JP3802648B2

JP3802648B2 - Method for detecting defective magnet adhesion of rotary solenoid

Info

Publication number: JP3802648B2
Application number: JP11343397A
Authority: JP
Inventors: 哲朗連
Original assignee: Mikuni Corp
Current assignee: Mikuni Corp
Priority date: 1997-04-15
Filing date: 1997-04-15
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2017-04-15
Also published as: JPH10289832A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はロータリソレノイドの欠陥検出方法に関わり、特に、スロットルボディーのアクチュエータに用いられるロータリソレノイドの致命的欠陥に至る前の故障診断方法として好適なロータリソレノイドのマグネット接着不良検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
主エアーギャプと副エアーギャップとを有しコイルにより起磁力が印加される磁気回路の主エアーギャプにマグネットが付加されたロータを配置したロータリソレノイド（アクチュエータ）が特開平８−２２８４６６号公報に提案されている。このようなロータリソレノイドを使用した自動車のスロットルボディーの例を図１に示す。図に示すスロットルボデイー１はスロットルバルブ２で開閉される吸気路を備えており、スロットルバルブ２の固着されたスロットルシャフト３を回動自在に支持している。
【０００３】
スロットルシャフト３にはスロットルバルブ２の回動角を検出するためのスロットルポジションセンサー４の可動部とロータリソレノイドのロータ５が固着されている。ロータ５にはマグネット６が接着されており、ロータ５およびマグネット６はコア７が形成する主エアーギャップ７ａに配置されている。主エアーギャップ７ａの両側には副エアーギャップ７ｂ、７ｂが形成されており、コア７、主エアーギャップ７ａおよび副エアーギャップ７ｂ、７ｂは磁気回路を形成している。
【０００４】
コア７にはコイル８が巻かれており、コイル８に流れる電流は主エアーギャップ７ａおよび副エアーギャップ７ｂ、７ｂに磁界を発生させる。ロータ５およびマグネット６は磁界として蓄えられる磁気エネルギーを最小とさせる位置に向かう駆動トルクを受ける。なお、温水出入り口ニップル９、９はスロットルバルブ２の凍結を防ぐために流す温水の出入り口である。
【０００５】
エンジンコントロールユニットは図示していないが、スロットルポジションセンサー４からのスロットルバルブ開度信号やアクセルレバーの回動角信号等が入力され、それらの信号に基づいて算出した値の電流をコイル８に供給し、スロットルバルブ２の開度を制御する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のロータリソレノイドをスロットルボディーに用いた場合、ロータ５とマグネット６の接着が剥がれると、マグネット６が自由に動くため、ロータ５には磁界によるトルクが作用せず、スロットルバルブ２の回動角を制御することが全く不可能となってしまう。そして、リンプホーム（低速による帰宅運行）もできず致命的な故障となる。
【０００７】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところはロータとマグネットの接着が剥がれた場合に、致命的に欠陥が生じる前にそれを検知することが可能なロータリソレノイドのマグネット接着不良検出方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のロータリソレノイドのマグネット接着不良検出方法は、主エアーギャプと副エアーギャップとを有しコイルにより起磁力が印加される磁気回路の前記主エアーギャプにマグネットが付加されたロータを配置したロータリソレノイドにおいて、前記マグネットを２分割とし、前記コイルに流れる電流と前記ロータの回動角との標準となる関係を記憶する手段を備え、ロータリソレノイドに流れる実際の電流とロータの回動角とを検出し、前記実際の電流とロータの回動角との関係が前記標準となる関係から所定の偏差以上に外れたときマグネット接着不良が発生したと判断することを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明のロータリソレノイドのマグネット接着不良検出方法は、主エアーギャプと副エアーギャップとを有しコイルにより起磁力が印加される磁気回路の前記主エアーギャプにマグネットが付加されたロータを配置したロータリソレノイドにおいて、前記マグネットとロータとの一方に設けた凸部を他方に設けた凹部に所定の間隔を保って突入状態とし、前記コイルに流れる電流と前記ロータの回動角との標準となる関係を記憶する手段を備え、ロータリソレノイドに流れる実際の電流とロータの回動角とを検出し、前記実際の電流とロータの回動角との関係が前記標準となる関係から所定の偏差以上に外れたときマグネット接着不良が発生したと判断することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例であるマグネット接着不良検出方法を図面に基づいて説明する。図２は本発明の第１の実施例に用いられるロータリソレノイドのロータを示す断面図である。図に示すロータ５はスロットルシャフト３と一体に形成されている。ロータ５には２分割されたリング状のマグネット６、６が接着されている。
【００１１】
このようなロータ５が図１に示すスロットルボディーに用いられる。リング状のマグネット６の一方の接着が剥がれると、そのマグネットはロータに対してフリーとなりトルクを発生させない。
【００１２】
しかしながら他方のマグネットはロータに固着されており、ロータにトルクを加える。この状態となると、同じ電流に対してマグネットの接着が剥がれてない場合に比べ半分のトルクしか発生しないが、スロットルバルブ開度の制御は可能であり、低速のリンプホームは可能である。
【００１３】
図３は本発明の第２の実施例に用いられるロータリソレノイドのロータを示す。図に示すロータ５はスロットルシャフト３と一体に形成されている。ロータ５にはリング状のマグネット６が接着されている。マグネット６には凹部６ａが形成されており、その凹部６ａにロータ５に設けた凸部５ａが隙間を保つように突入している。
【００１４】
このようなロータ５が図１に示すスロットルボディーに用いられる。リング状のマグネット６の接着が剥がれると、マグネットはロータに対して凹部６ａと凸部５ａの隙間の範囲でフリーとなる。この場合、同じ電流に対してマグネットの接着が剥がれてない場合に比べ隙間の範囲で位相がずれるが、スロットルバルブ開度の制御は可能であり、低速のリンプホームは可能である。
【００１５】
図４に上記第１の実施例および第２の実施例において、エンジンコントロールユニットが定期的に実行するマグネット接着不良検出のルーチンを示す。このルーチンが実行されると、先ず、ステップＳ１でスロットルバルブ開度θ_rがスロットルポジションセンサー４の出力信号から読み取られ、次に、ステップＳ２において、コイル８に供給している実際の電流値ｉ_rが読み込まれる。次に、ステップＳ３において、スロットルバルブ開度に対する標準の電流値ｉ^*を記憶したテーブルを参照してスロットルバルブ開度θ_rに対する標準の電流値ｉ^*が求められる。
【００１６】
次に、標準の電流値ｉ^*と電流値ｉ_rの差の絶対値（偏差）が所定値と比較され、偏差が所定値より大きい場合はステップＳ５に移行し、大きくない場合はこのルーチンを終了する。ステップＳ５で故障フラグを立ててこのルーチンを終了する。故障フラグが立つと、別のルーチンでマグネット接着不良の警報ランプを点灯させる。このように、マグネット接着不良が発生すると、使用者は運転中に警報ランプで知ることができ、接着不良を修理することができる。マグネットが接着不良となっても前述したようにスロットルバルブ開度の制御は可能である。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のロータリソレノイドのマグネット接着不良検出方法によると、マグネット接着不良が発生してもそれが致命的故障となる前に検出されるので、重大事故が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）はロータリソレノイドが適用された自動車のスロットルボディーを示す断面図、図１（ｂ）は同スロットルボディーのカバーを除いて示す左側面図、図１（ｃ）は同スロットルボディーの右側面図である。
【図２】本発明の第１の実施例におけるロータリソレノイドのロータを示す断面図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の第２の実施例におけるロータリソレノイドのロータを示す正面図、図３（ｂ）は同ロータを示す側面図である。
【図４】本発明の実施例におけるマグネット接着不良検出動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１スロットルボディー
２スロットルバルブ
３スロットルシャフト
４スロットルポジションセンサー
５ロータ
６マグネット
７コア、７ａ主エアーギャプ、７ｂ副エアーギャップ
８コイル
９温水出入り口ニップル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotary solenoid defect detection method, and more particularly to a rotary solenoid magnet adhesion failure detection method suitable as a failure diagnosis method before reaching a fatal defect of a rotary solenoid used in an actuator of a throttle body.
[0002]
[Prior art]
JP-A-8-228466 proposes a rotary solenoid (actuator) in which a rotor with a magnet added to a main air gap of a magnetic circuit that has a main air gap and a sub air gap and is applied with magnetomotive force by a coil. Yes. An example of a throttle body of an automobile using such a rotary solenoid is shown in FIG. The throttle body 1 shown in the figure has an intake passage that is opened and closed by a throttle valve 2 and rotatably supports a throttle shaft 3 to which the throttle valve 2 is fixed.
[0003]
A movable portion of a throttle position sensor 4 for detecting a rotation angle of the throttle valve 2 and a rotor 5 of a rotary solenoid are fixed to the throttle shaft 3. A magnet 6 is bonded to the rotor 5, and the rotor 5 and the magnet 6 are disposed in a main air gap 7 a formed by the core 7. Sub air gaps 7b and 7b are formed on both sides of the main air gap 7a. The core 7, the main air gap 7a and the sub air gaps 7b and 7b form a magnetic circuit.
[0004]
A coil 8 is wound around the core 7, and a current flowing through the coil 8 generates a magnetic field in the main air gap 7a and the sub air gaps 7b and 7b. The rotor 5 and the magnet 6 receive a driving torque toward a position where the magnetic energy stored as a magnetic field is minimized. The hot water inlet / outlet nipples 9 and 9 are inlets / outlets of hot water to be flowed to prevent the throttle valve 2 from freezing.
[0005]
Although the engine control unit is not shown in the drawing, a throttle valve opening signal from the throttle position sensor 4 and a rotation angle signal of the accelerator lever are inputted, and a current calculated based on these signals is supplied to the coil 8. Then, the opening degree of the throttle valve 2 is controlled.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When the above-described conventional rotary solenoid is used for the throttle body, the magnet 6 moves freely when the adhesion between the rotor 5 and the magnet 6 is peeled off, so that torque due to a magnetic field does not act on the rotor 5 and the throttle valve 2 is rotated. It becomes impossible to control the moving angle at all. In addition, limp home (return home operation at low speed) cannot be performed, resulting in a fatal failure.
[0007]
The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to provide a rotary capable of detecting a fatal defect before it occurs when the rotor and magnet are peeled off. It is to provide a magnet adhesion failure detection method of a solenoid.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the rotary solenoid according to the present invention, a magnet adhesion failure detection method for a rotary solenoid includes a main air gap and a sub air gap, and a rotor in which a magnet is added to the main air gap of a magnetic circuit to which a magnetomotive force is applied by a coil. The magnet is divided into two parts, and means for storing a standard relationship between the current flowing through the coil and the rotation angle of the rotor is provided, and the actual current flowing through the rotary solenoid and the rotation angle of the rotor are detected. When the relationship between the actual current and the rotational angle of the rotor deviates by more than a predetermined deviation from the standard relationship, it is determined that a magnet adhesion failure has occurred.
[0009]
Furthermore, the magnetic adhesion failure detection method for a rotary solenoid according to the present invention includes a rotary in which a rotor having a main air gap and a sub air gap and a magnet added to the main air gap of a magnetic circuit to which a magnetomotive force is applied by a coil. In the solenoid, a convex portion provided on one of the magnet and the rotor is in a rushed state with a predetermined interval maintained in a concave portion provided on the other, and a standard relationship between the current flowing in the coil and the rotation angle of the rotor The actual current flowing through the rotary solenoid and the rotation angle of the rotor are detected, and the relationship between the actual current and the rotation angle of the rotor exceeds a predetermined deviation from the standard relationship. It is characterized in that it is determined that a magnet adhesion failure has occurred when it comes off.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A magnet adhesion failure detection method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a sectional view showing the rotor of the rotary solenoid used in the first embodiment of the present invention. The rotor 5 shown in the figure is formed integrally with the throttle shaft 3. Ring-shaped magnets 6 and 6 divided into two are bonded to the rotor 5.
[0011]
Such a rotor 5 is used in the throttle body shown in FIG. When one of the ring-shaped magnets 6 is peeled off, the magnet becomes free with respect to the rotor and does not generate torque.
[0012]
However, the other magnet is fixed to the rotor and applies torque to the rotor. In this state, only half the torque is generated compared to the case where the magnet is not peeled off for the same current, but the throttle valve opening degree can be controlled, and a low-speed limp home is possible.
[0013]
FIG. 3 shows a rotor of a rotary solenoid used in the second embodiment of the present invention. The rotor 5 shown in the figure is formed integrally with the throttle shaft 3. A ring-shaped magnet 6 is bonded to the rotor 5. A concave portion 6a is formed in the magnet 6, and the convex portion 5a provided on the rotor 5 enters the concave portion 6a so as to maintain a gap.
[0014]
Such a rotor 5 is used in the throttle body shown in FIG. When the adhesion of the ring-shaped magnet 6 is peeled off, the magnet becomes free with respect to the rotor in the range between the concave portion 6a and the convex portion 5a. In this case, the phase is shifted in the gap range as compared with the case where the magnet is not peeled off for the same current, but the throttle valve opening degree can be controlled and low-speed limp home is possible.
[0015]
FIG. 4 shows a routine for detecting a magnet adhesion failure periodically performed by the engine control unit in the first and second embodiments. When this routine is executed, first, the throttle valve opening θ _r is read from the output signal of the throttle position sensor 4 in step S1, and then the actual current value i supplied to the coil 8 in step S2. _r is read. Next, in step S3, the standard electric current value i ^* is determined for the standard current value i ^* by referring to a table storing the throttle valve opening theta _r to the throttle valve opening.
[0016]
Next, the absolute value of the difference between the standard current value i ^* and the current value i _r (deviation) is compared with a predetermined value, deviation is larger than the predetermined value the process proceeds to step S5, if not greater, the routine finish. In step S5, a failure flag is set and this routine is terminated. When the failure flag is set, the alarm lamp for the magnet adhesion failure is turned on in another routine. As described above, when a magnet adhesion failure occurs, the user can know the alarm lamp during operation and can repair the adhesion failure. As described above, the throttle valve opening can be controlled even if the magnet is poorly bonded.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the magnet adhesion failure detection method for a rotary solenoid of the present invention, even if a magnet adhesion failure occurs, it is detected before a fatal failure occurs, so that a serious accident is prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (a) is a cross-sectional view showing a throttle body of an automobile to which a rotary solenoid is applied, FIG. 1 (b) is a left side view showing the throttle body without a cover, and FIG. It is a right view of the throttle body.
FIG. 2 is a sectional view showing a rotor of a rotary solenoid in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 (a) is a front view showing a rotor of a rotary solenoid in a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 (b) is a side view showing the rotor.
FIG. 4 is a flowchart showing a magnet adhesion failure detection operation in the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Throttle body 2 Throttle valve 3 Throttle shaft 4 Throttle position sensor 5 Rotor 6 Magnet 7 Core, 7a Main air gap, 7b Sub air gap 8 Coil 9 Hot water inlet / outlet nipple

Claims

In a rotary solenoid in which a rotor with a magnet added to the main air gap of a magnetic circuit having a main air gap and a sub air gap is applied with a magnetomotive force by a coil, the magnet is divided into two parts and the current flowing through the coil And a means for storing a standard relationship between the rotation angle of the rotor and the rotation angle of the rotor, the actual current flowing through the rotary solenoid and the rotation angle of the rotor are detected, and the actual current and the rotation angle of the rotor are detected. A method for detecting a magnet adhesion failure in a rotary solenoid, wherein it is determined that a magnet adhesion failure has occurred when the relationship deviates by more than a predetermined deviation from the standard relationship.

In a rotary solenoid in which a rotor with a magnet added to the main air gap of a magnetic circuit having a main air gap and a sub air gap is applied with a magnetomotive force by a coil, a convex portion provided on one of the magnet and the rotor In the recess provided on the other side with a predetermined interval, and a means for storing a standard relationship between the current flowing through the coil and the rotation angle of the rotor, and the actual current flowing through the rotary solenoid The rotation angle of the rotor is detected, and it is determined that a magnet adhesion failure has occurred when the relationship between the actual current and the rotation angle of the rotor deviates by more than a predetermined deviation from the standard relationship. A method for detecting defective magnet adhesion of a rotary solenoid.