專利名稱：對控制進(jìn)氣閥開啟和閉合的致動器進(jìn)行控制的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對控制進(jìn)氣閥開啟和閉合的致動器進(jìn)行控制的裝置和方法。更具體地，本發(fā)明涉及控制致動器的裝置和方法，以便進(jìn)氣閥根據(jù)引擎的運(yùn)行情況而開啟和閉合。本發(fā)明使得致動器結(jié)構(gòu)的簡化成為可能，從而降低與之相關(guān)的設(shè)計(jì)成本，并進(jìn)一步提高致動器的控制精度。
背景技術(shù)：
近年來，已做出多種努力來改善車輛引擎的功率和效率。這些努力包括通過調(diào)整進(jìn)氣歧管的形狀以及控制進(jìn)氣閥開啟和閉合的時序(timing)而提高進(jìn)氣效率。圖1示出安裝在進(jìn)氣歧管上以控制進(jìn)氣閥開啟和閉合的時序的致動器。如圖所示，該致動器包含固定至進(jìn)氣歧管的殼體100。該殼體容納:驅(qū)動馬達(dá)2，其具有位于驅(qū)動軸上的小齒輪24 ;二級齒輪部4，其包含多個齒輪部件并具有結(jié)合至殼體100內(nèi)部的軸；閥動裝置部6，與二級齒輪部4嚙合并具有作為中心軸的閥軸400 ；以及傳感器部8，安裝在閥動裝置部6的一部分中并配置成檢測閥軸400的旋轉(zhuǎn)角度。此處，傳感器部8安裝在殼體100內(nèi)部以對應(yīng)于磁體64，并使用霍爾元件82來進(jìn)行實(shí)施。具體地，當(dāng)閥動裝置部6中霍爾元件82與磁體64的磁場之間發(fā)生位移(displacement)后,控制單元計(jì)算該位移。根據(jù)計(jì)算出的位移,該控制單元確定是否驅(qū)動該驅(qū)動馬達(dá)2,如果驅(qū)動的話,確定將在哪個方向上驅(qū)動該驅(qū)動馬達(dá)2。然而，盡管這種致動器的多種組件例如旋轉(zhuǎn)磁體和傳感器產(chǎn)生增加分辨率(精度)的線性輸出，它們相當(dāng)昂貴。另一方面，雖然可以使用相對便宜的元件例如霍爾元件，得到的產(chǎn)品的分辨率可能變差。以上描述僅為幫助更好地理解本發(fā)明的背景，而并非意味著本發(fā)明落在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的相關(guān)技術(shù)的范圍內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，謹(jǐn)記存在于現(xiàn)有技術(shù)中的以上問題而做出本發(fā)明，且本發(fā)明的目的是提供用于對控制進(jìn)氣閥開啟和閉合的致動器進(jìn)行控制的裝置和方法，特別是根據(jù)引擎的運(yùn)行情況而控制進(jìn)氣閥開啟和閉合的時序。因而，本發(fā)明的裝置和方法可以優(yōu)化進(jìn)氣流。本發(fā)明的另一目的是提供用于對控制進(jìn)氣閥開啟和閉合的致動器進(jìn)行控制的裝置和方法，具體是通過控制進(jìn)氣閥開啟和閉合的程度。根據(jù)本發(fā)明，可使用在價格上具有競爭性的傳感部件來降低成本，并可提高致動器的控制精度。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，根據(jù)一個方面，本發(fā)明提供用于控制致動器的裝置，該致動器控制進(jìn)氣閥的開啟和閉合。該裝置可包含:輸入軸，連接到馬達(dá)并可在正向和反向上被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；輸出軸，設(shè)置成與輸入軸相配合地旋轉(zhuǎn)，并具有連接至進(jìn)氣閥的第一端，以使對于輸出軸的操縱可開啟和閉合進(jìn)氣閥；磁體單元，布置在輸出軸的第二端并可與輸出軸相配合地旋轉(zhuǎn)，該磁體單兀包含布置在在同心圓上的第一磁體和第二磁體，其中第一磁體布置成使不同磁極以90度角度交替布置，第二磁體布置成使不同磁極以預(yù)設(shè)角交替布置，希望以該預(yù)設(shè)角度控制旋轉(zhuǎn)角度；以及控制單元，布置在磁體單元的一部分上，并配置成使第一霍爾傳感器布置在在第一磁體的旋轉(zhuǎn)區(qū)域中從而檢測第一磁體隨磁體單元旋轉(zhuǎn)的極性變化，并配置成使第二霍爾傳感器和第三霍爾傳感器布置在第二磁體的旋轉(zhuǎn)區(qū)域中，從而檢測第二磁體隨磁體單元旋轉(zhuǎn)的極性變化，其中當(dāng)?shù)诙魻杺鞲衅骰虻谌魻杺鞲衅鞯钠渲兄晃挥诓煌艠O的分界線上時，另一個位于任意磁極的中央。優(yōu)選地，當(dāng)?shù)谝换魻杺鞲衅魑挥诘谝淮朋w的不同磁極之間的分界線上時，第二或第三霍爾傳感器的其中之一可位于第二磁體的不同磁極之間的分界線上。優(yōu)選地，第一磁體可僅安裝在當(dāng)磁體單元旋轉(zhuǎn)時第一磁體被第一霍爾傳感器檢測到的區(qū)域中。優(yōu)選地，第一磁體可安裝為單個磁體。優(yōu)選地，第二磁體可僅安裝在當(dāng)磁體單元旋轉(zhuǎn)時第二磁體被第二和第三霍爾傳感器檢測到的區(qū)域中。優(yōu)選地，第一磁體和第二磁體可以為橡膠磁體。優(yōu)選地，霍爾傳感器可以布置成在第一和第二磁體的磁場范圍內(nèi)與第一和第二磁體隔開預(yù)設(shè)距離。優(yōu)選地，輸入軸可設(shè)置有蝸桿，且輸出軸設(shè)置有形成其上的渦輪，以使渦輪在與蝸桿嚙合的同時旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，控制單元可將當(dāng)磁體單元旋轉(zhuǎn)時第一磁體的極性變化被第一霍爾傳感器檢測到的位置設(shè)定為絕對位置。優(yōu)選地，當(dāng)?shù)谝淮朋w的極性變化被第一霍爾傳感器檢測到時，控制單元可確定由第二和第三霍爾傳感器所檢測的第二磁體的相對極性變化，從而確定馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向。下文將討論本發(fā)明的其他方面和示例性實(shí)施方式。


本發(fā)明的以上和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)可結(jié)合附圖從以下詳細(xì)描述中更清楚地了解，其中:圖1是示出安裝在傳統(tǒng)進(jìn)氣歧管中的致動器的結(jié)構(gòu)的視圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于控制致動器的裝置的外部和內(nèi)部構(gòu)造的放大透視圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于控制致動器的裝置的截面?zhèn)纫晥D；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的磁體單元的形狀和霍爾傳感器的位置的視圖；和圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的當(dāng)磁體單元旋轉(zhuǎn)時波形信號隨霍爾傳感器的感測而變化的視圖。應(yīng)該理解的是，附圖沒有必要成比例，而是呈現(xiàn)說明本發(fā)明基本原理的多種優(yōu)選特征的略微簡化的表現(xiàn)。在此公開的本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)特征，包括，例如，具體尺寸、取向、位置和形狀，將部分地由特定意向的應(yīng)用和使用環(huán)境來確定。在附圖中，參照數(shù)字在幾張圖中通篇指代本發(fā)明的相同或等同部件。
具體實(shí)施例方式在下面的詳細(xì)描述中，僅有本發(fā)明的某些示例性實(shí)施方式被簡單地通過示例的方式而示出和描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識到，所描述的實(shí)施方式可以以多種不同方式進(jìn)行改變而不偏離本發(fā)明的精神或范圍。因此，附圖和說明書在本質(zhì)上應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是示例性的而非限制性的。在整個說明書中，相似的參照數(shù)字指示相似的元件。本文中使用的術(shù)語僅為描述具體實(shí)施方式
的目的而不意在限制本發(fā)明。如本文中所用的單數(shù)形式“一個”和“該”也意在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地表明其他意思。應(yīng)進(jìn)一步理解，除非有明確地描述為相反意思，單詞“包括(comprise)”以及其變體如“包含(comprises、comprising)”表明所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在,但是不排除一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其群組的存在或增加。此夕卜，如說明書中描述的術(shù)語器”、裝置”和“模塊”是指用來處理至少一個功能和操作的單元，且可通過硬件或軟件和其組合來實(shí)現(xiàn)。本文中所用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)列舉項(xiàng)的任何及所有組合。應(yīng)理解，本文使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語包括通常的機(jī)動車，例如，包括多功能運(yùn)動車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商務(wù)車的客車，包括各種船只和船舶的水運(yùn)工具，飛行器等等，并且包括混合動力車、電動車、插入式混合電動車、氫動力車和其它代用燃料車(例如，來源于石油以外的資源的燃料)。如本文所提到的，混合動力車是具有兩種或多種動力源的車輛，例如，具有汽油動力和電動力的車輛。下文將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。如圖2飛所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于對控制進(jìn)氣閥開啟和閉合的致動器進(jìn)行控制的裝置包含輸入軸10、輸出軸20、磁體單元30和控制單元40。輸入軸10連接到馬達(dá)11并可在正向或反向上被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。輸出軸20被配置成與輸入軸10相配合地旋轉(zhuǎn)，并設(shè)置有連接到進(jìn)氣閥21的一個端以使對輸出軸20的操作可開啟和關(guān)閉進(jìn)氣閥21。磁體單元30設(shè)置在輸出軸20的另一端上，且被配置成與輸出軸20相配合地旋轉(zhuǎn)。如圖所示，磁體單元30具有設(shè)置在同心圓上的第一磁體31和第二磁體32。具體地，第一磁體31被布置成使不同磁極以90°角交替設(shè)置，且第二磁體32布置成使不同磁極以預(yù)設(shè)角度交替設(shè)置，希望以該角度控制旋轉(zhuǎn)角度?？刂茊卧?0設(shè)置在磁體單元30的一部分上，且被配置成使安裝在第一磁體31的旋轉(zhuǎn)區(qū)域中的第一霍爾傳感器41檢測第一磁體31隨磁體單元30旋轉(zhuǎn)的極性變化，并且被配置成使安裝在第二磁體32的旋轉(zhuǎn)區(qū)域中的第二霍爾傳感器42和第三霍爾傳感器43檢測第二磁體32隨磁體單元30旋轉(zhuǎn)的極性變化。在這種情況下，當(dāng)?shù)诙魻杺鞲衅?2或第三霍爾傳感器43中的一個位于不同磁極之間的分界線時，另一個位于任意磁極的中央。具體地，輸入軸10結(jié)合至馬達(dá)11，且與馬達(dá)11相配合地旋轉(zhuǎn)。主動齒輪12的軸結(jié)合至馬達(dá)11的端部，且從動齒輪13被布置成在與主動齒輪12嚙合的同時旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，蝸桿15可沿著從動齒輪13的軸向而形成在從動齒輪13上。此外，輸出軸20被配置成將從輸入軸10接收到的馬達(dá)11的驅(qū)動力傳送至進(jìn)氣閥
21。輸出軸20結(jié)合至用于開啟或閉合進(jìn)氣閥21的節(jié)流閥片(未示出)，且被配置成根據(jù)輸出軸20的旋轉(zhuǎn)來控制進(jìn)氣閥21的開啟和閉合。在這種情況下，渦輪25在輸出軸20上形成并被配置成能夠在與蝸桿15嚙合的同時旋轉(zhuǎn)。渦輪25可形成扇形，從而其旋轉(zhuǎn)角被限制在90°。此外，磁體單元30被固定安裝在輸出軸20的頂部上，并配置成使第一磁體31布置在環(huán)繞輸出軸20的同心圓的內(nèi)圓上，且第二磁體32安裝在其外圓上。根據(jù)實(shí)施方式，第一磁體31可磁化為四個磁極，且可被配置成對閥門在90°角的開啟和閉合的操作進(jìn)行檢測和控制。第二磁體32可磁化為60個磁極，且可配置成以作為最小單位的3° (360° /60個磁極/2=3° )角來檢測和控制閥門。當(dāng)然，可以將第一和/或第二磁體31、32磁化成比上述更多或更少的磁極?？刂茊卧?0可以是印刷電路板(PCB)，且可被配置成提供第一霍爾傳感器41、第二霍爾傳感器42和第三霍爾傳感器43。關(guān)于第二和第三霍爾傳感器42和43的安裝位置，如果滿足當(dāng)?shù)诙魻杺鞲衅?2或第三霍爾傳感器43中的一個位于不同磁極之間的分界線上時另一個位于任意磁極的中央的條件，那么第二和第三霍爾傳感器42和43可自由地安裝在第二磁極32的區(qū)域內(nèi)。具體地，如附圖(圖4)所示，當(dāng)?shù)诙魻杺鞲衅?2位于第二磁體32的N (北)與S(南)極之間的分界線時，那么第三霍爾傳感器43布置在第二磁體32的N極或S極的中央。因此，所描述的輸入軸10、輸出軸20、磁體單元30和控制單元40安裝在外殼I內(nèi)從而形成致動器。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，當(dāng)?shù)谝换魻杺鞲衅?1位于第一磁體31的不同磁極之間的分界線上時，第二霍爾傳感器42和第三霍爾傳感器43中的任意一個可設(shè)置成位于第二磁體32的不同磁極之間的分界線上。具體地，如附圖(圖4)所示，當(dāng)?shù)谝换魻杺鞲衅?1位于第一磁體31的N極與S極之間的分界線上時，第二霍爾傳感器42位于第二磁體32的N極與S極之間的分界線上。在這種情況下，如上所述，第三霍爾傳感器43設(shè)置成位于第二磁體32的N極或S極的中央。以這種結(jié)構(gòu)，第一霍爾傳感器41所檢測到的信號的波形根據(jù)第一磁體31的極性變化而由高信號轉(zhuǎn)變?yōu)榈托盘柣蛴傻托盘栟D(zhuǎn)變?yōu)楦咝盘?。同時，由第二霍爾傳感器42所檢測到的信號的波形以方波信號的形式產(chǎn)生，其方波的電平(level)根據(jù)第二磁體32的極性變化而變?yōu)楦咝盘柡偷托盘?。該現(xiàn)象的發(fā)生是因?yàn)闄z測第二磁體32的第二霍爾傳感器42也位于第二磁體32極性變化的分界線上。因此，相對于第一磁體31極性變化的絕對位置，根據(jù)由第二霍爾傳感器42感受和檢測到的第二磁體32的波形信號，可更精確地檢測和控制磁體單元30的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)速度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，第一磁體31可以僅被設(shè)置在當(dāng)磁體單元30旋轉(zhuǎn)時第一磁體31被第一霍爾傳感器41檢測到的區(qū)域中。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，第一磁體31可安裝為單個元件。
換言之，可限制輸出軸20的旋轉(zhuǎn)角度來滿足(suit)進(jìn)氣閥21的節(jié)流閥片的旋轉(zhuǎn)角度。由于固定在輸出軸20上的磁體單元30也僅在預(yù)設(shè)的旋轉(zhuǎn)角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，第一磁體31可安裝在第一霍爾傳感器41檢測到第一磁體31的旋轉(zhuǎn)角度內(nèi)，且不必安裝在第一霍爾傳感器41不進(jìn)行檢測的旋轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)。具體地，根據(jù)所描述的實(shí)施方式，第一磁體31測量并設(shè)定輸出軸20的絕對位置。如果僅有由90°角磁極所組成的單個第一磁體31安裝在第一霍爾傳感器41檢測到第一磁體31的區(qū)域中，那么在第一磁體31的端部產(chǎn)生波形大小變化的脈沖信號。具體地，脈沖信號產(chǎn)生在感測(sensing)開始或結(jié)束的部分，因而能夠使用單個第一磁體31來設(shè)定輸出軸20的絕對位置。因此，可以最小化/簡化第一磁體31的結(jié)構(gòu)，從而能夠降低這樣形成的產(chǎn)品的成
本和重量。此外，根據(jù)本發(fā)明，第二磁體32可以僅安裝在當(dāng)磁體單元30旋轉(zhuǎn)時第二磁體32被第二霍爾傳感器42與第三霍爾傳感器43檢測到的區(qū)域中。具體地，如上所述，可限制輸出軸20的旋轉(zhuǎn)角度從而滿足進(jìn)氣閥21的節(jié)流閥片的旋轉(zhuǎn)角度。在這種情況下，由于固定在輸出軸20上的磁體單元30也僅在預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，第二磁體32可安裝在第二霍爾傳感器42和第三霍爾傳感器43檢測到第二磁體32的旋轉(zhuǎn)角度內(nèi)。因而，第二磁體32不必安裝在第二霍爾傳感器42和第三霍爾傳感器43不檢測第二磁體32的旋轉(zhuǎn)區(qū)域中。因此，第二磁體32的結(jié)構(gòu)也可最小化/簡化，因而進(jìn)一步降低這樣形成的產(chǎn)品的
成本和重量。根據(jù)本發(fā)明的多種實(shí)施方式，第一磁體31和第二磁體32中的每一個都可為橡膠磁體。具體地，被第一霍爾傳感器41、第二霍爾傳感器42和第三霍爾傳感器43檢測到的第一磁體31和第二磁體32可以是具有價格競爭性的橡膠磁體。如此，可進(jìn)一步降低形成的產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，霍爾傳感器可安裝成，在第一磁體31和第二磁體32的磁場范圍內(nèi)與第一磁體31和第二磁體32相隔預(yù)設(shè)距離“d”。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，蝸桿15可設(shè)置在輸入軸10上，且渦輪25可在輸出軸20上，從而蝸輪25旋轉(zhuǎn)并同時與蝸桿15嚙合。具體地，蝸桿15和蝸輪25可以以蝸輪副(worm gear)的形式在輸入軸10和輸出軸20上彼此嚙合，因此使得能夠通過驅(qū)動馬達(dá)11實(shí)現(xiàn)輸出軸20的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。此外，這樣的布置可同時抑制馬達(dá)11在反向上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。在本發(fā)明中，控制單元40可在磁體單元30旋轉(zhuǎn)時，將第一磁體31的極性變化被第一霍爾傳感器41檢測到的位置設(shè)定到絕對位置。具體地，通過以90°的扇形形成第一磁體31的各個磁極，在閥門以90°角開啟或閉合的過程中，第一磁體31的極性變化必定被第一霍爾傳感器41檢測到。在這種情況下，在檢測到極性變化的時間點(diǎn)的位置可設(shè)置為絕對位置，以便控制閥門開啟和閉合的程度。在本發(fā)明中，當(dāng)?shù)谝淮朋w31的極性變化被第一霍爾傳感器41檢測到時，控制單元40可確定被第二霍爾傳感器42和第三霍爾傳感器43檢測到的第二磁體32的相對極性的變化。如此，可檢測到并確定馬達(dá)11的旋轉(zhuǎn)方向。
下文將參考圖2和圖3進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的操作和效果。當(dāng)控制單元40使用對應(yīng)于引擎目標(biāo)性能的閥門開啟/閉合控制值作為信號時，使用脈寬調(diào)制(PWM)控制模式來以正向或反向驅(qū)動馬達(dá)11。這樣，隨著輸入軸10通過馬達(dá)11的驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)，輸出軸20也與輸入軸10相配合地旋轉(zhuǎn)。由于固定到輸出軸20上的磁體單元30和閥門的節(jié)流閥片彼此相配合地旋轉(zhuǎn)，流入進(jìn)氣閥21的空氣量被控制。在這種情況下，當(dāng)磁體單元30配合輸出軸20而旋轉(zhuǎn)時，安裝在磁體單元30中的第一磁體31和第二磁體32的極性變化被第一霍爾傳感器41、第二霍爾傳感器42和第三霍爾傳感器43檢測到。因此，通過檢測輸出軸20的旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)方向和絕對位置可控制進(jìn)氣閥21的開啟/閉合值。S卩，將參考圖4和圖5做出詳細(xì)描述。當(dāng)磁體單元30處在第一霍爾傳感器41位于第一磁體31的N與S極之間分界線上(該位置成為絕對位置)的狀態(tài)下而逆時針旋轉(zhuǎn)時，第一磁體31也逆時針旋轉(zhuǎn)。通過旋轉(zhuǎn)的方式，第一磁體31的S極接近第一霍爾傳感器41，波形信號做出從高信號到低信號的轉(zhuǎn)變。此外，于此同時，第二磁體32也逆時針旋轉(zhuǎn)。隨著第二磁體32的N極接近位于第二磁體32的N與S極之間的分界線上的第二霍爾傳感器42時，波形信號做出從低信號到高信號的轉(zhuǎn)變。當(dāng)磁性再次從N極變到S極時，波形信號做出從高信號到低信號的轉(zhuǎn)變。此外，在位于第二磁體32的S極中央的第三霍爾傳感器43的位置上，隨著第二磁體32的S極的位置移動向N極，波形信號做出從低信號到高信號的轉(zhuǎn)變。當(dāng)?shù)诙朋w32的極性再次從N極變到S極，波形信號做出從高信號到低信號的轉(zhuǎn)變。具體地，根據(jù)被第一霍爾傳感器41檢測到的絕對位置，確定第二霍爾傳感器42和第三霍爾傳感器43所檢測到的信號是高信號還是低信號，從而使得方向能夠被確定。如上所述，本發(fā)明使用第一霍爾傳感器41設(shè)置絕對位置，并通過確定在絕對位置時由第二霍爾傳感器42和第三霍爾傳感器43檢測到的相對波形信號來控制旋轉(zhuǎn)方向。如此，可以根據(jù)引擎的運(yùn)行情況來控制進(jìn)氣閥21的開啟和閉合時序，并可因此優(yōu)化進(jìn)氣流。
此外，在本發(fā)明中，第一磁體31和第二磁體32可提供為具有價格競爭力且配置成被第一霍爾傳感器41、第二霍爾傳感器42和第三霍爾傳感器43檢測和控制的橡膠磁體，因而降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本并同時改善致動器的控制精度。如上所述，本發(fā)明可有利地使用第一霍爾傳感器來設(shè)置絕對位置，且可通過確定在絕對位置時由第二霍爾傳感器和第三霍爾傳感器檢測到的相對波形信號來控制旋轉(zhuǎn)方向。如此，可根據(jù)引擎的運(yùn)行情況來控制進(jìn)氣閥的開啟和閉合時序，且可優(yōu)化進(jìn)氣流。其他的優(yōu)勢是，因?yàn)榈谝淮朋w和第二磁體可以是具有價格競爭力且可被第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器和第三霍爾傳感器檢測和控制的橡膠磁體，可降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本并同時改善致動器的控制精度。盡管上述示例性實(shí)施方式描述為使用單個控制單元，但應(yīng)當(dāng)理解，上述裝置也可由多個控制器或單元進(jìn)行控制。此外，可進(jìn)一步結(jié)合本發(fā)明使用控制邏輯，并可表現(xiàn)為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的非暫時性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包含被處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的例子包括，但其不限于，ROM、RAM、光盤(CD) -ROM、磁帶、軟盤、閃存、智能卡和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也可分布在結(jié)合網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，以便以分布方式例如通過遠(yuǎn)程信息服務(wù)器或控制器局域網(wǎng)(CAN)來存儲和執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。盡管已經(jīng)為說明的目的而公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以做出多種修改、添加和替換可不偏離在所附權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明的范圍和精神。
權(quán)利要求
1.一種用于對控制進(jìn)氣閥開啟和閉合的致動器進(jìn)行控制的設(shè)備，其包含: 輸入軸，連接到馬達(dá)并能夠在正向和反向上旋轉(zhuǎn)； 輸出軸，被配置成能夠與所述輸入軸相配合地旋轉(zhuǎn)，并具有連接到進(jìn)氣閥的第一端，從而所述輸出軸的操作能夠開啟和閉合所述進(jìn)氣閥； 磁體單元，設(shè)置在所述輸出軸的第二端，并被配置成能夠與所述輸出軸相配合地旋轉(zhuǎn)，所述磁體單元包含設(shè)置在同心圓上的第一磁體和第二磁體，其中所述第一磁體被配置成使不同磁極以90°角交替布置，且所述第二磁體被配置成使不同磁極以預(yù)設(shè)的角度交替布置，期望以所述預(yù)設(shè)角度來控制旋轉(zhuǎn)角度；以及 控制單元，設(shè)置在所述磁體單元的一部分上，且被配置成使第一霍爾傳感器設(shè)置在所述第一磁體的旋轉(zhuǎn)區(qū)域中以檢測所述第一磁體隨所述磁體單元旋轉(zhuǎn)時的極性變化，并被配置成使第二霍爾傳感器和第三霍爾傳感器設(shè)置在所述第二磁體的旋轉(zhuǎn)區(qū)域中以檢測所述第二磁體隨所述磁體單元旋轉(zhuǎn)時的極性變化，其中當(dāng)所述第二霍爾傳感器或所述第三霍爾傳感器中的一個位于不同磁極之間的分界線上時，另一個位于任意磁極的中央。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中， 當(dāng)所述第一霍爾傳感器位于所述第一磁體的不同磁極之間的分界線上時，所述第二或所述第三霍爾傳感器位于所述第二磁體的不同磁極之間的分界線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中， 所述第一磁體僅設(shè)置在當(dāng)所述磁體單元旋轉(zhuǎn)時所述第一磁體被所述第一霍爾傳感器檢測到的區(qū)域中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中， 所述第一磁體設(shè)置為單個磁體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中， 所述第二磁體僅設(shè)置在當(dāng)所述磁體單元旋轉(zhuǎn)時所述第二磁體被所述第二和所述第三霍爾傳感器檢測到的區(qū)域中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中， 所述第一磁體和所述第二磁體是橡膠磁體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中， 所述霍爾傳感器被配置成，在所述第一和所述第二磁體的磁場范圍內(nèi)與所述第一和所述第二磁體隔開預(yù)設(shè)距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中， 所述輸入軸設(shè)置有蝸桿，且所述輸出軸設(shè)置有渦輪，所述蝸桿和所述蝸輪被配置成使所述渦輪在與所述蝸桿嚙合的同時旋轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中， 所述控制單元被配置成，將在所述磁體單元旋轉(zhuǎn)時所述第一磁體的極性變化被所述第一霍爾傳感器檢測到的位置作為絕對位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中， 所述控制單元被配置成，當(dāng)所述第一磁體的極性變化被所述第一霍爾傳感器檢測到時，確定由所述第二霍爾傳感器和所述第三霍爾傳感器所檢測到的所述第二磁體的相對極性變化，從而確定所述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于對控制進(jìn)氣閥開啟和閉合的致動器進(jìn)行控制的裝置。該裝置包含連接至馬達(dá)的輸入軸；與輸入軸相配合地旋轉(zhuǎn)的輸出軸；包含設(shè)置在同心圓上的第一磁體和第二磁體的磁體單元，其中第一磁體被設(shè)置成使不同磁極以90°角交替布置，且第二磁體被設(shè)置成使不同磁極以預(yù)設(shè)角度交替布置；以及控制單元，其中第一霍爾傳感器布置在第一磁體的旋轉(zhuǎn)區(qū)域中從而檢測第一磁體的極性變化，且第二霍爾傳感器和第三霍爾傳感器布置在第二磁體的旋轉(zhuǎn)區(qū)域中從而檢測第二磁體的極性變化。
文檔編號F02D9/10GK103161582SQ201210277889
公開日2013年6月19日 申請日期2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者白尚哲, 樸民用, 金鎬成, 金振圭, 韓炳國, 孫炳旭, 金炅源 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社, 大星電機(jī)株式會社, 理韓株式會社