JP2012132554A - バルブ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ウェイストゲートバルブ制御装置においては、ホール素子の感磁面を、磁性移動体7の中心を通り、且つ第1直線AOA’に平行な第1仮想直線LAと、磁性移動体7の中心を通り、且つ第2直線BOB’に平行な第2仮想直線LBとの交差角度の範囲内において、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線LAと第2直線BOB’に平行な第2仮想直線LBとの交差角度の中心線(∠AOBの角度中心線LX)上に配置したことにより、ホール素子の感磁面に対する磁束密度(磁界の強さ)の変化を小さくすることができる。これにより、ロッド4の軸振れを要因とするストロークセンサの出力値の差を低減できる。
【選択図】 図1
Description
従来より、バルブの開閉制御を行うバルブ制御装置として、図19および図20に示したように、流体流路を開閉するバルブ101と、このバルブ101を駆動するロッド102を有する電動アクチュエータと、この電動アクチュエータの動力源である電動モータ103に供給する電力を制御するモータ制御ユニットとを備えたバルブ制御装置が公知である(例えば、特許文献1参照)。
減速機構は、電動モータ103の出力軸に固定されたピニオンギヤ105、このピニオンギヤ105と噛み合って回転する中間ギヤ106、およびこの中間ギヤ106と噛み合って回転する最終ギヤ107等を有している。また、中間ギヤ106は、支持軸111の外周に回転自在に取り付けられている。また、最終ギヤ107は、支持軸112の外周に回転自在に取り付けられている。
特許文献1に記載の電動アクチュエータは、電動モータ103が減速機構の3つのギヤ105〜107を回転させ、最終ギヤ107にセカンドピボット114を介して連結したトグルレバー108がロッド102をその軸線方向に押圧(あるいは引き戻)して最終ギヤ107の回転運動をロッド102の往復直線運動に変換するように構成されている。
ここで、ロッド102とバルブ101のシャフト115との間には、リンクレバー109が設置されている。
ところが、特許文献1に記載の電動アクチュエータでは、ロッド推力によってリンクレバー109を回転させるとき、ロッド102がリンクレバー109から側力の反作用(図示点線)を受けるため、ロッド102の先端に振れが発生する。
ロッド102が振れると、ロッド102は単純なロッド軸方向Yの直線運動ではなく、曲線的方向Y’に移動する。また、バルブ圧力Pによりロッド102のストローク位置の位置ズレも発生する。
センサは、ロッド位置検出用部材110に設けられた磁気回路(磁石およびヨーク等によって構成される磁気回路)の位置を検出する。このため、ロッド102が曲線的に移動すると、磁石からの磁界が曲線的に変化し、センサから出力される出力値が曲線的に変化する。これにより、磁気回路のストローク位置、つまりロッド102のストローク位置に対するセンサの出力変化特性の直線性(リニアリティ)が低下してしまう。
センサは、2つのステータ121、122間に形成される磁束検出ギャップに挿入されたホール素子125を有している。
磁気回路は、ロッド102に一体的に設置されている。
ロッドストローク位置検出装置は、ステータ121、122、永久磁石123、ヨーク124およびホール素子125によって2つの磁気回路A、Bが形成されている。
すなわち、磁気回路に対するホール素子125の感磁面を、磁気回路の振れ幅の平均的な位置に設置していないので、磁気回路がロッド軸受133に近い場合と遠い場合とでは、磁気回路の振れ幅に大きな差があり、ホール素子125がその感磁面で受ける磁界の強さのばらつき差が発生する。これにより、ロッド102の軸振れに伴うセンサ出力の差が大きいため、センサ精度が低下する。
また、レバーは、バルブの回転中心軸と同一軸心上に回転軸(回転中心)を有し、且つロッドと結合すると共に、バルブが回転動作する際、レバーの回転軸を中心にした所定の曲率半径の曲線上を移動する結合部を有している。
磁石は、ロッド軸中心線に対して垂直な方向に着磁された2つの第1、第2磁石により構成されている。
2つの第1、第2磁石は、互いに対向して配置されて、ロッド軸中心線に対して平行な平面である磁極面をそれぞれ有している。
センサは、2つの第1、第2磁石の磁極面(第1磁石または第2磁石の磁極面)から印加される磁界の磁束(密度)を感磁する感磁面を有している。
また、レバーの全閉開度点を点Aとし、ロッド軸受の中心を軸受中心Oとして設定し、ロッド軸受の軸受中心Oを中心にして点Aと対称位置関係にある点を点A’として設定し、レバー作動角中心線とロッド軸中心線とが垂直になる位置関係にある交点を点Bとして設定し、ロッド軸受の軸受中心Oを中心にして点Bと対称位置関係にある点を点B’として設定している。
第1仮想直線とは、バルブの全閉開度時における2つの第1、第2磁石の磁極面間の中間地点である、磁性移動体の中心を通り、且つロッド軸受の軸受中心Oを通り点Aと点A’とを結ぶ第1直線AOA’に平行な直線のことである。
第2仮想直線とは、バルブの中間開度時における2つの第1、第2磁石の磁極面間の中間地点である、磁性移動体の中心を通り、且つロッド軸受の軸受中心Oを通り点Bと点B’とを結ぶ第2直線BOB’に平行な直線のことである。
すなわち、ロッド軸受と磁性移動体との間の距離が近い場合におけるロッドの軸振れを要因とするセンサ出力値と、ロッド軸受と磁性移動体との間の距離が遠い場合におけるロッドの軸振れを要因とするセンサ出力値との差を低減できるので、ロッドの直線的なストローク位置の検出精度を向上することができる。
請求項4に記載の発明によれば、センサの感磁面を、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線と第2直線BOB’に平行な第2仮想直線との交差角度の中心線上に配置している。
請求項5に記載の発明によれば、センサの感磁面を、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線と第2直線BOB’に平行な第2仮想直線との交差角度の中心線に対して平行または垂直に配置している。
なお、センサの感磁面を、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線上に配置しても良い。また、センサの感磁面を、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線に対して平行または垂直に配置しても良い。また、センサの感磁面を、第2直線BOB’に平行な第2仮想直線上に配置しても良い。また、センサの感磁面を、第2直線BOB’に平行な第2仮想直線に対して平行または垂直に配置しても良い。
以上のように設定されているとき、センサの感磁面を、ロッド軸受の軸受中心Oを通り点Cと点C’とを結ぶ第3直線COC’に平行な第3仮想直線上に配置している。あるいはロッド軸受の軸受中心Oを通り点Cと点C’とを結ぶ第3直線COC’に平行な第3仮想直線に対して平行または垂直に配置したことにより、センサの感磁面に対する磁束(磁界の強さ)の変化を小さくすることが可能となる。
これによって、ロッドの軸振れ幅、つまり磁性移動体の振れ幅の違いによるセンサ出力値の差を低減できるので、ロッドの直線的なストローク位置の検出精度を向上することができる。
この流量制御弁は、バルブの全閉開度と全開開度との中間の開度よりも全閉側の低開度領域におけるロッドの軸線方向への移動量に対する流量の変化率が、バルブの全閉開度と全開開度との中間の開度よりも全開側の高開度領域におけるロッドの軸線方向への移動量に対する流量の変化率よりも大きい流量特性を具備している。
ここで、ロッドの直線運動をバルブの回転運動に変換するリンク機構を有する流量制御弁は、その弁体であるバルブの低開度領域で、それ以外の高開度領域と比べてロッドの移動量、つまりリンク機構のレバー作動角度に対する流量(圧力)の変化率が急激になる流量特性を持っている。
そこで、ロッドの軸線方向への移動量に対する流量(圧力)の変化率が大きい低開度領域でのロッドの軸振れ量を最小にすることで、センサの検出精度の向上およびロッドの制御性の向上を図るという目的で、請求項1及び6に記載の発明を採用した場合、ロッドの移動量に対する流量(圧力)の変化率が大きい低開度領域でのロッドの軸振れ量(レバーの回転角度当たりに対するロッドの軸振れ幅)を最小値に設定できるので、センサによるロッドの軸線方向への移動量の検出精度の向上およびロッドのストローク量の制御性の向上を図ることができる。
以上のように設定されているとき、センサの感磁面を、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線とロッド軸受の軸受中心Oを通り点Cと点C’とを結ぶ第3直線COC’に平行な第3仮想直線との交差角度の範囲内に配置したことにより、ロッドの移動量に対する流量(圧力)の変化率が大きい低開度領域でのロッドの軸振れ量(レバーの回転角度当たりに対するロッドの軸振れ幅)を最小値に設定できるので、センサの感磁面に対する磁束(磁界の強さ)の変化を小さくすることが可能となる。
これによって、ロッドの軸振れ幅、つまり磁性移動体の振れ幅の違いによるセンサ出力値の差を低減できるので、ロッドの直線的なストローク位置の検出精度を向上することができる。
請求項11に記載の発明によれば、センサの感磁面を、第1直線AOA’に平行な仮想直線と第3直線COC’に平行な仮想直線との交点を通る直線に対して平行または垂直に配置している。
請求項12に記載の発明によれば、センサの感磁面を、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線と第3直線COC’に平行な第3仮想直線との交差角度の中心線上に配置している。
請求項13に記載の発明によれば、センサの感磁面を、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線と第3直線COC’に平行な第3仮想直線との交差角度の中心線に対して平行または垂直に配置している。
請求項10〜13に記載の発明によれば、ロッドの移動量に対する流量(圧力)の変化率が大きい低開度領域でのロッドの軸振れ量(レバーの回転角度当たりに対するロッドの軸振れ幅)を最小値に設定できるので、センサの感磁面に対する磁束(磁界の強さ)の変化を小さくすることが可能となる。
これによって、ロッドの軸振れ幅、つまり磁性移動体の軸振れ幅の違いによるセンサ出力値の差を低減できるので、ロッドの直線的なストローク位置の検出精度を向上することができる。
なお、センサの感磁面を、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線上に配置しても良い。また、センサの感磁面を、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線に対して平行または垂直に配置しても良い。また、センサの感磁面を、第3直線COC’に平行な第3仮想直線上に配置しても良い。また、センサの感磁面を、第3直線COC’に平行な第3仮想直線に対して平行または垂直に配置しても良い。
請求項15に記載の発明によれば、長方形枠状の磁性体の長手方向の向きを、ロッド軸中心線と同一方向に一致させている。
これによって、長方形枠状の磁性体の内側空間(センサ収納空間)内における磁性移動体のストローク方向への移動に伴う磁束変化(磁界変化)を緩やかにすることができる。したがって、磁性移動体(長方形枠状の磁性体、磁石)とセンサとの配置ばらつきに対するセンサの感磁面が受ける磁束変化(磁界の強さ変化)ばらつきを抑制できるので、磁性移動体のストローク位置の検出精度ばらつき、つまりロッドの(直線的な)ストローク位置の検出精度ばらつきを抑制することができる。
請求項17に記載の発明によれば、磁性移動体を、ロッドの軸線方向の中心線(ロッド軸線方向中心線)を含んだ仮想平面を境にして面対称となるように配置したことにより、磁性移動体(長方形枠状の磁性体、磁石)とセンサとの配置ばらつきに対するセンサの感磁面が受ける磁束変化(磁界の強さ変化)ばらつきを抑制できるので、磁性移動体のストローク位置の検出精度ばらつき、つまりロッドの(直線的な)ストローク位置の検出精度ばらつきを抑制することができる。
請求項19に記載の発明によれば、減速機構は、モータによって回転駆動される駆動ギヤ、およびこの駆動ギヤと噛み合って回転する従動ギヤを有している。
また、変換機構は、バルブの動作パターンに対応した形状のカム溝を有し、従動ギヤの回転に伴って回転するカムと、このカムのカム溝に移動自在に挿入されるフォロワとを備えている。
また、ロッドは、フォロワを回転自在に支持する支軸を有し、一端側がフォロワおよび支軸を介してカムに連結し、他端側がバルブに連結している。
すなわち、ロッドは、モータの駆動力(モータトルク)を少なくとも駆動ギヤと従動ギヤを有する減速ギヤ機構(例えば平歯車減速機構)およびカムを有する変換機構を備えた動力伝達機構で発生する荷重(バルブを閉じる側に回転動作させる全閉方向荷重およびバルブを開く側に回転動作させる全開方向荷重)によって軸線方向に往復移動(駆動)される構成を備えている。
これによって、ロッドのストローク位置とロッド推力との関係を可変することができ、バルブ圧力による位置ズレを抑制することができる。
また、変換機構は、第1ピボットの突出方向と同一方向に突出し、ロッドに連結する第2ピボット、および一端側が第1ピボットに回転自在に支持され、他端側が第2ピボットに回転自在に支持されたリンクレバーを有している。
すなわち、ロッドは、モータの駆動力(モータトルク)を少なくとも駆動ギヤと従動ギヤおよび第1ピボットを有する減速ギヤ機構(例えば平歯車減速機構)およびリンクレバーを有する変換機構を備えた動力伝達機構で発生する荷重(バルブを閉じる側に回転動作させる全閉方向荷重およびバルブを開く側に回転動作させる全開方向荷重)によって軸線方向に往復移動(駆動)される構成を備えている。
これによって、ロッドのストローク位置とロッド推力との関係を可変することができ、バルブ圧力による位置ズレを抑制することができる。
請求項22に記載の発明によれば、ロッドの軸線方向への移動時におけるフォロワの移動軌跡は、磁性移動体における、磁石(2つの第1、第2磁石)の磁極面から放出された磁束がセンサの感磁面を通らず、センサで検出される磁束密度としてはゼロ(0mT)となる部位(センサに対するロッドのストローク位置においてセンサで検出される磁束密度がゼロとなる点)を通ると共に、ロッド軸中心線(ロッドの軸線方向)に対して垂直な方向に延びる仮想直線T上を通るように形成されている。これにより、磁性移動体の磁石(2つの第1、第2磁石)の磁極面からセンサの感磁面へ向けて放出された磁束が、磁性材(磁性体)製のフォロワに吸われるのを抑えることができるので、ロッドの直線的なストローク位置の検出精度をより向上することができる。
請求項24に記載の発明によれば、センサチップを樹脂封止する直方体形状のパッケージの短手方向の向きを、ロッド軸中心線(ロッドの軸線方向)に対して垂直な方向に一致させている。ここで、上述したように、センサの感磁面を上記の第1〜第3仮想直線等に対して平行に配置した場合、ロッドの軸線方向に対して垂直な磁束変化をセンサで検出できる。この場合、パッケージの短手方向の向きを、ロッド軸中心線に対して垂直な方向に一致させることができるので、ロッドの軸線方向に対して垂直な方向の体格(磁性移動体の体格)が小さくなる。
請求項26に記載の発明によれば、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線とは、レバーの結合部が、全閉開度点に配置された際に、第1磁石の磁極面と第2磁石の磁極面との対向距離の中間点を通る中心線に対して平行な直線のことである。
請求項27に記載の発明によれば、第2直線BOB’に平行な第2仮想直線とは、レバーの結合部が、レバーの全閉開度点とレバーの全開開度点との中間の開度点(レバー作動角中心線とロッド軸中心線とが垂直になる位置関係にある交点)に配置された際に、第1磁石の磁極面と第2磁石の磁極面との対向距離の中間点を通る中心線に対して平行な直線のことである。
つまり、センサから出力された電気信号に基づいて、ロッドの直線的なストローク量を検出するストローク検出手段を備えている。
なお、バルブを、内燃機関(エンジン)より流出する排気ガスを制御する排気ガス制御弁の弁体に適用しても良い。また、バルブを、例えば内燃機関(エンジン)に搭載されるターボチャージャのウェイストゲート流路(または排気ガス循環装置のERGガス流路)を流れる排気ガス(またはEGRガス)の流量を制御する排気ガス流量(またはEGRガス流量)制御弁の弁体に適用しても良い。
本発明は、ロッドの軸振れを要因とするセンサ出力値の差を低減して、ロッドの直線的なストローク位置の検出精度を向上するという目的を、磁性移動体に対し、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線(LA)と、第2直線BOB’に平行な第2仮想直線(LB)または第3直線COC’に平行な第3仮想直線(LC)との交差角度(∠AOBまたは∠AOC)の範囲内にセンサの感磁面を配置したことで実現した。
図1ないし図5は本発明の実施例1を示したもので、図1は電動アクチュエータのロッドとリンクレバーの接続位置関係を示した図で、図2および図4はウェイストゲートバルブ制御装置を示した図でで、図3および図5は電動アクチュエータのバルブ全閉状態、バルブ全開状態を示した図である。
ウェイストゲートバルブ1の背面(隔壁:バルブシートに着座する着座面に対して反対側の端面)には、L字状のシャフト2が一体的に設けられている。
なお、ウェイストゲートバルブ1の詳細は後述する。
電動アクチュエータは、ロッド軸中心線方向(軸線方向)に往復移動するロッド4の他に、ロッド4の揺動(軸振れ)を許容しつつ、ロッド4をその往復移動方向(ロッド4のストローク方向)に摺動自在に支持するロッド軸受(スラスト軸受)5と、ロッド4に対して、ウェイストゲートバルブ1を閉じる側(バルブ全閉側)に付勢する付勢力(スプリング荷重)を発生するコイルスプリング6と、スラスト軸受5およびコイルスプリング6等の構成部品を収容するアクチュエータケースとを備えている。ここで、電動アクチュエータのロッド4は、そのストローク方向の先端側が、アクチュエータケースの円環状の端面よりアクチュエータケース外部側に突出している。
なお、電動アクチュエータの詳細は、後述する。
また、エンジンの複数(各気筒毎)の排気ポートには、排気ガスが流れる排気管が接続されている。この排気管の途中には、エキゾーストマニホールドおよびターボチャージャのタービン等が設置されている。
タービンは、渦巻形状のタービンハウジングを備えている。このタービンハウジング内には、タービンインペラ(タービンホイール)が設置されている。
コンプレッサは、渦巻形状のコンプレッサハウジングを備えている。このコンプレッサハウジング内には、コンプレッサインペラ(コンプレッサホイール)が設置されている。 また、タービンインペラとコンプレッサインペラとは、ロータシャフトによって一体となって回転するように連結されている。
ターボチャージャは、タービンインペラが排気ガスにより回転駆動されると、コンプレッサインペラも回転し、このコンプレッサインペラが吸入空気を圧縮する。
ウェイストゲート流路は、タービンハウジングに導入された排気ガスを、タービンインペラを経由しないで、つまりタービンインペラを迂回(バイパス)してタービンインペラよりも下流側の排気通路へ流すためのバイパス通路(流体通路)である。
あるいはウェイストゲート流路は、エンジンより流出した排気ガスを、エキゾーストマニホールドの集合部よりも下流側から分岐して、ターボチャージャのタービンよりも排気ガス流方向の下流側で排気通路に合流させる、つまり排気ガスをタービンハウジングよりバイパスさせるためのバイパス通路(流体通路)である。
ウェイストゲートバルブ1は、例えばステンレス鋼等の金属材料によって円板形状に形成されている。このウェイストゲートバルブ1は、ウェイストゲート流路、特にウェイストゲートポートの軸線方向(排気ガス流方向)に対して直交する垂直方向に回転中心軸を有し、電動アクチュエータのロッド4のロッド軸中心線方向の先端部に接続されて、タービンハウジングの入口部の隔壁(バルブシート)に対して着座、離脱して、ウェイストゲート流路、特にウェイストゲートポートを開閉する排気ガス制御弁である。また、ウェイストゲートバルブ1は、回転中心軸を中心にして回転することで、ウェイストゲート流路、特にウェイストゲートポートの開口面積を連続的または段階的に可変する。
このリンク機構は、図1および図2に示したように、一端側が電動アクチュエータのロッド4のストローク方向(往復移動方向)の先端側に連結し、且つ他端側がウェイストゲートバルブ1のシャフト2の先端側(バルブ側に対して反対側)に連結したリンクレバー3等を有している。
ここで、ロッド4のストローク方向の先端側には、ロッド4の裏面側から打ち込まれて表面側に突出した第1ヒンジピン(第1支持軸)11が固定(または一体的に形成)されている。また、ウェイストゲートバルブ1のシャフト2には、第1ヒンジピン11の突出方向と同一方向に突出した第2ヒンジピン(第2支持軸)12が一体的に形成(または固定)されている。
なお、リンク機構、特にリンクレバー3の詳細は、後述する。
第1ヒンジピン11は、ウェイストゲートバルブ1、シャフト2およびリンクレバー3等を回転自在に支持している。
第2ヒンジピン12は、途中で直角に屈曲したシャフト2の電動アクチュエータ側端部に固定されている。この第2ヒンジピン12は、ターボチャージャのタービンハウジングの側壁部に回転自在に支持されている。また、第2ヒンジピン12の中心は、ウェイストゲートバルブ1の回転中心となっている。
以上によって、ウェイストゲートバルブ1は、第1ヒンジピン11、リンクレバー3、第2ヒンジピン12を介して、ロッド4のストローク方向の先端側に連結されるヒンジバルブを構成する。
電動アクチュエータは、ロッド4、スラスト軸受5およびコイルスプリング6の他に、電力の供給を受けて駆動力(モータトルク)を発生する電動モータMと、この電動モータMの回転を2段減速する減速機構と、この減速機構の回転運動を往復直線運動に変換する変換機構と、電動アクチュエータのロッド4のストローク位置を検出するストローク量検出装置(磁性移動体7、ストロークセンサS)と、これらの各構成部品を収容するアクチュエータケースとを備えている。
変換機構は、回転するプレートカム21、このプレートカム21のカム溝22内に移動自在に挿入されるフォロワ23、およびこのフォロワ23を回転自在に支持するピボットピン24等によって構成されている。
モータハウジング25、ギヤハウジング26は、金属材料によって形成されている。また、センサカバー27は、金属材料または樹脂材料によって形成されている。
ここで、ギヤハウジング26の側壁よりバルブ側に位置する円筒状のベアリングホルダ28には、ロッド4の軸方向に貫通する軸受孔が形成されている。この軸受孔の孔壁面には、スラスト軸受5が圧入嵌合されている。また、ギヤハウジング26の側壁よりバルブ側に突出する円筒状のスプリングホルダ29内には、コイルスプリング6が収容されている。
また、駆動ロッド31は、その表面が、磁性移動体7を樹脂モールド成形またはネジ締結等により固定するための磁性移動体搭載面となっている。また、駆動ロッド31の一端部(接続ロッド33側に対して反対側の端部)には、ピボットピン24が嵌合する嵌合孔34が形成されている。なお、ピボットピン24は、駆動ロッド31の裏面側から打ち込まれて表面側に突出して駆動ロッド31に接続(固定)されている。
また、駆動ロッド31の他端部には、接続ロッド33の軸線方向の一端側と溶接により接続される第1連結部35が設けられている。
従動ロッド32の他端部(接続ロッド33側に対して反対側の端部)には、第1ヒンジピン11が嵌合する嵌合孔(図示せず)が形成されている。なお、第1ヒンジピン11は、従動ロッド32の裏面側から打ち込まれて表面側に突出して従動ロッド32に接続(固定)されている。
これによって、電動アクチュエータのロッド4、特に駆動ロッド31には、コイルスプリング6からのスプリング荷重(バルブ全閉側に付勢する荷重)が作用している。
中間ギヤシャフト14および最終ギヤシャフト15は、互いに並列配置されている。また、3つのギヤ16〜18は、ギヤハウジング26の減速ギヤ収納空間内において回転自在に収容されている。
また、中間ギヤシャフト14の中間ギヤ17の端面より突出した突出部の外周には、円環状の周方向溝が形成されている。この周方向溝には、中間ギヤシャフト14の外周に中間ギヤ17を嵌め合わせた際に、中間ギヤシャフト14からの中間ギヤ17の抜け止めを行うワッシャおよびCリング等の中間ギヤ抜け止め手段が装着されている。
また、最終ギヤシャフト15の最終ギヤ18の端面より突出した突出部の外周には、円環状の周方向溝が形成されている。この周方向溝には、最終ギヤシャフト15の外周に最終ギヤ18を嵌め合わせた際に、最終ギヤシャフト15からの最終ギヤ18の抜け止めを行うワッシャおよびCリング等の最終ギヤ抜け止め手段が装着されている。
中間ギヤ17は、金属材料または樹脂材料によって形成されており、中間ギヤシャフト14の外周に回転自在に嵌め合わされている。この中間ギヤ17は、中間ギヤシャフト14の周囲を周方向に取り囲むように設置された円筒部を有している。この円筒部の外周には、円環状の最大外径部(径大部)が一体的に形成されている。
最終ギヤ18は、金属材料または樹脂材料によって形成されており、2つのベアリング43を介して、最終ギヤシャフト15の外周に回転自在に嵌め合わされている。この最終ギヤ18は、最終ギヤシャフト15の周囲を周方向に取り囲むように設置された円筒部を有している。この円筒部には、円筒部の外周面より扇状に広がるフランジ47を有している。
最終ギヤ18のフランジ47の外周部には、中間ギヤ17の凸状歯46と噛み合う複数の凸状歯(扇状の大径ギヤ部)48が所定の角度分だけ扇状に形成されている。
プレートカム21は、金属材料によって所定の形状に形成されており、最終ギヤ18のカム装着部に固定されている。なお、最終ギヤ18が樹脂材料で形成されている場合、プレートカム21は最終ギヤ18にインサート成形される。また、最終ギヤ18が金属材料で形成されている場合、最終ギヤ18とプレートカム21とを焼結金属等で一体化しても良い。このように構成することで、最終ギヤ18の回転軸とプレートカム21の回転軸とが共通化されるため、最終ギヤ18の回転中心(最終ギヤシャフト15の回転中心)とプレートカム21の回転中心とが一致する。また、最終ギヤ18の作動角度(最終ギヤ作動角)とプレートカム21の回転角度(カム回転角)とが等しくなる。
ここで、プレートカム21のカム形状およびプレートカム21の回転角度は、ウェイストゲートバルブ1を全閉位置から全開位置まで駆動するのに必要なロッドストローク量に対して決定される。
フォロワ23は、金属材料によって円筒形状に形成されており、ピボットピン24の外周に回転自在に嵌め合わされている。このフォロワ23は、ピボットピン24の周囲を周方向に取り囲むように円筒部を有している。
ピボットピン24は、ロッド4の嵌合孔34に打ち込まれてロッド4に圧入固定されている。なお、ピボットピン24のフォロワ23の円筒部の端面より突出した突出部には、フォロワ23の抜け止めを行うために潰されて鍔状にカシメられたフランジが形成されている。
また、フォロワ23の回転中心は、プレートカム21の回転中心と共に、ロッド4のストローク方向の中心線上、つまりロッド軸中心線RC上に設置されている。
そして、ECUには、CPU、ROM、RAM等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。そして、ECUは、ストロークセンサS、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、過給圧センサおよび車速センサ等の各種センサのセンサ出力信号に基づいて、スロットルバルブの電動アクチュエータ、ウェイストゲートバルブ1の電動アクチュエータを制御する。
ストローク量検出装置は、ロッド4に一体的に設置された磁性移動体7と、この磁性移動体7のストローク位置を検出するストロークセンサSとを備えている。
なお、ECUは、ストロークセンサSから出力される出力値(センサ出力値)に基づいて、電動アクチュエータのロッド4の直線的なストローク位置を演算(検出)するロッドストローク検出手段としての機能を有している。
なお、磁性移動体7を、ロッド4の駆動ロッド31の磁性移動体搭載面上にモールド成形またはネジ締結固定等の固定手段を用いて保持固定しても良い。
また、2つの第1、第2磁石8は、ロッド4のストローク方向の中心線、つまりロッド軸中心線RCに平行な直線である、磁性移動体7のストローク方向の中心軸線(MC)に対して平行な磁極面を有している。この磁性移動体7のストローク方向の中心軸線(MC)は、プレートカム21の回転中心と共に、ロッド4のストローク方向の中心線上、つまりロッド軸中心線RC上に設置されている。
なお、2つの第1、第2磁石8をストロークセンサS側に設置して磁性移動体7を磁性体9のみで構成しても良い。
また、ストロークセンサSは、磁性移動体7のストローク方向への移動に伴って変化する磁束(磁束密度、磁界分布、磁界強さ)を検出するホール素子を有している。このホール素子には、磁性移動体7、特に2つの第1、第2磁石8の磁極面(N極)から印加される磁界の磁束密度(磁束の量)や磁界の強さを感磁する感磁面Fが設けられている。
ホール素子は、磁性移動体7、特に第1磁石8の磁極面(N極)に対して第1エアギャップを隔てて対向し、磁性移動体7のストローク方向の中心軸線(MC)に対して平行な感磁面、あるいは所定の傾斜角度分だけ傾斜した感磁面を有している。
なお、センサチップは、絶縁性接着剤を介して、リードフレームの表面上に搭載されている。
なお、非接触式の磁気検出素子として、ホールICの代わりに、ホール素子単体または磁気抵抗素子(MR素子)を使用しても良い。
リンクレバー3の第1結合部とは、ウェイストゲートバルブ1を動かすと、つまりウェイストゲートバルブ1が全閉位置から全開位置に至るまで回転動作(開閉)すると、ウェイストゲートバルブ1の回転中心軸と同一軸心上に位置する回転軸(リンクレバー3の回転中心、第2ヒンジピン12の中心)を中心にした所定の曲率半径の曲線である回転作動線(リンクレバー3の回転作動線:図示一点鎖線)上を移動する結合部(結合部の中心点、結合点)のことである。すなわち、リンクレバー3の第1結合部とは、ロッド4のストローク方向の先端部との結合部である第1ヒンジピン11のことである。
本実施例では、ウェイストゲートバルブ1が全閉開度となるリンクレバー3の回転作動点が、リンクレバー3の全閉開度点Aとして設定されている。
また、ウェイストゲートバルブ1が全開開度となるリンクレバー3の回転作動点は、リンクレバー3の全開開度点Dとして設定されている。
また、ウェイストゲートバルブ1の全開開度時にリンクレバー3の回転軸LOとリンクレバー3の全開開度点Dとを結ぶ直線は、全開時レバー中心線L2として設定されている。
また、全閉時レバー中心線L1と全開時レバー中心線L2との角度中心線は、レバー作動角中心線LCとして設定されている。
また、スラスト軸受5の軸受中心Oを中心にして、リンクレバー3の全閉開度点Aと対称位置関係にある点を、点A’と記す。
そして、レバー作動角中心線LCとロッド軸中心線RCとが垂直になる位置関係にある交点である、リンクレバー3の全閉開度点Aとリンクレバー3の全開開度点Dとの中間開度の点(リンクレバー3の中間開度点)をBとして設定し、また、スラスト軸受5の軸受中心Oを中心にして中間開度点Bと対称位置関係にある点を、点B’と記す。
なお、ホール素子の感磁面を、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線LA上に配置しても良い。また、ホール素子の感磁面を、第2直線BOB’に平行な第2仮想直線LB上に配置しても良い。あるいはホール素子の感磁面を、∠AOBの角度中心線LXを除く、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線LAと第2直線BOB’に平行な第2仮想直線LBとの交点を通る直線上に配置しても良い。
次に、本実施例のウェイストゲートバルブ1の開閉制御を行う電動アクチュエータの作動を図1ないし図5に基づいて簡単に説明する。
これによって、電動アクチュエータの構成部品が、全閉状態に止まるため、ウェイストゲートバルブ1が全閉状態を継続する。これにより、ウェイストゲート流路は閉鎖される。この結果、エンジンより排出された排気ガスの全量は、ターボチャージャのタービンハウジングの入口部から流入してタービンインペラを回転させ、タービンハウジングの出口部から排出される。
一方、吸気管内に吸い込まれた吸入空気は、タービンインペラの回転により駆動されるコンプレッサインペラによって圧縮されて圧力(過給圧)が上昇する。そして、圧力が上昇した吸入空気は、エンジンに吸い込まれる。
これによって、電動モータMのモータシャフト13が全開方向に回転する。これにより、モータトルクが、ピニオンギヤ16、中間ギヤ17、最終ギヤ18に伝達される。そして、最終ギヤ18からモータトルクが伝達されたプレートカム21が、最終ギヤ18の回転に伴って所定の回転角度(最終ギヤ18の作動角度と等しい回転角度)だけ全開方向に回転する。
すると、ピボットピン24がカム溝22を摺動(滑動)して、カム溝22の全閉位置から全開位置まで移動することにより、駆動ロッド31がコイルスプリング6を圧縮しながらロッド4のストローク方向のバルブ開側に直線移動する(押し出される)。すると、ロッド4の直線移動に伴って、駆動ロッド31、従動ロッド32および接続ロッド33がロッド4のストローク方向のバルブ開側に直線移動する。
この結果、エンジンからタービンハウジングの入口部に流入した排気ガスの一部がタービンインペラをバイパスするウェイストゲート流路を通ってタービンハウジングの出口部に排出される。これにより、タービンインペラに作用する排気エネルギーが減少し、タービンインペラの回転速度が低下するので、ターボチャージャの過回転が防止される。
また、過給圧または排気圧が過大とならないようになる。また、タービンインペラの過回転に伴うタービンインペラの破損等が防止される。
これによって、電動モータMのモータシャフト13が全閉方向に回転する。これにより、モータトルクが、ピニオンギヤ16、中間ギヤ17、最終ギヤ18、プレートカム21に伝達される。そして、プレートカム21が、最終ギヤ18の回転に伴って所定の回転角度だけ全閉方向に回転する。
すると、ピボットピン24がカム溝22を摺動(滑動)して、カム溝22の全開位置から全閉位置まで移動することにより、ロッド4のストローク方向のバルブ閉側にロッド4が直線移動する(引き戻される)。すると、ロッド4の直線移動に伴って駆動ロッド31、従動ロッド32および接続ロッド33がロッド4のストローク方向のバルブ閉側に直線移動する。
また、ウェイストゲートバルブ1は、エンジンの運転状況、特に過給圧センサにより検出される過給圧に基づいて、全閉位置と全開位置との中間の中間開度に設定されるように制御される。この場合、ウェイストゲートバルブ1のバルブ開度が過給圧に基づいて連続的または段階的に変更されるため、ウェイストゲート流路を通過する排気ガスの流量を連続的または段階的に微調整できる。これにより、エンジンの過給圧を連続的または段階的に可変制御できる。
以上のように、本実施例のウェイストゲートバルブ制御装置においては、ウェイストゲートバルブ1のシャフト2と電動アクチュエータのロッド4との間に、ロッド4の直線運動をウェイストゲートバルブ1の回転運動に変換するリンク機構を設置している。このリンク機構は、一端側が第1ヒンジピン11を介して従動ロッド32に連結し、且つ他端側が第2ヒンジピン12を介してウェイストゲートバルブ1のシャフト2に連結したリンクレバー3等によって構成されている。
これによって、ウェイストゲートバルブ1を全閉位置から全開位置に至るまでの作動範囲で回転動作させる際に、磁性移動体7を構成する2つの第1、第2磁石8および磁性体9がスラスト軸受5の軸受中心Oに近い場合と遠い場合とでロッド4の軸振れ幅、つまり磁性移動体7の軸振れ幅が異なっている場合であっても、磁性移動体7の磁極面からホール素子の感磁面が受ける磁束(磁界の強さ)のばらつき量が小さくなるので、ロッド4の軸振れ幅、つまり磁性移動体7の軸振れ幅の違いによるストロークセンサSを構成するホールICのセンサ出力値の差を低減できる。
すなわち、スラスト軸受5の軸受中心Oと磁性移動体7との間の距離が近い場合におけるロッド4の軸振れによるセンサ出力値と、スラスト軸受5の軸受中心Oと磁性移動体7との間の距離が遠い場合におけるロッド4の軸振れによるセンサ出力値との差を低減できる。この結果、ロッド4の直線的なストローク位置の検出精度を向上できるので、ロッド4のストローク量の制御性、つまりウェイストゲートバルブ1の開度制御の制御性を向上することができる。
ところで、近年、自動車に搭載されるエンジンの排気ガスの規制強化に伴い、排出ガス関係のOBD(車載診断装置による故障診断機能)の装着が義務づけられている。
そして、過給圧センサより出力されるセンサ出力信号に基づいてウェイストゲートバルブ1のバルブ開度をリニアに可変する開閉制御を行うウェイストゲートバルブ制御装置の場合、OBD要件としてロッド4のストローク位置を直接検出する必要がある。
そこで、ウェイストゲートバルブ制御装置においては、リンク機構のリンクレバー3を介して、ウェイストゲートバルブ1に連結する駆動ロッド31上に磁性移動体7を一体的に設置している。
また、本実施例のウェイストゲートバルブ制御装置においては、電動モータMの駆動力(モータトルク)を3つのギヤ16〜18を有する減速機構(平歯車である最終ギヤ18を有する歯車減速機構)と、プレートカム21、フォロワ23およびピボットピン24を有するカム式変換機構とを備えた動力伝達機構で発生する荷重(ウェイストゲートバルブ1を閉じる側に回転動作させる全閉方向荷重およびウェイストゲートバルブ1を開く側に回転動作させる全開方向荷重)によってロッド4をそのストローク方向に往復移動させる構成を備えている。
これによって、電動アクチュエータのロッド4のストローク位置とロッド推力との関係を可変することができ、バルブ圧力Pによるロッド4のストローク位置の位置ズレを抑制することができる。
また、ロッド4の駆動ロッド31の表面(磁性移動体搭載面)に磁性移動体7、つまり2つの第1、第2磁石8と磁性体9を一体的に設置したことにより、スラスト軸受5の軸受中心Oと磁性移動体7との間の距離を短くすることができる。つまり磁性移動体7をスラスト軸受5の軸受中心Oに近づけることが可能となるので、電動アクチュエータのロッド4の軸振れ幅、つまり磁性移動体7の軸振れ幅を低減することができる。
図6(b)ないし図9は本発明の実施例2を示したもので、図6(b)はリンクレバーの作動角度に対する流量特性を示したグラフで、図7ないし図9は電動アクチュエータのロッドとリンクレバーの接続位置関係を示した図である。
ウェイストゲートバルブ1は、ウェイストゲート流路10の開口面積(排気ガス流通面積)を変更してウェイストゲート流路10を流れる排気ガス流量を制御する排気ガス流量制御弁の弁体である。
本実施例では、ウェイストゲートバルブ1が全閉開度となるリンクレバー3の回転作動点が、リンクレバー3の全閉開度点Aとして設定されている。
また、ウェイストゲートバルブ1が全閉開度と全開開度との中間の開度となるリンクレバー3の回転作動点は、全閉開度点Aと中間開度点Bとを結ぶ円弧状の仮想曲線AB上の中間点Cとして設定されている。
また、ウェイストゲートバルブ1が全開開度となるリンクレバー3の回転作動点は、リンクレバー3の全開開度点Dとして設定されている。
以上のように、リンクレバー3の各回転作動点を設定したとき、ストロークセンサSを構成するホールIC、特にホール素子の感磁面は、磁性移動体7、特に2つの第1、第2磁石8の磁極面に対し、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線LAとスラスト軸受5の軸受中心Oを通り点Cと点C’とを結ぶ第3直線COC’に平行な第3仮想直線LCとの交差角度∠AOCの範囲内に配置されている。
なお、ホール素子の感磁面Fを、第2直線BOB’に平行な第2仮想直線LB上に配置しても良い。また、ホール素子の感磁面Fを、図8に示したように、第3直線COC’に平行な第3仮想直線LC上に配置しても良い。また、ホール素子の感磁面Fを、図9に示したように、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線LA上に配置しても良い。あるいはホール素子の感磁面Fを、∠AOCの角度中心線LYを除く、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線LAと第3直線COC’に平行な第3仮想直線LCとの交点を通る直線上に配置しても良い。
以上のように、本実施例のウェイストゲートバルブ制御装置においては、上述した実施例1の特徴1及び2に加えて、ストロークセンサSを構成するホールIC、特にホール素子の感磁面を、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線LAと第3直線COC’に平行な第3仮想直線LCとの交差角度の中心線(∠AOCの角度中心線LY)に対して平行に配置している。
これにより、図6(a)に示した比較例(ロッド直線状態の磁気回路91の中心に合わせたセンサ92の配置例)と比べて、ホール素子の感磁面に対する磁束(磁界の強さ)の変化を小さくすることができる。
これによって、ロッド4の軸振れ幅、つまり磁性移動体7の軸振れ幅の違いによるストロークセンサSを構成するホールICのセンサ出力値の差を低減できる。この結果、ロッド4の直線的なストローク位置の検出精度を向上できるので、実施例1の特徴1で説明したように、ロッド4のストローク量の制御性、つまりウェイストゲートバルブ1の開度制御の制御性を向上することができる。
ところで、本実施例のウェイストゲートバルブ1は、上述したように、ウェイストゲート流路10を流れる排気ガス流量を制御する排気ガス流量制御弁の弁体として使用されている。このような排気ガス流量制御弁は、図6(b)に示したように、ウェイストゲートバルブ1の全閉開度と全開開度との中間の開度よりも全閉側の低開度領域におけるロッド4の移動量に対する排気ガス流量Qの変化率が、ウェイストゲートバルブ1の全閉開度と全開開度との中間の開度よりも全開側の高開度領域におけるロッド4の移動量に対する排気ガス流量Qの変化率よりも大きい流量特性を有する傾向にあることが実験等によって確認されている。
すなわち、電動アクチュエータのロッド4の直線運動をウェイストゲートバルブ1の回転運動に変換するリンクレバー3等のリンク機構を有する排気ガス流量制御弁は、その弁体であるウェイストゲートバルブ1の低開度領域で、それ以外の高開度領域と比べてロッド4の移動量、つまりリンク機構のレバー作動角度(θ)に対する排気ガス流量(圧力)の変化率が急激になる流量特性を持っている。
以上のように設定されているとき、排気ガス流量の変化が急激な低開度領域の作動範囲(全閉開度点Aと中間点Cとの間のレバー作動範囲)で、ホール素子の感磁面に対する磁束(磁界の強さ)の変化を小さくすることができる。
これによって、ロッド4の軸振れ幅、つまり磁性移動体7の軸振れ幅の違いによるストロークセンサSを構成するホールICのセンサ出力値の差を低減できる。この結果、ロッド4の直線的なストローク位置の検出精度を向上できるので、実施例1の特徴1で説明したように、ロッド4のストローク量の制御性、つまりウェイストゲートバルブ1の開度制御の制御性を向上することができる。
図10は本発明の実施例3を示したもので、電動アクチュエータのロッドとリンクレバーの接続位置関係を示した図である。
以上のように、本実施例のウェイストゲートバルブ制御装置においては、上述した実施例1の特徴1及び2に加えて、磁性移動体7を構成する磁性体9の長手方向の向きをロッド4のストローク方向(ロッド軸中心線方向)と同一方向に一致させている。
これにより、磁性体9の内側空間(センサ収納空間)内における磁性移動体7のストローク方向への移動に伴う磁束変化(磁界変化)を緩やかにすることができる。したがって、磁性移動体7を構成する2つの第1、第2磁石8および磁性体9とストロークセンサSとの配置ばらつきに対するホール素子の感磁面が受ける磁束変化(磁界の強さ変化)ばらつきを抑制できる。これにより、磁性移動体7のストローク位置の検出精度ばらつき、つまりロッド4の直線的なストローク位置の検出精度ばらつきを抑制することができる。
図11は本発明の実施例4を示したもので、電動アクチュエータのロッドとリンクレバーの接続位置関係を示した図である。
ストローク量検出装置は、実施例1〜3と同様に、2つの第1、第2磁石8および磁性体9によって構成される磁性移動体7と、ホール素子を有するストロークセンサSとを備えている。
そして、磁性移動体7は、ロッド4のストローク方向の中心線(ロッド軸線方向中心線)を含んだ仮想平面を境にして面対称となるように配置されている。
以上のように、本実施例のウェイストゲートバルブ制御装置においては、上述した実施例1の特徴1及び2に加えて、磁性移動体7を、ロッドのストローク方向の中心線(ロッド軸線方向中心線)を含んだ仮想平面を境にして面対称となるように配置している。
これによって、磁性移動体7を構成する2つの第1、第2磁石8および磁性体9とストロークセンサSとの配置ばらつきに対するホール素子の感磁面が受ける磁束変化(磁界の強さ変化)ばらつきを抑制できる。これにより、磁性移動体7のストローク位置の検出精度ばらつき、つまりロッド4の直線的なストローク位置の検出精度ばらつきを抑制することができる。
従動ロッド32の他端部(接続ロッド33側に対して反対側の端部)には、第1ヒンジピン11が嵌合する嵌合孔(図示せず)が形成されている。
接続ロッド33の一端部(従動ロッド32側に対して反対側の端部)には、平面部が形成されている。この平面部には、第2ピボットピン62が嵌合する嵌合孔(図示せず)が板厚方向に貫通するように形成されている。接続ロッド33は、スラスト軸受5に摺動自在に支持されている。
ガイドプレート63は、接続ロッド33の平面部と重なり合う部分に、第2ピボットピン62が嵌合する嵌合孔64が形成されている。このガイドプレート63の磁性移動体搭載面上には、磁性移動体7がモールド成形またはネジ締結固定によって一体的に設置されている。そして、センサカバー27には、磁性移動体7を伴って磁気回路を形成するストロークセンサSが搭載されている。
本実施例の変換機構は、一端側が最終ギヤ18に連結し、且つ他端側が接続ロッド33に連結したリンクレバー19等を有している。
また、ロッド4の嵌合孔には、第1ピボットピン61と同一方向に突出した第2ピボットピン62が一体的に形成(または固定)されている。
リンクレバー19の一端側には、第1ピボットピン61が貫通する第1ピン挿通孔65が形成されている。また、リンクレバー19の他端側には、第2ピボットピン62が貫通する第2ピン挿通孔(図示せず)が形成されている。そして、リンクレバー19は、第1ピボットピン61の外周に回転自在に支持されている。また、リンクレバー19は、第2ピボットピン62の外周に回転自在に支持されている。
これによって、電動アクチュエータのロッド4のストローク位置とロッド推力との関係を可変することができ、バルブ圧力Pによるロッド4のストローク位置の位置ズレを抑制することができる。
電動アクチュエータは、実施例1〜5と同様に、ロッド4、スラスト軸受5、コイルスプリング6、電動モータM、減速機構、変換機構、ストローク量検出装置、およびアクチュエータケース等を備えている。
磁性移動体7は、ロッド4に一体的に設置(締結一体化)されている。この磁性移動体7は、図14に示したように、ストロークセンサSへ磁束を与える直方体形状のマグネット、およびマグネットから放出された磁束(磁界)をストロークセンサSに対して集中させる(平面視)長方形枠体状の磁性フレーム(磁性体9)等によって構成されている。なお、磁性体9は、磁性を有する磁性材料によって形成され、直方体形状の上下ブロック51、52および直方体形状の左右ブロック53、54等を有している。
第1磁石8は、磁性体9のブロック51の内側面(センサ収容空間側面)に組み付けられている。ここで、図14(a)に示した第1磁石8は、その長手方向の図示左側端部に設けられる磁極の極性がS極とされ、また、第1磁石8の長手方向の図示右側端部に設けられる磁極の極性がN極とされている。また、図14(b)に示した第1磁石8は、その短手方向の図示下側(内側)端面に設けられる磁極面の極性がN極とされ、また、第1磁石8の短手方向の図示上側(外側)端面に設けられる磁極面の極性がS極とされている。
センサチップ66は、絶縁性接着剤を介して、リードフレームの表面上に搭載されている。また、センサチップ66は、パッケージ67の内部に収容されている。
また、ストロークセンサSは、図14(b)に示したように、パッケージ67の長手方向の向きを、ロッド軸中心線RC(磁性移動体7のストローク方向の中心軸線(MC))に対して垂直な方向(図示太字両矢印)に一致させている。
ホール素子チップ66に含まれるホール素子には、磁性移動体7、特に2つの第1、第2磁石8から与えられる磁束密度を感磁する感磁面が設けられている。
すなわち、ホール素子の感磁面を、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線LA、第2直線BOB’に平行な第2仮想直線LBまたは第3直線COC’に平行な第3仮想直線LCに対して平行となるように配置しているので、ロッド4のストローク方向に対して垂直な磁束変動(磁束変化)をストロークセンサSのホール素子で検出できる。
なお、パッケージ67の短手方向の向きを、ロッド4のストローク方向に対して垂直な方向に一致させて、実施例1〜5と同様に、ホール素子の感磁面を、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線LA、第2直線BOB’に平行な第2仮想直線LBまたは第3直線COC’に平行な第3仮想直線LCに対して平行となるように配置した場合には、ストロークセンサSのホール素子の周辺に形成される磁束(密度)分布が不均一となるので、磁性移動体(磁気回路)7とホール素子の感磁面との位置ズレによる磁束変動(磁束変化)が大きくなり、ロッド4の直線的なストローク位置の検出精度が若干悪くなる。
これにより、図14(b)に示したように、ホール素子チップ66を樹脂封止するパッケージ67の長手方向の向きを、ロッド軸中心線RC(磁性移動体7のストローク方向の中心軸線(MC))に対して垂直な方向に一致させることができる。このため、ストロークセンサSのホール素子の周辺(均一磁界領域内)に形成される磁束(密度)分布が均一となるため、磁性移動体(磁気回路)7とホール素子の感磁面との位置ズレによる磁束変動(磁束変化)が小さくなり、ロッド4の直線的なストローク位置の検出精度をより向上できる。
なお、上述したように、ホール素子の感磁面を、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線LAと第2直線BOB’に平行な第2仮想直線LBとの交点を通る直線であり、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線LAと第2直線BOB’に平行な第2仮想直線LBとの交差角度の中心線(∠AOBの角度中心線LX)上に配置しても良い。あるいはホール素子の感磁面を、∠AOBの角度中心線LXを除く、第1直線AOA’に平行な第1仮想直線LAと第2直線BOB’に平行な第2仮想直線LBとの交点を通る直線上に配置しても良い。
電動アクチュエータは、実施例1〜5と同様に、ロッド4、スラスト軸受5、コイルスプリング6、電動モータM、減速機構、変換機構、ストローク量検出装置、およびアクチュエータケース等を備えている。
本実施例のフォロワ23は、磁性を有する鉄、ニッケル、フェライト等の磁性材料によって円筒形状に形成されており、ロッド4に圧入固定されたピボットピン24の外周に回転自在に嵌め合わされている。このフォロワ23は、ピボットピン24の周囲を周方向に取り囲むように円筒部を有している。また、フォロワ23の回転中心は、プレートカム21の回転中心と共に、ロッド4のストローク方向の中心線上、つまりロッド軸中心線RC上に設置されている。
本実施例のストローク量検出装置は、実施例6と同様に、磁性移動体7およびストロークセンサSにより構成されている。
磁性移動体7は、図15に示したように、フォロワ23およびピボットピン24の軸線方向で重なるように、ロッド4に一体的に設置(締結一体化)されている。
これは、磁性移動体7の2つの第1、第2磁石8の磁極面からストロークセンサSへ向けて放出された磁束が、磁性材料製のフォロワ23に吸われてしまい、ロッド4のストローク変化に対する磁束密度変化の直線性が低下するためである。
この結果、磁性移動体7の2つの第1、第2磁石8の磁極面からストロークセンサSへ向けて放出される磁束が、磁性材料製のフォロワ23に吸われるのを抑えることができるので、ロッド4の直線的なストローク位置の検出精度をより向上することができる。
本実施例では、本発明のバルブ制御装置を、ウェイストゲートバルブ1を駆動する電動アクチュエータを制御するウェイストゲートバルブ制御装置に適用しているが、本発明のバルブ制御装置を、EGRガス等の排気ガスの流量(調整)を制御する排気ガス流量制御弁の弁体(バルブ)、EGRクーラを通過するEGRガス量とEGRクーラをバイパスするEGRガス量との比率を制御(調整)する排気ガス温度制御弁の弁体(バルブ)を駆動する電動アクチュエータを制御するバルブ制御装置に適用しても良い。
また、磁性移動体7に含まれるマグネット(2つの第1、第2磁石8)の各磁極の極性は実施例1〜8のものに限定されず、磁石の形状や磁石の個数も実施例1〜8のものに限定されない。
S ストロークセンサ(ロッドストローク検出手段、ホールIC)
1 ウェイストゲートバルブ(流量制御弁の弁体)
2 ウェイストゲートバルブのシャフト
3 リンク機構のリンクレバー
4 電動アクチュエータのロッド
5 スラスト軸受(ロッド軸受)
6 コイルスプリング(ロッド(バルブ)付勢手段)
7 磁性移動体(ロッドストローク検出手段)
8 第1、第2磁石(マグネット)
9 磁性体(長方形枠体状の磁性フレーム)
10 ウェイストゲート流路
11 リンク機構の第1ヒンジピン(第1支持軸)
12 リンク機構の第2ヒンジピン(第2支持軸)
16 減速機構のピニオンギヤ
17 減速機構の中間ギヤ(駆動ギヤ)
18 減速機構の最終ギヤ(従動ギヤ)
19 変換機構のリンクレバー
21 変換機構のプレートカム
22 プレートカムのカム溝
23 変換機構のフォロワ
24 変換機構のピボットピン(ロッドの支軸)
31 駆動ロッド(第1ロッド)
32 従動ロッド(第2ロッド)
33 接続ロッド
51 ブロック(磁性体)
52 ブロック(磁性体)
53 ブロック(磁性体)
54 ブロック(磁性体)
61 変換機構の第1ピボットピン
62 変換機構の第2ピボットピン
63 ガイドプレート
66 センサチップ(ホール素子チップ)
67 パッケージ
Claims (28)
- (a)回転中心軸を中心にして回転するバルブと、
(b)このバルブを駆動するロッドを有し、このロッドをその軸線方向に往復移動させるアクチュエータと、
(c)前記バルブと前記ロッドとを連結するレバーを有し、前記ロッドの直線運動を前記バルブの回転運動に変換するリンク機構と、
(d)前記ロッドに一体的に設置されて、一定の磁束密度の磁界を発生する磁石を含む磁性移動体、およびこの磁性移動体のストローク方向への移動に伴って変化する磁束に対応した電気信号を出力するセンサを有し、
前記センサから出力された電気信号に基づいて、前記ロッドの軸線方向への移動量を検出するストローク検出手段と
を備え、
前記ロッドの軸線方向への移動量に応じて前記バルブの開閉制御を行うバルブ制御装置において、
前記アクチュエータは、前記ロッドの揺動を許容しつつ、前記ロッドをその軸線方向に摺動自在に支持するロッド軸受を有し、
前記レバーは、前記バルブの回転中心軸と同一軸心上に回転軸を有し、且つ前記ロッドと結合すると共に、前記バルブが回転動作する際、前記レバーの回転軸を中心にした所定の曲率半径の曲線上を移動する結合部を有し、
前記磁石は、前記ロッドの軸線方向の中心線に対して垂直な方向に着磁された2つの第1、第2磁石よりなり、
前記2つの第1、第2磁石は、互いに対向して配置されて、前記ロッドの軸線方向の中心線に対して平行な平面である磁極面をそれぞれ有し、
前記センサは、前記第1磁石または前記第2磁石の磁極面から印加される磁界の磁束を感磁する感磁面を有し、
前記バルブの全閉開度時における、前記結合部の回転作動点を、前記レバーの全閉開度点とし、
前記バルブの全開開度時における、前記結合部の回転作動点を、前記レバーの全開開度点とし、
前記バルブの全閉開度時に前記レバーの回転軸と前記レバーの全閉開度点とを結ぶ直線を、全閉時レバー中心線とし、
前記バルブの全開開度時に前記レバーの回転軸と前記レバーの全開開度点とを結ぶ直線を、全開時レバー中心線とし、
前記全閉時レバー中心線と前記全開時レバー中心線との角度中心線を、レバー作動角中心線とし、
前記ロッドの軸線方向の中心線をロッド軸中心線とし、
前記レバーの全閉開度点を点Aとし、
前記ロッド軸受の中心を軸受中心Oとし、
前記軸受中心Oを中心にして前記点Aと対称位置関係にある点を点A’とし、
前記レバー作動角中心線と前記ロッド軸中心線とが垂直になる位置関係にある交点を点Bとし、
前記軸受中心Oを中心にして前記点Bと対称位置関係にある点を点B’として設定したとき、
前記センサの感磁面は、前記磁性移動体に対し、
前記バルブの全閉開度時における前記2つの第1、第2磁石の磁極面間の中間地点である、前記磁性移動体の中心を通り、且つ前記軸受中心Oを通り前記点Aと前記点A’とを結ぶ第1直線AOA’に平行な第1仮想直線と、
前記バルブの中間開度時における前記2つの第1、第2磁石の磁極面間の中間地点である、前記磁性移動体の中心を通り、且つ前記軸受中心Oを通り前記点Bと前記点B’とを結ぶ第2直線BOB’に平行な第2仮想直線と
の交差角度の範囲内に配置されていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項1に記載のバルブ制御装置において、
前記センサの感磁面は、前記第1直線AOA’に平行な第1仮想直線と前記第2直線BOB’に平行な第2仮想直線との交点を通る直線上に配置されていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載のバルブ制御装置において、
前記センサの感磁面は、前記第1直線AOA’に平行な第1仮想直線と前記第2直線BOB’に平行な第2仮想直線との交点を通る直線に対して平行または垂直に配置されていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載のバルブ制御装置において、
前記センサの感磁面は、前記第1直線AOA’に平行な第1仮想直線と前記第2直線BOB’に平行な第2仮想直線との交差角度の中心線上に配置されていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項1ないし請求項4のうちのいずれか1つに記載のバルブ制御装置において、
前記センサの感磁面は、前記第1直線AOA’に平行な第1仮想直線と前記第2直線BOB’に平行な第2仮想直線との交差角度の中心線に対して平行または垂直に配置されていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載のバルブ制御装置において、
前記第1直線AOA’と前記第2直線BOB’との交差角度の中心線と、前記レバーの回転軸を中心とする所定の曲率半径を有し、前記点Aと前記点Bとを結ぶ円弧状の仮想曲線ABとの交点を点Cとし、
前記軸受中心Oを中心にして前記点Cと対称位置関係にある点を点C’として設定したとき、
前記センサの感磁面は、前記軸受中心Oを通り前記点Cと前記点C’とを結ぶ第3直線COC’に平行な第3仮想直線上に配置されていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項1または請求項6に記載のバルブ制御装置において、
前記第1直線AOA’と前記第2直線BOB’との交差角度の中心線と、前記レバーの回転軸を中心とする所定の曲率半径を有し、前記点Aと前記点Bとを結ぶ円弧状の仮想曲線ABとの交点を点Cとし、
前記軸受中心Oを中心にして前記点Cと対称位置関係にある点を点C’として設定したとき、
前記センサの感磁面は、前記軸受中心Oを通り前記点Cと前記点C’とを結ぶ第3直線COC’に平行な第3仮想直線に対して平行または垂直に配置されていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載のバルブ制御装置において、
前記バルブは、流路を流れる流体の流量を制御する流量制御弁の弁体であって、
前記流量制御弁は、前記バルブの全閉開度と全開開度との中間の開度よりも全閉側の低開度領域における前記ロッドの軸線方向への移動量に対する流量の変化率が、前記バルブの全閉開度と全開開度との中間の開度よりも全開側の高開度領域における前記ロッドの軸線方向への移動量に対する流量の変化率よりも大きい流量特性を具備していることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項8に記載のバルブ制御装置において、
前記第1直線AOA’と前記第2直線BOB’との交差角度の中心線と、前記レバーの回転軸を中心とする所定の曲率半径を有し、前記点Aと前記点Bとを結ぶ円弧状の仮想曲線ABとの交点を点Cとし、
前記軸受中心Oを中心にして前記点Cと対称位置関係にある点を点C’として設定したとき、
前記センサの感磁面は、前記第1直線AOA’に平行な第1仮想直線と前記軸受中心Oを通り前記点Cと前記点C’とを結ぶ第3直線COC’に平行な第3仮想直線との交差角度の範囲内に配置されていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項9に記載のバルブ制御装置において、
前記センサの感磁面は、前記第1直線AOA’に平行な第1仮想直線と前記第3直線COC’に平行な第3仮想直線との交点を通る直線上に配置されていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項9または請求項10に記載のバルブ制御装置において、
前記センサの感磁面は、前記第1直線AOA’に平行な第1仮想直線と前記第3直線COC’に平行な第3仮想直線との交点を通る直線に対して平行または垂直に配置されていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項9ないし請求項11のうちのいずれか1つに記載のバルブ制御装置において、
前記センサの感磁面は、前記第1直線AOA’に平行な第1仮想直線と前記第3直線COC’に平行な第3仮想直線との交差角度の中心線上に配置されていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項9ないし請求項12のうちのいずれか1つに記載のバルブ制御装置において、
前記センサの感磁面は、前記第1直線AOA’に平行な第1仮想直線と前記第3直線COC’に平行な第3仮想直線との交差角度の中心線に対して平行または垂直に配置されていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項1ないし請求項13のうちのいずれか1つに記載のバルブ制御装置において、
前記磁性移動体は、前記磁石の磁力によって磁化される長方形枠状の磁性体を有していることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項14に記載のバルブ制御装置において、
前記磁性体の長手方向の向きを、前記ロッド軸中心線と同一方向に一致させていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項1ないし請求項15のうちのいずれか1つに記載のバルブ制御装置において、
前記ロッドは、そのロッド端部と前記ロッド軸受との間に中間部を有し、
前記磁性移動体は、前記中間部に一体的に設置されていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項1ないし請求項16のうちのいずれか1つに記載のバルブ制御装置において、
前記磁性移動体は、前記ロッドの軸線方向の中心線を含んだ仮想平面を境にして面対称となるように配置されていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項1ないし請求項17のうちのいずれか1つに記載のバルブ制御装置において、
前記アクチュエータは、動力源であるモータの回転を減速する減速機構と、この減速機構の回転運動を前記ロッドの直線運動に変換する変換機構とを備えたことを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項18に記載のバルブ制御装置において、
前記減速機構は、前記モータによって回転駆動される駆動ギヤ、およびこの駆動ギヤと噛み合って回転する従動ギヤを有し、
前記変換機構は、前記バルブの動作パターンに対応した形状のカム溝を有し、前記従動ギヤの回転に伴って回転するカムと、前記カム溝に移動自在に挿入されるフォロワとを備え、
前記ロッドは、前記フォロワを回転自在に支持する支軸を有し、一端側が前記フォロワおよび前記支軸を介して前記カムに連結し、他端側が前記バルブに連結することを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項19に記載のバルブ制御装置において、
前記減速機構は、前記モータによって回転駆動される駆動ギヤ、この駆動ギヤと噛み合って回転する従動ギヤ、およびこの従動ギヤの外側に突出した第1ピボットを有し、
前記変換機構は、前記第1ピボットの突出方向と同一方向に突出し、前記ロッドに連結する第2ピボット、および一端側が前記第1ピボットに回転自在に支持され、他端側が前記第2ピボットに回転自在に支持されたリンクレバーを有していることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項19または請求項20に記載のバルブ制御装置において、
前記フォロワは、磁性を有する磁性材により構成されており、
前記磁性移動体は、前記フォロワと前記支軸の軸線方向で重なるように、前記ロッドに一体的に設置されていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項21に記載のバルブ制御装置において、
前記ロッドの軸線方向への移動時における前記フォロワの移動軌跡は、
前記磁性移動体における、前記磁石から放出された磁束が前記センサの感磁面を通らず、前記センサで検出される磁束密度としてはゼロとなる部位を通ると共に、
前記ロッド軸中心線に対して垂直な方向に延びる仮想直線T上を通るように形成されていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項1ないし請求項22のうちのいずれか1つに記載のバルブ制御装置において、
前記センサは、磁束密度に比例した電気信号を出力する磁気検出素子を有するセンサチップと、このセンサチップの電極部に接続されるリードフレームと、前記センサチップおよび前記リードフレームを樹脂封止する直方体形状のパッケージとを具備し、
前記センサチップは、前記リードフレームの表面上に搭載されていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項23に記載のバルブ制御装置において、
前記パッケージの短手方向の向きを、前記ロッド軸中心線に対して垂直な方向に一致させていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項23に記載のバルブ制御装置において、
前記パッケージの長手方向の向きを、前記ロッド軸中心線に対して垂直な方向に一致させていることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項1ないし請求項25のうちのいずれか1つに記載のバルブ制御装置において、
前記第1直線AOA’に平行な第1仮想直線とは、前記結合部が、前記レバーの全閉開度点に配置された際に、前記第1磁石の磁極面と前記第2磁石の磁極面との対向距離の中間点を通る中心線に対して平行な直線のことであることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項1ないし請求項26のうちのいずれか1つに記載のバルブ制御装置において、
前記第2直線BOB’に平行な第2仮想直線とは、前記結合部が、前記レバーの全閉開度点と前記レバーの全開開度点との中間の開度点(前記レバー作動角中心線と前記ロッド軸中心線とが垂直になる位置関係にある交点)に配置された際に、前記第1磁石の磁極面と前記第2磁石の磁極面との対向距離の中間点を通る中心線に対して平行な直線のことであることを特徴とするバルブ制御装置。 - 請求項1ないし請求項27のうちのいずれか1つに記載のバルブ制御装置において、
前記ロッドの軸線方向への移動量とは、前記ロッドのストロ−ク量のことであることを特徴とするバルブ制御装置。
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DE (1) | DE102011105997B4 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014128182A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Denso Corp | 回転駆動装置 |
US8869527B2 (en) * | 2009-09-03 | 2014-10-28 | Volkswagen Ag | Method for mounting and setting an actuator of an exhaust gas turbocharger, and an actuator intended for a charging device |
EP2944788A1 (en) | 2014-05-13 | 2015-11-18 | Alps Electric Co., Ltd. | Mounting structure, detecting device with link mechanism including mounting structure, and position detecting device to which link mechanism is connected |
WO2021070463A1 (ja) * | 2019-10-10 | 2021-04-15 | 株式会社Ihi | 過給機 |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009053829A1 (de) * | 2009-11-18 | 2011-05-19 | Mahle International Gmbh | Stellvorrichtung und Verwendung |
US9322480B2 (en) * | 2012-11-12 | 2016-04-26 | Ford Global Technologies, Llc | Turbocharger arrangement and set of feedbacks for electric actuator control |
DE102014207901A1 (de) * | 2013-04-30 | 2014-10-30 | Denso Corporation | Ventilantriebsvorrichtung und Aufladeeinrichtung mit dieser |
JP5874680B2 (ja) * | 2013-04-30 | 2016-03-02 | 株式会社デンソー | バルブ駆動装置 |
US9316147B2 (en) * | 2013-08-29 | 2016-04-19 | Ford Global Technologies, Llc | Determination of wastegate valve position |
US10208658B2 (en) | 2013-10-15 | 2019-02-19 | Roller Bearing Company Of America, Inc. | Turbocharger wastegate actuator high temperature rod end with a spherical bearing and a method for operating the actuator |
US9772046B2 (en) * | 2013-12-05 | 2017-09-26 | Badger Meter, Inc. | Method and apparatus for mounting a control valve positioner |
CN104214413B (zh) * | 2014-09-03 | 2016-05-04 | 鞍钢集团矿业公司 | 摇臂驱动锥形活塞式阀门 |
JP2016109054A (ja) * | 2014-12-08 | 2016-06-20 | 三菱重工業株式会社 | 弁装置及び蒸気タービン |
DE102015205966A1 (de) | 2015-04-01 | 2016-10-20 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Wastegateventilsystem, Abgasturbolader, Brennkraftmaschine und Kraftfahrzeug |
CN104747788B (zh) * | 2015-04-01 | 2016-10-19 | 上海阀门厂股份有限公司 | 一种低压差开启止回阀的开关位置指示结构 |
DE102015220469A1 (de) * | 2015-10-21 | 2017-04-27 | Mahle International Gmbh | Ventiltrieb einer Wastegate-Ventileinrichtung |
WO2018003651A1 (ja) * | 2016-06-30 | 2018-01-04 | 日本精機株式会社 | ストロークセンサ |
BR112019012302B1 (pt) | 2017-02-10 | 2023-02-14 | Halliburton Energy Services, Inc | Aparelho e método de indexação |
US10443487B2 (en) * | 2017-04-20 | 2019-10-15 | GM Global Technology Operations LLC | Non-circular gears for rotary wastegate actuator |
JP6915509B2 (ja) * | 2017-11-24 | 2021-08-04 | トヨタ自動車株式会社 | 異常判定装置 |
CN108163402A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-06-15 | 郑立新 | 具有开度监测装置的人孔盖 |
CN108413101B (zh) * | 2018-04-02 | 2019-05-24 | 浙江工贸职业技术学院 | 一种通风口调节装置 |
US11828239B2 (en) | 2018-12-07 | 2023-11-28 | Polaris Industries Inc. | Method and system for controlling a turbocharged two stroke engine based on boost error |
US11639684B2 (en) | 2018-12-07 | 2023-05-02 | Polaris Industries Inc. | Exhaust gas bypass valve control for a turbocharger for a two-stroke engine |
US20200182164A1 (en) | 2018-12-07 | 2020-06-11 | Polaris Industries Inc. | Method And System For Predicting Trapped Air Mass In A Two-Stroke Engine |
US11725573B2 (en) | 2018-12-07 | 2023-08-15 | Polaris Industries Inc. | Two-passage exhaust system for an engine |
DE102018221554A1 (de) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | BMTS Technology GmbH & Co. KG | Abgasturbolader |
US11788432B2 (en) | 2020-01-13 | 2023-10-17 | Polaris Industries Inc. | Turbocharger lubrication system for a two-stroke engine |
US11434834B2 (en) | 2020-01-13 | 2022-09-06 | Polaris Industries Inc. | Turbocharger system for a two-stroke engine having selectable boost modes |
CA3105239C (en) * | 2020-01-13 | 2023-08-01 | Polaris Industries Inc. | Turbocharger system for a two-stroke engine having selectable boost modes |
CN111810707B (zh) * | 2020-08-26 | 2021-09-03 | 中国原子能科学研究院 | 阀门 |
CN115875507B (zh) * | 2023-02-08 | 2023-05-09 | 泉州艾奇科技有限公司 | 一种用于阀门的开度检测装置及管道输送控制装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002054512A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-02-20 | Sanwa Seiki Co Ltd | 排気ガス再循環弁 |
JP2009192517A (ja) * | 2007-10-03 | 2009-08-27 | Denso Corp | 変位検出装置 |
JP2010078002A (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-08 | Aisan Ind Co Ltd | 流量制御弁 |
JP2010139338A (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Denso Corp | 直線移動量検出装置 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1961386A (en) * | 1921-11-05 | 1934-06-05 | Gas Furnace Control Co | Electrically operated valve |
US2908478A (en) * | 1955-11-23 | 1959-10-13 | Phillips Petroleum Co | Motor valve |
US3254660A (en) * | 1963-12-19 | 1966-06-07 | Itt | Closure operator for valves |
IT947961B (it) * | 1972-02-28 | 1973-05-30 | Riva Calzoni Spa | Valvola per la chiusura a tenuta del condotto di scarico di motori a combustione interna |
US3985151A (en) * | 1973-10-15 | 1976-10-12 | Keystone International, Inc. | Valve actuator |
US4050670A (en) * | 1976-02-05 | 1977-09-27 | Masoneilan International, Inc. | Variable force actuator |
JPS608424U (ja) * | 1983-06-29 | 1985-01-21 | アイシン精機株式会社 | ウエストゲ−トバルブアクチユエ−タ |
US4527769A (en) * | 1983-10-03 | 1985-07-09 | Xomox Corporation | Apparatus for moving a controlled member to a predetermined position |
JPH0716035Y2 (ja) * | 1987-10-07 | 1995-04-12 | 三菱重工業株式会社 | 過給圧制御装置 |
US4971288A (en) * | 1989-10-20 | 1990-11-20 | General Signal Corporation | Valve actuator with hydraulic damper |
FR2742516B1 (fr) * | 1995-12-19 | 1998-01-30 | Valeo Climatisation | Dispositif de commande d'un volet pivotant pour une installation de chauffage et/ou climatisation d'un vehicule automobile |
JPH109435A (ja) * | 1996-06-24 | 1998-01-13 | Denso Corp | 電磁弁及びその電磁弁を備えたブレーキ制御装置 |
JPH10103069A (ja) | 1996-09-24 | 1998-04-21 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 排気タービン過給機の過給圧制御装置 |
SE511633C2 (sv) * | 1996-11-22 | 1999-11-01 | Volvo Lastvagnar Ab | Fluiddrivet manöverorgan och användning av detsamma |
DE19855667A1 (de) * | 1997-12-05 | 1999-08-26 | Denso Corp | Magnetventil und Bremssystem mit einem Magnetventil |
DE10125094A1 (de) * | 2001-05-23 | 2002-11-28 | Siemens Ag | Abgasrückführeinrichtung |
DE10235528A1 (de) * | 2002-08-03 | 2004-02-12 | Daimlerchrysler Ag | Abgassystem für eine Brennkraftmaschine |
JP2004177398A (ja) | 2002-09-30 | 2004-06-24 | Japan Servo Co Ltd | 磁気式リニアポジションセンサ |
JP4797716B2 (ja) * | 2005-05-17 | 2011-10-19 | 株式会社デンソー | 回転角度検出装置 |
CN101415970B (zh) * | 2006-04-07 | 2015-05-06 | 博格华纳公司 | 具有一体化驱动机构的执行器 |
CN100547230C (zh) * | 2006-08-15 | 2009-10-07 | 财团法人工业技术研究院 | 阀门控制机构 |
DE102007054769A1 (de) | 2007-11-16 | 2009-05-20 | Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg | Stellantrieb für bidirektionales Stellglied |
JP5262543B2 (ja) | 2008-10-07 | 2013-08-14 | いすゞ自動車株式会社 | ダイヤフラムアクチュエータ |
DE102009013546B3 (de) * | 2009-03-19 | 2010-11-25 | Tyco Electronics Amp Gmbh | Übertragungsvorrichtung für einen Lagesensor einer Turbolader-Steuerdose |
IT1393598B1 (it) * | 2009-03-31 | 2012-04-27 | Natali | Attuatore pneumatico |
-
2011
- 2011-06-27 JP JP2011141648A patent/JP5299479B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-06-30 DE DE102011105997.4A patent/DE102011105997B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2011-06-30 US US13/173,401 patent/US8474789B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-06-30 CN CN2011101858389A patent/CN102313064B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002054512A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-02-20 | Sanwa Seiki Co Ltd | 排気ガス再循環弁 |
JP2009192517A (ja) * | 2007-10-03 | 2009-08-27 | Denso Corp | 変位検出装置 |
JP2010078002A (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-08 | Aisan Ind Co Ltd | 流量制御弁 |
JP2010139338A (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Denso Corp | 直線移動量検出装置 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8869527B2 (en) * | 2009-09-03 | 2014-10-28 | Volkswagen Ag | Method for mounting and setting an actuator of an exhaust gas turbocharger, and an actuator intended for a charging device |
US9562468B2 (en) | 2009-09-03 | 2017-02-07 | Volkswagen Ag | Method for mounting and setting an actuator of an exhaust gas turbocharger, and an actuator intended for a charging device |
JP2014128182A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Denso Corp | 回転駆動装置 |
EP2944788A1 (en) | 2014-05-13 | 2015-11-18 | Alps Electric Co., Ltd. | Mounting structure, detecting device with link mechanism including mounting structure, and position detecting device to which link mechanism is connected |
JP2015214950A (ja) * | 2014-05-13 | 2015-12-03 | アルプス電気株式会社 | 取付構造、該取付構造を有したリンク機構付き検出装置及び該リンク機構が接続される位置検出装置 |
WO2021070463A1 (ja) * | 2019-10-10 | 2021-04-15 | 株式会社Ihi | 過給機 |
JPWO2021070463A1 (ja) * | 2019-10-10 | 2021-04-15 | ||
DE112020004247T5 (de) | 2019-10-10 | 2022-06-09 | Ihi Corporation | Turbolader |
JP7322959B2 (ja) | 2019-10-10 | 2023-08-08 | 株式会社Ihi | 過給機 |
US11725574B2 (en) | 2019-10-10 | 2023-08-15 | Ihi Corporation | Operation mechanism of turbocharger |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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