致动器的控制装置制造方法及图纸

一种电子控制单元(100)，其通过基于从位置传感器(S4、S5)伴随着电机(210)的旋转而产生的脉冲信号来对位置计数值进行计数，来检测输出轴(221)的位置。该电子控制单元(100)基于从位置传感器(S4、S5)产生的脉冲信号来判定电机(210)处于预定旋转相位。电子控制单元(100)在作出该判定时基于在作出该判定时施加到电机(210)的电流的大小来确定已经由电机(210)进行的旋转的次数，并且基于与预定旋转相位相关联地存储的基准计数值来更新位置计数值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及致动器的控制装置，并且具体涉及将电机的旋转运动转换为输出轴的直线运动并且输出该直线运动的致动器的控制装置。
技术介绍
在日本专利申请公报No. 2008-223705 (JP-A-2008-223705)中公开了改变发动机阀的阀特性的可变阀致动机构。该可变阀致动机构在控制轴沿着其中心轴延伸的方向移位时被驱动，以按照控制轴的移位量来改变发动机阀的操作角和升程量。更具体地，可变阀致动机构在控制阀朝向中心轴的延伸方向的一端移位时增加操作角和升程量，并且在控制阀朝向中心轴的延伸方向的另一端移位时减小操作角和升程量。将电机的旋转运动转换为输出轴的直线运动并且输出直线运动的致动器被如JP-A-2008-223705所述连接到可变阀致动机构的控制轴。在包括可变阀致动机构的内燃机中，致动器的电机被控制为使其将与致动器的输出轴连接的可变阀致动机构的输出轴沿着中心轴的延伸方向移位，由此控制发动机阀的操作角和升程量。在如上所述的内燃机中的致动器的控制装置具有位置传感器或以随着电机的旋转的给定旋转角的间隔来产生脉冲信号的传感器。致动器的控制装置对从一个或多个位置传感器产生的脉冲信号的数目进行计数，以提供位置计数值，并且基于位置计数值掌握控制轴的位置。即，与致动器的输出轴相连接的控制轴的移位量按照致动器的电机的旋转角来改变；因此，使用该关系，基于按照电机的旋转角和旋转方向增加或减小的位置计数值，控制装置从其基准位置估计控制轴和输出轴的移位量。之后，基于由此估计的控制轴和输出轴从基准位置的移位量，控制装置检测控制轴的位置和输出轴的位置。如在JP-A-2008-223705中描述的内燃机中，致动器的电机被以反馈方式控制，使得由此检测到的控制轴和输出轴的位置接近或等于与目标操作角和升程量相对应的位置，由此控制发动机阀的操作角和升程量。与此同时，当致动器的控制装置在发动机停止的同时不工作时，例如，控制装置不对位置计数值进行计数。因此，如果可变阀致动器机构的控制轴和致动器的输出轴由于某些原因而沿着中心轴的延伸方向移位，同时致动器的控制装置不工作，那么该移位不由位置计数值反应，并且控制轴的实际位置和输出轴的实际位置不再与由控制装置掌握的位置计数值相对应。如果控制轴的实际位置和输出轴的实际位置不能对应于由控制装置掌握的实际计数值，那么在内燃机下次工作时，控制轴的位置和输出轴的位置被基于错误的位置计数值而控制，并且不能适当地控制操作角和升程量。因此，在最差的情况下，可能发生阀踩踏(valve stamp),即，已经被抬升到上死点的活塞与被打开的发动机阀接触。输出轴的位置被基于错误位置计数值控制的上述问题不仅发生在如上述地驱动可变阀致动机构的致动器中，并且也类似地发生在这样的致动器的控制装置中，其基于电机的旋转角来对位置计数值进行计数并且基于位置计数值来相对于输出轴的基准位置计算输出轴的位置。
技术实现思路
本专利技术提供了一种致动器的控制装置，其减小或消除了致动器的输出轴的位置基于错误位置计数值而被控制并且输出轴的位置不能被适当地控制的可能性。本专利技术的第一方面涉及一种致动器的控制设备，该致动器在作用于其输出轴上的反作用力随着输出轴朝向沿着输出轴的中心轴延伸的方向上的末端移位而增加的情况下使用，该致动器适合于将电机的旋转运动转换为输出轴的直线运动并且输出直线运动，其中，该控制设备通过基于从致动器的位置传感器伴随着致动器的电机的旋转而产生的脉冲信号来对位置计数值进行计数，检测输出轴的位置。根据本专利技术的第一方面的控制装置包括旋转相位判定装置，其用于判定电机处于预定旋转相位；旋转次数确定装置，其用于基于在由旋转相位判定装置作出判定时施加到电机的电流的大小来确定在由旋转相位判定装置作出判定时已经由电机进行的旋转次数；存储装置，其用于存储基准计数值，作为与预定旋转相位相对应的位置计数值的基准值；以及更新装置，其用于在旋转相位判定装置作出判定时，对于其次数已经由旋转次数确定装置确定的旋转中的每一者，基于基准计数值来更新位置计数值。利用以上布置，在判定为电机处于预定旋转相位时，在输出轴的位置与位置计数值之间不存在差异的情况下，基于预先存储并对应于预定旋转相位的基准计数值(即，基准计数值被存储为与正确的位置计数值相对应的值)来更新位置计数值。因此，当由控制装置掌握的位置计数值从与输出轴的实际位置相对应的值偏离时，即，在基于错误的位置计数值来控制输出轴的位置时，在电机到达预定旋转相位时基于基准计数值来更新位置计数值。因此，当电机到达预定旋转相位时，消除了位置计数值与输出轴的实际位置之间的偏离或差异。在电机在控制输出轴的位置时进行多次旋转时，电机的旋转相位多次到达预定旋转相位(即，电机到达预定旋转相位)，该次数等于电机的旋转次数。因此，当电机在控制输出轴的位置时进行多次旋转时，不能够基于电机处于预定旋转相位的判定来精确地估计输出轴的位置，除非确定了在进行该判定时已经由电机进行的旋转的次数。另一方面，根据本专利技术的上述方面的控制装置包括旋转次数确定装置，其用于基于在由旋转相位判定装置作出判定时施加到电机的电流的大小来确定在由旋转相位判定装置作出电极处于预定旋转相位的判定时已经由电机进行的旋转次数。在这样的致动器中，施加到电机的电流的值随着输出轴朝向中心轴的延伸方向上的一端移位而增加，并且作用在输出轴上的反作用力增加，该致动器在给定电压被施加到电机时，在作用于输出轴上的反作用力随着输出轴朝向沿着输出轴的中心轴延伸的方向上的末端移位而增加的情况下使用以驱动电机，使得输出轴的位置被反馈控制到目标位置。因此，施加到电机的电流的值随着输出轴的位置沿着反作用力增加的方向移动， 并且存在施加到电机的电流的值与输出轴的位置之间(即，在施加到电机的电流的值与电机的旋转次数之间)存在给定关系。因此，通过在判定为电机处于预定旋转相位时参照施加到电机的电流的大小，可以基于电流的大小来估计电机的旋转次数。即，随着电流的大小更大，所估计的已经由电机沿着反作用力作用在输出轴的方向进行的旋转次数更大。因此，利用包括根据本专利技术的以上方面的旋转次数判定装置的控制装置，在判定为电机处于预定旋转相位时，可以确定在作出判定时已经由电机进行的旋转次数，并且可以基于与电机的旋转次数相对应的基准计数值来适当地更新位置计数值。总而言之，利用根据本专利技术的以上方面构造的控制装置，在判定为电机处于预定旋转相位时，基于与正确的位置计数值相对应的基准计数值来精确地更新位置计数值。因此，可以减小或消除基于错误的位置计数值来控制输出轴的位置以及不能适当地控制输出轴的位置的可能性。在根据本专利技术的以上方面的控制装置中，可以针对施加到电机的电流的大小设置多个判定区域，使得每个判定区域对应于电机的每个旋转次数；并且旋转次数确定装置可以根据在由旋转相位判定装置作出判定时判定区域中的哪一者包括施加到电机的电流的大小来确定在旋转相位判定装置作出判定时已经由电机进行的旋转次数。在致动器被驱动的同时检测的电流的值可以根据致动器被使用的条件来进行某种程度的改变。另一方面，如果多个判定区域被设置为使得一个判定区域对应于电机的每 个旋转次数，如上述控制装置那样，通过检查在作出以上判定时多个判定区域中的哪一个包括施加到电机的电流的大小，可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.14 JP 2010-1353261.一种致动器的控制设备，所述致动器在作用于其输出轴上的反作用力随着所述输出轴朝向沿着所述输出轴的中心轴延伸的方向上的末端移位而增加的情况下使用，所述致动器适合于将电机的旋转运动转换为所述输出轴的直线运动并且输出所述直线运动，其中，所述控制设备通过基于从所述致动器的位置传感器伴随着所述致动器的所述电机的旋转而产生的脉冲信号来对位置计数值进行计数，检测所述输出轴的位置，其特征在于包括 旋转相位判定装置，其用于判定所述电机处于预定旋转相位； 旋转次数确定装置，其用于基于在由所述旋转相位判定装置作出判定时施加到所述电机的电流的大小来确定在由所述旋转相位判定装置作出判定时已经由所述电机进行的旋转次数； 存储装置，其用于存储基准计数值，作为与所述预定旋转相位相对应的所述位置计数值的基准值；以及 更新装置，其用于在所述旋转相位判定装置作出判定时，对于其次数已经由所述旋转次数确定装置确定的旋转中的每一者，基于所述基准计数值来更新所述位置计数值。2.根据权利要求I所述的控制设备，其中 针对施加到所述电机的电流的大小发置多个判定区域，使得每个所述判定区域对应于所述电机的每个旋转次数；并且 所述旋转次数确定装置根据在由所述旋转相位判定装置作出判定时所述判定区域中的哪一者包括施加到所述电机的电流的大小来确定在所述旋转相位判定装置作出判定时已经由所述电机进行的所述旋转次数。3.根据权利要求I或2所述的控制设备，其中， 所述旋转相位判定装置包括转子和作为所述位置传感器的两个位置传感器，所述转子具有多个小磁极以及一个大磁极，所述多个小磁极包括交替地布置为以给定角间隔交换的N极和S极，所述大磁极延伸比每个所述小磁极更大的角，其中，N极和S极交替地布置为圆形，并且所述两个位置传感器安装在能与所述各个磁极相对的位置处，使得所述位置传感器彼此相位偏移；并且 所述旋转相位判定装置基于分别从所述两个位置传感器伴随着所述电机的旋转而产生的脉冲信号来对所述位置计数值进行计数，并且基于在所述大磁极经过所述位置传感器时检测到的所述脉冲信号的改变来判定所述电机的旋转相位处于所述预定旋转相位。4.根据权利要求I到3中任意一项所述的控制发备，其中，所述控制设备控制用于经由所述输出轴沿着所述中心轴延伸的方向来驱动与...

【专利技术属性】
技术研发人员：日冈英一，羽原俊辅，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：