JPH07189816A

JPH07189816A - Ｅｇｒ装置の還流ガス量制御装置及びこれに適した磁気式ストローク検出センサ

Info

Publication number: JPH07189816A
Application number: JP5352532A
Authority: JP
Inventors: Toshitaka Tanabe; 敏孝田辺; Hiroyuki Saito; 弘之齊藤
Original assignee: Sensor Technology Co Ltd Japan
Current assignee: Sensor Technology Co Ltd Japan
Priority date: 1993-11-19
Filing date: 1993-12-29
Publication date: 1995-07-28

Abstract

(57)【要約】【目的】ＥＧＲバルブの構造が簡単で小型化でき、か
つバルブの開度の検知精度を高めることができるＥＧＲ
装置の還流ガス量制御装置及びこれに適した磁気式スト
ローク検出センサを提供する。【構成】容器２と、この容器２を区切って負圧室３を
形成する可動板４と、この可動板４に接続され容器外に
摺動自在に突設する弁棒６と、この弁棒６が離着座する
弁座７ａと、前記弁棒６を着座する方向に付勢する付勢
手段３８と、前記弁座７ａが設けられエンジンの排気通
路と給気通路とを連通するＥＧＲ通路１１、１２とを備
えてなり、前記弁棒６の開度を制御することによりエン
ジンへの還流排気ガスを制御するＥＧＲ装置の還流ガス
量制御装置であって、前記弁棒６の負圧室側の延長線上
に着磁体３３を取り付け、この着磁体３３に対する距離
検出用の磁気センサ３４を容器２側に取り付けたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用エンジンに排
気ガスを還流させるＥＧＲ装置の還流ガス量制御装置に
関し、特にＥＧＲバルブの開度を検出するセンサの改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用ＥＧＲ装置は、排気ガスの一部
をエンジンの給気系に再循環させてＮＯ_xを低減させる
装置である。このＥＧＲ装置では、ＥＧＲバルブの開度
を制御することにより還流排気ガス量の制御を行うよう
にしている。そしてこの場合、ＥＧＲバルブの弁棒の軸
方向移動量をセンサで検出し、これによりフィードバッ
ク制御するのが一般的である。このような弁棒の移動量
を検出するセンサとして、摺動抵抗方式、磁気ヘッド方
式等のセンサが用いられている。そして、摺動抵抗方式
には摺動摩耗による信頼性の問題がある（特開平４─２
４０５０４号公報、特開平５─３４１０４号公報参
照）。

【０００３】つぎに、磁気ヘッド方式によるセンサを用
いた従来のＥＧＲ装置の具体例を図１２により説明す
る。図１２において、１はＥＧＲ装置のＥＧＲバルブで
あり、円筒状の下部ハウジング７と段付き円筒状の上部
ハウジング（容器）２が一体的に取り付けられ、さらに
その上面に検出ユニット２８が取り付けられた構造のも
のである。

【０００４】下部ハウジング７の内部はＥＧＲ連通室３
０を形成し、この連通室３０には排気導入口７ｂが開口
しており、この排気導入口７ｂは排気導入パイプ（ＥＧ
Ｒ通路）１１を介して排気マニホールド（排気通路）２
３に接続されている。また、連通室３０には排気供給口
７ｃが開口しており、この排気供給口７ｃは排気供給パ
イプ（ＥＧＲ通路）１２を介して給気管（給気通路）２
１のスロットルバルブ２２の下流側に接続されている。
この給気管２１の下流端は図示されないエンジンの給気
ポートに、上記マニホールド２３の上流端は排気ポート
にそれぞれ接続されている。

【０００５】上部ハウジング２の大径部にはダイヤフラ
ム式可動板４が配設されており、この可動板４により上
部ハウジング２は負圧室３とＥＧＲ連通室に連通する下
部室５に区切られている。負圧室３には負圧通路３ａが
開口しており、この通路３ａは負圧導入パイプ１９を介
して上記吸入管２１のスロットルバルブ２２付近に接続
されている。また、負圧導入パイプ１９の途中には負圧
アクチュエータ２０が配設されており、このアクチュエ
ータ２０は負圧導入パイプを開閉するよう構成されてい
る。

【０００６】上部ハウジング２内には弁棒６が、両ハウ
ジング２、７を貫通して軸受１７により軸方向に摺動自
在に配設されており、この弁棒６の下端６ａは、ＥＧＲ
連通室の排気導入口７ｂに設けられた弁座７ａに離着座
して該排気導入口７ｂを開閉するように構成されてい
る。また、弁棒６の上端は可動板４に接続されており、
さらに可動板４には検知シャフト９が弁棒６の軸方向に
上部ハウジング２を貫通して検出ユニット２８内に延在
して設けられるとともに、軸受１８により摺動自在とな
っている。そして、上記弁棒６は可動板４と負圧室３の
上面との間に配設された圧縮バネ８及び検知シャフト上
端に配設された圧縮バネ２５により排気導入口７ｂを閉
塞する方向に付勢されている。

【０００７】検出ユニット２８の内部には検出室２７が
形成されている。そして、検知シャフト９は非磁性鋼材
等からなり、この検知シャフト９の検出室２７に位置す
る部分に磁気ストライプ９ａが形成されている。そし
て、検出ユニット２７のこの磁気ストライプ９ａに臨む
部分に磁気ヘッド１４が配設され、この磁気ヘッド１４
は信号処理回路が搭載されたプリント基板２６に接続さ
れており、プリント基板２６はリード線２４、コネクタ
１５を介して制御回路１６に接続されている。

【０００８】この制御回路１６は、信号処理回路１３で
パルス化された磁気ヘッド１４からの信号をカウントす
ることによって弁棒６の移動距離を算出し、この移動距
離と目標とするＥＧＲガス量とを比較して、この目標ガ
ス量となるようにアクチュエータ２０を介して弁棒６を
駆動してその開度を設定することにより、ＥＧＲガス量
を制御するように構成されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ＥＧＲ装置の還流ガス量制御装置は、弁棒６のストロ
ーク検出部の構造が複雑である、検知シャフト９と磁
気ヘッド１４との距離が変化すると磁気ヘッド１４の出
力電圧が変動し、弁棒６のストローク検知性能に影響を
与える、磁気ヘッド１４自身が巻線構造であるため、
ＥＧＲバルブの小型化に限界がある等の問題点を有して
いた。また、前提条件として、所定の動作速度、精度、
及び低コストであること等が要求される。

【００１０】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、ＥＧＲバルブの構造が簡単で小型化でき、かつ
バルブの開度の検知精度を高めることができるＥＧＲ装
置の還流ガス量制御装置及びこれに適した磁気式ストロ
ーク検出センサを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明におけるＥＧＲ装置の還流ガス量制御装置
は、容器と、この容器を区切って負圧室を形成する可動
板と、この可動板に接続され容器外に摺動自在に突設す
る弁棒と、この弁棒が離着座する弁座と、前記弁棒を着
座する方向に付勢する付勢手段と、前記弁座が設けられ
エンジンの排気通路と給気通路とを連通するＥＧＲ連通
室とを備えてなり、前記弁棒の開度を制御することによ
りエンジンへの還流排気ガスを制御するＥＧＲ装置の還
流ガス量制御装置であって、前記弁棒の負圧室側の延長
線上に着磁体を取り付け、この着磁体に対する距離検出
用の磁気センサを容器側に取り付けたものである。

【００１２】また、上記ＥＧＲ装置の還流ガス量制御装
置への使用に適した磁気式ストローク検出センサとし
て、着磁部を有する被検出体と、前記着磁部が形成する
磁気の強さを検出する磁気センサとを備え、この磁気の
強さを前記磁気センサから着磁部までの距離に変換する
演算手段とを備え、この距離の変化により被検出体のス
トロークを検出するよう構成した磁気式ストローク検出
センサであって、前記演算手段は、前記磁気センサから
の入力を、磁気の強さと前記距離との近似式を用いてア
ナログ電気回路により前記距離に変換するもの、又は、
前記磁気センサからのアナログ入力を所定単位量のデジ
タル量に変換する変換手段と、前記デジタル量に変換さ
れた磁気の強さをデータ検索用のアドレス情報として、
予め求めた磁気の強さと前記距離との変換データを記憶
する記憶手段と、前記変換手段からの入力に基づき前記
記憶手段の変換データを用いて磁気の強さに対応する前
記距離を出力する出力手段とを備えてなるものとするこ
とができる。

【００１３】

【作用】弁棒の延長線上に取り付けた着磁体による磁気
の強さ（磁束密度、磁界の強さ等）を容器側に取り付け
た磁気センサで検出して両者間の距離に換算することに
より弁棒の開度を検出する。

【００１４】また、磁気の強さと磁気センサから着磁体
までの距離との関係は非線型であるが、磁気センサから
の入力を距離に変換するのに、近似式を用いたアナログ
電気回路で行えば、高演算速度が得られ、一方、デジタ
ル化して予め記憶させた磁気の強さと距離との変換デー
タを入力に応じて出力することにより行えば、精度及び
高演算速度の両方が得られる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。まず第１実施例を図１乃至図６に基づき
説明する。図１は本発明のＥＧＲ装置の還流ガス量制御
装置の要部の構成を示す断面図、図２は磁気センサの検
出信号を距離に換算する信号処理回路のブロック図、図
３はホール素子の使用方法を示す回路図、図４は磁束密
度とホール電圧との関係を示すグラフ図、図５は磁束密
度又は磁界の強さと距離との関係を測定する配置図、図
６は距離と磁束密度との関係を示すグラフ図である。な
お、図１において図１２と同様の作用を有する部分には
同一の符号を付してその説明を省略する。

【００１６】まず、図１に基づき構成を説明する。図１
において、図１２と異なる点は、弁棒６のストローク検
出手段として、図１２の検知シャフト９と磁気ヘッド１
４に代えて、磁石（着磁体）３３とホール素子（磁気セ
ンサ）３４を用い、これに伴い図１２の検出ユニット２
８が廃止され、かつ弁棒６の付勢用バネが、図１２の負
圧室３に配設された圧縮バネ８に代えて、下部室５に配
設された引っ張りバネ３８となっている点である。すな
わち、可動板４の負圧室３側の弁棒６の延長線上に磁石
３３が取り付けられ、同じく弁棒６の延長線上の磁石３
３から所定間隔の位置にホール素子３４が、プリント基
板３６に取り付けられて配置されている。このプリント
基板３６は、支柱３２により上部ハウジング２に固定さ
れており、またプリント基板３６はリード線２４でコネ
クタ１５に接続されている。そして、ホール素子３４の
検出信号を距離に換算する信号処理回路６３を介して制
御回路１６に接続されている。なお、上記磁石３３とホ
ール素子３４との間隔は、例えば支柱３２にネジによる
長さ調整機構を設ける等により微調整可能となってお
り、これによって弁棒６の最大ストローク以上の適値に
設定される。また、上記磁石３３に代えて、可動板を磁
性体で構成し弁棒６の延長部のみ又は全部を着磁しても
よい。

【００１７】このように、磁石３３とホール素子３４か
らなる検出部は、従来のように検知シャフトを必要とせ
ず、両素子３３、３４自体も小さいためＥＧＲバルブ３
１が小型化される。また、図１２の検出ユニット（負圧
室と連通している）がない分、負圧室の容積が小さくな
り、負圧アクチュエータの駆動能力を減らすことがで
き、制御装置全体のコストが低減されるとともに、消費
電力も低減される。また、両素子３３、３４自体の消費
電力も小さい。さらに、ホール素子３４、プリント基板
３６等の検出部をモジュール化でき、モジュール単体で
性能及び特性を評価できるため信頼性が高い。

【００１８】つぎに、図１の磁石３３とホール素子３４
とによる両者間の距離Ｌの測定原理を図３〜図６に基づ
き説明する。ホール素子４２の駆動方法として、図３
（ａ）に示すように定電流源５１により制御電流を一定
として出力Ｖを得る方法と、図３（ｂ）に示すように定
電圧源５２により制御電圧を一定として出力Ｖを得る方
法のいずれを用いることもできる。図４に制御電流が５
ｍＡ一定の場合のホール素子の出力特性の測定例を示す
が、図示するようにホール素子の出力電圧Ｖは磁束密度
Ｂに比例する。また、図５に示すように直径４ｍｍ×厚
み２ｍｍの磁石８０から距離Ｌ離れてサイズ１．５ｍｍ
×１．５ｍｍ×厚み０．６ｍｍのホール素子４２を配置
し、空間磁束密度の変化を測定した数値例を図６に示す
が、このように、磁石による磁束密度Ｂは磁石からの距
離Ｌが大きくなると非線型的に減少する。そして、図４
と図６から磁石を検知体であるホール素子から移動させ
ていった場合には、ホール素子の出力電圧Ｖは図６と相
似形となることがわかる。

【００１９】つぎに、このホール素子の出力電圧から磁
石とホール素子との間の距離Ｌを求める近似式について
説明する。磁石の空間磁束密度Ｂとホール素子の出力電
圧Ｅとの関係は、比例定数をＫ₀とすると、Ｅ＝Ｋ₀Ｂ・・・である。また、磁石の空間磁束密度Ｂと、磁石とホール
素子との間の距離Ｌとの関係はつぎの式で近似され
る。ｌｏｇ_eＢ＝Ｋ₁Ｌ²＋Ｋ₂Ｌ＋Ｋ₃・・・（ｌｏｇ_eは自然対数）従って、ホール素子の出力電圧Ｅをパラメータとすると
式は式より、ｌｏｇ_e（Ｅ／Ｋ₀）＝Ｋ₁Ｌ²＋Ｋ₂Ｌ＋Ｋ₃・・・となり、距離Ｌの２次式である。なお、係数Ｋ₁、
Ｋ₂、Ｋ₃は磁石の着磁の強さ及び磁石の大きさ、厚さ
等で決まる定数であり、符号はプラス、マイナスのいず
れかをとる。式をＬについて解くと、Ｌ＝Ｋ₂／２Ｋ₁±（（Ｋ₂／２Ｋ₁）²−（Ｋ₃−ｌｏｇ_e（Ｅ／Ｋ₀））／Ｋ₁）^1/2・・・となる。式の係数をさらにＫ_A＝Ｋ₂／２Ｋ₁、Ｋ_B
＝Ｋ₃／Ｋ₁、Ｋ_C＝１／Ｋ₁とおけば、Ｌ＝Ｋ_A±（Ｋ_A ²−Ｋ_B＋Ｋ_C・ｌｏｇ_e（Ｅ／Ｋ₀））^1/2・・・となるが、（）^1/2の項については、Ｋ_A＞（Ｋ_A ²
−Ｋ_B＋Ｋ_C・ｌｏｇ_e（Ｅ／Ｋ₀））^1/2であるため
マイナス値しかとらず、Ｌ＝Ｋ_A−（Ｋ_A ²−Ｋ_B＋Ｋ_C・ｌｏｇ_e（Ｅ／Ｋ₀））^1/2・・・となる。

【００２０】つぎに、上記近似式を用いてホール素子
からの出力電圧Ｅを磁石との距離Ｌに換算して出力する
図１の信号処理回路６３の構成を図２に基づき説明す
る。図２において、ホール素子３４の出力電圧はＩＣか
らなるアナログ演算回路（アナログ電気回路）である信
号処理回路６３に入力され、信号処理された後、電圧Ｖ
₀として出力される。ホール素子３４の出力電圧は作動
増幅回路４３で増幅され、電圧─電流変換回路４３で変
換されて演算量Ｅとなる。除算回路４５でこのＥと定数
Ｋ₀からＢ＝Ｅ／Ｋ₀を算出する。対数演算回路４６で
このＢの対数ｌｏｇ_eＢを算出する。乗算回路４７でこ
のｌｏｇ_eＢと定数Ｋ_Cの積Ｋ_C・ｌｏｇ_eＢを算出す
る。

【００２１】一方、自乗回路４８で定数Ｋ_Aの自乗Ｋ_A
²を算出する。第１減算回路４９でこのＫ_A ²から定数
Ｋ_Bを減算しＫ_A ²−Ｋ_Bを算出する。加算回路５０で
このＫ_A ²−Ｋ_Bに上記Ｋ_C・ｌｏｇ_eＢを加算しＫ_A
²−Ｋ_B＋Ｋ_C・ｌｏｇ_eＢを算出する。ルート演算回
路５１でこのＫ_A ²−Ｋ_B＋Ｋ_C・ｌｏｇ_eＢの１／２
乗（Ｋ_A ²−Ｋ_B＋Ｋ_C・ｌｏｇ_eＢ）^1/2を算出す
る。第２減算回路５２で上記定数Ｋ_Aからこの（Ｋ_A ²
−Ｋ_B＋Ｋ_C・ｌｏｇ_eＢ）^1/2を減算してＬ＝Ｋ_A−
（Ｋ_A ²−Ｋ_B＋Ｋ_C・ｌｏｇ_eＢ）^1/2を算出し、こ
の演算量を増幅回路５３で増幅した後、電圧Ｖ₀として
出力する。

【００２２】上記近似式を用いてホール素子からの出
力電圧Ｅを磁石との距離Ｌに換算するには、通常、信号
処理回路にマイコンを用いて、プログラムで解くことが
考えられるが、そのようにプログラムで解くと演算実行
に時間を要し、高速応答に不適であり、仮に高速応答な
ように対応させると非常に高価なマイコンを必要とす
る。そこで、このように、アナログ演算回路を用いる
と、電気的に演算するので高速で演算することができ、
高速応答が可能であり、従って図１の弁棒６のストロー
ク検出動作を高速で行うことが可能である。

【００２３】つぎに、この還流ガス量制御装置の弁棒の
ストローク検出動作を図１により説明する。図１におい
て、還流ガス量制御装置がオンされると、磁石３３によ
る空間磁束密度をホール素子３４が検出し、その出力が
信号処理回路６３で磁石３３とホール素子３６との距離
Ｌに換算され、制御回路１６に出力される。そして、制
御回路１６でこの距離Ｌの変化を検出することにより弁
棒６のストロークが検出される。そして制御回路１６は
このストロークに基づき弁棒６の開度をフィードバック
制御する。なお、磁石３３に異状が発生した場合、出力
信号の異状変化により容易に診断が可能である。

【００２４】つぎに、第２実施例を図７に基づき説明す
る。図７は着磁体及び磁気センサ取り付け位置の他の実
施例を示す断面図である。図７において、図１と異なる
点は、磁石３３が弁棒６の延長方向に延在し可動板４に
配設された支柱５７の上端に取り付けられ、ホール素子
３４がプリント基板３４を介して上部ハウジング２の上
面に取り付けられ、弁棒６の付勢用バネが負圧室３に配
設された圧縮バネ５９となっている点である。このよう
な構成としても上記と同様の効果を奏する。

【００２５】つぎに、第３実施例を図８乃至図１０に基
づき説明する。第３実施例は、磁気の強さから距離への
変換を、磁気センサからの入力をデジタル化し、予め記
憶させた磁気の強さと距離との変換データを入力に応じ
て出力することにより行う場合の信号処理回路の実施例
である。図８は、本実施例の信号処理回路の構成を示す
ブロック図、図９は本実施例の効果を示す検出誤差要因
図、図１０は図５の配置による磁界の強さとホール素子
と磁石の距離との関係の測定例を示すグラフ図である。

【００２６】まず、構成を図８に基づき説明する。図８
において、図２と実質的に異なる点は、図２のＩＣから
なるアナログ演算回路である信号処理回路６３に代え
て、ＲＯＭ又はメモリからなるデジタル記憶データ出力
回路である信号処理回路８１とした点である。すなわ
ち、信号処理回路８１は、作動増幅回路４３と、作動増
幅回路４３からのアナログ入力を所定単位量のデジタル
量に変換するアナログ／デジタル（以下Ａ／Ｄと略す）
変換回路８２と、予め求めた磁束密度と距離との変換デ
ータを記憶するメモリ８４と、Ａ／Ｄ変換回路８２のＡ
／Ｄ変換のタイミングと、メモリ８４からデータを出力
するタイミングを制御するクロック回路８６とからな
る。

【００２７】Ａ／Ｄ変換回路８２は、作動増幅回路４３
からのアナログ入力電圧をｎｂｉｔのデジタル量に変換
する。例えば１０ｂｉｔとすれば１０２４個、１２ｂｉ
ｔとすれば４０９６個のデータ量となる。

【００２８】メモリ８４には、理論式から導出された距
離（図１の着磁体３３とホール素子３４との距離）の変
換データが、上記ｎｂｉｔのデジタル量に変換されて記
憶されており、かつ、そのデジタル量に変換された磁束
密度をアドレス情報としてデータを検索できるようにな
っている。

【００２９】クロック回路８３は、Ａ／Ｄ変換回路８２
のＡ／Ｄ変換のタイミングと、メモリ８４からデータを
出力するタイミングを制御するための回路であり、Ａ／
Ｄ変換回路８２がＡ／Ｄ変換中はメモリ８４からの出力
を禁止し、Ａ／Ｄ変換終了時にメモリ８４からの出力を
許可する働きをする。

【００３０】つぎに、作動を説明する。ホール素子３４
で検出された磁気は電圧に変換され、作動増幅回路４３
で増幅された後、アナログ／デジタル変換回路８２によ
ってｎｂｉｔのデジタル量に変換される。そして、クロ
ック回路８３により、メモリ８４のこの変換されたデジ
タル量に相当するアドレス上に記憶させられている距離
データ（Ｖ_O）がメモリ８４から出力され、このｎｂｉ
ｔの距離データＶ_Oは図示されない次段のインターフェ
イスを介して図１の制御回路１６に出力される。

【００３１】つぎに、効果を図９及び図１０により説明
する。図９（ａ）は図２のアナログ演算回路による場合
の誤差要因図、図９（ｂ）は本実施例のデジタル記憶デ
ータ出力回路による場合の誤差要因図である。図９
（ｂ）において、図９（ａ）と比較すると、マグネッ
ト、ホール素子、及び作動増幅回路による誤差要因は共
通して存在するが、近似式を用いることによる誤差要因
９１、９２が無くなり、逆にＡ／Ｄ変換による誤差要因
９３が加わる。

【００３２】図１０において、図５に示す磁石とホール
素子の配置によるホール素子表面の磁界の強さＨ（所定
の換算により磁束密度に等価）と距離Ｌとの関係の計算
値を示す。実線８９が上述の近似式を、点線９０が理
論式を数値解析して得られた結果を示す。これによれ
ば、Ｌ＜０．８ｍｍ、Ｌ＞７．６ｍｍの範囲では近似
式は、誤差が大きく発生しており精度が劣化する。す
なわち、信号処理回路に、展開可能な近似式あるいはマ
イコンで演算処理容易な形の近似式を用いると精度上か
ら測定距離が限定される（磁石の能力範囲内において
も）可能性を持つようになる。この点、本実施例によれ
ば、Ａ／Ｄ変換誤差のみに注目すればよく、このＡ／Ｄ
変換誤差は、上述のｂｉｔ数を適宜選択することにより
実用上十分に高精度の結果が得られる。例えば、Ａ／Ｄ
変換誤差は１０ｂｉｔとすれば１／１０２４（単位デジ
タル量）、１２ｂｉｔとすれば１／４０９６となる。ま
た、予め記憶された変換データを入力に応じて出力する
ので、プログラムでその都度解く場合のように信号処理
に時間を要することはなく、高速処理が可能である。さ
らに、アナログ演算回路でＩＣを用いるのに比べて、低
速のデジタル回路処理で済み、コスト面でも有利であ
る。

【００３３】つぎに、第４実施例を図１１に基づき説明
する。図１１は図８の第３実施例の変形例を示す。図１
１において、図８と異なる点は、信号処理回路８５に、
メモリ８４から出力されたｎｂｉｔのデータを距離デー
タをアナログデータに戻すデジタル／アナログ変換回路
８７が付加され、この出力がインピーダンス変換回路８
８を介して外部に出力されるようになっている点であ
る。このような構成とすると、伝送線路の本数やコスト
に制約があるシステムに適したものとなる。なお、出力
Ｖ₀の出力範囲に制約（例えば１〜３Ｖスケールである
等）がある場合は、メモリ８４のデータは出力範囲に応
じた値にさらに演算処理されたものとされる。

【００３４】なお、上述の第３及び第４実施例におい
て、本発明に係る信号処理回路をＥＧＲ装置の還流ガス
量制御装置に組み込んだ場合を説明したが、当該信号処
理回路及び図１の着磁体３３、ホール素子３４等を含む
部分は、磁気式ストローク検出センサとして独立して他
の用途に適用することが可能である。

【００３５】

【発明の効果】本発明のＥＧＲ装置の還流ガス量制御装
置は上述のように、弁棒の負圧室側の延長線上に着磁体
を取り付け、この着磁体に対する距離検出用の磁気セン
サを容器側に取り付けたものであるので、従来のように
検知シャフトを必要とせず又距離検出用素子自体も小さ
いためＥＧＲバルブを小型・軽量化することが可能であ
り、また構造が単純であるため安価でかつ信頼性が高
い。そして、弁棒の移動方向の距離を検出するため、弁
棒に軸ガタがあっても弁棒のストローク検出性能に大き
な影響を与えることはなく、その直線性が良好である。

【００３６】また、上記ＥＧＲ装置の還流ガス量制御装
置への使用に適した本発明の磁気式ストローク検出セン
サは、被検出体の着磁部が形成する磁気の強さを磁気セ
ンサで検出し、該磁気の強さを演算により距離に変換し
て被検出体のストロークを検出するよう構成した磁気式
ストローク検出センサであって、前記演算を、近似式を
用いたアナログ電気回路により、又はデジタル化して予
め記憶させた磁気の強さと距離との変換データを入力に
応じて出力することにより行うので、前者の場合は、高
演算速度を得ることが可能であり、後者の場合は、精度
及び高演算速度の両方を得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のＥＧＲ装置の還流ガス量
制御装置の要部の構成を示す断面図である。

【図２】第１実施例のＥＧＲ装置の還流ガス量制御装置
の信号処理回路のブロック図である。

【図３】ホール素子の使用方法を示す回路図である。

【図４】磁束密度とホール電圧との関係を示すグラフ図
である。

【図５】磁束密度又は磁界の強さと距離との関係を測定
する配置図である。

【図６】磁石からの距離と空間磁束密度との関係を示す
グラフ図である。

【図７】第２実施例の着磁体及び磁気センサ取り付け位
置を示す断面図である。

【図８】第３実施例の信号処理回路の構成を示すブロッ
ク図である。

【図９】本実施例の効果を示す検出誤差要因図である。

【図１０】磁界の強さとホール素子と磁石の距離との関
係の測定例を示すグラフ図である。

【図１１】第３実施例の信号処理回路の構成を示すブロ
ック図である。

【図１２】従来のＥＧＲ装置の還流ガス量制御装置の構
成を示す断面図である。

【符号の説明】

２上部ハウジング（容器）３負圧室４可動板６弁棒７ａ弁座１１排気導入パイプ（ＥＧＲ通路）１２排気供給パイプ（ＥＧＲ通路）３３磁石（着磁体）３４ホール素子（磁気センサ）３８引っ張りバネ（付勢手段）６３信号処理回路（演算手段）８１信号処理回路（演算手段）８２アナログ／デジタル変換回路（変換手段）８４メモリ（記憶手段）８３クロック回路（出力手段）８５信号処理回路（演算手段）

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【手続補正書】

【提出日】平成６年７月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容器と、この容器を区切って負圧室を形
成する可動板と、この可動板に接続され容器外に摺動自
在に突設する弁棒と、この弁棒が離着座する弁座と、前
記弁棒を着座する方向に付勢する付勢手段と、前記弁座
が設けられエンジンの排気通路と給気通路とを連通する
ＥＧＲ通路とを備えてなり、前記弁棒の開度を制御することによりエンジンへの還流
排気ガスを制御するＥＧＲ装置の還流ガス量制御装置で
あって、前記弁棒の負圧室側の延長線上に着磁体を取り付け、こ
の着磁体に対する距離検出用の磁気センサを容器側に取
り付けたことを特徴とするＥＧＲ装置の還流ガス量制御
装置。
【請求項２】着磁部を有する被検出体と、前記着磁部
が形成する磁気の強さを検出する磁気センサとを備え、
この磁気の強さを前記磁気センサから着磁部までの距離
に変換する演算手段とを備え、この距離の変化により被
検出体のストロークを検出するよう構成した磁気式スト
ローク検出センサであって、前記演算手段は、前記磁気
センサからの入力を、磁気の強さと前記距離との近似式
を用いてアナログ電気回路により前記距離に変換するも
のであることを特徴とする磁気式ストローク検出セン
サ。
【請求項３】着磁部を有する被検出体と、前記着磁部
が形成する磁気の強さを検出する磁気センサとを備え、
この磁気の強さを前記磁気センサから着磁部までの距離
に変換する演算手段とを備え、この距離の変化により被
検出体のストロークを検出するよう構成した磁気式スト
ローク検出センサであって、前記演算手段は、前記磁気
センサからのアナログ入力を所定単位量のデジタル量に
変換する変換手段と、前記デジタル量に変換された磁気
の強さをデータ検索用のアドレス情報として、予め求め
た磁気の強さと前記距離との変換データを記憶する記憶
手段と、前記変換手段からの入力に基づき前記記憶手段
の変換データを用いて磁気の強さに対応する前記距離を
出力する出力手段とを備えてなることを特徴とする磁気
式ストローク検出センサ。