旋轉角度探測裝置的製作方法

2023-10-05 05:17:39 4

專利名稱：旋轉角度探測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種旋轉角度探測裝置。
背景技術：
一種已知的旋轉角度探測裝置包括具有對稱結構的封閉磁路型外芯(磁軛)(例如參見JP-2001-345806A)。此外，另外一種己 知的旋轉角度探測裝置包括具有對稱結構的開放磁路型的開發型 磁軛(例如，參見JP-2—5-345250A和US-5164668B)。在上面提到 的在JP-2001-345806A、JP-2—5-345250A和US-5164668B中描述的 旋轉角度探測裝置中，由設置在裝置中心的旋轉磁鐵產生的磁力線 通過儘可能有效地精心設計外磁軛結構而有效地會聚。然後，會聚 的磁力線傳輸到夾在磁軛相對部之間的磁探測裝置(Hall IC)。這 樣，通過利用由磁鐵旋轉角度變化而產生的輸出變化特性，來探測 隨著磁鐵一起旋轉的探測物體的旋轉角度。在另一種已知的旋轉角度探測裝置中，磁探測元件位於兩個相 對磁鐵之間，或者徑向地位於圓形磁鐵內部，以探測旋轉磁鐵的磁 力線大小(例如參見JP-10-115505或者JP-2002-340513A)。在 JP-10-115505或者JP-2002-340513A中描述的旋轉角度探測裝置中， 磁探測元件固定到電路板上，磁力線隨著圍繞磁探測元件旋轉的磁 鐵的旋轉角度變化而變化，利用磁探測元件來探測磁力線大小。在這裡，如在圖17中所示那樣，在US-5164668B中描述的旋 轉角度探測裝置包括磁鐵101、旋轉角度探測器102和開放型磁軛。 磁鐵101固定到例如節流閥的探測物體的旋轉軸的軸向端部。通過
利用旋轉角度探測器102的磁探測裝置(Hall IC)的相對於磁鐵101 的旋轉角度的輸出變化特性，旋轉角度探測器102來探測被探測物 體的旋轉角度。開放型磁軛與磁鐵101和旋轉角度探測器102 —起 形成了磁迴路(例如，開放磁路)。旋轉角度探測器102具有固定到平板103上的磁探測裝置。此 外，開放型磁軛包括兩個磁體，即第一和第二磁體104、 105。該第 一和第二磁體104、 105圍繞垂直平面對稱布置，而該平面垂直於 探測物體旋轉軸的旋轉軸線。第一和第二磁體104、 105中每個均 包括磁軛主體111和突出部112。磁軛主體111在該磁軛主體111 和磁鐵101之間形成了間隙。突出部112從磁軛主體111的端部邊 緣朝旋轉角度探測器12的側部伸出。應當注意的是，第一和第二磁體104、 105在板厚方向與探測 物體的旋轉軸方向平行，並分別在一側敞開。形成相應第一和第二 磁體104、 105的突出部112的尖部彼此相對布置，方式為被磁力 線探測間隙隔開。此外，磁體101布置成相對於形成在相應的第一 和第二磁體104、 105的每個磁軛主體111可旋轉。旋轉角度探測 器102布置在形成在相應突出部112相對部之間的磁力線探測間隙 內，同時在旋轉角度探測器102和每個突出部112的相對部之間形 成間隙。在JP-2001-304806A和JP-2002-340513A每篇中均描述的旋轉 角度探測裝置中，當在外側磁軛(外芯)中磁力線會聚效率或者磁 探測元件的探測度增加的情況時，當磁體(例如緊固螺栓或者鐵族 等支架)接近產品或者當產品經受無線電波噪音時，該裝置的輸出 特性波動也增加。這樣，產品(旋轉角度探測裝置)安裝在其中磁體影響不可能 施加的位置上，或者降低無線電波噪音的電容器插入在探測電路
中。然而，這可能產生增加整個產品尺寸以及降低產品到例如機動 車等車輛上安裝性的缺點。特別是，在JP-2005-345250A和US-5164668B每篇中均描述的 旋轉角度探測裝置帶有具有對稱結構的開放磁路型的開放型磁軛。 在這種對稱磁體(開放型磁軛)的情況中，也就是說，在開放磁路 型開放型磁軛的情況中(第一和第二磁體104、 105)，當外部磁場 或者外部磁場源(例如安裝在車輛等上的交流發電機(AC發電機)) 或者磁體(例如固定螺栓或者鐵基金屬或類似物)靠近旋轉角度探 測器102設置，這出現了下面的缺點。即由於外部磁場或者磁體對 磁探測裝置的影響，該磁探測裝置的相對於磁鐵101的旋轉角度的 輸出變化特徵劇烈變化。此外，在開放磁路型的開放型磁軛情況中(第一和第二磁體 104、 105)，在每個形成相應第一和第二磁體104、 105的每個磁軛 主體111板長度方向的尖部(磁軛敞開端)敞開。這樣，就出現以 下缺點。也就是說，磁探測裝置趨向於容易受到無線電波噪音的影 響，從而磁探測裝置的輸出變化特徵相對於磁鐵101的旋轉角度劇 烈變化。應當注意的是，在JP-10-115505A中描述的旋轉角度探測裝置 使用了樹脂殼體或者蓋，從而可能增大外部磁場的影響。此外，在 JP-2002-340513A中描述的旋轉角度探測裝置在製造時尤其沒有考 慮到殼體等的材料。發明內容本發明的目的是提供一種旋轉角度探測裝置，該裝置能夠有效 地限制了無線電波噪音的影響、外部磁場的影響和磁體對磁軛或者 旋轉角度探測器的影響，同時不增加旋轉角度探測裝置的尺寸並且 不降低旋轉角度探測裝置的安裝性。 為了實現上述目的，本發明提供了一種旋轉角度探測裝置，該 裝置包括至少一個磁鐵、至少一個旋轉角度探測器、磁軛、板、 殼體和蓋。該至少一個磁鐵固定到探測物體的可旋轉軸上。該至少 一個旋轉角度探測器包括對從該至少一個磁鐵發射來的磁力線進 行探測的磁探測元件，其中通過利用磁探測元件相對於該至少一個 磁鐵的旋轉角度的輸出變化特性，該至少一個旋轉角度探測器對探 測物體的旋轉角度進行探測。該磁軛把從該至少一個磁鐵發射來的 磁力線會聚到該至少一個旋轉角度探測器上。板包括至少一個牢固 地保持磁軛的磁軛保持部。該板安裝在殼體上。該殼體由導電材料 製成。該蓋由磁性材料製成並包括固定到殼體上的至少一個安裝 部。該蓋在其本身和板之間形成探測器接收空間，以接收該至少一 個旋轉角度探測器和磁軛。


從以下描述、附加權利要求書和附圖中，將最好地理解發明以 及其另外目的、特徵和優點，在附圖中圖1A到1C為每個均示出了本發明第一實施例的旋轉角度探 測裝置整體結構的示意圖；圖2A到圖2C為每個均示出了本發明第一實施例的旋轉角度探測裝置主要結構的改型的示意圖；圖3為示出了第二實施例的旋轉角度探測裝置進氣模塊整體結構的示意圖；圖4為第二實施例的進氣溫度探測器的透視圖；圖5為示出了第二實施例的進氣模塊壓力探測器的透視圖；圖6為示出了第三實施例的旋轉角度探測裝置進氣模塊整體結構的透視圖；圖7為第三實施例的熱固樹脂噴射開口的仰視圖8為第三實施例的進氣模塊主要結構的透視圖； 圖9為第三實施例的旋轉角度探測裝置主要結構的透視圖； 圖IO為第三實施例的旋轉角度探測裝置主要結構的前視圖； 圖11為示出了第三實施例的旋轉角度探測裝置主要結構的示意圖；圖12為示出了第四實施例的旋轉角度探測裝置主要結構的透視圖；圖13為示出了第五實施例的旋轉角度探測裝置主要結構的示意圖；圖14為第五實施例的旋轉角度探測裝置主要結構的示意圖； 圖15為示出了第六實施例的旋轉角度探測裝置主要結構的示意圖；圖16為第七實施例的旋轉角度探測裝置主要結構的示意圖；以及圖17為示出了前面提出的旋轉角度探測裝置的整體結構的前視圖。
具體實施方式
(第一實施例)圖1A到2示出了本發明的第一實施例。具體地說，圖1A到 1C為示出了旋轉角度探測裝置整體結構的示意圖。圖2為示出了旋 轉角度探測裝置主要結構的改型。根據本實施例的內燃機控制系統(發動機控制系統)包括電控 燃油噴射系統、進氣模塊(進入空氣量控制設備)和發動機控制單 元(ECU)。該電控燃油噴射系統把燃料噴射到車輛內燃機的燃燒 室，該車輛例如為摩託車(例如，用於摩託車的單缸四循環汽油發 動機，後面稱為發動機)。進氣模塊結合到發動機的進氣系統。ECU控制電控燃油噴射系統和進氣模塊。電控燃油噴射系統為這樣的一種系統，通過電燃料泵以預定壓 力對燃料(例如汽油)加壓，並把加壓的燃料通過燃料濾清器供應 到噴射器(電磁燃料噴射閥)，從而在最佳時間把燃油噴射。本實施例的進氣模塊為一種進氣量控制器件(進氣通道打開/ 關閉裝置或者系統)，其中該器件控制進入空氣量，即根據司機操 作的油門操作元件(例如摩託車等車輛的油門杆或者油門把手)的 操作量(後面稱為油門操作量)而供應到發動機燃燒室的進入空氣 量。應該注意的是，油門操作量與加速器踏板的下壓量(加速器操 作量)對應，而在四輪車輛情況中，該加速器踏板由司機踏壓。進 氣模塊包括油門主體(未示出)、節流閥(未示出的探測物體)和 旋轉角度探測裝置。該油門主體結合到與發動機進氣口連接的發動 機進氣管道的中間部上。節流閥接納在油門主體上，其方式為節流 閥可旋轉地打開和關閉下面描述的油門孔。旋轉角度探測裝置探測 節流閥的旋轉角度。油門主體由非磁性材料(例如熱塑樹脂等樹脂材料)一體形成。 油門主體包括圓筒形油門孔壁(後面稱為圓筒部)和兩個圓筒形支 撐部。具有圓形截面的進氣通道(後面稱為油門孔)形成在圓筒油 門壁上。圓筒支撐部設置在圓筒油門孔壁的兩個相對側上，其中這 兩側在垂直於圓筒部油門孔中空氣進入流動方向的軸向上彼此相 對。此外，節流閥一體連接到軸l上，該軸在上面描述的軸向上成 直線延伸。節流閥控制進氣量，即通過在操作角度範圍內節流閥旋 轉角度變化而供應到發動機燃燒室內的進入空氣量，其中該操作角 度範圍在進氣量最小的完全關閉位置和進氣量最大的完全打開位 置之間。軸1為與節流閥一體旋轉的闊門軸。軸1的兩個相對軸端部分
別在油門主體的圓筒部相對兩側可旋轉地接納在兩個支撐部上。軸 1的其中一個相對軸向端部(後面簡稱為一端)穿過油門主體的圓 筒部，並從該油門主體向外伸出。同時，軸l的另一端穿過油門主 體的圓筒部並從該油門主體向外伸出。此外，加速器杆例如通過金 屬折彎工藝固定到軸1的另一端。與油門操作元件(例如油門杆或 者油門把手)同步驅動的線纜連接到加速器杆上。
本實施例的進氣模塊具有非接觸式旋轉角度探測裝置(油門打 開程度探測裝置)。該旋轉角度探測裝置把油門打開程度轉換成電信號來把節流閥的打開程度通知給ECU，其中該油門打開程度與根據司機執行的油門操作量打開和關閉的節流閥的旋轉角度(閥門打 開程度)對應。
本實施例的旋轉角度探測裝置包括薄板形磁鐵(永磁鐵，後面稱為磁鐵)2、旋轉角度探測器(後面稱為油門打開程度探測器)3、 開放型磁軛(開放磁路型的磁體)和殼體。磁鐵2固定到節流閥軸 1的一端上。該油門打開程度探測器3包括感測從磁鐵2發射的磁 力線的非接觸式磁探測元件。該開放型磁軛把從磁鐵2發射的磁力 線集中到油門打開程度探測器3上。殼體容納油門打開程度探測器 3和開放型磁軛。
開放型磁軛包括形成相同類型的兩個板狀磁軛區段的第一和 第二區段磁軛4、 5。磁力線探測間隙形成在第一和第二區段磁軛4、 5之間，以把油門打開程度探測器3接納在其中。在這裡，本實施 例的ECU進行燃油噴射量控制操作，以控制噴射器的閥打開期間， 其方式為對應的燃油噴射量供應到發動機的每個對應液缸中，而其 中對應的燃油噴射量與油門打開程度探測器3的輸出即從該油門打 開程度探測器3輸出的電信號對應。此外，接納油門打開程度探測器3和開放型磁軛的外殼包括進
氣模塊蓋(探測器蓋、磁屏蔽蓋)11、板12和殼體14。板12嵌入 到進氣模塊蓋11內。殼體14安裝在油門主體圓筒部的外壁表面上。 軸接收孔15、 16在節流閥軸的軸向分別穿過板12和殼體14。軸l 的磁鐵安裝部穿過以下孔即形成在油門主體圓筒部一側軸承部的 軸承接收孔、形成在殼體14的軸接收孔16和形成在板12上的軸 接收孔15，從而軸1的磁鐵安裝部伸入到進氣模塊蓋11 (例如位 於進氣模塊蓋11內部探測器接收空間17內的軸1的磁鐵安裝部) 內部。通過這種方式，軸1的磁鐵安裝部可旋轉地接收在進氣模塊 蓋11的內部。磁鐵2形成磁鐵轉子，其中該轉子相對於油門打開程度探測器 3和開放型磁軛旋轉。磁鐵2通過節流闊的軸1的一端(磁鐵安裝 部)保持並固定到其中，從而磁鐵2與該周圍探測物體的節流閥同 步旋轉。具體地說，通過利用緊固手段，例如粘結或者焊接，磁鐵 2保持並固定到形成在節流閥軸1上的直線槽內。當在垂直與圖1A 平面的方向上觀察時，磁鐵2具有正方形(或者矩形)形狀。更具 體地說，磁鐵2為立方體形狀的磁力線穩定持續時間較長的永磁鐵。 此外，磁鐵2由稀土磁鐵(例如釤-鈷(Sm-Co)磁鐵或者釹(Nd) 磁鐵)、鋁鎳鈷合金磁鐵或者鐵氧體磁鐵製成。在磁鐵2中，N極和S極這樣被磁化，即在磁鐵2縱向上彼此 相對的磁鐵2相對端分別具有相對極性。此外，磁鐵2被磁化成進 行平行磁化，方式為在磁鐵2中磁力線彼此平行。同時，磁鐵2在 與節流閥的軸l的旋轉軸線(旋轉中心軸線)垂直的徑向被磁化。 在這種方式中，磁鐵2的磁化方向(縱向)與垂直於節流閥軸l的 旋轉軸線的直徑方向吻合。另外，在磁鐵2的一個縱向側的磁化表 面(磁極表面)形成N極，而在磁鐵2另一個縱向側的磁化表面(磁 極表面)形成S極。
在這裡，在節流閥的完全關閉位置和完全打開位置之間的可操 作角度範圍內，具體地說在開放型磁軛內部形成的磁鐵接收空間(磁鐵接收部)19內，磁鐵2圍繞旋轉中心旋轉。此外，在本實施 例中，當節流閥位於完全關閉位置時，磁鐵2的旋轉角度成為節流 閥可操作角度範圍(探測角度範圍)中的最小角度(例如0度)。 當該節流閥位於中間位置時，磁鐵2的旋轉角度變成節流閥可操作 角度範圍的中間角度(例如45度)。當該節流閥位於完全打開位置 時，磁鐵2的旋轉角度變成節流閥可操作角度範圍的最大角度(例 如90度)(參見圖1B和1C)。
本實施例的油門打開程度探測器3位於形成在第一和第二磁 軛區段4、 5之間的磁力線探測間隙內。此外，油門打開程度探測 器3包括Hall IC，其中該Hall IC探測從在磁鐵2 —側的磁化表面 發射的磁力線(磁力線密度)。該Hall IC為包括Hall元件和放大電 路的IC (集成電路)。該Hall元件作為非接觸式磁探測元件，其中 該元件的輸出根據磁力線密度即穿過磁力線探測間隙的磁力線密 度(穿過Hall IC的磁力線密度)變化而變化。放大電路對Hall元 件的輸出進行放大。Hall IC根據穿過磁力線探測間隙的磁力線密度(穿過Hall IC的磁力線密度)來輸出電壓信號。應該注意的是， Hall IC可具有如下功能，即相對於磁力線密度的用於輸出增益調 節、偏移調節和溫度特性修正的修正程序的外部執行電校平功能， 並還具有例如用於診斷電線損壞或者短路的自診斷功能。
Hall IC封接在樹脂殼體(封接元件)內，而該殼體構成了油 門打開程度探測器3的主體(重量部)。樹脂殼體形成為立方體形 狀(薄板形狀)，並在其相對側部具有相對結合表面，這兩個表面 在樹脂殼體的板厚方向彼此相對。樹脂殼體的相對結合表面分別與 第一和第二磁軛區段4、 5直接緊密接觸。作為探測器引線端子組
的引線端子(一組引線端子)3a從樹脂殼體中延伸出，其中該殼體 把Hall IC接納在其中。此外，油門打開程度探測器3的引線端子 組3a包括單個輸出側引線端子(探測器輸出端子)、單個接地(GND) 側引線端子(探測器GND端子)和單個電源側引線端子(探測器 電源端子)。油門打開程度探測器3布置在磁力線探測間隙內，其方式為， 穿過磁鐵旋轉中心並垂直於節流閥軸1的旋轉軸線(旋轉中心軸線) 的垂直線，穿過HallIC的中心。也就是說，油門打開程度探測器3 布置在磁力線探測間隙內，其方式為磁鐵2的旋轉中心和Hall IC 的中心大致位於相同軸線(相同直線)上。在這裡，當磁鐵2以這樣方式定位時，即磁鐵2的縱向(磁化 方向)與在第一和第二磁軛區段4、 5之間的磁力線探測間隙方向 吻合時，磁鐵2的旋轉角度變成在可操作角度範圍內的最小角度(例 如0度)。此外，當磁鐵2以這樣方式定位時，即磁鐵2的縱向(磁 化方向)與磁力線探測間隙的方向垂直時，磁鐵2的旋轉角度變成 在可操作角度範圍內的一個角度(例如90度)。在這種情況下，當 磁鐵2的旋轉角度變成90度時，磁力線密度，即穿過磁力線探測 間隙的磁力線密度呈現最小值，而Hall IC把在可操作角度範圍內 的最小輸出值輸出。此外，油門打開程度探測器3在其相對側具有兩個磁探測表 面，這兩個表面在油門打開程度探測器3的板厚方向彼此相對。同 時，油門打開程度探測器3布置在磁力線探測間隙內，其方式為相 對於與節流閥軸1的旋轉軸線(旋轉中心軸線)垂直的垂直平面， 油門打開程度探測器3傾斜預定傾斜角度。這樣，相對於與節流閥 軸1的旋轉軸線垂直的垂直平面，油門打開程度探測器3的每個相 對磁探測表面的平面均傾斜預定角度。 本實施例的開放型磁軛包括兩個分開的磁軛區段，即第一和第 二磁軛區段4、 5，這兩個區段形成為相同種類的薄板形磁軛區段，並且彼此相對，同時在其間具有磁鐵接收空間19。第一和第二磁軛區段4、 5形成為具有預定形狀。此外，第一 和第二磁軛區段4、 5由磁性材料(例如鐵)製成，並形成一組板 形磁軛區段(磁性體)，用於把從磁鐵2發射的磁力線會聚到油門 打開程度探測器3，具體地說會聚到HallIC上(非接觸式磁探測元 件)。第一和第二磁軛區段4、 5中每個均包括磁軛主體21、 22和 保持件(彎曲件)31、 32。該第一和第二磁軛區段4、 5的保持件 31、 32在油門打開程度探測器3的厚度方向把該油門打開程度探測 器3保持在其間。第一磁軛區段4的內側表面和第二磁軛區段5的內側表面在該 第一和第二磁軛區段4、 5的厚度方向上彼此相對，同時磁鐵2和 油門打開程度探測器3位於第一磁軛區段4的內側表面和第二磁軛 區段5的內側表面之間。在第一和第二磁軛區段4、 5中每個中，磁軛主體21、 22的基 端(磁鐵側端，即磁軛敞開端部23)形成磁軛區段4、 5的最大寬 度部，在其中磁軛區段4、 5的板寬度最大。此外，在第一和第二 磁軛區段4、 5中每個中，保持件31、 32的遠端(油門打開程度探 測器3側端，即探測器安裝部33的遠端)形成磁軛區段4、 5的最 小寬度部，在其中磁軛區段4、 5的板寬度最小。在此最小寬度部 的磁軛區段4、 5的板寬度A等於或者大於磁鐵2的板厚度B。第一和第二磁軛區段4、 5中每個以這樣方式形成，即它的板 厚度從磁軛敞開端部23朝探測器安裝部33的遠端以分段方式減 小，或者連續減小。具體地說，第一和第二磁軛區段4、 5中每個 成楔形漸縮，從而磁力線從磁軛敞開端部23朝探測器安裝部33的
遠端或者朝磁力線探測間隙會聚。每個磁軛區段4、 5的磁軛主體21、 22圍繞一個平面對稱，其 中該平面包括在油門打開程度探測器3厚度方向上連接在磁鐵2旋 轉中心和油門打開程度探測器3厚度中心之間的中心軸線(基準 線)，同時還包括節流閥軸1的旋轉軸線。每個磁軛主體21、 22在 磁鐵2和磁軛主體21、 22之間形成預定空氣間隙，而該磁軛主體 21、 22彼此相對。此外，該磁軛主體21、 22以這樣方式彼此相對， 即磁軛主體21、 22通過非圓形磁鐵接收空間19隔開，而該磁鐵接 收空間可旋轉地接收節流閥軸1的一端和磁鐵2。每個磁軛區段4、 5的磁軛主體21、 22包括板形相對部24和 板形直線部25。該磁軛主體部21、 22的磁軛相對部24在與磁軛敞 開端部23相對的端部(油門打開程度探測器3側端)彼此相對。 在每個磁軛主體21、 22中，直線部25磁軛相對部24朝磁鐵2彎 曲。每個磁軛主體21、 22的磁軛相對部24為與徑向垂直線平行的 矩形板，其中該徑向垂直線與節流閥軸1的旋轉軸線垂直。保持件 31、 32連接到磁軛相對部24的兩個側邊緣中的其中一個上，而這 兩個側邊緣在磁軛相對部24的板寬度方向上彼此相對。每個磁軛主體部21、 22的直線部25在其敞開側包括板形磁軛 敞開端部23。磁軛敞開端部23為磁鐵相對部，其中該磁鐵相對部 位於每個磁軛主體部21、 22的敞開側，並相對於磁鐵2的相對端 部(相對磁化表面)中對應之一形成最小空氣間隙，其中在節流閥 可操作角度範圍內最大角度或者附近(例如90度或者附近)，把磁 鐵2和軸1定位後，磁鐵2的相對端部在磁鐵2的磁化方向彼此相 對。每個磁軛相對部24的直線部25從磁軛敞開端部23直線延伸 到磁軛相對部24，其方式為直線部25相對於徑向垂直線傾斜預定 傾斜，其中該徑向垂直線垂直於節流閥軸1的旋轉軸線。此外，直
線部25以這樣方式傾斜，即在磁軛相對部24之間的間隙比在磁軛 敞開端部23之間的間隙大。具體地說，每個磁軛主體部21、 22， 特別是它們的直線部25傾斜，以滿足以下條件。也就是說，當磁 鐵2從在直線部25和磁鐵2之間形成最小空氣間隙的最大角度、 朝向其中形成最小角度的角度位置旋轉時，在直線部和磁鐵2之間 的空氣間隙逐漸增加。在第一和第二磁軛區段4、 5中每個中，保持件21、 32相對於 對應的磁軛主體部21、 22彎曲預定彎曲角度(比直角大的鈍角)。 在第一和第二磁軛區段4、 5中每個中，保持件21、 32通過折彎部 34連接到磁軛相對部24兩個側邊緣的其中一個上，其中這兩個側 邊緣在磁軛相對部24寬度方向上彼此相對，而該折彎部34以大致 V字母(或者大致U字母)形狀以比直角大的鈍角折彎。在這裡， 應該注意的是，第一磁軛區段4的磁軛相對部24的兩個側邊緣的 其中一個，與第二磁軛區段5的磁軛相對部24的兩個側邊緣的其 中一個相對。每個保持件21、 32包括直線部35，其中該直線部35 從折彎部34朝探測器安裝部33的遠端直線延伸，其中方式為該直 線部35相對於與磁軛主體部21、 22中每個的平面垂直的垂直線傾 斜。此外，該探測器安裝部(磁軛相對部)33設置到每個保持件 31、 32的直線部35的遠端上，從而保持件31、 32的探測器安裝部 33經由磁力線探測間隙彼此相對。每個保持件31、 32通過使突出件彎曲形成，突出件在磁軛相 對部24兩個側邊緣的其中一個上在該磁軛相對部24寬度方向上突 出，其中該兩個側邊緣在磁軛相對部24寬度方向上彼此相對。在 這裡，此突出件圍繞磁軛相對部24邊緣朝油門打開程度探測器側 (朝在磁軛相對部24厚度方向的一側)彎曲。每個保持件31、 32 相對於對應的磁軛主體21、 22的彎曲角度設定成油門打開程度探
測器3位於每個磁軛主體21、 22的板寬度方向(板寬度延伸部) 內。對於各自的保持件21、 32，每個保持件31、 32相對於對應的 磁軛主體21、 22的彎曲角度設定成大致相同。此外，在每個保持 件31、 32中，探測器安裝部33的與油門打開程度探測器3相對的 相對表面用作接觸面，該接觸面與油門打開程度探測器3的磁探測 表面中相對的一個直接接觸。每個保持件31、 32的探測器安裝部 33作為探測器保持部，例如在油門打開程度探測器3和保持件31、 32的探測器安裝部33之間把該油門打開程度探測器3夾持後，通 過粘結或者焊接，該探測器保持部牢固地保持該油門打開程度探測 器3。
在這裡，保持件31的探測器安裝部33位於圖1B中前側，形 成了探測器上側安裝部，其中該上側安裝部從前側在油門打開程度 探測器3厚度方向上保持和下壓該油門打開程度探測器3，其中方 式為探測器上側安裝部與油門打開程度探測器3的相對磁探測表面 緊密或者牢固地接觸。此外，保持件32的探測器安裝部33位於圖 1B中後側，形成了探測器下側安裝部，其中該下側安裝部從後側在 油門打開程度探測器3厚度方向上保持和下壓該油門打開程度探測 器3，其中方式為探測器下側安裝部與油門打開程度探測器3的相 對磁探測表面緊密或者牢固地接觸。
磁力線探測間隙為這樣一種間隙，其中在第一磁軛區段4的保 持件31的探測器安裝部33和在第二磁軛區段5的保持件32的探 測器安裝部33之間，該間隙具有恆定寬度或者距離。該油門打開 程度探測器3布置在磁力線探測間隙內，其中方式為該磁鐵2的旋 轉中心和Hall IC厚度中心大致沿著同一軸線(同一直線)定位。 該磁力線探測間隙位於磁迴路的中間部上，其中該磁迴路由磁鐵2、 油門打開程度探測器3和第一和第二磁軛區段4、 5形成。
進氣模塊蓋11具有相對較薄的壁，並通過磁性材料(例如含 有80%鎳的鐵基金屬材料)形成為容器形狀。該進氣模塊蓋11在該進氣模塊蓋11和圖1A中板12的上端面之間形成探測器接收空 間17。此外，圓筒壁(側壁)41與進氣模塊蓋11 一體形成，以圍 繞板12的外周邊。圓筒壁41的殼體14側端(在圖1A中下端)通 過板12的板基部封閉。與圓筒壁41殼體14側端相對的圓筒壁41 的相對端(在圖1A中上端)，通過覆蓋探測器接收空間17的上部 的頂壁板(頂壁)封閉。進氣模塊蓋11的圓筒壁41具有向外敞開 的開口 。與板12 —體形成並將在下面詳細描述的連接器13牢固地 嵌入到圓筒壁41開口內。在這裡，環氧熱固樹脂(介電模樹脂)填充到進氣模塊蓋11 即進氣模塊蓋11的探測器接收空間17的內部，其中板12和連接 器13安裝到進氣模塊蓋11上。熱固樹脂為封接元件(填充材料)， 該元件封接油門打開程度探測器3的引線端子組3a中每個引線端 子、連接器13的連接器端子組13a的每個連接器端子和多個導體 (具有絕緣塗層、導電板等的導體(銅線))。導體在油門打開程度 探測器3的引線端子組3a的引線端子和連接器13的連接器引線端 子組13a的連接器端子之間進行導電連接。進氣模塊蓋11的圓筒壁41具有兩個凹部(錨定部)43、 44 和安裝部55。該凹部43、 44朝探測器接收空間17中心伸出，而安 裝部55固定到殼體14的法蘭63上。該凹部43、 44與兩個探測器 保持部51、 52的延伸方向平行延伸，而其中探測器保持部與板12 一體形成。兩個凹部43、 44使在熱固樹脂和進氣模塊蓋11的圓筒 壁41之間的接觸面積增加，以控制熱固樹脂和封在熱固樹脂內電 子元件的線性膨脹運動，其中這種線性膨脹運動是由於線性膨脹系 數不同而引起的。 代替兩個凹部43、 44，進氣模塊蓋11的圓筒壁41可具有多 個凹部，例如，這些凹部通過向外衝壓圓筒壁41而形成。此外， 例如凹部(或者凸部)的用於錨定熱固樹脂的錨定部可沿著探測器 接收空間17的整個周邊形成，以通過增加相對於熱固樹脂的接觸 面積而限制熱固樹脂的線性膨脹運動。在這種情況下，例如，例如 凹部(凸部)的錨定部可以預定間隔在圓周方向一個接著一個地布 置。此外，如圖2A到2C所示，在進氣模塊蓋11的圓筒壁41上沒 有設置錨定部。板12由非磁性材料(例如樹脂材料，如熱塑樹脂)整體形成。 板12包括板基和板厚部53、 54。板基以該板基與殼體14的上端面 緊密接觸的方式安裝。其中每個板厚部53、 54具有大於板基的板 厚度。該板厚部53、 54分別包括凸形探測器保持部(磁軛保持部) 51、 52，其中這兩個探測器保持部以這樣方式布置，即板厚部53、 54從沿著板基上端面延伸的基準面向上伸出。該探測器保持部51、 52分別包括凸形嵌槽61、 62，第一和第二磁軛區段4、 5的磁軛主 體21、 22例如通過壓嵌方式嵌入。應當注意的是，第一和第二磁 軛區段4、5的磁軛主體21、22可通過粘結或者焊接嵌入到嵌槽61、 62內。此外，軸接收孔15形成在板12的板基上，具體地形成在兩 個探測器保持部51、 52之間的位置上。連接器13的單個連接器殼體一體形成在板12的側部上。該連 接器13接收連接器端子組13a，其中該連接器端子13a與從油門打 開程度探測器3的主體(樹脂殼體)拉出的引線端子3a對應。該 連接器13為包括端子基體和矩形圓筒連接器外殼的裝置。該端子 基體保持連接器端子組13a。矩形圓筒連接器外殼位於端子基體外 部。該連接器13連接在ECU側導線束和安裝在板12上的油門打 開程度探測器3之間。
殼體14為壓鑄產品或者鋁模製件，其中該鋁模製件由主要包 括鋁的鋁合金製成，並由該鋁合金形成預定形狀。殼體14作為把板13和進氣模塊蓋11安裝到節流閥主體圓筒部外壁面上的支架。 此外，板12安裝在殼體14的頂端面(殼體頂端面)上。同時，軸 接收孔16穿過殼體14形成。法蘭63 —體形成在殼體14上。通過 把安裝部55抵靠法蘭63折彎的金屬折彎工藝，進氣模塊蓋11的 圓筒壁的安裝部55固定到法蘭上。在本實施例中，進氣模塊蓋11通過利用緊固手段(例如金屬 折彎工藝)固定到殼體14上，其中狀態為進氣模塊蓋11的圓筒壁 41的結合端面(內圓周表面)與殼體14的相應法蘭63的結合端面 (外圓周表面)面對面接觸。接著，參照圖1A到2C來大概描述進氣模塊蓋的操作，其中 該進氣模塊蓋包括本發明的旋轉角度探測裝置。當通過駕駛員來操作油門操作元件(例如油門杆或者油門把手 時，通過線纜連接到節流操作元件的加速器杆旋轉。這樣，節流閥 根據由駕駛員施加的節流操作量來圍繞軸1的中心軸線(旋轉軸線) 旋轉。因此，與發動機燃燒室連通的油門以對應角度打開，從而發 動機旋轉速度變化到對應速度，而該速度與由駕駛員施加的油門操 作量對應。在這裡，在空轉速度下操作發動機時，即在節流闊完全關閉時， 磁鐵2的旋轉角度在節流閥可操作角度範圍內變成最小角度(例如 0度)。在此狀態下，在磁鐵2縱向延伸的該磁鐵2的中心線與油門 打開程度探測器3的中心線吻合，其中該油門打開程度探測器3的 中心線穿過它的厚度中心延伸。在此狀態下，形成磁路產生磁力線流，該磁力線流依次穿過磁 鐵2其中一個磁極(例如N極或者S極)、第一磁軛區段4的保持
件31 (具體地說，穿過直線部35和折彎部34)、第一磁軛區段4 的磁軛主體21 (具體地說，穿過磁軛相對部24、直線部25和磁軛 敞開端部23)和磁鐵2的磁極中另一個(例如S極或者N極)。此 外，形成磁路產生磁力線流，該磁力線流依次穿過磁鐵2的N極(或 者S極)、保持件32 (具體地說，穿過直線部35和折彎部34)、第 二磁軛區段5的磁軛主體22 (具體地說，穿過磁軛相對部24、直 線部25和磁軛敞開端部23)和磁鐵2的S極(或者N極)。此時，從磁鐵2磁極中其中一個發射來的磁力線不穿過磁力線 探測間隙。這樣，在節流闊可操作角度範圍內，油門打開程度探測 器3的Hall IC相應於磁鐵2旋轉角度的輸出變得最小輸出值(接 近零)。此外，當駕駛員操作油門操作元件來把節流閥打開到完全關閉 位置和完全打開位置之間的中間位置時，磁鐵2的旋轉角度變成在 節流閥可操作角度範圍內的中間角度(例如45度)。也就是說，在 圖1B或者2B逆時針方向，從零度位置，磁鐵2圍繞磁鐵2的旋轉 中心旋轉45度，從而磁鐵2的旋轉角度變成45度。此時，磁鐵2 相對於磁鐵2的磁化方向(縱向)定位，其中方式為穿過磁力線探 測間隙並因此穿過Hall IC的磁力線的密度(磁通量)達到中間水 平。在這種情況下，形成磁路產生磁力線流，該磁力線流依次穿過 磁鐵2的N極(或者S極)、第一磁軛區段4的磁軛主體21 (具體 地說，穿過直線部25和磁軛敞開端部23)和磁鐵2的S極(或者 N極)。此外，形成磁路產生磁力線流，該磁力線流依次穿過N極 (或者S極)、第一磁軛區段4的磁軛主體21 (具體地說，穿過直 線部25和磁軛敞開部24)、第一磁軛區段4的保持件31 (具體地 說，穿過折彎部34、直線部35和探測器安裝部33)、磁力線探測
間隙(油門打開程度探測器3)、第二磁軛區段5的保持件32 (具 體地說，探測器安裝部33、直線部35和折彎部34)、第二磁軛區 段5的磁軛主體22 (具體地說，穿過磁軛相對部24、直線部25和 磁軛敞開端部23)和磁鐵2的S極(或者N極)。因此，在節流闊可操作角度範圍內在最小輸出值和最大輸出值 之間，針對磁鐵2旋轉角度的油門打開程度探測器3的Hall IC的 輸出變成中間水平。此外，當駕駛員操作油門操作元件以把節流閥打開到完全打開 位置時，磁鐵2的旋轉角度變成在節流閥可操作角度範圍內的最大 角度(例如90度)。也就是說，在圖1B或者2B逆時針方向，從 45度位置，磁鐵2圍繞其旋轉中心旋轉45度，從而磁鐵2的旋轉 角度變成90度。此時，在磁鐵2縱向延伸的中心線變成與油門打 開程度探測器3的中心線垂直，而其中該油門打開程度探測器3中 心線穿過其厚度中心延伸(參見圖1B和1C)。在這種情況下，形成磁路產生磁力線流，該磁力線流依次穿過 N極(或者S極)、第一磁軛區段4的磁軛主體21 (具體地說，穿 過磁軛敞開端部23、直線部25和磁軛相對部24)、第一磁軛區段4 的保持件31 (具體地說，穿過折彎部34、直線部35和探測器安裝 部33)、磁力線探測間隙(油門打開程度探測器3)、第二磁軛區段 5的保持件32 (具體地說，探測器安裝部33、直線部35和折彎部 34)、第二磁軛區段5的磁軛主體22 (具體地說，穿過磁軛相對部 24、直線部25和磁軛敞開端部23)和磁鐵2的S極(或者N極)。這樣，幾乎所有從磁鐵2磁極表面發射的磁力線都穿過磁力線 探測間隙，從而油門打開程度探測器3針對磁鐵2旋轉角度的Hall IC輸出值變成節流閥可操作角度範圍內的最大輸出值。這樣，響應在磁鐵2旋轉角度的變化，穿過磁力線探測間隙並 因此穿過HallIC的磁力線密度也變化，從而HallIC輸出也相應地 變化。因此，通過利用相對於磁鐵2旋轉角度的Hall IC輸出的變 化特性(在下文中稱為輸出變化特性)，油門打開程度探測器3探 測油門打開程度。此外，ECU接收來自油門打開程度探測器3的HallIC輸出的 電信號(油門打開程度信號)，計算電控燃油噴射系統所需要的控 制目標值(燃油噴射時間和燃油噴射量)。ECU基於在節流閥下遊位置通過進氣壓力探測器測量的進氣 壓力計算進氣量。然後，ECU基於上述計算的進氣量和測量的發動 機旋轉速度來計算基本的噴射時間間隔(基本噴射量)。接著，ECU 根據上述基本噴射時間間隔和修正值(噴射量修正值)來確定最終 噴射見間隔(燃油噴射量、目標噴射量)。基於油門打開程度探測 器3的Hal1 IC輸出值來確定修正值。此外，ECU使燃油噴射時間 (噴射見、目標噴射時間)最佳化，其方式為，在發動機進氣衝程 前結束燃油噴射。下面來描述第一實施例的優點如上所述，在本實施例的旋轉角度探測裝置中，從油門打開程 度探測器3的厚度方向相對側部，油門打開程度探測器3被開放型 磁軛的第一和第二磁軛區段4、 5的保持件31、 32所夾持。也就是 說，油門打開程度探測器3的主體(樹脂殼體)夾在第一磁軛區段 4的保持件31的探測器安裝部33和第二磁軛區段5的保持件31的 探測器安裝部33之間。這樣，在油門打開程度探測器3的每個磁 探測表面和第一和第二磁軛區段4、 5的保持件31、 32對應相對表 面之間消除了間隙。結果，不再需要精確地控制這個間隙。因此， 在產品中間隙中的變化也消除了 ，從而在產品中的特性變量也消除 了 。也就是說，Hall IC相對於磁鐵2旋轉角度的輸出變化特性穩定，
並從而限制了在產品中探測精度上的變量。此外，每個保持件31、 32相對於每個磁軛區段4、 5的對應磁 軛主體21、 22的彎曲角度設定成鈍角，其中方式為油門打開程度 探測器3位於每個磁軛主體21、 22的板寬度方向內。在這種方式 中，產品在寬度方向上增加被限制了。這樣，車輛中產品的安裝空 間很容易得到確保。在每個第一和第二磁軛區段4、 5中，磁軛主 體21、 22的基端(磁鐵側端，即磁軛敞開端部23)形成磁軛區段 4、 5的最大寬度部，其中磁軛區段4、 5的板寬度為最大。同樣， 在每個第一和第二磁軛區段4、 5中，保持件31、 32的遠端(油門 打開程度探測器3側端，即探測器安裝部33的遠端)形成磁軛區 段4、 5的最小寬度部，其中磁軛區段4、 5的板寬度最小。保持件 31、 32的最小寬度部具有等於或者大於磁鐵2板厚度的板寬度。在 這種方式中，從磁鐵2發射來的磁力線可有效地集中在油門打開程 度探測器3上，特別是Hall IC上，從而磁力線可有效地穿過Hall IC 作用。結果，HallIC的輸出有利地增加。此外，薄板形油門打開程度探測器3在磁軛敞開端部23的板 寬度內(在磁軛高度內)傾斜，其中該板寬度形成了磁軛區段4、 5 的最大寬度部，而保持件31、 32的彎曲角度設置成與在第一和第 二磁軛區段4、 5中的相同。這樣，開放型磁軛的部件(即板形磁 軛區段)成為普通的部件。也就是說，通過把相同類型的板形磁軛 區段(磁體)結合，形成開放型磁軛(第一和第二磁軛區段4、 5)， 從而部件可共用，這樣降低了成本。每個第一和第二磁軛區段4、 5這樣形成，即其中的板寬度從 敞開磁軛端部23朝探測器安裝部33的遠端以分階段方式減少，或 者連續減少。具體地說，每個第一和第二磁軛區段4、 5逐漸減少， 從而磁力線從敞開磁軛端部23朝探測器安裝部33的遠端或者朝磁 力線探測間隙會聚。這樣，即使當油門打開程度探測器3的尺寸較 小，則從磁鐵2磁化表面(極表面)發射的磁力線也能有效地施加到油門打開程度探測器3上，特別是Hall IC上。也就是說，從磁 鐵2磁化表面(極表面)發射的磁力線能有效地集中到油門打開程 度探測器3上，特別是Hall IC上。這樣，從磁鐵2發射的磁力線 可有效地穿過Hall IC施加，並因此該Hall IC的輸出有利地增加。 結果，就能獲得包括油門打開程度探測器3和敞開磁軛端部的 產品最小外形。在本實施例的旋轉角度探測裝置中，進氣模塊蓋11由磁性材 料(鐵基金屬材料)製成，該進氣模塊蓋11在進氣模塊蓋11和板 12的板基的上端面之間形成探測器接收空間17。這樣，即使當外 部磁場或者外部磁場源(例如，交流發電機或者類似裝置)和磁體 (鐵螺釘)位於旋轉角度探測裝置附近時，來自外部磁場源和磁體 的磁可被由磁體製成的進氣模塊蓋11所吸收。這樣，來自外部磁 場源(外部磁場)和磁體施加到油門打開程度探測器3上的影響可 被限制或者降低。因此，能有效地限制Hall IC相對於磁鐵2旋轉 角度的輸出變化特性中的變化，同時不需要把產品安裝到其中磁體 影響相對較小的位置，並且不需要把降低無線電波噪音的電容器安 裝在電路中。也就是說，在不增加產品尺寸同時不降低產品安裝性 能情況下提高產品的質量。在本實施例的旋轉角度探測裝置中，進氣模塊蓋11由具有相 對較小電阻的磁性材料(例如，鐵基磁性金屬材料製成)，而殼體 14由具有相對較小電阻的導電材料(例如非磁性金屬材料，如鋁合 金)製成。此外，殼體14的體積設計成比進氣模塊蓋11體積大。 同樣，進氣模塊蓋11的圓筒壁41的結合端面(內圓周面)與殼體 14的相應法蘭63的結合端面(外圓周面)面對面接觸。
因此，接近進氣模塊蓋11的無線電波噪聲從進氣模塊蓋11的圓筒壁41結合端面釋放到殼體14的法蘭63，其中該結合端面具有 相對較小電阻，而該法蘭63具有相對較大體積。這樣，來自外部 磁場源和磁體對油門打開程度探測器3特別是Hall IC的影響被限 制了。因此，能有效地限制Hall IC相對於磁鐵2旋轉角度的輸出 變化特性中的變化，同時不需要把產品安裝到其中磁體影響相對較 小的位置，並且不需要把降低無線電波噪音的電容器安裝在電路 中。也就是說，在不增加產品尺寸同時不降低產品安裝性能情況下 提高產品的質量。在本實施例的旋轉角度探測裝置中，通過金屬折彎工藝，由鋁 合金製造的殼體14的法蘭固定到進氣模塊蓋11的圓筒壁41上， 其中該圓筒壁41具有較小的線性膨脹係數。這樣，填充在進氣模 塊蓋11內的環氧熱固樹脂的線性膨脹運動被有效地限制。此外， 在本實施例的旋轉角度探測裝置中，兩個凹部43、 44從探測器接 收空間17的中心部伸出，形成在進氣模塊蓋11的圓筒壁41上。 結果，通過該兩個凹部43、 44，填充在進氣模塊蓋11內的環氧熱 固樹脂被保持，並從而封在熱固樹脂內的內部元件(例如油門打開 程度探測器3和開放型磁軛)的線性膨脹運動被最小化。因此，Hall IC相對於磁體2旋轉角度的輸出變化特性被穩定， 從而在產品中探測精度上變化被限制。此外，導線在油門打開程度探測器3的引線端子3a和連接器 13的連接器端子組13a之間導電接觸，例如這種導線破損的導電失 效被限制了，從而油門打開程度探測器3的可靠性得到提高。也就 是說，產品質量得到提高。同樣，還能限制負面現象(遷移)發生，該現象是由於熱固樹 脂覆層與導體分離而產生的，其中這些導體在油門打開程度探測器 3的引線端子組3a和連接器13的連接器引線端子組13a之間導電 連接。當熱固樹脂覆層與導體分離時，可能在油門打開程度探測器 3的引線端子組3a的引線端子之間電絕緣的惡化、在多個導體之間 電絕緣惡化以及在連接器13的連接器端子組13a的連接器端子之 間的電絕緣惡化。此外，在本實施例的旋轉角度探測裝置中，安裝 部55形成在進氣模塊蓋11上。這樣，進氣模塊蓋11可容易安裝 到殼體14上，並可牢固和穩定地固定到殼體14上。 (第二實施例)圖3到圖5示出了本發明的第二實施例。具體地說，圖3為進 氣模塊的示意圖，其中該進氣模塊具有根據第二實施例的旋轉角度 探測裝置。圖4為示出了根據第二實施例的進氣溫度探測器的示意 圖。圖5為示出了根據第二實施例的進氣模塊壓力探測器的示意圖。本實施例的進氣模塊包括旋轉角度探測裝置(參見第一實施 例)、進氣溫度探測器6和進氣模塊壓力探測器7。旋轉角度探測裝 置包括磁鐵2、油門打開程度探測器3和開放型磁軛。該進氣溫度 探測器6測量供應到發動機燃燒室的進入空氣的溫度(進氣溫度)。 然後，進氣溫度探測器6把測量的進氣溫度轉換為電信號，並把其 供應到ECU。該進氣壓力探測器7測量供應到發動機燃燒室的進入 空氣的壓力(進氣壓力)。然後，進氣壓力探測器7把測量的進氣 溫度轉換為電信號，並把其供應到ECU。進氣溫度探測器6包括溫度探測元件，例如熱敏電阻，在其中 電阻值根據進氣溫度變化而變化。進氣溫度探測器6包括其遠端暴 露在進氣通道中的熱敏電阻部71。熱敏電阻部71的熱敏電阻封在 環氧樹脂中。此外，兩個端子73封在樹脂殼體(封裝元件)72內， 這形成了進氣溫度探測器6的主體。熱敏電阻固定(電連接)在這 些端子73中一端之間。此外，與熱敏電阻相對的這些端子73中另
一端從樹脂殼體72中伸出，並形成引線端子組6a。此引線端子組6a包括連接到熱敏電阻輸出側的單個輸出側引 線端子(溫度探測器輸出端子)，以及連接到熱敏電阻電源側的單 個電源側引線端子(溫度探測器電源端子)。進氣壓力探測器7包括壓力探測元件(例如壓敏電阻器元件) 和壓力探測電路(例如放大器電路)。該壓力探測元件把從空氣引 入通道(探測埠)引入的進氣壓力轉換為電信號。該壓力探測電 路把從壓力探測元件提供的電信號放大。壓力探測元件和壓力探測 電路封在樹脂殼體(封裝元件)74內，形成了進氣壓力探測器7的 主體。引線端子7a從接收壓力探測元件和壓力探測電路的樹脂殼 體74伸出。引線端子7a包括單個接地(GND)側引線端子(壓力探測器 GND端子)、單個輸出側引線端子(壓力探測器輸出端子)和單個 電源側引線端子(壓力探測器電源端子)。接地(GND)側引線端 子連接到壓力探測電路的接地端。該輸出側引線端子連接到壓力探 測電路的輸出端子。電源側引線端子連接到壓力探測電路的電源側 端子上。此外，旋轉角度探測裝置的主體(開放型磁軛的第一和第二磁 軛區段4、 5的磁軛主體21、 22)、進氣溫度探測器6的主體和進氣 壓力探測器7的主體通過板12牢固地保持。此板12嵌入到本實施 例的進氣模塊蓋11內。單個連接器13整體形成在板12的側部上。 連接器端子組13a接納在連接器13內，並設置成與油門打開程度 探測器3主體(樹脂殼體)的引線端子組13a、進氣溫度探測器6 的引線端子組6a和進氣壓力探測器7的引線端子組7a對應。進氣 模塊蓋11的圓筒壁41具有向外敞開的開口 45。連接器13以流體密封方式嵌入到圓筒壁41的開口 45內，其中方式為連接器13從進氣模塊蓋11的圓筒壁41的外壁面向外伸出。連接器13為包括端子基體和矩形圓筒連接器外殼的裝置。端 子基體保持連接器端子組13a。該矩形圓筒連接器外殼位於端子基 體外側。該連接器13把ECU側導線束連接到油門打開程度探測器 3、進氣溫度探測器6和進氣壓力探測器7的引線端子組上，其中 這些探測器安裝在板12上。連接器端子組13a包括第一到第五連接器端子(探測器側連接 器端子、外部連接端子和端子)，這些端子電連接到油門打開程度 探測器3的引線端子組3a的引線端子、進氣溫度探測器6的引線 端子組6a的引線端子和進氣壓力探測器7的引線端子組7a的引線 端子上。第一連接器端子電連接到進氣溫度探測器6的引線端子組6a 的輸出側引線端子上。第二連接器端子電連接到油門打開程度探測 器3的引線端子組3a的輸出側引線端子上。第三連接器端子電連 接到進氣壓力探測器7的引線端子組7a的GND側引線端子以及也 電連接到油門打開程度探測器3的引線端子組3a的引線端子上。 第四連接器端子電連接到進氣壓力探測器7的引線端子組7a的輸 出側引線端子上。第五連接器端子電連接到進氣溫度探測器6的引 線端子組6a的電源側引線端子以及油門打開程度探測器3的引線 端子組3a的電源側引線端子上。在這裡，象在第一實施例中那樣，環氧熱固樹脂填充在進氣模 塊蓋ll的內部，即在探測器接收空間17內。該熱固樹脂為封裝元 件，封裝油門打開程度探測器3的引線端子組3a的每個引線端子、 進氣溫度探測器6的引線端子組6a的每個引線端子、進氣壓力探 測器7的引線端子組7a的每個引線端子、多個導體和連接器13的 連接器端子組13a的每個連接器端子。 在這裡，該ECU包括具有CPU、存儲裝置(例如存儲器，如 ROM和RAM)、輸入電路和輸出電路的已知結構的微型計算機。 CPU執行各種控制操作和計算操作。存儲裝置存儲各種程序和數 據。當點燃開關(未示出)打開(IGON)時，ECU根據存儲在存 儲器中的控制程序或者控制邏輯命令來電控噴射器。當點燃開關 (未示出)關閉(IGOFF)時，ECU根據控制程序或者控制邏輯命 令來強制地結束上述操作。此外，從油門打開程度探測器3、進氣溫度探測器6和進氣壓 力探測器7輸出的探測器信號通過A/D轉換器進行模擬-數字轉換， 然後提供給ECU的微型計算機。此外，從各種其他探測器輸出的 探測器信號也通過A/D轉換器進行模擬-數字轉換，然後提供給ECU 的微型計算機。這些其他探測器例如包括探測發動機曲軸旋轉角 度的曲軸角度探測器和探測提供到發動機燃燒室內進氣量的進氣 量探領!l器o下面參照圖3到5來大致描述安裝到發動機進氣管上本實施例 進氣模塊的操作。當油門操作部件(例如油門杆或者油門把手)通過駕駛員操作 時，通過線纜連接到油門操作部件上的速器杆旋轉。當加速器杆旋 轉時，連接到加速器杆上的軸1也旋轉。結果，根據通過駕駛員而 施加的油門操作量，節流閥圍繞軸1的旋轉軸線旋轉。這樣，與發 動機燃燒室連通的進氣通道以相應程度打開，從而發動機旋轉速度 變化到相應的速度上，其中該速度與駕駛員施加的油門操作量對 應。此時，ECU接收來自各種探測器(例如油門打開程度探測器3、 進氣溫度探測器6和進氣壓力探測器7)的信號，計算電控燃油噴 射系統需要的控制目標值。基於通過進氣壓力探測器7在節流閥下遊位置測量的進氣管 道壓力，ECU間接計算進氣量。然後，ECU基於上述計算的進氣 量和測量的發動機旋轉速度來計算基本噴射時間間隔。接著，根據 上述基本時間間隔和修正值，ECU確定最終噴射時間間隔(燃油噴 射量)。基於各種探測器(例如進氣溫度探測器6和Ha11 IC)的探 測器信號來確定修正值。此外，ECU使燃油噴射時間最佳化，其方 式為，燃油噴射在發動機進氣衝程前終止。 (第三實施例)圖6到11示出了本發明的第三實施例。具體地說，圖6為根 據第三實施例的進氣模塊整體結構示意圖。圖7為根據第三實施例 的用於噴射熱固樹脂的樹脂噴射開口 (埠)的示意圖。圖8為根 據第三實施例的進氣模塊主要結構示意圖。圖9到圖11為根據第 三實施例的旋轉角度探測裝置主要結構示意圖。本實施例的進氣模塊包括旋轉角度探測裝置、進氣溫度探測器 6和進氣壓力探測器7。該旋轉角度探測裝置包括磁鐵2、油門打開 程度探測器3和開放型磁軛。該進氣溫度探測器6測量供應到發動 機燃燒室內的進入空氣的溫度(進氣溫度)。接著，進氣溫度探測 器6把測量的進氣溫度轉換為電信號，並把它提供給ECU。該進氣 壓力探測器7測量供應到發動機燃燒室內進氣的壓力(進氣壓力)。 然後，進氣壓力探測器7把測量的進氣壓力轉換為電信號，並把該 信號提供給ECU。此外，樹脂噴射埠 57形成在本實施例的板12上。環氧熱固 樹脂(模製樹脂)IO穿過樹脂噴射埠 57噴射到探測器接收空間 17內。因此，油門打開程度探測器3的引線端子組3a的每個引線 端子、連接器的連接器端子組13a的每個連接器端子以及多個導體 通過介電模製樹脂插入模製，其中該樹脂穿過樹脂噴射埠 57噴 射到探測器接收空間17。在這裡，該多個導體可以是這樣的導體(例
如銅線)，其中每個均具有介電覆層(覆蓋物)或者導電板。這些多個導體把油門打開程度探測器3的引線端子組3a的引線端子電 連接到連接器13的連接器端子組13a的連接器端子上。在本實施例的開放型磁軛中，每個第一和第二磁軛區段4、 5 均在磁軛主體21、 22中包括折彎部26。該折彎部26朝向磁鐵2側 成弧形彎曲。此外，兩個安裝部55—體形成在進氣模塊蓋11的圓 筒壁41的兩個徑向相對外部上。該安裝部55形成為與殼體14的 法蘭63的頂端面接觸的片狀突起。通過緊固螺釘64 (例如，鐵基 磁體)進氣模塊蓋11的安裝部55牢固地固定到殼體14的法蘭63 的頂端面上。此外，板12的板基包括凸形圓筒部56。該圓筒部56 可旋轉地接納節流閥軸1的磁鐵安裝部。圓筒部56位於兩個板厚 部53、 54 (磁軛保持部51、 52)之間，並形成磁鐵接收部19，以 可旋轉地接納磁鐵2。在圖中，數字65表示接收對應緊固螺釘64 的圓形通孔。在這裡，在本實施例的旋轉角度探測裝置中，緊固螺釘(例如， 鐵基磁體)64位於油門打開程度探測器3和兩個磁軛區段4、 5附 近。然而，當進氣模塊蓋11由磁性材料(鐵基金屬材料)製成時， 緊固螺釘(例如，鐵基磁體)64的磁影響可由進氣模塊蓋11吸收。 結果，緊固螺釘(例如，鐵基磁體)64對油門打開程度探測器3特 別是HallIC的磁影響被限制或者降低。這樣，限制了在HallIC中 輸出變化特性中相對於磁鐵2旋轉角度的變化。另外，在本實施例 的旋轉角度探測裝置中，安裝部55形成在進氣模塊蓋11的徑向相 對外部上。因此，進氣模塊蓋11可容易安裝到殼體14上，並可牢 固和穩定地固定到殼體14上。 (第四實施例)圖12示出了本發明的第四實施例。具體地說，圖12為根據第 四實施例的旋轉角度探測裝置主要結構示意圖。本實施例的開放型磁軛包括兩個分開的磁軛區段，即第一和第二磁軛區段4、 5。這些磁軛區段4、 5形成為兩個不同類型的板狀 磁軛區段，它們彼此相對，同時在其間具有磁鐵接收空間19。每個第一和第二磁軛區段4、 5形成為具有對應的預定形狀。 此外，第一和第二磁軛區段4、 5由磁性材料(例如鐵)製成，並 形成一組板狀磁軛區段(磁體)，用於把從磁鐵2發射來的磁力線 集中到油門打開程度探測器3上，特別是集中到Hall IC上(非接 觸式磁性探測元件)。第一磁軛區段4包括磁軛主體21和保持件91。該磁軛主體21 在一側敞開。保持件91磁軛主體21彎曲預定彎曲角度。通過折彎部34，第一磁軛區段4的保持件91連接到磁軛相對 部24的兩個側邊中的一個上，其中這兩個側邊在磁軛相對部24的 寬度方向上彼此相對，而折彎部以大致V形字母(或者大致的U 字母)形狀彎曲比直角大的鈍角。第一磁軛區段4的保持件91通 過使突起件彎曲折彎而形成，其中該突起在磁軛相對部24寬度方 向從該磁軛相對部24兩個側邊中一個突出，而這兩個側邊在磁軛 相對部24寬度方向上彼此相對。在這裡，此突起件在磁軛相對部 24邊緣周圍朝油門打開程度探測器3側(朝在磁軛相對部24厚度 方向的一側)彎曲。在這種方式中，第一磁軛區段4的探測器安裝 部33 (磁軛相對部)形成在第一磁軛區段4的保持件91的後表面第二磁軛區段5包括磁軛主體22和保持件92。該磁軛主體22 在一側敞開。該保持件92相對於磁軛主體22彎曲預定彎曲角度。第二磁軛區段5的保持件91通過折彎部34，連接到磁軛相對 部24兩個側邊中的一個上，該折彎部34以大致V字母(或者大致
的U字母)形狀彎曲近似的直角，其中所述兩個側邊在磁軛相對部24寬度方向上彼此相對。在這裡，應該注意的是，第一磁軛區段5 的磁軛相對部24的兩個側邊中之一和第二磁軛區段4的磁軛相對 部24的兩個側邊中之一位於相同側部。第二磁軛區段5的保持件 92通過使突起件折彎形成，其中該突起件在磁軛相對部24寬度方 向從該磁軛相對部24兩個側邊中一個突出，而這兩個側邊在磁軛 相對部24寬度方向上彼此相對。在這裡，此突起件在磁軛相對部 24邊緣周圍朝油門打開程度探測器3側(朝在磁軛相對部24厚度 方向的一側)彎曲。在這種方式中，第二磁軛區段5的探測器安裝 部33 (磁軛相對部)形成在第二磁軛區段5的保持件92的前表面應該注意的是，每個第一和第二磁軛區段4、 5的探測器安裝 部33板寬度比折彎部34的小。 (第五實施例)圖13和14示出了本發明的第五實施例。具體地說，圖13和 14為根據第五實施例的旋轉角度探測裝置的主要結構示意圖。本實施例的旋轉角度探測裝置採取了在圖13和14中示出的相 反彎折結構，作為對稱開放磁路型的開放型磁軛，用於提高油門打 開程度探測器3的相對於磁鐵2旋轉角度的輸出變化特性的直線 性，以提高旋轉角度探測精度。油門打開程度探測器3包括磁探測元件(例如HallIC)，其中 該元件的輸出響應在穿過磁力線探測間隙的磁力線密度變化而變 化，其中該磁力線探測間隙形成在第一和第二磁軛區段4、 5的相 對部分36 (探測器安裝部)之間。此外，油門打開程度探測器3和 第一和第二磁軛區段4、 5接收並保持在形成在進氣模塊蓋11和板 12之間的探測器接收空間17內。在這裡，環氧熱固樹脂(介電模
制樹脂)填充在進氣模塊蓋11的內部，即在進氣模塊蓋11的探測器接收空間17內，其中板12和連接器13安裝在該空間內。此外， 進氣模塊蓋11具有安裝部55，該安裝部55形成在進氣模塊蓋11 的兩個相對部分上，並連接到殼體14上。這些安裝部55通過緊固 螺釘64牢固地固定到殼體14的法蘭63的頂端面上。如圖13和14所示，每個第一和第二磁軛區段4、 5均包括磁 軛敞開側延伸部37，該延伸部從相對部36的下端面延伸以在磁鐵 2和延伸部37之間形成預定的空氣間隙。每個第一和第二磁軛區段4、 5的磁軛敞開側延伸部37均包括 直線部46和折彎部49。該第一和第二磁軛區段4、 5的折彎部49 以倒U字母形狀從直線部46的彼此相對的相對端朝向相反彎折部 47彎曲。此外，每個第一和第二磁軛區段4、 5的反彎折部47包括 弧形部，該弧形部為在磁鐵2側凸形的反彎折形狀。在這裡，圖14所示的反彎折部47的弧形部小於圖13所示的 反彎折部47的弧形部。 (第六實施例)圖15為本發明的第六實施例。具體地說，圖15為根據第六實 施例的旋轉角度探測裝置主要結構示意圖。本實施例的旋轉角度探測裝置包括磁鐵2、兩個油門打開程度 探測器3和第一和第二磁軛區段4、 5。該磁鐵2固定到轉子66、 67上，這兩個轉子通過探測物體的可旋轉軸的旋轉而旋轉，該探測 物體例如為節流閥。磁鐵2、油門打開程度探測器3和第一和第二 磁軛區段4、 5形成磁迴路(閉合磁路)。油門打開程度探測器3包括磁探測元件(例如HallIC)，其中 該元件的輸出響應在穿過磁力線探測間隙的磁力線密度變化而變 化，其中該磁力線探測間隙形成在第一和第二磁軛區段4、 5的相
對部分(探測器安裝部)68、 69之間。此外，油門打開程度探測器 3和第一和第二磁軛區段4、 5接收並保持在形成在進氣模塊蓋11 和板12之間的探測器接收空間17內。在這裡，環氧熱固樹脂(介 電模製樹脂)填充在進氣模塊蓋11的內部，即在進氣模塊蓋11的 探測器接收空間17內，其中板12和連接器13安裝在該空間內。 此外，進氣模塊蓋11具有安裝部55，該安裝部55形成在進氣模塊 蓋11的兩個相對部分上，並連接到殼體14上。這些安裝部55通 過緊固螺釘64牢固地固定到殼體14的法蘭63的頂端面上。 (第七實施例)圖16示出了本發明的第七實施例。具體地說，圖16為根據第 七實施例的旋轉角度探測裝置的主要結構示意圖。在本發明的旋轉角度探測裝置中，例如節流閥的探測物體的可 旋轉軸可旋轉地由殼體14內的軸承元件支撐。此外，圓柱轉子芯 (對應於閉合磁路式第一和第二磁軛區段)固定到旋轉軸的一端 上。兩個定子芯75、 76以共軸方式徑向地位於轉子芯8、 9內部。 一個磁鐵2牢固地保持在轉子芯8的一個相對部78和轉子芯9的 一個相對部78之間，而一個磁鐵2牢固地保持在轉子芯8的另一 個相對部78和轉子芯9的另一個相對部78之間。兩個磁鐵中每個 均形成為板形或者柱形。N極和S極分別在每個磁鐵2的相對端面 上平行磁化。此外，在轉子芯8、 9的內圓周表面和定子芯75、 76的外圓周 表面之間除了分別靠近磁鐵2的兩個部分外形成較小的間隙。同時， 在定子芯75、 76之間形成恆定寬度的磁探測間隙，其方式為磁探 測間隙穿過定子芯75、 76之間徑向延伸，以形成平行磁場。在此 磁探測間隙中，兩個油門打開程度探測器3以並排關係在徑向一個 接著另一個布置。該油門打開程度探測器3和轉子芯8、 9接收並
保持在探測器接收空間17內，其中該空間形成在進氣模塊蓋11和板12之間。此外，該進氣模塊蓋11具有安裝部55，這些安裝部形 成在進氣模塊蓋11的兩個相對部上，並連接到殼體14上。這些安 裝部55通過緊固螺釘64牢固地固定到殼體14的法蘭63的上端面 上。下面將描述上述實施例的改型。在上述實施例中，本發明的旋轉角度探測裝置應用到油門打開 程度探測裝置上，其中該探測裝置探測與節流閥旋轉角度對應的油 門打開程度。可選擇的是，本發明的旋轉角度探測裝置可應用到加 速器打開程度探測裝置上，其中該探測裝置探測與加速器踏板下壓 量對應的加速器打開程度。此外，本發明的旋轉角度探測裝置可應 用到旋轉角度探測裝置上，其中該探測裝置探測閥門(空氣流量控 制閥門，例如排氣量再循環控制閥門)的旋轉角度，而該閥門對形 成在殼體上的流體流路進行打開和關閉。此外，本發明的旋轉角度 探測裝置可應用到這樣的裝置上，其中該裝置通過利用驅動源(例 如電機)來驅動節流閥，以打開和關閉節流閥。在上述實施例中，使用板形或者柱形磁鐵2。可選擇的是，根 據需要，磁鐵可以是細長磁鐵、針狀磁鐵或者棒狀磁鐵。特別是， 磁鐵在其縱向彼此相對並以相反極性分別磁化，當該磁鐵的相對端 部做得很薄時(即具有較低外形)，Hall IC的相對於磁鐵2的輸出 電壓線性度(HallIC的輸出變化特性線性度)可有利地提高。應該 注意的是，上述磁鐵2可用樹脂磁鐵代替，這種磁鐵通過對聚醯胺 樹脂(PA)、 Nd、 Fe和B的粉末進行燒結而形成。還可選擇的是， 在激勵後產生磁動力的電磁鐵可代替磁鐵2來使用。還可選擇的是， 包括永磁鐵和轉子芯(磁體)的磁鐵轉子可代替磁鐵2來使用。在上述實施例中，探測物體的可操作角度範圍設置在0度到90度範圍。可選擇的是，探測物體的可操作角度範圍設置在-45度 到+45度範圍或者在-90度到90度範圍。此外，在上述實施例中， 節流閥的操作方向設置為在圖中圍繞磁鐵2的旋轉中心的逆時針方 向。可選擇的是，節流閥的操作方向設置為在圖中圍繞磁鐵2的旋 轉中心的順時針方向。此外，探測物體的可操作角度範圍可從第一 和第二實施例中的範圍增加。在這種情況下，探測物體的可操作角 度範圍可設置成在0度到80度範圍或者在-80度到+80度範圍內在上述實施例中，在本發明範圍和精神內，每個實施例的任何 一個或者多個部件可與任何一個其餘實施例中的任何一個或者多 個部件結合。對於本領域技術人員來說，其他優點和改型是容易進行的。因 此從較寬意義上說發明不限於示出和描述的具體細節、典型設備和 示意性實例。
權利要求
1. 一種旋轉角度探測裝置，包括至少一個磁鐵(2)，其固定到探測物體的可旋轉軸(1);至少一個旋轉角度探測器(3)，該探測器包括對從該至少一個 磁鐵(2)發射來的磁力線進行探測的磁探測元件，其中通過利用 磁探測元件相對於該至少一個磁鐵(2)的旋轉角度的輸出變化特 性，該至少一個旋轉角度探測器(3)對探測物體的旋轉角度進行 探測；磁軛(4、 5、 8、 9)，該磁軛把從該至少一個磁鐵(2)發射來 的磁力線會聚到該至少一個旋轉角度探測器(3)上；板(12)，其包括至少一個牢固地保持磁軛(4、 5、 8、 9)的 磁軛保持部(51、 52);殼體(14)，板(12)安裝在該殼體中，其中該殼體(14)由 導電材料製成，以及蓋(11)，其由磁性材料製成並包括固定到殼體(14)上的至 少一個安裝部(55)，其中該蓋(11)在該蓋(11)本身和板(12) 之間形成探測器接收空間(17)，以接收該至少一個旋轉角度探測 器(3)和磁軛(4、 5)。
2. 根據權利要求1的旋轉角度探測裝置，其中該板(12)由 非磁性材料製成。
3. 根據權利要求1的旋轉角度探測裝置，其中 所述至少一個旋轉角度探測器(3)中每個均包括從其磁探測元件伸出的引線端子組(3a);以及熱固樹脂(10)填充在蓋(11)內部，以對該至少一個旋轉角 度探測器中每個的引線端子組(3a)進行封裝。
4. 根據權利要求3的旋轉角度探測裝置，其中該蓋(ll)包 括至少一個錨定部(43、 44)，熱固樹脂(10)錨定到該錨定部上。
5. 根據權利要求3的旋轉角度探測裝置，其中板(12)包括連接器(13)，該連接器包括與每個旋轉角度探 測器(3)的引線端子組(3a)對應的連接器端子組(13a);以及多個導體被封裝在熱固樹脂(10)內，這些導體電連接在每個 旋轉角度探測器(3)的引線端子組(3a)和連接器(13)的連接 器端子組(13a)之間。
6. 根據權利要求1的旋轉角度探測裝置，其中殼體(14)的 導電材料體積比蓋(11)的磁性材料體積大。
7. 根據權利要求1的旋轉角度探測裝置，其中 蓋(11)具有相對較薄的壁；以及探測物體的旋轉軸(1)通過殼體(14)被可旋轉地支撐。
8. 根據權利要求1到7任何之一的旋轉角度探測裝置，其中 殼體(14)由金屬材料製成，其中該金屬材料包括作為主要成分的鋁；蓋(11)由金屬材料製成，其中該金屬材料包括作為主要成分 的鐵；以及蓋(11)與殼體(14)形成面對面接觸，並固定到該殼體(14)上。
全文摘要
本發明公開了一種旋轉角度探測裝置，其中，進氣模塊蓋(11)在進氣模塊蓋(11)和板(12)之間形成探測器接收空間(17)，以接收旋轉角度探測器(3)和磁軛(4、5)，並由磁性材料製成。這樣，即使當外部磁場和磁體位於旋轉角度探測裝置附近時，模塊蓋(11)可吸收外部磁場和磁體的磁。因此，就能限制在探測器(3)Hall IC中相對於磁鐵(2)旋轉角度的輸出變化特性。此外，安裝部(55)形成在蓋(11)內，並固定到殼體(14)上。利用該安裝部(55)，探測器(3)的安裝變得容易了。
文檔編號G01B7/30GK101122471SQ20071014070
公開日2008年2月13日 申請日期2007年8月9日 優先權日2006年8月11日
發明者中野勇次, 古川晃, 平本悟, 櫻井公二, 石田伸二, 若林伸二 申請人:株式會社電裝