駆動力が所定の閾値を超えた場合にのみ、前記押付動作を行うものである。
As described above, the
このように構成することにより、モータ40の負荷を低減できる。
With this configuration, the load on the
また、制御部50は、例えば、一定の期間が経過する度に押付動作を行ってもよい。この場合、直近の閉塞動作における全閉時デューティ比に基づいて、押付動作時のバルブ30の駆動力を調整してもよい。
Moreover, the
また、制御部50は、デューティ比を設定することで押付動作時の駆動力を調整するものとしたが、駆動力を調整する値はデューティ比に限定されるものではなく、例えば、モータ40への印加電圧とデューティ比とにより得られる電流値等であってもよい。
The
また、バルブ装置10は、デューティ比を用いることなくモータ40へ供給される電流値を制御してもよい。この場合、制御部50は、モータ40へ供給される電流値によってバルブ30の駆動力を判断することができる。
Further, the
以上の如く、前記モータ40は、電力が供給されることで前記バルブ30を駆動可能に構成されると共に、電流値の大きさに応じて前記バルブ30の駆動力を変更し、前記制御部50は、前記電流値によって前記閉塞動作を行った場合の前記バルブ30の駆動力を判断するものである。
As described above, the
このように構成することにより、シャフト32のトルク等を検出しなくても済むため、閉塞動作を行った場合のバルブ30の駆動力を簡単に判断することができる。
With this configuration, it is not necessary to detect the torque or the like of the
また、制御部50は、所定のセンサからバルブ30の開度を取得するものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、エンジンを制御するECU(Engine Control Unit)からバルブ30の開度を取得してもよい。
In addition, the
また、制御部50は、全閉時デューティ比が動作判定値D0を超えた場合に、バルブ30を全開開度A1まで回動させるものとしたが、エラー処理の内容は、これに限定されるものではない。制御部50は、エラー処理として、例えば、バルブ30の動作を停止する、押付動作を行わない、他の装置にエラーを出力する等の処理を行ってもよい。
Moreover, although the
また、本実施形態においては、全開開度A1から閉塞動作を行う場合を例に挙げて説明したが、全開開度A1と全閉開度A0との間の任意の開度から閉塞動作を行う場合においても、制御部50は閉塞動作後に押付動作を行う。
In this embodiment, the case where the closing operation is performed from the fully opened opening A1 has been described as an example. However, the closing operation is performed from an arbitrary opening between the fully opened opening A1 and the fully closed opening A0. Even in this case, the
10 バルブ装置
22a・23a 弁座
22b・23b 流路
30 バルブ
40 モータ(駆動部)
50 制御部
10
50 Control unit
Claims (8)
前記流路を開閉するためのバルブと、
前記バルブを駆動する駆動部と、
前記駆動部を制御することで前記バルブの動作を制御可能に構成され、前記流路を閉塞するように前記バルブを動作させる閉塞動作と、前記バルブを前記弁座に押し付ける押付動作と、を実行可能な制御部と、
を具備し、
前記制御部は、
前記閉塞動作を行った場合の前記バルブの駆動力に応じて、前記押付動作時の前記バルブの駆動力を調整する、
バルブ装置。 A valve seat having a flow passage formed therethrough;
A valve for opening and closing the flow path;
A drive unit for driving the valve;
The operation of the valve is configured to be controllable by controlling the drive unit, and a closing operation for operating the valve to close the flow path and a pressing operation for pressing the valve against the valve seat are executed. Possible controls,
Comprising
The controller is
Adjusting the driving force of the valve during the pressing operation according to the driving force of the valve when the closing operation is performed;
Valve device.
前記閉塞動作が終了した時点における前記バルブの駆動力である、
請求項1に記載のバルブ装置。 The driving force of the valve when the closing operation is performed is
The driving force of the valve at the time when the closing operation is completed.
The valve device according to claim 1.
前記閉塞動作が終了した時点における前記バルブの駆動力が0よりも大きい場合に、当該駆動力以上の駆動力で、前記押付動作を行う、
請求項1又は請求項2に記載のバルブ装置。 The controller is
When the driving force of the valve at the time when the closing operation is finished is larger than 0, the pressing operation is performed with a driving force equal to or higher than the driving force.
The valve device according to claim 1 or 2.
前記閉塞動作を行う度に前記押付動作を行う、
請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のバルブ装置。 The controller is
Performing the pressing operation every time the closing operation is performed,
The valve device according to any one of claims 1 to 3.
前記閉塞動作が終了した時点における前記バルブの駆動力が所定の閾値を超えた場合にのみ、前記押付動作を行う、
請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のバルブ装置。 The controller is
The pressing operation is performed only when the driving force of the valve at the time when the closing operation ends exceeds a predetermined threshold.
The valve device according to any one of claims 1 to 3.
電力が供給されることで前記バルブを駆動可能に構成されると共に、印加電圧のオンオフがデューティ比に応じて切り替えられることで前記バルブの駆動力を変更し、
前記制御部は、
前記デューティ比によって前記閉塞動作を行った場合の前記バルブの駆動力を判断する、
請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載のバルブ装置。 The drive unit is
While being configured to be able to drive the valve by supplying electric power, the driving force of the valve is changed by switching on / off of the applied voltage according to the duty ratio,
The controller is
Determining the driving force of the valve when the closing operation is performed according to the duty ratio;
The valve device according to any one of claims 1 to 5.
電力が供給されることで前記バルブを駆動可能に構成されると共に、電流値の大きさに応じて前記バルブの駆動力を変更し、
前記制御部は、
前記電流値によって前記閉塞動作を行った場合の前記バルブの駆動力を判断する、
請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載のバルブ装置。 The drive unit is
While being configured to be able to drive the valve by supplying electric power, the driving force of the valve is changed according to the magnitude of the current value,
The controller is
Determining the driving force of the valve when the closing operation is performed according to the current value;
The valve device according to any one of claims 1 to 5.
回動することで前記流路を開閉するバタフライ式のバルブによって構成される、
請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載のバルブ装置。 The valve is
It is constituted by a butterfly valve that opens and closes the flow path by rotating,
The valve device according to any one of claims 1 to 7.
Priority Applications (1)
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- 2017-02-23 JP JP2017032437A patent/JP2018135998A/en active Pending
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