KR0155236B1 - 유량 밸브 제어기 및 유량 밸브 제조 방법 - Google Patents

Abstract

유량 밸브 제어기는 스테퍼 모터의 회전에 따라 직선 이동하는 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때 스테퍼 모터의 상이 소정의 상이 되도록 위치 결정하는 유닛을 포함한다. 상기 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때, 유량 밸브 제어기는 스테퍼 모터의 구동 신호를 소정의 상에 대응하는 구동 신호로 변경시킨다.

Description

유량 밸브 제어기 및 유량 밸브 제조 방법

제1도는 일반적인 배기 가스 환류 제어 장치를 도시하는 블록도.

제2도는 전자식 제어 유닛의 블록도.

제3도는 일체형 EGR 밸브의 단면도.

제4도는 본 발명에 따른 초기화를 도시하는 타이밍도.

제5도는 EGR 밸브의 유량 특성도.

제6도는 본 발명에 따른 메인루틴을 도시하는 흐름도.

제7도는 본 발명에 따른 초기화 준비 처리의 상세한 흐름도.

제8도는 본 발명에 따른 EGR 제어 처리의 상세한 흐름도.

제9도는 본 발명에 따른 스테퍼 모터(stepper motor)의 구동처리를 도시하는 흐름도.

제10도는 본 발명에 따른 초기화 처리의 상세한 흐름도.

제11도는 분리형 EGR 밸브의 단면도.

제12도는 본 발명에 따른 초기화를 도시하는 타이밍도.

제13도는 본 발명에 따른 로크부(lock member)의 투시도.

제14도는 본 발명에 따른 모터축의 투시도.

제15도는 본 발명에 따른 스테퍼 모터의 신호선의 결선도.

제16도는 본 발명에 따른 제1조절 수단을 도시하는 분리형 EGR 밸브의 단면도.

제17도는 본 발명에 따른 초기화 준비 처리의 상세한 흐름도.

제18도는 본 발명에 따른 초기화 처리의 상세한 흐름도.

제19도는 초기화시의 스테퍼 모터의 탈조(out of adjustment)를 도시하는 타이밍도.

제20도는 본 발명에 따른 초기화 처리의 상세한 흐름도.

제21도는 본 발명에 따른 초기화를 도시하는 타이밍도.

제22도는 일반적인 4상 스테퍼 모터에서의 구동 특성도.

제23도는 본 발명에 따른 초기화 처리의 상세한 흐름도.

제24도는 본 발명에 따른 초기화를 도시하는 타이밍도.

제25도는 일반적인 마이크로스텝 구동에서 구동 신호의 파형도.

제26도는 본 발명에 따른 초기화를 도시하는 타이밍도.

제27도는 본 발명에 따른 초기화를 도시하는 타이밍도.

제28a 내지 28d도는 구동 시스템이 스테퍼 모터에서 변경되는 경우의 일반적인 4상 스테퍼 모터의 동작을 도시하는 특성도.

제29도는 본 발명에 따른 제1조절 수단을 도시하는 분리형 EGR 밸브의 단면도.

제30도는 본 발명에 따른 초기화를 도시하는 타이밍도.

제31도는 스테퍼 모터의 구동 방향이 변경될 경우의 탈조예를 도시하는 타이밍도.

제32도는 스테퍼 모터의 구동 방향이 변경될 경우의 탈조예를 도시하는 타이밍도.

제33도는 본 발명에 따른 제2구동 방법 변경수단의 동작을 도시하는 타이밍도.

제34도는 본 발명에 따른 스테퍼 모터 구동 처리를 도시하는 흐름도.

제35도는 본 발명에 따른 제2구동 방법 변경 수단의 동작을 도시하는 타이밍도.

제36도는 본 발명에 따른 스테퍼 모터 구동 처리를 도시하는 흐름도.

제37도는 본 발명에 따른 제2구동 방법 변경 수단의 동작을 도시하는 타이밍도.

제38도는 전원 보유 회로를 갖는 전자식 제어 유닛의 블록도.

제39도는 전원 보유 회로의 동작을 도시하는 타이밍도.

제40도는 본 발명에 따른 초기화 시기 처리를 도시하는 상세한 흐름도.

제41도는 본 발명에 따른 초기화를 도시하는 타이밍도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : EGR 밸브 11 : 전자식 제어 유닛

105 : 제1전원 회로 300 : 스테퍼 모터

301 : 스테이터 302 : 회전자

302a : 선단부 302b : 회전자 정지부

303,304 : 베어링 305 : 모터 케이스

306,318 : 모터축 307,316 : 밸브축

308 : 본체 309 : 밸브시트

[발명의 배경]

[발명의 분야]

본 발명은 내연 기관에 배설된 유로를 통해 흐르는 유체의 유량을 제어하는 스테퍼 모터형 유량 밸브의 제어기에 관한 것으로서, 예컨대 배기 가스 환류 제어 밸브, 아이들 회전 속도 제어 밸브 등에 적용된다.

[관련 발명의 설명]

내연 기관의 배기 가스 환류 제어기에 사용되는 배기 가스 환류 제어 밸브로는, 예컨대 일본 특허 제 90-238162호의 공보에 제시된 것처럼 스테퍼 모터에 의해 전기적으로 개폐되는 밸브가 이미 제안되어 있다.

그러나, 일반적으로 그런 배기 가스 환류 제어기에는 단가를 낮추기 위해, 배기 가스 환류 제어 밸브의 밸브 위치를 검출하는 위치 센서는 제공되지 않는다. 따라서, 배기 가스 환류 제어 밸브의 열림 정도를 알기 위해, 소정의 밸브위치를 기준점으로 하고, 그 밸브가 기준점에 위치한 순간으로부터 밸브 열림 또는 닫힘 방향의 구동 신호를 스테퍼 모터에 공급한 회수를 계수함으로써, 그 밸브의 가상 위치, 즉, 현재의 배기 가스 환류 제어 밸브의 열림 정도를 알 수 있다.

따라서, 이러한 배기 가스 환류 제어기에 있어서는, 배기 가스 환류 제어 밸브 위치를 기준점으로 이동시키고, 초기화로서 정확하게, 상기 기준점에서 상기 가상 위치를 소정의 값으로 재설정하는 것이 중요하다.

종래의 배기 가스 환류 제어기의 초기화는 예컨대 밸브를 전폐위치로 이동 시키고 나서 가상 위치값을 0으로 재설정하는 것이다.

그러나, 밸브가 전폐될 경우 스테퍼 모터가 어떤 상인지를 모르게 되며, 그 상은 배기 가스 환류 제어 밸브에 따라 다양해진다.

예컨대, 4상 스테퍼 모터를 사용하는 배기 가스 환류 제어 밸브에서의 이런 문제점이 논의될 것이다. 밸브가 전폐될 경우, 스테퍼 모터 또한 소정의 위치에 정지한다. 그러나, 소정 위치에서의 스테퍼 모터의 상은 0상 내지 3상 중 어떤 상인지 알 수 없다.

따라서, 다음에 밸브를 밸브 열림 방향으로 1 스텝 구동시키기 위해서는 0상 또는 2상 중 어떤 상에서부터 밸브를 1 스텝 개방하는 신호가 제공되어야 하는지 알 수 없으며, 어떤 구동 신호가 스테퍼 모터에 제공되어야 하는지 특정할 수 없다. 스테퍼 모터의 상이 구동 신호와 일치되지 않으면, 스테퍼 모터는 회전할 수 없다.

따라서, 스테퍼 모터의 상과 구동 신호가 일치되지 않으면, 밸브 열림 방향의 구동 신호가 스테퍼 모터에 5회 제공되어도, 실제로 밸브는 3스텝만큼 구동될 수도 있다. 따라서, 정확한 배기 가스 환류 제어가 수행될 수 없다.

종래의 배기 가스 환류 제어기에서는, 내연기관이 시동되거나 정지되는 경우에만 초기화가 실행된다. 따라서, 배기 가스 환류 제어중에 스테퍼 모터가 날조(out of adjustment)되면, 키스위치가 조작될 때까지 조절 상태에 머무를 수 없다.

[발명의 개요]

따라서, 본 발명의 제1의 목적은 초기화를 정확하고도 간단히 실행할 수 있는 유량 밸브 제어기를 제공하는 것이다.

본 발명의 제2의 목적은 스테퍼 모터의 회전자의 회전에 따라 직선 이동하는 모터축과, 이 모터축에 의해 직선이동되며 한쪽단부에 밸브 본체를 갖는 밸브축을 포함하는 일체형 유량 밸브에서, 초기화시에 스테퍼 모터의 상을 간단히 위치 결정할 수 있도록 하는 것이다. 일체형 유량 밸브는 모터축과 밸브축이 하나로(함께 결합되어) 일체화되도록 구성된다.

본 발명의 제3의 목적은 기계적으로 서로 분리되어 있는 모터축과 밸브축을 포함하는 분리형 유량 밸브에서, 초기화시에 스테퍼 모터의 상을 간단히 위치 결정할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 제4의 목적은 분리형 유량 밸브에서, 모터축이 스테퍼 모터측으로 가장 근접하는 위치로부터, 본체가 전폐위치에 있을 때의 밸브축의 한쪽 단부까지의 거리를 정확히 조절함으로써 유량 밸브 제어기의 제어의 정확성을 개선하는 것이다.

본 발명의 제5의 목적은 분리형 유량 밸브에서, 모터축이 스테퍼 모터측으로 가장 근접하는 위치로부터, 본체가 전폐 위치에 있을 때의 밸브축의 한쪽 단부까지의 거리를 정확하고도 간단하게 제어할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 제6의 목적은 분리형 유량 밸브에서, 모터축이 스테퍼 모터측으로 가장 근접하는 위치로 부터, 본체가 전폐 위치에 있을때의 밸브축의 한족 단부까지의 거리를 더 정확하고도 간단하게 제어할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 제7의 목적은 초기화시의 스테퍼 모터의 탈조를 방지하여 정확한 초기화를 제공하는 것이다.

본 발명의 제8의 목적은 초기화시의 스테퍼 모터의 탈조를 스테퍼 모터 구동 신호의 주파수를 변경함으로써 방지하는 것이다.

본 발명의 제9의 목적은 초기화시의 스테퍼 모터의 탈조를 스테퍼 모터의 이동거리를 변경시킴으로써 방지하는 것이다.

본 발명의 제10의 목적은 초기화시의 스테퍼 모터의 탈조를 스테퍼 모터의 이동을 원활하게 함으로써 방지하는 것이다.

본 발명의 제11의 목적은 초기화시의 스테퍼 모터의 탈조를 스테퍼 모터의 구동력을 변경시킴으로써 방지하는 것이다.

본 발명의 제12의 목적은 분리형 유량 밸브에서, 초기화시의 스테퍼 모터의 탈조를 기계적 조절에 의해 물리적으로 억제하는 것이다.

본 발명의 제13의 목적은 유량제어시에, 특히 스테퍼 모터의 회전 방향이 반전될 경우에 스테퍼 모터의 탈조 및 제어 정확성의 악화를 방지하는 것이다.

본 발명의 제14의 목적은 회전 방향이 변경될 때의 스테퍼 모터의 탈조를 스테퍼 모터 구동 신호의 주파수를 변경시킴으로써 방지하는 것이다.

본 발명의 제15의 목적은 회전 방향이 변경될 경우에 스테퍼 모터를 일단 보유함으로써 스테퍼 모터의 탈조를 방지하는 것이다.

본 발명의 제16의 목적은 회전 방향이 변경될 때의 스테퍼 모터의 탈조를 스테퍼 모터의 이동거리를 변경함으로써 방지하는 것이다.

본 발명의 제17의 목적은 회전 방향이 변경될 때의 스테퍼 모터의 탈조를 스테퍼 모터의 이동을 원활하게 함으로써 방지하는 것이다.

본 발명의 제18의 목적은 초기화 주파수를 증가시킴으로써 유량 밸브 제어기의 제어 정확도를 개선시키는 것이다.

본 발명의 제19의 목적은 초기화가 실행될 수 있는 운전 상태에서 초기화를 실행함으로써 유량 밸브 제어기의 제어 정확도를 유지시키는 것이다.

본 발명의 제20의 목적은 유량 밸브 제어기의 제어를 손상시키지 않고 동시에 초기화를 실행하는 것이다.

본 발명의 제21의 목적은 분리형 유량 밸브에서, 모터축이 스테퍼 모터측으로 가장 근접하는 경우의 모터의 상을 위치 결정하는 수단이 불필요해지고, 정확한 초기화가 실행될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 제22의 목적은 분리형 유량 밸브에서, 모터축이 스테퍼 모터측으로 가장 근접하는 경우의 스테퍼 모터의 상을 위치 결정하는 수단 및, 제2조절 수단이 불필요해지고, 간단한 구성으로 정확한 초기화가 실행될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 제23의 목적은 일체형 또는 분리형 유량밸브에서, 모터축이 스테퍼 모터측으로 가장 근접하는 경우의 스테퍼 모터의 상을 위치 결정하는 수단 및, 제2조절 수단이 불필요해 지고, 정확한 초기화가 실행될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 제24의 목적은 분리형 유량 밸브에서, 모터축이 스테퍼 모터측으로 가장 근접하는 위치로 부터, 본체가 전폐위치에 있을 때의 밸브축의 한쪽단부까지의 거리를 간단히 조절할 수 있는 유량 밸브의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제25의 목적은 분리형 유량 밸브에서, 모터축이 스테퍼 모터측으로 가장 근접하는 위치로 부터, 본체가 전폐 위치에 있을때의 밸브축의 한쪽 단부까지의 거리를 간단하고도 정확하게 조절할 수 있는 유량 밸브의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제26의 목적은 일체형 유량 밸브에서 모터축이 스테퍼 모터측으로 가장 근접하는 경우의 스테퍼 모터의 상을 간단히 조절할 수 있는 유량 밸브의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제27의 목적은 분리형 유량 밸브에서 모터축이 스테퍼 모터측으로 가장 근접하는 경우의 스테퍼 모터의 상을 간단히 조절할 수 있는 유량 밸브의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제28의 목적은 일체형 또는 분리형 유량 밸브에서 모터축이 소정의 위치에 있을 경우의 스테퍼 모터의 상을 간단히 조절할 수 있는 유량 밸브의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접하는 경우의 스테퍼 모터의 상이 소정의 상이 되도록 위치 결정하는 수단을 포함한다. 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때, 스테퍼 모터 구동 신호는 소정의 상에 대응하는 구동 신호로 변경된다. 따라서, 유량 밸브 제어기는 정확한 초기화를 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 일체형 유량 밸브에서 모터 케이스와 밸브 본체 사이 또는 모터축의 축길이에 제공된 스페이서부로 구성된 위치 결정 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 분리형 유량 밸브에서 회전자 및 모터축상에 형성된 로크부(lock member)로 구성된 위치 결정 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 분리형 유량 밸브에서 스테퍼 모터측에 가장 근접하는 경우의 모터축의 위치와 전폐 위치에 있는 밸브축의 다른 단부간의 간격을 소정 거리로 조절하는 제1조절 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 분리형 유량 밸브에서 모터 케이스와 밸브 본체 사이에 적층된 스페이서부(spacer member)로 구성된 제1조절 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 분리형 유량 밸브에서 모터축의 밸브축측의 한쪽단부의 선단부에 형성된 나사홈 및, 그 나사홈과 나합하는(threadedly engaging) 나사부로 구성된 제1조절 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접하는 위치에서 초기화가 실행될 경우에 스테퍼 모터의 구동 방법을 변경하는 제1구동 방법 변경수단을 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 구동 신호의 주파수를 통상 제어시에 비해 작게하는 제1구동 방법 변경수단을 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 각 구동 신호에 대한 스테퍼 모터의 이동 거리를 통상 제어시에 비해 적게하는 제1구동 방법 변경 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 PWM 신호에 의해 스테퍼 모터를 구동하는 제1구동방법 변경 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 스테퍼 모터의 구동력을 통상 제어시에 비해 작게하는 제1구동 방법 변경 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접하는 위치와 전폐 위치에 있는 밸브축의 다른쪽 단부간의 거리를, 스테퍼 모터의 상수의 2배인 스텝수로 모터축이 이동하는 거리 이하로 조절하는 제1조절 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 스테퍼 모터의 구동방향이 변경될 때 스테퍼 모터의 구동 방법을 변경하는 제2구동 방법 변경 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 구동 신호의 주파수를 통상 제어시에 비해 작게하는 제2구동 방법 변경 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 스테퍼 모터를 일단 보유(holding)한 후에 구동 방향을 변경하는 제2구동 방법 변경 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 각 구동 신호에 대한 스테퍼 모터의 이동 거리를 통상 제어시에 비해 적게하는 제2구동 방법 변경 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 PWM 신호에 의해 스테퍼 모터를 구동하는 제2구동 방법 변경 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 특정 운전 상태를 검출하는 수단을 포함하고, 특정 운전 상태 검출수단이 특정 운전 상태를 검출할 때마다 1회씩만 초기화를 수행한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 상기 특정 운전상태를, 초기화가 실행될 수 있는 운전 상태로 설정한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 목표 위치가 소정의 특정 목표 위치인지를 검출하는 특정 목표 위치 검출수단을 포함하고, 특정 목표 위치 검출수단이 특정 목표 위치를 검출할 경우 초기화를 수행한다.

본 발명에 다른 유량 밸브 제어기는 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때, 초기화전에 스테퍼 모터에 소정의 구동신호를 순차 제공하는 유량 밸브 제어 수단을 포함한다. 구동신호가 순차 제공된 후의 모터축의 위치는 제2조절 수단에 의해 밸브축의 다른쪽 단부로 조절된다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 무부하 상태에서는 탈조가 발생되지 않고 모터축이 밸브축의 다른쪽 단부에 접할 때 탈조가 발생되는 주파수의 구동 신호에 의해 스테퍼 모터를 구동하고 스테퍼 모터가 탈조된 후 초기화를 실행한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제어기는 스테퍼 모터가 추증할 수 있는 주파수 이상의 주파수의 구동 신호에 의해 스테퍼 모터를 구동하고 본체가 밸브 시트(valve seat)에 상접한 후에 초기화를 실행한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제조 방법은 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때의 모터축의 위치와 전폐 위치에 있는 밸브축의 다른쪽 단부간의 간격을 스페이서부에 의해 소정거리로 조절하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제조 방법은 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할때의 모터축의 위치와 전폐 위치에 있는 밸브축의 다른 쪽 단부간의 간격을, 모터축상에 형성된 나사홈에 나합하는(threadedly engaging) 나사부에 의해 소정거리로 조절하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제조 방법은 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때 스테퍼 모터의 상이 소정의 상이 되도록 모터 케이스와 밸브 본체 사이에 스페이서부를 적층하여 조절하는, 또는, 축 길이가 다른 복수의 모터축을 제공하고 그들 중 한 모터축을 선택하여 조절하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제조 방법은 위치 결정 수단의 위치가 다른 복수의 회전자 또는 복수의 모터축을 제공하고, 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때 스테퍼 모터의 상이 소정 상이 되도록 상기 복수의 회전자 또는 복수의 모터축중 한 회전자 또는 한 모터축을 선택하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 유량 밸브 제조 방법은 모터축이 소정위치에 있을 때의 스테퍼 모터의 상이 소정 상이 되도록 스테퍼 모터의 구동 신호의 신호선을 변경하는 단계를 포함한다.

상기와 같이 구성된 유량 밸브 제어기에서, 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때의 스테퍼 모터의 상은 위치 결정 수단에 의해 규정되며, 스테퍼 모터의 구동 신호는 소정상에 대응하는 구동 신호로 변경된다.

유량 밸브가 일체형일 경우 위치 결정은, 모터케이스와 밸브 본체 사이에 제공된 스페이서부 또는 모터축의 축길이에 의해 수행된다.

유량 밸브가 분리형일 경우 위치 결정은 회전자 및 모터축상에 형성된 로크부에 의해 수행된다.

제1조절 수단은 분리형 유량 밸브에서 스테퍼 모터측에 가장 근접할때의 모터축의 위치와 전폐 위치에 있는 밸브축의 다른쪽 단부간의 간격을 소정 거리로 조절한다.

제1조절 수단으로서의 스페이서부는 분리형 유량 밸브에서 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때의 모터축의 위치와 전폐위치에 있는 밸브축의 다른쪽 단부 간의 간격을 소정 거리로 조절한다.

제1조절 수단으로서의 나사홈 및 나사부는 분리형 유량 밸브에서 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때의 모터축의 위치와 전폐위치에 있는 밸브축의 다른쪽 단부간의 간격을 소정거리로 조절한다.

제1구동 방법 변경 수단은 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접하는 위치에서 초기화가 실행될 때 스테퍼 모터의 구동방법을 변경한다.

제1구동 방법 변경 수단은 구동 신호의 주파수를 통상 제어시에 비해 작게한다.

제1구동 방법 변경 수단은 각 구동 신호에 대한 스테퍼 모터의 이동 거리를 통상 제어시에 비해 적게한다.

제1구동 방법 변경 수단은 PWM 신호에 의해 스테퍼 모터를 구동한다.

제1구동 방법 변경 수단은 스테퍼 모터의 구동력을 통상 제어시에 비해 작게한다.

제1조절 수단은 스테퍼 모터의 탈조를 소정량이하로 억제한다.

제2구동 방법 변경 수단은 스테퍼 모터의 구동 방향이 변경될 때 스테퍼 모터의 구동 방법을 변경한다.

제2구동 방법 변경 수단은 구동 신호의 주파수를 통상 제어시에 비해 작게한다.

제2구동 방법 변경 수단은 스테퍼 모터를 일단 보유한 후에 구동 방향을 변경한다.

제2구동 방법 변경 수단은 각 구동 신호에 대한 스테퍼 모터의 이동거리를 통상 제어시에 비해 적게한다.

제2구동 방법 변경 수단은 PWM 신호에 의해 스테퍼 모터를 구동한다.

유량 밸브 제어 수단은 특정 운전 상태 검출 수단이 특정 운전 상태를 검출할 때마다 1회씩만 초기화를 수행한다.

유량 밸브 제어 수단은 초기화가 실행될 수 있는 운전 상태에서 초기화를 수행한다.

유량 밸브 제어 수단은 특정 목표 위치 검출 수단이 특정 목표 위치를 검출할 경우 초기화를 수행한다.

모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때, 유량 밸브 제어 수단은 초기화 전에 스테퍼 모터에 소정의 구동 신호를 순차 제공한다. 제2조절 수단은 구동 신호를 순차 제공한 후의 모터축의 위치를 밸브 열림점으로 조절한다.

유량 밸브 제어 수단은 무부하 상태에서는 탈조가 발생되지 않고 모터축이 밸브축의 다른쪽 단부에 접할 때 탈조가 발생하는 주파수의 구동 신호에 의해 스테퍼 모터를 구동하고, 스테퍼 모터가 탈조된 후에 초기화를 실행한다.

유량 밸브 제어 수단은 스테퍼 모터가 추종할 수 있는 주파수 이상의 주파수의 구동 신호에 의해 스테퍼 모터를 구동하고 밸브 본체가 밸브 시트에 상접한 후에 초기화를 실행한다.

스페이서부는 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때의 모터축의 위치와 전폐 위치에 있는 밸브축의 다른쪽 단부간의 간격을 소정 거리로 조절한다.

모터축 상에 형성된 나사홈에 나합하는 나사부는 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때의 모터축의 위치와 전폐 위치에 있는 밸브축의 다른쪽 단부 간의 간격을 소정거리로 조절한다.

모터 케이스와 밸브 본체 사이의 스페이서부 또는 축길이가 다른 모터축들중 한 모터축은 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때 스테퍼 모터의 상이 소정 상이 되도록 조절하거나 복수의 모터축을 제공하고 그들중 한 모터축을 선택하여 조절한다.

모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때 스테퍼 모터의 상이 소정 상이 되도록, 위치 결정 수단의 위치가 다른 회전자 또는 모터축중 하나가 선택된다.

모터축이 소정 위치에 있을 경우의 스테퍼 모터의 상은 스테퍼 모터 구동 신호의 신호선을 변경 함으로써 소정 상으로 설정된다.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 특징은 첨부된 도면을 참조한 다음 설명으로부터 더 명백해질 것이다.

[양호한 실시예의 상세한 설명]

이제, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예가 제시될 것이다.

[실시예 1]

제1실시예에서, 모터축이, 이하 모터단부(motorend)로 언급될 스테퍼 모터측에 가장 근접하는 위치에 있을 때, 스테퍼 모터의 상은 소정상이 된다. 제1도는 일반적인 배기가스 환류 제어기를 도시하는 블록도이다.

제1도에서, 1은 내연기관이고, 2는 기관(1)에 흡입되는 공기를 유통시키는 흡기관이고, 3은 흡기관(2)에서 분기되어 실린더에 공기를 유통시키는 흡입 매니포울드(intake manifold)이고, 4는 흡기관(2)의 상류측에 제공된 에어클리너이고, 5는 흡기관(2)내에 제공되어 연료를 분사하는 분사기이다. 에어 클리너(4)를 통해 흡기관(2)으로 흐르는 공기는 분사기(5)에 의해 공급된 연료와 함께 기관(1)내에 흡입된다. 6은 기관(1)에 흡입된 흡기량을 변화시키는 드로틀 밸브(throttle valve)이고 7은 드로틀 밸브(6)를 바이패스하는 유로인 바이패스 통로상에 설치된 아이들 회전 속도 제어 밸브이다. 기관(1)에 흡입된 공기-연료 혼합기는 점화 플러그(도시안됨)에 의해 연소되고 연소된 배기 가스는 배기관(8)을 통과하고, 3원 촉매로 구성되는 정화기(9)에 의해 정화된 후 대기중으로 방출된다. 10은 유로인 배기 가스 환류로에 배설되어 유로중의 배기 가스의 유량을 제어하는 스테퍼 모터형의 유량 밸브인 EGR 밸브이다. 11은 전자식 제어 유닛으로서, 드로틀 밸브(6)의 열림을 검출하는 드로틀 열림 센서(12), 흡기관내의 압력을 검출하는 압력 센서(13), 기관(1)의 냉각 수온을 검출하는 수온 센서(14), 점화 코일(15) 및 점화기(16)로 구성되는 점화부 등의 운전 상태 검출 수단에 의해 제공되는 정보에 기초하여 EGR 밸브(10)의 목표 위치를 연산하는 목표 위치 연산 수단과, EGR 밸브(10)의 가상 위치를 연산하는 가상 위치 연산 수단과, 상기 목표 위치 연산 수단과 상기 가상 위치 연산수단의 연산 결과에 기초하여 EGR 밸브(10)를 상기 목표 위치로 제어하도록 구동 신호를 발생시키는 유량 밸브 제어 수단을 구비한다. 17은 전자식 제어 유닛(11)에 전력을 공급하는 배터리이고 18은 전자식 제어 유닛(11)과 배터리(17) 사이에 설치된 키 스위치이다.

제2도는 전자식 제어 유닛(11)의 상세한 블록도로서, 여기서, 100은 마이크로컴퓨터이다. 101은 점화 코일(15)의 1차측 점화신호의 파형을 형성하여 인터럽트 신호를 발생시키는 제1입력 인터페이스 회로이고, 102는 드로틀 열림 센서(12), 압력 센서(13) 및 수온 센서(14)의 신호를 입력하는 제2입력 인터페이스 회로이고, 103은 도시되지 않은 다른 신호들을 입력하는 제3입력 인터페이스 회로이다. 제1내지 제3입력 인터페이스 회로를 통해 입력된 신호는 마이크로 컴퓨터(100)에 공급된다. 104는 마이크로컴퓨터(100)에 의해 발생되는 구동 신호를 EGR 밸브(10)에 출력하는 출력 인터페이스 회로이고, 105는 배터리(17)의 전력을 수신하고 마이크로컴퓨터(100)에 전원을 제공하는 제1전원 회로이다. 마이크로컴퓨터(100)는 소정 프로그램에 따라 EGR 밸브(10)의 제어 등을 연산하는 CPU(200), 기관(1)의 회전 주기를 계측하는 프리-러닝 카운터(free-running counter; 201), 제어를 위해 시간을 계시하는 타이머(202), 아나로그 입력신호를 디지탈 신호로 변환하는 A/D 변환기(203), 제3입력 인터페이스 회로(103)로 부터의 신호를 입력하는 입력 포트(204), 작업 메모리로 사용되는 RAM(205), 프로그램이 기억되는 ROM(206), 신호를 출력하는 출력 포트(207) 및 성분들을 접속하는 공통 버스(208)를 구비한다.

제3도는 EGR 밸브(10)의 단면도로서, 전술된 모터축과 밸브축이 결합되어 있는 일체형 EGR 밸브를 도시한다. EGR 밸브는 스테이터(301), 회전자(302) 및, 회전자(302)를 축으로 지지하는 베어링(303 및 304)을 포함하는 4상 스테퍼 모터(300)에 의해 구동되며 모터 케이스(305)에 수납되어 있다. 회전자(302)의 선단부(302a)에 수나사(male screw)가 형성된다. 306은 상기 수나사에 나합하는 암나사(female screw)를 포함하는 모터축이고 모터축(306)은 회전자(302)의 회전에 따라 축방향으로 직선 이동한다. 307은 이 모터축(306)과 일체가 되는 밸브축이고 밸브축(307)은 그 한쪽단부에 본체(308)를 갖는다. 본체(308)는 밸브 시트(309)에 상접하여 EGR밸브(10)를 닫는다. 310은 본체(308)에 밸브 닫힘 방향으로 에너지를 가하는 압축 코일 스프링이고 311은 압축 코일 스프링(310)을 유지하는 스프링 홀더이다. 전술된 모터축(306) 및 밸브축(307)과 같은 부품은 모터 케이스(305)와 적층되고 모터 케이스(305)와 함께 EGR 밸브(10)의 외벽을 형성하는 밸브 본체(312)내에 배치된다. 313은 모터 케이스(305)와 밸브 본체(312)사이에 적층된 스페이서로서, 이하 1 스텝으로 언급될, 스테퍼 모터(300)의 구동 신호당 모터축(306)의 이동거리와 동일한 두께(0.1㎜)로 설정된다. 314는 전자식 제어 유닛(11)에서 스테퍼 모터(300)로 구동 신호를 전달하는 신호선인 리드 와이어이다.

다음에, 이에 따라 구성된 배기 가스 환류 제어기의 초기화가 설명될 것이다.

제1실시예의 기본적인 기술 사상은 다음과 같다. 우선, 본체(308)가 전폐 위치로 이동될 때 모터의 상은 소정상, 예컨대 0상이 되도록 조절된다. 초기화시에, 본체(308)은 전폐 위치에 배치된다. 그리고나서, 스테퍼 모터(300)의 구동 신호는 0상에 대응하는 구동 신호로 변경된다. 이런 상태에서는, 모터상과 구동 신호간의 불일치는 초기화시에 발생되지 않고 정확한 초기화가 수행될 수 있다.

다음에, 본체(308)가 전폐 위치에 있을 때의 스테퍼 모터(300)의 모터 상의 조절이 구체적으로 설명될 것이다.

제3도에 도시된 일체형 EGR 밸브에서, 모터축(306)이 스테퍼 모터(300)측에 가장 근접하는 위치는 본체가 밸브 시트(309)에 근접하여 상접하게 되는 위치로서, EGR 밸브의 밸브 열림점, 즉, 밸브가 열리기 시작하는 점에 대응한다.

밸브 열림점에서 스테퍼 모터(300)의 모터 상은 위치 결정 수단인 스페이서(313)에 의해 설정된다. 우선, 스페이서(313)가 존재하지 않을 때, EGR 밸브는 밸브 열림점에 설정된다. 밸브 열림점에서 스테퍼 모터의 모터 상이 체크된다. 그때, 모터상이 소정의 상, 예컨대 0상 이라면, 조정은 필요없다. 예컨대 1상이라면, 조정이 필요하다. 이 경우에 스테퍼 모터(300)는 밸브 열림 방향으로 1스텝 회전할 필요가 있다. 그런다음 하나의 스페이서(313)가 모터 케이스(305)와 밸브 본체(312) 사이에 적층되고 나사로 조여짐으로써, 본체(308)의 이동 거리는 1 스텝 길어지고 스테퍼 모터는 밸브 열림 방향으로 다른 1 스텝 회전될 수 있다. 따라서 조정전에 1상이었던 밸브 열림점에서의 모터 상은 조정후 0상이 된다.

밸브 열림점에서 스테퍼 모터(300)의 모터 상이 2상 또는 3상이면, 적층될 스페이서(313)의 수는 변경될 것이다. 선택적으로, 예컨대 2,3 스텝 조정된 두께가 다른 다수의 스페이서가 제공되고, 그 중에서 적절한 두께를 갖는 스페이서가 선택될 수도 있다.

스페이서(313)대신, 축 길이가 다른 다수의 모터축(306)이 제공되고, 그 중에서 적절한 모터가 선택될 수도 있다. 이 경우, 모터축(306)은 밸브축(307)과 일체적으로 조립되고, 따라서 위치 결정 수단으로서의 모터 축의 축 길이는 말할 필요도 없이 모터축(306)의 축 길이와 밸브축(307)의 축길이의 합이 된다.

사용되는 스테퍼 모터의 상 수 만큼 많은 스페이서 또는 모터축, 예컨대 4상 스테퍼 모터일 경우 4종류가 선택제공될 수도 있다.

따라서, 본체(308)가 전폐 위치에 있을때의 스테퍼 모터(300)의 모터 상이 설정될 수 있다.

다음에, 전자식 제어 유닛(11)의 처리가 설명될 것이다.

전자식 제어 유닛(11)의 처리를 상세히 설명하기 전에, 기본적인 기술 사상을 설명한다.

제4도는 일체형 EGR 밸브가 전원투입시에 초기화될 때의 타이밍 챠트이다. 이 도면에서, 카운터 C는 초기화 준비 처리로 100에 설정된 카운터이고 Fi는 초기화가 종료되었는지의 여부를 나타내는 초기화 플래그이며, 카운터 SR은 EGR 밸브의 현재의 열림정도, 즉, 가상 위치를 계수하는 카운터이다. 여기서, 카운터 SR은 가상 위치 연산 수단을 제공한다.

전원이 투입될 때, 카운터 C는 초기값 100으로 설정되고 초기화 플래그 Fi는 0으로 설정된다. 이때, 카운터 SR는 아직 초기화 되지 않고, EGR 밸브의 현재의 열림정도는 미지이며, 카운터 SR의 값은 미정이다. 그후, 스테퍼 모터가 밸브 닫힘 방향으로 100회 구동되고 카운터 C가 0에 도달할 때, EGR 밸브는 전폐된 것으로 가정된다. 그리고나서, 카운터 SR은 0으로 설정되고 초기화 플래그 Fi는 1로 설정되며, 초기화는 종료된다. 이때, 스테퍼 모터 구동 신호는 소정 모터상에 대응하는 구동 신호로 변경된다.

제5도는 배기 가스 환류로의 입구 및 출구에서의 압력차 ΔP가 200㎜Hg일 경우, 스테퍼 모터의 스텝수와 배기 가스 환류로의 유량을 도시한다. 스텝수가 0일 때 EGR 밸브는 전폐위치에 있으며, 스텝수가 48일 때 EGR 밸브는 전개위치에 있다. 따라서, 카운터 C의 초기치 100은 EGR 밸브가 어떤 위치에 있을지라도 EGR 밸브를 전폐 위치로 이동시키기에 충분한 값이라는 것을 알 수 있다. 물론, 카운터 C의 초기값은 100 이상의 다른 소정값이 될 수도 있다.

이하 전자식 제어 유닛(11)의 처리가 상세히 설명될 것이다.

제6도는 메인 루틴의 처리를 도시한다.

스텝 S601에서, EGR 제어 처리가 아니 다른 제어 처리가 수행되는데, 이 처리는 별도로 설명되지 않을 것이다. 스텝 S602는 초기화 시기를 판정하는 초기화 시기 플래그가 1에 설정되었는지를 알기 위해 체킹하는 초기화 시기 처리로서 별도 설명될 것이다. 스텝 S603은 초기화를 준비하는 초기화 준비처리이다. 스텝 S604는 EGR 제어를 수행하는 EGR 제어 처리이다.

메인 루틴에서는 스텝 601 내지 604를 반복 실행하여 기관을 제어한다.

제7도는 스텝 S603의 초기화 준비 처리에 대한 상세도이다. 스텝 S701은 전술된 초기화 시기 플래그 Ft가 1인지의 여부가 판정되는 스텝이다. 플래그 Ft가 1이면, 그것은 초기화 시기를 나타내며 다음의 초기화 준비 처리가 수행된다. 플래그 Ft가 0이면 어떠한 동작도 수행되지 않으며 처리는 종료된다. 플래그 Ft가 1이면, 카운터 C는 스텝 S702에서 초기값 100에 설정되며 초기화 플래그 Fi는 스텝 S703에서 0으로 클리어되며, 다음에 초기화 준비처리는 종료된다.

제8도는 메인 루틴의 스텝 S604에서의 EGR 제어 처리의 상세도이다. 스텝 S801은 초기화 플래그 Fi가 0인지의 여부에 따라 초기화가 완료되었는지의 여부가 판정되는 스텝이다. 초기화가 완료되지 않았다면, EGR 밸브의 현재의 열림정도는 미지이며 EGR 제어는 수행될 수 없으므로, 이 경우 어떠한 동작도 수행되지 않고 처리는 종료된다.

반면에 초기화가 완료되고 EGR 밸브의 현재의 열림정도를 안다면, EGR 제어가 수행될 수 있고 다음 스텝이 실행되어 EGR 밸브의 목표 위치를 연산한다.

스텝 S802에서는 기관 회전수 및 흡기관 압력이 판독된다. 스텝 S803에서는 스텝 S802에서 판독된 데이터에 기초하여 소정의 기본 스테퍼 모터 열림 정도가 연산된다. 그것은 예컨대 기관 회전수와 흡기관 압력을, 그들을 파라미터로 하는 2차원 맵에 미리 기억시킴으로써 연산될 수 있다. 이때 보간 연산이 수행되면 정확성은 더 개선될 수 있다.

스텝 S804에서는 수온이 판독되며 스텝 S805에서는 그 수온을 기초로 보정계수가 연산된다. 수온 보정 계수는 기관의 난기(warm-up) 상태를 보정하기 위해 사용되며 수온이 낮을수록 EGR 밸브의 열림정도가 작아지도록 하는 기능을 한다.

스텝 S806에서는 스텝 S803에서 구해진 기본 스테퍼 모터 열림 정도가 스텝 S805에서 구해진 수온 보정 계수로 보정되어 목표 위치에 있는 목표 스테퍼 모터 열림 정도를 연산하고 처리가 종료된다. 스텝 S802 내지 S806은 목표 위치 연산 수단을 제공한다.

따라서, 초기화 준비 처리가 수행되고 목표 위치가 설정된다.

다음에, 초기화 처리가 설명될 것이다.

초기화는 제9도에 도시된 일정 시간마다, 예컨대 5㎳마다 인터럽트되는 스테퍼 모터의 구동처리의 흐름도상에서 수행된다. 스텝 S901은 스텝 S801에서 처럼 초기화 플래그 Fi가 1인지의 여부에 따라 초기화가 완료되었는지의 여부가 판정되는 스텝이다. 초기화가 아직 수행되지 않았다면, 제어는 스텝 S902로 이동하고 제10도에 상세히 도시된 것처럼 초기화 처리가 실행된다.

스텝 S1001에서는 초기값 100에 설정된 카운터 C가 0이 되었는지의 여부가 판정된다. 카운터 C가 0이 아니라면, 제어는 스텝 S1002로 진행하고 카운터 C에서 1이 감산된다. 스텝 S1003에서는 스테퍼 모터(300)를 밸브 닫힘 방향으로 1스텝 구동하도록 구동 신호가 변경된다. 이 구동 신호는 제9도의 스텝 S910에서 스테퍼 모터로 출력되어 스테퍼 모터를 밸브 닫힘 방향으로 1스텝 구동시킨다.

이 처리는 스텝 S1001에서 카운터가 0인 것이 판정될 때까지 반복된다. 이때, EGR 밸브는 전폐 위치에 있는 것으로 간주되며 다음 처리가 실행된다. 스텝 S1004에서는 소정의 모터상과 구동 신호를 일치시키기위해 구동 신호는 소정의 모터상에 대응하는 구동 신호로 변경된다. 스텝 S1005에서는 초기화가 완료되었다는 것을 나타내기 위해 초기화 플래그 Fi는 1로 설정된다. 스텝 S1006에서는 카운터 SR이 0으로 설정되어 현재의 EGR 밸브 열림 정도가 전폐 위치에 있는 것을 나타내고 초기화는 완료된다.

초기화가 완료되면, 제8도에 있어서 스텝 S802 이후의 목표 위치의 연산이 가능해지고, 제9도에 있어서 스텝 S903 이후의 EGR 제어가 개시된다.

스텝 S903에서는, 현재의 EGR 밸브의 열림정도를 나타내는 카운터 SR이 판독된다. 스텝 S904에서는 스텝 S806에서 구해진 목표 스테퍼 모터 열림정도 ST가 판독되며 스텝 S905에서는 SR이 ST와 비교된다. 이들이 일치하면 스테퍼 모터는 목표 스테퍼 모터 열림정도로 설정된다. 이 경우에, 제어는 스텝 S906으로 진행하고 현재의 스테퍼 모터의 구동 신호를 변경시키지 않음으로써 스테퍼 모터는 목표 스테퍼 모터 열림정도로 유지된다. 반면에 SR과 ST가 일치되지 않으면 제어는 스텝 S907로 진행하여 EGR 밸브를 목표 스테퍼 모터 열림정도로 제어하기 위해 스테퍼 모터가 밸브 열림 방향으로 구동되어야 할지 또는 밸브 닫힘 방향으로 구동되어야 할지를 판정하도록 SR이 ST보다 더 큰지의 여부가 판정된다.

현재의 EGR 밸브의 열림정도를 나타내는 카운터 SR이 목표 스테퍼 모터 열림정도 ST보다 더 크면, 제어는 스텝 S908로 진행하고 구동 신호는 스테퍼 모터를 밸브 닫힘 방향으로 1스텝 구동하도록 변경된다. 스텝 909에서는 현재의 EGR 밸브의 열림정도를 나타내는 카운터 SR에서 1이 감산되고 스텝 S910에서는 스테퍼 모터가 밸브 닫힘 방향으로 구동된다.

반대로, 목표 스테퍼 모터 열림 정도 ST가 SR보다 더 크면, 제어는 스텝 S911 이하로 진행한다. 스텝 S914에서는, 스테퍼 모터를 밸브 열림 방향으로 1스텝 구동시키도록 구동 신호가 변경된다. 스텝 S915에서는 카운터 SR에 1이 가산되고 스텝 S910에서는 스테퍼 모터가 밸브 열림 방향으로 구동된다. 스텝 S911 내지 S913은 EGR 밸브의 구동 방향이 밸브 열림 방향인지 밸브 닫힘 방향인지에 따라 그 속도를 변경하도록 실행된다. 이 스텝에서, 스테퍼 모터를 밸브 열림 방향으로 구동하기 위해, 스테퍼 모터는 제9도의 인터럽트 처리 2회마다 한 번씩 구동된다.

제9도의 인터럽트 처리는 5㎳마다 발생되므로 모터는 200PPS(펄스 퍼 세컨드)에서 밸브 닫힘 방향으로 구동되며, 모터가 10㎳마다 구동되기 때문에 100PPS에서 밸브 열림 방향으로 구동된다.

제8 및 9도의 흐름도는 유량 밸브 제어 수단을 제공한다.

[실시예 2]

제1실시예에서는 밸브축(307)과 함께 일체적으로 조립된 모터축(306)을 포함하는 일체형 EGR 밸브가 논의되었다. 제2실시예에서는 밸브축과 분리된 모터축을 포함하는 분리형 EGR 밸브가 논의될 것이다.

제11도는 분리형 EGR 밸브의 단면도이다. 제3도를 참조하여 전술된 것과 동일하거나 유사한 부분은 제11도에서 동일 참조 번호로 명시되어 있다.

제11도에서, 315는 회전자(302)의 선단부(302a)에 제공된 수나사에 나합하며 스테퍼 모터의 회전에 따라 축방향으로 직선이동하는 모터축이고, 316은 한쪽단부에 본체(308)를 가지며, 다른쪽 단부가 모터축(315)에 상접하여 축방향으로 직선이동되고 압축 스프링(310)에 의해 밸브 닫힘 방향으로 에너지가 가해지는 밸브축이다. 모터축(315)과 밸브축(316)은 스프링 홀더(311)의 부분에서 서로 분리된다. 317은 전술된 스페이서(313)와 유사한 스페이서이다.

분리형 EGR 밸브에서 스테퍼 모터(300)가 밸브 닫힘 방향으로 구동될 때, 본체(308)은 밸브시트(309)에 상접한다. 이때의 모터축의 위치는 전술된 것처럼 밸브 열림점으로 언급된다. 그런데, 분리형 EGR 밸브에서는 모터축(315)이 밸브 열림점을 초과하여 스테퍼 모터(300)측에 접근한다. 즉, 밸브 열림점에서 모터축(315)은 밸브축(316)의 다른쪽 단부와 분리되어 있다. 스테퍼 모터(300)는 밸브 닫힘 방향으로 계속 회전한다. 모터축(315)이 회전자 정지부(302)에 상접할 때, 스테퍼 모터(300)는 정지한다. 이하, 모터축이 스테퍼 모터에 가장 근접하는 위치는 모터 단부(motor end)로 언급될 것이다.

전술된 일체형 EGR 밸브에 관한 보충 정보로서, 일체형 EGR 밸브에서는 모터축(306)과 밸브축(307)이 분리되어 있지 않고 밸브축은 전폐위치, 즉, 밸브 열림점이상 스테퍼 모터(300)측에 근접하지 않아서 모터축(306) 또한 고정되기 때문에 모터 단부와 밸브 열림점은 동일 위치이다.

모터 단부와 밸브 열림점이 상이한 위치인 분리형 EGR 밸브에 대해서는 제1실시예를 약간 변경할 필요가 있다. 제1실시예에서는, 스테퍼 모터가 밸브 닫힘 위치로 100회 구동되면, 모터축은 밸브 열림점에 도달한다. 초기화를 실행시킴으로써, 현재의 EGR 밸브의 열림정도를 나타내는 카운터 SR는 밸브가 밸브 열림점에 있을 경우 0으로 설정될 수 있다. 그러나, 분리형 EGR 밸브에서 스테퍼 모터가 밸브 닫힘 방향으로 100회 구동되면 모터축은 밸브 열림점이 아닌 모터 단부에 위치한다. 따라서, 이런 상태에서는 초기화가 밸브 열림점에서 실행 될 수 없다.

이런 문제를 해결하기 위해, 제2실시예에서는, 우선 로크부가 제공되어 스테퍼 모터(300)가 모터 단부에 있을 때 모터축이 소정 상이 되도록 위치 결정한다.

또한, 제1조절 수단이 제공되어 모터 단부에서 밸브 열림점까지의 모터축의 이동거리가 소정수의 스텝, 예컨대 3스텝이 되도록 조절한다.

본 실시예의 동작은 제12도를 참조하여 간단히 설명될 것이다. 제12도에서, 카운터 C, 초기화 플래그 Fi 및, 현재의 EGR 밸브의 열림정도를 나타내는 카운터 SR은 제1실시예에서 설명된 것과 유사하며, Fm은 모터축(315)이 모터 단부에 위치한다는 것을 나타내는 모터 단부 위치 플래그이다.

제1실시예에서 처럼, 카운터 C는 시각 to에서 100에 설정되고 스테퍼 모터(300)는 밸브 닫힘 방향으로 100회 구동된다. 이때, 모터축(315)은 스테퍼 모터측에 가장 근접하는 위치, 즉, 모터 단부에 위치하고, 모터 단부 위치 플래그 Fm는 1에 설정된다. 모터의 상은 전술된 로크부에 의해 예컨대 0상으로 설정된다. 동시에, 스테퍼 모터 구동 신호는 0상에 대응하는 구동 신호로 변경되고 스테퍼 모터는 밸브 열림 방향으로 3스텝 구동된다. 밸브 열림점의 위치는 스테퍼 모터가 후술하는 제1조절 수단에 의해 모터 단부에서 밸브 열림 방향으로 3스텝 구동되는 위치가 되도록 조절됨으로써 모터축(315)은 밸브 열림점과 일치한다. 이때, 초기화 플래그 Fi는 1로 설정되고 카운터 SR는 전폐 위치를 나타내는 0에 설정된다.

제13도는 모터 단부에서 스테퍼 모터(300)의 모터상을 결정하는 로크부의 사시도이다. 도면에서, 회전자 정지부(302b) 및, 모터축(315)상에 형성된 돌출부는 로크부를 구성한다.

제13도에서, 회전자(302)가 밸브 닫힘 방향으로 회전함에 따라 회전자 정지부(302b)가 회전함으로써 모터축(315)은 스테퍼 모터(300)측에 근접한다. 모터축(315)이 모터 단부까지 이동할 때, 모터축(315)의 돌출부는 회전자 정지부(302b)의 돌출부에 상접하고 회전자(302)의 더 이상의 회전을 금지하여 위치 결정한다.

제1실시예에서의 모터축(306) 및 모터축(315)은 제13도에 도시된 것처럼 원주의 일부를 잘라낸 형태를 갖는다. 그 평면부와 밸브본체(305)에 의해 모터축이 회전하지 못하도록 되어 있다.

모터 단부에서 모터상은 제14도에 도시된 모터축(315)의 돌출부의 위치에 따라 조정된다. 즉, 4상 스테퍼 모터가 사용되면, 예컨대 돌출부의 형성 위치가 7.5도씩 다른 4가지 형태의 모터축이 준비된다. 수치 7.5(도)는 360(도)을 전술된 48스텝으로 나눔으로써 얻어지며, 즉, 스테퍼 모터가 1스텝 이동하는 각도이다.

따라서, 모터상을 조절하기 위해, 모터축(315)이 모터단부에 위치할 때 모터상이 확인되고 모터축은 소정의 모터상, 예컨대 0상이 되도록 4종류의 모터축중에서 한 개가 선택할 수도 있다.

또한 모터 단부에서의 스테퍼 모터(300)의 모터상은 로크부를 사용하지 않고 스테퍼 모터(300)로의 배선을 변경함으로써 조정될 수 있다.

즉, 모터 단부에서 스테퍼 모터의 모터상이 소정상이 아니라면, 스테퍼 모터(300)로의 배선은 제15도에 도시된 것처럼 소정 상에 대응하는 신호를 발생시키도록 변경된다.

한편, 제11도에서, 스페이서(317)는 모터 단부에서 밸브 열림점까지의 모터축의 이동거리가 소정수의 스텝, 예컨대 3스텝이 되도록 조절하는 제1조절 수단으로서 기능한다. 즉, 모터 단부에서 밸브 열림점까지의 간격을 3 스텝으로 설정하기 위해, 스페이서(317)는 모터 케이스와 밸브 본체 사이에 적층되어야 한다.

제1실시예의 스페이서(313)와 마찬가지로, 두께가 다른 다수의 스페이서가 제공될 수도 있다.

제16도는 다른 제1조절 수단을 도시한다. 도면에 도시된 EGR 밸브는 스페이서(317) 대신 본체(308)측의 선단부에 암나사홈을 갖는 모터축(318)과, 그 나사홈에 나합하는 수나사부(319)를 가진채 형성된다는 것을 제외하면 제11도와 동일하다. 제1조절 수단은 모터축(318)의 선단부에 형성된 나사홈과, 나사부(319)로 구성된다.

모터 단부에서 밸브 열림점까지의 간격은 나사부(319)를 죄거나 헐겁게 함으로써 계속 조절될 수 있다. 조절이 완료된 후에, 모터축(318) 및 나사부(319)는 접착제와 같은 고정수단에 의해 고정시키는 것이 바람직하다.

제16도에서는 모터축(318)의 선단부 내측에 암나사홈이 형성되었지만, 나사홈은 선단부 외측에 형성될 수도 있고 암나사 홈은 나사부 내측에 형성될 수도 있다.

다음에, 전술된 것처럼 조정된 분리형 EGR 밸브의 초기화 처리가 설명될 것이다.

제2실시예에서의 초기화의 기술사상은 이미 설명되었고, 따라서 제1실시예와 상이한 점들만이 설명될 것이다. 제2실시예의 프로그램은 초기화 준비처리 또는 초기화 처리를 제외하면 제1실시예와 동일하다.

제17도는 분리형 EGR 밸브의 초기화 준비 처리의 상세한 흐름도이다. 도면에서, 스텝 S1701 내지 S1703은 제7도의 스텝 S701 내지 S703에 대응하며, 이 흐름도는 단지 스텝 S1704가 추가되었다는 것만 제7도와 다르다.

스텝 S1704는 전술된 것처럼, 초기화가 완료되기 전에 모터 단부 위치 플래그 Fm이 0으로 설정되는 스텝이다.

제18도는 분리형 EGR 밸브의 초기화 처리에 대한 흐름도이다.

스텝 S1081에서는 모터 단부 위치 플래그 Fm이 1로 설정되었는지의 여부가 판정된다. 초기화가 완료되지 않았다면, 모터 단부 위치 플래그 Fm은 0이므로 이 경우 제어는 스텝 S1802로 진행한다. 스텝 S1802에서는 스테퍼 모터(300)가 밸브 닫힘 방향으로 소정 회수(100회) 구동되었는지의 여부, 즉 카운터 C가 0인지가 판정된다. 모터가 소정 회수 구동되지 않았다면, 카운터 C는 0이 아니다. 다음에 제어는 스텝 S1803으로 진행하여 카운터 C에서 1을 감산한다. 다음에 스텝 S1804에서는 구동 신호가 스테퍼 모터를 밸브 닫힘방향으로 1 스텝 구동시키는 구동 신호로 변경된다. 이 구동 신호는 제9도의 스텝 S910에서 스테퍼 모터에 제공되어 모터축(315)을 스테퍼 모터(300)측에 1 스텝 근접시킨다.

이 동작은 카운터 C가 0에 도달할 때까지 반복된다. 이때, 모터축(315)은 모터단부에 위치한다. 이 경우, 제어는 스텝 S1802에서 S1805로 진행한다. 스텝 S1805에서는 스테퍼 모터(300)의 구동 신호가 소정의 상에 대응하는 구동 신호로 변경되고 스텝 S1806에서는 모터 단부 위치 플래그 Fm가 1로 설정된다.

이제, 모터단부에서의 모터축과 구동 신호가 일치한다. 이것은 제12도에서 시각 t1일 때이다.

다음회의 스텝 S1801에서는 모터 단부 위치 플래그 Fm이 1로 설정된다. 다음에 제어는 스텝 S1807로 진행한다. 다음 동작은 제12도의 시각 t1에서 시각 t2까지 수행된다.

스텝 S1807에서는 카운터 C가 소정값, 즉, 3이 되었는지의 여부가 판정된다. 3보다 작으면 제어는 스텝 S1808로 진행하여 카운터 C에 1이 가산된다. 스텝 S1809에서는 구동 신호가 스테퍼 모터를 밸브 열림 방향으로 1 스텝 구동시키는 구동 신호로 변경된다. 이 구동 신호는 제9도의 스텝 S910에서 스테퍼 모터(300)에 제공되어 모터축(315)을 밸브 열림 방향으로 1 스텝 이동시킨다.

이 동작이 3회 반복되면 카운터 C의 값은 3이 되고 제어는 스텝 S1807에서 스텝 S1810으로 진행한다. 카운터 C가 3에 도달할 때 모터축(315)은 밸브 열림점에 위치한다(시각 t2).

스텝 S1811에서는 카운터 SR이 0으로 설정되어 현재의 스테퍼 모터의 열림 정도를 0으로 초기화하고 처리는 종료된다.

제2실시예에서는 초기화가 밸브 열림점(제12도의 시각 t2)에서 실행되었지만 모터 단부(제12도의 시각 t1)에서 실행될 수도 있다. 그럴 경우, 실제의 EGR 밸브의 열림 정도는 카운터 SR에 의해 표시되는 열림정도에 비해 밸브 닫힘 방향으로 3스텝 이동한다는 것을 고려할 필요가 있다.

[실시예 3]

제3실시예는 정확한 초기화를 위해 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때, 즉, 일체형 EGR 밸브에서는 밸브 열림점, 분리형 EGR 밸브에서는 모터 단부에서 스테퍼 모터의 탈조를 방지한다.

모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때 발생하는 스테퍼 모터의 탈조 및 그로 인한 기능부전(malfunction)이 제19도를 참조로 설명될 것이다.

제19도는 4상 스테퍼 모터가 전스텝 구동인 2상 여자 방식(two-phase-on drive)에 의해 200PPS로 초기화 될 때의 모터축의 움직임을 도시한다. 제19도는 분리형 EGR 밸브에 적용되며 모터 단부와 밸브 열림점간의 간격은 6 스텝으로 조정되어 있다.

초기화시에 스테퍼 모터를 밸브 닫힘 방향으로 계속 구동하면 카운터 C가 0이 되기 전에 모터축이 모터단부에 상접한다. 카운터 C가 아직 0이 되지 않았으므로 전자식 제어 유닛(11)은 스테퍼 모터를 밸브 닫힘 방향으로 더 구동하는 구동 신호를 출력한다. 따라서 모터축과 모터단부 간에 충돌이 발생하여 제19도에 파선으로 도시된 것처럼 스테퍼 모터에 탈조가 발생된다. 이 탈조에서는 스테퍼 모터의 상수에 비례하는 스텝수로 이동이 발생된다. 4상 스테퍼 모터의 경우, 4, 8 또는 12 스텝의 이동이 밸브 열림 방향으로 발생한다.

제19도에서는 분리형 EGR 밸브를 예로 취급했지만 유사한 기능부전은 일체형 EGR 밸브에서도 발생한다.

따라서, 카운터 C의 값이 예컨대 3일 때 스테퍼 모터가 탈조되면, 스테퍼 모터는 카운터 C가 0이 되는 시각까지 모터단부로 구동될 수 없으며 도면에 도시된 것처럼 모터축의 위치가 빗나간채 초기화되어 정확한 EGR 제어가 수행될 수 없다.

이것은 스테퍼 모터의 회전자가 진동한다는 사실에 기인할 수도 있다. 한 요인으로서, 회전자의 고유 진동 주파수가 약 150㎐일지라도 스테퍼 모터는 그 주파수 이상의 주파수를 갖는 구동 신호에 의해 200PPS(200㎐)로 구동되는 것이 가능하다.

제3실시예에서는 초기화시의 스테퍼 모터의 구동 신호 주파수를 작게 하고 회전자의 진동이 정지된 후에 스테퍼 모터가 구동된다.

제20도는 초기화시의 구동 신호의 주파수를 100PPS로 설정하고, 구체적으로는 인터럽트 처리 2회마다 한 번씩 스테퍼 모터를 구동하는 흐름도이다.

제20도에서, 스텝 S2001에서는 대기 플래그(wait flag)가 설정되었는지의 여부가 판정된다. 대기 플래그가 설정되지 않았다면 제어가 스텝 S2002로 진행하여 대기 플래그가 설정되고 처리는 종료된다.

스텝 S2001에서 대기 플래그가 설정되었다면, 그 대기 플래그는 스텝 S2003에서 클리어되고 스텝 S2004 이후로 진행하여 초기화를 실행한다. 스텝 S2004 내지 S2009는 제10도의 스텝 S1001 내지 S1006에 대응하므로 다시 설명되지 않을 것이다.

따라서, 제3실시예에서는 스텝 S2001 내지 S2003에서 5mS 마다의 인터럽트 처리 2회마다 한번씩만 초기화처리가 수행되고 스테퍼 모터는 100PPS로 구동된다.

스텝 S2001 내지 S2003은 제1구동방법 변경 수단을 제공한다.

따라서, 스테퍼 모터가 구동되기 전에 진동이 억제되고 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때 발생하는 탈조를 방지할 수 있다.

제3실시예에서는 스테퍼 모터 구동 신호가 200PPS에서 100PPS로 변경되었지만, 주파수가 50 또는 20PPS로 더 낮아진다면, 더 큰 효과가 산출될 수 있음은 말할 필요도 없다.

제3실시예에서는 일체형 EGR 밸브에 대한 흐름도가 도시되었지만 분리형 EGR 밸브에 대해서는 제20도에 도시된 것처럼 제18도의 흐름도에 스텝 S2001 내지 S2003이 추가 될 수도 있다.

제21도는 초기화가 100PPS의 구동 신호에 의해 실행될 때 모터축의 움직임을 도시한다.

도면은 제19도와 같이 스테퍼 모터의 상수의 정수배만큼 많은 스템의 탈조는 더 이상 발생되지 않음을 나타낸다.

[실시예 4]

제3실시예에서는 회전자의 진동이 정지된 후에 스테퍼 모터가 구동되었지만 진동을 억제하기 위해 구동 신호 1회당 스테퍼 모터의 이동거리를 적게할 수도 있다.

구체적으로, 4상 스테퍼 모터가 2상 여자 방식으로 구동된다면, 스테퍼 모터는 1회의 구동 신호에 응답하여 1 스텝 이동한다(전스텝).

이에 대해, 이 스테퍼 모터가 1-2상 여자 방식으로 구동된다면, 1회의 구동 신호에 응답하여 0.5 스텝만 이동할 것이다(반스텝). 1회의 구동 신호에 대한 이동거리가 적어지면, 진동 또한 작아지고 물론 탈조도 발생되기 어렵다.

제22도는 2상 여자 방식과 1-2상 여자 방식의 구동 신호와 그들의 이동 거리를 도시한다.

제22도의 좌단에서, 2상 여자 방식에 의해 0상에서 1상으로 이동하기 위해, 즉, 밸브 열림 방향으로 1 스텝 이동하기 위해, 1상 내지 4상 코일로의 구동 신호는 HHLL에서 LHHL로 변경된다. 1-2상 여자 방식에 의해 0상에서 0.5상으로 이동하기 위해, 즉, 밸브 열림 방향으로 0.5스텝 이동하기 위해, 1상 내지 4상 코일로의 구동 신호는 HHLL에서 LHLL로 변경되어야 한다.

이 여자 방식은 일반적으로 공지되어 있고 따라서 여기서 설명되지 않을 것이다.

제23도는 제4실시예의 흐름도이다. 도면에서, 스텝 S2301, S2302, S2304 내지 S2306은 제10도의 스텝 S1001, S1002, S1004 내지 S1006에 대응한다. 제10도의 스텝 S1003에서는 스테퍼 모터가 2상 여자 방식에 의해 밸브 닫힘 방향으로 1 스텝 구동되지만, 제23도의 스텝 S2303에서는 스테퍼 모터가 1-2상 여자 방식에 의해 밸브 닫힘 방향으로 0.5스텝 구동된다.

제4실시예에서는, 1회의 구동 신호에 대한 이동거리가 적어진다. 따라서, 초기화시에 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접하는 위치까지 되돌아가도록 카운터 C의 초기값을 증가시켜야 한다는 것에 주의해야 한다.

제23도는 일체형 EGR 밸브가 사용될 때 적용되는 흐름도로서, 분리형 EGR 밸브를 사용하려면 제18도의 스텝 S1809는 제23도의 스텝 S2303으로 변경되어야 한다.

스텝 S2303은 제4실시예에서 제1구동 방법 변경 수단을 제공한다.

제24도는 제4실시예가 분리형 EGR 밸브에 적용될 때의 타이밍도이다.

도면을 참조하면, 스테퍼 모터는 카운터 C가 0이 될 때까지 1-2상 여자 방식에 의해 구동되고, 그 이후에 통상 제어시에는 2상 여자 방식에 의해 구동된다. 또한 제24도는 제19도와 같은 스테퍼 모터 상수의 정수배 만큼 많은 스텝의 탈조가 더 이상 발생되지 않는다는 것을 나타낸다.

상기 처리에 의해 모터축과 회전자 정지부간 또는 본체와 밸브 시트간의 충돌시의 충격이 작아지므로 EGR 밸브의 내구성이 개선된다.

[실시예 5]

제4실시예에서는 구동 신호당 스테퍼 모터의 이동거리를 전스텝에서 반스텝으로 변경시킴으로써 회전자 진동이 억제되었지만, 스테퍼 모터는 회전자 진동을 억제하는 수단으로서 마이크로 스텝 구동될 수도 있다.

마이크로 스텝 구동 방식은 스테퍼 모터를 예컨대 정현파 전류에 의해 구동시키는 방법으로서, 스테퍼 모터는 아주 원활하게 또는 거의 직선적으로 움직인다.

제25도는 마이크로 스텝 구동하는 경우에 대한 코일로의 구동 신호의 일예를 도시한다. 이 구동 신호는 정현파가 아니라 에컨대 삼각파 또는 사각파가 될 수도 있다.

제25도에서 코일로의 신호는 연속 정현파 신호로 도시되어 있지만 사실 이 신호는 PWM(Pulse Width Modulation:펄스폭 변조)신호에 의해 정현파로 아나로그화된 신호이다.

또한 이 마이크로 스텝 구동 방식은 일반적으로 공지된 구동 방법이며 따라서 상세히 설명되지 않을 것이다.

제5실시예 대한 흐름도는 제공되지 않는다. 제5실시예를 실현하기 위해, 일체형 EGR 밸브의 경우에는 제23도의 스텝 S2303을 스테퍼 모터가 1-2상 여자방식이 아닌 마이크로 스텝 구동 방식에 의해 밸브 닫힘 방향으로 구동되는 스텝으로 변경시켜야하고, 분리형 EGR 밸브의 경우에는 제18도의 스텝 S1809를 스테퍼 모터가 2상 여자방식이 아닌 마이크로 스텝 구동 방식에 의해 밸브 닫힘방향으로 구동되는 스텝으로 변경시켜야 한다.

이 새로운 스텝들은 제5실시예에서 제1구동 방법 변경 수단을 제공한다.

제26도는 마이크로 스텝 구동 방식에 의해 초기화가 실행될때의 모터축의 움직임을 도시하는 타이밍도이다. 도면은 초기화시에 밸브 닫힘 방향으로의 모터축의 움직임이 거의 선형인 것을 나타낸다. 게다가, 제26도 또한 제19도와 같은 스테퍼 모터의 상수의 정수배와 동일한 스텝의 탈조가 더 이상 발생되지 않음을 나타낸다.

제5실시예에서도 제4실시예에서와 마찬가지로 카운터 C의 초기값이 더 큰 소정값으로 설정된다. 이 소정값은 확실히 모터축을 스테퍼 모터측에 가장 근접시키기 위해 마이크로 스텝 구동방식을 밸브 닫힘 방향으로 몇회 실행시켜야 하는지에 의해 결정된다.

제5실시예에 따르면, 구동 신호당 스테퍼 모터의 이동거리가 더 적어지기 때문에 EGR 밸브의 내구성이 더 개선된다.

[실시예 6]

전술된 실시예들에서는 스테퍼 모터의 진동을 억제하기 위해 구동 신호당 스테퍼 모터의 이동 거리를 적게했지만 스테퍼 모터의 진동은 스테퍼 모터의 구동력을 작게함으로써 억제될 수도 있다.

일반적으로 4상 스테퍼 모터에서, 1상 여자 방식은 2상 여자 장식에 비해 더 작은 구동력을 제공하는 것으로 공지되어 있다. 따라서 초기화시에 스테퍼 모터의 구동 방식을 2상 여자 방식에서 1상 여자 방식으로 변경하면, 일체형 EGR 밸브의 경우 본체와 벨브시트사이에서 또는 분리형 EGR 밸브의 경우 회전자 정지부와 모터축사이에서 충돌이 발생할 경우 물리적인 반발력이 작아지고 스테퍼 모터가 크게 탈조되는 것을 방지할 수 있다.

제6실시예에서는, 이 특성을 이용하여 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때 탈조되는 것을 방지한다.

제6실시예에서도 흐름도가 제공되지 않는다. 제6실시예를 실현하기 위해, 일체형 EGR 밸브일 경우에는 제23도의 스텝 S2303을 스테퍼 모터가 1-2상 여자 방식이 아닌 1상 여자 방식에 의해 밸브 닫힘 방향으로 구동되는 스텝으로 변경하고, 분리형 EGR 밸브일 경우에는 제18도의 스텝 S1809를 스테퍼 모터가 2상 여자 방식이 아닌 1상 여자 방식에 의해 밸브 닫힘 방향으로 구동되는 스텝으로 변경해야 한다.

이 새로운 스텝들은 제6실시예에서 제1구동 방법 변경 수단을 제공한다.

제27도는 초기화가 1상 여자 방식에 의해 실행될 때 모터축의 움직임을 도시하는 타이밍도이다. 이 도면 또한 제19도와 같은 스테퍼 모터의 상 수의 정수배와 동일한 스텝의 탈조가 더 이상 발생되지 않음을 나타낸다.

제6실시예에 따르면, 스테퍼 모터의 구동력이 작으므로 전술된 충돌시의 충격이 작아지고 EGR 밸브의 내구성이 개선된다.

참고로 제28도는 구동 방식에 따른 모터축의 움직임을 도시한다.

[실시예 7]

전술된 실시예들과는 달리, 제7실시예는 모터축과 회전자 정지부사이의 충돌에 의해 발생되는 스테퍼 모터의 탈조를 물리적으로 억제하기 위한 것이다.

제7실시예는 분리형 EGR 밸브에 적용된다. 제29도는 제7실시예가 적용되는 분리형 EGR 밸브의 단면도이다. 제29도에서는 제11도의 스페이서(317)가 제1조절 수단인 스페이서(320)로 변경되었고 제11도를 참조로 전술된 것과 동일한 부분은 제29도에서도 동일한 참조 번호로 명시되어 있다.

회전자 정지부(302b)와 모터축(315)간에 충돌이 발생할 때 제7실시예의 스페이서(320)는 스테퍼 모터가 탈조되어 모터축(315)이 크게 이동하는 것을 방지하는 기능을 한다.

스페이서(320)의 기능이 설명될 것이다. 제29도는 분리형 EGR 밸브에서 본체(308)와 밸브 시트(309)가 서로 상접할 때의 상태, 즉, 밸브 열림점의 상태를 도시한다.

분리형 EGR 밸브의 경우에 모터축(315)은 밸브 열림점에서 밸브축(316)을 떠나 회전자 정지부(302b)에 상접할 때까지 스테퍼 모터(300)측에 더 근접한다. 스페이서(320)가 얇을수록 모터축(315)의 밸브축측 단부(제29도에서 하방향)와 밸브축(316)의 모터축측 단부(제29도에서 상방향)간의 간격은 더 커진다. 반대로, 스페이서(320)가 두꺼울수록 간격은 더 작아진다.

따라서, 분리형 EGR 밸브의 모터축이 모터 단부에 있을 때의 간격이 스페이서(320)에 의해 에컨대 4스텝으로 조절될 수도 있다. 이 경우, 모터축(315)이 탈조되는 범위는 회전자 정지부(302b)와 밸브축(316)의 모터축측 단부(제29도에서 상방향)에 의해 물리적으로 규제됨으로써, 스테퍼 모터(300)가 탈조되더라도 스테퍼 모터 상수의 정수배와 동일한 스텝의 이동이 발생되지 않을 것이다.

제30도는 제7실시예가 분리형 EGR 밸브에 적용될 경우의 모터축의 움직임을 도시하는 타이밍도이다.

본 도면에서 알수 있듯이, 제30도의 중앙부에서 스테퍼 모터(300)가 탈조되지만, 밸브 열림점에서 모터축(315)이 밸브축(316)과 충돌함으로써 스테퍼 모터(300)가 그 이상 탈조되는 것을 방지한다.

제1조절 수단은 스페이서에 한정되지 않으며 전술된 나사홈 및 나사부로 구성될 수도 있다.

[실시예 8]

전술된 실시예들에 따르면, 정확한 초기화가 가능하다. 그러나, EGR 제어중에 스테퍼 모터가 빈번히 탈조되면 아무리 정확한 초기화가 실행된다 하더라도 정확한 EGR 제어를 바랄 수는 없다.

제8실시예는 이 문제를 다룬 것으로 EGR 제어중에 스테퍼 모터의 탈조를 방지한다.

제31 및 32도는 EGR 제어중에 스테퍼 모터가 탈조하는 예를 도시한다. 도면에서, 제어는 파선에 의해 나타낸 것처럼 수행되어야 하지만 스테퍼 모터의 탈조 때문에 실제 제어는 실선으로 나타낸 것처럼 된다.

스테퍼 모터의 구동 방향이 변경될 경우, 특히 스테퍼 모터가 밸브 닫힘 방향으로 구동되고 있는 동안 스테퍼 모터를 밸브 열림 방향으로 구동 시키기 위해 스테퍼 모터의 회전 방향을 반전시키기 위한 시도가 이루어질 경우 탈조가 더 빈번히 발생된다는 사실이 실험에 의해 확인되었다.

주로 탈조는 밸브 닫힘 방향으로 에너지가 가해지는 압축 코일 스프링(310)에 의해 발생된다고 생각된다. 스테퍼 모터를 밸브 닫힘 방향으로 구동하면 압축 코일 스프링(310)의 에너지로 구동이 용이해진다. 그러나, 스테퍼 모터를 밸브 열림 방향으로 구동시키기 위해 회전 방향을 급속히 반전시키면 압축 코일 스프링(310)의 에너지는 저지되어야 한다. 구동력이 약하면 구동 방향이 반전될 수 없으므로 스테퍼 모터의 탈조가 발생한다.

탈조는 약한 구동력에 의해서 뿐만 아니라 전술된 스테퍼 모터의 회전자의 진동에 의해서도 발생된다.

이 문제를 해결하기 위해 제8실시예에서는 스테퍼 모터의 구동 방향을 원활하게 변경시킨다.

구체적으로, 스테퍼 모터의 구동 방향이 변경될 때 구동신호의 주파수를 작게한다.

스테퍼 모터의 구동 방향이 변경될 때 구동 신호의 주파수를 작게하는 예로서, 전회의 구동 방향과 현재의 구동 방향이 반대일 경우에는 회전 방향을 반전시키기 전에 스테퍼 모터를 한 번 보유하는 방법이 가능하다.

제33도는 제8실시예가 적용되는 EGR 밸브 제어를 도시하는 타이밍도이다. 도면에서 알 수 있듯이, 밸브 닫힘 방향에서 밸브 열림 방향으로 또는 그 반대로 스테퍼 모터의 구동 방향을 변경시키기 위해, 구동방향 변경전에 스테퍼 모터는 한 번 보유된다.

따라서, 스테퍼 모터의 구동 방향은 급속히 변경되는 것이 아니라 원활하게 반전되어 스테퍼 모터의 탈조가 방지된다.

제34도는 제8실시예를 실현하는 흐름도이다.

제9도와 마찬가지로 제34도는 소정시간마다, 예컨대 5㎳마다 수행되는 인터럽트 처리이다.

스텝 S3401에서는 초기화가 완료되었는지의 여부가 초기화 플래그 Fi가 1인지의 여부에 따라 판정된다. 초기화가 완료되지 않았다면 제어는 초기화가 실행되는 스텝 S3402로 진행한다. 초기화가 완료되었다면 제어는 현재의 EGR 밸브의 열림정도를 나타내는 카운터 SR과 목표 스테퍼 모터 열림 정도 ST가 판독되는 스텝 S3403 및 S3404로 진행한다.

스텝 3405 내지 3409는 현재의 스테퍼 모터의 구동 방향이 밸브 열림방향인지 밸브닫힘 방향인지 또는 보유인지가 판정된다. 스텝 S3405에서는 현재의 EGR 밸브의 열림정도를 나타내는 카운터 SR과 목표 스테퍼 모터 열림정도 ST가 동일한지가 판정된다. 그들이 서로 동일하다면, 스테퍼 모터는 구동될 필요가 없고 구동방향은 보유인 것으로 판정되며 스텝 S3406에서 현재의 구동 방향 Dir-NEW에서 보유를 의미하는 0이 설정된다. 스텝 S3405에서 그들이 동일하지 않다면 제어는 스테퍼 모터의 구동방향이 판정되는 스텝 S3407로 진행한다. 스텝 S3407에서 현재의 EGR 밸브의 열림정도 SR가 목표 스테퍼 모터 열림정도 ST보다 크다면, 스테퍼 모터는 밸브닫힘 방향으로 구동되어야 한다. 이 경우, 제어는 DiR-NEW에 밸브 닫힘방향을 나타내는 -1이 설정되는 스텝 S3408로 진행한다. 스텝 S3407에서 목표 스테퍼 모터 열림정도 ST가 현재의 EGR밸브의 열림정도보다 크다면, 제어는 DiR-NEW에 밸브 열림 방향을 나타내는 1이 설정되는 스텝 S3409로 진행한다.

따라서, DiR-NEW의 설정내용이 확인되면, 현재의 스테퍼 모터의 구동 방향을 알 수 있다.

스텝 S3410에서는 전회의 구동 방향 DiR-OLD가 현재의 구동방향 DiR-NEW와 비교된다. 이들이 다르면, 스테퍼 모터의 구동 방향이 변경된 것으로 판단된다. 스텝 S3411에서는 스테퍼 모터를 한 번 보유하는 구동 신호가 발생된다.

스텝 S3410 및 S3411은 제2구동방법 변경 수단을 제공한다.

스텝 S3412에서는 현재의 구동 방향 DiR-NEW의 설정내용이 다음번의 제어를 위해 전회의 구동 방향 DiR-OLD에 설정된다.

스텝 S3410에서 전회와 현재의 구동방향이 동일한 것으로 판단되면 제어는 스텝 S3413으로 진행한다. 이 경우, 전회 및 현재의 구동방향 모두에 대해 밸브 열림 방향 또는 밸브 닫힘 방향 또는 보유의 구동이 가능하다. 스텝 S3413에서는 현재의 구동 방향이 보유를 나타내는 0인지의 여부가 판정된다. 다음에 제어는 스텝 S3411로 진행하고 전술된 것과 동일한 처리 순서가 실행된다. 0이 아니라면, 제어는 현재의 구동방향 DiR-NEW의 설정 내용에 따라 구동 방향이 밸브 열림 방향인지 밸브 닫힘 방향인지가 판정되는 스텝 S3414로 진행한다.

현재의 구동 방향의 설정 내용이 -1이라면, 밸브 닫힘 방향으로의 구동을 나타내는 것이다. 다음에 제어는 스테퍼 모터를 밸브 닫힘 방향으로 1 스텝 구동시키는 구동 신호가 발생되는 스텝 S3415로 진행한다. 스텝 S3416에서는 현재의 EGR 밸브의 열림정도를 나타내는 카운터 SR에서 1 감산되고 스텝 S3412에서 현재의 구동 방향 DiR-NEW의 설정 내용이 전회의 구동 방향 DiR-OLD에 설정된다.

스텝 S3414에서 현재의 구동 방향의 설정 내용이 1이면, 밸브 열림 방향의 구동을 나타내는 것이다. 다음에 제어는 스테퍼 모터를 밸브 열림 방향으로 1 스텝 구동시키도록 구동 신호가 변경되는 스텝 S3415 이후로 진행한다. 스텝 S3417내지 S3419는 전술된 실시예들에서 설명된 것처럼 스테퍼 모터를 100PPS(2회의 인터럽트 처리마다 1회 구동)로 밸브 열림방향으로 구동시키는 스텝이다.

스텝 S3420에서는 구동 신호가 스테퍼 모터를 밸브 열림 방향으로 1 스텝 구동하는 구동 신호로 변경된다. 스텝 S3421에서는 카운터 SR이 1 증가되고 스텝 S3412에서는 현재의 구동 방향 DiR-NEW의 설정 내용이 전회의 구동 방향 DiR-OLD에 설정된다.

스텝 S3422에서는 스텝 S3411, S3415 또는 S3420에서 설정된 구동 신호가 스테퍼 모터에 제공되고 처리는 종료된다.

[실시예 9]

제8실시예에서는 스테퍼 모터의 구동 방향이 변경될때 스테퍼 모터를 일단 보유함으로써 반전동작을 원활하게 했지만 반전 동작시의 스테퍼 모터의 이동거리를 적게하여 반전동작을 원활히 할 수도 있다.

예컨대, 통상의 제어가 수행될때 스테퍼 모터는 2상 여자 방식(전스텝)으로 구동되고 반전시에는 2상 여자방식이 1-2상 여자 방식(반스텝)으로 전환된다.

제35도는 반전시에 스테퍼 모터의 구동 방식이 2상 여자 방식에서 1-2상 여자 방식으로 전환되는 경우의 타이밍도이다.

여기서, 스테퍼 모터의 구동 방향이 밸브 닫힘 방향에서 밸브 열림 방향으로 변경될 경우, 스테퍼 모터는 즉시 반전되지 않고 우선 밸브 닫힘 방향으로 반 스텝 구동된후에 밸브 열림방향으로 구동된다. 이것은 또한 구동 방향이 밸브 열림 방향에서 밸브 닫힘 방향으로 변경될 경우에도 적용된다.

제36도는 제35도의 타이밍도를 실현하는 흐름도의 일예이다.

제34도와 마찬가지로, 제36도 또한 소정 시간, 예컨대 5㎳마다 수행되는 인터럽트 처리이다. 제36도의 스텝 S3601 내지 S3609는 제34도의 스텝 S3401 내지 S3409와 유사하므로 여기서 설명되지 않을 것이다.

스텝 S3610에서는 전회의 스테퍼 모터의 구동 방향이 현재의 것과 다른지의 여부가 판정된다. 다르다면 스테퍼 모터의 구동 방식은 변경될 필요가 없다. 다음에, 제어는 밸브 열림 또는 닫힘 또는 보유처리가 실행되는 스텝 S3611 이후로 진행한다. 스텝 S3611에서는 현재의 구동 방향 DiR-NEW가 보유를 나타내는 0인지의 여부가 판정된다. 보유를 나타낸다면, 스텝 S3612에서 구동 신호는 보유된다. 스텝 S3611에서 현재의 구동 방향이 0이 아니라면 밸브 열림방향 또는 밸브 닫힘 방향으로의 구동을 나타내는 것이다. 다음에, 제어는 스테퍼 모터의 구동신호가, 스테퍼 모터를 2상 여자 방식에 의해 밸브 열림 방향 또는 밸브 닫힘 방향으로 1 스텝 구동시키는 구동 신호로 변경된다.

스텝 S3613 내지 S3620은 제8실시예의 스텝들과 유사하므로 설명되지 않을 것이다.

스텝 S3621에서는 다음번의 인터럽트 처리를 위해 현재의 구동 방향 DiR-NEW의 설정 내용이 전회의 구동 방향 DiR-OLD에 설정된다. 스텝 S3622에서는 스텝 S3612, S3614 또는 S3619에서 설정된 구동 신호가 스테퍼 모터에 출력되어 스테퍼 모터를 구동한다.

다음에, 구동 방향이 변경될때의 처리가 설명될 것이다.

스텝 S3610에서 전회와 현재의 구동 방향이 동일하지 않은 것으로 판단되면, 제어는 전회의 구동 방향이 1인지, 즉, 밸브 열림 방향인지의 여부가 판정되는 스텝 S3623으로 진행한다. 밸브 열림 방향이 아니라면, 제어는 전회의 구동 방향이 밸브 닫힘 방향인지의 여부가 판정되는 스텝 S3624로 진행한다. 밸브 닫힘 방향이 아니라면, 전회의 구동 방향은 보유를 나타낸다. 보유에서 밸브 열림 또는 밸브 닫힘으로 전환할 경우 탈조를 피하기 위해 주의가 요구된다. 다음에, 제어는 2상 여자 방식에 의해 밸브 열림 또는 닫힘 또는 보유의 동작이 수행되는 스텝 S3611로 진행한다.

한편, 스텝 S3624에서 결론이 YES라면, 전회의 구동방향은 밸브 닫힘 방향이고 변경된다. 이것은 제35도에서 구동방향이 밸브 닫힘 방향에서 밸브 열림 방향으로 변경될때 상승에지에 의해 표시된다. 이때, 반전동작을 원활히 하기 위해 스텝 S3625에서 구동 방식은 1-2상 여자 방식으로 전환되어 스테퍼 모터를 밸브 닫힘 방향으로 반스텝 구동한다.

그후에 제어는 전회의 구동 방향이 다시 1로 설정되는 스텝 S3621로 진행한다. 스텝 S3622에서는 구동 신호가 스테퍼 모터에 제공된다.

제34도의 다음번의 인터럽트 처리에서는 전회 및 현재의 구동 방향이 모두 1로 설정된다.

따라서, 다음번에 제36도의 처리에 의해, 스테퍼 모터를 2상 여자 방식에 의해 밸브 열림 방향으로 구동시키는 구동 신호가 스테퍼 모터에 제공된다.

제35도를 참조하면, 다음번의 인터럽트 처리에 의해 구동 방식이 1-2상 여자 방식에서 2상 여자 방식으로 전환되지만, 구동 신호는 여자 패턴이 1-2상 여자 방식의 3.5 패턴에서 2상 여자 방식의 0 패턴으로 전환되도록 변경된다.

따라서, 사실상, 제35도에 도시된 것처럼, 스테퍼 모터의 구동 방향이 전환될때, 스테퍼 모터는 반스텝으로 2회 구동된다. 이것은 반전동작을 원활히 하는데에 매우 유효하다.

스텝 S3623에서 전회의 구동 방향이 1, 즉, 밸브 열림 방향이라면, 제어는 구동 방식이 1-2상 여자 방식으로 전환되어 스테퍼 모터를 밸브 열림 방향으로 0.5 스텝 구동하는 스텝 S3626으로 진행한다.

그 이후의 스텝들은 밸브 닫힘 방향의 구동에서 전술된 것과 유사하므로 재설명되지 않을 것이다.

본 실시예에서는 제35도에 도시된 것처럼, 구동 방향이 변경되면 스테퍼 모터는 전회의 구동 방향으로 0.5스텝 구동되고 그 후 구동 방향이 변경된다.

그러나, 본 발명을 실시하는 방법은 그것에 한정되지 않는다. 예컨대, 제37도에 도시된 것처럼 구동 방향이 변경되면 스테퍼 모터는 변경 방향으로 즉시 구동되지만 그 이동거리는 0.5스텝이다.

이 경우, 구동 방향으로 신속히 전환되고 EGR 제어의 응답성이 개선될 수 있다.

스텝 S3610 및 S3623 내지 S3623은 제2구동 방법 변경수단을 제공한다.

첨부된 도면을 참조하여 설명되지는 않았지만, 반전 동작을 원활히 하기 위해 2상 여자 방식이 아닌 전술된 마이크로 스텝 구동 방식이 사용될 수도 있다. 이 경우, 구동 신호당 이동거리는 미소하기 때문에, 반전 동작시에 마이크로 스텝 구동 방식이 1회만 수행된다면 의미가 없다. 따라서, 반전 동작을 원활히 하기 위해서는 마이크로 스텝 구동 방식은 여러번 연속적으로 수행되어야 한다는 점에 주의해야 한다.

따라서, 반전 동작은 매우 원활해지며 스테퍼 모터의 탈조를 더 확실히 방지할 수 있다.

[실시예 10]

상기 실시예들에서는, 정확한 초기화를 수행하는 것, 또는 정확하게 실행된 초기화를 헛되게 하지 않도록 EGR 제어중의 스테퍼 모터의 탈조를 방지하는 것에 대해 설명되었다. 그러나, EGR 제어중에 스테퍼 모터의 탈조를 완전하게 방지하는 것은 매우 어렵다.

그래서, 제10실시예에서는 스테퍼 모터가 탈조될때 즉시 조기화가 실행될 수 있도록 초기화 주파수를 증가시킨다.

제10실시예의 기본적인 기술사상은 EGR 제어를 필요로 하지 않고 소정이상의 전원, 예컨대 10V가 제공되는 특정 운전 상태에 진입할때 마다 한번씩만 초기화를 실행하는 것이다. 이 초기화는 전술된 것처럼 모터단부 또는 밸브 열림점에서 모터상이 소정상이 되도록 실행된다.

특정 운전 상태의 예로는 아이들링 상태(idling condition), 기관 시동 완료(크래킹의 종료 또는 기관의 완전 연소), 또는 기관 정지후 소정시간이내의 상태가 포함된다. 기관 정지후에 초기화가 실행되는 이유는 기관 정지시에 초기화에 의해 EGR밸브가 전폐됨으로써 기관이 재시동될때 시동성을 개선할 수 있기 때문이다.

그런데, 기관 정지후에 전원전압을 제공하기 위해서 제38도에 도시된 전원 보유 회로(1100)가 추가된다. 제38도에서, 1001은 릴레이(relay)이고 1002는 트랜지스터이다. 전원 보유 회로(1100)는 제39도에 도시된 것처럼 키스위치(18)가 개방되면 전자식 제어유닛(11)에 소정시간 동안만 전원을 제공한다.

제40도는 제10실시예의 흐름도이다.

제40도는 전술되지 않은 초기화시기 처리이다. 다시 제6도를 참조하면, 스텝 S601에서 다른 제어처리가 실행되고 스텝 S602에서 초기화가 실행될 수 있는 시기의 여부가 판정된다. 만일 그렇다면, 스텝 S603에서 초기화 준비가 수행되고 스텝 S604에서 EGR 제어 처리가 실행된다.

이제, 제40도를 참조하여 본 실시예의 동작이 설명될 것이다.

스텝 S4001에서는 키스위치(18)가 턴오프된 이후에 소정시간이 경과되었는지를 판정하는 타이머 또는 카운터를 사용함으로써 시간이 제39도에 도시된 HOLD인지의 여부가 판정된다. 스텝 S4002에서는 기관이 아이들 상태인지의 여부가 판정되고 스텝 S4003에서는 시간이 시동 완료 시간인지의 여부가 검출기의 검출신호로 부터 판정된다. 스텝 S4001 내지 S4003에서 임의의 운전상태가 인가되면 스텝 S4004에서 전원이 제공되는지의 여부가 판정된다.

스텝 S4001 내지 S4003에서 어떠한 운전상태도 인가되지 않거나 또는 스텝 S4004에 전원이 제공되지 않으면, 그 시간은 초기화에 적합하지 않다. 초기화를 금지시키기 위해, 스텝 S4005에서 초기화시기 플래그 Ft가 0으로 설정되어 처리가 종료된다.

초기화가 실행될 수 있는 운전 상태가 인가되고 전원이 제공되면, 스텝 S4006에서 전회의 초기화시기 프래그 Ft의 설정치에 1이 가산된다.

스텝 S4001 내지 S4004는 특정 운전 상태 검출 수단을 제공한다.

스텝 S4006 내지 S4008은 특정 운전상태에 진입할때 한번만 초기화하는 스텝이다.

즉, 메인루트에 짜맞추어진 제40도의 처리는 특정 운전 상태에서 여러번 반복된다. 초기화는 그 특정 운전상태에서 한번만 실행되어야 하기 때문에, 제어가 최초에 스텝 S4006을 통과할때만 초기화 시기 플래그 Ft가 1로 설정되어 초기화가 가능해지고 2회째 이후에서는 스텝 S4007 및 S4008에서 초기화시기 플래그 Ft가 2로 설정되어 동일 운전상태에서 2회 이상의 초기화는 불가능해진다.

초기화시기 플래그 Ft가 2로 설정되었다할지라도 특정 운전 상태에서 빠져나가는 경우에는 스텝 S4005에서 초기화 플래그 Ft는 0으로 설정된다. 따라서, 특정 운전상태에 재진입할 경우에는 초기화시기 플래그 Ft는 1로 설정되고 초기화가 실행된다.

이에 의해, 기관 제어중에 초기화가 빈번하게 실행되고, 스테퍼 모터가 탈조되더라도 즉각적인 수정이 가능하다.

[실시예 11]

제11실시예에서는 EGR 제어중에서도 초기화가 실행된다. 예컨대, 목표 스테퍼 모터 열림 정도 ST가 전폐일 경우, 초기화가 동시에 실행됨으로써 초기화 빈도를 증가시킨다.

제41도에서, 실선은 EGR 밸브의 움직임을 나타내고, 파선은 밸브 닫힘 방향으로 탈조가 발생될때의 움직임을 나타내며, 일점쇄선은 밸브 열림 방향으로의 탈조가 발생될때의 움직임을 나타낸다.

제11실시예는 목표 스테퍼 모터 열림정도 ST의 연산치가 0인 것을 검출함으로써 특정 목표 위치를 검출하는 특정 목표 위치 검출 수단을 구비하고 있다. 이 경우, 특정 목표 위치는 0, 즉, EGR 밸브의 밸브 열림점이다.

제11실시예의 구체적인 흐름도는 여기서 제공되지 않았지만 예시적인 방법으로서, 목표스테퍼 모터 열림 정도 ST가 확인되고 ST=0이면 초기화 시기 플래그 Fi는 1로 설정된다.

제11실시예에 따르면, EGR 밸브를 전폐로하는 제어와 초기화는 함께 실행되므로 EGR제어를 손상시키지 않고 초기화가 실행될 수 있으며 제어의 정확도 및 신뢰성이 개선될 수 있다.

[실시예 12]

전술된 실시예들은 초기화 방법에 있어서 동일하지만, 제12실시예는 더 단순한 초기화 방법을 제공한다.

구체적으로, 제12실시예는 분리형 EGR 밸브에서 스테퍼 모터의 모터상을 위치 결정하는 수단없이도 정확한 초기화가 가능한 EGR 밸브 제어기를 제공한다.

분리형 EGR 밸브에 회전자 정지부와 같은 위치 결정 수단이 제공된다 할지라도, 모터 단부에서 스테퍼 모터의 모터상은 특정 모터상으로 규정된다. 이 모터상은 기계적 치수등에 의해 물리적으로 결정되고 항상 동일하게 된다. 이때, 소정 구동 신호가, 예컨대 0상에서 밸브 열림 방향으로 스테퍼 모터를 3스텝 구동하도록 3회 순차 제공된다. 모터 단부에서의 모터상이 우연히 0상이 되면 모터축은 밸브 열림방향으로 3스텝 이동한다. 상이한 모터상이면 모터축은 예컨대 밸브 열림 방향으로 1스텝 이동한다. 그러나, 상이한 모터상일지라도, 모터 단부에서 매번 동일한 구동 신호(스테퍼 모터를 0상에서 밸브 열림 방향으로 3스텝 구동하는 구동 신호)가 제공될 경우, 결과적으로 모터축의 정지 위치(모터 단부에서 밸브 열림 방향으로 1스텝 이동하는 점)는 매번 동일해진다.

제12실시예는 이 특성을 사용하는 것으로, 초기화가 실행될때, 우선 모터축이 모터 단부까지 이동되고, 그 다음에 소정 구동 신호가 스테퍼 모터에 순차 제공되고, 모터축이 최종적으로 정지하는 위치에서 초기화가 실행된다.

모터 단부에서 소정 구동 신호가 순차 제공될 경우, 모터축이 최종적으로 정지하는 위치가 앞서 확인되고, 제2조절 수단으로서 스페이서 또는 나사부등에 의해 밸브 열림점으로 조절될 수도 있다.

게다가, 밸브 열림점에서의 모터상은 우선 확인되고, 초기화시에는 그 모터상에 대응하는 구동 신호로 변경된다.

그런데, 밸브 열림점에서의 모터상이 확인되어도 프로그램중의 소정상에 대응하는 구동 신호가 실제 확인된 모터상에 대응하는 구동 신호가 되도록 프로그램을 변경하는 작업이 요구된다. 예컨대, 제15도에 설명된 바와같이 스테퍼 모터로의 배선이 변경될 수도 있다.

이것으로 모터 단부에서 모터상을 위치 결정하는 수단없이도 밸브 열림점에서 소정 모터상으로 정확한 초기화가 실행될 수 있다.

[실시예 13]

제12실시예에서는 모터 단부에서 모터상을 위치결정하는 수단이 불필요했지만 최종적으로 모터축이 EGR 밸브의 밸브 열림점에 정지하는 위치를 조절하는 제2조절 수단이 필요했다.

제13실시예는 위치 결정 수단 뿐만 아니라 제2조절 수단까지도 불필요하게 하고 정확한 초기화를 가능하게하는 EGR 밸브 제어기를 제공한다.

제13실시예는 분리형 EGR 밸브에 적용되는 것으로서, 초기화가 실행될때 우선 모터축이 모터 단부에 근접한다.

다음에, 무부하 상태에서는 탈조가 발생되지 않지만 모터축이 밸브축에 부딪쳐 부하가 걸릴 경우 스테퍼 모터가 탈조되는 주파수의 구동 신호에 의해, 스테퍼 모터는 밸브 열림 방향으로 구동된다. 그리고나서 모터축은 밸브축의 다른쪽 단부에 부딪칠 때까지 밸브 열림 방향으로 구동된다. 모터축이 밸브축에 부딪칠때, 모터축에 부하가 걸리고 스테퍼 모터는 탈조되어 모터축이 정지한다.

스테퍼 모터가 탈조되고 모터축이 정지하는 위치는 모터축이 밸브축에 부딪치는 위치, 즉, 밸브 열림점이다.

따라서, 그 위치에서 구동 신호가 소정의 상에 대응하는 구동 신호로 변경되면, 위치 결정 수단과 제2조절 수단 모두 필요없게 된다.

제12실시예와 마찬가지로, 제13실시예도 밸브 열림점에서 스테퍼 모터의 모터상의 확인과, 조절(밸브 열림점의 모터상에 부합하는 프로그램의 변경 또는 스테퍼 모터로의 배선의 변경)을 필요로 한다.

무부하 상태에서 스테퍼 모터가 탈조되는 구동 주파수는 300㎐이다. 압축 코일 스프링(310)의 스프링 하중 2Kgf가 적용될때 스테퍼 모터가 탈조되는 구동 주파수는 200㎐이다. 따라서, 본 실시에에서 스테퍼 모터는 200-300㎐의 주파수를 갖는 구동 신호에 의해 구동된다.

게다가, 스테퍼 모터가 구동된 이후 소정 시간이 경과했는지의 여부에 따라 모터축이 밸브축의 다른쪽 단부에 상접했는지의 여부가 판정된다.

[실시예 14]

제14실시예는, 위치 결정 수단 또는 제2조절 수단없이도 정확한 초기화가 가능하고 일체형 및 분리형 EGR 밸브 모두에 적용될 수 있는 EGR 밸브 제어기를 제공한다.

제14실시예에서는, 초기화시에, EGR 밸브의 밸브 위치기 밸브 열림 방향으로 한번 이동되고, 스테퍼 모터가 추종할 수 없는 주파수(추종가능한 주파수가 300㎐라면 400㎐)에서 밸브가 밸브 닫힘 방향으로 구동된다.

그 구동 신호를 추종할 수 없는 스테퍼 모터는 탈조되고 자유회전 상태(공회)가 된다. 압축 코일 스프링(310)은 본체(308)가 밸브 닫힘 방향으로 탈조되도록 한다. 따라서, 모터축 및 스테퍼 모터(300)는 밸브 닫힘 방향으로 밀려난다. 이것은 본체(308)가 밸브 시트(309)에 위치할 때까지 계속된다.

따라서, 일체형 또는 분리형에 상관없이 모터축은 밸브 열림점으로 밀려난다. 모터축이 밸브 열림점으로 밀려난 후, 구동 신호는 소정의 상에 대응하는 구동 신호로 변경된다.

제12실시예와 마찬가지로, 제14실시예도, 밸브 열림점에서 스테퍼 모터의 모터상의 확인과, 조절(밸브 열림점에서 모터상에 부합하는 프로그램의 변경 또는 스테퍼 모터로의 배선의 변경)을 필요로 한다.

게다가, 스테퍼 모터가 구동된 이후 소정 시간이 경과했는지의 여부에 따라 모터축이 밸브 열림점으로 밀려났는지의 여부가 판정된다.

제13 및 14 실시예에서는 모터상이 조절될 때 프로그램 또는 스테퍼 모터의 배선이 변경되었지만 전술된 제1조절 수단이 조절에 사용될 수 있음은 말할 필요가 없다.

그런데, 제14 실시예에서는 EGR 밸브로 설명했지만 제14 실시예가 아이들 회전 속도 제어 밸브에 적용되면 본체는 밸브 열림 방향이 아니라 밸브 닫힘 방향으로 구동되어 밸브는 고주파수로 구동된다.

이것은 아이들 회전 속도 제어 밸브가 주로 전개 위치에서 초기화되기 때문이다.

본 실시예는 EGR 밸브에 대해 설명했지만 아이들 회전 속도 제어 밸브와 같이 스테퍼 모터를 사용하는 일반적인 유량 밸브에도 적용될 수 있다.

[발명의 효과]

본 발명에 따르면 다음 효과가 산출된다.

청구범위 제1항에 따른 유량 밸브 제어기는 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때 스테퍼 모터의 상이 소정의 상이 되도록 위치 결정하는 수단을 포함한다. 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때, 스테퍼 모터 구동 신호는 소정의 상에 대응하는 구동 신호로 변경된다. 이에 따라, 유량 밸브 제어기는 정확한 초기화를 수행할 수 있다.

청구범위 제2항에 따른 유량 밸브 제어기는, 일체형 유량 밸브에서 모터 케이스와 밸브 본체 사이에 제공된 스페이서부, 또는 모터측의 축 길이로 구성되는 위치 결정 수단을 포함한다. 이에 따라, 초기화시의 스테퍼 모터의 상은 소정의 상으로 간단히 위치 결정될 수 있다.

청구범위 제3항에 따른 유량 밸브 제어기는 분리형 유량 밸브에서 회전자 및 모터축에 형성된 로크부로 구성되는 위치 결정 수단을 포함한다. 이에 따라, 초기화시의 스테퍼 모터의 상이 소정의 상으로 간단히 위치 결정될 수 있다.

청구범위 제4항에 따른 유량 밸브 제어기는 분리형 유량 밸브에서 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때의 모터축의 위치와 전폐위치에 있는 밸브축의 다른쪽 단부 사이의 간격을 소정 거리로 조절하는 제1조절 수단을 포함한다. 이에 따라, 모터축과 밸브 축간의 간격이 조절되어 제어의 정확도를 개선시킨다.

청구범위 제5항에 따른 유량 밸브 제어기는 분리형 유량 밸브에서 모터 케이스와 밸브 본체 사이에 적층된 스페이서부로 구성되는 제1조절 수단을 포함한다.이에 따라, 모터축과 밸브축간의 간격이 간단히 조절될 수 있다.

청구범위 제6항에 따른 유량 밸브 제어기는 분리형 유량 밸브에서, 모터축의 한쪽 단부의 선단부에 형성된 나사홈과 그 나사홈에 나합하는 나사부로 구성되는 제1조절 수단을 포함한다. 이에 따라, 모터축과 밸브축간의 간격이 정확하고도 간단하게 조절될 수 있다.

청구범위 제7항에 따른 유량 밸브 제어기는 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접하는 위치에서 초기화가 실행될 때 스테퍼 모터의 구동 방법을 변경시키는 제1구동 방법 변경 수단을 포함한다. 이에 따라, 초기화시에 스테퍼 모터의 탈조를 방지할 수 있다.

청구범위 제8항에 따른 유량 밸브 제어기는 통상 제어시에 비해 구동 신호의 주파수를 작게하는 제1구동 방법 변경 수단을 포함한다. 이에 따라, 초기화시에 스테퍼 모터의 탈조를 방지할 수 있다.

청구범위 제9항에 따른 유량 밸브 제어기는 통상 제어시에 비해 스테퍼 모터의 각 구동 신호에 대한 이동거리를 적게하는 제1구동 방법 변경 수단을 포함한다. 이에 따라, 초기화시에 스테퍼 모터의 탈조를 방지할 수 있다.

청구범위 제10항에 따른 유량 밸브 제어기는 PWM 신호에 의해 스테퍼 모터를 구동하는 제1구동 방법 변경 수단을 포함한다. 이에 따라, 초기화시에 스테퍼 모터의 탈조를 더 확실히 방지할 수 있다.

청구범위 제11항에 따른 유량 밸브 제어기는 통상 제어시에 비해 스테퍼 모터의 구동력을 작게하는 제1구동 방법 변경 수단을 포함한다. 이에 따라, 초기화시에 스테퍼 모터의 탈조를 방지할 수 있다.

청구범위 제12항에 따른 유량 밸브 제어기는 모터측이 스테퍼 모터측에 가장 근접하는 위치와 전폐위치에 있는 밸브축의 다른쪽 단부사이의 거리를, 스테퍼 모터의 상수의 2배인 스텝수로 모터축이 이동하는 거리이하로 조절하는 제1조절 수단을 포함한다. 이에 따라, 초기화시에 스테퍼 모터의 탈조를 소정량 이하로 확실히 억제할 수 있다.

청구범위 제13항에 따른 유량 밸브 제어기는 스테퍼 모터의 구동 방향이 변경될 때 스테퍼 모터의 구동 방법을 변경시키는 제2구동 방법 변경 수단을 포함한다. 이에 따라, 제어중의 스테퍼 모터의 탈조를 방지할 수 있다.

청구범위 제14항에 따른 유량 밸브 제어기는 통상 제어시에 비해 구동 신호의 주파수를 작게하는 제2구동 방법 변경 수단을 포함한다. 이에 따라, 제어중의 스테퍼 모터의 탈조를 방지할 수 있다.

청구범위 제15항에 따른 유량 밸브 제어기는 스테퍼 모터를 일단 보유한 후에 구동 방향을 변경시키는 제2구동 방법 변경 수단을 포함한다. 이에 따라, 제어중의 스테퍼 모터의 탈조를 방지할 수 있다.

청구범위 제16항에 따른 유량 밸브 제어기는 통상 제어시에 비해 스테퍼 모터의 각 구동 신호에 대한 이동거리를 적게하는 제2구동 방법 변경 수단을 포함한다. 이에 따라, 제어중의 스테퍼 모터의 탈조를 방지할 수 있다.

청구범위 제17항에 따른 유량 밸브 제어기는 PWM신호에 의해 스테퍼 모터를 구동하는 제2구동 방법 변경 수단을 포함한다. 이에 따라, 제어중의 스테퍼 모터의 탈조를 더 확실히 방지할 수 있다.

청구범위 제18항에 따른 유량 밸브 제어기는 특정 운전 상태를 검출하는 수단을 포함하고, 특정 운전 상태 검출 수단이 특정 운전 상태를 검출할 때마다 한번씩만 초기화를 수행한다. 이에 따라, 초기화의 빈도가 증가되어 제어의 정확도가 개선될 수 있다.

청구범위 제19항에 따른 유량 밸브 제어기는 초기화가 실행될 수 있는 운전 상태로 특정 운전 상태를 설정한다. 이에 따라, 유량 밸브 제어는 영향 받지 않는다.

청구범위 제20항에 따른 유량 밸브 제어기는, 목표 위치가 소정의 특정 목표 위치인 것을 검출하는 특정 목표 위치 검출 수단을 포함하고, 특정 목표 위치 검출 수단이 특정 목표 위치를 검출할때 초기화를 수행한다. 이에 따라, 유량 밸브 제어가 수행중일 지라도, 유량 밸브 제어에 영향을 주지 않고 초기화가 실행될 수 있다.

청구범위 제21항에 따른 유량 밸브 제어기는, 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때, 소정의 구동 신호를 스테퍼 모터에 순차 제공한 후에 초기화를 수행하는 유량 밸브 제어 수단을 포함한다. 이 구동 신호가 순차 제공된 후에 모터축의 위치는 제2조절 수단에 의해 밸브축의 다른쪽 단부로 조절된다. 이에 따라, 단순한 구성으로 정확한 초기화가 수행될 수 있다.

청구범위 제22항에 따른 유량 밸브 제어기는, 무부하 상태에서는 탈조가 발생되지 않고 모터축이 밸브축의 다른쪽 단부에 상접할 때 탈조가 발생하는 주파수의 구동 신호에 의해 스테퍼 모터를 구동하고, 스테퍼 모터가 탈조된 후 초기화를 실행한다. 이에 따라, 간단한 구성으로 정확한 초기화가 수행될 수 있다.

청구범위 제23항에 따른 유량 밸브 제어기는, 스테퍼 모터가 추종할 수 있는 주파수 이상의 주파수의 구동 신호에 의해 스테퍼 모터를 구동하고, 본체가 밸브 시트에 상접한 후에 초기화를 실행한다. 이에 따라, 간단한 구성으로 정확한 초기화가 수행될 수 있다.

청구범위 제24항에 따른 유량 밸브 제조 방법은 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때의 모터축의 위치와 전폐 위치에서의 밸브축의 다른쪽 단부사이의 간격을, 스페이서부에 의해 소정 거리로 조절하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 조절이 간단해진다.

청구범위 제25항에 따른 유량 밸브 제조 방법은 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때의 모터축의 위치와 전폐 위치에서의 밸브축의 다른쪽 단부사이의 간격을, 모터축에 형성된 나사홈에 나합하는 나사부에 의해 소정 거리로 조절하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 정확한 조절이 간단히 이루어진다.

청구범위 제26항에 따른 유량 밸브 제조 방법은 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때의 스테퍼 모터의 상이 소정의 상이 되도록 모터 케이스와 밸브 본체 사이에 스페이서부를 적층하여 조절하는, 또는 축 길이가 다른 다수의 모터축을 제공하고 그중 하나의 모터축을 선택하여 조절하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 조절이 조절이 간단해진다.

청구범위 제27항에 따른 유량 밸브 제조 방법은 위치 결정 수단의 위치가 다른 다수의 회전자 또는 모터축을 제공하고, 모터축이 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때 스테퍼 모터가 소정의 상이 되도록 그들중 하나의 회전자 또는 모터축을 선택하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 조절이 간단해진다.

청구범위 제28항에 따른 유량 밸브 제조 방법은 모터축이 소정 위치에 있을 때 스테퍼 모터의 상이 소정의 상이 되도록 스테퍼 모터의 구동 신호의 신호선을 변경하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 조절이 간단해진다.

본 발명의 양호한 실시예에 대한 기술된 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제시된 것이다. 이것은 발표된 명료한 형태로 본 발명을 규명하거나 한정할 의도는 아니며 전술된 기술의 견지에서 수정 및 변형이 가능하며 그러한 수정 및 변형은 본 발명의 실시로 부터 얻어질 수 있다. 상기 실시예는 이 분야 기술의 숙련자가 다양한 실시예에서, 의도된 특정 용도에 적합한 다양한 수정으로 본 발명을 이용할 수 있도록 본 발명의 원리 및 그 실제적인 응용을 설명하기 위해 선택 및 제시되었다. 본 발명의 범위를 여기에 첨부된 청구범위 및 그에 상당하는 것에 의해 규정하려고 한다.

Claims (28)

1. 내연기관에 배설된 유로를 통해 흐르는 유체의 유량을 제어하는 스테퍼 모터형의 유량밸브와; 상기 내연 기관의 운전 상태를 검출하는 수단과; 상기 운전 상태 검출 수단의 검출 출력에 기준하여 상기 유량 밸브의 목표 위치를 연산하는 수단과; 상기 유량 밸브의 가상 위치를 연산하는 수단과; 상기 목표 위치 연산 수단 및 상기 가상 위치 연산 수단의 연산 결과에 기준하여 상기 유량 밸브를 상기 목표 위치로 제어하는 구동 신호를 발생시키는 유량 밸브 제어 수단과; 상기 스테퍼 모터를 수납하는 모터 케이스와; 상기 모터 케이스와 적층되어 상기 모터 케이스와 함께 상기 유량 밸브의 외벽을 형성하는 밸브 본체와; 상기 스테퍼 모터의 회전자에 나합되어 그 회전자의 회전에 따라 직선 이동하는 모터축과; 상기 모터축에 의해 직선 이동되는 에너지가 가해진 본체와; 상기 본체와 상접하여 상기 유량 밸브를 저지시키고 상기 본체의 전폐 위치를 위치 결정하는 밸브 시트 및; 상기 모터축이 상기 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때의 상기 스테퍼 모터의 상이 소정의 상이 되도록 위치 결정하는 수단을 포함하는데, 여기서, 상기 유량 밸브 제어 수단은 상기 모터축이 상기 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때 상기 스테퍼 모터의 구동 신호를 상기 소정의 상에 대응하는 구동 신호로 변경하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
2. 제1항에 있어서, 상기 본체는 상기 모터축과 함께 일체적으로 형성되고, 상기 위치 결정 수단은 상기 모터 케이스와 상기 밸브 본체 사이에 적층된 스페이서부와 상기 모터축의 축 길이 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
3. 제1항에 있어서, 상기 본체는, 상기 모터축과 상접하여 직선 이동되는 밸브축의 한쪽 단부에 제공되고, 상기 위치 결정 수단은 상기 회전자 및 상기 모터축에 형성되는 로크부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
4. 내연기관에 배설된 유로를 통해 흐르는 유체의 유량을 제어하는 스테퍼 모터형의 유량 밸브와; 상기 내연 기관의 운전 상태를 검출하는 수단과; 상기 운전 상태 검출 수단의 검출 출력에 기준하여 상기 유량 밸브의 목표 위치를 연산하는 수단과; 상기 유량 밸브의 가상 위치를 연산하는 수단과; 상기 목표 위치 연산 수단 및 상기 가상 위치 연산 수단의 연산 결과에 기준하여 상기 유량 밸브를 상기 목표 위치로 제어하는 구동 신호를 발생시키는 유량 밸브 제어 수단과; 상기 스페터 모터를 수납하는 모터 케이스와; 상기 모터 케이스와 적층되어 상기 모터 케이스와 함께 상기 유량 밸브의 외벽을 형성하는 밸브 본체와; 상기 스테퍼 모터의 회전자에 나합되어 그 회전자의 회전에 따라 직선 이동하는 모터축과; 한쪽 단부에 상기 유량 밸브의 본체를 가지며, 상기 모터축과 상접하여 직선 이동되는 다른쪽 단부를 갖는 에너지가 가해진 밸브축과; 상기 본체와 상접하여 상기 유량 밸브를 저지시키고 상기 밸브축의 전폐 위치를 위치 결정하는 밸브 시트 및; 상기 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때의 상기 모터축의 위치와 상기 전폐 위치에 있는 상기 밸브축의 상기 다른쪽 단부 사이의 간격을 소정 거리로 조절하는 제1조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1조절 수단은 상기 모터 케이스와 상기 밸브 본체 사이에 적층된 스페이서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
6. 제4항에 있어서, 상기 제1조절 수단은 상기 모터축의 상기 밸브축 측의 한쪽 단부의 선단부에 형성된 나사홈과, 상기 나사홈과 나합하는 나사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
7. 내연기관에 배설된 유로를 통해 흐르는 유체의 유량을 제어하는 스테퍼 모터형의 유량 밸브와; 상기 내연 기관의 운전 상태를 검출하는 수단과; 상기 운전 상태 검출 수단의 검출 출력에 기준하여 상기 유량 밸브의 목표 위치를 연산하는 수단과; 상기 유량 밸브의 가상 위치를 연산하는 수단과; 상기 목표 위치 연산 수단 및 상기 가상 위치 연산 수단의 연산 결과에 기준하여 상기 유량 밸브를 상기 목표 위치로 제어하는 구동 신호를 발생시키는 유량 밸브 제어 수단과; 상기 스테퍼 모터를 수납하는 모터 케이스와; 상기 모터 케이스와 적층되어 상기 모터 케이스와 함께 상기 유량 밸브의 외벽을 형성하는 밸브 본체와; 상기 스테퍼 모터의 회전자에 나합되어 그 회전자의 회전에 따라 직선 이동하는 모터축과; 상기 모터축에 의해 직선 이동되는 에너지가 가해진 본체 및; 상기 본체와 상접하여 상기 유량 밸브를 저지시키고 상기 본체의 전폐 위치를 위치 결정하는 밸브 시트를 포함하는데, 여기서, 상기 유량 밸브 제어 수단은 상기 모터축이 상기 스테퍼 모터측에 가장 근접하는 위치에서 초기화가 실행 될 때 상기 스테퍼 모터의 구동 방법을 변경시키는 제1구동 방법 변경 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
8. 제7항에 있어서, 상기 제1구동 방법 변경 수단은 통상 제어시에 비해 구동 신호의 주파수를 작게하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
9. 제7항에 있어서, 상기 제1구동 방법 변경 수단은 통상 제어시에 비해 스테퍼 모터의 각 구동 신호에 대한 이동 거리를 적게하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
10. 제9항에 있어서, 상기 제1구동 방법 변경 수단은 PWM 신호에 의해 상기 스테퍼 모터를 구동하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
11. 제7항에 있어서, 상기 제1구동 방법 변경 수단은 통상 제어시에 비해 상기 스테퍼 모터의 구동력을 작게하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
12. 제4항에 있어서, 상기 제1조절 수단은 상기 스테퍼 모터의 상수으 2배인 스텝수로 상기 모터축이 이동하는 거리 이하로 상기 소정 거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
13. 내연기관에 배설된 유로를 통해 흐르는 유체의 유량을 제어하는 스테퍼 모터형의 유량 밸브와; 상기 내연 기관의 운전 상태를 검출하는 수단과; 상기 운전 상태 검출 수단의 검출 출력에 기준하여 상기 유량 밸브의 목표 위치를 연산하는 수단과; 상기 유량 밸브의 가상 위치를 연산하는 수단과; 상기 목표 위치 연산 수단 및 상기 가상 위치 연산 수단의 연산 결과에 기준하여 상기 유량 밸브를 상기 목표 위치로 제어하는 구동 신호를 발생시키는 유량 밸브 제어 수단과; 상기 스테퍼 모터를 수납하는 모터 케이스와; 상기 모터 케이스와 적층되어 상기 모터 케이스와 함께 상기 유량 밸브의 외벽을 형성하는 밸브 본체와; 상기 스테퍼 모터의 회전자에 나합되어 그 회전자의 회전에 따라 직선 이동하는 모터축과; 상기 모터축에 의해 적선 이동되는 에너지가 가해진 본체 및; 상기 본체와 상접하여 상기 유량 밸브를 저지시키고 상기 본체의 전폐 위치를 위치 결정하는 밸브 시트를 포함하는데, 상기 유량 밸브 제어 수단은 상기 스테퍼 모터의 구동 방향이 변경 될 때 스테퍼 모터의 구동 방향을 변경시키는 제2구동 방법 변경 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
14. 제13항에 있어서, 상기 제2구동 방법 변경 수단은 통상 제어시에 비해 구동 신호의 주파수를 작게하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
15. 제13항에 있어서, 상기 제2구동 방법 변경 수단은 상기 스테퍼 모터를 일단 보유한 후에 구동 방향을 변경시키는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
16. 제13항에 있어서, 상기 제2구동 방법 변경 수단은 통상 제어시에 비해 스테퍼 모터의 각 구동 신호에 대한 이동거리를 적게하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
17. 제16항에 있어서, 상기 제2구동 방법 변경 수단은 PWM 신호에 의해 상기 스테퍼 모터를 구동하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
18. 제1항에 있어서, 상기 유량 밸브 제어 수단은 상기 운전 상태 검출 수단의 검출 출력에 기준하여 특정 운전 상태를 검출하는 수단을 포함하고 상기 특정 운전 상태 검출 수단이 특정 운전 상태를 검출할 때마다 한번씩만 초기화를 수행하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
19. 제18항에 있어서, 상기 특정 운전 상태 검출 수단은 상기 기관이 정지한 후 소정 시간 이내인 때, 아이들 상태에 있는 시기, 또는 전원 전압이 소정 전압 이상인 시동 완료시기를 검출하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
20. 내연기관에 배설된 유로를 통해 흐르는 유체의 유량을 제어하는 스테퍼 모터형의 유량 밸브와; 상기 내연 기관의 운전 상태를 검출하는 수단과; 상기 운전 상태 검출 수단의 검출 출력에 기준하여 상기 유량 밸브의 목표 위치를 연산하는 수단과; 상기 유량 밸브의 가상 위치를 연산하는 수단 및; 상기 목표 위치 연산 수단 및 상기 가상 위치 연산 수단의 연산 결과에 기준하여 상기 유량 밸브를 상기 목표 위치로 제어하는 구동 신호를 발생시키는 유량 밸브 제어 수단을 포함하는데, 여기서, 상기 유량 밸브 제어 수단은 상기 목표 위치가 소정의 특정 목표 위치인 것을 검출하는 특정 목표 위치 검출 수단을 포함하고, 상기 특정 목표 위치 검출 수단이 특정 목표 위치를 검출할 때 초기화를 수행하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
21. 내연기관에 배설된 유로를 통해 흐르는 유체의 유량을 제어하는 스테퍼 모터형의 유량 밸브와; 상기 내연 기관의 운전 상태를 검출하는 수단과; 상기 운전 상태 검출 수단의 검출 출력에 기준하여 상기 유량 밸브의 목표 위치를 연산하는 수단과; 상기 유량 밸브의 가상 위치를 연산하는 수단과; 상기 목표 위치 연산 수단 및 상기 가상 위치 연산 수단의 연산 결과에 기준하여 상기 유량 밸브를 상기 목표 위치로 제어하는 구동 신호를 발생시키는 유량 밸브 제어 수단과; 상기 스테퍼 모터를 수납하는 모터 케이스와; 상기 모터 케이스와 적층되어 상기 모터 케이스와 함께 상기 유량 밸브의 외벽을 형성하는 밸브 본체와; 상기 스테퍼 모터의 회전자에 나합되어 그 회전자의 회전에 따라 직선 이동하는 모터축과; 한쪽 단부에 상기 유량 밸브의 본체를 가지며, 상기 모터축과 상접하여 직선 이동되는 다른쪽 단부를 갖는 에너지가 가해진 밸브축과; 상기 본체와 상접하여 상기 유량 밸브를 저지시키고 상기 밸브축의 전폐 위치를 위치 결정하는 밸브 시트 및; 상기 모터축의 위치를 조절하는 조절 수단을 포함하는데, 여기서, 상기 유량 밸브 제어 수단은 상기 모터축이 상기 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때 상기 스테퍼 모터에 소정의 구동 신호를 순차 제공한 후에 초기화를 수행함과 동시에, 상기 구동 신호가 순차 공급된 후의 상기 모터축의 위치는 상기 제2조절 수단에 의해 상기 밸브축의 상기 다른쪽 단부로 조절되는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
22. 내연기관에 배설된 유로를 통해 흐르는 유체의 유량을 제어하는 스테퍼 모터형의 유량 밸브와; 상기 내연 기관의 운전 상태를 검출하는 수단과; 상기 운전 상태 검출 수단의 검출 출력에 기준하여 상기 유량 밸브의 스테퍼 모터의 목표 위치를 연산하는 수단과; 상기 스테퍼 모터의 가상 위치를 연산하는 수단과; 상기 목표 위치 연산 수단 및 상기 가상 위치 연산 수단의 연산 결과에 기준하여 상기 스테퍼 모터를 상기 목표 위치로 제어하는 유량 밸브 제어 수단과; 상기 스테퍼 모터를 수납하는 모터 케이스와; 상기 모터 케이스와 적층되어 상기 모터 케이스와 함께 상기 유량 밸브의 외벽을 형성하는 밸브 본체와; 상기 스테퍼 모터의 회전자에 나합되어 그 회전자의 회전에 따라 직선 이동하는 모터축과; 한쪽 단부에 상기 유량 밸브의 본체를 가지며, 상기 모터축과 상접하여 직선 이동되는 다른쪽 단부를 갖는 에너지가 가해진 밸브축 및; 상기 본체와 상접하여 상기 유량 밸브를 저지시키고 상기 밸브축의 전폐 위치를 위치 결정하는 밸브 시트를 포함하는데, 여기서, 상기 유량 밸브 제어 수단은, 무부하 상태에서는 탈조가 발생되지 않고 상기 모터축이 상기 밸브축의 상기 다른쪽 단부에 상접할 때 탈조가 발생되는 주파수의 구동 신호에 따라 상기 스테퍼 모터를 구동시키고, 상기 스테퍼 모터가 탈조된 후 초기화를 실행하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제어기.
23. 내연기관에 배설된 유로를 통해 흐르는 유체의 유량을 제어하는 스테퍼 모터형의 유량 밸브와; 상기 내연 기관의 운전 상태를 검출하는 수단과; 상기 운전 상태 검출 수단의 검출 출력에 기준하여 상기 유량 밸브의 스테퍼 모터의 목표 위치를 연산하는 수단과; 상기 스테퍼 모터의 가상 위치를 연산하는 수단과; 상기 목표 위치 연산 수단 및 상기 가상 위치 연산 수단의 연산 결과에 기준하여 상기 스테퍼 모터를 상기 목표 위치로 제어하는 유량 밸브 제어 수단과; 상기 스테퍼 모터를 수납하는 모터 케이스와; 상기 모터 케이스와 적층되어 상기 모터 케이스와 함께 상기 유량 밸브의 외벽을 형성하는 밸브 본체와; 상기 스테퍼 모터의 회전자에 나합되어 그 회전자의 회전에 따라 직선 이동하는 모터축과; 상기 모터축에 의해 직선 이동되는 에너지가 가해진 본체 및; 상기 본체와 상접하여 상기 유량 밸브를 저지시키고 상기 본체의 전폐 위치를 위치 결정하는 밸브 시트를 포함하는데, 여기서, 상기 유량 밸브 제어수단은 상기 스테퍼 모터가 추종할 수 있는 주파수 이상의 주파수의 구동 신호에 따라 상기 스테퍼 모터를 구동하고 상기 본체가 상기 밸브 시트에 상접한 후 초기화를 실행하는 것을 특징으로 하는 유량 제어 밸브기.
24. 스테퍼 모터를 수납하는 모터 케이스와, 상기 모터 케이스와 적층되어 상기 모터 케이스와 함께 외벽을 형성하는 밸브 본체와, 상기 모터 케이스와 상기 밸브 본체 사이에 적층된 스페이서부와, 상기 스테퍼 모터의 회전자에 나합되어 그 회전자의 회전에 따라 직선이동하는 모터축과, 한쪽 단부에 본체를 가지며 상기 모터축에 상접하여 직선 이동되는 다른쪽 단부를 갖는 에너지가 가해진 밸브축 및, 상기 본체와 상접하여 상기 유량 밸브를 저지시키고 상기 밸브축의 전폐 위치를 위치 결정하는 밸브 시트를 포함하는 유량 밸브의 제조 방법에 있어서, 상기 모터축이 상기 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때의 상기 모터축의 위치와 상기 전페 위치에 있는 상기 밸브축의 상기 다른쪽 단부 사이의 간격을 상기 스페이서부에 의해 소정거리로 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제조 방법.
25. 스테퍼 모터의 회전자에 나합되어 그 회전자의 회전에 따라 직선 이동하는 모터축과, 한쪽 단부에 본체를 가지며 상기 모터축에 상접하여 직선이동 되는 다른쪽 단부를 갖는 에너지가 가해진 밸브축 및, 상기 본체와 상접하여 상기 유량 밸브를 저지시키고 상기 밸브축의 전폐 위치를 위치 결정하는 밸브 시트를 포함하되, 상기 모터축이 상기 밸브축측의 한쪽 단부의 선단부에 형성된 나사홈과, 상기 나사홈과 나합하는 나사부를 갖는 유량 밸브 제조 방법에 있어서, 상기 모터축이 상기 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때의 상기 모터축의 위치와 상기 전폐 위치에 있는 상기 밸브축의 상기 다른쪽 단부 사이의 간격을 상기 나사부에 의해 소정거리로 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제조 방법.
26. 스테퍼 모터를 수납하는 모터 케이스와, 상기 모터 케이스와 적층되어 상기 모터 케이스와 함께 외벽을 형성하는 밸브 본체와, 상기 스테퍼 모터의 회전자에 나합되어 그 회전자의 회전에 따라 직선 이동하는 모터축과, 상기 모터축과 일체적으로 선형 이동되는 에너지가 가해진 본체 및, 상기 본체와 상접하여 상기 유량 밸브를 저지시키고 상기 본체의 전폐 위치를 위치 결정하는 밸브 시트를 포함하는 유량 밸브의 제조 방법에 있어서, 상기 모터축이 상기 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때 상기 스테퍼 모터의 상이 소정의 상이 되도록 상기 모터 케이스와 상기 밸브 본체 사이에 스페이서부를 적층하여 조절하는, 또는 축길이가 다른 다수의 모터축을 제공하고 그중 한 모터축을 선택하여 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제조 방법.
27. 스테퍼 모터의 회전자에 나합되어 그 회전자의 회전에 따라 직선 이동하는 모터축 및, 상기 회전자 및 상기 모터축에 제공되어 상기 모터축이 상기 스테퍼 모터측에 가장 근접하는 위치를 위치 결정하는 위치 결정 수단을 포함하는 유량 밸브의 제조 방법에 있어서, 상기 위치 결정 수단의 위치가 다른 다수의 회전자 또는 모터축을 제공하고, 상기 모터축이 상기 스테퍼 모터측에 가장 근접할 때 상기 스테퍼 모터의 상이 소정의 상이 되도록 그들 중 한 회전자 또는 한 모터축을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제조 방법.
28. 스테퍼 모터의 회전자에 나합되어 그 회전자의 회전에 따라 직선 이동하는 모터축을 포함하는 유량 밸브의 제조 방법에 있어서, 상기 모터축이 소정 위치에 있을때의 상기 스테퍼 모터의 상을 소정의 상으로 설정하기 위해 상기 스테퍼 모터의 구동 신호의 신호선을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 밸브 제조 방법.