-
ERFINDUNGSTITEL: VENTILVORRICHTUNG
-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilvorrichtung, die eine Flussrate von Fluid steuert.
-
HINTERGRUND
-
Beispielsweise ist konventioneller Weise bekannt, dass die Steuerung einer Ventilvorrichtung durch Rückkopplungssteuerung durchgeführt wird, wie in einem in der
JP H07- 229 577 A offenbarten Stromsteuertyp-Solenoid.
-
Die Ventilvorrichtung beinhaltet eine Aktuatoreinheit, die einen Motor oder dergleichen enthält. Die Aktuatoreinheit ist aus verschiedenen Teilen gebildet, und es gibt einen schwachen Teil, beispielsweise am Verbindungsteil zwischen den Teilen. Insbesondere in einem Fall, bei dem die Ventilvorrichtung konfiguriert ist, in einem Zustand zu schließen, in welchem die Aktuatoreinheit und ein Ventil miteinander verbunden sind, wird ein durch Kontakt des Ventils mit einem Ventilsitz zum Zeitpunkt des Schließens des Ventils erzeugter Aufprall (impact) direkt aus dem Ventil zur Aktuatoreinheit übertragen. Aus diesem Grund ist es notwendig, dem schwachen Teil in der Aktuatoreinheit Aufmerksamkeit zu schenken.
-
DE 11 2010 005 712 B4 offenbart eine Ventilvorrichtung, umfassend eine Aktoreinheit, die aneinander befestigte Komponenten enthält, ein Ventil zum Öffnen und Schließen in einer Fluidpassage durch Antriebskraft der Aktuatoreinheit und eine Verbindungseinheit, die eine Abgabewelle der Aktuatoreinheit und das Ventil verbindet. Bei der Ventilvorrichtung handelt es sich auch um ein Abgasrückführventil.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
TECHNISCHES PROBLEM
-
Beispielweise, wenn die Schmiermittel-Temperatur eines Motors in der Aktuatoreinheit ansteigt, sinkt dessen Viskosität. Somit in einem Fall, bei dem die Ventilvorrichtung mit einer Steuerkonstante gesteuert wird, die bei Rückkopplungssteuerung verwendet wird, fixiert auf denselben Wert unter jeglicher Temperaturumgebung, sinkt der Widerstand des Schmiermittels gegenüber Rotation des Motors in einer höheren Temperaturumgebung ab und steigt eine Bewegungsgeschwindigkeit des Ventils. Als Ergebnis wird die Auswirkung zum Zeitpunkt des Schließens des Ventils größer unter einer höheren Temperaturumgebung und wird der Aufprall auf die Aktuatoreinheit übertagen, was zu einer Beschädigung der Aktuatoreinheit führen kann. Andererseits, in einem Fall, bei dem die in der Rückkopplungssteuerung verwendete Steuerkonstante auf einen Wert fixiert ist, der den Aufprall zum Zeitpunkt des Schließens des Ventils in einer Hochtemperaturumgebung unterdrücken kann, in welcher die Viskosität des Schmiermittels niedrig ist, auf einen zulässigen Wert oder weniger, sinkt die Bewegungsgeschwindigkeit des Ventils unnötig in einer Niedertemperaturumgebung ab, in welcher die Viskosität des Schmiermittels hoch ist. Das heißt, eine Antwortgeschwindigkeit der Aktuatoreinheit, die synonym ist mit der Zeit, die erforderlich ist, damit eine Ausgangswelle der Aktuatoreinheit zu einer Zielposition rotiert, in der Tieftemperaturumgebung, niedriger als in der Hochtemperaturumgebung.
-
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um das obige Problem zu lösen und eine Aufgabe derselben ist es, eine Ventilvorrichtung zu erhalten, die gesteuert wird, den Aufprall zum Zeitpunkt des Schließens eines Ventils zu reduzieren, ohne eine Antwortgeschwindigkeit einer Aktuatoreinheit zu senken, selbst in einer variierenden Temperaturumgebung.
-
PROBLEMLÖSUNG
-
Eine Ventilvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist versehen mit einer Aktuatoreinheit, die aneinander befestigte Komponenten enthält, einem Ventil zum Öffnen und Schließen einer Fluid-Passage durch Antriebskraft der Aktuatoreinheit, einer Verbindungseinheit, die eine Abgabewelle der Aktuatoreinheit und das Ventil zumindest verbindet, wenn das Ventil geschlossen ist, und einer Steuereinheit zum Steuern der Aktuatoreinheit durch Rückkopplungssteuerung, wobei die Steuereinheit eine in der Rückkopplungssteuerung verwendete Steuerkonstante als einen Wert bestimmt, durch welchen eine Antwortgeschwindigkeit der Aktuatoreinheit kleiner ist, wenn die Umgebungstemperatur höher ist.
-
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt die Steuereinheit eine Steuerkonstante, die in der Rückkopplungssteuerung verwendet wird, ein Wert zu sein, durch welchen eine Antwortgeschwindigkeit einer Aktuatoreinheit kleiner ist, wenn die Umgebungstemperatur höher ist. Somit ist es möglich, die Ventilvorrichtung zu erhalten, die so gesteuert ist, dass sie den Aufprall zum Zeitpunkt des Schließens des Ventils unterdrückt, ohne die Antwortgeschwindigkeit der Aktuatoreinheit zu senken, selbst in einer Umgebung variierender Temperatur.
-
KURZE BESCHREIBUNG VON ZEICHNUNGEN
-
- 1 ist eine partielle Querschnittsansicht, die eine Ventilvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
- 2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Teil der Ventilvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
- 3 ist eine Ansicht, die ein Konzept der Steuerung der Ventilvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
- 4 ist eine Ansicht, die ein Konzept einer Steuerung der Ventilvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
-
BESCHREIBUNG VON AUFÜHRUNGSFORMEN
-
Eine Ausführungsform zum Ausführen der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, um die vorliegende Erfindung detaillierter zu erläutern.
-
Erste Ausführungsform
-
1 ist eine partielle Querschnittsansicht, die eine Ventilvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert. 1 illustriert einen Fall, bei dem die Ventilvorrichtung 1 als ein Abgasrückführventil (nachfolgend als EGR-Ventil bezeichnet) verwendet wird, das Abgas eines Motors zu einer Einlasspassage rückführt.
-
Die Ventilvorrichtung 1 ist eine Ventilvorrichtung eines Typs, der als ein Schmetterlingstyp bezeichnet wird. Die Ventilvorrichtung 1 beinhaltet eine Aktuatoreinheit 10, die Rotationsantriebskraft zum Öffnen und Schließen eines Ventils erzeugt, eine Getriebeeinheit 20, welche die Antriebskraft der Aktuatoreinheit 10 auf eine Welle 32 überträgt und eine Ventileinheit 30, welche eine Fluid-Passage 34 öffnet und schließt, durch welche das Abgas fließt, mit einem Ventil 33 zum Steuern einer Flussrate von Fluid.
-
Die Aktuatoreinheit 10 beinhaltet einen Motor 11 und ein Ende einer Abgabewelle des Motors 11 dient als Ritzelzahnrad 22, das sich innerhalb eines Getriebekastens 21 erstreckt. Das Ritzelzahnrad 22 greift ein in das Zahnrad 23. Die Welle 32, die an einem inneren Lauf eines Lagers 24 fixiert ist, umdrehbar unterstützt zu sein, wird am Zahnrad 23 fixiert. Das Ventil 33 ist an der Welle 32 fixiert.
-
Wenn der Motor 11 arbeitet, rotiert das Ritzelzahnrad 22, um das Zahnrad 23 zu rotieren. Die Antriebskraft des Motors 11 wird über das Ritzelzahnrad 22 und das Zahnrad 23 auf die Welle 32 übertragen. Die Welle 32 rotiert, wenn die Antriebskraft des Motors 11 daran übertragen wird und das an der Welle 32 fixierte Ventil 33 rotiert auch zusammen.
-
Das illustrierte Zahnrad 23 weist eine kreisförmige Schnittansicht bei Aufsicht auf und verzahnt mit dem Ritzelzahnrad 22 durch eine in einer Bogenform angeordnete Verzahnungsrille. Jedoch ist es auch möglich, ein Zahnrad mit einer kreisförmigen Form in einer Aufsicht an der Welle 32 zu fixieren, statt des Zahnrads 23 und das Zahnrad mit dem Ritzelzahnrad 22 durch irgendeine Anzahl von Zahnrädern zu verbinden, die alle bei Aufsicht eine kreisförmige Form aufweisen. Diese Konfiguration kann verwendet werden, um die Antriebskraft des Motors 11 auf die Welle 32 zu übertragen. Kurz gesagt kann jedes zwischen dem Ventil 33 und der Aktuatoreinheit 10 vorgesehene Zahnrad jegliches Zahnrad sein, das in einem Zustand der Verzahnung, die zu verbinden ist, ist.
-
Ein Gehäuse der Getriebeeinheit 20 ist aus dem Getriebekasten 21 und einer Getriebeabdeckung 25 gebildet. Ein Federhalter 26 ist an der Getriebeabdeckung 25 angebracht und eine Rückkehrfeder 27 ist auf einer oberen Endseite der Welle 32 angeordnet. Die Rückkehrfeder 27 dient als Ausfallsicherung und spannt die Welle 32 in einer Drehrichtung vor, in welcher das Ventil 33 zu einer geschlossenen Position zurückkehrt, wo das Ventil 33 in Kontakt mit dem Ventilsitz 35 gebracht wird. Eine obere Endseite ist die Seite, auf welcher die Aktuatoreinheit 10 und die Getriebeeinheit 20 bei Sicht aus der Ventileinheit 30 lokalisiert sind. Die Aktuatoreinheit 10 ist an der Getriebeabdeckung 25 wie illustriert angebracht.
-
Ein Durchgangsloch 36, durch welches eine Fluidpassage 34 mit der Außenseite kommuniziert, ist in einem Ventileinheitsgehäuse 31 gebildet. Die Welle 32 ist in das Durchgangsloch 36 eingeführt. Ein Filter 37 ist auf einer oberen Endseite des Durchgangslochs 36 vorgesehen und eine Buchse 38 ist auf einer unteren Endseite desselben vorgesehen. Eine obere Endseite der Welle 32 ist durch das Lager 24 gehaltert und eine untere Endseite desselben ist durch die Buchse 38 gehaltert. Auf einer inneren Oberfläche der Fluid-Passage 34 mit einer zylindrischen Form ist der Ventilsitz 35 bereitgestellt.
-
Durch die Arbeit des Motors 11 rotiert das Ventil 33 integral mit der Welle 32, wie oben beschrieben und ein Spalt zwischen dem Ventil 33 und dem Ventilsitz 35 wird so verändert, dass die Flussrate des Fluids gesteuert wird.
-
2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Teil der Ventilvorrichtung 1 illustriert. Spezifisch illustriert 2 einen Teil ab dem Ventilsitz 35 und dem Ventil 33, das in Kontakt gebracht mit oder weggeht von dem Ventilsitz 35, bis zum Motor 11 der Aktuatoreinheit 10.
-
Das Ventil 33 ist an der Welle 32 durch Einpressen eines Stifts, Kalfatern, Schrauben oder dergleichen fixiert. Die Welle 32 ist eingepresst, um beispielsweise am Zahnrad 23 fixiert zu sein. Das Zahnrad 23 ist in einem Zustand der Verzahnung mit dem Ritzelzahnrad 22 installiert. Das Ritzelzahnrad 22 ist auf einer Endseite der Ausgabewelle 11a des Motors 11 gebildet, und die Ausgabewelle 11a ist an einem Rotor 11b durch beispielsweise Spritzguss oder dergleichen fixiert. Der Motor 11 beinhaltet die Ausgabewelle 11a, den Rotor 11b, Lager 11c, eine Magneteinheit 11d und dergleichen.
-
Der Rotor 11b, an welchem die Ausgabewelle 11a fixiert ist, wird drehbar durch die Lager 11c gehaltert. Die Magneteinheit 11d wird durch Fixieren eines Magneten 11e an einer Basis 11f durch Umspritzguss (insert molding) oder dergleichen erhalten. Der Magnet 11e ist ein Magnet zum Detektieren einer Magnetpolposition und ist auf einer Oberfläche rechtwinklig zu einer Rotationsachse des Rotors 11b vorgesehen.
-
Der Rotor 11b und die Magneteinheit 11d sind aneinander durch einen Deckel 11g fixiert, der sowohl mit dem Rotor 11b als auch mit der Magneteinheit 11d verschweißt ist. Andererseits können der Rotor 11b und die Magneteinheit 11d durch ein anderes Verfahren als Schweißen fixiert sein; in der vorliegenden Erfindung werden verschiedene Fixierverfahren von Teilen, wie etwa Schweißen, insgesamt als Fixieren bezeichnet.
-
Der Motor 11 beinhaltet auch einen Stator oder dergleichen und ist bekannt, obwohl er nicht illustriert ist.
-
Wie in 2 illustriert, in einem Fall, bei dem die Ventilvorrichtung 1 konfiguriert ist, in einem Zustand zu schließen, in welchem Teile aus dem Ventil 33 zur Ausgabewelle 11a des Motors 11 miteinander verbunden sind, um eine Verbindungseinheit zu bilden, wird ein durch Kontakt des Ventils 33 mit dem Ventilsitz 35 zum Zeitpunkt des Schließens des Ventils 33 erzeugter Aufprall direkt aus dem Ventil 33 auf den Motor 11 übertragen. Im Motor 11 sind Verbindungsteile zwischen den in 2 illustrierten Teilen, insbesondere ein Teil, bei dem der Rotor 11b und die Magneteinheit 11d verschweißt sind, um mit dem Deckel 11g fixiert zu sein, schwach. Somit wird dieser Teil leicht durch den Aufprall zum Zeitpunkt des Schließens des Ventils 33 beschädigt, was zu einem Defekt der Ventilvorrichtung 1 führt. Spezifisch beinhaltet die Verbindungseinheit die Welle 32 und das Zahnrad 23, welche das Ventil 33 mit der Ausgabewelle 11a verbinden.
-
Das Ventilvorrichtung 1 weist einen Mechanismus, wie oben beschrieben, und eine Steuereinheit, die nicht illustriert ist, auf, steuert an den Motor 11 gelieferten Strom zur Steuerung der Arbeit des Motors 11, was Öffnungs- und Schließoperation der Ventilvorrichtung 1 steuert. Zu dieser Zeit führt die Steuereinheit Rückkopplungssteuerung durch. Die aus beispielsweise einem Mikrocontroller gebildete Steuereinheit wird auf einem Substrat 12, das zum Motor 11 weist, montiert, wie in 1 illustriert, um in die Aktuatoreinheit 10 eingebaut zu sein. Zusätzlich wird eine integrierte Hallschaltung (IC), die nicht illustriert ist, auf dem Substrat 12 an einer Position, die zum Magneten 11d weist, montiert.
-
Die Steuerung durch die Steuereinheit wird als Nächstes unter Bezugnahme auf eine Konzeptansicht der in 3 illustrierten Steuerung beschrieben.
-
Die Steuereinheit ermittelt die Umgebungstemperatur T des Motors 11 unter Verwendung eines aus einem Temperatursensor, der nicht illustriert ist, ausgegebenen Detektionssignals. Dann wählt die Steuereinheit eine Steuerkonstante, die in der Rückkopplungssteuerung verwendet wird, auf Basis der ermittelten Umgebungstemperatur T zum Bestimmen aus. Wie in 3 illustriert, wird die Steuerkonstante, welche der Umgebungstemperatur T entspricht, vorab eingestellt, um in einer Speichereinheit gespeichert zu werden, die nicht illustriert ist, und wählt die Steuereinheit die Steuerkonstante, die zu verwenden ist, durch Zugreifen auf die Speichereinheit aus.
-
Beispielsweise in einem Fall, bei dem die Umgebungstemperatur T gleich oder niedriger als T1 ist, wählt die Steuereinheit die Steuerkonstante A1 als eine entsprechende Steuerkonstante aus und führt eine Rückkopplungssteuerung unter Verwendung der Steuerkonstante A1 durch.
-
Auch, beispielsweise in einem Fall, bei dem die Umgebungstemperatur T höher als T1 und gleich oder niedriger als T2 ist, wählt die Steuereinheit eine Steuerkonstante A2 als die entsprechende Steuerkonstante aus und führt eine Rückkopplungssteuerung unter Verwendung der Steuerkonstante A2 durch.
-
Auch, beispielsweise in einem Fall, bei dem die Umgebungstemperatur T höher als T2 und gleich oder niedriger als T3 ist, wählt die Steuereinheit eine Steuerkonstante A3 als die entsprechende Steuerkonstante aus und führt die Rückkopplungssteuerung unter Verwendung der Steuerkonstante A3 durch.
-
Auch, beispielsweise in einem Fall, bei dem die Umgebungstemperatur T höher als T3 ist, wählt die Steuereinheit eine Steuerkonstante A4 als die entsprechende Steuerkonstante und führt die Rückkopplungssteuerung unter Verwendung der Steuerkonstante A4 durch.
-
In 3 wird ein Fall, bei dem die Umgebungstemperatur T größer ist als T2 und gleich oder niedriger als T3 und die Steuerkonstante A3 ausgewählt ist, durch eine unterbrochene Linie angegeben.
-
In dem Fall, bei dem die Ventilvorrichtung 1 in derselben Umgebung platziert ist, ist eine Antwortgeschwindigkeit der Aktuatoreinheit 10, die aus der Steuerung herrührt, welche die Steuerkonstante A2 verwendet, niedriger als die, welche aus der Steuerung herrührt, welche die Steuerkonstante A1 verwendet. Die Steuerkonstanten A1 und A2 stehen in einer solchen Beziehung. Ähnlich, in einem Fall, bei dem die Ventilvorrichtung 1 in derselben Umgebung platziert ist, ist die Antwortgeschwindigkeit der Aktuatoreinheit 10, die aus der Steuerung herrührt, welche die Steuerkonstante A3 verwendet, niedriger als die, die aus der Steuerung resultiert, welche die Steuerkonstante A2 verwendet. Die Steuerkonstanten A2 und A3 stehen in einer solchen Beziehung. Ähnlich, in einem Fall, bei dem die Ventilvorrichtung 1 in derselben Umgebung platziert ist, ist die Antwortgeschwindigkeit der Aktuatoreinheit 10, die aus der Steuerung resultiert, welche die Steuerkonstante A4 verwendet, niedriger als die, die aus der Steuerung resultiert, welche die Steuerkonstante A3 verwendet. Die Steuerkonstanten A3 und A4 stehen in einer solchen Beziehung.
-
Das heißt, dass die Steuereinheit die Steuerkonstante bestimmt, ein Wert zu sein, durch welchen die Antwortgeschwindigkeit der Aktuatoreinheit 10 kleiner ist, wenn die ermittelte Umgebungstemperatur T des Motors 11 höher ist, und führt die Rückkopplungssteuerung durch.
-
Wenn die Umgebungstemperatur T hoch ist, sinkt die Viskosität von Schmiermittel des Lagers 11c im Motor 11 ab, so dass selbst wenn dieselbe Menge von Strom dem Motor 11 zugeführt wird, eine Drehzahl des Ventils 33 höher ist als in einem Fall, bei dem die Umgebungstemperatur T niedrig ist. Das heißt, dass die Antwortgeschwindigkeit der Aktuatoreinheit 10, welche synonym mit der Zeit ist, welche die Ausgabewelle 11a der Aktuatoreinheit 10 benötigt, um zu einer Zielposition zu rotieren, ansteigt. Somit, je höher die Umgebungstemperatur C, desto stärker der Aufprall zum Zeitpunkt des Schließens des Ventils 33, übertragen auf einen festen Teil, der schwach ist, zwischen dem Rotor 11b und der Magneteinheit 11d.
-
Somit bestimmt die Steuereinheit der Ventilvorrichtung 1 die Steuerkonstante, ein Wert zu sein, durch welchen die Antwortgeschwindigkeit der Aktuatoreinheit 10 kleiner ist, wenn die Umgebungstemperatur T höher ist, wodurch ein Anstieg bei der Drehzahl des Ventils 33 aufgrund eines Abfalls bei der Viskosität des Schmiermittels aufgehoben wird. Somit wird das Ventil 33 in Kontakt mit dem Ventilsitz 35 bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit oder niedriger gebracht, wenn das Ventil geschlossen ist. Als Ergebnis, selbst wenn die Umgebungstemperatur T hoch ist, wird verhindert, dass der Aufprall zum Zeitpunkt des Schließens des Ventils 33 ansteigt.
-
Die oben beschriebene vorgegebene Geschwindigkeit ist eine Geschwindigkeit, welche angemessen durch Testen einer tatsächlichen Vorrichtung oder dergleichen so eingestellt wird, dass der auf den festen Teil übertragene Aufprall zwischen dem Rotor 11b und der Magneteinheit 11d ein solcher Wert ist, dass der feste Teil nicht beschädigt wird.
-
Beispielsweise in einem Fall, bei dem die Steuereinheit die P-Steuerung verwendet, bei welcher eine Proportionalsteuerung als die Rückkopplungssteuerung durchgeführt wird, wird eine Proportionalkonstante als kleinerer Wert bestimmt, wenn die Umgebungstemperatur T höher ist. Die Proportionalkonstante wird auch als eine Proportionalverstärkung bezeichnet.
-
Auch wird beispielsweise in einem Fall, bei dem die Steuereinheit PI-Steuerung verwendet, in welcher die Proportionalsteuerung und die Integralsteuerung als die Rückkopplungssteuerung durchgeführt werden, die Proportionalkonstante bestimmt, ein kleinerer Wert zu sein, wenn die Umgebungstemperatur T höher ist, und wird eine Integralkonstante bestimmt, ein größerer Wert zu sein, wenn die Umgebungstemperatur T höher ist. Die in Integralkonstante wird auch als Integralzeit bezeichnet.
-
Als Ergebnis, wenn die Umgebungstemperatur T höher ist, ist der, dem Motor 11 zugeführte Strom kleiner, während die Viskosität des Schmiermittels des Motors 11 sinkt, und wenn die Umgebungstemperatur T niedriger ist, ist der dem Motor 11 zugeführte Strom größer, während die Viskosität des Schmiermittels des Motors 11 steigt. Somit ist die Antwortgeschwindigkeit der Aktuatoreinheit 10 im Wesentlichen ähnlich, unabhängig vom Wert der Umgebungstemperatur T. Somit ist die Antwortgeschwindigkeit der Aktuatoreinheit 10 nicht abgesenkt, während der Aufprall zum Zeitpunkt des Schließens des Ventils 33 reduziert wird.
-
Der Temperatursensor kann auch direkt eine andere Temperatur als die Umgebungstemperatur T des Motors 11 detektieren. Die Konfiguration, in welcher der Temperatursensor die Umgebungstemperatur des Motors 11 detektiert, basierend auf der Tatsache, dass die Umgebungstemperatur T eine positive Korrelation mit der Temperatur des Schmiermittels des Motors 11 aufweist. Da es oft schwierig ist, direkt die Temperatur des Schmiermittels des Motors 11 zu messen, wird hier ein Beispiel beschrieben, in welchem die Umgebungstemperatur T des Motors 11 durch den Temperatursensor detektiert wird.
-
Es gibt keine Beschränkung; da die Umgebungstemperatur T auch eine positive Korrelation mit der Temperatur in verschiedenen Teilen innerhalb der Ventilvorrichtung 1 und um dieselbe herum aufweist, kann der Temperatursensor in irgendeinen Teil vorgesehen sein und kann die Steuereinheit die Steuerkonstante auf Basis der durch den Temperatursensor detektierten Temperatur bestimmen. Beispielsweise ist es vorstellbar, dass der Temperatursensor ein Thermistor ist, der auf dem Substrat 12 montiert ist, zusammen mit der Steuereinheit, die eine Mikrosteuerung ist, und die Temperatur des Mikrocontrollers detektiert. Die Temperatur des Mikrocontrollers hat auch eine positive Korrelation mit der Umgebungstemperatur T und der Temperatur des Schmiermittels des Motors 11. Wenn beispielsweise die Temperatur des Mikrocontrollers 80°C übersteigt, ist die Temperatur des Schmiermittels des Motors 11 derart, dass die Viskosität sinkt und die Steuereinheit beginnt, einen Prozess des Bestimmens der Steuerkonstante abhängig von der Temperatur anzuwenden.
-
Kurz gesagt kann die Umgebungstemperatur, welche verwendet wird, wenn die Steuereinheit die Steuerkonstante bestimmt, irgendeine Temperatur sein, aus welcher die Temperatur des Schmiermittels des Motors 11 im Wesentlichen ermittelt werden kann und kann die Steuereinheit irgendeine Steuereinheit sein, die im Wesentlichen die Steuerung des Bestimmens der Steuerkonstante abhängig von der Temperatur des Schmiermittels des Motors 11 durchführt.
-
Auch, obwohl 3 den Fall illustriert, bei dem ein Bereich der Umgebungstemperatur T in vier Temperaturabschnitte unterteilt ist und die Steuerkonstanten A1 bis A4 mit jeweiligen Temperaturabschnitten assoziiert sind, kann die Unterteilungsanzahl des Bereichs der Umgebungstemperatur T frei ausgewählt werden. Mit ansteigender Unterteilungsanzahl wird die Steuerung erzielt, welche die Umgebungstemperatur T feiner wiederspiegelt. Im Gegensatz dazu, mit sinkender Unterteilungstemperatur, kann die Steuerung einfacher gehalten werden.
-
Auch, wie in 4 illustriert, können die Umgebungstemperatur T und die Steuerkonstante miteinander so assoziiert sein, dass eine Breite des Temperaturabschnitts, welcher dieselbe Steuerkonstante aufweist, schmaler wird mit ansteigender Temperatur. Jeder der Temperaturabschnitte S1 bis S7 in 4 repräsentiert einen Abschnitt, in welchen die Rückkopplungssteuerung unter Verwendung derselben Steuerkonstante durchgeführt wird. Als Ergebnis führt die Steuereinheit die Steuerung zum Bestimmen der Steuerkonstante durch Einengen der Breite des Temperaturabschnitts, welcher dieselbe Steuerkonstante aufweist, wenn die Temperatur höher ist, durch. Dadurch wird es möglich, die Ventilvorrichtung 1 mit hoher Präzision in einer Hochtemperaturumgebung zu steuern. Insbesondere in einem Fall, bei dem die Ventilvorrichtung 1 das EGR-Ventil ist, arbeitet die Ventilvorrichtung 1 oft in einer Umgebung, in welcher die Temperatur die Steuereinheit bildenden Mikrocontrollers um 115°C beträgt. Es wird bevorzugt, die Breite des Temperaturabschnittes, welche dieselbe Steuerkonstante aufweist, schmal zu machen, insbesondere um die Temperatur herum, bei der die Operation oft vorgenommen wird.
-
Auch kann zu dieser Zeit die Steuereinheit eine PID-Steuerung verwenden, um die Proportionalsteuerung, die Integralsteuerung und die Differenzialsteuerung als die Rückkopplungssteuerung durchzuführen, und eine Differenzialkonstante bestimmen, ein größerer Wert zu sein, wenn die Umgebungstemperatur T höher ist. Da das Klappern des Ventils 33 wahrscheinlicher in einer Hochtemperaturumgebung auftritt, wird die Differenzialkonstante erhöht, um das Klappern zu unterdrücken. Die Differenzialkonstante wird auch als eine Differenzialzeit bezeichnet.
-
Somit, obwohl der Fall, bei dem die Ventilvorrichtung 1 als EGR-Ventil verwendet wird, oben beschrieben ist, kann die Ventilvorrichtung 1 auch als eine andere Ventilvorrichtung als das EGR-Ventil verwendet werden. Beispielsweise kann die Ventilvorrichtung 1 als eine Ventilvorrichtung verwendet werden, die in einer variierenden Temperaturumgebung platziert ist, wie etwa ein Waste-Gate-Ventil, ein Ventil für die Flussratensteuerung in einem Turbo variabler Geometrie (VG) oder dergleichen.
-
In der Beschreibung oben wird die Ventilvorrichtung 1 als die Schmetterlingstyp-Ventilvorrichtung beschrieben. Jedoch kann die Ventilvorrichtung 1 irgendeine andere Ventilvorrichtung als der Schmetterlingstyp sein, solange wie sie so konfiguriert ist, dass die Ausgabewelle 11a des Motors 11, das heißt die Ausgabewelle der Ventilvorrichtung 1 und das Ventil 33 in dem Zustand sind, bei dem sie miteinander zumindest dann verbunden sind, wenn das Ventil 33 geschlossen ist.
-
Wie oben beschrieben, gemäß der Ventilvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform, wenn die Umgebungstemperatur T des Motors 11 höher ist, bestimmt die Steuereinheit der Ventilvorrichtung 1 die Steuerkonstante, der Wert zu sein, durch welchen die Antwortgeschwindigkeit der Aktuatoreinheit 10 kleiner ist, und führt Rückkopplungssteuerung durch. Als Ergebnis, selbst in der variierenden Temperaturumgebung, ist es möglich, den Aufprall zum Zeitpunkt des Schließens des Ventils zu unterdrücken, ohne die Antwortgeschwindigkeit der Aktuatoreinheit 10 zu senken.
-
Auch bestimmt die Steuereinheit die Steuerkonstante durch Einengen der Breite des Temperaturabschnittes, der dieselbe Steuerkonstante aufweist, wenn die Temperatur höher ist. Dadurch wird es möglich, die Ventilvorrichtung 1 mit hoher Präzision in einer Hochtemperaturumgebung zu steuern.
-
Auch führt die Steuereinheit die Steuerung, welche die Differenzialsteuerung enthält, als die Rückkopplungssteuerung durch und bestimmt die Differenzialkonstante, die in der Steuerung verwendet wird, der größere Wert zu sein, wenn die Umgebungstemperatur höher ist. Auf diese Weise ist es möglich, das Klappern zu unterdrücken.
-
Auch ist die Ventilvorrichtung 1 das Schmetterlingsventil, welches die Fluid-Passage 34 durch Rotieren des Ventils 33 öffnet und schließt. Auf diese Weise kann die Ventilvorrichtung 1 bereitgestellt und als ein Teil verwendet werden, wo es bevorzugt wird, die Schmetterlingstyp-Ventilvorrichtung bereitzustellen.
-
Auch ist die Ventilvorrichtung 1 das EGR-Ventil. Das heißt, dass die Ventilvorrichtung 1 als das EGR-Ventil verwendet werden kann.
-
Auch ist die Steuereinheit in die Aktuatoreinheit 10 eingebaut. Dadurch kann der Thermistor auf dem Substrat 12 vorgesehen sein, das nahe dem Motor 11 platziert und auf der Steuereinheit 12 montiert ist. Somit kann die Temperatur eines Teils, die eine starke Korrelation mit der Temperatur des Schmiermittels des Motors 11 aufweist, einfach für die Steuerung verwendet werden.
-
In der Erfindung der vorliegenden Anmeldung kann jede Komponente der Ausführungsform modifiziert werden oder kann jede Komponente der Ausführungsform innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung weggelassen werden.
-
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
-
Wie oben beschrieben wird die Ventilvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung so gesteuert, dass sie den Aufprall zum Zeitpunkt des Schließens des Ventils ohne Senken der Antwortgeschwindigkeit der Aktuatoreinheit selbst in der variierenden Temperaturumgebung unterdrückt. Somit ist die Ventilvorrichtung zur Verwendung als beispielsweise das EGR-Ventil geeignet.
-
BEZUGSZEICHENLISTE
-
1: Ventilvorrichtung, 10: Aktuatoreinheit, 11: Motor, 11a: Ausgabewelle, 11b: Rotor, 11c: Lager, 11d: Magneteinheit, 11e: Magnet, 11f: Basis, 11g: Decke, 12 Substrat, 20: Getriebeeinheit, 21: Getriebekasten, 22: Ritzelzahnrad, 23: Zahnrad, 24: Lager, 25: Getriebeabdeckung, 26: Federhalter, 27: Rückkehrfeder, 30: Ventileinheit, 31: Ventileinheitsgehäuse, 32: Welle, 33: Ventil, 34: Fluid-Passage, 35: Ventilsitz, 36: Durchgangsloch, 37: Filter, 38: Buchse.