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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Betätiger und
insbesondere einen elektromagnetischen Betätiger, der ein Antriebselement
antreiben kann, wobei die Position des Antriebselements festgestellt
werden kann.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik.
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Ein
elektromagnetischer Betätiger,
der ein Antriebselement antreibt, benötigt einen Positionssensor
zum Feststellen der tatsächlichen
Position des Antriebselements, wobei der Sensor von dem elektromagnetischen
Betätiger
selbst separiert ist. Um dieses Problem zu lösen, als auch um Kosten und
Raum zu sparen, hat die Anmelderin in dem japanischen Patent Kokai
8-275460 einen elektromagnetischen Betätiger vorgeschlagen, der als
angetriebenes Element ein bewegliches Element vorgeschlagen hat,
das angetrieben wird, wobei die tatsächliche Position des beweglichen
Elements festgestellt wird. Die Ausgestaltung dieser Vorrichtung
ist in 1 dargestellt. In 1 ist eine
elektromagnetische Spule um ein Joch 5 gewickelt. Ein Paar
von Magnetpolen 101 und 102 des Jochs 5 sind über einen
Spalt zueinander weisend angeordnet, um einen Magnetfluss zu verteilen,
wodurch ein Magnetfeld zwischen diesen gebildet wird. In dem Magnetfeld
zwischen den Magnetpolen 101 und 102 ist ein Rotor 6 angeordnet,
der aus einer Magnetkomponente 103 besteht, die mit einem
Paar von Permanentmagneten 10 und 11 versehen
ist. Weiter ist ein Hall-Sensor 8 in der Umgebung zwischen
den Magnetpolen 101 und 102 vorgesehen, der die
Magnetflussdichte misst. Es ist erkennbar, dass diese Vorrichtung
ein elektromagnetischer Betätiger
ist, der den Rotor 6 dreht durch die Änderung der Stärke des
Magnetfelds, das durch einen Magnetfluss, der im Inneren des Jochs 5 gebildet wird,
erzeugt wird, bis in eine gewünschte
Winkelposition wobei der Magnetfluss durch Einspeisen eines Stroms
in die Manetspule 3 erzeugt wird. Diese Art eines elektromagnetischen
Betätigers
hat jedoch den Nachteil, dass die Messempfindlichkeit gering bleibt, da
der Hall-Sensor 8, der den Drehwinkel des Rotors 6 misst,
in dem Magnetfeld angeordnet ist, das durch den Magnetfluss gebildet
wird, das von der Magnetspule 3 verteilt wird und die Dichte
des Magnetflusses, das durch den Hall-Sensor fließt, gering
ist. Weiter besteht ein weiterer Nachteil darin, dass die Freiheit
bei der Ausgestaltung eines Antriebsmechanismus in dem elektromagnetischen
Betätiger
beschränkt
ist, da Raum für
den vorzusehenden Hall-Sensor erforderlich ist. Weiter ist es möglich, dass
ein Hall-Sensor aufgrund von Restriktionen bezüglich des Aufbaus des Antriebsmechanismus
nicht bei dem Antriebsmechanismus installiert werden kann.
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Wenn
eine Ausgestaltung gewählt
wird, bei der das Spannungssignal, das von einem Hall-Sensor ausgegeben
wird, nach dem Erkennen eines Abtastwerts von einer Abtastschaltung
verarbeitet wird, d. h. beispielsweise ein Spannungssignal von dem Analog-Digigal-Wandler
vorgesehen wird und basierend auf dem gewonnenen Abtastwert verarbeitet wird,
wird ein Spannungswandler benötigt,
um das Spannungssignal, das von einem Hall-Sensor empfangen wird,
in ein Spannungssignal zu wandeln, das einen Spannungspegel hat,
das für
den Eingangsbereich des Abtastkreises geeignet ist. Wenn der Kreis wie
oben erwähnt
aufgebaut ist, muss die Verstärkung
des Spannungswandlers in Übereinstimmung mit
der Empfindlichkeit des Hall-Sensors
oder der Verteilung des Widerstandswerts der Schaltungskomponenten
justiert werden, wodurch die Kosten steigen oder eine größere Genauigkeit
bei der Einstellung erforderlich wird.
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AUFGABE UND
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung soll die genannten Probleme lösen und
einen elektromagnetischen Betätiger
schaffen, wie er sich aus Anspruch 1 ergibt, der den Ort des Antriebselements
genau durch Bestimmen der Dichte des Magnetflusses bestimmen kann,
wobei die Dichte hoch ist. Der Antriebsmechanismus muss daher nicht
in seiner Ausgestaltung geändert
werden. Der Positionssensor ist für verschiedene Strukturen des
Antriebsmechanismus verwendbar. Der Betätiger kann genau die Position
des Antriebselements bestimmen durch Gewinnen eines Spannungswerts
des Spannungssignals, das von dem Hall-Sensor ausgesandt wird, wobei
eine ausreichende Auflösung
erreicht wird und die Justierung einfach ist.
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Ein
elektromagnetischer Betätiger
nach der Erfindung kann genau die Position eines Antriebselements
bestimmen, da die Magnetflussdichte an dem Magnetspalt erkannt wird,
der in den den Magnetfluss bildenden Mitteln vorgesehen ist. Bei
dieser Anordnung ist es weiter nicht erforderlich, die Ausbildung
des Antriebselements zu ändern,
sie ermöglicht dem
die Magnetflussdichte messende Mittel gemeinsam mit unterschiedlichen
Strukturen eines Antriebsmechanismus zu verwenden.
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KURZE ERLÄUTERUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Vorderansicht, die einen üblichen
elektromagnetischen Betätiger
zeigt,
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2 ist
eine Schnittansicht, die einen ersten Aufbau eines elektromagnetischen
Betätigers nach
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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3 ist
eine gestreckte perspektivische Ansicht, die einen elektrischen
Spaltabschnitt des elektromagnetischen Betätigers, wie er in 2 gezeigt ist,
wiedergibt,
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4 ist
ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltung mit einem elektromagnetischen
Betätiger und
einer Messschaltung zum Messen eines Drehwinkels des Rotors zeigt,
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5 ist
eine Darstellung, die die Beziehungen zwischen einem Drehwinkel
eines Rotors und eines elektromagnetischen Betätigers und einer Ausgangsspannung
des Hall-Sensors, wie er in 3 wiedergegeben
ist, zeigt,
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6 ist
eine Schnittdarstellung, die einen zweiten Aufbau eines elektromagnetischen
Betätigers
entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt,
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7 ist
eine Schnittansicht, die einen dritten Aufbau eines elektromagnetischen
Betätigers nach
der vorliegenden Erfindung zeigt, und
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8 ist
ein Schaltbild eines elektromagnetischen Betätigers nach der vorliegenden
Erfindung, das sowohl ein Antriebsstrom-Spannungssignal und eine
Differenz zwischen einem Spannungsfeld der eines Flussdichte-Spannungssignals
und einem Spannungswert eines Antriebsstrom-Spannungssignals in dem
vierten Ausführungsbeispiel
zeigt.
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Ein
Kernabschnitt 2, der ein Magnetfluss-Bildungsabschnitt
des elektromagnetischen Betätigers 1 ist,
ist mit einer um diesen gewickelten elektromagnetischen Spule 3 versehen.
Die elektromagnetische Spule 3 ist mit einer (nicht gezeigten)
Spannungsquelle verbunden und ein Strom von der Spannungsquelle
wird der elektromagnetischen Spule 3 eingespeist. Mit dem
einen Ende des Kernabschnitts 2 ist ein elektromagnetisches
Joch 5 verbunden und das andere Ende des Kernabschnitts 5 weist über einen Magnetspalt 7 zu
dem Joch 5. Innerhalb des Jochs 5 ist eine Öffnung 9 ausgebildet,
in dem ein Rotor 6, also ein bewegliches Element, vorgesehen
ist, ohne das er die Innenwand der Öffnung 5 berührt, während er
zu den Magnetstücken 18-1 und 18-2 weist.
Der Rotor 6 besteht aus einem magnetischen Material. Die
Fläche
des Rotors 6 ist magnetisiert, um unterschiedliche Pole,
etwa Dauermagnete 10 und 11 zu bilden. Die Dauermagnete 10 und 11 sind
in entgegengesetzten Richtungen magnetisiert. Beispielsweise sind
die Dauermagnete 10 und 11 als S und N-Pol magnetisiert.
Das Joch auf beiden Seiten der Öffnung 9 bildet
nahe zueinander befindliche Bereiche 12 und 13,
die als ein Paar von magnetischen Reluktanzen dienen, die die Funktion
haben, die magnetische Energie des Magnetflusses der hindurch fließt, zu erhalten.
Diese Bereiche 12 und 13 werden im folgenden als
magnetische Relktanzabschnitte bezeichnet. Das Joch 5 ist
mit einem Schlitz 14 nahe dem Magnetspalt 7, wie
beispielsweise in 3 gezeigt. Ein Hall-Sensor 8 ist
an dem Schlitz 14 vorgesehen, um eine magnetische Flussdichte,
die durch den magnetischen Spalt 7 fließt, zu messen. Dieser Hall-Sensor 8 erzeugt
ein Spannungssignal, das die Dichte des gemessenen magnetischen
Flusses repräsentiert.
Wenn bei den oben genannten Anordnungen der Strom der Spannungsquelle
in die elektromagnetische Spule 3 eingespeist wird, wird
im Inneren des Kernabschnitts 2 ein magnetischer Fluss erzeugt
und der erzeugte magnetische Fluss erzeugt ein Magnetfeld in dem
Raum und der Öffnung 9 des Jochs 5.
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Da
der Magnetspalt 7 eine relativ große Reluktanz verglichen mit
der Magnetkraft der Dauermagnete 10 und 11 hat,
kann jeder der Magnetflüsse, die
von den Dauermagneten 10 und 11 erzeugt sind, eine
Schleife nur in kleinen Stücken
der Magnetpole 18-1 und 18-2, die eine geringe
magnetische Reluktanz haben, bilden, wodurch der Rotor 6 steht,
solange kein Strom auf die elektromagnetische Spule 3 aufgeprägt wird.
Wenn daher kein Strom auf die elektromagnetische Spule 3 aufgeprägt wird,
kehrt der Rotor 6 immer in eine vorgegebene Bezugsposition zurück, um so
einen stabilen Zustand einzunehmen. Wenn dagegen ein Strom auf die
elektromagnetische Spule 3 aufgeprägt wird, verläuft der
magnetische Fluss, der durch die elektromagnetische Spule 3 erzeugt
wird, durch den Magnetspalt 7, um so einen Magnetkreis
zu bilden, der durch das Joch 5 verläuft. In diesem Fall tritt eine
magnetische Sättigung
nur durch einen kleinen Magnetfluss auf, der in den elektromagnetischen
Reluktanzabschnitten 12 und 13 gebildet wird,
da die magnetischen Reluktanzabschnitte 12 und 13 Bereiche
mit geringem Querschnitt haben. Es kann nicht mehr Magnetfluss als der
in den magnetischen Reluktanzabschnitten 12 und 13 gebildet
werden, auch wenn der Strom, der der Magnetspule 3 zugeführt wird,
zunimmt. Wenn daher ein Strom der elektromagnetischen Spule aufgeprägt wird,
wird der größte Teil
des von der elektromagnetischen Spule 3 erzeugten Magnetflusses
den Magnetkreis bilden, der durch die Öffnung 5 verläuft, wo
die magnetische Reluktanz gering ist, so dass der Rotor 6 in
die vorgegebene Position dreht. Der elektromagnetische Betätiger 1 treibt
das Antriebselement, das mit dem Rotor 6 verbunden ist,
beispielsweise ein Drosselventil, das in dem Einheitssystem einer
Verbrennungskraftmaschine vorgesehen ist, aufgrund einer solchen
Drehung des Rotors 6 an, wie oben erwähnt.
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4 zeigt
den elektromagnetischen Betätiger
und eine Schaltung zum Bestimmen eines Drehwinkels des Rotors, die
keinen Teil der vorliegenden Erfindung bilden. Es werden hier dieselben
Bezugszeichen im Hinblick auf Teile, die denen von 2 entsprechen,
verwendet.
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Ein
Ende der Ausgangsleitung des Hall-Sensors 8 ist mit einem
negativen Anschluss eines Operationsverstärkers 25 über einen
Widerstand 21 eines Differentialverstärkers 20 verbunden.
Die andere Ausgangs leitung des Hall-Sensors 8 ist mit einem
positiven Anschluss des Operationsverstärkers 25 über Widerstände 23 und 24 verbunden.
Ein Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 25 ist mit dem
negativen Anschluss des Operationsverstärkers 25 über den
Widerstand 24 verbunden und weiter mit dem negativen Anschluss
eines Operationsverstärkers 34 eines
Addierverstärkers 30 über einen
Widerstand 32.
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Die
elektromagnetische Spule 1 ist mit einem Ende mit der (nicht
gezeigten) Spannungsquelle verbunden und mit dem anderen Ende mit
einem Widerstand 30. Ein Verbindungspunkt zwischen der
elektromagnetischen Spule 3 und dem Widerstand 5 ist mit
dem negativen Anschluss eines Operationsverstärkers 34 über einen
Widerstand 31 verbunden. Der positive Anschluss des Operationsverstärkers 34 ist
weiter über
den Widerstand 33 geerdet. Ein Ausgangssignal des Operationsverstärkers 34 wird durch
einen Ausgangsanschluss 50 ausgegeben.
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5 zeigt
eine Beziehung zwischen dem Drehwinkel des elektromagnetischen Betätigers und der
Ausgangsspannung des Hall-Sensors, der in 2 gezeigt
ist.
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Wie
sich aus 5 ergibt, kann die Beziehung
zwischen dem Drehwinkel θ und
der Ausgangsspannung V von dem Hall-Sensor beispielsweise mittels
einer Primärfunktion
angenähert
werden. Wenn der Strom I, der der elektromagnetischen Spule eingeprägt ist,
sich ändert,
kann der Winkel θ als
eine Primärfunktion
mit der Neigung aber unterschiedlichen Werten bei θ = 0 ausgedrückt werde.
Diese Beziehungen können
durch vorbereitende Versuche gewonnen werden, während eine tatsächliche
Vorrichtung eingesetzt wird und kann beispielsweise ausgedrückt werden
mit einer rationalen Funktion wie θ = AV + BI + C. Hier sind A,
B und C Konstanten, beispielsweise betragen die Werte A = 2,98,
B = 0,59 und C = 4,93.
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Der
Differentialverstärker 20 und
der Addierverstärker 30,
die bereits in der o. g. 4 gezeigt sind, berechnen einen
derartigen Relationalausdruck, wie oben erwähnt, und geben den Spannungswert
entsprechend dem Drehwinkel θ des
Rotors 6 aus. Die Widerstandswerte der Widerstände 21–24 in dem
Differentialverstärker 20,
der Widerstände 31–33 in
dem Addierverstärker 30 und
der Widerstand 40 werden daher so gewählt, dass sie die Werte der
oben genannten Konstanten A, B und C verwirklichen.
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6 ist
eine Schnittansicht, die einen zweiten Aufbau eines elektromagnetischen
Betätigers nach
der vorliegenden Erfindung zeigt. Hier werden dieselben Bezugszeichen
füreinander
entsprechende Teile, wie in 2 verwendet.
Ein Joch 5-2 weist an den beiden Enden zu den beiden Enden
eines Jochs 5-1 über
Magnetspalte 7-1 und 7-2. Hall-Sensoren 8-1 und 8-2 sind
an beiden Enden des Jochs 5-1 installiert.
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Hall-Sensoren 8-1 und 8-2 erkennen
eine magnetische Flussdichte, die durch den Magnetspalt 7-1 und 7-2 fließt. Da die
beiden Hall-Sensoren 8-1 und 8-2 vorgesehen sind,
kann die Flussdichte genau erkannt werden, auch wenn eine von ihnen
ausfällt. Eine Öffnung 9 ist
in einem Joch 5 vorgesehen, wo ein Rotor 6, d.
h. ein bewegliches Element, in die Öffnung 9 eingesetzt
ist, ohne das Innere der Wand der Öffnung 9 zu berühren und
ist so angeordnet, dass der Rotor 6 zu den Magnetpolen 18-1, 18-2 und 18-3 weist.
Der Rotor 6 besteht aus magnetischem Material und ist so
magnetisiert, dass er unterschiedliche Magnetpole gegenüber den
Dauermagneten 10 und 11 an den Flächen ausbildet.
Der elektromagnetische Betätiger 16 ist
so ähnlich
dem magnetischen Betätiger 1,
der oben beschrieben worden ist, der Rotor 6 kehrt immer
in eine Bezugsposition zurück,
wenn kein Strom der Spannungsquelle auf die elektromagnetische Spule 3 eingeprägt wird.
Wenn die elektromagnetische Spule mit einem Strom der Spannungsquelle
versorgt wird, dreht sich der Rotor 6 um einen vorgegebenen
Winkel. Der Drehwinkel des Rotors 6 kann durch eine Schaltung,
wie in 4 dargestellt ist, berechnet werden.
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In
dem elektromagnetischen Betätiger 1 kann,
wie in 2 gezeigt ist, auch dann, wenn einer der Hall-Sensoren
ausfällt,
die magnetische Flussdichte genau gemessen werden, um den Drehwinkel des
Rotors 6 zu berechnen, in dem Hall-Sensoren auf beiden
Seiten der elektromagnetischen Spule 3 angeordnet werden.
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7 ist
eine Schnittansicht, die einen dritten Aufbau eines elektromagnetischen
Betätigers nach
der vorliegenden Erfindung zeigt. Die einander entsprechenden Teile
der in den 2 bis 7 angegebenen
Ausgestaltungen sind durch dieselben Bezugszeichen angegeben.
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Zwischen
einem Kernabschnitt 2 und einem Joch 5 ist ein
Magnetspalt 7 angeordnet. Innerhalb des Magnetspalts 7 ist
ein Hall-Sensor 8 zum Erkennen der magnetischen Flussdichte,
die durch den Spalt 7 fließt, vorgesehen. Ein Gleitblock 15,
der entlang eines (nicht gezeigten) Stützelements, bestehend aus einem
magnetischen Material, gleitbar ist, ist derart vorgesehen, dass
der Gleitblock 15 das Joch 5 nicht berührt, während er
zu den magnetischen Polstücken 18-1, 18-2 und 18-3 weist.
Der Gleitblock 15 ist mit Permanentmagneten 10 und 11 versehen.
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Wenn
kein Strom von der Spannungsquelle in die elektromagnetische Spule
eingeprägt
wird, wird der Gleitblock 15 gezwungen, eine solche Ruheposition
einzunehmen, in der der magnetische Fluss, der durch die Dauermagneten 10 und 11 gebildet wird,
gleichmäßig auf
einer Ebene von 7 verteilt, während er
gezwungen wird, immer in die Ruheposition zurückzukehren. Wen dagegen ein
Strom von der Spannungsquelle auf die elektromagnetische Spule 3 aufgeprägt wird,
wird der Gleitblock 15 dazu veranlasst, sich nach oben
in eine vorgegebenen Position zu bewegen. Die Position des Gleitblocks 15 kann
durch einen Schaltkreis, wie er in 4 gezeigt ist,
errechnet werden.
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8 zeigt
ein Schaltbild eines elektromagnetischen Betätigers nach der vorliegenden
Erfindung, der den Drehwinkel eines Rotors misst. Die Teile, die
denen von 4 und 8 entsprechen, sind
mit denselben Bezugszeichen wie dort angegeben. Ein Treiberstrom
I, der von einem Treiberkreis 100 ausgegeben wird, wird
der Spule 3 in einem elektrischen Betätiger 1 zugeführt und
in ein Spannungssignal (im folgenden als Treiberstromspannungssignal
bezeichnet) mittels eines Widerstands in einer Operationsverstärkerschaltung 60 zugeführt. Das Treiberstromspannungssignal
wird an die positiven und negativen Anschlüsse eines Operationsverstärkers 65 über Widerstände 62 und 63 geführt. Der
positive Anschluss des Operationsverstärkers 65 ist mit einer
Spannungsquelle 67 verbunden, die eine vorgegebene Spannung
von, beispielsweise 2,5 V über einen
Widerstand 64 beträgt.
Der negative Anschluss des Operationsverstärkers 65 ist dagegen
mit einem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 65 über einen
Widerstand 66 verbunden. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 65 ist
mit einem Port AD1 eines Analog-Digital-Wandlers 80 verbunden.
Nachdem die Operationsverstärkerschaltung 60 den
Antriebsstrom I, der er Spule 3 zugeführt wird, unter Verwendung
des Widerstands 61 in ein Antriebsstromspannungssignal
verwandelt hat, verstärkt
sie das Antriebssteuerspannungssignal mit einem Verstärkungsfaktor,
der durch die Widerstände 62, 63, 64 und 66 bestimmt
wird, um das Resultat dem Analog-Digital-Wandler 80 zuzuführen.
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Das
Spannungssignal mit einem Spannungswert (im folgenden als Magnetflussdichtespannungssignal
bezeichnet), das die Magnetflussdichte des magnetischen Flusses,
der von der Spule 3 erzeugt wird, wird von dem Hall-Sensor 8,
der in dem elektromagnetischen Betätiger 1 vorgesehen
ist, abgegeben. Dieses Magnetflussdichtespannungssignal wird auf
den positiven bzw. den negativen Anschluss eines Operationsverstärkers 73 über Widerstände 71 und 72 in
einer Subtraktionsschaltung 70 zugeführt. Der positive Anschluss
des Operationsverstärkers 73 ist
mit dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 65 über einen
Widerstand 74 verbunden. Der negative Anschluss des Operationsverstärkers 73 ist
mit dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 73 über einen
Widerstand 75 verbunden. Der Ausgangsanschluss eines Operationsverstärkers 73 ist
mit einem Port AD2 des Analog-Digital-Wandlers 80 verbunden.
Die Operationsverstärkerschaltung 70 verstärkt das
Spannungssignal, das eine Differenz zwischen dem Magnetflussdichtespannungssignal,
das von dem Hall-Sensor 8 gemessen
worden ist und dem Antriebsstromspannungssignal, das von dem Operationsverstärker 65 mit
einem Verstärkungsfaktor,
der durch die Widerstände 71, 72, 74 bzw. 75 abgegeben
worden ist, erkannt worden ist, und an den Analog-Digital-Wandler 80 abgegeben
wird.
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Der
Analog-Digital-Wandler 80 ist mit einer Zentralrecheneinheit
(im folgenden als CPU bezeichnet) 90 verbunden. Der Analog-Digital-Wandler 80 liefert
einen Abtastwert der Spannungsdifferenz V minus Vi an die CPU 90 in
Antwort auf einen Befehl von dem CPU 90, wobei Vi einen
Abtastspannungswert eines Treiberstromspannungssignals und V gibt
einen Spannungswert des Magnetflussdichtespannungssignals an. Die
CPU 90 berechnet den Spannungswert V eines Magnetflussdichtespannungssignals
durch eine zusätzliche
Verarbeitung dieser Abtastwerte und berechnet den Antriebsstrom
I aus dem Spannungsfeld Vi, der den Antriebsstrom angibt und die
CPU berechnet sodann einen θ des
Rotors 6 auf der Basis einer Formel θ = AV + BI + C, wie oben erwähnt, unter
Verwendung der resultierenden Spannung V du des Antriebsstroms I.
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Da
das Antriebsstromspannungssignal Vi und das Differenzspannungssignal
den Spanungswert V minus Vi jeweils auf den Analog-Digital-Wandler 80 geführt werden,
wie oben erwähnt,
kann die Spannungsänderung
der Differenz des Spannungssignals (V – Vi) auf einem niedrigen Pegel
gehalten werden, auch wenn der Spannungswert Vi des Antriebsstromspannungssignals
sich erheblich ändert. Das
Differenzspannungssignal wird daher durch das Antriebsstromspannungssignal
Vi reduziert. Auch wenn ein Verstärkungsfaktor des Subtrakti onsspannungssignals
angehoben wird, um die Auflösung
des Analog-Digital-Wandlers 80 effektiv
zu nutzen, kann das Differenzspannungssignal innerhalb des Eingangsbereichs
des Analog-Digital-Wandlers 80 fallen, die beispielsweise
bei 0–5
Volt liegt. Der Analog-Digital-Wandler 80 kann über einen
bevorzugten Bereich des Magnetflussdichtespannungssignals mit einer
geeigneten Auflösung
arbeiten und kann die jeweilige Position des Rotors 6,
d. h. des Antriebselements, genau bestimmen. Diese Vorteile werden
erreicht durch die oben erwähnte
Anordnung, sie ist viel besser als eine Ausbildung, die das Magnetflussdichtespannungssignal
direkt einem Analog-Digital-Wandler 80 zuführt.
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Wenn
der elektrische Betätiger
so eingestellt wird, kann ein vorangehender Einstellvorgang vorzugsweise
durch Einspeisen des vorbestimmten Werts des Treiberstroms 1 erfolgen.
Derart vorgegebene Werte entsprechen so vorgegebenen Positionen
des Rotors eines Drosselventils einer Verbrennungskraftmaschine,
die mit dem Rotor 6 verbunden ist, beispielsweise vollständig geöffnet und
vollständig
geschlossen. Die Werte des Treiberstroms 1 werden an den
oben genannten jeweiligen Positionen erkannt. Die Werte des Treiberstromspannungssignals Vi
und des Werts der Differenzspannung V – Vi sollen vorzugsweise als
ein Satz von Ausgangswerten, (im folgenden bezeichnet als I, V0
und Vi0) gespeichert werden, beispielsweise in einem ROM (nicht
gezeigt). Wenn der elektromagnetische Betätiger in Verwendung ist, kann
die Position des Antriebselements genau bestimmt werden, während die
Werte des Stroms I, der Spannung V und der Spannung Vi im Vergleich
mit den Ausgangswerte von I0, V0 und Vi0, die oben genannt sind,
kompensiert sind. Der elektromagnetische Betätiger ist frei von einem Einfluss
der Änderungen
der Empfindlichkeit des Hall-Sensors und Streuungen der Widerstände in der Schaltung,
während
die Einstellung für
den Beätiger erfolgen
kann.
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Obwohl
die Schaltung eines elektromagnetischen Betätigers 1 nach der
vorliegenden Erfindung, wie oben erwähnt, mit der ersten Struktur eines
elektromagnetischen Betätigers 1,
der zweiten Struktur eines elektromagnetischen Betätigers 16,
der zweiten Struktur eines elektromagnetischen Betätigers 16 und
der dritten Struktur eines elektrischen Betätigers 17 kann sie
für einen
elektromagnetischen Betätiger nach
der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
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Da
der elektromagnetische Betätiger
nach der vorliegenden Erfindung die Magnetflussdichte an dem Magnetspalt,
die in dem Magnetflussbildungsabschnitt vorgesehen ist, erkent,
wie oben erwähnt, kann
es die Dichte des magnetischen Flusses und die Position eines Antriebselements
genau bestimmen. Da das Magnetflussdichtemessmittel in dem Magnetspalt
angeordnet ist, ist es nicht erforderlich, die Ausbildung des Antriebsmechanismus
und das Magnetflussdichtemessmittel verwendet gemeinsam mit einem
Antriebsmechanismus, der einen anderen Aufbau hat. Der Spannungswert
des Spannungssignals, das von dem Magnetflussdichtedetektionsmittel ausgegeben
wird, kann mit einer geeigneten Auflösung gewonnen werden und die
gegenwärtige
Position des Antriebselements kann genau bestimmt werden.