閥控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種閥控制裝置，其包括凸輪全閉止動件（33），所述凸輪全閉止動件限定作為凸輪（3）可旋轉(zhuǎn)范圍極限位置的凸輪全閉位置（P0）。傳感器元件（5）輸出與凸輪的旋轉(zhuǎn)角度相對應(yīng)的信號。信號處理器（6）將來自傳感器元件的信號輸出轉(zhuǎn)變?yōu)閭鞲衅鬏敵?。存儲部件?）存儲以預(yù)設(shè)形式表示凸輪的旋轉(zhuǎn)角度和信號處理器的傳感器輸出之間的對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)圖，傳感器輸出特性在多個點處相對于凸輪的旋轉(zhuǎn)角度可調(diào)。在凸輪全閉時存儲部件將信號處理器的傳感器輸出存儲為凸輪全閉位置。
【專利說明】閥控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種閥控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]JP-2009-534007A (W02007/117473, US2009/0235766)描述一種包括閥驅(qū)動單元
和旋轉(zhuǎn)角度檢測器的閥控制裝置。閥驅(qū)動單元啟動提升閥的閥桿(軸桿)以沿軸向方向(行程方向)往復(fù)運(yùn)動，以便調(diào)節(jié)排氣的流速。旋轉(zhuǎn)角度檢測器通過測量輸出齒輪的旋轉(zhuǎn)角度檢測閥的實際開度。閥控制裝置控制馬達(dá)，以使得通過旋轉(zhuǎn)角度檢測器檢測到的閥的實際開度被控制為等于目標(biāo)值。
[0003]閥驅(qū)動單元包括以馬達(dá)作為動力源的致動器、通過兩級使馬達(dá)旋轉(zhuǎn)減緩的減速機(jī)構(gòu)、和彈簧，該彈簧產(chǎn)生偏壓提升閥以便從閥打開位置返回至全閉位置的彈性動力。
[0004]除輸出齒輪之外，減速機(jī)構(gòu)還具有小齒輪和中間齒輪。小齒輪固定在馬達(dá)的輸出軸上。中間齒輪通過與小齒輪嚙合而旋轉(zhuǎn)。輸出齒輪通過與中間齒輪嚙合而旋轉(zhuǎn)。輸出齒輪繞配置在致動器外殼上的輸出齒輪軸旋轉(zhuǎn)。此外，輸出齒輪一體地具有凸輪槽，該凸輪槽將致動器的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)殚y桿的直線運(yùn)動。凸輪槽具有與提升閥的運(yùn)行模式相對應(yīng)的槽形狀。
[0005]輸出齒輪的凸輪槽與通過插入凸輪槽中的銷接附到閥桿輸入單元的軸承耦合。此外，提升閥與閥桿的輸出單元結(jié)合。此外，凸輪槽具有凸輪全閉止動件，當(dāng)輸出齒輪旋轉(zhuǎn)超出提升閥的全閉位置時，該凸輪全閉止動件通過在凸輪全閉位置與軸承碰撞而規(guī)制輸出齒輪的旋轉(zhuǎn)。
[0006]在閥控制裝置中，輸出齒輪和凸輪槽通過馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)。這樣，軸承、銷、閥桿和提升閥被移動以沿閥桿的軸向方向往復(fù)運(yùn)動，從而使得提升閥坐靠在限定閥全閉位置的閥座上或從該閥座提升。
[0007]此外，旋轉(zhuǎn)角度檢測器具有旋轉(zhuǎn)角度傳感器，該旋轉(zhuǎn)角度傳感器將與輸出齒輪的旋轉(zhuǎn)角度相對應(yīng)的傳感器信號作為凸輪旋轉(zhuǎn)角度向電子控制單元輸出。如圖8所示，傳感器輸出(電壓)特性通過閥全開位置J2和閥全閉位置Jl (流速為零)的兩個點相對于凸輪旋轉(zhuǎn)角度設(shè)定。
[0008]S卩，在如圖8的下方圖表所示的特性線中(即，相對于凸輪旋轉(zhuǎn)角度的傳感器輸出特性線)，在提升閥全閉時，傳感器輸出被寫在閥全閉位置J1，并且在提升閥全開時，傳感器輸出被寫在閥全開位置J2。
[0009]然而，由于尺寸R0，因此凸輪全閉位置相對于閥全閉位置而言不清楚(各EGR控制閥之間彼此不同)。因此，當(dāng)提升閥坐靠在閥座上以便被保持在閥全閉位置時，即當(dāng)提升閥被控制而全閉時，傳感器輸出(電壓)可以相對于凸輪全閉位置變化。
[0010]由此原因，當(dāng)提升閥被控制以從閥打開位置到閥全閉位置時，提升閥可能過度沖擊目標(biāo)位置。這時，軸承可能接觸到凸輪全閉止動件。在這種情況下，閥驅(qū)動單元(諸如齒輪、凸輪和馬達(dá))可能變形或損壞，以使得耐久性可能下降。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0011 ] 本發(fā)明的目的是提供一種具有高耐久性的閥控制裝置。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的示例，閥控制裝置包括閥單元、凸輪、致動器、凸輪全閉止動件、傳感器元件、信號處理器和存儲部件。閥單元打開和關(guān)閉流路。凸輪具有槽形狀以便與閥單元的運(yùn)行模式相對應(yīng)。致動器驅(qū)動凸輪的旋轉(zhuǎn)軸。凸輪全閉止動件限定凸輪的全閉位置，即凸輪可旋轉(zhuǎn)范圍的極限位置。傳感器元件輸出與凸輪的旋轉(zhuǎn)角度相對應(yīng)的信號。信號處理器將來自傳感器元件的信號輸出轉(zhuǎn)變?yōu)閭鞲衅鬏敵?。存儲部件存儲以預(yù)設(shè)形式表示凸輪的旋轉(zhuǎn)角度和信號處理器的傳感器輸出之間的相對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)圖，傳感器輸出特性在多個點處相對于凸輪的旋轉(zhuǎn)角度可調(diào)。當(dāng)閥單元全開時，存儲部件將信號處理器的傳感器輸出存儲為閥全開位置。當(dāng)閥單元全閉時，存儲部件將信號處理器的傳感器輸出存儲為閥全閉位置。當(dāng)凸輪全閉時，存儲部件將信號處理器的傳感器輸出存儲為凸輪全閉位置。
[0013]因此，能夠改進(jìn)閥控制裝置的耐久性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]本發(fā)明的以上和其它目的、特征和優(yōu)點將通過以下詳細(xì)描述并結(jié)合附圖而變得更加顯而易見。在附圖中:
[0015]圖1是展示根據(jù)第一實施例的閥控制裝置的電路的示意性框圖；
[0016]圖2是展示第一實施例的閥控制裝置的示意性剖視圖；
[0017]圖3是沿圖2中的方向III展示第一實施例的閥控制裝置的示意性側(cè)視圖；
[0018]圖4是沿圖2中的方向IV展示第一實施例的閥控制裝置的示意性俯視圖；
[0019]圖5是展示相對于第一實施例的閥控制裝置中的凸輪旋轉(zhuǎn)角度的閥行程和傳感器輸出的解釋圖；
[0020]圖6是展示相對于根據(jù)第二實施例的閥控制裝置中的凸輪旋轉(zhuǎn)角度的閥行程和傳感器輸出的解釋圖；
[0021]圖7是展示相對于第三實施例的閥控制裝置中的傳感器輸出的閥行程和閥行程速度的解釋圖；
[0022]圖8是展示相對于現(xiàn)有技術(shù)的閥控制裝置中的凸輪旋轉(zhuǎn)角度的閥行程和傳感器輸出的解釋圖；
[0023]圖9是展示相對于現(xiàn)有技術(shù)的閥控制裝置中的凸輪旋轉(zhuǎn)角度的閥行程和傳感器輸出的解釋圖；并且
[0024]圖10是展示相對于現(xiàn)有技術(shù)的閥控制裝置中的傳感器輸出的閥行程和閥行程速度的解釋圖。
【具體實施方式】
[0025]本發(fā)明的實施例將在下文中參照附圖描述。在實施例中，與前述實施例中描述的主體對應(yīng)的部件可以分配同一附圖標(biāo)記，并且可以省略對該部件的多余說明。當(dāng)構(gòu)造的僅一部分在實施例中被描述時，另一前述實施例可以被應(yīng)用到構(gòu)造的其它部分。即使沒有明確地描述各部分能夠結(jié)合，各部分也可以結(jié)合。即使沒有明確地描述各實施例能夠結(jié)合，各實施例可以部分地結(jié)合，只要結(jié)合不產(chǎn)生損害。
[0026](第一實施例)
[0027]根據(jù)第一實施例的排氣再循環(huán)(EGR)控制閥將參照作為閥控制裝置示例的圖1至5描述。
[0028]用于車輛的內(nèi)燃機(jī)具有EGR系統(tǒng)，該EGR系統(tǒng)將排氣作為EGR氣體從排氣管再循環(huán)回到進(jìn)氣管。EGR系統(tǒng)具有EGR氣體管道，該EGR氣體管道將EGR氣體從排氣歧管或流路向進(jìn)氣歧管或流路回流。EGR氣體流路被限定在EGR氣體管道中，并且EGR氣體從排氣流路經(jīng)過EGR氣體流路流入進(jìn)氣流路。
[0029]EGR控制閥安裝在EGR氣體管道中，并且通過打開或關(guān)閉如圖2所示的提升閥I控制流經(jīng)EGR氣體流路的EGR氣體的流速。
[0030]EGR系統(tǒng)被用作打開和關(guān)閉提升閥I的EGR閥控制裝置(用于內(nèi)燃機(jī)的EGR控制裝置)。提升閥I是EGR控制閥的主體，并且基于內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行狀況被控制。EGR閥控制裝置具有旋轉(zhuǎn)角度檢測器，該旋轉(zhuǎn)角度檢測器檢測板狀凸輪3的旋轉(zhuǎn)角度，該板狀凸輪打開和關(guān)閉與提升閥I的閥軸相對應(yīng)的閥桿2。提升閥I和閥桿2可以被稱為閥單元。
[0031]如圖1所示，旋轉(zhuǎn)角度檢測器具有用于內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度傳感器4和電子控制單元(ECU) 10。ECUlO基于旋轉(zhuǎn)角度傳感器4的傳感器輸出檢測提升閥I的行程量、或板狀凸輪3的旋轉(zhuǎn)角度。能夠在多個點處相對于板狀凸輪3的旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)傳感器輸出特性。提升閥I的行程量可以表示閥行程或流速。板狀凸輪3的旋轉(zhuǎn)角度可以被稱為凸輪旋轉(zhuǎn)角度。
[0032]旋轉(zhuǎn)角度傳感器4具有集成電路6和微電腦7。集成電路6將來自霍爾器件5的信號輸出轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)的傳感器輸出。微電腦7具有存儲器(諸如EEPR0M)，該存儲器存儲以預(yù)設(shè)形式表示凸輪旋轉(zhuǎn)角度和集成電路6的傳感器輸出之間的對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)圖和獲得傳感器輸出特性所必需的初始數(shù)據(jù)。旋轉(zhuǎn)角度檢測器的細(xì)節(jié)將稍后描述。
[0033]EGR控制閥具有閥驅(qū)動單元和閥體12。閥驅(qū)動單元使提升閥I的閥桿2沿軸向方向往復(fù)運(yùn)動，該提升閥打開和關(guān)閉EGR氣體流路。如圖2所示，閥體12沿軸向方向通過軸承11可滑動地支撐閥桿2。
[0034]閥驅(qū)動單元具有致動器、轉(zhuǎn)換器、外殼18、全開止動件19、和旋轉(zhuǎn)角度傳感器4。致動器具有產(chǎn)生驅(qū)動提升閥I的旋轉(zhuǎn)動力的馬達(dá)M，和通過小齒輪15、中間齒輪16、和輸出齒輪17構(gòu)成的減速機(jī)構(gòu)。減速機(jī)構(gòu)通過兩級減緩馬達(dá)M的馬達(dá)軸13的旋轉(zhuǎn)，并且向輸出齒輪軸14傳遞旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)換器具有固定到輸出齒輪軸14的板狀凸輪3，并且將致動器旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為閥桿2的直線運(yùn)動。外殼18可以與容置致動器的致動器殼體相對應(yīng)。全開止動件19在全開位置規(guī)制提升閥I。全開位置可以是板狀凸輪3的可旋轉(zhuǎn)范圍中的全開側(cè)極限位置。旋轉(zhuǎn)角度傳感器4檢測板狀凸輪3的旋轉(zhuǎn)角度。
[0035]提升閥I具有與主體和閥桿2相對應(yīng)的筒狀凸緣。筒狀凸緣坐靠在閥體12的閥座21上或與該閥座分離，以便關(guān)閉或打開與EGR氣體流路相對應(yīng)的流路22。閥桿2以與板狀凸輪3的凸輪槽23的旋轉(zhuǎn)位移連動的方式沿軸向方向往復(fù)運(yùn)動。
[0036]如圖2和3所示，當(dāng)閥桿2的接合部件(如圖3所示的球軸承24、樞轉(zhuǎn)銷25、和彈簧26)安置在板狀凸輪3的凸輪槽23沿凸輪槽23縱向方向的第一端側(cè)時，提升閥I安置在全閉位置。相反，當(dāng)閥桿2的接合部件安置在凸輪槽23沿凸輪槽23縱向方向的第二端側(cè)時，提升閥I安置在全開位置。
[0037]閥桿2沿軸向方向延伸，并且與提升閥I和包括板狀凸輪3的轉(zhuǎn)換器耦合。
[0038]閥桿2沿軸向方向的第一端部具有輸入單元，致動器的動力從板狀凸輪3向該輸入單元傳遞。閥桿2沿軸向方向的第二端部具有輸出單元，該輸出單元向提升閥I輸出致動器的動力。
[0039]如圖2所示，閥桿2的輸入單元具有相對彼此分離的兩個相對部(即，第一分支和第二分支)。兩個相對部通過狹縫27彼此相對，并且板狀凸輪3的輸出單元插入狹縫27。
[0040]閥桿2的輸入單元的兩個相對部中的每個具有第一裝配孔和第二裝配孔。兩個樞轉(zhuǎn)銷25裝備到各自的裝配孔中，以便沿樞轉(zhuǎn)銷25軸向方向貫穿。
[0041]如圖3所示，板狀凸輪3具有圓形輸入單元，該圓形輸入單元沿圓周方向圍繞輸出齒輪軸14的周邊。方形裝配孔限定在板狀凸輪3的輸入單元中。從而，板狀凸輪3固定在輸出齒輪軸14上且不相對于輸出齒輪軸14旋轉(zhuǎn)。
[0042]板狀凸輪3的輸入單元布置在輸出齒輪軸14的環(huán)形階梯面和如圖2所示的金屬套環(huán)28的環(huán)形端面之間，并且在這種狀態(tài)下固定在輸出齒輪軸14的中間直徑部上。如圖2所示，板狀凸輪3的輸入單元以等于金屬套環(huán)28的軸向長度的預(yù)設(shè)距離相對于輸出齒輪17分離。
[0043]如圖3所示，板狀凸輪3具有扇形輸出單元，該扇形輸出單元部分地圍繞輸入單元的外周。輸出單元的外直徑大致等于輸出齒輪17的最大外直徑部。此外，輸出部的凸輪槽(凸輪溝槽)23具有提升閥I的打開和關(guān)閉運(yùn)行模式相對應(yīng)的彎曲形狀。凸輪槽23沿厚度方向貫穿板狀凸輪3。打開和關(guān)閉運(yùn)行模式可以與相對于板狀凸輪3旋轉(zhuǎn)角度的提升閥I提升量相對應(yīng)。
[0044]板狀凸輪3的輸入單元具有裝配孔(諸如方孔)用于恰當(dāng)?shù)毓潭ǖ綔p速機(jī)構(gòu)的輸出齒輪軸14的周邊，獨立于輸出齒輪17。此外，板狀凸輪3的輸出單元具有凸輪槽23用于與閥桿2的接合部件接合。
[0045]凸輪槽23是沿旋轉(zhuǎn)方向從板狀凸輪3的第一端側(cè)到第二端側(cè)以預(yù)設(shè)曲率半徑延伸的引導(dǎo)溝槽。第一端側(cè)可以是與提升閥I的閥全閉位置相對應(yīng)的凸輪全閉側(cè)。第二端側(cè)可以是與提升閥I的閥全開位置相對應(yīng)的凸輪全開側(cè)。
[0046]在此，板狀凸輪3的旋轉(zhuǎn)角度和凸輪槽23的凸輪形狀(輪廓)相對于驅(qū)動提升閥I從閥全閉位置到閥全開位置所需的閥桿2行程量確定。該行程量可以與閥行程或流速相對應(yīng)。
[0047]如圖3所示，板狀凸輪3的輸出單元具有內(nèi)側(cè)部31和外側(cè)部32。內(nèi)側(cè)部31是形成在板狀凸輪3的相對于凸輪槽23而言位于徑向方向內(nèi)側(cè)上的圓形內(nèi)側(cè)突出件。外側(cè)部32是形成在板狀凸輪3的相對于凸輪槽23而言位于徑向方向外側(cè)上的圓形外側(cè)突出件。
[0048]凸輪全閉止動件(規(guī)制壁)33布置在凸輪槽23的凸輪全閉側(cè)上，以便將內(nèi)側(cè)部31和外側(cè)部32彼此連接，從而規(guī)制兩個球軸承24使其不向凸輪全閉側(cè)進(jìn)一步移動。
[0049]開口(缺口)34配置在凸輪槽23的凸輪全開側(cè)上，并且沿與凸輪槽23縱向方向相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)方向朝向板狀凸輪3的外側(cè)開放。開口 34提供用于在接附時將閥子組件插入凸輪槽23的閥子組件端口。閥子組件包括提升閥1、閥桿2、閥體12、球軸承24、樞轉(zhuǎn)銷25、彈簧26等。[0050]被全開止動件19停止的全開止動件部一體地配置在板狀凸輪3或連動部件(諸如輸出齒輪軸14和輸出齒輪17)上。連動部件被連接以便與板狀凸輪3 —體地旋轉(zhuǎn)。
[0051]如圖2所示，筒狀軸承保持件35與閥體12 —體地形成，并且保持軸承11的周邊，該軸承沿軸向方向可滑動地樞轉(zhuǎn)閥桿2。
[0052]如圖4所示，外殼18具有容置并且保持馬達(dá)M的馬達(dá)殼體36，和容置減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)換器和閥桿2的齒輪箱37。
[0053]外殼18具有開口，致動器在接附時通過該開口插入齒輪箱37。該開口通過傳感器覆蓋件38關(guān)閉。
[0054]如圖2所示，筒狀軸承保持件42布置成與外殼18底部(S卩，齒輪箱37底部)相鄰。筒狀軸承保持件42布置成沿周向方向圍繞雙列球軸承41的外周。筒狀軸承保持件42具有向外側(cè)開放的開口。該開口通過蓋部43氣密地關(guān)閉。
[0055]全開止動件19具有與工具接合的頭部，和從頭部向板狀凸輪3或連動部件延伸的軸部。例如，全開止動件19可以由能夠控制凸輪全開位置的調(diào)節(jié)螺釘制成。全開止動件19通過旋擰軸部固定，以便從外殼18的齒輪箱37的外壁部的端面突出。此外，全開止動件19不僅作為板狀凸輪3的全開位置止動件，而且作為閥的全開位置止動件，例如，該全開位置止動件限定提升閥I的全開位置(完全提升量)和閥桿2的完全行程量。
[0056]致動器具有馬達(dá)M、小齒輪15、中間齒輪16、輸出齒輪17和復(fù)位彈簧44。馬達(dá)M通過接受電力供應(yīng)而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動力(轉(zhuǎn)矩)。小齒輪15固定到馬達(dá)M的馬達(dá)軸13上。中間齒輪16通過與小齒輪15嚙合而旋轉(zhuǎn)。輸出齒輪17通過與中間齒輪16嚙合而旋轉(zhuǎn)。復(fù)位彈簧44使提升閥I從閥打開位置返回全閉位置。
[0057]金屬套環(huán)28布置到輸出齒輪軸14的周邊，用于以預(yù)設(shè)距離將板狀凸輪3與輸出齒輪17分離。此外，雙列球軸承41的每個內(nèi)座圈和筒狀軸襯45壓配合到輸出齒輪軸14的周邊。
[0058]輸出齒輪17由合成樹脂材料一體地成形。筒狀磁體轉(zhuǎn)子46—體地布置在輸出齒輪17的內(nèi)周上。此外，輸出齒輪17具有徑向外側(cè)上而非磁體轉(zhuǎn)子46的部分筒狀的最大外直徑部。最大外直徑部具有多個突出齒(輸出齒輪齒47 )，該多個突出齒在具有預(yù)設(shè)角度的扇形中與中間齒輪16嚙合。
[0059]由永磁體制成的傳感器磁體48固定在磁體轉(zhuǎn)子46的內(nèi)周上。此外，輸出齒輪桿49鑲嵌模制在磁體轉(zhuǎn)子46上。輸出齒輪桿49具有裝配孔，該裝配孔具有限制輸出齒輪軸14以避免空轉(zhuǎn)的橫跨寬度平面。從而，輸出齒輪17通過輸出齒輪桿49沿軸向方向固定到輸出齒輪軸14的末端周邊，從而不旋轉(zhuǎn)。
[0060]轉(zhuǎn)換器是移動方向轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其將致動器(S卩，減速機(jī)構(gòu)的輸出齒輪軸14)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為提升閥I的閥桿2的直線運(yùn)動。移動方向轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括板狀凸輪3、兩個球軸承(凸輪從動件)24、兩個樞轉(zhuǎn)銷25和彈簧26。板狀凸輪3被連接以便能夠在與輸出齒輪軸14的中心軸線相對應(yīng)的中心與輸出齒輪17的輸出齒輪桿49 一體地旋轉(zhuǎn)。凸輪從動件由兩個球軸承24制成，該球軸承被引導(dǎo)從而能夠沿板狀凸輪3的凸輪槽23的相應(yīng)壁面移動。兩個樞轉(zhuǎn)銷25與相應(yīng)球軸承24的內(nèi)座圈壓配合，并且支撐相應(yīng)球軸承24的外環(huán)以使其可旋轉(zhuǎn)。彈簧26彈性接觸兩個樞轉(zhuǎn)銷25。
[0061]兩個樞轉(zhuǎn)銷25可以與插入以便在凸輪槽23中可移動的樞轉(zhuǎn)軸相對應(yīng)，并且通過兩個球軸承24從板狀凸輪3接受致動器的動力。
[0062]彈簧26是偏壓球軸承24以壓在凸輪槽23的相應(yīng)壁面上的彈性構(gòu)件。
[0063]球軸承24、樞轉(zhuǎn)銷25、和彈簧26插入以便能夠與板狀凸輪3的輸出單元一起在限定在兩個相對部之間的狹縫27中移動。
[0064]旋轉(zhuǎn)角度檢測器將被詳細(xì)描述。旋轉(zhuǎn)角度檢測器具有旋轉(zhuǎn)角度傳感器4和ECU10。旋轉(zhuǎn)角度傳感器4測量以能夠一體地旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)與輸出齒輪軸14和輸出齒輪17連接的磁體轉(zhuǎn)子46的旋轉(zhuǎn)角度，從而檢測板狀凸輪3的旋轉(zhuǎn)角度作為凸輪旋轉(zhuǎn)角度。ECUlO基于旋轉(zhuǎn)角度傳感器4的傳感器輸出檢測閥行程(或流速)或凸輪旋轉(zhuǎn)角度。
[0065]旋轉(zhuǎn)角度傳感器4被容置并且置于布置到傳感器覆蓋件38的傳感器接附部上的定子芯部的相對部之間。旋轉(zhuǎn)角度傳感器4被安裝成從傳感器接附部向輸出齒輪軸14突出。旋轉(zhuǎn)角度傳感器4主要由霍爾IC (集成電路)構(gòu)成，并且向ECUlO輸出電壓信號(模擬信號)。電壓信號與磁通密度相對應(yīng)，該磁通密度與半導(dǎo)體霍爾元件的感應(yīng)面互聯(lián)?；魻朓C可以被替換為單體霍爾器件非接觸型磁性感應(yīng)元件(諸如磁阻元件)。
[0066]旋轉(zhuǎn)角度傳感器4具有霍爾IC(由霍爾器件5和集成電路6構(gòu)成)和微電腦7?；魻朓C配置到傳感器磁體48和轉(zhuǎn)子磁軛上以便能夠相對旋轉(zhuǎn)。微電腦7控制霍爾IC的集成電路6。
[0067]霍爾IC是磁性傳感器,其中可以與傳感器兀件相對應(yīng)的霍爾器件5和可以與信號處理器相對應(yīng)的集成電路6作為一個IC芯片(半導(dǎo)體芯片)整合到電路中。
[0068]霍爾器件5是非接觸型磁性檢測器，其檢測從傳感器磁體48放出的磁感通量(磁力)，該傳感器磁體固定在與板狀凸輪3或板狀凸輪3的輸出齒輪軸14連接以便能夠一體地旋轉(zhuǎn)的輸出齒輪17和磁體轉(zhuǎn)子46的內(nèi)周上?；魻柶骷?由半導(dǎo)體薄膜制成，并且輸出與磁通密度相對應(yīng)的電壓信號(模擬信號)，該磁通密度與半導(dǎo)體霍爾器件的感應(yīng)面互聯(lián)。
[0069]如圖1所示，集成電路6具有線性電壓輸出電路51、保護(hù)電阻52 (PR)、輸出端子53、異常檢測電路54、電流截斷開關(guān)55和電壓切換電路56。集成電路6可以與信號處理器相對應(yīng)。
[0070]線性電壓輸出電路51具有霍爾器件5、模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路61 (A/D轉(zhuǎn)換電路)、數(shù)字信號處理器62 (DSP)、數(shù)-模轉(zhuǎn)換電路63 (D/A轉(zhuǎn)換電路)、和放大電路(轉(zhuǎn)換電路)64。[0071 ] A/D轉(zhuǎn)換電路61是將從霍爾器件5輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模_數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0072]DSP62被專門化用于數(shù)字信號處理，并且執(zhí)行通過存儲器存儲的各種程序，從而對于從霍爾器件5輸出之后被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的信號進(jìn)行處理(諸如修正處理和旋轉(zhuǎn)角度計算處理)。
[0073]D/A轉(zhuǎn)換電路63是將從DSP62輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的數(shù)字_模擬轉(zhuǎn)換器。
[0074]放大電路64具有運(yùn)算放大器、控制電路、和晶體管。放大電路64將從D/A轉(zhuǎn)換電路63輸出的信號轉(zhuǎn)變?yōu)榕c該信號相對應(yīng)的電壓。運(yùn)算放大器是以預(yù)設(shè)的放大系數(shù)(增益)將從D/A轉(zhuǎn)換電路63輸出的信號放大的放大電路。
[0075]放大電路64設(shè)定成根據(jù)板狀凸輪3的旋轉(zhuǎn)角度線性增加線性電壓輸出電路51的輸出電壓。[0076]保護(hù)電阻52連接到放大電路64，并且保護(hù)集成電路不受瞬時大電流影響。
[0077]輸出端子53能夠電連接到E⑶10，并且向E⑶10輸出集成電路6的輸出電壓。
[0078]異常檢測電路54確定大電流是否流經(jīng)保護(hù)電阻52。如果其確定大電流正流入保護(hù)電阻52,那么向電流截斷開關(guān)55和電壓切換電路56輸出控制信號。
[0079]電流截斷開關(guān)55設(shè)置在放大電路64和保護(hù)電阻52之間。電流截斷開關(guān)55是常開開關(guān)。具體地，電流截斷開關(guān)55在不工作時處于接通狀態(tài)，并且在工作時處于斷開狀態(tài)。當(dāng)集成電路6正常時，電流截斷開關(guān)55設(shè)定為接通。
[0080]另一方面，在大電流流入保護(hù)電阻52時，電流截斷開關(guān)55通過異常檢測電路54的控制信號斷開。這樣，電流在放大電路64和保護(hù)電阻52的流動被停止。
[0081]電壓切換電路56設(shè)置在保護(hù)電阻52和輸出端子53之間。電壓切換電路56的第一端電連接到電源線，并且電壓切換電路56的第二端電連接到接地(GND)線。電壓切換電路56具有高電勢開關(guān)和低電勢開關(guān)。當(dāng)高電勢開關(guān)接通時并且當(dāng)?shù)碗妱蓍_關(guān)斷開時，輸出端子的輸出電壓被控制以變得高于電源線和接地線之間的中間電壓。相反，當(dāng)高電勢開關(guān)設(shè)定為斷開并且當(dāng)?shù)碗妱蓍_關(guān)設(shè)定為接通時，電壓切換電路56控制輸出端子的輸出電壓變得低于電源線和接地線之間的中間電壓。
[0082]在大電流流入保護(hù)電阻52的異常狀態(tài)下，電壓切換電路56通過異常檢測電路54的控制信號啟動，并且向高(HI)或低(LO)控制輸出端子的輸出電壓。
[0083]微電腦7具有CPU (中央處理單元)和存儲器(ROM、RAM、和EEPROM)。CPU通過程序進(jìn)行各種計算、處理、和控制。用于CPU的程度事先存儲在ROM中。在CPU的計算中獲得的資料被暫時地記錄在RAM中。當(dāng)點火開關(guān)斷開時,暫時地記錄的資料被刪除。
[0084]在出廠時，用于CPU的資料(初始數(shù)據(jù))事先存儲在EEPROM中。具體地，以預(yù)設(shè)格式表示凸輪旋轉(zhuǎn)角度和閥行程(或流速)之間的對應(yīng)關(guān)系的如圖5上部所示的數(shù)據(jù)圖事先存儲在EEPROM中。此外，以預(yù)設(shè)格式表示凸輪旋轉(zhuǎn)角度和集成電路6的傳感器輸出之間的對應(yīng)關(guān)系的如圖5下部所示的數(shù)據(jù)圖事先存儲在EEPROM中。此外，規(guī)定集成電路6的用途的資料事先存儲在EEPROM中。EEPROM可以與存儲部件相對應(yīng)。
[0085]作為致動器的驅(qū)動源的馬達(dá)M通過由E⑶10電控制的馬達(dá)驅(qū)動電路電連接到安裝在車輛中的電池(未示出)。
[0086]E⑶10具有公知的微電腦包括中央處理單元(CPU)、存儲控制程序、控制邏輯或各種控制數(shù)據(jù)(諸如映射圖)的存儲器(ROM和RAM)、輸入電路、輸出電路、動力電路和計時器。
[0087]ECUlO可以與基于從旋轉(zhuǎn)角度傳感器4輸出的傳感器輸出檢測提升閥I行程量作為閥行程的行程量檢測器相對應(yīng)，或與基于從旋轉(zhuǎn)角度傳感器4輸出的傳感器輸出檢測流路22中的氣體流速的流速檢測器相對應(yīng)。此外，ECUlO可以與基于從旋轉(zhuǎn)角度傳感器4輸出的傳感器輸出檢測板狀凸輪的旋轉(zhuǎn)角度作為凸輪旋轉(zhuǎn)角度的凸輪角度檢測器相對應(yīng)。
[0088]當(dāng)點火開關(guān)接通(IG-ON)時，E⑶10基于存儲在微電腦的存儲器中的控制程序和從旋轉(zhuǎn)角度傳感器4輸出的傳感器輸出計算提升閥I的行程量(閥開度)。此外，ECUlO基于行程量計算作為動力源的馬達(dá)M的控制量，并且向致動器輸出計算結(jié)果。
[0089]具體地，供應(yīng)到EGR控制閥的馬達(dá)M的電力通過以下方式接受反饋控制，即從旋轉(zhuǎn)角度傳感器4輸出的傳感器輸出與目標(biāo)開度(目標(biāo)提升量、目標(biāo)行程量)一致。目標(biāo)開度與按照發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀況(諸如轉(zhuǎn)速、加速踏板開度或發(fā)動機(jī)負(fù)載)設(shè)定的控制設(shè)定點(目標(biāo)EGR速率、目標(biāo)EGR開度)相對應(yīng)。
[0090]旋轉(zhuǎn)角度傳感器4、氣流計、曲柄角度傳感器、加速踏板開度傳感器、節(jié)氣門開度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、循環(huán)水溫度傳感器、和排氣傳感器(諸如空燃比傳感器或氧濃度傳感器)輸出傳感器信號。輸出傳感器信號通過A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并且輸入ECUlO的微電腦。
[0091]旋轉(zhuǎn)角度傳感器4、氣流計、曲柄角度傳感器、加速踏板開度傳感器、節(jié)氣門開度傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、循環(huán)水溫度傳感器、和排氣傳感器可以構(gòu)成檢測發(fā)動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)(運(yùn)行狀況)的運(yùn)行狀態(tài)檢測器。
[0092]曲柄角度傳感器由用于將發(fā)動機(jī)的曲柄軸的旋轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換為電信號的感應(yīng)線圈組成，并且每30° CA向E⑶10輸出NE脈沖信號，其中CA表示曲柄角度。
[0093]ECUlO用作通過測量從曲柄角度傳感器輸出的NE脈沖信號的時間間隔檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(發(fā)動機(jī)速度:NE)的轉(zhuǎn)速檢測器。
[0094]加速踏板開度傳感器可以是發(fā)動機(jī)負(fù)載檢測器，該發(fā)動機(jī)負(fù)載檢測器檢測加速踏板的壓下量作為加速踏板開度。發(fā)動機(jī)負(fù)載檢測器可以由節(jié)氣門開度傳感器而非加速踏板開度傳感器制成。
[0095]當(dāng)點火開關(guān)接通(IG-ON)時，E⑶10計算設(shè)定為與發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀況相對應(yīng)的控制設(shè)定點(目標(biāo)開度)。
[0096]當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)載低時，并且當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速處于較低范圍中時，S卩，在怠速運(yùn)行時，EGR氣體的導(dǎo)入停止(EGR截斷)，以便穩(wěn)定發(fā)動機(jī)燃燒。在這種情況下，使用馬達(dá)M的動力進(jìn)行提升閥I的全閉操作。
[0097]當(dāng)駕駛員壓下加速踏板時，發(fā)動機(jī)處于預(yù)設(shè)運(yùn)行范圍中(例如，負(fù)載為從低到中等并且轉(zhuǎn)速為從低到中等)，ECU10計算設(shè)定為與運(yùn)行范圍(諸如發(fā)動機(jī)負(fù)載和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速)相對應(yīng)的控制設(shè)定點(目標(biāo)開度)。
[0098]這時，ECUlO控制提升閥I以預(yù)設(shè)或更大的閥開度(閥行程)打開。目標(biāo)開度可以設(shè)定到，例如，閥全開位置。
[0099]當(dāng)駕駛員壓下加速踏板時，發(fā)動機(jī)處于預(yù)設(shè)運(yùn)行范圍中(例如，負(fù)載為高并且轉(zhuǎn)速為高)，ECUlO計算設(shè)定為與運(yùn)行范圍(諸如發(fā)動機(jī)負(fù)載和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速)相對應(yīng)的控制設(shè)定點(目標(biāo)開度)。
[0100]這時，E⑶10將控制設(shè)定點(目標(biāo)開度)設(shè)定到閥全閉位置，并且EGR氣體的引入停止(EGR截斷)。這樣，當(dāng)駕駛員壓下加速踏板時，發(fā)動機(jī)輸出被限制以避免下降，以便最大程度增加發(fā)動機(jī)輸出，因為EGR氣體不被引入發(fā)動機(jī)的燃燒室。同樣在這種情況下，與怠速運(yùn)行時類似，使用馬達(dá)M的動力進(jìn)行提升閥I的全閉操作。
[0101]控制傳感器輸出的方法將被詳細(xì)描述。在圖1中，相對于旋轉(zhuǎn)角度傳感器4的基準(zhǔn)電壓被設(shè)定到5V。
[0102]首先，蓋部43被移除，并且作為板狀凸輪3的旋轉(zhuǎn)軸的輸出齒輪軸14沿閥打開方向旋轉(zhuǎn)。這樣，附到板狀凸輪3或聯(lián)動部件(輸出齒輪軸14、輸出齒輪17)的全開止動件部接接觸到全開止動件19。因此，使得板狀凸輪3的旋轉(zhuǎn)角度(位置)與閥全開位置相對應(yīng)。
[0103]這時，如圖5所示，從旋轉(zhuǎn)角度傳感器4的集成電路6輸出的傳感器輸出(電壓)升高到與閥全開位置相對應(yīng)的電壓值。例如，傳感器輸出在數(shù)據(jù)圖的特性線中變?yōu)樽畲?，該特性線是相對于凸輪旋轉(zhuǎn)角度的傳感器輸出特性線。[0104]隨后，這時的傳感器輸出(電壓)被讀取到EEPROM作為閥全開位置P2。即，閥全開位置P2被寫在數(shù)據(jù)圖的特性線上。
[0105]隨后，作為板狀凸輪3的旋轉(zhuǎn)軸的輸出齒輪軸14沿閥關(guān)閉方向旋轉(zhuǎn)，從而使提升閥I坐靠在閥座21上。這樣，使得板狀凸輪3的旋轉(zhuǎn)角度(位置)與閥全閉位置相對應(yīng)。
[0106]這時,如圖5所不,從旋轉(zhuǎn)角度傳感器4的集成電路6輸出的傳感器輸出(電壓)降低到與閥全閉位置相對應(yīng)的電壓值。隨后，這是的傳感器輸出(電壓)被讀取到EEPROM中作為閥全閉位置P1。即，閥全閉位置Pl被寫在數(shù)據(jù)圖特性線上。
[0107]隨后，作為板狀凸輪3的旋轉(zhuǎn)軸的輸出齒輪軸14沿閥關(guān)閉方向進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。這樣，閥桿2的接合部件(球軸承24、樞轉(zhuǎn)銷25、和彈簧26)接觸到凸輪槽23的凸輪全閉止動件33。因此，使得板狀凸輪3的旋轉(zhuǎn)角度(位置)與凸輪全閉位置相對應(yīng)。
[0108]這時，如圖5所示，從旋轉(zhuǎn)角度傳感器4的集成電路6輸出的傳感器輸出(電壓)降低到與凸輪全閉位置相對應(yīng)的電壓值。例如，傳感器輸出在數(shù)據(jù)圖的特性線中變?yōu)樽钚　?br> [0109]隨后，這時的傳感器輸出(電壓)被讀取到EEPROM中作為凸輪全閉位置PO。即，凸輪全閉位置PO被寫在數(shù)據(jù)圖的特性線上。
[0110]圖5中的點PO表不在凸輪全閉位置的傳感器輸出寫入點。圖5中的點Pl表不在閥全閉位置的傳感器輸出寫入點。圖5中的點P2表示在閥全開位置的傳感器輸出寫入點。
[0111]被讀取到EEPROM中的點PO是在凸輪全閉位置的傳感器輸出寫入點。被讀取到EEPROM中的點Pl是在閥全閉位置的傳感器輸出寫入點。被讀取到EEPROM中的點P2是在閥全開位置的傳感器輸出寫入點。
[0112]與點PO和點Pl之間的其它點相對應(yīng)的傳感器輸出通過點PO和點Pl之間的線性內(nèi)插法計算。與點Pl和點P2之間的其它點相對應(yīng)的傳感器輸出通過點Pl和點P2之間的線性內(nèi)插法計算。
[0113]通過進(jìn)行這種輸出調(diào)節(jié)，可以建立以預(yù)設(shè)格式表示凸輪旋轉(zhuǎn)角度和集成電路6的傳感器輸出之間的對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)圖。即，能夠限定傳感器輸出(電壓)相對于凸輪旋轉(zhuǎn)角度的特性。
[0114]EEPROM更新并且存儲相對于凸輪旋轉(zhuǎn)角度的傳感器輸出(電壓)特性。在這種情況下，事先存儲在EEPROM中的傳感器輸出特性的初始數(shù)據(jù)能夠容易地重寫。
[0115]這樣，能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度傳感器4的傳感器輸出調(diào)節(jié)。
[0116]根據(jù)第一實施例，在EGR閥控制裝置中，旋轉(zhuǎn)角度傳感器4用于在多個(諸如三個)點處相對于板狀凸輪3的旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)傳感器輸出特性，而在如圖8所示的傳統(tǒng)技術(shù)中，傳感器輸出在兩個點處相對于凸輪旋轉(zhuǎn)角度被調(diào)節(jié)。因此，如圖5所示，傳感器輸出通過以下方式調(diào)節(jié)，即與凸輪全閉止動件33相對應(yīng)的凸輪全閉位置具有與閥全閉位置相對應(yīng)的預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)量。
[0117]在出廠時的傳感器輸出調(diào)節(jié)中，凸輪全閉位置的傳感器輸出寫入點PO、閥全閉位置的傳感器輸出寫入點P1、和閥全開位置的傳感器輸出寫入點P2被寫在旋轉(zhuǎn)角度傳感器4的微電腦?的EEPROM中。這樣，通過圖5中的尺寸SO表示的凸輪全閉位置與閥全閉位置的位置關(guān)系能夠被精確地檢測到。換言之，集成電路6的傳感器輸出的差值能夠被精確地檢測到。[0118]因此，當(dāng)使用馬達(dá)M的動力進(jìn)行提升閥I的全閉操作時，即，在提升閥I的的全閉控制時，由于尺寸S0，因此閥桿2的接合部件(球軸承24、樞轉(zhuǎn)銷25等)被限制以避免碰撞凸輪全閉止動件33。因此，能夠改進(jìn)板狀凸輪3和致動器的耐久性。此外，能夠改進(jìn)板狀凸輪3和致動器的質(zhì)量可靠性。
[0119](第二實施例)
[0120]根據(jù)第二實施例的閥控制裝置將參照圖6描述。在此，與第一實施例相同的附圖標(biāo)記表示相同的構(gòu)成或功能，并且其說明被省略。
[0121]第二實施例中的比較例將參照圖9描述。如上所述，凸輪全閉位置和閥全閉位置之間的位置關(guān)系在傳統(tǒng)技術(shù)中是未知的。由此原因，如圖9所示，當(dāng)提升閥通過馬達(dá)的驅(qū)動力而全閉時，在提升閥到達(dá)閥全閉位置之前，提升閥的運(yùn)行速度可以向閥全閉位置逐漸減緩。
[0122]具體地，位置Q2被設(shè)定以限定圖9中的尺寸R1，該尺寸Rl大于圖8中的尺寸R0，因此提升閥被延遲以到達(dá)與閥全閉位置Jl相對應(yīng)的位置Q1。
[0123]然而，在這種情況下，不能獲得快速響應(yīng)，因為運(yùn)行速度被減緩。即，制動將在與凸輪全閉止動件距離足夠遠(yuǎn)的位置Q3過早地作用在運(yùn)行上。如果提升閥延遲到達(dá)閥全閉位置并且延遲坐靠在閥座上，那么EGR氣體可以向進(jìn)氣流路泄漏。在這種情況下，經(jīng)過空氣清潔器的新鮮空氣被混合到EGR氣體中，因此可以產(chǎn)生發(fā)動機(jī)失速。
[0124]在此，圖9中的點Jl表示閥全閉位置的傳感器輸出寫入點，并且圖9中的點J2表示閥全開位置的傳感器輸出寫入點。
[0125]隨后，如圖6所示，第二實施例的旋轉(zhuǎn)角度檢測器具有決定單元(集成電路6、微電腦7、ECU10)，該決定單元在提升閥I被控制而全閉時(在全閉操作時)確定制動位置Pa，此時板狀凸輪3的運(yùn)行速度開始向控制設(shè)定點(目標(biāo)位置:Pb)逐漸減緩。
[0126]換言之，決定單元以同一運(yùn)行速度進(jìn)行全閉操作，直到能夠通過獲取旋轉(zhuǎn)角度傳感器4的傳感器輸出而獲得的板狀凸輪3旋轉(zhuǎn)角度經(jīng)過閥全閉位置P1。隨后，當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度傳感器4的傳感器輸出經(jīng)過制動位置Pa時，進(jìn)行向目標(biāo)位置Pb逐漸減速的減速控制，從而指示準(zhǔn)確位置W2不要接觸凸輪全閉止動件33。
[0127]在此，圖6中的點PO表示在凸輪全閉位置的傳感器輸出寫入點，并且點PO和目標(biāo)位置Pb之間的尺寸SI小于圖9中的尺寸Rl。即，相對于閥全閉位置Pl的凸輪全閉位置PO能夠在Wl區(qū)域周圍精確地得知。
[0128]圖6中的點Pl表示在閥全閉位置的傳感器輸出寫入點。圖6中的點P2表示在閥全開位置的傳感器輸出寫入點。
[0129]此外，在微電腦7的存儲器(EEPROM)中，與第一實施例類似的是，以下初始數(shù)據(jù)被事先存儲，即，以預(yù)設(shè)格式表示凸輪旋轉(zhuǎn)角度和閥行程(或流速)之間的對應(yīng)關(guān)系的如圖6上部所示的數(shù)據(jù)圖表，和以預(yù)設(shè)格式表示凸輪旋轉(zhuǎn)角度和集成電路6傳感器輸出之間的對應(yīng)關(guān)系的如圖6下部所示的數(shù)據(jù)圖。
[0130]根據(jù)第二實施例，能夠獲得與第一實施例大致相同的優(yōu)點。
[0131]此外，能夠檢測相對于閥全閉位置的準(zhǔn)確的凸輪全閉位置的位置關(guān)系。在此，位置關(guān)系與集成電路6的傳感器輸出中的差值相對應(yīng)。因此，當(dāng)提升閥I被控制而全閉時，能夠?qū)崿F(xiàn)快速控制響應(yīng)，并且氣體泄漏減少。換言之，在提升閥I的全閉操作時，凸輪全閉止動件33的位置被正確地獲知，因此使得制動位置Pa能夠接近凸輪全閉止動件33。即，與如圖9所示的現(xiàn)有技術(shù)相比,制動時刻能夠延遲。這樣,在EGR截斷時,提升閥I能夠快速全閉，因此EGR氣體被限制以避免混合到經(jīng)過空氣清潔器的新鮮進(jìn)氣中。從而，發(fā)動機(jī)失速能夠被防止。
[0132](第三實施例)
[0133]根據(jù)第三實施例的閥控制裝置將參照圖7描述。在此，與第一和第二實施例相同的附圖標(biāo)記表示相同的構(gòu)成或功能，并且其說明被省略。
[0134]第三實施例中的比較例將參照圖10描述。圖10中的數(shù)據(jù)圖表的特性線具有斜率A，并且提升閥的行程速度具有恒定值。在此，行程速度基于一定時間段中的傳感器輸出變
化量計算。
[0135]圖10中的點Jl表示在閥全閉位置的傳感器輸出寫入點。圖10中的點J2表示在閥全開位置的傳感器輸出寫入點。
[0136]在比較例中，相對于閥全閉位置的凸輪全閉位置是未知的。
[0137]根據(jù)第三實施例，旋轉(zhuǎn)角度檢測器具有決定單元(集成電路6、微電腦7、ECU10)，如圖7所示，該決定單元將集成電路6的輸出特性調(diào)節(jié)成具有多個點中彼此相鄰的兩個點之間的預(yù)設(shè)斜率A、B、C或D。
[0138]圖7中的點PO表不在凸輪全閉位置的傳感器輸出寫入點。圖7的點Pl表不在每個傳感器輸出特性X、Y中的閥全閉位置的傳感器輸出寫入點，該傳感器輸出寫入點與第一拐點相對應(yīng)。圖7中的點P4表示在每個傳感器輸出特性X、Y中的中間位置的傳感器輸出寫入點，該傳感器輸出寫入點與第二拐點相對應(yīng)。圖7中的點P3表示在每個傳感器輸出特性X、Y中的中間位置的傳感器輸出寫入點，該傳感器輸出寫入點與第三拐點相對應(yīng)。圖7中的點P2表示在閥全開位置的傳感器輸出寫入點。
[0139]集成電路6傳感器輸出在多個點P1、P4、P3處相對于提升閥I的行程量(閥行程或流速)調(diào)節(jié)。
[0140]在圖7上部中，作為數(shù)據(jù)圖表的特性線的傳感器輸出特性X具有兩個相鄰點P0、P1之間的斜率A。傳感器輸出特性X具有兩個相鄰點P1、P4之間的斜率B、兩個相鄰點P4、P3之間的斜率C、和兩個相鄰點P3、P2之間的斜率D。
[0141]在圖7下部中,數(shù)據(jù)圖表表不相對于具有相應(yīng)斜率A、B、C、D的傳感器輸出的閥行程速度。數(shù)據(jù)圖表是表示相對于傳感器輸出電壓的閥行程速度變化的特征線。
[0142]在圖7上部中，作為數(shù)據(jù)圖表的特性線的傳感器輸出特性Y具有兩個相鄰點P0、P1之間的斜率A’。傳感器輸出特性Y具有兩個相鄰點P1、P4之間的斜率B’、兩個相鄰點P4、P3之間的斜率C’、和兩個相鄰點P3、P2之間的斜率D’。
[0143]在圖7下部中，數(shù)據(jù)圖表表示相對于具有相應(yīng)斜率A’、B’、C’、D’的傳感器輸出的閥行程速度。數(shù)據(jù)圖表是表示相對于傳感器輸出電壓的閥行程速度變化的特征線。
[0144]此外，與圖7所示的數(shù)據(jù)圖表有關(guān)的初始數(shù)據(jù)通過微電腦7的存儲器(EEPROM)事先存儲。
[0145]根據(jù)第三實施例，能夠獲得與第一和第二實施例大致相同的優(yōu)點。
[0146]此外，集成電路6的輸出特性被調(diào)節(jié)以具有多個點中彼此相鄰的兩個點之間的預(yù)設(shè)斜率A-D、A’-D’。因此，接近閥全閉位置的傳感器輸出和閥行程(或流速)之間的對應(yīng)關(guān)系能夠以多種方式調(diào)節(jié)。這樣，提升閥I的行程速度(或板狀凸輪3的運(yùn)行速度)能夠根據(jù)板狀凸輪3的旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)。
[0147]S卩，提升閥I的行程速度(或板狀凸輪3的運(yùn)行速度)能夠在每個拐點P1、P4、P3處改變。因此，能夠在以下第一種情況和第二種情況之間調(diào)節(jié)，在第一種情況中需要提升閥I類似傳感器輸出特性X地快速全閉，在第二種情況中需要提升閥I類似傳感器輸出特性Y地緩慢全閉。
[0148]當(dāng)提升閥I迅速全閉時，發(fā)動機(jī)失速能夠被防止。當(dāng)提升閥I緩慢全閉時，對于凸輪全閉止動件33的沖擊能夠被降低。
[0149](改型)
[0150]本發(fā)明可以應(yīng)用到控制內(nèi)燃機(jī)排氣控制閥的閥控制裝置、或控制內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣控制閥的閥控制裝置，而非控制EGR控制閥的EGR閥控制裝置。
[0151]排氣控制閥可以是廢氣門閥、滾動切換閥、排氣流控制閥、排氣壓力控制閥、排氣切換閥、或排氣節(jié)流閥。
[0152]進(jìn)氣控制閥可以是進(jìn)氣節(jié)流閥、滾流控制閥、或旋流控制閥。
[0153]EGR控制閥不限于具有提升閥I。通過將連接機(jī)構(gòu)置于閥體和閥軸之間，提升閥I可以被替換為旋轉(zhuǎn)型閥(諸如蝶形閥、瓣式閥、板式閥、或旋轉(zhuǎn)閥)。雙提升閥可以替代提升閥使用。
[0154]閥軸可以由沿軸向方向延伸的操作桿而非閥桿2制成。
[0155]內(nèi)燃機(jī)可以是多缸汽油發(fā)動機(jī)或單缸發(fā)動機(jī)而非多缸柴油發(fā)動機(jī)。
[0156]驅(qū)動板狀凸輪3的旋轉(zhuǎn)軸(輸出齒輪軸14)的致動器不限于具有馬達(dá)M和減速機(jī)構(gòu)的電致動器，該馬達(dá)響應(yīng)于電力供應(yīng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，該減速機(jī)構(gòu)(動力傳遞裝置)減緩馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)。致動器可以是負(fù)壓操作型致動器或線性電磁閥(電磁致動器)，該負(fù)壓操作型致動器通過從電動真空泵經(jīng)過負(fù)壓控制閥供應(yīng)的負(fù)壓驅(qū)動，該線性電磁閥具有包括線圈的電磁體。
[0157]在負(fù)壓操作型致動器或電磁致動器的情況下，期望的是提供轉(zhuǎn)換器(諸如到凸輪旋轉(zhuǎn)軸的連接機(jī)構(gòu))。該轉(zhuǎn)換器將致動器輸出單元的直線運(yùn)動改變?yōu)橥馆喌男D(zhuǎn)運(yùn)動。
[0158]此外，輸出模擬信號的傳感器元件可以是檢測從固定到凸輪或凸輪的旋轉(zhuǎn)軸上的磁體發(fā)出的磁感通量(磁力)的非接觸型磁性檢測器(諸如霍爾器件或磁阻(MR)元件)。
[0159]此外，將閥全開位置、閥全閉位置和凸輪全閉位置寫到信號處理器的存儲部件中可以通過傳感器(車輛)外側(cè)的外部計算機(jī)而非信號處理器執(zhí)行。
[0160]全開止動件19被布置成限定閥全開位置，該閥全開位置是以上實施例中的提升閥I的可移動區(qū)域中的閥全開側(cè)的極限位置。替代地，全閉止動件可以被布置成限定閥全閉位置，該閥全閉位置是提升閥I的可移動區(qū)域中的閥全閉側(cè)的極限位置?？梢蕴峁┤_止動件19和全閉止動件中的一個或兩個。
[0161]總結(jié)本發(fā)明，閥控制裝置包括打開和關(guān)閉流路的閥單元、具有形狀設(shè)置成與閥單元的運(yùn)行模式相對應(yīng)的槽的凸輪、驅(qū)動凸輪的旋轉(zhuǎn)軸的致動器、規(guī)定凸輪全閉位置(即凸輪的可旋轉(zhuǎn)范圍中的凸輪全閉側(cè)極限位置)的凸輪全閉止動件、和檢測凸輪的旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)角度檢測器。旋轉(zhuǎn)角度檢測器具有傳感器，并且傳感器輸出特性能夠在多個點處相對于凸輪的旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)。傳感器具有輸出與凸輪的旋轉(zhuǎn)角度相對應(yīng)的信號的傳感器元件和將從傳感器元件輸出的信號轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)設(shè)的傳感器輸出的信號處理器。[0162]信號處理器具有存儲部件，該存儲部件存儲以預(yù)設(shè)形式表示凸輪的旋轉(zhuǎn)角度和信號處理器的傳感器輸出之間的對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)圖。在閥單元全開時，信號處理器的傳感器輸出被寫在存儲部件的數(shù)據(jù)圖中作為閥全開位置。在閥單元全閉時，信號處理器的傳感器輸出被寫在存儲部件的數(shù)據(jù)圖中作為閥全閉位置。在凸輪被操作而全閉從而接觸凸輪全閉止動件時，信號處理器的傳感器輸出被寫在存儲部件的數(shù)據(jù)圖中作為凸輪全閉位置。
[0163]因此，由于閥全開位置、閥全閉位置、和凸輪全閉位置被寫在傳感器的信號處理器的存儲部件中，因此可以檢測準(zhǔn)確凸輪全閉位置相對于閥全閉位置的空間關(guān)系?？臻g關(guān)系可以與信號處理器的傳感器輸出中的差值相對應(yīng)。從而，由于當(dāng)閥單元全閉時，對凸輪全閉止動件的碰撞能夠被防止，因此能夠改進(jìn)凸輪或致動器的耐久性。此外，能夠改進(jìn)凸輪、致動器等的質(zhì)量可靠性。
[0164]此外，閥控制裝置還可以包括規(guī)定閥全閉位置的閥全閉止動件，該閥全閉位置是閥單元的可移動區(qū)域的閥全閉側(cè)極限位置。此外，閥控制裝置還可以包括規(guī)定閥全開位置的閥全開止動件，該閥全開位置是閥單元的可移動區(qū)域的閥全開側(cè)極限位置。
[0165]旋轉(zhuǎn)角度檢測器可以包括基于信號處理器的傳感器輸出檢測閥單元的行程量或凸輪的旋轉(zhuǎn)角度的檢測元件(ECU)。ECU控制致動器(S卩，馬達(dá))，以使得閥單元的行程量或凸輪的旋轉(zhuǎn)角度的檢測值與控制設(shè)定(目標(biāo))點一致。即，檢測元件可以是這樣的控制單元，該控制單元讀取信號處理器的傳感器輸出以便檢測閥單元的開度(行程或流速)，并且確定致動器(諸如馬達(dá))的受控變量，從而使得閥單元的開度可以達(dá)到目標(biāo)開度。
[0166]例如，在閥單元全閉時，制動位置被確定，此時閥單元的行程速度或凸輪的運(yùn)行速度開始向目標(biāo)位置逐漸減緩。因此，能夠檢測相對于閥全閉位置的準(zhǔn)確凸輪全閉位置空間關(guān)系作為用于信號處理器的傳感器輸出中的差值。通過這種方式，在閥單元全閉時，能夠使得控制響應(yīng)速度變快并且能夠維持預(yù)設(shè)流速。
[0167]例如，信號處理器的輸出特性能夠被調(diào)節(jié)以具有多個點中彼此相鄰的兩個點之間的預(yù)設(shè)斜率。因此，閥全閉位置附近的傳感器輸出和閥單元的行程(或流速)之間的對應(yīng)關(guān)系能夠以多種方式調(diào)節(jié)。這樣，閥單元的行程速度能夠根據(jù)凸輪旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)。
[0168]從傳感器兀件輸出的信號和信號處理器的傳感器輸出可以是模擬信號。
[0169]此外，傳感器可以是旋轉(zhuǎn)角度傳感器，該旋轉(zhuǎn)角度傳感器產(chǎn)生與凸輪的旋轉(zhuǎn)角度相對應(yīng)的輸出。旋轉(zhuǎn)角度傳感器可以具有非接觸型磁性感應(yīng)元件，該非接觸型磁性感應(yīng)元件檢測從固定在凸輪、凸輪旋轉(zhuǎn)軸、或以一體可旋轉(zhuǎn)狀態(tài)與凸輪連接的連動部件上的磁體放出的磁感通量。
[0170]應(yīng)當(dāng)理解的是，這種變化和改型在如所附的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種閥控制裝置，其包括:閥單元(1、2)，其打開和關(guān)閉流路(22)；具有槽(23)的凸輪(3)，所述槽的形狀設(shè)定為與閥單元(1、2)的運(yùn)行模式對應(yīng)；致動器(M)，其驅(qū)動凸輪(3)的旋轉(zhuǎn)軸(14)；凸輪全閉止動件(33)，其限定作為凸輪(3)可旋轉(zhuǎn)范圍極限位置的凸輪全閉位置(PO)；傳感器元件(5)，其輸出與凸輪(3)的旋轉(zhuǎn)角度對應(yīng)的信號；信號處理器(6),其將來自傳感器兀件(5)的信號輸出轉(zhuǎn)變?yōu)閭鞲衅鬏敵?；和存儲部?7)，其存儲以預(yù)設(shè)形式表示凸輪(3)的旋轉(zhuǎn)角度和信號處理器(6)的傳感器輸出之間的對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)圖表，傳感器輸出特性在多個點處相對于凸輪(3)的旋轉(zhuǎn)角度可調(diào)，其中在閥單元(1，2)全開的情況下，所述存儲部件(7)將信號處理器(6)的傳感器輸出存儲為閥全開位置(P2),在閥單元(1，2)全閉的情況下，所述存儲部件(7)將信號處理器(6)的傳感器輸出存儲為閥全閉位置(P1)，并且在凸輪(3)全閉的情況下，所述存儲部件(7)將信號處理器(6)的傳感器輸出存儲為凸輪全閉位置(PO)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥控制裝置，其還包括:檢測元件(10)，其基于信號處理器(6)的傳感器輸出檢測閥單元(1、2)的行程量或凸輪(3)的旋轉(zhuǎn)角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的閥控制裝置，其還包括:決定單元(4)，其在閥單元被操作而全閉的情況下確定制動位置，在此閥單元(1、2)的行程速度或凸輪(3)的運(yùn)行速度向目標(biāo)位置逐漸減緩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的閥控制裝置，其還包括:決定單元(4)，其將信號處理器(6)的傳感器輸出調(diào)節(jié)成具有多個點中彼此相鄰的兩個點之間的預(yù)設(shè)斜率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的閥控制裝置，其中所述閥單元具有沿軸向方向往復(fù)運(yùn)動的軸桿(2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的閥控制裝置，其還包括:轉(zhuǎn)換器(24、25、26)，其將凸輪(3)的旋轉(zhuǎn)軸(14)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為軸桿(2)的直線運(yùn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的閥控制裝置，其中所述轉(zhuǎn)換器具有可移動地插入槽(23)中的從動件(24)，和樞轉(zhuǎn)軸(25)，所述樞轉(zhuǎn)軸響應(yīng)于從凸輪(3)經(jīng)過從動件(24)傳遞的致動器動力驅(qū)動軸桿(2)。
【文檔編號】F02M25/07GK103511130SQ201310235021
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月15日
【發(fā)明者】佐佐木一司, 島田廣樹, 佐野亮 申請人:株式會社電裝