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DE60015827T3 - Drosselklappen-Stellungssensor - Google Patents

Drosselklappen-Stellungssensor Download PDF

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DE60015827T3
DE60015827T3 DE60015827T DE60015827T DE60015827T3 DE 60015827 T3 DE60015827 T3 DE 60015827T3 DE 60015827 T DE60015827 T DE 60015827T DE 60015827 T DE60015827 T DE 60015827T DE 60015827 T3 DE60015827 T3 DE 60015827T3
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DE
Germany
Prior art keywords
throttle
sensor
throttle valve
gear
magnetic field
Prior art date
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Application number
DE60015827T
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English (en)
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DE60015827D1 (de
DE60015827T2 (de
Inventor
Michael W. Starkweather
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.)
CTS Corp
Original Assignee
CTS Corp
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1035Details of the valve housing
    • F02D9/105Details of the valve housing having a throttle position sensor

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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Drosselklappen, und insbesondere auf Drosselklappen-Stellungssensoren für Drosselklappen mit Getriebe.
  • Stand der Technik
  • Drosselklappen-Einstelleinheiten mit Stellmotoren, die ein Zahnradgetriebe aufweisen, sind bereits bekannt. Eine derartige Vorrichtung ist im US-Patent Nr. 5,672,818 von Schaefer et al. dargestellt, dessen Inhalt hier miteinbezogen wird. Diese Vorrichtung besitzt den Vorteil, dass auf dem Deckel Verbindungskomponenten für die Motorelektronik vorgesehen sind, für die vormals ein Löten zwischen dem Deckel und dem Motor nötigt gewesen war. Zudem besitzt diese Vorrichtung in den Vorteil, dass die Potentiometerbahn an dem Deckel montiert ist. Infolgedessen kann die Verbindung des Sensors und des Motors einfach durch Montieren des Deckels in einem einzigen Arbeitsgang hergestellt werden. Weiterhin kann die Vorrichtung einfach durch Serienfertigung hergestellt werden. Ein Nachteil dieses Vorrichtungstyps ist jedoch, dass der Sensor Kontakt zwischen den Komponenten derselben benötigt, die mit der Zeit abnutzen und bei einem Bruchschaden das Zahnradgetriebe beeinträchtigen bzw. verschmutzen können.
  • Obwohl berührungsfreie Positionssensoren wie beispielsweise solche nach den US-Patenten 5798639 , 5757179 und 5712561 von McCurley et al., die hier miteinbezogen werden, bereits verwendet wurden, wurde keine dieser Vorrichtungen im Zusammenhang mit einem Zahnradgetriebe eingesetzt.
  • US 5 698 778 A offenbart eine Drosselklappenanordnung mit einer Drosselklappe, die durch einen Steuermotor über ein Zahnradgetriebe einstellbar ist. In der offenbarten Vorrichtung sind Permanentmagneten senkrecht zu einer Rotationsachse eines Rotors magnetisiert und drehen mit der Drosselklappenwelle. Ein Hall-Effektelement ist angeordnet, um die wechselnden Richtungen des Magnetfelds zu erfassen und ein der Drosselklappestellung entsprechendes Signal auszugeben.
  • US 5 798 639 (entspricht EP 0 670 472 ), die bereits oben erwähnt wurde, offenbart eine Anordnung zur Erzeugung eines variablen magnetischen Felds, während die Drosselklappe um ihre Welle dreht.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung schafft eine Drosselklappenanordnung gemäß Patentanspruch 1.
  • In einigen Ausgestaltungen der Erfindung wird eine Drosselklappensteuereinrichtung geschaffen, die eine Drosselklappe umfasst, welche an einer in einem Drosselklappengehäuse drehbar gelagerten Drosselklappenwelle befestigt ist. Zudem ist ein Stellmotor, der an denn Drosselklappengehäuse abgestützt ist und ein Zahnradgetriebe aufweist, betriebsmäßig mit der Drosselklappenwelle gekoppelt, um die Drehstellung derselben einzustellen. Weiterhin ist ein magnetischer Abschnitt mit den Antriebsrad gekoppelt und ein Flussdichtesensor zur Erfassung der Drehstellung des magnetisierten Abschnitts vorgesehen. Der Sensor umfasst eine Schaltung. Ein Deckel für die Vorrichtung ist mit den Drosselklappengehäuse gekoppelt und die Schaltung an den Deckel montiert. Ein Verbindungsteil ist auf den Deckel angeformt und weist elektrische Verbindungen zu den Stellmotor und der Schaltung auf.
  • Die Drosselklappenanordnung nach der Erfindung bietet gegenüber den Stand der Technik Vorteile. Insbesondere ist ein berührungsfreier Sensor mit einem Zahnradgetriebe vorgesehen, das die Vorteile des obengenannten US-Patents Nr. 5 672 818 aufrechterhält. Das Ersetzen des Potentiometers durch einen berührungsfreien Drosselklappen-Stellungssensor verhindert auf vorteilhafte Weise Beschädigungen bzw. ein Verschmutzen des Zahnradgetriebes und des Sensors durch einen Bruch der Schleifer bzw. Abnehmer und der Zahnräder und erhöht die Lebensdauer der Vorrichtung unter Beibehaltung der Vorteile.
  • Die vorstehenden und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden, mehr speziellen Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die bevorzugten Ausführungsbeispiele dieser Erfindung werden mit Bezug auf die folgenden Figuren im Detail beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen, und in denen:
  • 1 einen Querschnitt durch eine Drosselklappe nach dem Stand der Technik zeigt;
  • 2 eine innere Seite von 1 zeigt;
  • 3 ein Detail der Magneten in der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 einen Querschnitt durch eine Drosselklappe nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und
  • 5 eine Teilquerschnittsansicht des Ausführungsbeispiels entlang der Drosselklappenwelle zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Gleichwohl einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargestellt und im Detail beschrieben werden, versteht sich, dass vielfältige Veränderungen und Modifikationen möglich sind, ohne vom Umfang der beiliegenden Patentansprüche abzuweichen. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird in keiner Weise durch die Anzahl der konstituierenden Komponenten, der Materialien desselben, der Form desselben, der relativen Anordnung derselben, etc., beschränkt und (diese) werden lediglich als ein Beispiel des bevorzugten Ausführungsbeispiels offenbart.
  • Die Drosselklappe kann in jeder beliebigen Verbrennungskraftmaschine verwendet werden, in der die Motorleistung mit Hilfe einer Drosselklappe beeinflusst wird, die mittels eines Stellmotors einstellbar ist.
  • 1 zeigt ein Drosselklappengehäuse 2 nach dem Stand der Technik. Ein Gaskanal 4 erstreckt sich durch das Drosselklappengehäuse 2. Der Gaskanal 4 führt beispielsweise von einem nicht gezeigten Luftfilter zu einer nicht gezeigten Verbrennungskammer, oder zu einer Vielzahl von Verbrennungskammern einer nicht gezeigten Verbrennungskraftmaschine. Der in 1 gezeigte Schnitt erstreckt sich quer durch den Gaskanal 4. Luft oder ein Kraftstoff-Luft-Gemisch können durch den Gaskanal 4 strömen.
  • Eine Drosselklappenwelle 6 erstreckt sich quer durch den Gaskanal 4. Die Drosselklappenwelle 6 weist ein linkes Ende 6a und ein rechtes Ende 6b auf. Die Drosselklappenwelle 6 ist drehbar in dem Drosselklappengehäuse 2 mit Hilfe von zwei Lagern 8a und 8b zu beiden Seiten des Gaskanal 4 gelagert. Die imaginäre Mittelachse der Drosselklappenwelle 6, um die die Drosselklappenwelle 6 rotiert, wird im folgenden als Schwenkachse 6c bezeichnet und ist durch eine Strichpunktlinie im Stand der Technik nach 1 gekennzeichnet.
  • Eine Drosselklappe 10 ist mittels Befestigungsschrauben oder anderen Befestigungselementen, die nicht gezeigt sind, an der Drosselklappenwelle 6 befestigt. Die Drosselklappenwelle 6 kann beispielsweise um 90 Grad zwischen zwei Endpositionen geschwenkt werden. In einer der beiden Endpositionen schließt die Drosselklappe 10 den Gaskanal 4 nahezu vollständig. In der anderen Endposition des Schwenkbereichs der Drosselklappenwelle 6 ist der Gaskanal 4 maximal geöffnet.
  • Außerhalb des Gaskanals 4 ist ein Zahnrad 12 an die Drosselklappenwelle 6 angeschlossen, und zwar in einer drehfesten Weise am Ende 6b der Drosselklappenwelle 6. Das Zahnrad 12 besitzt eine Stirnseite 12a, die abseits des Gaskanals 4 liegt.
  • Eine Welle 16 ist fest an dem Drosselklappengehäuse 2 montiert. Ein weiteres Zahnrad 18 ist drehbar an der Welle 16 gelagert. Ein Drosselklappenanordnungsdeckel bzw. eine Abdeckung 24 ist an einer Stirnseite des Drosselklappengehäuses 2 vorgesehen. Der Deckel 24 ist an dem Drosselklappengehäuse 2 mit nicht dargestellten Befestigungsorganen befestigt. Eine Verbindungskammer 32 ist zwischen dem Drosselklappengehäuse 2 und dem Deckel 24 ausgebildet. Ein Stellmotor 20 ist in der Verbindungskammer 32 aufgenommen.
  • Der Deckel 24 ruht auf einer Lagerfläche 26 an dem Drosselklappengehäuse 2. Die Lagerfläche 26 erstreckt sich über den gesamten Umfang des Deckels 24. Eine Deckelführung 30b ist ebenfalls an dem Deckel 24 vorgesehen, und eine Gehäuseführung 30a ist an dem Drosselklappengehäuse 2 vorgesehen. Die Deckelführung 30b und die Gehäuseführung 30a bilden in Kombination miteinander eine Sensorführung 30 zur Gewährleistung einer exakten Ausrichtung des Deckels und des Gehäuses 2. Eine Dichtung 34 dichtet die Verbindungskammer 32 von der Außenumgebung ab ist um die Verbindungskammer 32 angeordnet, und zwar zwischen dem Deckel 24 und dem Drosselklappengehäuse 2. In der Verbindungskammer 32 sind im wesentlichen der Stellmotor 20, ein Antriebsrad 20, die beiden Zahnräder 12 und 18, ein Potentiometersensor 40, und eine elektrische Motorkopplung 22 angeordnet. Die Verbindungskammer 32 kann, in Abhängigkeit der jeweiligen Version, in eine Vielzahl von individuellen Kammern unterteilt werden. Die Haupterstreckungsrichtung des Deckels 24 erstreckt sich im wesentlichen quer zu der Schwenkachse 6c der Drosselklappenwelle 6 und quer zu der Schwenkachse sowohl der Antriebswelle 20a und des Zahnrads 18.
  • Der Stellmotor 20 weist ein Gehäuse 20c auf, das fest in dem Drosselklappengehäuse 2 verankert ist. Der Stellmotor 20 weist eine Antriebswelle 20a auf, die parallel zu der Schwenkachse 6c von dem Gehäuse 20c an der Stirnseite absteht und an der ein Antriebsrad 20b als weiteres Zahnrad gelagert ist. Die Zahnräder 12, 18 und 20b sind gezahnte Räder, beispielsweise, und befinden sich in gegenseitigem Eingriff zum Zweck der Übertragung eines Drehmoments von dem Stellmotor 20 zu der Drosselklappe 10.
  • Parallel zu der Drehachse der Antriebswelle 20a und parallel zu der Schwenkachse 6c der Drosselklappenwelle 6 steht ein Motorgegenstückssteckerkontakt 22b an der Stirnseite von dem Gehäuse 20c des Stellmotors 20 ab. Der Motorgegenstückssteckerkontakt 22b ist Teil einer elektrischen Motorkupplung 22, die dazu dient, den Stellmotor 20 mit elektrischer Leistung zu versorgen. Der Motorsteckerkontakt 22a der Motorkupplung 22 ist an dem Deckel 24 an der Innenseite 24a zu der Verbindungskammer 32 hin befestigt. Der Deckel 24 umfasst vorzugsweise einen nicht-leitenden Kunststoff, kann jedoch auch aus anderen nicht-leitenden Materialien hergestellt sein. Das Material des Deckels 24 ist in Richtung des Stellmotors 20 nachvorngezogen, und zwar im Bereich des Motorsteckerkontakts 22a und bildet dort eine Kontakthalterung 22c. Die Kontakthalterung 22c umgibt zumindest teilweise den Motorsteckerkontakt 22a bzw. fasst diesen teilweise ein.
  • Ein gestanztes Blechteil bzw. eine elektrische Leiterbahn 56 verbindet den Motorsteckerkontakt 22a mit einem Kopplungselement 44, wie in 2 gezeigt, zur Verbindung mit einer externen Verkabelung. Wie die 1 und 2 zeigen, ist die elektrische Leiterbahn 56, in dem Bereich, in dem der zu dem Stellmotor 20 führende Motorgegenstücksteckerkontakt 22b angeordnet ist, unter einem Winkel von 90 Grad gebogen und erstreckt sich in Richtung des Motorgegenstücksteckerkontakts 22b. Dort endet die elektrische Leiterbahn 56 in der Form des Motorsteckerkontakts 22a. Wird der Deckel 24 an dem Drosselklappengehäuse 2 befestigt, so wird ein elektrischer Kontakt des Stellmotors 20 zu dem Kupplungsteil 44 hergestellt, und zwar über den Motorgegenstücksteckerkontakt 22b, den Motorsteckerkontakt 22a an dem Ende der elektrischen Leiterbahn 56, und die elektrische Leiterbahn 56.
  • Eine längliche Ausnehmung 58 ist an der Innenseite 24a des Deckels 24 vorgesehen. Die Welle 16 steht über das Zahnrad 18 an beiden Enden vor. An einem Ende ist die Welle 16 in dem Drosselklappengehäuse 2 gehalten und an dem anderen Ende des Zahnrads 18 ragt die Welle 16 mit geringem radialen Spiel in die Ausnehmung 58. Dies schafft eine Montagehilfe 60, die das Montieren des Deckels 24 an dem Drosselklappengehäuse 2 vereinfacht.
  • Der Sensor 40 der Vorrichtung aus 1 nach dem Stand der Technik ist ein Potentiometer-Sensor, der einen Schleifer 14 aufweist, welcher fest an der Stirnseite 12a des Zahnrads 12 montiert ist. Drei weitere Schleifer 14', 14'', 14''' sind an der Stirnseite 12a neben dem Schleifer 14 befestigt. Der Deckel 24 weist eine zu der Kammer 32 weisende Innenseite 24a auf. Ein Trägermaterial 36 für ein Potentiometer 40 ist an der Innenseite 24a zu den Schleifern weisend 14, 14', 14'', 14''' angebracht. Beispielsweise ist das Trägermaterial 36 an die Innenseite 24a angeklebt.
  • Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den 3 bis 5 dargestellt. In diesen Ausführungsbeispielen ist der in den 1 und 2 gezeigte Potentiometer-Sensor 40 durch einen berührungsfreien Drosselklappen-Stellungssensor 70, 170 für die Drosselklappe 10 ersetzt (die die Drosselklappenwelle 6 in dem Drosselklappengehäuse hält, Stellmotor 20 und Zahnräder 12, 18, 20b).
  • Berührungsfreie Drosselklappen-Stellungssensoren 70, 170 sind vorzugsweise Magnetfeldsensoren vom Hall-Effekttyp, wie sie beispielsweise in den US-Patenten Nrn. 5,798,639 , 5,757,179 und 5,712,561 gezeigt sind. Der erste magnetisierte Abschnitt 72 kann an das Zahnrad angeklebt oder angeschweißt werden.
  • Wie am besten in 3 gezeigt ist, weisen die magnetisierten Abschnitte 72, 74 dickere oder größere Enden 73 und dünnere oder kleinere Enden 71 auf, wobei sich die Dicke zwischen diesen kontinuierlich verändert. Infolgedessen weisen die magnetisierten Abschnitte 72, 74 zueinander weisen der Oberflächen 79, 81 auf, deren Abstand voneinander sich mit dünner werdenden magnetischen Abschnitten 72, 74 vergrößert. Mit der abnehmenden Dicke wird ein Magnetfeld erzeugt, das entlang der Länge der magnetisierten Abschnitte 72, 74 variiert. Das Magnetfeld weist ein höheres, stärkeres Signal zwischen den dickeren Abschnitten 73 und ein kleineres, schwächeres Signal zwischen den dünneren Enden 71 auf. Die magnetisierten Abschnitte 72, 74 sind überdies um die Achse 77 gekrümmt, wie dies in den 4 und 5 gezeigt ist. Es ist wichtig zu erkennen, dass zwei magnetische Abschnitte 72, 74 zwar bevorzugt werden, jedoch auch ein magnetischer Abschnitt verwendet werden kann, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. In diesem Fall wird das variierende magnetische Feld erzeugt durch die variierende Dicke eines magnetisierten Abschnitts und eine gegenüberliegende magnetisch permeable Platte z. B. aus Stahl. Es ist wichtig zuerkennen, dass zwar eine besondere Struktur von magnetisierten Abschnitten offenbart wurde, jedoch auch andere Strukturen möglich sind, zum Beispiel wie in der Anmeldung von Duesler et al. mit dem Titel ”Non-contacting Position Sensor Using Bipolar Tapered Magnets”, angemeldet am 9. Dezember 1998 mit dem Anwaltsaktenzeichen CTS-1835 oder CTS-9599 und der Anmeldenummer 09/208,296.
  • Die magnetisierten Abschnitte 72, 74 sind vorzugsweise hergestellt als Formteile aus magnetischen Materialien wie Ferritbondmaterial. Ferritbondmaterial bietet einen deutlichen Kostenvorteil und weiterhin einen deutlichen Vorteil gegenüber anderen ähnlichen magnetischen Materialien in bezug auf strukturelle Verluste infolge von Korrosion und anderen Verschlechterungen durch Umwelteinflüsse.
  • Wie in 4 gezeigt, ist der Halleffektsensor 90 in der Nähe und vorzugsweise zwischen den ersten und zweiten magnetisierten Abschnitten 72, 74 angeordnet, um die Flussdichte zu erfassen, die sich mit der Drehstellung verändert und die die Position des Zahnrads 12 und damit der Drosselklappenwelle 6 bestimmt. Die Schaltung 92 des Sensors kann an dem Deckel 24 vorgesehen sein, derart, dass die oben erläuterten Vorteile einer einfachen Anbringung und Herstellung sowie eines kompakten und genauen Sensormechanismus aufrechterhalten werden. Die Schaltung 92 koppelt vorzugsweise an die elektrischen Leiterbahnen 51 bis 54 an (vgl. 2), was für die Kommunikation mit einer elektrischen Steuereinheit über das oben beschriebene Kopplungsteil 44 erforderlich ist. Es ist wichtig festzustellen, dass die Schaltung 92 des berührungsfreien Sensors genausogut auch an anderen Orten vorgesehen werden kann. Z. B. ist es denkbar, die Schaltung 92 mit den anderen Komponenten des Sensors 70 in Teile aufzuspalten oder zusammenzufassen, und diese als separate Struktur zwischen dem Zahnrad 12 und dem Deckel 24 einzusetzen. Die Schaltung 92 kann auch an dem Drosselklappengehäuse 2 innerhalb der Verbindungskammer 32 montiert werden.
  • Die 4 und 5 zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel des Sensors 170. 4 zeigt eine Alternative für den Verlängerungsabschnitt 78, bei dem die Verlängerung ein integrales Teil des Endes 6b der Drosselklappenwelle 6 ist. Die Magnetstruktur 69 ist gekoppelt mit und integral mit dem Zahnrad 12. Einzig der erste magnetisierte Abschnitt 72 ist als Teil von oder integral mit dem Zahnrad 12 ausgeformt. Dieses Merkmal lässt sich in einer Vielzahl von Ausgestaltungen verwirklichen und weicht nicht vom Umfang der Erfindung ab. Z. B. kann das Zahnrad 12 mit einer Tasche ausgebildet sein, in der der erste magnetisierte Abschnitt 72 montiert wird. Auch kann die Hälfte des Zahnrads 12 als erster magnetisierter Abschnitt gebildet werden, der zudem eine Außenverzahnung 12b aufweisen kann. Schließlich kann, wenn lediglich ein Teil des Zahnrads 12 verwendet wird, ein Unterabschnitt des Zahnrads 12 durch den ersten magnetisierten Abschnitt 72 ersetzt werden. In jeder Hinsicht ist es bevorzugenswert, allerdings jedoch nicht notwendig, den zweiten magnetisierten Abschnitt 74, der sich von dem Verlängerungsabschnitt 78 erstreckt, beanstandet und parallel zu dem ersten magnetisierten Abschnitt 72 anzuordnen. Eine weitere Alternative besteht darin, dass, wie in 5 gezeigt, das Zahnrad 12 eine Verzahnung 12b lediglich um einen Abschnitt desselben aufweist, der für das Kämmen mit dem Zahnrad 18 erforderlich ist. Dies verringert den Bearbeitungsaufwand.
  • Der Sensor 90 ist in der Nähe und vorzugsweise zwischen den ersten und zweiten magnetisierten Abschnitten 72, 74 in dem Luftspalt 100 angeordnet, um die Drehstellung der magnetisierten Abschnitte 72, 74 zu erfassen und die Stellung des Zahnrads 12 und damit der Drosselklappenwelle 6 zu bestimmen.
  • Die Erfindung wurde in Verbindung mit den speziellen, oben erläuterten Ausführungsbeispielen erläutert, es ist jedoch ersichtlich, dass für den Fachmann vieler Alternativen, Modifikationen und Variationen möglich sind. Folglich sind die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung wie oben beschrieben lediglich illustrierend gedacht, jedoch nicht beschränkend. Viele Veränderungen sind möglich, ohne vom Umfang der Erfindung, wie in den folgenden Ansprüchen definiert, abzuweichen.
  • Zum Beispiel kann der Verlängerungsabschnitt bzw. die Sensorwelle 78 nahezu beliebige Form und Größe aufweisen.
  • Es ist anzumerken, dass der Sensor 70 in der Kammer 32 montiert und durch die Drosselklappenabdeckung bzw. den Deckel 24 abgedeckt wird. Zudem befinden sich der Sensor 70 und die Motorkupplung 22 in derselben Kammer 32, zusammen mit den Zahnrädern 12, 18 und 20b sowie dem Stellmotor 20. Obwohl das Kopplungsteil 44 von dem Sensor 70 entfernt positioniert ist, ist es erwägenswert, das Kopplungsteil nahe zu dem Sensor 70 zu rücken.

Claims (10)

  1. Drosselklappenanordnung, umfassend eine Drosselklappe (10), die mit einer drehbar in einem Drosselklappengehäuse (2) gelagerten Drosselklappenwelle (6) verbunden und durch einen Stellmotor (20) über ein Zahnradgetriebe (12, 18, 20b) positionierbar ist, und einen Drosselklappen-Stellungssensor (70, 170), wobei der Sensor umfasst: magnetische Einrichtungen (72, 74), die zur Erzeugung eines Magnetfelds angeordnet sind; und einen Magnetfeldsensor (90), der zur Erfassung des Magnetfelds angeordnet ist, wobei das durch die magnetischen Einrichtungen erzeugte Magnetfeld eine entlang der Länge der magnetischen Einrichtungen variierende Flussdichte aufweist und die magnetischen Einrichtungen mit dem Zahnradgetriebe derart verbunden sind, dass bei einer Bewegung der Drosselklappe durch den Motor die magnetischen Einrichtungen relativ zu dem Sensor bewegt werden, um die Position des Sensors entlang der Länge der magnetischen Einrichtungen zu verändern und so die Flussdichte an dem Sensor zu verändern, wobei der Sensor ein Ausgangssignal erzeugt, das der erfassten Flussdichte entspricht und so die Drehstellung der Drosselklappe angibt, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Einrichtungen einen ersten Magnet (72) umfassen, der integral mit dem Körper eines Zahnrads (12) ausgebildet ist oder direkt an eine Seite des Zahnrads (12) angeklebt oder angeschweißt ist, wobei das Zahnrad mit der Drosselklappenwelle (6) gekoppelt ist.
  2. Drosselklappenanordnung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend einen zweiten Magnet (74), der sich parallel zu dem Zahnrad (12) und dem ersten Magnet (72) erstreckt und von diesen beabstandet ist.
  3. Drosselklappenanordnung nach Anspruch 2, bei der der Magnetfeldssensor ein zwischen den ersten und zweiten Magneten (72, 74) angeordneter Halleffektsensor (90) ist.
  4. Drosselklappenanordnung nach Anspruch 1, bei der der Magnetfeldssensor ein nahe des ersten Magnets (72) angeordneter Halleffektsensor (90) ist.
  5. Drosselklappenanordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, die weiterhin eine Drosselklappenanordnungsabdeckung (24) und einen Verlängerungsabschnitt (78) aufweist, der an einem Ende durch die Abdeckung und an einem anderen Ende durch das Zahnrad (12) drehbar gelagert ist.
  6. Drosselklappenanordnung nach Anspruch 5, bei der die Abdeckung (24) ein Führungselement (80) aufweist, das in einem Ende des Verlängerungsabschnitts (78) aufnehmbar ist, um die Drehung des Verlängerungsabschnitts zu führen.
  7. Drosselklappenanordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei der zumindest ein Teil des Magnetfeldssensors an einer Drosselklappenanordnungsabdeckung (24) angeordnet ist.
  8. Drosselklappenanordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei der der Sensor eine elektrische Schaltung (92) aufweist, die an einem mit dem Drosselklappengehäuse gekoppelten Deckel (24) montiert ist, wobei ein Kopplungsteil an dem Deckel ausgebildet ist und elektrische Verbindungen zu dem Stellmotor (20) und zu der Schaltung aufweist.
  9. Drosselklappenanordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei der die magnetischen Einrichtungen zumindest einen keilförmig verjüngten Magnet (72 in 3) aufweisen.
  10. Drosselklappenanordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei der die magnetischen Einrichtungen zumindest einen bogenförmigen Magnet (72 in 5) aufweisen.
DE60015827T 1999-02-10 2000-01-26 Drosselklappen-Stellungssensor Expired - Lifetime DE60015827T3 (de)

Applications Claiming Priority (3)

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Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60015827T Expired - Lifetime DE60015827T3 (de) 1999-02-10 2000-01-26 Drosselklappen-Stellungssensor

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