致动器的控制装置、致动器、阀驱动装置以及致动器的异常检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术的WG致动器的控制装置具备：反馈控制部，该反馈控制部对WG致动器进行反馈控制以使得位置传感器所检测出的杆的位置接近目标位置；以及异常检测部，该异常检测部将使杆在轴向上移动的指示提供给反馈控制部，基于反馈控制部执行该指示的期间内由位置传感器所检测出的杆的移动结果来检测WG致动器的异常。

Actuator control device, actuator, valve drive and actuator anomaly detection method

WG control device of the actuator of the present invention includes feedback control, feedback control of the WG actuator to the position sensor detected by the control rod position feedback close to the target position; and anomaly detection, the anomaly detection that will provide feedback control rod in the axial direction of move, move results during the feedback control department to execute the instructions within the position sensor is detected by the rod detection based on abnormal WG actuator.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】致动器的控制装置、致动器、阀驱动装置以及致动器的异常检测方法
本专利技术涉及驱动阀门等驱动对象物的致动器的控制装置、致动器、阀驱动装置以及致动器的异常检测方法。
技术介绍
使杆在轴向上往返运动的致动器中，由于附着异物或构成构件发生变形可能造成该杆无法在整个往返运动范围区域内使用的异常情况，而致动器本身则不具有杆的异常检测功能。因此，例如，在用于涡轮增压装置等车载设备的致动器(例如参照专利文献1)发生异常情况时，可能在车辆行驶过程中车载设备发生了故障才怀疑是该致动器发生异常。现有技术文献专利文献专利文献1国际公开第2012/137345号
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题如上所述，由于现有的致动器不具有杆的异常检测功能，因此存在使用前无法检测杆的异常的问题。本专利技术为了解决上述问题而得以完成，其目的在于，检测致动器的杆的异常。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术所涉及的致动器的控制装置具备：反馈控制部，该反馈控制部对致动器进行反馈控制以使得位置传感器所检测出的杆的位置接近目标位置；以及异常检测部，该异常检测部将使杆在轴向上移动的指示提供给反馈控制部，基于在反馈控制部执行该指示的期间内由位置传感器所检测出的杆的移动结果来检测致动器的异常。专利技术效果根据本专利技术，由于基于执行使杆在轴向上移动的指示的期间内由位置传感器所检测出的杆的移动结果来检测致动器的异常，因此能检测致动器的杆的异常。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1所涉及的排气泄压阀致动器的结构例的剖视图。图2是表示实施方式1所涉及的排气泄压阀致动器的控制装置的结构例的框图。图3是表示实施方式1的整流子的结构例的俯视图。图4是表示实施方式1所涉及的排气泄压阀致动器的控制装置中异常检测部所进行的动作的流程图。图5是表示实施方式1所涉及的排气泄压阀致动器的控制装置的硬件结构例的图。具体实施方式下面，为了对本专利技术进行更加详细的说明，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。实施方式1以将本专利技术所涉及的致动器用作为对搭载于车辆的涡轮增压装置的排气泄压(以下称作WG)阀进行驱动的WG致动器的情况为例进行说明。图1是表示实施方式1所涉及的WG致动器1的结构例的剖视图。涡轮增压装置构成为利用来自发动机的废气来使涡轮旋转，从而对与该涡轮同轴连接的压缩机进行驱动来压缩进气并提供至发动机。排气通路100的涡轮上游侧设有使废气从排气通路100流至旁通通路101的WG阀2，WG致动器1对WG阀2进行开闭，对从排气通路100流向旁通通路101的废气流入量进行调整，从而控制涡轮的转速。此外，图1中用实线表示WG阀2的全闭状态，用双点划线表示全开状态。WG致动器1在全闭位置到全开位置之间的范围内(以下称作可动范围A)对WG阀2的开度任意调整。WG致动器1具备：作为驱动源的直流电机4、对WG阀2进行开闭的杆13、将直流电机4的旋转运动转换成杆13的直线运动的螺钉机构12。直流电机4包含：具有多个被极化成N极及S极的磁体5的转子6、以及卷绕有线圈7的定子8。线圈7的端部连接有电刷11b。转子6的一端侧可自由转动地由轴承部14支撑，而另一端侧固定有整流子9。在电压被施加至外部端子10的情况下，电流经由与该外部端子10相连的电刷11a，流至构成整流子9的多个整流子片中与电刷11a相接触的整流子片，电流经由与该整流子片电连接的电刷11b流至线圈7。由于线圈7通电使得定子8被磁化成N极与S极，该定子8与磁体5的N极及S极相互排斥或吸引，从而使得转子6旋转。伴随着转子6的旋转，通电的线圈7进行切换，从而定子8的磁极也切换，转子6持续旋转。若电流的方向相反，则转子6的旋转方向也相反。此外，图1中，将带电刷的DC电机用作为直流电机4，但也可以使用无电刷DC电机。转子6的内部开设有用于配置杆13的孔，孔的内周面形成有内螺纹部12a，在杆13的外周面形成有外螺纹部12b。该外螺纹部12b被拧入内螺纹部12a与其结合，将转子6的旋转运动转换成杆13的直线运动。利用上述内螺纹部12a及外螺纹部12b来构成螺钉机构12。杆13的一端侧贯通外壳15，经由连杆结构3与WG阀2连结。杆13的另一端侧设置有用于检测该杆13在轴向上的位置的位置传感器16等。连杆机构3具有两块板部3a、3b。板部3a的一端侧安装有杆13，另一端侧的支点3c上可自由旋转地安装着板部3b的一端侧。WG阀2被安装于该板部3b的另一端侧。由于转子6向一个方向旋转而使得杆13向被压出至外壳15之外的方向移动的情况下，板部3a也往相同方向移动，从而板部3b与WG阀2以支点3c为中心进行转动，使得WG阀2向开阀方向移动。由于转子6向反方向旋转而使得杆13向被引入外壳15内的方向移动的情况下，板部3a也往相同方向移动，从而板部3b与WG阀2以支点3c为中心进行转动，使得WG阀2向闭阀方向移动。杆13上形成双平面等，起到旋转限制部13a的作用。另外，在供杆13贯通的外壳15的孔的内周面形成有与该旋转限制部13a的形状相匹配的双平面等的引导部15a。通过旋转限制部13a与引导部15a之间滑动，从而限制杆13配合转子6的旋转进行的旋转运动，使得杆13作直线移动。引导部15a的端部形成有向杆13一侧突出的止动部15b，具有从杆13突出的形状的抵接部13b与该止动部15b相抵接，从而限制杆13进一步向开阀方向直线移动。同样，在螺钉机构12的端部设有起到止动部15c的作用的板部，起到抵接部13c的作用的杆13的端面与止动部15c相抵接，从而限制杆13进一步向闭阀方向移动。起到杆13的止动部15c的作用的板部上贯通有外径小于杆13的孔，传感器用杆17贯通该孔，传感器用杆17的端面与杆13的端面相抵接。由此，传感器用杆17也配合杆13在轴向上的往返运动而进行往返运动。该传感器用杆17上固定有传感器用磁体18，伴随着杆13的往返运动，传感器用磁体18相对于位置传感器16的位置发生变化，从而通过位置传感器16的磁通密度也发生变化。位置传感器16是霍尔元件或磁阻元件等，对伴随着杆13的往返运动而变化的磁通密度进行检测，将其转换成表示杆13的实际行程位置的模拟信号并输出。图2是表示控制装置20的结构例的框图。控制装置20主要具备控制WG制动器1来调整WG阀2的开度的功能、检测WG致动器1的异常的功能。此外，在图示例中构成为，将控制装置20的功能作为发动机控制单元的一个功能来实现，但也可以将控制装置20构成为独立的电子控制单元，或者作为电路基板装入WG致动器1的内部。发动机控制单元具备发动机控制部21及控制装置20，除此以外的结构省略图示及说明。控制装置20具备反馈控制部22、电机驱动器23、A/D转换器24以及异常检测部30。异常检测部30具备异常检测开始判断部31、异常检测控制部32以及异常判断部33。发动机控制部21将杆13的目标行程位置输出至反馈控制部22。另外，发动机控制部21将表示车辆状态的车辆信息输出至异常检测开始判断部31。车辆信息是表示例如发动机启动或停止的点火(IG)钥匙的开启关闭状态的信息。另外，发动机控制部21从异常判断部33接收在异常检测部30中检测到WG致动器1的异常时表示该意思的通知。发动机控制部21在从异常判断部33接收到异常检测通知的情况下，例如点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种致动器的控制装置，该致动器具有杆、使所述杆在轴向上进行往返运动的电机以及检测所述杆的位置的位置传感器，该致动器的控制装置的特征在于，包括：反馈控制部，该反馈控制部对所述致动器进行反馈控制以使得所述位置传感器所检测出的所述杆的位置接近目标位置；以及异常检测部，该异常检测部将使所述杆在轴向上移动的指示提供给所述反馈控制部，基于在所述反馈控制部执行该指示的期间内由所述位置传感器所检测出的所述杆的移动结果来检测所述致动器的异常。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种致动器的控制装置，该致动器具有杆、使所述杆在轴向上进行往返运动的电机以及检测所述杆的位置的位置传感器，该致动器的控制装置的特征在于，包括：反馈控制部，该反馈控制部对所述致动器进行反馈控制以使得所述位置传感器所检测出的所述杆的位置接近目标位置；以及异常检测部，该异常检测部将使所述杆在轴向上移动的指示提供给所述反馈控制部，基于在所述反馈控制部执行该指示的期间内由所述位置传感器所检测出的所述杆的移动结果来检测所述致动器的异常。2.如权利要求1所述的致动器的控制装置，其特征在于，所述致动器是通过所述杆在轴向上的往返运动来驱动驱动对象物的致动器，所述异常检测部将使所述杆在轴向上移动的范围设为所述驱动对象物的可动范围。3.如权利要求1所述的致动器的控制装置，其特征在于，所述电机具有与转子一并旋转的导体路径以及被按压在该导体路径上的电刷，所述异常检测部将使所述杆在轴向上移动的范围设为所述转子旋转一圈以上的范围。4.如权利要求3所述的致动器的控制装置，其特征在于，所述异常检测部使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：川村敏，波多野健太，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP