阀控制装置以及阀系统
阅读：603发布：2021-01-05
专利汇可以提供阀控制装置以及阀系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且阀 控制装置具有经由规定的传输线向用于调节阀的开度的传动器提供驱动 信号 的驱动 电路 ，基于从外部提供的目标开度和表示所述阀的实际开度的 传感器 信号，生成PWM信号而提供给所述驱动电路，具有断路检测部件，其基于所述PWM信号以及所述驱动信号的监控信号，检测所述传输线的断路。，下面是阀控制装置以及阀系统专利的具体信息内容。
1.一种阀控制装置，具有经由规定的传输线向用于调节阀的开度的传动器提供驱动信号的驱动电路，基于从外部提供的目标开度和表示所述阀的实际开度的传感器信号，生成PWM信号，并将其提供给所述驱动电路，其特征在于，
具有断路检测部件，其基于所述PWM信号以及所述驱动信号的监控信号，检测所述传输线的断路。
2.根据权利要求1所述的阀控制装置，其特征在于，
所述断路检测部件取得所述驱动信号的监控电压作为所述监控信号，在该监控电压在规定的电压阈值以下且所述PWM信号的占空比为规定的DUTY阈值以上的状态持续了规定的评价时间的情况下判断为所述传输线断路。
3.根据权利要求1所述的阀控制装置，其特征在于，
所述驱动电路具有诊断自身的健全性的自我诊断功能，
所述断路检测部件除了基于所述PWM信号以及所述驱动信号的所述监控信号之外还基于所述驱动电路的自我诊断结果，检测所述传输线的断路。
4.根据权利要求3所述的阀控制装置，其特征在于，
所述断路检测部件取得所述驱动信号的监控电压作为所述监控信号，在该监控电压在规定的电压阈值以下且所述PWM信号的占空比为规定的DUTY阈值以上的状态持续了规定的第一评价时间后，所述驱动电路的健全状态持续了规定的第二评价时间的情况下，判断为所述传输线断路。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的阀控制装置，其特征在于，
在所述传动器为马达的情况下，
所述断路检测部件计算从所述PWM信号的占空比排除了在所述马达中发生的反电动势的影响的实效驱动占空比，且比较该实效驱动占空比与所述DUTY阈值。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的阀控制装置，其特征在于，所述阀为设置在所述发动机的增压器上的废气旁通阀。
7.一种阀系统，其特征在于，包括：
所述阀；
所述传动器；以及
权利要求1至6中任一项所述的阀控制装置。
阀控制装置以及阀系统
技术领域
[0001] 本发明涉及阀控制装置以及阀系统。
[0002] 本发明基于2015年3月26日，在日本申请的特愿2015-064676号主张优先权，并将其内容援引于此。
背景技术
[0003] 众所周知，废气旁通阀(waste gate valve)为设置在增压器的发动机排气的迂回路径中的一种控制阀，用于调节向发动机提供的燃烧空气的增压。在下述专利文献1公开了一种带有增压器的内燃机关的废气旁通阀控制装置，在废气旁通阀的驱动机构发生异常的情况下，通过控制空气旁通阀而应对上述异常。即，该空气旁通阀控制装置在废气旁通阀的驱动机构发生异常的情况下，通过连通空气旁通通路，从而抑制增压的异常上升。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1日本特开2004-332613号
发明内容
[0007] 发明要解决的课题
[0008] 然而，由于某种异常而废气旁通阀处于不能工作的状态时，将其原因可靠且迅速确定是极其重要的。上述的现有技术为，废气旁通阀的驱动机构，也就是驱动废气旁通阀的传动器或将该传动器和废气旁通阀之间进行机械连接的连接机构发生异常时应对的方法，但是，对可靠且迅速确定异常原因没有作用。特别是，掌握异常原因是电的原因(例如传动器)引起的，还是机械原因(连接机构)，是应对异常时非常重要的。
[0010] 解决课题的手段
[0011] 为了完成解决上述技术课题的目的，本发明采用了以下的方式。
[0012] (1)本发明涉及的一方式的阀控制装置，具有经由规定的传输线向用于调节阀的开度的传动器提供驱动信号的驱动电路，基于从外部提供的目标开度和表示阀的实际开度的传感器信号，生成PWM信号，并将其提供给驱动电路，其特征在于，具有断路检测部件，其基于PWM信号以及驱动信号的监控信号，检测传输线的断路。
[0013] (2)在上述(1)所述的方式中，断路检测部件也可以取得驱动信号的监控电压作为监控信号，在该监控电压在规定的电压阈值以下且所述PWM信号的占空比为规定的DUTY阈值以上的状态持续了规定的评价时间的情况下，判定为传输线为断路。
[0014] (3)在上述(1)所述的方式中，驱动电路也可以具有诊断自身的健全性的自我诊断功能，断路检测部件除了基于PWM信号以及驱动信号的监控信号之外，还基于驱动电路的自我诊断结果，检测传输线的断路。
[0015] (4)在上述(3)所述的方式中，断路检测部件也可以取得驱动信号的监控电压作为监控信号，在该监控电压在规定的电压阈值以下且PWM信号的占空比为规定的DUTY阈值以上的状态持续了规定的第一评价时间后，驱动电路的健全状态持续了规定的第二评价时间的情况下，判定为传输线断路。
[0016] (5)在上述(1)至(4)中任一项所述的方式中，也可以在传动器为马达的情况下，断路检测部件计算从PWM信号的占空比排除了在马达发生的反电动势的影响的实效驱动占空比，且比较该实效驱动占空比与DUTY阈值。
[0017] (6)在上述(1)至(5)中任一项所述的方式中，阀也可以为设置在发动机的增压器上的废气旁通阀。
[0018] (7)本发明涉及的一方式的阀系统包括上述阀、上述传动器、以及上述(1)至(6)中任一项所述的阀控制装置。
[0019] 发明效果
[0020] 根据本发明，包括断路检测部件，其基于PWM信号以及所述驱动信号来检测传输线的断路。因此，能够提供能够可靠且迅速地检测用于向阀的传动器提供驱动信号的传输线的断路的阀控制装置以及阀系统。附图说明
[0021] 图1是表示本发明的一实施方式中的阀系统的功能结构的模块图。
[0022] 图2是表示本发明的一实施方式中的阀控制装置的功能结构的模块图。
[0023] 图3是表示本发明的一实施方式中的监控电压的生成处理的波形图。
[0024] 图4是表示本发明的一实施方式中的断路判断处理的处理系统图。
具体实施方式
[0025] 以下，参考附图说明本发明的一实施方式。
[0026] 如图1所示，本实施方式的阀系统以及阀控制装置具备EWG阀1、EWG马达2以及EWG控制部3。另外，本实施方式中的上述“EWG”为“Electric Waste Gate”的缩写。
[0027] EWG阀1为在增压器的发动机排气的迂回路径中设置的废气旁通阀，用于调节提供给发动机的燃烧空气的增压。即，若EWG阀1的开度上升，则增压减少，另一方面，若EWG阀1的开度下降则增压上升。这样的EWG阀1经由规定的连接机构与EWG马达2机械连接，通过EWG马达2的驱动力来调节(工作)开度。另外，众所周知，增压器为发动机的辅助机构，与废气旁通阀一同调节提供给发动机的燃烧空气的增压。
[0028] 在这里，EWG阀1的开度为根据EWG阀1中的阀体相对于阀座的位置(提升量)而规定的物理量。即，若提升量变大，即若阀体相对于阀座的距离变大，则EWG阀1的开度上升，另一方面，若提升量变小，即若阀体相对于阀座的距离变小，则EWG阀1的开度下降。
[0029] EWG马达2为用于驱动EWG阀1的传动器，例如，可以举出直流电机。该EWG马达2和EWG控制部3通过规定的传输线W1电连接。EWG马达2基于经由上述传输线W1而从EWG控制部3输入的驱动信号而工作，并操作EWG阀1的开度。另外，上述传输线1为传送驱动信号的至少一对电线。
[0030] 此外，EWG马达2具有提升传感器2a。该提升传感器2a输出表示EWG阀1中的阀体的实际的提升量(实际提升量)的电压作为传感器信号。EWG马达2和EWG控制部3通过该信号线W2而电连接。提升传感器2a经由该信号线W2将传感器信号输出到EWG控制部3。另外，上述传感器信号为表示EWG阀1的实际提升量即EWG阀1的实开度的开度信号。
[0031] EWG控制部3为本实施方式的阀控制装置，通过使上述EWG马达2工作而调节EWG阀1的开度。该EWG控制部3是发动机ECU的一个控制功能要素，从在发动机ECU中构成上位控制系统的上位控制功能要素取得各种信息(发动机ECU信息)，并从上述提升传感器2a取得传感器信号，基于这些发动机ECU信息以及传感器信号生成驱动信号，从而使EWG马达2工作。
[0032] 上述发动机ECU信息为用于发动机的控制装置即发动机ECU的指示信号或表示发动机的工作状态的信号，例如是目标提升量以及IG ON信号等。这样的EWG控制部3基于发动机ECU信息以及传感器信号所表示的实际提升量，对EWG马达2进行反馈控制。
[0034] 如图2所示那样，这样的EWG控制部3具备滤波器部3a、控制量转换部3b、全闭学习处理部3c、校正部3d、最终提升量设定部3e、位置控制部3f、速度控制部3g、DUTY设定部3h、驱动电路3i、电流电压转换部3j以及断路判定部3k。这些功能结构要素中，电流电压转换部3j以及断路判定部3k构成本发明的断路检测部件。另外，上述“DUTY”为表示占空比的用语。
[0035] 滤波器部3a将从提升传感器2a输入的传感器信号即模拟的电压信号转换为数字信号(检测电压数据)，并对该数字信号进行中值滤波处理(数字信号处理)而输出到控制量转换部3b。上述中值滤波处理为，对于作为时序数据的检测电压数据提取每规定数据数目的中值(中间数值)，从而进行噪声去除的滤波器处理。输出传感器信号的提升传感器2a由于设置在附带于发动机上的EWG马达2的关系，各种噪声容易重叠，但是滤波器部3a将这样的噪声去除，能够将更可靠地表示实际提升量(实开度)的检测电压数据输出到控制量转换部3b。
[0036] 在此，用于去除噪声的数字信号处理通常利用移动平均处理，但是中值滤波处理相比于移动平均处理，噪声去除性能更高，因此，滤波器部3a中采用中值滤波处理。本实施方式中，虽然除了位置控制部3f之外还具备速度控制部3g，但是速度控制部3g使用实际提升量的微分值来演算速度控制量，因此容易受到实际提升量(实开度)上重叠的噪声的影响。本实施方式中，由于具备这样的速度控制部3g，因此不采用移动平均处理而采用中值滤波处理。
[0037] 控制量转换部3b将上述检测电压数据(电压量)转换为实际提升量(位置)。该控制量转换部3b例如具有表示检测电压数据(电压量)和实际提升量之间的关系的转换表，基于该转换表提取与检测电压数据对应的实际提升量而输出到全闭学习处理部3c。另外，代替上述转换表，也可以预先存储表示检测电压数据和实际提升量之间的关系的转换式，基于该转换式提取与检测电压数据对应的实际提升量。
[0038] 全闭学习处理部3c为在EWG阀1的阀体落座于阀座时的实际提升量(落座位置)作为全闭提升量而学习的功能构成要素。上述全闭提升量由于根据EWG阀1的温度而发生变化，因此不能作为固定值来处理。该全闭学习处理部3c根据这样的情况，基于IG ON信号，或者从控制量转换部3b输入的实际提升量，将EWG阀1的阀体坐落在阀座时的实际提升量(坐落位置)作为全闭提升量来学习。
[0039] 在此，上述全闭提升量有长期学习值和短期学习值。长期学习值为每次发动机启动时取得的学习值，另一方面，短期学习值为每次阀体落座时取得的学习值。即，全闭学习处理部3c若基于IG ON信号判断发动机启动，则在该发动机启动后，将EWG阀1的阀体最初落座时的全闭提升量存储为长期学习值。另一方面，全闭学习处理部3c与发动机的启动无关地，每次EWG阀1的阀体落座于阀座时，将此时的全闭提升量存储为短期学习值。
[0040] 全闭学习处理部3c除了利用从控制量转换部3b输入的实际提升量之外还利用表示发动机启动的IG ON信号来取得长期学习值，并仅基于从控制量转换部3b输入的实际提升量而取得短期学习值。这样的全闭学习处理部3c将长期学习值以及短期学习值输出到最终提升量设定部3e，并仅将短期学习值输出到校正部3d。
[0041] 校正部3d为将从控制量转换部3b输入的实际提升量基于从全闭学习处理部3c输入的短期学习值而校正的功能结构要素。即，该校正部3d通过取得实际提升量与短期学习值之间的差值，计算以短期学习值为基准的提升量(校正提升量)，并将该校正提升量输出到位置控制部3f以及速度控制部3g。
[0042] 最终提升量设定部3e基于从作为发动机ECU信息之一的发动机ECU输入的目标提升量、从全闭学习处理部3c输入的长期学习值以及短期学习值、或者从校正部3d输入的校正提升量，设定最终目标提升量(控制目标值)。上述目标提升量为作为方形波状的电压值而指定EWG阀1的提升量(开度)的信号。最终提升量设定部3e针对这样的目标提升量，通过对使EWG阀1的阀体落座于阀座时的目标提升量实施特定处理，从而生成能够使阀体相对于阀座软着陆时的最终目标提升量。
[0043] 即，最终提升量设定部3e生成如下的最终目标提升量：将阀体为了落座而开始移动(相对于阀座而下降)后至落座为止的期间分割为前期间和后期间两个时间段，在前期间中以最高速度下降，且在后期间使阀体比较缓慢移动而软着陆于阀座上。此外，最终提升量设定部3e基于长期学习值和短期学习值，设定前期间和后期间之间的切换点(软着陆开始位置)以及阀体的最终的停止目标提升量。
[0044] 位置控制部3f生成位置操作量而输出到速度控制部3g。即，该位置控制部3f通过对从最终提升量设定部3e输入的最终目标提升量(控制目标值)和从校正部3d输入的校正提升量(控制量)之间的差值实施常规的PID处理，从而生成位置操作量。
[0045] 速度控制部3g基于从位置控制部3f输入的位置操作量以及从校正部3d输入的校正提升量而生成速度操作量，从而将其输出到DUTY设定部3h。即，该速度控制部3g对从位置控制部3f输入的位置操作量实施限制处理，并对从校正部3d输入的校正提升量实施微分处理，在上述限制处理后的位置操作量与通过上述微分处理得到的提升速度之间的差值实施周知的PID处理，从而生成速度操作量。
[0046] 关于DUTY设定部3h以及驱动电路3i，先说明驱动电路3i为佳。该驱动电路3i为脉冲驱动方式的马达驱动电路。即，该驱动电路3i基于从DUTY设定部3h作为控制信号而输入的PWM(Pulse Width Modulation)信号，将直流电力转变为PWM电力，将该PWM电力作为驱动信号而输出给EWG马达2。
[0047] 在此，构成EWG控制部3的各功能机构要素中，驱动电路3i以及电流电压转换部3j以外的功能构成要素为通过由MPU(Micro-processing unit)执行专用的控制程序而实现的软件构成要素。相对于此，驱动电路3i以及电流电压转换部3j区别于上述软件构成要素，是由多个电路元件构成的硬件构成要素。
[0048] 这样的驱动电路3i以及电流电压转换部3j中，上述驱动电路3i是通过马达驱动专用IC实现的电路。该马达驱动专用IC作为基本功能而具有驱动电路3i的功能之外，还具有对通过自身的驱动信号而被供电给EWG马达2的驱动电流进行监控的功能(驱动电流监控功能)。即，马达驱动专用IC(驱动电路3i)基于上述驱动电流监控功能，用指定的规定数除以驱动电流后得到的电流、即对于驱动电流的监控电流作为监控信号而输出到电流电压转换部3j。
[0049] 此外，马达驱动专用IC(驱动电路3i)具备评价自身的健全性的自我诊断功能。该自我诊断功能例如可以评价IC内部是否发生过电流或过热，当发生了内部异常的情况下，将驱动电路异常作为自我诊断结果而输出到断路判定部3k。该驱动电路异常是在未发生内部异常的情况下逻辑值成为“1”的信号。进而，该马达驱动专用IC(驱动电路3i)具备向外部输出驱动信号许可的功能。该驱动电路许可为表示是否为能够输出驱动信号的状态的信号。该驱动电路许可为在能够输出驱动信号的状态下逻辑值成为“1”的信号。
[0050] 另一方面，DUTY设定部3h为基于从上述速度控制部3g输入的速度操作量而生成上述PWM信号的PWM信号发生器。另外，该DUTY设定部3h具备对速度操作量实施限制处理的功能(DUTY限制)。即，DUTY设定部3h基于速度操作量以及DUTY限制，决定占空比的上限被限制且对应于速度操作量的占空比(DUTY)，生成对应于该占空比的PWM信号。
[0051] 在此，上述占空比的最大值(上限)例如为100％，将EWG阀1关闭时的EWG马达2的旋转方向(第一旋转方向)设为正极性，或将EWG阀1打开时的EWG马达2的旋转方向(第二旋转方向)设为负极性的两极性的量。即，上述占空比为根据速度操作量而在±100％范围内变化的量。另外，DUTY设定部3h将占空比(DUTY)作为判断信息之一向断路判定部3k输出。
[0052] 电流电压转换部3j与断路判定部3k一同构成断路检测部件，具有将上述监控电流(监控信号)转换为监控电压的分流电阻器、以及去除监控电压的噪声的低通滤波器。分流电阻器是具有高精度的电阻值的电路元件。分流电阻器的电阻值由于支配监控电流和监控电压的转换比例，因此非常高精度。此外，低通滤波器是由具有规定的电阻值的电阻器和具有规定的静电电容的电容器构成的一阶RC滤波器(硬件滤波器)。这样的电流电压转换部3j通过分流电阻器将监控电流转换为监控电压后，通过低通滤波器去除噪声而输出到断路判定部3k。
[0053] 断路判定部3k基于从上述电流电压转换部3j输入的监控电压、从驱动电路3i输入的驱动电路异常以及驱动电路许可、从DUTY设定部3h输入的PWM信号的占空比(DUTY)、或从控制量转换部3b输入的实际提升量，判定连接EWG马达2与EWG控制部3之间的传输线W1的断路。
[0054] 该断路判定部3k在上述监控电压为规定的电压阈值以下，且上述PWM信号的实效驱动占空比为规定的DUTY阈值以上的状态持续了规定的第一评价时间T1后，驱动电路的健全状态(驱动电路没有异常且驱动电路许可状态(驱动电路能够输出驱动信号的状态))持续了规定的第二评价时间T2的情况下，判定为传输线W1断路。另外，有关该断路判定部3k的断路判定处理的细节，将在后面作为EWG控制部3的动作而叙述。
[0055] 以下，参照图3和图4详细说明如此构成的阀系统以及阀控制装置的动作。
[0056] 本实施方式的EWG控制部3(阀控制装置)作为基本动作而基于目标提升量(控制目标值)和传感器信号(控制量)生成驱动信号(操作量)。即，EWG控制部3基于目标提升量和传感器信号而对EWG马达2进行反馈控制。然后，作为反馈控制的结果，与EWG马达2相连接的EWG阀1的开度根据目标提升量被调节。
[0057] 最终提升量设定部3e基于从发动机ECU(上位控制系统)输入的目标提升量、从全闭学习处理部3c输入的长期学习值和短期学习值，以及从校正部3d输入的校正提升量，设定常规驱动用的最终目标提升量。即，最终提升量设定部3e对于作为方波电压信号的目标提升量，通过使用长期学习值以及短期学习值，校正使EWG阀1全闭时的下降沿部以及指定全闭时的提升量的低电平部，从而生成最终目标提升量。
[0058] 更详细而言，最终提升量设定部3e基于长期学习值、短期学习值以及规定值(常数)，如下设定使EWG阀1的阀体相对于阀座软着陆时的开始提升量(软着陆开始提升量Lk)以及停止目标提升量Lt。
[0059] Lk＝长期学习值-短期学习值+规定值
[0060] Lt＝长期学习值-短期学习值-规定值
[0061] 然后，最终提升量设定部3e监视从校正部3d依序输入的校正提升量，若该校正提升量与上述软着陆开始提升量Lk一致，则输出以一定的倾斜(速度)到达停止目标提升量Lt的控制目标值。
[0062] 在此，软着陆开始提升量Lk以及停止目标提升量Lt由长期学习值、短期学习值以及规定值(常数)来规定，但校正提升量为如上所述那样作为实际提升量和短期学习值之间的差值来提供的，因此，软着陆开始提升量Lk以及停止目标提升量Lt实际上是仅由长期学习值以及规定值(常数)来规定的量。另外，最终提升量设定部3e构成为不采用校正提升量而采用实际提升量的情况下，软着陆开始提升量Lk成为(长期学习值+规定值)，此外，停止目标提升量Lt成为(长期学习值-规定值)，仅由长期学习值以及规定值(常数)来规定。
[0063] 另一方面，滤波器部3a将从提升传感器2a输入的传感器信号(模拟信号)依序采样后转换为检测电压数据(数字信号)，对该检测电压数据实施中值滤波处理。通过该中值滤波处理来除去在检测电压数据上重叠的传感器信号引起的噪声分量，因此，检测电压数据成为更可靠地表示提升量的信号。因此，通过上述中值滤波处理除去了噪声的检测电压数据(电压量)在控制量转换部3b中转换为提升量(位置)而输出到全闭学习处理部3c、校正部3d以及断路判断部3k。
[0064] 全闭学习处理部3c以从发动机ECU输入的IG ON信号作为触发信号，在发动机每次启动时从控制量转换部3b依序输入的实际提升量中，学习EWG阀1的阀体落座于阀座时的提升量作为长期学习值。即，全闭学习处理部3c基于IG ON信号判断发动机的启动，此外在每次EWG阀1的阀体落座于阀座时，取得此时的全闭提升量并更新为短期学习值。
[0065] 另外，全闭学习处理部3c在发动机停止时将长期学习值保存在非非易失性存储器中，在接下来发动机启动时，将上述保存的长期学习值作为短期学习值的初始值来输出。
[0066] 通过这样的学习处理而取得的长期学习值以及短期学习值中，长期学习值被提供到最终提升量设定部3e，用于生成上述的最终目标提升量，另一方面，短期学习值被提供到校正部3d。然后，在校正部3d中，从实际提升量减去短期学习值而生成校正提升量。
[0067] 然后，位置控制部3f基于最终目标提升量和校正提升量之间的差值而生成位置操作量并将其输出到速度控制部3g，该速度控制部3g基于上述位置操作量和校正提升量的微分值之间的差值而生成速度操作量。然后，DUTY设定部3h生成其占空比根据上述速度操作量而被设定的PWM信号，并将其输出到驱动电路3i，该驱动电路3i生成其峰值对应于PWM信号的驱动信号而使EWG马达2工作。另外，速度控制部3g上设置有速度限制器，此外在DUTY设定部3h上设置有DUTY限制器，因此EWG马达2的最高旋转速度可靠地限制在允许范围内。
[0068] 以上是EWG控制部3(阀控制装置)的基本动作。由电流电压转换部3j以及断路判定部3k组成的断路检测部件通过以下方法检测传输线W1的断路。
[0069] 即，如图3所示那样，驱动电路3i基于方波PWM信号而生成驱动电流，并将该驱动电流的监控电流输出到电流电压转换部3j。该监控电流为驱动电流的分流电流，是具有与驱动电流同样的波形的信号。电流电压转换部3j通过对这样的监控电流由硬件进行电流电压转换，此外同样由硬件进行低通滤波处理而生成监控电压。如图3所示那样，该监控电压为监控电流的波动被充分降低的直流电压。
[0070] 这样的监控电压从电流电压转换部3j输出到断路判定部3k。如图4所示，断路判定部3k对从上述电流电压转换部3j输入的监控电压和事先被存储的电压阈值进行比较处理(步骤S1)。该电压阈值是在驱动电路3i和EWG马达2之间的基于传输线W1的连接断开的状态、即驱动电路3i的无负荷状态下得到的监控电压。
[0071] 在此，驱动电路3i的无负荷状态为从驱动电路3i向EWG马达2(负荷)没有提供驱动电流的状态(驱动电流＝0)，因此在无负荷状态下的监控电压本来成为“0”。但是，实际上，构成驱动电路3i(马达驱动专用IC)或电流电压转换部3j的电路元件的元件常数的误差等原因，在驱动电路3i的无负荷状态下监控电压不为“0”。此外，该无负荷状态下的监控电压根据驱动电路3i(马达驱动专用IC)或电流电压转换部3j的个体差或温度环境，成为不规则的数值。
[0072] 从以上背景考虑，上述电压阈值被设定为，在驱动电路3i的无负荷状态下，从设计上可想到的最高的监控电压(基准监控电压)。因此，从电流电压转换部3j输入的监控电压在电压阈值以下的状态、即上述比较处理S1的逻辑值为“1”的状态表示是驱动电流低于正常的电流范围的状态。
[0073] 此外，断路判定部3k基于从DUTY设定部3h输入的PWM信号的占空比(DUTY)以及从控制量转换部3b输入的实际提升量而计算实效驱动占空比(步骤2)。实效驱动占空比为对EWG马达2的驱动实际作出贡献的驱动电流所相当的占空比，是从上述PWM信号的占空比(DUTY)减去EWG马达2中发生的反电动势所相当的占空比(反电动势占空比)而得到的。
[0074] 众所周知，马达的反电动势是与马达的旋转速度成比例的量，因此上述反电动势占空比能够根据EWG马达2的旋转速度来估计。断路判定部3k计算从控制量转换部3b输入的实际提升量的变换率，根据该变换率求得EWG马达2的旋转速度，通过对该旋转速度乘以预先取得的转换系数而求出反电动势占空比。因此，断路判定部3k通过从PWM信号的占空比(DUTY)减去反电动势占空比而取得实效驱动占空比。
[0075] 接着，断路判定部3k对这样的实效驱动占空比和预先被存储的DUTY阈值进行比较处理(步骤3)。该比较处理S3的逻辑值在实效驱动占空比为DUTY阈值以上的情况下成为“1”。上述DUTY阈值为从DUTY设定部3h能够设定的最小占空比减去规定的余量的值(绝对值)。即，比较处理S3的逻辑值成为“1”的状态是在排除了EWG马达2的反电动势的影响的状态下PWM信号的占空比(DUTY)处于EWG马达2的通常驱动范围内的状态。
[0076] 在这里，DUTY阈值的上述余量为用于避免断路判定不稳定的量。即，实效驱动占空比基于从电流电压转换部3j输入的监控电压而生成，但考虑到电流电压转换部3j中生成监控电压时的误差、或者断路判断部3k中采用监控电压时的采样误差等，如果将DUTY阈值设定为最小占空比，则在断路判定部3k中误将断路未实际发生的状态检测为断路发生的忧虑。在本实施方式中，将从最小占空比减去这样的余量的值(绝对值)作为DUTY阈值，所以可以稳定且可靠地进行断路判定。
[0077] 接着，断路判定部3k对这样的比较处理S1的逻辑值和比较处理S3的逻辑值进行逻辑与处理(步骤S4)。即，该逻辑与处理S4的逻辑值在PWM信号的占空比(DUTY)处于EWG马达2的常规驱动范围内的状态下驱动电流低于正常的电流范围的状态的情况下设定为“1”。
[0078] 接着，断路判定部3k在逻辑与处理S4的逻辑值成为“1”时，使用计时器将该状态的持续时间计时，由此判断该持续时间是否超越了第一评价时间(步骤5)。该计时判断处理S5的逻辑值在上述持续时间超过第一评价时间时成为“1”。
[0079] 在此，上述计时判断处理S5考虑了实效驱动占空比的生成中的时间滞后。即，断路判定部3k通过采样从电流电压转换部3j输入的监控电压(模拟量)，转换为时序数据(电压数据)，并对该电压数据实施数字处理，从而取得实效驱动占空比，但将监控电压转换为电压数据时的采样间隔较长，因此在实效驱动占空比和监控电压之间发生时间滞后。在本实施方式中，为了减少这样的时间滞后的影响，进行上述计时判断处理S5。
[0080] 另一方面，断路判定部3k对从驱动电路3i输入的驱动电路许可和驱动电路异常进行逻辑与处理(步骤S6)。即，该逻辑与处理S6的逻辑值在驱动电路3i(马达驱动专用IC)中未发生内部异常且驱动电路3i(马达驱动专用IC)处于能够输出驱动信号的状态的情况下成为“1”。
[0081] 然后，断路判定部3k对计时判断处理S5的逻辑值和逻辑与处理S6的逻辑值进行逻辑与处理(步骤S7)。该逻辑与处理S7的逻辑值在驱动电路3i(马达驱动专用IC)处于正常的状态且PWM信号的占空比(DUTY)处于EWG马达2的常规驱动范围内的状态下驱动电流低于正常的电流范围的状态持续了第一评价时间的情况下成为“1”。
[0082] 进而，断路判定部3k在这样的逻辑与处理S7的逻辑值成为“1”时，通过计时器对该状态的持续时间进行计时，从而判断该持续时间是否超过了第二评价时间(步骤S8)。该计时判断处理S8的逻辑值在上述持续时间超过了第二评价时间的情况下成为“1”。接着，断路判定部3k在计时判断处理S8的逻辑值成为“1”时，对DUTY设定部3h输出PWM信号的生成中止指示(步骤S9)。其结果，EWG控制部3停止EWG马达2的驱动。
[0083] 根据这样的本实施方式，对PWM信号的占空比(DUTY)以及驱动信号的驱动电流进一步结合驱动电路许可以及驱动电路异常来判定传输线W1的断路，因此能够更可靠且迅速地检测传输线W1的断路。从而，根据本实施方式，能够适当地进行EWG马达2的驱动。
[0084] 此外，根据本实施方式，由于使用排除了EWG马达2的反电动势的影响的实效驱动占空比，因此能够排除EWG马达2的工作状态下判定传输线W1的断路。因此，通过这种方法能够可靠且迅速地检测传输线W1的断路。
[0085] 另外，本发明并不限于上述实施方式，例如考虑如下的变形例。
[0086] (1)在上述实施方式中，将EWG阀1(废气旁通阀)作为控制对象阀，但本发明并不限于此。本发明可以适用于除发动机中的EWG阀1(废气旁通阀)以外的各种阀，也就是各种流量调节阀或开闭阀。
[0087] (2)在上述实施方式中，还进一步结合驱动电路许可以及驱动电路异常、即驱动电路3i的动作状态并据此判定了传输线W1的断路，但本发明并不限于此。例如，也可以仅基于PWM信号的占空比(DUTY)以及驱动信号的监控信号判定传输线W1的断路。此外，也可以对PWM信号的占空比(DUTY)以及驱动信号的监控信号进一步结合驱动电路许可或驱动电路异常中任意一种，据此判定传输线W1的断路。
[0088] (3)在上述实施方式中，为了进行更加可靠的传输线W1的断路判定，使用了实效驱动占空比，但本发明并不限于此。例如，也可以确定EWG马达2停止旋转的状态即没有发生反电动势的状态，在该状态下，使用从DUTY设定部3h输入的PWM信号的占空比(DUTY)，进行传输线W1的断路判定。
[0089] (4)在上述实施方式中，作为传动器采用了旋转马达，但本发明并不限于此。代替旋转马达，例如可以采用线性马达。
[0090] (5)在上述实施方式中，作为驱动电路3i而采用了具备驱动电流监控功能的马达驱动专用IC，但本发明并不限于此。也可以采用不具备驱动电流监控功能的马达驱动专用IC作为驱动电路3i，也可以通过另外设置的追加电路来实现驱动电流监控功能。
[0091] 标号说明
[0092] 1 EWG阀(阀)
[0093] 2 EWG马达(传动器)
[0094] 2a 提升传感器
[0095] 3 EWG控制部
[0096] 3a 滤波器部
[0097] 3b 控制量转换部
[0098] 3c 全闭学习处理部
[0099] 3d 校正部
[0100] 3e 最终提升量设定部
[0101] 3f 位置控制部
[0102] 3g 速度控制部
[0103] 3h DUTY设定部
[0104] 3i 驱动电路
[0105] 3j 电流电压转换部(断路检测部件)
[0106] 3k 断路判定部(断路检测部件)
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