CN109416239A - 角度检测机构及角度检测系统 - Google Patents
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Abstract
使用输出特性不同的多个检测部对旋转体(30)的旋转角度进行检测的角度检测机构具备:第一检测部(71),在预先规定的旋转体的特定旋转范围(RM)的整个区域,对应于旋转体的角度变化而始终使输出值(OV1)变化,并且在作为特定旋转范围的一部分的第一旋转区域(LO1)中,将输出值相对于规定的角度变化的变化量设定为比第一旋转区域以外的旋转区域(HO1)大;以及第二检测部(72),在特定旋转范围的整个区域对应于旋转体的角度变化而始终使输出值(OV2)变化,并且在特定旋转范围中被规定为包含与第一旋转区域不同的旋转区域的第二旋转区域(HO2、MO2)中,将输出值相对于规定的角度变化的变化量设定为比第二旋转区域以外的旋转区域(LO2)大。
Description
相关申请的相互参照
本申请是基于2016年9月5日提出申请的日本专利申请第2016-172939号,在此援引其记载内容。
技术领域
本说明书的公开涉及对旋转体的旋转角度进行检测的角度检测的技术。
背景技术
以往,在例如专利文献1所公开的那样的电子控制节流阀装置等中,设有对作为旋转体的节流阀的旋转角度进行检测的角度检测机构。在这样的角度检测机构中设有一个节气门位置传感器。节气门位置传感器通过根据节流阀的角度变化使输出至控制单元的输出电压发生变化,能够进行控制单元中的节流阀的角度检测。
而且,在专利文献1所公开的构成中,节气门位置传感器的输出电压在节流阀的开度较小的低开度区域中被放大器放大。根据以上,由于能够减小低开度区域中的角度检测的分辨率,因此控制单元能够在低开度区域高精度地检测节流阀的旋转角度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平10-169475号公报
发明内容
那么,若节气门位置传感器发生故障,则会存在即使节流阀的旋转角度发生变化,输出电压也不再变化的情况。但是,在专利文献1的构成中,在输出电压不再变化时,控制单元无法区别是因为未产生节流阀的角度变化所以输出电压没有发生变化、还是由于节气门位置传感器的故障而导致输出电压没有发生变化。因而,很难在控制单元中对节气门位置传感器等检测部的故障进行检测。
另外,作为一个例子,在将专利文献1那样的节流阀装置应用于柴油机的情况下,节流阀被控制为在通常运转时成为全开。在这样的高开度区域中角度检测的精度较差的情况下,可能因未正确地全开的节流阀引起进气压力损失。为了避免这样的情况,产生了不限于低开度区域、例如在高开度区域等也要实现高精度的角度检测的必要性。
本公开的目的在于提供一种能够在特定的旋转范围的整个区域进行检测部的故障检测、并且能够扩大进行高精度的角度检测的旋转区域的角度检测的技术。
本公开的第一方式的角度检测机构是使用输出特性不同的多个检测部对旋转体的旋转角度进行检测的角度检测机构,并且具备:第一检测部,在预先规定的旋转体的特定旋转范围的整个区域,对应于旋转体的角度变化而始终使输出值变化,并且在作为特定旋转范围的一部分的第一旋转区域中,将输出值相对于规定的角度变化的变化量设定为比第一旋转区域以外的旋转区域大;以及第二检测部,在特定旋转范围的整个区域对应于旋转体的角度变化而始终使输出值变化,并且在特定旋转范围中的、被规定为包含与第一旋转区域不同的旋转区域的第二旋转区域中,将输出值相对于规定的角度变化的变化量设定为比第二旋转区域以外的旋转区域大。
根据第一方式,第一检测部以及第二检测部在旋转体的特定旋转范围内中,对应于旋转体的角度变化而始终使输出值变化。因而,与角度检测机构电连接的外部的故障检测装置可在特定旋转范围的整个区域,基于第一检测部以及第二检测部的各输出值的仅一方不再变化的情况,诊断为该一方的检测部发生故障。
此外,第一检测部以及第二检测部分别在第一旋转区域以及第二旋转区域中,将输出值相对于规定的角度变化的变化量设定为比特定旋转范围的其他旋转区域大。而且,第二旋转区域被规定为包含特定旋转范围中的与第一旋转区域不同的旋转区域。因而,能够在特定旋转范围内的多个区域或较广的区域内进行高精度的旋转角度的检测。
如以上那样,组合了输出特性不同的第一检测部以及第二检测部的角度检测机构能够进行在特定旋转范围的整个区域的故障检测,并且能够扩大进行高精度的角度检测的范围。
本公开的第二方式的角度检测系统,具备:角度检测机构,使用输出特性不同的多个检测部对旋转体的旋转角度进行检测;以及角度判定部,从多个检测部之中选择采用输出值的选择检测部,并基于选择检测部的输出值对旋转体的角度位置进行判定,角度检测机构具备:第一检测部,在预先规定的旋转体的特定旋转范围的整个区域,对应于旋转体的角度变化而始终使输出值变化,并且在作为特定旋转范围的一部分的第一旋转区域中,将输出值相对于规定的角度变化的变化量设定为比第一旋转区域以外的旋转区域大;以及第二检测部,在特定旋转范围的整个区域对应于旋转体的角度变化而始终使输出值变化,并且在特定旋转范围中的、被规定为包含与第一旋转区域不同的旋转区域的第二旋转区域中,将输出值相对于规定的角度变化的变化量设定为比第二旋转区域以外的旋转区域大,第二旋转区域被设定为包含比第一旋转区域更靠旋转体的特定旋转方向的旋转区域,角度判定部伴随着旋转体从第一旋转区域向特定旋转方向的旋转,以第一切换角度将选择检测部从第一检测部向第二检测部切换,伴随着旋转体从第二旋转区域向与特定旋转方向相反方向的旋转,以第二切换角度将选择检测部从第二检测部向第一检测部切换,第一切换角度被设定为比第二切换角度更靠特定旋转方向。
根据该方式,通过将选择检测部从第一检测部切换至第二检测部的第一切换角度与将选择检测部从第二检测部切换至第一检测部的第二切换角度不同的设定,使得在选择检测部的切换中设有滞后。其结果,可避免因旋转体的旋转角度的变动而在第一检测部与第二检测部的切换中产生波动(hunting)的情况。
附图说明
关于本公开的上述目的以及其他目的、特征及优点通过参照添付的附图以及下述的详细的描述而更加明确。该附图为,
图1是表示应用第一实施方式的角度检测机构的电子控制节气门装置的结构的剖面图,
图2是表示包括角度检测机构的角度检测系统的整体状况的框图,
图3是表示节气门阀开度与各传感器的输出值的相关关系的图,
图4是表示由角度判定部实施的传感器的切换处理的详细情况的流程图,
图5是表示由角度判定部实施的传感器的故障检测处理的详细情况的流程图,
图6是表示第二实施方式中的节气门阀开度与各传感器的输出值的相关关系的图,
图7是表示第二实施方式的故障检测处理的详细情况的流程图,
图8是表示第三实施方式的角度检测系统的整体状况的框图,
图9是表示第三实施方式中的节气门阀开度与各传感器的输出值的相关关系的图,
图10是表示第三实施方式的切换处理的详细情况的流程图,
图11是表示第三实施方式的故障检测处理的详细情况的流程图,
图12是表示第四实施方式中的节气门阀开度与各传感器的输出值的相关关系的图,
图13是表示第四实施方式的切换处理的详细情况的流程图,
图14是表示第五实施方式中的节气门阀开度与各传感器的输出值的相关关系的图,
图15是表示第六实施方式中的节气门阀开度与各传感器的输出值的相关关系的图,
图16是表示第七实施方式中的节气门阀开度与各传感器的输出值的相关关系的图,
图17是表示第八实施方式中的节气门阀开度与各传感器的输出值的相关关系的图,
图18是表示变形例1中的节气门阀开度与各传感器的输出值的相关关系的图,
图19是表示变形例2中的节气门阀开度与各传感器的输出值的相关关系的图,
图20是表示变形例3中的节气门阀开度与各传感器的输出值的相关关系的图,
图21是表示变形例4中的节气门阀开度与各传感器的输出值的相关关系的图。
具体实施方式
以下,基于附图对本公开的多个实施方式进行说明。此外,在各实施方式中有时通过对对应的结构要素附加相同的符号来省略重复的说明。在各实施方式中仅说明结构的一部分的情况下,对该结构的其它部分能够应用之前说明的其它实施方式的结构。另外,不仅是在各实施方式的说明中明示的结构的组合,只要在组合上不产生特别的障碍,则虽未明示、但也能够将多个实施方式的结构彼此部分性地进行组合。并且,设为在多个实施方式以及变形例中描述的结构彼此未被明示的组合也通过以下的说明公开。
(第一实施方式)
图1以及图2所示的本公开的第一实施方式的角度检测机构20被应用于电子控制节气门装置10。电子控制节气门装置10设于内燃机的进气系统,并作为对通过进气流路供给至各气缸的空气的流量进行控制的进气节流阀发挥作用。电子控制节气门装置10与对内燃机进行控制的内燃机控制装置190电连接。内燃机控制装置190生成主要基于驾驶员的加速踏板的踩踏操作量的控制信号,并向电子控制节气门装置10输出。电子控制节气门装置10基于从内燃机控制装置190输入的控制信号使节气门阀30的开度增减。
电子控制节气门装置10在具备角度检测机构20的同时还具备节气门体11、节气门阀30、弹簧机构36、节气门电机50、以及减速机构60。
节气门体11由金属材料形成。在节气门体11形成有节气门流路部14以及一对旋转支承部12、13等。节气门流路部14在节气门体11中形成为圆筒孔状,并形成使导入至各气缸的空气通过的进气流路的一部分。旋转支承部12、13以在径向上夹着节气门流路部14的配置形成于节气门体11。旋转支承部12、13是将收纳于节气门流路部14内的节气门阀30支承为能够在节气门流路部14内旋转的轴承部。在节气门体11安装有由树脂材料形成的齿轮罩18。在形成于节气门体11与齿轮罩18之间的收纳空间中收纳有弹簧机构36、节气门电机50、减速机构60、以及角度检测机构20等。
节气门阀30是具有节气门轴31以及节流阀主体部32的旋转体。节气门轴31由金属材料形成为圆柱状。在节气门轴31的轴向的各端部分别被旋转支承部12、13以能够旋转的方式支承。
节流阀主体部32由金属材料形成为圆板状。节流阀主体部32的外径与节气门流路部14的内径实质上相同。节流阀主体部32以收纳于节气门流路部14的内部的状态保持于节气门轴31。节流阀主体部32在节气门流路部14的内部与节气门轴31一体地旋转,从而使节气门流路部14中的空气能够通过的开口面积变化。通过以上的动作,节流阀主体部32使流过节气门流路部14而被吸入各气缸的流体(空气)的流量增减。
通过以上的构成,将节气门流路部14实质上封闭的节流阀主体部32的旋转角度成为节气门阀30的全闭位置。另外,使流过节气门流路部14的流体的流量为最大的节流阀主体部32的旋转角度为节气门阀30的全开位置。即,全闭位置处的节流阀主体部32成为使平面方向沿着节气门流路部14的横截面的姿势。另外,全开位置处的节流阀主体部32成为使平面方向沿着节气门流路部14的纵截面的姿势。在以下的说明中,从全闭位置至全开位置的实质上90°的旋转范围为预先规定的节气门阀30的特定旋转范围,在第一实施方式中设为节气门阀30实质的可动范围RM(参照图3)。特定旋转范围为需要进行故障检测的范围。
弹簧机构36具有复位弹簧37以及预置弹簧38。复位弹簧37以及预置弹簧38都是由金属材料形成的扭转螺旋弹簧。复位弹簧37能够对节气门轴31施加向关闭节气门阀30的方向的旋转力。预置弹簧38能够对节气门轴31施加与复位弹簧37相反方向的旋转力、即向打开节气门阀30的方向的旋转力。
节气门电机50是通过内燃机控制装置190的控制信号对输出轴51的旋转动作进行控制的直流电机。节气门电机50的主体部分保持于节气门体11。节气门电机50能够基于控制信号使输出轴51产生正反两方向的转矩,并且使输出轴51产生的转矩增减。在输出轴51上产生的转矩通过减速机构60传递至节气门阀30。
减速机构60是将输出轴51的旋转减速,并传递至节气门阀30的机构。减速机构60包括小齿轮61、齿轮转子63、以及中间齿轮62等。小齿轮61固定于输出轴51,将输出轴51的转矩传递至中间齿轮62。齿轮转子63固定于节气门轴31的一方的端部,并与节气门阀30一体地旋转。中间齿轮62具有与小齿轮61啮合的大径齿轮、以及与齿轮转子63啮合的小径齿轮。中间齿轮62将从小齿轮61输入至大径齿轮的旋转转矩从小径齿轮传递至齿轮转子63。
角度检测机构20是对节气门阀30的旋转角度进行检测的机构。角度检测机构20具有磁路形成部21以及磁检测部70。磁路形成部21整体形成为大致圆筒状。磁路形成部21以使轴向沿着节气门轴31的轴向的姿势通过嵌入成形埋设于齿轮转子63的内部,并与节气门阀30一体地旋转。在本实施方式中,将节气门阀30的旋转角度称为节气门阀开度(SV开度)。
磁路形成部21具有一对磁轭22以及一对磁体23。各磁轭22由导磁率高的软质磁性材料形成为半圆筒状的弯曲形状。磁轭22以包围节气门轴31的周围的方式相对配置于节气门轴31的径向的两侧。各磁体23为永久磁体,并且一个一个地配置于形成在一对磁轭22之间的两个间隙部。各磁体23对一方的磁轭22赋予N极的磁通,对另一方的磁轭22赋予S极的磁通。其结果,在磁路形成部21的内周侧形成作用于磁检测部70的磁场。
磁检测部70保持于齿轮罩18,配置于磁路形成部21的内周侧。磁检测部70通过使节流阀主体部32进行开闭阀的节气门阀30的旋转动作而相对于磁路形成部21相对旋转。磁检测部70以非接触的方式测量磁路形成部21的相对的角度相位,从而向内燃机控制装置190提供与节气门阀开度相应的输出值(输出电压)。
磁检测部70包括定子77、第一传感器71、以及第二传感器72等。定子77由软质磁性材料形成为扁平的大致圆筒状。定子77以使轴向沿着节气门轴31的轴向的姿势、以与磁路形成部21成为同轴的方式配置。在定子77形成有二个磁检测间隙。各磁检测间隙为在轴向贯通定子77的贯通孔,收纳有第一传感器71以及第二传感器72的一方。
第一传感器71以及第二传感器72分别是将霍尔元件与信号处理电路一体化而成的霍尔IC。第一传感器71以及第二传感器72分别收纳于磁检测间隙,从而保持于定子77。在第一传感器71以及第二传感器72作用有由磁检测部70形成的磁场。在第一传感器71以及第二传感器72设有输出端子部、电源端子部、以及接地端子部这三个端子部。从第一传感器71以及第二传感器72的各输出部输出与贯通霍尔元件的磁通密度对应的输出值。
各信号处理电路包括A/D转换器、数字信号处理器(DSP)、EEPROM(注册商标)、D/A转换器、缓冲电路部等。霍尔元件的输出电压通过A/D转换器进行数字转换,并输入至DSP。DSP基于预先存储于EEPROM的设定值实施对输出电压的偏离进行校正的偏离调整、以及对最大输出电压及最小输出电压进行设定的箝位调整。此外,DSP实施对输入的霍尔元件的输出电压与输出的电压的相关关系进行设定的增益调整。
通过以上的增益调整规定输出电压相对于节气门阀开度的变化的形态(参照图3)。根据增益调整,二个第一传感器71以及第二传感器72被设定为输出特性不同的检测部。由DSP调整了的输出电压通过D/A转换器进行模拟转换,经由缓冲电路部输出至输出端子部。在以下的说明中,将第一传感器71的输出值设为第一输出值OV1,将第二传感器72的输出值设为第二输出值OV2。
如至此说明的那样,角度检测机构20利用第一传感器71以及第二传感器72对节气门阀开度进行检测,并向内燃机控制装置190输出检测结果。角度检测机构20与设于内燃机控制装置190的检测电路90及角度判定部80等一起构成对节气门阀开度进行检测的角度检测系统100。
检测电路90具有与磁检测部70电连接的供电端子41、第一输出端子42、第二输出端子43、以及接地端子45。供电端子41向第一传感器71以及第二传感器72的各电源端子部供给例如5V的电源电压。在第一输出端子42被供给输出至第一传感器71的输出端子部的第一输出值OV1。在第二输出端子43被供给输出至第二传感器72的输出端子部的第二输出值OV2。接地端子45向第一传感器71以及第二传感器72的接地端子部供给接地电压。
在检测电路90设有上拉电阻器91、下拉电阻器92、以及滤波电路部93、94。上拉电阻器91设置在连接供电端子41及角度判定部80间的供电布线部与连接第一输出端子42及角度判定部80间的输出布线部96之间。下拉电阻器92设置在连接第二输出端子43及角度判定部80间的输出布线部97与连接接地端子45及角度判定部80间的接地布线部之间。各滤波电路部93、94分别包括电阻器与一对电容器。各滤波电路部93、94设置在各输出布线部96、97,发挥使噪声降低的作用。
角度判定部80例如是基于程序而构建于内燃机控制装置190的功能模块、或设置于内燃机控制装置190的专用的电路部。角度判定部80通过检测电路90取得基于第一传感器71的第一输出值OV1与基于第二传感器72的第二输出值OV2。角度判定部80仅使用第一输出值OV1以及第二输出值OV2的一方来判定节气门阀30的角度位置、即节气门阀开度。内燃机控制装置190对节气门电机50进行反馈控制,以使这样判定出的节气门阀开度成为与内燃机的运转状态对应的目标开度。
此外,角度判定部80通过比较第一输出值OV1以及第二输出值OV2对第一传感器71以及第二传感器72的故障进行检测。第一传感器71以及第二传感器72存在因故障而输出值不再发生变化的情况。角度判定部80能够对这样的第一传感器71以及第二传感器72的故障进行检测。通过这样的角度判定部80的动作,内燃机控制装置190作为角度检测机构20的外部的故障检测装置而发挥作用。
接下来,基于图3并参照图1以及图2对节气门阀开度与第一输出值OV1以及第二输出值OV2的相关关系的详细情况进行说明。在图3中记载有表示第一输出值OV1相对于节气门阀开度的变化的相关线、以及表示第二输出值OV2相对于节气门阀开度的变化的相关线。各相关线被预先规定为使斜率不同的二个直线状的线段连续而成的形状。各相关线被规定为斜率不为零。
第一传感器71在从全闭位置至全开位置的节气门阀30的可动范围RM的整个区域对应于节气门阀30的角度变化而始终使第一输出值OV1变化。若将使节气门阀开度增大的节气门阀30的旋转方向设为特定旋转方向,则根据节气门阀30向特定旋转方向的角度变化,第一传感器71使第一输出值OV1单调增加。即,第一传感器71在节气门阀开度增大的情况下,使第一输出值OV1仅向增加以及减少中的增加变化。
此外,在第一传感器71中设定有第一低开度区域LO1以及第一高开度区域HO1。第一低开度区域LO1被设定为可动范围RM的一部分、且是与第一高开度区域HO1相比节气门阀开度低的区域。另一方面,第一高开度区域HO1被设定为可动范围RM中的第一低开度区域LO1以外的开度区域、且是与第一低开度区域LO1相比节气门阀开度高的区域。
在第一低开度区域LO1中第一输出值OV1相对于节气门阀30的规定的角度(开度)变化的变化量被设定为比在第一高开度区域HO1中第一输出值OV1相对于规定的角度变化的变化量大。通过以上,在表示节气门阀开度与第一输出值OV1的相关关系的相关线上,第一低开度区域LO1的线段相对于第一高开度区域HO1的线段弯曲。此外,第一低开度区域LO1的线段的斜率GL1大于第一高开度区域HO1的线段的斜率GH1。通过这样的第一传感器71的设定,角度判定部80能够以比第一高开度区域HO1高的分辨率对第一低开度区域LO1中的节气门阀30的开度(角度)变化进行检测。
另一方面,第二传感器72与第一传感器71相同,在从全闭位置至全开位置的节气门阀30的可动范围RM的整个区域,对应于节气门阀30的角度变化而始终使第二输出值OV2变化。根据节气门阀30向特定旋转方向的角度变化,第二传感器72使第二输出值OV2单调增加。即,第二传感器72在节气门阀开度增大的情况下,使第二输出值OV2仅向增加以及减少中的减少变化。
另外,在第二传感器72中设定有第二低开度区域LO2以及第二高开度区域HO2。第二低开度区域LO2被设定为可动范围RM的一部分、且是与第二高开度区域HO2相比节气门阀开度低的区域。另一方面,第二高开度区域HO2被设定为可动范围RM中的第二低开度区域LO2以外的开度区域、且是与第二低开度区域LO2相比节气门阀开度高的区域。
第二高开度区域HO2中第二输出值OV2相对于节气门阀30的规定的角度变化的变化量被设定为比在第二低开度区域LO2中第二输出值OV2相对于规定的角度变化的变化量大。通过以上,在表示节气门阀开度与第二输出值OV2的相关关系的相关线上,第二低开度区域LO2的线段相对于第二高开度区域HO2的线段弯曲。此外,第二高开度区域HO2的线段的斜率GH2大于第二低开度区域LO2的线段的斜率GL2。通过这样的第二传感器72的设定,角度判定部80能够以比第二低开度区域LO2高的分辨率对第二高开度区域HO2中的节气门阀30的角度变化进行检测。另外,以上的说明中的各斜率的大小是以绝对值表示的值。
根据以上的磁检测部70,能够在第一低开度区域LO1进行基于第一输出值OV1的高分辨率的检测,能够在第二高开度区域HO2进行基于第二输出值OV2的高分辨率的检测。第二高开度区域HO2被规定为包含可动范围RM中的与第一输出值OV1的分辨率变高的第一低开度区域LO1不同的开度区域,并且被设定为包含与第一低开度区域LO1相比节气门阀开度高的开度区域。而且,第一低开度区域LO1的高开度侧的一部分被设定为与第二高开度区域HO2的低开度侧重叠,并使能够以高分辨率进行检测的范围与第二高开度区域HO2的低开度侧重叠。
从至此说明的磁检测部70取得各输出值OV1、OV2的角度判定部80在对节气门阀开度进行判定时,从多个传感器之中选择采用输出值的传感器。角度判定部80将切换开度CO设定在第一低开度区域LO1与第二高开度区域HO2重叠的范围的大体中间。在切换开度CO处,将作为采用输出值的传感器的选择传感器在第一传感器71与第二传感器72之中进行切换。以下,基于图4并参照图2以及图3对角度判定部80切换选择传感器的切换处理的详细情况进行说明。
另外,切换处理伴随着内燃机控制装置190的动作而开始,直到内燃机的运转结束为止以规定的周期重复实施。另外,将节气门阀30(参照图1)的可动范围RM中的与切换开度CO相比节气门阀开度低的开度区域设为低开度区域LO,将与切换开度CO相比节气门阀开度高的开度区域设为高开度区域HO。
在S101中,对节气门阀开度与切换开度CO进行比较。在S101中,在判定为节气门阀开度为切换开度CO以下、处于低开度区域LO的情况下,进入S102。在S102中,将第一传感器71设定为选择传感器,使用基于第一传感器71的第一输出值OV1对节气门阀开度进行判定。
另一方面,在S101中,在判定为节气门阀开度高于切换开度CO、处于高开度区域HO的情况下,进入S103。在S103中,将第二传感器72设定为选择传感器,使用基于第二传感器72第二输出值OV2对节气门阀开度进行判定。
接下来,基于图5并参照图2以及图3,说明角度判定部80通过比较第一输出值OV1以及第二输出值OV2对第一传感器71以及第二传感器72的故障进行检测的故障检测处理的详细情况。故障检测处理与切换处理相同,伴随着内燃机控制装置190的动作而开始,直到内燃机的运转结束为止以规定的周期重复实施。
在S111中,判定第一输出值OV1是否变化。在S111中,在检测出第一输出值OV1的变化的情况下,进入S112。在S112中,判定在第一输出值OV1变化时,第二输出值OV2是否也已变化。在S112中,在判定出第一输出值OV1与第二输出值OV2均变化的情况下,进入S113。在S113中,诊断为第一传感器71以及第二传感器72中均没有异常、且为正常的状态,暂时结束处理。
另一方面,在S112中,在判定为尽管第一输出值OV1变化,但第二输出值OV2没有变化的情况下,进入S114。在S114中,诊断为第二传感器72中存在异常,暂时结束处理。
另外,在S111中判定为第一输出值OV1没有变化的情况下,进入S115。在S115中,判定在第一输出值OV1没有变化时,第二输出值OV2是否变化。在S115中,在判定为尽管第一输出值OV1没有变化,但第二输出值OV2变化的情况下,进入S116。在S116中,诊断为第一传感器71中存在异常,暂时结束处理。
另一方面,在S115中,在判定为与第一输出值OV1一起第二输出值OV2也没有变化的情况下,进入S117。在S117中,诊断为第一传感器71以及第二传感器72中均没有异常、且为正常的状态,暂时结束处理。
至此说明的第一实施方式的第一传感器71以及第二传感器72在节气门阀30的可动范围RM内对应于节气门阀开度的变化而始终使各输出值OV1、OV2变化。因而,角度判定部80可在可动范围RM的整个区域基于第一传感器71以及第二传感器72的各输出值OV1、OV2的仅一方不再变化的情况而诊断为该一方的传感器发生故障。
此外,第一传感器71以及第二传感器72分别在第一低开度区域LO1以及第二高开度区域HO2,将输出值相对于规定的开度变化的变化量设定为比可动范围RM的其他开度区域大。而且,第二高开度区域HO2被规定为包含可动范围RM中的与第一低开度区域LO1不同的开度区域。因而,能够在可动范围RM内的较广的开度区域进行节气门开度、即气门阀芯30的旋转角度的高精度的检测。
如以上那样,组合了输出特性不同的第一传感器71以及第二传感器72的成角度检测机构20能够进行在可动范围RM的整个区域的故障检测,并行能够扩大进行高精度的角度检测的范围。
此外,在第一实施方式中,在节气门阀开度在可动范围RM中向高开度方向变化了的情况下,第一传感器71、第二传感器72分别使各输出值OV1、OV2向仅增加、仅减少变化。这样,根据各输出值OV1、OV2成为单调增加或单调减少的设定,可将与特定的各输出值OV1、OV2对应的节气门阀开度确定为一个。因而,实质上不再产生由特定的各输出值OV1、OV2计算节气门阀开度时的错误判定。
并且,在第一实施方式中,以第一低开度区域LO1的高开度侧与第二高开度区域HO2的低开度侧重叠的方式进行设定。这样,只要连续地设定能够由第一传感器71以及第二传感器72的各个进行高分辨率的检测的范围,角度判定部80就能够在较广的开度区域进行高精度的节气门阀开度的检测。
而且,在第一实施方式中,通过将角度检测机构20应用于电子控制节气门装置10,不仅在全闭位置附近,在全开位置附近也可实现节气门阀开度的高精度的检测。其结果,例如在将节气门阀开度的控制目标设定在全开位置的情况下,内燃机控制装置190能够使节流阀主体部32准确地开阀至全开位置,将进气压力损失抑制为最小。根据以上,可防止由进气压力损失的增加引起的内燃机的输出变差。
另外,在第一实施方式中,节气门流路部14相当于流路,节气门阀30相当于旋转体,节流阀主体部32相当于阀芯部。另外,第一传感器71相当于第一检测部,第二传感器72相当于第二检测部,选择传感器相当于选择检测部。而且,第一低开度区域LO1相当于第一旋转区域,第一高开度区域HO1相当于第一旋转区域以外的旋转区域。并且,第二高开度区域HO2相当于第二旋转区域,第二低开度区域LO2相当于第二旋转区域以外的旋转区域,可动范围RM相当于特定旋转范围。
(第二实施方式)
图6以及图7所示的第二实施方式是第一实施方式的变形例。在第二实施方式中,各传感器71、72(参照图2)的增益调整的设定内容、即图6所示的表示节气门阀开度与各输出值OV1、OV2的相关关系的相关线的形态与第一实施方式不同。除此此外,在角度判定部80(参照图2)中的选择传感器的切换中设有滞后(参照图6Δα°)。以下,基于图6以及图7并参照图1以及图2对第二实施方式的详细情况进行说明。
第一传感器71在节气门阀30的可动范围RM的整个区域随着节气门阀开度变大而使第一输出值OV1单调增加。在第一传感器71中设定有第一低开度区域LO1以及第一高开度区域HO1。第一输出值OV1相对于节气门阀开度的规定的变化的变化量被设定为在第一低开度区域LO1比第一高开度区域HO1大。
第二传感器72在节气门阀30的可动范围RM的整个区域随着节气门阀开度变大而使第二输出值OV2单调减少。在第二传感器72中设定有第二低开度区域LO2以及第二高开度区域HO2。第二输出值OV2相对于节气门阀开度的规定的变化的变化量被设定为在第二高开度区域HO2比第二低开度区域LO2大。第二高开度区域HO2的低开度侧的一部分被设定为与第一低开度区域LO1的高开度侧的一部分重叠。其结果,能够由第一传感器71以及第二传感器72的各个以高分辨率进行检测的范围重叠。
角度判定部80在第一低开度区域LO1与第二高开度区域HO2重叠的范围内设定有在第一传感器71以及第二传感器72之中切换选择传感器的第一切换开度CO1以及第二切换开度CO2。第一切换开度CO1被设定在比第二切换开度CO2更靠特定旋转方向、即节气门阀开度变大的方向(高开度侧)。若伴随着节气门阀30向特定旋转方向的旋转节气门阀开度变高,则角度判定部80在第一切换开度CO1处将选择传感器从第一传感器71切换至第二传感器72。另外,若伴随着节气门阀30向与特定旋转方向相反方向的旋转节气门阀开度变小,则角度判定部80在第二切换开度CO2处将选择传感器从第二传感器72切换至第一传感器71。这样,基于图7并参照图2以及图6对设置了滞后的第二实施方式的切换处理的详细情况进行说明。
在S201中,判定在节气门阀开度的判定中是否正在使用第二传感器72的第二输出值OV2。在S201中,在判定为在节气门阀开度的判定中正在使用第一输出值OV1的情况下,进入S202。在S202中,将节气门阀开度与第一切换开度CO1进行比较,在节气门阀开度为第一切换开度CO1以下的情况下,进入S203。在S203中,将第一传感器71设定为选择传感器,暂时结束处理。通过以上,继续将第一输出值OV1用于节气门阀开度的判定的状态。
另一方面,在S202中,在判定为节气门阀开度高于第一切换开度CO1的情况下,进入S204。在S204中,将第二传感器72设定为选择传感器,暂时结束处理。通过以上,切换至第二输出值OV2被用于节气门阀开度的判定的状态。
并且,在S201中,在判定为在节气门阀开度的判定中正在使用第二输出值OV2的情况下,进入S205。在S205中,将节气门阀开度与第二切换开度CO2进行比较。在S205中,在判定为节气门阀开度为第二切换开度CO2以上的情况下,进入S204。其结果,继续将第二输出值OV2用于节气门阀开度的判定的状态。
另一方面,在S205中,在判定为节气门阀开度低于第二切换开度CO2的情况下,进入S206。在S206中,将第一传感器71设定为选择传感器,暂时结束处理。通过以上,切换至第一输出值OV1被用于节气门阀开度的判定的状态。
在至此说明的第二实施方式中也产生了与第一实施方式相同的效果,能够进行在可动范围RM的整个区域的故障检测,并且可扩大进行高精度的角度检测的范围。此外,在第二实施方式中,通过相互不同的第一切换开度CO1以及第二切换开度CO2的设定,使得在选择传感器的切换中设有滞后。其结果,可避免由于节气门阀开度的变动而在第一传感器71与第二传感器72的切换中产生波动的情况。另外,在第二实施方式中,第一切换开度CO1相当于第一切换角度,第二切换开度CO2相当于第二切换角度。
(第三实施方式)
图8~图11所示的第三实施方式是第一实施方式的另一变形例。第三实施方式的角度检测机构320具备与第一实施方式实质相同的磁路形成部21和磁检测部370。在磁检测部370中,除了与第一实施方式实质相同的第一传感器71以及第二传感器72之外,还设有第三传感器73。磁检测部370使用三个传感器71~73对节气门阀30(参照图1)的旋转角度进行检测。以下,依次对传感器71~73的增益调整的设定内容进行说明。
在第一传感器71中设定有第一低开度区域LO1以及第一高开度区域HO1(特别地参照图9)。第一输出值OV1相对于节气门阀开度的规定的变化的变化量被设定为在第一低开度区域LO1比第一高开度区域HO1大。
第二传感器72与第一传感器71相同,在可动范围RM的整个区域随着节气门阀开度变大而使第二输出值OV2单调增加。在第二传感器72中设定有第二低开度区域LO2、第二中开度区域MO2、以及第二高开度区域HO2。第二输出值OV2相对于节气门阀开度的规定的变化的变化量被设定为在第二中开度区域MO2比第二低开度区域LO2以及第二高开度区域HO2大。第二中开度区域MO2的低开度侧的一部分被设定为与第一低开度区域LO1的高开度侧的一部分重叠。其结果,能够由第一传感器71以及第二传感器72的各个以高分辨率进行检测的范围重叠。
第三传感器73是与第一传感器71以及第二传感器72实质相同的霍尔IC。由第三传感器73输出的第三输出值OV3与第一输出值OV1以及第二输出值OV2相同,在节气门阀30(参照图1)的可动范围RM的整个区域对应于节气门阀30的角度变化而始终变化。第三传感器73随着节气门阀开度变大而使第三输出值OV3单调增加。在第三传感器73中设定有第三低开度区域LO3以及第三高开度区域HO3。
第三高开度区域HO3为可动范围RM中的与第一低开度区域LO1以及第二中开度区域MO2的任一均不同的开度区域、且被规定为包含比这些开度区域LO1、MO2更靠高开度侧的开度区域。第三输出值OV3相对于节气门阀开度的规定的变化的变化量被设定为在第三高开度区域HO3比第三低开度区域LO3大。第三高开度区域HO3的低开度侧的一部分被设定为与第二中开度区域MO2的高开度侧的一部分重叠。其结果,能够由第二传感器72以及第三传感器73的各个以高分辨率进行检测的范围重叠。
从至此说明的磁检测部370取得各输出值OV1、OV2、OV3的角度判定部380设定低速侧切换开度COL以及高速侧切换开度COH。低速侧切换开度COL被设定在第一低开度区域LO1与第二中开度区域MO2重叠的范围的大体中间。在低速侧切换开度COL处,在第一传感器71以及第二传感器72之中切换选择传感器。另外,高速侧切换开度COH被设定在第二中开度区域MO2与第三高开度区域HO3重叠范围的大体中间。在高速侧切换开度COH处,在第二传感器72以及第三传感器73之中切换选择传感器。以下,对角度判定部380切换选择传感器的切换处理的详细情况进行说明(参照图10)。
另外,在以下的说明中,将可动范围RM中的与低速侧切换开度COL相比节气门阀开度低的开度区域设为低开度区域LO,将低速侧切换开度COL与高速侧切换开度COH之间的开度区域设为中开度区域MO。而且,将可动范围RM中的与高速侧切换开度COH相比节气门阀开度高的开度区域设为高开度区域HO。
在S301中,将节气门阀开度与低速侧切换开度COL进行比较,在节气门阀开度为低速侧切换开度COL以下的情况下,进入S302。在S302中,将第一传感器71设定为选择传感器,暂时结束处理。通过以上,成为第一传感器71的第一输出值OV1被用于节气门阀开度的判定的状态。
另一方面,在S301中,在判定为节气门阀开度高于低速侧切换开度COL的情况下,进入S303。在S303中,将节气门阀开度与高速侧切换开度COH进行比较,在节气门阀开度为高速侧切换开度COH以下的情况下,进入S304。在S304中,将第二传感器72设定为选择传感器,暂时结束处理。通过以上,成为第二传感器72的第二输出值OV2被用于节气门阀开度的判定的状态。
在S303中,在判定为节气门阀开度高于高速侧切换开度COH的情况下,进入S305。在S305中,将第三传感器73设定为选择传感器,暂时结束处理。通过以上,成为第三传感器73的第三输出值OV3被用于节气门阀开度的判定的状态。
接下来,说明角度判定部380通过比较三个输出值OV1~OV3对各传感器71~73的故障进行检测的第三实施方式中的故障检测处理的详细情况(参照图11)。
在S311中,判定第一输出值OV1是否变化,在检测出第一输出值OV1的变化的情况下,进入S312。在S312中,判定在第一输出值OV1变化时第二输出值OV2是否也变化。在S312中,在判定为第一输出值OV1与第二输出值OV2均变化了的情况下,进入S313。
在S313中,判定在第一输出值OV1以及第二输出值OV2均变化时,第三输出值OV3是否也变化。在S313中,在判定为尽管第一输出值OV1以及第二输出值OV2均变化,但只有第三输出值OV3没有变化的情况下,进入S315。在S315中,诊断为第三传感器73中存在异常,暂时结束处理。另一方面,在S313中,在判定为各输出值OV1~OV3全部变化的情况下,进入S314。在S314中,诊断为三个传感器71~73中没有异常、且为全部正常的状态,暂时结束处理。
另一方面,在S312中,在判定为尽管第一输出值OV1变化,但第二输出值OV2没有变化的情况下,进入S316。在S316中,诊断为第二传感器72中存在异常,暂时结束处理。
另外,在S311中,在判定为第一输出值OV1没有变化的情况下,进入S317。在S317中,判定在第一输出值OV1没有变化时,第二输出值OV2是否变化。在S317中,在判定为尽管第一输出值OV1没有变化,但第二输出值OV2变化的情况下,进入S318。在S318中,诊断为第一传感器71中存在异常,暂时结束处理。
另一方面,在S317中,在判定为第一输出值OV1以及第二输出值OV2均没有变化的情况下,进入S319。在S319中,判定在第一输出值OV1以及第二输出值OV2均没有变化时,第三输出值OV3是否变化。在S319中,在判定为各输出值OV1~OV3都没有变化的情况下,进入S314,诊断为三个传感器71~73为全部正常的状态,暂时结束处理。
另一方面,在S319中,在判定为尽管第一输出值OV1以及第二输出值OV2均没有变化,但第三输出值OV3变化的情况下,进入S320。在S320中,诊断为第一传感器71以及第二传感器72中存在异常,暂时结束处理。
在至此说明的第三实施方式中也产生了与第一实施方式相同的效果,角度检测机构320能够进行在可动范围RM的整个区域的故障检测,并且能够使实施高精度的开度判定的范围放大。此外,第三实施方式的磁检测部370除了第一传感器71以及第二传感器72之外,还具有第三传感器73。而且,在由第三传感器73实施高精度的开度检测的第三高开度区域HO3中包含与第一低开度区域LO1以及第二中开度区域MO2的任一均不同的开度区域。根据以上,角度检测机构320能够在更广的开度区域进行高精度的开度判定。
另外,在第三实施方式中,第二中开度区域MO2相当于第二旋转区域,第二低开度区域LO2以及第二高开度区域HO2相当于第二旋转区域以外的旋转区域。并且,第三传感器73相当于第三检测部,第三低开度区域LO3相当于第三旋转区域,第三高开度区域HO3相当于第三旋转区域以外的旋转区域。
(第四实施方式)
图12以及图13所示的第四实施方式是第一实施方式的又一变形例。在第四实施方式中,节气门阀开度与第一输出值OV1以及第二输出值OV2的相关线的形态与第一实施方式不同。以下,基于图12以及图13并参照图2,对第四实施方式的角度检测机构的详细情况进行说明。
第一传感器71中的第一低开度区域LO1与第一高开度区域HO1的边界被设定为比第二传感器72中的第二低开度区域LO2与第二高开度区域HO2的边界更靠低开度侧。即,在第一传感器71中能够进行高精度的检测的第一低开度区域LO1与在第二传感器72中能够进行高精度的检测的第二高开度区域HO2不重叠。其结果,没有设定重叠。
角度判定部80将在第一传感器71以及第二传感器72之中切换选择传感器的切换开度CO设定在第一低开度区域LO1与第一高开度区域HO1的边界。以下对以这样的切换开度CO来切换选择传感器的第四实施方式的切换处理的详细情况进行说明。
在S401中,将节气门阀开度与切换开度CO进行比较。在S401中,在判定为节气门阀开度为切换开度CO以下、处于第一低开度区域LO1的情况下,进入S402。在S402中,将第一传感器71设定为选择传感器,暂时结束处理。另一方面,在S401中,在判定为节气门阀开度高于切换开度CO、处于第二高开度区域HO2的情况下,进入S403。在S403中,将第二传感器72设定为选择传感器,暂时结束处理。
如以上的第四实施方式那样,即使是能够对节气门阀开度进行高精度地检测的开度区域不重叠的设定,角度检测机构也能够在可动范围RM的整个区域进行故障检测,并且能够在多个范围实施高精度的开度判定。
(第五实施方式)
图14所示的第五实施方式是第四实施方式的变形例。在第五实施方式中,在图1所示的节气门阀30的能够动作范围内,除了从节流阀主体部32的全闭位置至全开位置的通常的可动范围RM之外,还包含使节流阀主体部32从全闭位置向与全开位置相反方向旋转的翻转(overturn)范围OT。以下,基于图14并参照图1,对第五实施方式的角度检测机构的详细情况进行说明。
第一传感器71以及第二传感器72均为在偏离了通常的可动范围RM的翻转范围OT中也能够对应于节气门阀30的角度变化而始终使各输出值OV1、OV2变化。即,翻转范围OT包含于第一低开度区域LO1以及第二低开度区域LO2。
具体而言,第一传感器71在包含翻转范围OT的第一低开度区域LO1中,随着节气门阀开度接近全闭位置而使第一输出值OV1单调增加。另一方面,第二传感器72在包含翻转范围OT的第二低开度区域LO2中,随着节气门阀开度接近全闭位置而使第二输出值OV2单调减少。
在至此说明的第五实施方式中,各输出值OV1、OV2始终变化的各低开度区域LO1、LO2被规定为包含超过了全闭位置的翻转范围OT。因而,即使应用于节气门阀30的能够动作范围包含翻转范围OT的电子控制节气门装置10,角度检测机构在翻转范围OT中也可以进行高精度的开度检测,并且也能够可靠地检测出各传感器71、72的故障。另外,在第五实施方式中,翻转范围OT相当于偏离了特定旋转范围的范围外区域。
(第六实施方式)
图15所示的第六实施方式是第三实施方式的变形例。在第六实施方式中,各传感器71~73(参照图8)的各增益调整的设定与第三实施方式不同。若详细说明,第一传感器71中的第一低开度区域LO1与第一高开度区域HO1的边界被设定为比第二传感器72中的第二低开度区域LO2与第二中开度区域MO2的边界更靠低开度侧。除此之外,第三传感器73中的第三低开度区域LO3与第三高开度区域HO3的边界被设定为比第二传感器72中的第二中开度区域MO2与第二高开度区域HO2的边界更靠高开度侧。如以上那样,能够由各传感器71~73以高分辨率进行检测的范围没有重叠。
角度判定部380(参照图8)将在第一传感器71以及第二传感器72之中切换选择传感器的低速侧切换开度COL设定在第一低开度区域LO1与第一高开度区域HO1的边界。并且,角度判定部380将在第二传感器72以及第三传感器73之中切换选择传感器的高速侧切换开度COH设定在第三低开度区域LO3与第三高开度区域HO3的边界。
通过以上,可动范围RM中的与低速侧切换开度COL相比节气门阀开度低的开度区域被设为低开度区域LO。在低开度区域LO中,第一输出值OV1被用于节气门阀开度的判定。另外,低速侧切换开度COL与高速侧切换开度COH之间的开度区域被设为中开度区域MO。在中开度区域MO中,第二输出值OV2被用于节气门阀开度的判定。而且,与高速侧切换开度COH相比节气门阀开度高的开度区域被设为高开度区域HO。在高开度区域HO中,第三输出值OV3被用于节气门阀开度的判定。
在使用至此说明的第六实施方式那样的三个传感器71~73的角度检测机构中,即使不设置重叠,也可以进行在可动范围RM的整个区域的故障检测,并且能够在多个范围实现高精度的开度判定。
(第七实施方式)
图16所示的第七实施方式是第一实施方式的又一变形例。在第七实施方式中,第一输出值OV1以及第二输出值OV2均随着节气门阀开度变高而单调增加。在节气门阀开度与第一输出值OV1的相关线中,第一低开度区域LO1的线段的斜率GL1大于第一高开度区域HO1的线段的斜率GH1。同样地,在节气门阀开度与第二输出值OV2的相关线中,第二高开度区域HO2的线段的斜率GH2大于第二低开度区域LO2的线段的斜率GL2。并且,切换开度CO被规定为第一低开度区域LO1与第二高开度区域HO2重叠的开度区域。如以上的第七实施方式那样,即使是在可动范围RM内各输出值OV1、OV2均单调增加的设定,角度检测机构也能够同时实现在可动范围RM的整个区域的故障检测与在较广的开度范围内的高精度的开度判定。
(第八实施方式)
图17所示的第八实施方式是第七实施方式的变形例。在第八实施方式中,第一输出值OV1中的第一低开度区域LO1与第一高开度区域HO1的边界被设定为比第二输出值OV2中的第二低开度区域LO2与第二高开度区域HO2的边界更靠低开度侧。即,能够由第一传感器71(参照图2)以及第二传感器72(参照图2)的各个以高分辨率进行检测的范围不重叠。在这样的设定的第八实施方式中,第一低开度区域LO1与第一高开度区域HO1的边界被设定在切换开度CO。角度判定部在第一低开度区域LO1与第一高开度区域HO1的边界处在第一传感器71以及第二传感器72之中切换选择传感器。在以上那样的第八实施方式中也与第七实施方式相同,角度检测机构能够同时实现在可动范围RM的整个区域的故障检测和在较广的开度范围内的高精度的开度判定。
(其他实施方式)
以上,对多个实施方式进行了说明,但本公开并不是限于上述实施方式而被解释的发明,能够在不脱离本公开的主旨的范围内应用于各种实施方式以及组合。
在上述第八实施方式的变形例1中,如图18所示,第一输出值OV1在可动范围RM中的第一低开度区域LO1单调增加,另一方面,在第一高开度区域HO1单调减少。这样,即使在二个输出值OV1、OV2的一方同时设定配合节气门阀开度的增加而增加的区间与配合节气门阀开度的增加而减少的区间,角度检测机构也能够进行在可动范围RM的整个区域的故障检测和宽阔范围内的高精度的开度判定。
在上述第五实施方式的变形例2中,如图19所示,在偏离了通常的可动范围RM的翻转范围OT中,第一输出值OV1被设定为与节气门阀开度无关地成为恒定。另一方面,在通常的可动范围RM中,第一输出值OV1以及第二输出值OV2相对于节气门阀开度的位移量的各变化均不为零。只要是以上的设定,角度检测机构即使是在翻转范围OT中第一输出值OV1成为恒定的设定,也能够在除了翻转范围OT之外的可动范围RM整个区域进行故障检测。
在上述第六实施方式的变形例3中,如图20所示,第一输出值OV1中的第一低开度区域LO1与第一高开度区域HO1的边界被设定为与第二输出值OV2中的第二低开度区域LO2与第二中开度区域MO2的边界实质相同的开度。此外,第二中开度区域MO2与第二高开度区域HO2的边界被设定为与第三输出值OV3中的第三低开度区域LO3与第三高开度区域HO3的边界实质相同的开度。如以上那样,只要使各传感器中的区域的边界一致,则即使不设置重叠,也能够使角度检测机构实施高精度的开度判定的范围扩大。
上述第六实施方式的另一变形例4的角度检测机构如图21所示,除了三个输出值OV1~OV3之外,还能够输出第四输出值OV4。变形例4中所设置的四个传感器(检测部)能够在相互不同的开度区域进行高分辨率的检测。具体而言,角度判定部将可动范围RM分割为低开度区域LO、低速侧中开度区域LMO、高速侧中开度区域HMO、以及高开度区域HO。在低开度区域LO中,第一输出值OV1被用于开度判定,在低速侧中开度区域LMO中,第二输出值OV2被用于开度判定。而且,在高速侧中开度区域HMO中,第三输出值OV3被用于开度判定,在高开度区域HO中,基于第四传感器的第四输出值OV4被用于开度判定。如以上那样,设于角度检测部的检测部的数量也可以为四个以上。
在上述实施方式中,对在内燃机中控制吸入空气量的电子控制节气门装置中应用了基于本公开的角度检测机构的例子进行了说明。但是,基于本公开的角度检测机构也可以应用于例如对EGR(Exhaust Gas Recirculation,废气再循环)的流量进行控制的阀装置。而且,由角度检测机构检测旋转角度的旋转体也可以不是节气门阀那样的对流量进行控制的结构。例如,也可以是应用于加速器装置而对加速踏板的旋转角度进行检测角度检测机构。
在上述实施方式的磁检测部中,作为多个检测部设置了多个霍尔IC。但是,只要能够输出多个输出值,则能够适当地变更磁检测部的结构。例如,也可以通过设置多个包括霍尔元件以及信号处理电路的检测系统,在磁检测部设置能够输出特性不同的输出值的一个霍尔IC。
而且,角度检测机构能够使用与霍尔IC不同的检测部进行旋转体的角度检测。例如,角度检测机构也可以是具备使用了磁阻元件的磁角度(MR)传感器的结构、或通过电感的变化来检测旋转体的旋转角度的交互型的结构。而且,角度检测机构也可以是使用可变电阻器对旋转体的旋转角度进行检测的结构。
上述实施方式的角度判定部设置于内燃机控制装置的一部分,但构建角度判定部的构成也可以是与内燃机控制装置不同的车载控制装置。或者,角度判定部也可以通过专用的控制装置来实现。虽然本公开遵照实施例进行了描述,但可理解为本公开是不限于该实施例和结构的发明。本公开也包含各种变形例或均等范围内的变形。此外,包含各种组合和方式、甚至是这些中的仅一个要素、其以上、或其以下的其他组合和方式也落入本公开的范畴和思想范围内。
Claims (7)
1.一种角度检测机构,使用输出特性不同的多个检测部对旋转体(30)的旋转角度进行检测,其中,该角度检测机构具备:
第一检测部(71),在预先规定的所述旋转体的特定旋转范围(RM)的整个区域,对应于所述旋转体的角度变化而始终使输出值(OV1)变化,并且在作为所述特定旋转范围的一部分的第一旋转区域(LO1)中,相比于所述第一旋转区域以外的旋转区域(HO1),将输出值相对于规定的角度变化的变化量设定为更大;以及
第二检测部(72),在所述特定旋转范围的整个区域对应于所述旋转体的角度变化而始终使输出值(OV2)变化,并且在所述特定旋转范围中的、被规定为包含与所述第一旋转区域不同的旋转区域的第二旋转区域(HO2、MO2)中,相比于所述第二旋转区域以外的旋转区域(LO2),将输出值相对于规定的角度变化的变化量设定为更大。
2.根据权利要求1所述的角度检测机构,其中,
所述第一检测部为根据所述旋转体向所述特定旋转范围内的特定旋转方向的角度变化,使输出值仅向增加以及减少中的一方变化的设定,
所述第二检测部为根据所述旋转体向所述特定旋转范围内的所述特定旋转方向的角度变化,使输出值仅向增加以及减少中的一方变化的设定。
3.根据权利要求1或2所述的角度检测机构,其中,
所述第一旋转区域的一部分被设定为与所述第二旋转区域重叠。
4.根据权利要求1~3的任一项所述的角度检测机构,其中,
还具备第三检测部(73),该第三检测部(73)在所述特定旋转范围的整个区域对应于所述旋转体的角度变化而始终使输出值(OV3)变化,
在所述特定旋转范围中的、被规定为包含与所述第一旋转区域以及所述第二旋转区域(MO2)的任一均不同的旋转区域的第三旋转区域(HO3)中,相比于所述第三旋转区域以外的旋转区域(LO3),将所述第三检测部的输出值相对于规定的角度变化的变化量设定为更大。
5.根据权利要求1~4的任一项所述的角度检测机构,其中,
所述第一检测部以及所述第二检测部均在所述旋转体偏离了所述特定旋转范围的范围外区域(OT)中也对应于所述旋转体的角度变化而始终使输出值变化。
6.根据权利要求1~5的任一项所述的角度检测机构,其中,
所述旋转体具有阀芯部(32),该阀芯部(32)通过在流路(14)的内部旋转而使流过所述流路的流体的流量增减,
所述特定旋转范围是从将所述流路实质上封闭的所述阀芯部的全闭位置至使流过所述流路的流体的流量为最大的所述阀芯部的全开位置的范围。
7.一种角度检测系统,具备:
角度检测机构(320),使用输出特性不同的多个检测部对旋转体(30)的旋转角度进行检测;以及
角度判定部(380),从多个所述检测部之中选择采用输出值的选择检测部,并基于所述选择检测部的输出值对所述旋转体的角度位置进行判定,
所述角度检测机构具备:
第一检测部(71),在预先规定的所述旋转体的特定旋转范围(RM)的整个区域,对应于所述旋转体的角度变化而始终使输出值(OV1)变化,并且在作为所述特定旋转范围的一部分的第一旋转区域(LO1)中,相比于所述第一旋转区域以外的旋转区域(HO1),将输出值相对于规定的角度变化的变化量设定为更大;以及
第二检测部(72),在所述特定旋转范围的整个区域对应于所述旋转体的角度变化而始终使输出值(OV2)变化,并且在所述特定旋转范围中的、被规定为包含与所述第一旋转区域不同的旋转区域的第二旋转区域(HO2、MO2)中,相比于所述第二旋转区域以外的旋转区域(LO2),将输出值相对于规定的角度变化的变化量设定为更大,
所述第二旋转区域被设定为包含比所述第一旋转区域更靠所述旋转体的特定旋转方向的旋转区域,
所述角度判定部,
伴随着所述旋转体从所述第一旋转区域向所述特定旋转方向的旋转,以第一切换角度(CO1)将所述选择检测部从所述第一检测部向所述第二检测部切换,
伴随着所述旋转体从所述第二旋转区域向与所述特定旋转方向相反的方向的旋转,以第二切换角度(CO2)将所述选择检测部从所述第二检测部向所述第一检测部切换,
所述第一切换角度被设定为比所述第二切换角度更靠所述特定旋转方向。
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