JPH02243964A - 回転数センサ及び回転数センサを備えた電動モータ型アクチュエータ - Google Patents

回転数センサ及び回転数センサを備えた電動モータ型アクチュエータ

Info

Publication number
JPH02243964A
JPH02243964A JP1278348A JP27834889A JPH02243964A JP H02243964 A JPH02243964 A JP H02243964A JP 1278348 A JP1278348 A JP 1278348A JP 27834889 A JP27834889 A JP 27834889A JP H02243964 A JPH02243964 A JP H02243964A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnet
electric motor
speed sensor
outer peripheral
peripheral surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP1278348A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2792152B2 (ja
Inventor
Toru Hashimoto
徹 橋本
Masato Takahata
高畠 正人
Masashi Chino
知野 正志
Akira Takahashi
晃 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to US07/434,082 priority Critical patent/US5004981A/en
Priority to DE19893938057 priority patent/DE3938057C2/de
Priority to KR1019890016709A priority patent/KR940007921B1/ko
Publication of JPH02243964A publication Critical patent/JPH02243964A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2792152B2 publication Critical patent/JP2792152B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y15/00Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G01P13/02Indicating direction only, e.g. by weather vane
    • G01P13/04Indicating positive or negative direction of a linear movement or clockwise or anti-clockwise direction of a rotational movement
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/487Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/0971Speed responsive valve control

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、回転体の回転数を検出するための回転数セ
ンサ、並びに、この回転数センサを備えた電動モータ型
アクチュエータに関する。
(従来の技術) この種の回転数センサは、例えば連続して駆動される電
動モータの回転数を計数するために使用されている。具
体的には、回転数センサは、第13図に示されているよ
うに、電動モータにより回転される回転軸Aの外周面に
固定された1個の磁石Bと、回転軸Aの外周面近傍に配
置された磁気プローブCとから構成されている。この磁
気プローブCは、例えばホール素子を含んだホールIC
であって、回転軸Aの回転に伴い、その直下を磁石Bが
通過するように位置付けられている。
磁気プローブCのホール素子からは、磁石Bの通過毎に
、この磁石Bの磁気を検出して、第14図に示されるよ
うに、アナログの電圧信号りが出力され、この電圧信号
りは、磁気プローブC内に於いて、デジタルのパルス信
号に変換される。それ故、磁気プローブCからは、磁石
Bの通過回数に対応したパルス信号Eが出力されること
になる。
第14図中、横軸と平行な2本のラインは、パルス信号
Eの立上がり点及び立下がり点を夫々規定するHスライ
スレベル及びLスライスレベルを示している。
従って、磁気プローブCからのパルス信号Eを計数する
ことにより、回転軸A即ち電動モータの回転数を求める
ことが可能となる。
(発明が解決しようとする課題) ところで、上述した回転数センサは、回転軸Aが所定の
速度で回転しているときには、この回転軸Aの回転数に
対応したパルス信号Eを出力するが、しかしながら、電
動モータへの電力の供給が停止され、この後、電動モー
タが惰性で回転してから、回転軸Aが実際に停止した状
態での磁気プローブCと磁石Bとが第13図に示される
位置関係になってしまったときに、回転軸Aに振動が加
わったり、或いは回転軸Aの取り付けにがた付き等があ
ると、磁気プローブCのホール素子からは、第14図中
、Dcで示されるように電圧信号が連続して出力されて
しまい、従って、磁気プローブCからのパルス信号もま
た、Ecで示されるように連続して出力されてしまうこ
とになる。この結果、回転数センサの出力信号に、所謂
チャタリング現象が生じてしまい、回転軸への回転数を
正確に検出することが不可能となる。
上述の不具合は、回転軸Aに固定された磁石Bが1個で
あるために、第14図に示した電圧信号りの波形に於い
て、回転軸Aの回転角でみた場合、Hスライスレベルと
Lスライスレベルとの間で規定されるヒステリシス角θ
1 (約5°)が小さく、それ故、このヒステリシス角
θlを越えて、回転軸A、即ち、磁石Bが振動すること
で、生じるものである。
上述したようなチャタリング現象に起因する回転数の誤
カウントを防止するには、第14図に示されるように、
パルス間隔t1が有り得ないくらい短いパルス信号Ec
を無視すればよい。即ち、回転軸Aの回転角でみた場合
、例えば、磁石Bの領域を20°、磁石B以外の領域を
340°とし、そして、電動モータの回転数から磁気プ
ローブCが磁石Bの磁気を検出する周期、即ち、H(又
はL)レベルの周期が最短でも7msであるとすると、
H(又はL)レベルの周期t1が7ms以下のパルス信
号Ecを無視するように、パルス信号ECにフィルタを
かければよい。ここで、周期t1を計測するには、Hレ
ベルの期間t2を実際に検出しなければならない。しか
しながら、上述したように回転軸Aの回転角でみた磁石
Bの領域は、20°しかないため、H(又はL)レベル
の期間t2は非常に短い。それ故、H(又はL)レベル
の期間t2を検出するのは難しく、上述したフィルタを
パルス信号Ecにかけるのは困難である。
また、パルス信号Ecに前述したようなフィルタをかけ
たとしても、回転軸Aの停止状態で、磁石Bと磁気プロ
ーブCとの位置関係が第13図に示された状態にあり、
このとき、回転軸Aが緩やかに振動したりする場合には
、上記のフィルタが有効に機能せず、結局、パルス信号
のチャタリング現象を防止できず、回転軸Aの回転数を
正確にカウントすることができないことになる。
上述の不具合は、連続して駆動される電動モータによっ
て回転軸Aを正逆回転させ、そして、この回転軸Aの正
逆回転を、例えば、弁に於ける弁体の往復運動、即ち、
その閉弁及び閉弁ストローク運動に変換するようにした
電動モータ型アクチュエータに於いて、上述した回転数
センサを使用して、弁体の弁開度′を回転軸Aの回転数
から求める場合、特に問題となる。即ち、この場合には
、回転数センサからのパルス信号にチャタリング現象が
生じると、回転軸Aの回転数を正確にカウントできない
ので、弁体の弁開度を高精度に制御できないことになる
この発明は、上述した事情に基づいてなされたもので、
その目的とするところは、第1に、簡単な構造で、回転
体の回転数を正確に検出するのに好適した回転数センサ
を提供することにあり、第2には、連続して駆動される
電動モータの回転力を被駆動部材に伝達して、この被駆
動部材を往復運動させる際、回転センサを使用して、被
駆動部材の位置決めを高精度に行うことができる電動モ
ータ型アクチュエータを提供することにある。
(課題を解決するための手段) 第1の目的を達成するため、この発明によれば、回転数
を検出すべき回転体の外周面に固定される磁石と、回転
体の外周面近傍に配置され、回転体の回転に伴い、磁石
が通過する毎に磁石の磁気を検出してパルス信号を出力
する磁気プローブとを備えた回転数センサに於いて、上
記磁石は、回転体の外周面を囲むようにして、この外周
面に取り付けられたリング磁石からなり、このリング磁
石は、その半外周面に亙って設けられたN極と、残りの
半外周面に亙って設けられたS極とを有している。
また、第2の目的を達成するため、この発明によれば、
連続して駆動される電動モータと、この電動モータの回
転を被駆動部材に伝達して、この非駆動部材の往復運動
に変換する歯車列と、この歯車列に含まれる回転軸若し
くは電動モータの出力軸の外周面に固定された磁石と、
この磁石が固定された軸の外周面近傍に配置され、この
軸の回転に伴い、磁石が通過する毎に磁石の磁気を検出
してパルス信号を出力する磁気プローブとを備えてなる
電動モータ型アクチュエータに於いて、上記磁石は、前
述したリング磁石から構成されている。
(作用) この発明の回転数センサによれば、リング磁石の半外周
面がN極に、そして、残りの半外周面がS極となってい
ることから、回転体が半回転される毎に、磁気プローブ
にて検出される磁気の極性が交互に変わることになる。
従って、磁気プローブが前述した場合と同様に、ホール
ICから構成されていると、このホール素子からの電圧
信号は、第14図に示したようなパルス的な波形とは異
なり、正弦波形となる。従って、このような正弦波形の
電圧信号であれば、HスライスレベルとLスライスレベ
ルとの間で規定されるヒステリシス角を大きく確保する
ことができる。従って、回転体の停止状態に於いて、リ
ング磁石のN極とS極との境目が例え、第13図に示し
た磁石Bと同じ回転角位置にあり、このときに、回転体
に振動が加わっても、この回転体の振動を上述したヒス
テリシス角の範囲内に収めることができる。この結果、
磁気プローブから出力されるパルス信号にチャタリング
現象が生じることはな(、それ故、この発明の回転数セ
ンサを使用すれば、パルス信号に基づいて回転体の回転
数を正確にカウントすることができる。
また、電動モータ型アクチュエータに上述した回転数セ
ンサが組み込まれていれば、リング磁石が取り付けられ
ている軸の回転数を回転数センサにより正確にカウント
できるから、電動モータにより歯車列を介して駆動され
る被駆動部材の位置決めを高精度に行うことができる。
(実施例) 以下、この発明の一実施例を第1図乃至第6図を参照し
て説明する。
この発明に係わる回転数センサ20は、第2図及び第3
図に示された電動モータ型アクチュエータ22に組み込
まれており、そして、電動モータ型アクチュエータ22
は、この実施例の場合、自動車に於けるエンジン24の
アイドル回転数を制御するための制御弁、所謂、アイド
ルスピードコントロールバルブ(以下、単にl5CVと
称する)26の弁体28を駆動するために使用されてい
る。
先ず、I 5CV26について簡単に説明すると、エン
ジン24の吸気通路30には、スロットル弁32をバイ
パスするようにして、バイパス通路34が設けられてお
り、このバイパス通路34に、上述したI 5CV26
が介挿されている。エンジン24がアイドル運転にある
とき、第3図に示されている電子制御装置36は、電動
モータ型アクチュエータ22を介して、I 5CV26
の弁体28を駆動し、これにより、I 5CV26は1
.バイパス通路34の流路断面積を可変することができ
る。
従って、l5CV26に於ける弁体28の弁開度を可変
することで、バイパス通路34を通じてエンジン24に
供給される混合気の量が調整され、この調整に基づき、
エンジン24のアイドル回転数は、エンジン24の運転
状態に応じて設定される目標アイドル回転数と一致する
ように制御される。
なお、目標アイドル回転数は、エンジン24に於ける冷
却水の温度、また、自動車にニアコンディショナ、自動
変速機及びパワーステアリングのための液圧ポンプ等が
装備されている場合にあっては、ニアコンディショナの
オン、オフ、自動変速機に於ける変速レンジの位置、液
圧ポンプのオン、オフ等によって可変されるものである
rscV26について更に説明すると、このl5CV2
6は、ハウジング38を備えており、第2図には、この
ハウジング38の下部のみが示されている。ハウジング
38の下部は、中空の円筒形状をなしている。ハウジン
グ38の下部に於ける側壁には、入口ポート40が設け
られており、この入口ポート40は、バイパス通路34
の上流側の部位に接続されている。一方、ハウジング3
8の下部には、その底壁に出口ポート42が設けられて
おり、この出口ポート42は、バイパス通路34の下流
側の部位に接続されている。
出口ボード42に於いて、その内側の周縁は、弁体28
と協働する弁座44として形成されている。弁体28か
らは、弁軸44が上方に向かって延びており、この弁軸
44は、ハウジング38内に固定された軸受46に対し
、その軸方向に移動自在に支持されている。軸受46と
弁体28との間には、弁軸44を囲むようにして、圧縮
コイルばねからなる弁ばね48が配置されており、この
弁ばね48は、弁体28を弁座44に向けて付勢してい
る。従って、弁体28は、通常、弁ばね48の付勢力を
受けて、弁座44に着座されて、出口ポート42を閉じ
ている。
上述したl5CV26の弁体28は、前述したように、
電動モータ型アクチュエータ22によって駆動されるよ
うになっており、以下には、この電動モータ型アクチュ
エータ22について説明する。
電動モータ型アクチュエータ22は、弁軸44の上端か
ら、ネック部50を介して上方に延びたフィードスクリ
ュー52を備えている。このフィードスクリュー52は
、弁軸44と同軸にして更に上方に延びており、フィー
ドスクリュー52には、ハウジング38内に回転自在に
配置されたウオームホイール54が螺合されている。即
ち、つオームホイール54の中央部には、ねじ孔56が
形成されており、フィードスクリュー52は、ねじ孔5
6にねじ込まれて、ウオームホイール54を貫通してい
る。なお、ウオームホイール54は、図示しない固定手
段により、その軸方向の移動が阻止されている。
ウオームホイール54に於ける軸受46側の端面、即ち
、ウオームホイール54の下面からは、リング形状をな
したカバー58がほぼ軸受46に至るまで延びており、
このカバー58は、フィードスクリュー52を外側から
囲っている。また、ウオームホイール54の上面にもま
た、環状をなしたリム60が一体に突出されており、こ
のリム60は、ウオームホイール54の上面から突出し
いる。更に、ウオームホイール54の上方には、フィー
ドスクリュー52と同軸にして、円筒形状をなしたスト
ッパ64が固定されている。このストッパ64の下部は
、内部にフィードスクリュー52の径寸法よりも僅かに
大きな径寸法を有した円形の凹み66を規定する環状部
68に形成されており、この環状部68の下端縁は、ウ
オームホイール54のリム60とフィードスクリュー5
2の上端部62との贋に侵入して、この上端部62を囲
んでいる。
ストッパ64に於ける凹み66の内端面は、フィードス
クリュー52に於ける軸方向上方への移動距離、即ち、
弁体28が弁座44から離間する距離を制限するストッ
パ面70として機能している。即ち、ストッパ面70は
、弁体28の最大弁開度を決定するものである。
そして、ウオームホイール54には、非磁性材料からな
るウオームギア72が噛み合わされている。このウオー
ムギア72は、ウオームホイール54の軸線に対して直
交する方向に延びており、ウオームギア72の一端は、
第3図に示されるように、正逆回転可能な電動モータ7
4の出力軸76に連結されている。電動モータ74は、
この実施例の場合、通常のブラシ付の直流モータである
この種の直流モータは、安価であるとともに、周囲の温
度上昇により加熱されても、その特性の変化が小さい利
点を有している。
一方、電動モータ74は、駆動回路78に電気的に接続
されており、この駆動回路78が前述した電子制御装置
36に接続されている。
なお、図面には詳細に示されていないが、電動モータ7
4及びウオームギア72は、前述したノ1ウジング38
内に収容されている。
従って、上述した電動モータ型アクチュエータ22によ
れば、電動モータ74は、電子制御装置36からの駆動
信号により、駆動回路78を介して正又は逆回転され、
そして、この電動モータ74の回転力は、ウオームギア
72を介してウオームホイール54に伝達され、このウ
オームホイール54を回転させる。ここで、ウオームホ
イール54は、その軸方向の移動が阻止されていること
から、ウオームホイール54の回転は、フィードスクリ
ュー52の軸方向の移動に変換される。このようにして
、フィードスクリュー52が軸方向に移動されると、l
5CV26の弁体28は、ネック部50及び弁軸44を
介して、弁座44から離座する方向又は弁座44に着座
する方向に移動されることになる。即ち、弁体28の弁
開度が可変されることになる。
従って、自動車のエンジン24がアイドル運転にあると
き、電動モータ型アクチュエータ22により、l5CV
26に於ける弁体28の弁開度を可変して、前述したバ
イパス通路34を通じてエンジン24に供給される混合
気の量を調整し、これにより、アイドル運転状態でのエ
ンジン24のアイドル回転数を制御することができる。
このようなアイドル回転数の制御は、実アイドル回転数
がその時のエンジン24の運転状態に応じた目標アイド
ル回転数に一致するようになされるが、このためには、
目標アイドル回転数と実アイドル回転数との偏差に応じ
て、l5CV26に於ける弁体28の弁開度を可変する
必要がある。
ここで、弁体28の弁開度、即ち、弁体28の軸線方向
の位置は、電動モータ型アクチュエータ22に於ける電
動モータ74の回転数をカウントすることで得られるか
ら、それ故、この発明に於いては、この実施例での説明
の冒頭に述べたように、電動モータ型アクチュエータ7
4に、前述した回転数センサ20が組み込まれている。
回転数センサ20は、第3図に、第1図及び第4図を加
えて参照すればより明らかなように、ウオームギア72
の先端側に配置されている。即ち、ウオームギア72の
先端には、このウオームギア72と一体に回転し、その
回転数を検出すべき回転軸部80(回転体)が形成され
ており、この回転軸部80に、リング磁石82が取り付
けられている。このリング磁石82は、図示しないモー
ルド材等によって回転軸部80に固定されており、従っ
て、リング磁石82は、回転軸部80と共に回転される
。リング磁石82は、第1゜図に示されるように、その
半外周面がN極に磁化されており、これに対し、残りの
半外周面は、S極に磁化されている。なお、第1図に於
いては、リング磁石82の磁極の領域がより明確となる
ように、磁極の異なる領域を破線により区画して示しで
ある。
そして、回転軸部80の外周面近傍には、磁気プローブ
としてのホールIC84がハウジング38に固定して配
置されている。ここで、ホールIC84は、リング磁石
82の外周面に常時対向されている。
回転軸部80とともにリング磁石82が回転されるとき
、このリング磁石82に於ける外周面の磁極、例えばN
極がホールIC84の直下を通過すると、ホールIC8
4は、高(H)レベルの電圧信号を出力し、これに対し
、リング磁石82のS極がホールIC84の直下を通過
するとき、ホールIC84は、低(L)レベルの電圧信
号を出力する。
上述したホールIC84について更に説明すると、この
ホールIC84は、第5図に示されているように、リン
グ磁石82の磁気を検出して、この磁気に応じたアナロ
グ信号を出力するホール素子86を備えている。このホ
ール素子86からのアナログ信号は、比較器88に入力
され、この比較器88は、受は取ったアナログ信号のレ
ベルがHスライスレベル以上にあるとき、Hレベルの電
圧信号を出力し、これに対し、受は取ったアナログ信号
のレベルがLスライスレベル以下にあるとき、Lレベル
の電圧信号を出力する。従って、比較器88からの出力
信号は、パルス信号Pとなり、このパルス信号Pは、更
に、波形整形、出力変換器90を介して、その波形が整
形された後、ホールIC84の出力端子92から出力さ
れることになる。
ここで、パルス信号Pは、Hレベルの成分PHと、Lレ
ベルの成分PLとを有している。出力端子92は、第3
図に示されているように、電子制御装置36に接続され
ており、これにより、ホールIC84からのパルス信号
は、電子制御装置36に供給される。なお、第5図中に
は、ホール素子86、比較器88及び波形整形出力変換
器90からの出力の波形が夫々記号化して示されており
、また、参照符号Vcc、 GNDは、電源端子、アー
ス端子を夫々示している。
上述した回転数センサ20によれば、電動モータ74に
より、リング磁石82が回転軸部80とともに回転され
ると、ホールIC84のホール素子86は、リング磁石
82が半回転される毎に、交互に異なる磁極の磁気を検
出することになり、従って、ホール素子86からの出力
は、第6図に示されるように、はぼ正弦波形のアナログ
信号Sとなる。ここで、ホール素子86から出力された
アナログ信号Sは、前述したように比較器88及び波形
整形出力変換器90により、同じく第6図に示されてい
るようなパルス信号Pに変換されて、ホールrc84か
ら電子制御装置36に供給される。電子制御装置36に
供給されたパルス信号PのHレベルの成分PHとLレベ
ルの成分PLとが電磁制御装置36内のカウンタにより
カウントされるが、この際、これらは、電動モータ74
が正回転されているか、又は逆回転されているかにより
、そのカウンタ内で加算又は減算され、従って、この計
算値、即ち、電動モータ74の回転数から、I 5CV
26に於ける弁体28の弁開度が求められる。
ここで、この発明の回転数センサ20によれば、リング
磁石82の外周面のうち、その半外周面がN極に磁化さ
れ、一方、残りの半外周面がS極に磁化されていること
から、回転軸部80が回転されると、前述したように、
ホールIC84のホール素子86は、第6図に示される
ように、はぼ正弦波形のアナログ信号Sを出力するから
、第14図に示したような従来の場合のヒステリシス角
θlに比べて、そのヒステリシス角θ2(約30°)を
大きく確保することができる。従って、電動モータ74
の回転が停止された際、ホールIC84に対し、リング
磁石82が第1図に示されている回転角位置、即ち、リ
ング磁石8′2に於ける磁極の境目XがホールIC84
と対向するような回転角位置で停止されたとき、ホール
IC84に於は第6図中Y点で示されるように、Hスラ
イスレベルとLスライスレベルとのほぼ中間の値をとる
ことになる。そして、この状態にあるときに、回転軸部
80に振動等が加わって、この回転軸部80、つまり、
リング磁石82の回転角が振動的に変位したとしても、
この変位が(1/2)02以上となることは殆どなく、
上記の変位に基づく、ホール素子86からの電圧信号S
のレベル変化を、HスライスレベルとLスライスレベル
との間の範囲に抑えることができる。従って、電子制御
装置内のカウンタが誤カウントするようなパルス信号P
1即ち、チャタリング現象を含んだパルス信号Pがホー
ルIC84から出力されるようなことはない。
また、回転軸部80の停止状態に於いて、リング磁石8
2の境目Xが第1図に示した回転角位置から更に変位し
た回転角位置にあって、ホール■C84からの電圧信号
Sの出力レベルがHスライスレベル又はLスライスレベ
ルの一方の側に近接した状態である場合に、回転軸部8
0に振動等が加わっても、ホールIC84からのパルス
信号Pにチャタリング現象が生じることはない。即ち、
この場合には、パルス信号Pに於いて、そのHレベルの
成分PH又はLレベルの成分PLの期間t3が長くなる
だけであるから、この場合に於いても、電子制御装置内
のカウンタが誤カウントするようなパルス信号P、即ち
、チャタリング現象を含んだパルス信号PがホールIC
84から出力されるようなことはない。
更に、この発明の回転数センサ20によれば、回転軸部
80が一定の回転速度で回転していると仮定したとき、
パルス信号Pに於けるHレベルの成分P)IとLレベル
の成分PLの期間は、第6図から明らかなように、同一
の期間t3となり、しかも、この期間t3は、第14図
に示した従来の期間t2に比べて十分に長いものとなる
。従って、期間t2の検出が十分に可能となるから、回
転軸部80に於ける回転角の振動的な変位が例え、ホー
ルIC84からのパルス信号Pにチャタリング現象を生
じさせる程に大きな場合であっても、電動モータ74の
回転数を考慮して、ホールIC84からのパルス信号P
のパルス間隔t1が有り得ない(らい短いものや、逆に
、有り得ないくらい長いものをそのカウントの対象から
無視するようなフィルタをパルス信号Pにかけることも
可能となり、上述したチャタリング現象に容易に対処す
ることができる。
なお、上述したフィルタは、放送局や通信装置等の外部
からの電磁気ノイズにより、ホール素子86からの電圧
信号Sが悪影響を受けるような場合にも、有効に機能す
ることは明らかである。
以上説明したように、この発明の回転数センサ20によ
れば、回転軸部80の回転数を簡単な構造でもって正確
にカンウドすることができ、そして、この発明の回転数
センサ20を、前述した■5CV26の電動モータ型ア
クチュエータ22に組み込めば、r 5CV26に於け
る弁体28の弁開度を高精度に検出且つ制御することが
可能となる。
なお、弁体28の弁開度をより正確に検出するには、必
要に応じて、I 5CV26に於けるフィードスクリュ
ー52の上端部62をストッパ64に当接させて電子制
御装置内のカウンタをリセットし、この当接状態から、
回転軸部80の回転数をカウントするようにすればよい
また、ウオームホイール54の歯数を可能な限り大きく
する一方、フィードスクリュー52のピッチを細かくす
れば、弁体28の弁開度をより高精度に検出且つ制御す
ることができるのは言うまでもない。
この発明は、上述した一実施例に制約されるものではな
く、第7図乃至第12図を参照すれば、この発明の変形
例が示されている。
この変形例では、第7図から明らかなように、回転数セ
ンサ20は、回転軸部80に取り付けられた一対の第1
及び第2リング磁石82a、82bと、これら第1及び
第2リング磁石82a、82bと夫々組をなす第1及び
第2ホー4ルIC84a。
84bとから構成されている。これら第1及び第2リン
グ磁石82a、82b、並びに、第1及び第2ホールI
C84a、84bは、前述した一実施例の対応するもの
と同様のものであるから、ここでは、その説明を繰り返
すことはしないが、この変形例の場合、第8図及び第9
図を比較参照すれば明らかなように、第1リング磁石8
2aと第2リング磁石82bとは、回転軸部80への取
り付けに対する回転角位相が90°だけ異なっている。
上述した変形例の回転数センサ20によれば、回転軸部
80の回転に伴い、第1及び第2ホールIC84a、8
4bから夫々出力される第1及び第2パルス信号PI、
P2は、上述した回転角位相が90°異なることにより
、第1O図に示されるものとなる。
ここで、第1θ図に示された第1及び第2パルス信号P
I、P2を重ね合わせて考えると、これら第1及び第2
パルス信号P1.P2から、回転軸部80が正回転状態
にあるのか、又は、逆回転状態にあるのかを知ることが
できる。即ち、第1及び第2パルス信号PI、P2を重
ね合わせて、第11図に示されるようなパルス信号の重
ね合わせパターンが得られたとき、回転軸部80が正回
転しているとすると、この場合には、第1ホールIC8
4aから第1パルス信号PIのHレベルの成分が出力さ
れているとき、第2ホールIC84bからの第2パルス
信号P2は、Hレベルの成分からLレベルの成分に変わ
ることになる。
これに対し、回転軸部80が逆回転していると、第1及
び第2ホールIC84a、84bからのパルス信号の重
ね合わせパターンは、第12図に示されるものとなる。
この場合、第12図から明らかなように、第1ホールI
C84aから第1パルス信号PIのHレベルの成分が出
力されているとき、第2ホールIC84bからの第2パ
ルス信号P2は、Lレベルの成分からHレベルの成分に
変わることになる。
このように変形例の場合には、第1及び第2ホール1c
84a、84bからのパルス信号の重ね合わせパターン
が第11図のパターンか、又は、第12図のパターンか
を電子制御装置36に於いて識別することで、回転軸部
80、即ち、電動モータ74が正回転している、或いは
、逆回転しているかを検出することができる。
上述した実施例及び変形例では、磁気プローブとしてホ
ールICを使用するようにしたが、このホールICの代
わりに、電磁誘導型の磁気プローブを使用するようにし
てもよい。
また、この発明の回転数センサは、前述したl5CVに
限らず、種々の機器に含まれる回転体の回転数を検出す
るのにも使用できることは勿論である。
(発明の効果) 以上説明したように、この発明の回転数センサによれば
、回転数を検出すべき回転体の外周面に固定される磁石
をリング磁石とし、そして、このリング磁石の半外周面
をN極にする一方、残りの半外周面をS極としであるか
ら、回転体が半回転される毎に、磁気プローブにて検出
される磁気の極性が交互に変わることになる。従って、
このようなリング磁石の磁気を検出することで、磁気プ
ローブから出力されるパルス信号は、回転体が停止状態
にあっても、回転体の振動等に起因したチャタリングに
よる悪影響を受は難くなり、回転体の回転数を正確に検
出することができる。
また、非駆動部材を駆動するための電動モータ型アクチ
ュエータに上述の回転数センサを組み込めば、電動モー
タの回転数から非駆動部材の位置を簡単且つ正確に検出
することができるから、非駆動部材の位置決め制御を高
精度に実施可能とな更に、この発明の回転数センサは、
簡単な構造であるから、各種の機器に含まれる回転体、
即ち、回転軸の回転数を検出することができ、その適用
分野が広範囲になる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第6図は、この発明の一実施例を示し、第1
図は、第4図中I−I線に沿う断面図、第2図は、自動
車に於けるアイドルスピードコントロールバルブの一部
を示す断面図、第3図は、電動モータ型アクチュエータ
の構成を示す図、第4図は、第3図に示したアクチュエ
ータに於ける回転数センサの配置を示した一部アクチュ
エータの拡大図、第5図は、ホールICの構成を示すブ
ロック図、第6図は、ホールICに於けるホール素子の
出力及びホールIC自体の出力を示す図、第7図乃至第
12図は、この発明の変形例を示し、第7図は、回転数
センサの構成を示す図、第8図は、第7図中■−■線に
沿う断面図、第9図は、第7図中IX−IX線に沿う断
面図、第10図は、第7図の回転数センサに於ける各ホ
ールICからの出力を示す図、第11図及び第12図は
、第1O図の各ホールICからの出力を夫々重ね合わせ
て示す図、第13図は、従来の回転数センサを示す図、
第14図は、第13図の回転数センサに於いて、ホール
ICのホール素子及びホールIC自体の出力を示す図で
ある。 24・・・アイドルスピードコントロールバルブ、28
・・・弁体(非駆動部材)、80・・・回転軸部(回転
体) 、82.82a、82b−リング磁石、84゜8
4a、84b・・・ホールIC(磁気プローブ)。 出願人  三菱自動車工業株式会社 代理人  弁理士  長 門 侃 二 第2図 第3図 第4 第5図 第6図 第7図 第8図 第9図 第10図 手 続 補 正 書 (自 発) 平成 2年 2月 1日 特 許 庁 長 官 殿 1、事件の表示 平成 1年 特許願第278348号 2゜ 発明の名称 回転数センサ及び回転数センサを備えた電動モータ型ア
クチュエータ 3、補正をする者 代表者 中 村 裕 4゜ 代 理 人 明細書の発明の名称の欄

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 回転数を検出すべき回転体の外周面に固定され
    る磁石と、回転体の外周面近傍に配置され、回転体の回
    転に伴い、磁石が通過する毎に磁石の磁気を検出してパ
    ルス信号を出力する磁気プローブとを備えた回転数セン
    サに於いて、上記磁石は、回転体の外周面を囲むように
    して、この外周面に取り付けられたリング磁石からなり
    、このリング磁石は、その半外周面に亙って設けられた
    N極と、残りの半外周面に亙って設けられたS極とを有
    していることを特徴とする回転数センサ。
  2. (2) 連続して駆動される電動モータと、この電動モ
    ータの回転を被駆動部材に伝達して、この非駆動部材の
    往復運動に変換する歯車列と、この歯車列に含まれる回
    転軸若しくは電動モータの出力軸の外周面に固定された
    磁石と、この磁石が固定された軸の外周面近傍に配置さ
    れ、この軸の回転に伴い、磁石が通過する毎に磁石の磁
    気を検出してパルス信号を出力する磁気プローブとを備
    えてなる電動モータ型アクチュエータに於いて、上記磁
    石は、軸の外周面を囲むようにして、この外周面に取り
    付けられたリング磁石からなり、このリング磁石は、そ
    の半外周面に亙って設けられたN極と、残りの半外周面
    に亙って設けられたS極とを有していることを特徴とす
    る電動モータ型アクチュエータ。
JP1278348A 1988-11-18 1989-10-27 回転数センサ及び回転数センサを備えた電動モータ型アクチュエータ Expired - Fee Related JP2792152B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/434,082 US5004981A (en) 1988-11-18 1989-11-09 Detector device for simultaneously detecting both the direction and number of rotations of rotating member
DE19893938057 DE3938057C2 (de) 1988-11-18 1989-11-16 Sensoranordnung, und motorisch angetriebenes Betätigungsglied mit einer solchen Sensoranordnung
KR1019890016709A KR940007921B1 (ko) 1988-11-18 1989-11-17 회전수센서를 구비한 전동모터형 작동기

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29024388 1988-11-18
JP63-290243 1988-11-18
JP29024288 1988-11-18
JP63-290242 1988-11-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02243964A true JPH02243964A (ja) 1990-09-28
JP2792152B2 JP2792152B2 (ja) 1998-08-27

Family

ID=26557960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1278348A Expired - Fee Related JP2792152B2 (ja) 1988-11-18 1989-10-27 回転数センサ及び回転数センサを備えた電動モータ型アクチュエータ

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2792152B2 (ja)
KR (1) KR940007921B1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109959393A (zh) * 2019-04-10 2019-07-02 中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所 用于电动惯导转台飞车状态的判定装置及其方法
CN113238070A (zh) * 2021-05-19 2021-08-10 南京高华科技股份有限公司 一种液压马达往复回转速度测量用传感器
JP7209911B1 (ja) * 2022-05-16 2023-01-20 三菱電機株式会社 回転数検出器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5189093A (en) * 1975-01-31 1976-08-04 Jidokino ichikenshutsusochi
JPS564056A (en) * 1979-06-25 1981-01-16 Stanley Electric Co Ltd Speed sensor for automobile
JPS5967963U (ja) * 1982-10-27 1984-05-08 株式会社ボッシュオートモーティブ システム プリント基板
JPS61185259U (ja) * 1985-05-09 1986-11-19

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5189093A (en) * 1975-01-31 1976-08-04 Jidokino ichikenshutsusochi
JPS564056A (en) * 1979-06-25 1981-01-16 Stanley Electric Co Ltd Speed sensor for automobile
JPS5967963U (ja) * 1982-10-27 1984-05-08 株式会社ボッシュオートモーティブ システム プリント基板
JPS61185259U (ja) * 1985-05-09 1986-11-19

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109959393A (zh) * 2019-04-10 2019-07-02 中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所 用于电动惯导转台飞车状态的判定装置及其方法
CN113238070A (zh) * 2021-05-19 2021-08-10 南京高华科技股份有限公司 一种液压马达往复回转速度测量用传感器
CN113238070B (zh) * 2021-05-19 2024-01-30 南京高华科技股份有限公司 一种液压马达往复回转速度测量用传感器
JP7209911B1 (ja) * 2022-05-16 2023-01-20 三菱電機株式会社 回転数検出器
WO2023223389A1 (ja) * 2022-05-16 2023-11-23 三菱電機株式会社 回転数検出器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2792152B2 (ja) 1998-08-27
KR900008281A (ko) 1990-06-04
KR940007921B1 (ko) 1994-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5004981A (en) Detector device for simultaneously detecting both the direction and number of rotations of rotating member
JP5296541B2 (ja) 車両のための電動補助駆動装置
US8283915B2 (en) Sensor magnet device, gear mechanism and speed reducing electric motor
JP3983722B2 (ja) エンジン用吸気制御装置
KR100373295B1 (ko) 비디오 카메라용 렌즈 경통 및 그 직선 이송 장치.
JP4819943B2 (ja) 磁気的な回転角度発生器
US20040007067A1 (en) Gear drive unit with speed measurement
US20110181221A1 (en) Motor
US20040232873A1 (en) Device for generation of a signal dependent on rotational speed for an electric motor, in particular for an electronically-commutated dc motor
JP2006038767A (ja) トルク検出装置
JP2005048671A (ja) エンジン用吸気制御装置
JP5071407B2 (ja) トルクセンサ及びこれを用いる電動パワーステアリング装置
US20070229061A1 (en) Rotation angle detection device
JPH09311053A (ja) 回転センサ
WO2005040730A1 (ja) 回転角検出装置
JPH02243964A (ja) 回転数センサ及び回転数センサを備えた電動モータ型アクチュエータ
US6853184B2 (en) Methods and systems for utilizing a ring magnet for magnetic sensing applications
JP5469937B2 (ja) 相対角度検出装置及びパワーステアリング装置
EP3707477B1 (en) Rotary position sensor assembly including switch and patterned magnet
AU1261300A (en) Measuring device for the contactless measurement of an angle of rotation
JP3855763B2 (ja) 回転角検出装置
JP4690710B2 (ja) 減速機構付き電動モータ
KR200286153Y1 (ko) 차량용 휠속도 감지센서의 플랜지 고정장치
KR100352479B1 (ko) 브러시리스 모터의 로우터 회전각 검출 장치
KR100383983B1 (ko) 자동차용 차속 센서

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees