DE29909201U1 - Drosselklappendrehwinkelsensor - Google Patents

Drosselklappendrehwinkelsensor

Info

Publication number
DE29909201U1
DE29909201U1 DE29909201U DE29909201U DE29909201U1 DE 29909201 U1 DE29909201 U1 DE 29909201U1 DE 29909201 U DE29909201 U DE 29909201U DE 29909201 U DE29909201 U DE 29909201U DE 29909201 U1 DE29909201 U1 DE 29909201U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
segment
unit
stator ring
throttle valve
sub
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE29909201U
Other languages
English (en)
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.)
AB Elektronik GmbH
Original Assignee
AB Elektronik GmbH
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
Priority claimed from DE1999103490 external-priority patent/DE19903490C2/de
Priority claimed from DE1999103653 external-priority patent/DE19903653C2/de
Priority claimed from DE29901516U external-priority patent/DE29901516U1/de
Priority to DE29909201U priority Critical patent/DE29909201U1/de
Application filed by AB Elektronik GmbH filed Critical AB Elektronik GmbH
Priority to US09/493,406 priority patent/US6400141B1/en
Priority to EP20000101732 priority patent/EP1024267A3/de
Priority to DE10023695A priority patent/DE10023695B4/de
Priority to EP00110495A priority patent/EP1054237A3/de
Publication of DE29909201U1 publication Critical patent/DE29909201U1/de
Priority to US09/758,922 priority patent/US6283150B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
    • 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
    • F02D11/106Detection of demand or actuation
    • 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
    • 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
    • F02D9/02Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0294Throttle control device with provisions for actuating electric or electronic sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

ABG 88 T2.doc
Titel
Drosselklappendrehwinkelsensor
Die Erfindung betrifft eine Stellvorrichtung für eine Drosselklappeneinheit, bei der in einer Gehäuseeinheit eine von &iacgr;&ogr; einer Drosselklappenwelle gehaltene Drosselklappe verstellbar angeordnet ist, die wenigstens aufweist eine Halleffekt-Drehwinkelsensoreinheit, die an der Drosselklappenweiie angeordnet ist, bestehend aus • einer stationären Einheit und
· einer beweglichen Einheit, die gegenüber der
stationären Einheit zu bewegen ist, - eine Antriebseinheit und
ein Getriebe, das zwischen der beweglichen Einheit und der Antriebseinheit angeordnet ist,
wobei die Gehäuseeinheit wenigstens teilweise die stationäre und die bewegliche Einheit umgibt.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Halleffekt-Drehwinkelsensoreinrichtung, bestehend aus - einer stationären Einheit und
einer beweglichen Einheit, die gegenüber der stationären Einheit zu bewegen ist,
wobei die stationäre und die bewegliche Einheit wenigstens teilweise von einer Gehäuseeinheit umgeben ist. ' &ggr;
· ··· &idigr; I &idigr; &iacgr;
Eine Verstelleinrichtung der eingangs genannten Art ist aus der WO 95 14 911 Al.bekannt. Sie besteht aus einer Drosselklappe, die von einem Drosselklappengehäuse umgeben ist. Die Drosselklappe ist mit einer Drosselklappenwelle drehbar im Drosselklappengehäuse gehalten. Ein Drehwinkelsensor, eine Getriebeeinheit und eine Motoreinheit, die miteinander verbunden sind, befinden sich in einem weiteren Sensorgehäuse. Ein speziell ausgebildetes Elektronikgehäuse umfaßt extra eine Schaltungseinheit. Die einzelnen Gehäuse sind zusammensteckbar. Der Drehwinkelsensor besteht aus einer stationären Formation, gegenüber der eine rotierende Formation bewegbar ist. Die stationäre Formation ist ein Statorelement, das aus zwei halbmundförmigen Statorteilelementen besteht, zwischen denen sich eine Abstandsausnehmung befindet, in der ein HaIlsensor angeordnet ist. Die rotierende Formation ist ein Ringmagnetelement, das von einer Magnethalteeinheit gehalten ist, die mit einer Welle verbunden ist.
Diese Verstelleinrichtung hat sich bewährt. Allerdings ist der Montageaufwand immer noch zu hoch. Darüber hinaus ist eine Montage des Drehwinkelsensors, des Motors und des Getriebes nicht einfach an jeder Drosselklappeneinheit möglich.
Aus der WO 98 55 828 Al ist ein Drehwinkelsensor bekannt, bei dem die Statorelemente und das Magnetelement teilringsegmentförmig ausgebildet sind.
Zwar wird hierdurch der Materialaufwand für diese Teile verringert, der Herstellungs- und Montageaufwand ist immer noch zu hoch.
Es stellt sich demnach die Aufgabe, eine Verstellvorrichtung und eine Drehwinkelsensoreinrichtung der eingangs genannten
Art so weiter zu entwickeln, daß sie noch einfach herzustellen und zu montieren sind
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Verstellvorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und bei einer Drehwinkelsensoreinrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 2 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Statorelemente als Statorringteilsegmente und das Ringmagnetelement als Ringmagnetteilsegment ausgebildet sind. Hierdurch wird Material eingespart. Das Integrieren dieser Teile in die Einheiten des Drehwinkelsensors macht spätere Einjustierungen überflüssig, so daß wertvolle Montagezeit gespart wird. Die besondere Ausgestaltung des Ringmagnetteilsegments und die Dreiteilung des Stators in drei Teilstatorringteilsegmente und ihre besondere Zuordnung zueinander stellt ein vollkommen anderes Aufbauprinzip des Drehwinkelsensors dar. Mit diesem Aufbau sind genaueste Messungen möglich.
Bei einer Drehwinkelsensoreinrichtung kann das bewegliche Element ein Zahnradsegment eines Getriebes sein. Dieses Zahnradsegment kann auf einer Drosselklappenwelle einer Drosselklappe angeordnet sein. Das drehbewegliche Element kann aber auch anders ausgebildet und Teil einer anderen Einrichtung, z. B. eines Gurtstraffers oder dergleichen sein. Durch die unterschiedliche Ausgestaltung des drehbeweglichen Elements ist eine Kopplung an unterschiedlichste Systeme gegeben, bei denen eine Winkel-Aufnahme vorgenommen werden soll.
Das erste und das zweite Statorringteilsegment sowie das Ringmagnetteilsegment und das dritte Statorringteilsegment
können in einer Ebene liegend wenigstens teilweise nebeneinander angeordnet sein. Bei einem anderen Aufbau können sie wenigstens teilweise übereinander liegend angeordnet sein.
Bei einer Drehung des Zahnradsegments von einer Null- bis zu einer Endstellung kann das Ringmagnetteilsegment und das dritte Statorringteilsegment gegenüber dem ersten und dem zweiten Statorringteilsegment in einer Nullstellung sich wenigstens teilweise und in einer Endstellung sich wenigstens vollständig gegenüberstehen. Bei in einer Ebene liegenden Teilsegmenten bewegen sich das Ringmagnetteilsegment und das dritte Statorringteilsegment wie eine Sichel an dem ebenfalls wie eine Sichel wirkenden Ringmagnetteilsegment und dem dritten Statorringteilsegment, beginnend von ihren Spitzen, entweder nebeneinander oder untereinander bis zum Ende der beiden Sicheln aneinander vorbei sich bewegend. Der Hall-IC-Schaltkreis ist dabei an der günstigsten Bewegungsstelle dieser beiden sichelförmigen Teilelemente positioniert.
Das erste und das zweite Statorringteilsegment sowie das Ringmagnetteilsegment und das dritte Statorringteilsegment weisen Sicheln auf, die so lang sind, wie ein Teilkreis zwischen 80 und 180°. Als meßtechnisch günstigste Variante hat sich ein Teilkreis von 115° herausgestellt.
Das Ringmagnetteilsegment kann als ein gegenläufig eingestellter Magnet ausgebildet sein. Hierdurch wird die Gesamthöhe der Drehwinkelsensoreinrichtung um etwa die Hälfte reduziert.
Die Drehwinkelsensoreinrichtung mit ihren Teilen und das Getriebe können wenigstens teilweise von einem Sensorgehäuseelement der Gehäuseeinheit umschlossen sein.
Das Zahnradsegment kann im Sensorgehäuseelement mit einem in diesem ebenfalls angeordneten Federelement verbunden sein. Hierdurch wird die Einnahme einer definierten Endstellung gewährleistet.
Um die einzelnen Teile besser justieren zu können, wird Kunststoff eingesetzt. Bei einem Sensorgehäuseelement, das aus Kunststoff geformt wird, können in diesem Formvorgang das erste und das zweite Statorringteilsegment mit eingeformt werden. Bei dem Formen des Zahnradsegments aus Kunststoff wird das Ringmagnetteilsegment und das dritte Statorringteilsegment auch hier mit in den Kunststoff mit eingeformt. Das Einformen in den Kunststoff erspart zusäztliche Justierarbeiten und erleichtert die Hauptmontage der Grundelemente der Drehwinkelsensoreinrichtung.
Die Drosselklappe kann mit der Drosselklappenwelle in einem Drosselklappengehäuse der Gehäuseeinheit angeordnet sein.
Das Sensorgehäuseelement kann auf das Drosselklappengehäuse aufgesetzt und das Zahnradsegment auf die Drosselklappenwelle aufgesteckt werden. Diese zweiteilige Ausführung ermöglicht es, den Drehwinkelsensor mit Getriebe und dergleichen an einer anderen Stelle anzufertigen wie die Drosselklappeneinheit. Die vorgefertigten Einheiten können dann beim Drosselklappenhersteller oder an einer dritten anderen Stelle montiert werden. Hierdurch ist es möglich, große Stückzahlen zu fertigen und den Endpreis der jeweiligen Einheiten zu optimieren.
Das Sensorgehäuseelement kann dabei als Deckelgehäuseelement ausgebildet sein. Dieses Deckelgehäuseelement kann als Verschluß
auf das Drosselklappengehäuse aufgesetzt werden.
Das Sensorgehäuseelement kann aber auch selbst einen Deckel
aufweisen, mit dem es zu verschließen ist. In diesen Deckel
können das erste und das zweite Statorringteilsegment bei einer Übereinanderanordnungsvariante wenigstens teilweise eingeformt sein.
Das Sensorgehäuseelement und das Drosselklappengehäuse können aber auch miteinander verbunden sein. Diese Verbindung kann
durch Schrauben oder durch einen zusätzlichen Steg oder dergleichen realisert werden.
Das erste und das zweite und das dritte Statorringteilsegment können aus einem ferrittischem Material bestehen. Zum Einsatz können ausgewählte Stähle kommen. Hierbei kann das Ringmagnetteilsegment
und das dritte Statorringteilsegment einteilig geformt werden. Anschließend kann dann das Ringmagnetteilsegment durch ein spezielles Aufmagnetisierungsverfahren als gegenläufiger Magnet ausgebildet werden.
Das Getriebe kann als herkömmliches oder als Magnetengetriebe realisiert werden. Zum Getriebe gehören
das Zahnradsegment,
ein Motorritzel, das mit der Antriebseinheit verbunden ist, ein Zwischenritzel und
ein Stellritzel, das am Zwischenritzel· angeordnet sein kann und im Sensorgehäuseelement drehbar gelagert sein kann,
wobei mit dem Zahnradsegment an das Stellritzel und mit dem Motorritzel an das Zwischenritzel anzugreifen ist.
Die Antriebseinheit kann ein Motor sein, der vom Sensorgehäuseelement wenigstens teilweise umgeben ist. Es ist aber auch möglich, daß der Motor, der von einem externen Gehäuse umschlossen sein kann, mit dem Deckelgehäuseelement verbunden wird. In beiden Fällen entsteht eine Bauart, die auf einfache Art und Weise mit einer separat zu fertigenden Drosselklappeneinheit verbunden werden kann.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen
Fig. la eine mit einer Drosselklappeneinheit verbundene erste Ausführungsform einer Drehwinkelsensorvorrichtung mit geöffneten Sensorgehäuseelement in einer schematisehen, perspektivischen Darstellung,
Fig. Ib einen Teilausschnitt aus einer Drehwinkelsensorvorrichtung gemäß Fig. la,
Fig. 2a eine mit einer Drosselklappeneinheit verbundene zweite Ausführungsform einer Drehwinkelsensorvorrichtung mit geöffnetem Sensorgehäuseelement in einer schematischen, perspektivischen Darstellung und
Fig. 2b einen Teilausschnitt aus einer Drehwinkelsensorvor- . richtung gemäß Fig. 2a.
In den Fig. la, Ib, 2a und 2b sind Drosselklappenwinkelsensoren gezeigt, bei denen gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen werden.
In Fig. la ist ein Drosselklappendrehwinkelsensor mit einer Drehwinkelsensorvorrichtung 100 dargestellt.
Sie besteht aus der Drehwinkelsensorvorrichtung und einer Drosselklappeneinheit, bestehend aus einem Drosselklappengehäuse 7 und
einer in dem Drosselklappengehäuse 7 über eine Drosselklappenwelle 10 verstellbar angeordnete Drosselklappe 8.
Auf dein Drosselklappengehäuse 7 ist ein Sensorgehäuseelement 6 der Drehwinkelsensorvorrichtung angeordnet, das einen Motor 9 trägt. Das Sensorgehäuseelement 6 kann als geschlossene Formation hergestellt werden. Es kann auch als offene Konfiguration gefertigt werden, wie sie in Fig. la gezeigt ist, die dann anschließend mit einem separaten Deckel verschlossen wird.
Im Sensorgehäuseelement 6 sind angeordnet
- ein Getriebe 1 und
eine stationäre Einheit 2, 3, 4 und-
- eine rotierende Einheit 3', 5 eines Drehwinkelsensors.
Das Getriebe 1 kann als herkömmliches Getriebe oder als ein Planetengetriebe ausgebildet sein. Es besteht aus einem Motorritzel 13, das mit der Welle des Motors 9 verbunden ist. Das Motorritzel 13 arbeitet mit einem Zwischenritzel 12 zusammen, an dessen Unterseite (nicht dargestellt) ein Stellritzel 14 angeordnet ist. Das Stellritzel 14 wiederum arbeitet mit einem Zahnradsegment 11 zusammen, das mit der Drosselklappenwelle verbunden oder verbindbar ist.
Das Zahnradsegment ist als kreisrunde Scheibe ausgebildet, die segmentförmig mit einer Verzahnung 17 versehen ist.
Erfindungswesentlich ist die Ausgestaltung der stationären und der beweglichen Einheit.
Wie insbesondere die Fig. Ib zeigt, wird die stationäre Einheit gebildet durch zwei sich gegenüberliegende Statorringteilsegmente 2, 3. Die Statorringteilsegmente 2, 3 sind in dem Sensorgehäuseelement 6 gehalten. Zwischen den beiden Statorringteilsegmenten 2, 3 befindet sich eine Abstandsausnehmung 16, an dessen Ende, wie die Fig. la zeigt, ein HaIl-IC-Schaltkreis (ASIC) 4 angeordnet ist.
Das Zahnradsegment 11 arbeitet mit seiner Teilverzahnung 17 mit dem Stellritzel 14 zusammen. Das Zahnradsegment 11 ist mit einer Feder verbunden, die im Sensorgehäuseelement 6 gehalten wird. Hierdurch wird gewährleistet, daß das Zahnradsegment 11 immer in eine definierte Endstellung gedreht wird. Mit dem Verdrehen des Zahnradsegments 11 in die vorgesehene Endstellung wird gesichert, daß die Drehwinkelsensorvorrichtung 100 ebenfalls eine definierte Endstellung einnimmt .
In das Zahnradsegment 11 sind ein Ringmagnetteilsegment 5 und dahinter ein Statorringteilsegment 3' lagegerecht und genau eingeformt. Das Ringmagnetteilsegment 5 und das Statorringteilsegment 3' sind einteilig aus einem ferrittischen Material geformt. Durch ein spezielles Aufmagnetisierungsverfahren wird dann der Abschnitt ausgebildet, der das Ringmagnetteilsegment 5 umfaßt. Das Ringmagnetteilsegment 5 ist gegenläufig aufmagnetisiert. Hierdurch wird erreicht, daß die Gesamtbauhöhe der Drehwinkelsensorvorrichtung 100 auf etwa die Hälfte reduziert wird. Das Zahnradsegment 11 selbst ist aus Kunststoff hergestellt, so daß beide Segmente 3', 5 lagegerecht und genau geformt werden können.
Die beiden Statorringteilsegmente 2, 3 und das Statorringteilsegment 3' und das Ringmagnetteilsegment 5 sind teilkreisförmig ausgebildet. Der Teilkreis hat einen Winkel, der zwischen 80 und 180° liegen kann. Im Ergebnis langwieriger Versuche wurde festgestellt, daß ^-Teilkreis von 115° die genauesten Meßwerte ergibt. Hierdurch entstehen, wie die Fig. la zeigt, zwei sich gegenüberliegende sichelförmige Konfigurationen.
&iacgr;&ogr; Beim Verdrehen des Zahnradsegments 11 fährt die sichelförmige Konfiguration, gebildet durch die beiden Statorringteilsegmente 2, 3 mit der Spitze ihrer Sichel beginnend an der sichelförmigen Konfiguration, gebildet durch das Ringmagnetteilsegment 5 und das dritte Statorringteilsegment 3', unter Belassung eines Luftspaltes 15 aneinander vorbei. Die Nullstellung des Zahnradsegments 11 ist in Fig. la gezeigt. Hierbei überlappen die Spitzen der beiden Sicheln 2, 3 und 3', nur geringfügig übereinander. Beim Drehen des Zahnradsegments bis zur Endstellung drehen sich die beiden Statorteilringsegmente 2, 3 so weit, daß sie dem Ringmagnetteilsegment 5 und dem dahinter liegenden Statorringteilsegment 3' wenigstens teilweise vollständig gegenüberstehen. Der Hall-IC-Schaltkreis (ASIC) 4 ist an der Stelle des Endausschlages, wie die Fig. la deutlich macht, positioniert. Das Verdrehen der beiden sichelförmigen Einheiten gegeneinander von der Null- bis zur Endstellung erzeugt so einen veränderlichen Hall-Spannungswert, der der jeweiligen Winkelstellung entspricht.
Bei einer in Fig. 2a, 2b dargestellten Drehwinkelsensorvorrichtung 2 00 ist das Getriebe 1 und auch das Zahnradsegment 11 des Getriebes so ausgeführt, wie in den Fig. la. Auch ist das Zahnradsegment durch eine Feder mit dem Sensorgehäuseele-
ment verbunden, wodurch auch hier eine definierte Endstellung gewährleistet wird.
Deutlich wird der Unterschied der Drehwinkelsensorvorrichtung 200 gegenüber der Drehwinkelsensorvorrichtung 100 durch die Fig. 2b. Hier wird deutlich, daß die einzelnen Segmente 2, 3, 3', 4 und 5 übereinander liegend angeordnet sind.
Das Statorringteilsegment 2 und das Statorringteilsegment 3 sind in dem Sensorgehäuseelement 6 wenigstens teilweise eingeformt gehalten. Sie lassen zwischen die Statorabstandsausnehmung 16 frei, in dem der Hall-IC-Schaltkreis (ASIC) 4 angeordnet ist. Wie auch bei der Vorrichtung 100 können in der Statorabstandsausnehmung 16 nicht nur einer, sondern auch zwei Hall-IC-Schaltkreise 4 angeordnet sein. Hierdurch ist ein Messen zweier um einen Winkel versetzt verlaufender Spannungsverläufe möglich. Der zweite Schaltkreis 4 kann aber auch aus Redundanzgründen eingebaut werden, so daß die Zuverlässigkeit und damit die Meßsicherheit deutlich erhöht wird.
Ist das Sensorgehäuseeleiuent 6 mit einem separaten Deckel versehen, können die beiden Statorringteilsegmente 2, 3 in diesen Deckel eingeformt werden.
In das Zahnrandsegment 11 sind an dessen Vorderseite das Statorringteilsegment 3' und darüber das Ringmagnetteilsegment 5 in dessen Kunststoff angeformt gehalten. Zwischen dem Statorringteilsegment 5 und den beiden Statorringteilsegmenten 2, 3 befindet sich ein Luftspalt 15. Auch hier sind die Statorringteilsegmente 2, 3, 3' aus einem ferrittischen Material, das hier durch das Codezeichen für Eisen FE besonders gekennzeichnet ist. Das Statorringteilsegment 3' und das Ringmagnetteilsegment 5 sind auch hier wie bei der Drehwinkelsen-
12
sorvorrichtung 100 einteilig geformt. Das Ringmagnetteilsegment 5 wird anschließend gegenläufig aufmagnetisiert, wodurch auch hier der positive Effekt entsteht, daß sich die Gesamthöhe um etwa die Hälfte reduziert.
5
Fig. 2a zeigt, daß auch hier zwei sichelförmige Konfigurationen entstehen, die einen Viertelteilkreis überstreichen und eine Länge aufweisen, die zwischen 80 und 180° liegen kann, vorteilhafterweise aber hier bei 115° liegt.
Beim Verdrehen dieser beiden sichelförmigen Konfigurationen dreht sich die Spitze der Sichel, gebildet durch das Ringmagnetsegment 5 und das Statorringteilsegment 3' unter der Sichel, gebildet durch die beiden Statorringteilsegmente 2,
Bei einer Drehung des Zahnradsegments von einer Null- bis zu einer Endstellung stehen sich die beiden Sicheln 3', 5 bzw. 2, 3 wenigstens teilweise gegenüber, d. h. ihre Spitzen überlappen sich etwas, so daß ein Anfangswert zu messen ist. Beim Verdrehen des Zahnradsegments 11 bis zu dessen Endstellung liegt die untere Sichel, gebildet durch das Statorringteilsegment 3' und das Ringmagnetteilsegment 5 vollständig untereinander, d. h. wenigstens sich teilweise gegenüber.
Der Motor 6 kann entweder von dem Sensorgehäuseelement 6 entweder mit umschlossen werden oder extra an dieses angeflanscht werden.
Das Sensorgehäuseelement 6, das entweder die Drehwinkelsensorvorrichtung 100 oder 200 aufnimmt, kann auf folgende Art und Weise geformt werden:
Das Sensorgehäuseelement kann ein vollständig ausgebildetes Gehäuse sein, das separat mit einem Deckel verschlossen wird. Dieses Gehäuse kann, wie die Fig. la und 2a zeigen, direkt mit dem Drosselklappengehäuse 7 verbunden werden.
Dieses so ausgebildete Sensorgehäuseelement 6 kann aber auch durch ein Aufsetzen mit Hilfe von Verbindungsmitteln mit dem Drosselklappengehäuse 7 verbunden werden. Bei diesem Aufsetzen wird das Zahnradsegment 11 auf die Drosselklappenwelle 10 aufgesteckt.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Sensorgehäuseelement wie ein Deckel ausgebildet sein, mit dessen Hilfe das Drosselklappengehäuse 7 verschlossen wird. Auch in dieser Ausführungsform wird das Zahnradsegment auf die Drosselklappenwelle 10 aufgesteckt.
Die beiden letztgenannten Varianten haben den Vorteil, daß die Drehwinkelsensorvorrichtungen 100 bzw. 200 mit und ohne Zusatzteile, wie Getriebe, Motoreinheit und dergleichen an einer anderen Stelle montiert werden können, wie die Drosselklappeneinheit mit dem Drosselklappengehäuse 7 und der darin befindlichen Drosselklappe 8, die durch die Drosselklappenwelle 10 in dem Gehäuse 7 drehbar gehalten wird.
Ein weiterer sehr wesentlicher Vorteil ist darüber hinaus, daß durch die spezielle Ausgestaltung der Drehwinkelsensorvorrichtung sich dessen Gesamthöhe um fast die Hälfte reduziert. Hierdurch wird der im Motorraum zur Verfügung stehende Raum maximal ausgenutzt. Das Einformen der wesentlichen Teile der Drehwinkelsensorvorrichtung in das aus Kunststoff geformte Sensorgehäuseelement 6 bzw. in das Zahnradsegment 11 redu-
14 "" ""
ziert den Montageaufwand und die Montagezeit gegenüber herkömmlichen Einrichtungen.
• ·
• ·
(abg88 Bezugszeichenliste.doc)
5 Bezugszeichenliste
1 Getriebe
2, 3, 3' Statorringteilsegment
4 Hall-IC-Schaltkreis (ASIC)
5 Ringmagnetteilsegment
6 Sensorgehäuseelement
7 Drosselklappengehäuse
8 Drosselklappe
9 Motor
10 Drosselklappenwelle
11 Zahnradsegment
12 Zwischenritzel
13 Motorritzel
14 Stellritzel
15 Luftspalt
16 Statorabstandsausnehmung
17 Verzahnung
100, 200 Dreswinkelsensorvorrichtung

Claims (21)

1. Stellvorrichtung für eine Drosselklappeneinheit, bei der in einer Gehäuseeinheit (6, 7) eine von einer Drosselklappenwelle (10) gehaltene Drosselklappe (8)verstellbar angeordnet ist, die wenigstens aufweist
- eine Halleffekt-Drehwinkelsensoreinheit, die an der Drosselklappenwelle (10) angeordnet ist, bestehend aus
- einer stationären Einheit (2, 3, 4) und
- einer beweglichen Einheit (37, 5), die gegenüber der stationären Einheit (2, 3) zu bewegen ist,
- eine Antriebseinheit (9) und
- ein Getriebe (1), das zwischen der beweglichen Einheit (3', 5) und der Antriebseinheit (9) angeordnet ist,
- wobei die Gehäuseeinheit (6, 7) wenigstens teilweise die stationäre und die bewegliche Einheit (2, 3, 3', 4, 5) umgibt,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die stationäre Einheit aus einem ersten und einem zweiten Statorringteilsegment (2, 3) besteht, die unter Belassung einer Statorabstandsausnehmung (16), in der wenigstens ein Hall-IC-Schaltkreis (4) angeordnet ist, in der Gehäuseeinheit (6, 7) wenigstens teilweise gehalten sind, und
- daß die bewegliche Einheit aus einem Ringmagnetteilsegment (5) besteht,
- das gegenüber dem ersten und dem zweiten Statorringteilsegment (2, 3) wenigstens teilweise durch einen Luftspalt (5) beabstandet und
- das gemeinsam mit einem gegenüber dem Luftspalt (15) hinter ihm angeordneten dritten Statorringteilsegment (3') in einem Zahnradsegment (11) des Getriebes wenigstens teilweise gehalten ist.
2. Halleffekt-Drehwinkelsensoreinrichtung, bestehend aus
- einer stationären Einheit (2, 3, 4) und
- einer beweglichen Einheit (3', 5), die gegenüber der stationären Einheit (2, 3, 4) zu bewegen ist,
- wobei die stationäre und die bewegliche Einheit (2, 3, 3', 4, 5) wenigstens teilweise von einer Gehäuseeinheit (6, 7) umgeben ist,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die stationäre Einheit aus einem ersten und einem zweiten Statorringteilsegment (2, 3) besteht, die unter Belassung einer Statorabstandsausnehmung (16), in der wenigstens ein Hall-IC-Schaltkreis (4) angeordnet ist, in der Gehäuseeinheit (6, 7) wenigstens teilweise gehalten sind, und
- daß die bewegliche Einheit aus einem Ringmagnetteilsegment (5) besteht,
- das gegenüber dem ersten und dem zweiten Statorringteilsegment (2, 3) wenigstens teilweise durch einen Luftspalt (5) beabstandet und
- das gemeinsam mit einem gegenüber dem Luftspalt (15) hinter ihm angeordneten dritten Statorringteilsegment (3') in einem drehbeweglichen Element (11) wenigstens teilweise gehalten ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbewegliche Element ein Zahnradsegment (11) eines Getriebes (1) ist, das an einer Drosselklappenwelle (10) einer Drosselklappe (8) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Statorringteilsegmenten (2, 3) und das Ringmagnetteil-Segment (5) und das dritte Statorringteilsegmenten (3') in einer Ebene liegend wenigstens teilweise nebeneinander angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Statorringteilsegment (2, 3) und das Ringmagnetteilsegment (5) und das dritte Statorringteilsegment nebeneinander liegend angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4 oder Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Drehung des Zahnradsegments (11) von einer Nullbis zu einer Endstellung das Ringmagnetteilsegment (5) und das dritte Statorringteilsegment (3') gegenüber dem ersten und dem zweiten Statorringteilsegment (2, 3) in der Nullstellung sich wenigstens teilweise und in der Endstellung sich wenigstens vollständig gegenüberstehen.
7. Vorrichtung oder Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Statorringteilsegment (2, 3) sowie das Ringmagnetteilsegment (5) und das dritte Statorringteilsegment (3') einen Teilkreis zwischen 80 und 180° lang sind.
8. Vorrichtung oder Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringmagnetteilsegment (5) als ein gegenläufig eingestellter Magnet ausgebildet ist.
9. Vorrichtung oder Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das die Drehwinkelsensoreinrichtung mit ihrem Statorringteilsegmenten (2, 3, 3'), ihren Ringmagnetteilsegmenten (5) und ihrem Hall-IC- Schaltkreis (4) und/oder das Getriebe (1) wenigstens teilweise von einem Sensorgehäuseelement (6) der Gehäuseeinheit wenigstens teilweise umschlossen sind.
10. Vorrichtung oder Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnradsegment (11) im Sensorgehäuseelement (6) mit einem in diesem ebenfalls angeordneten Federelement verbunden ist.
11. Vorrichtung oder Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorgehäuseelement (6) aus Kunststoff besteht, in das das erste und das zweite Statorringteilsegment (2, 3) wenigstens teilweise eingeformt sind.
12. Vorrichtung oder Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnradsegment (11) aus Kunststoff besteht, in das das dritte Statorringteilsegment (3') und das Ringmagnetteilsegment (5) wenigstens teilweise eingeformt sind.
13. Vorrichtung oder Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (8) mit der Drosselklappenwelle (10) in einem Drosselklappengehäuse (7) der Gehäuseeinheit angeordnet ist.
14. Vorrichtung oder Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorgehäuseelement (6) auf das Drosselklappengehäuse (7) aufzusetzen und das Zahnradsegment (11) auf die Drosselklappenwelle (10) aufzustecken ist.
15. Vorrichtung oder Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorgehäuseelement (6) als Deckelgehäuseelement ausgebildet ist.
16. Vorrichtung oder Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorgehäuseelement (6) mit einem Deckel zu verschließen ist, in dem das erste und das zweite Statorringteilsegment (2, 3) wenigstens teilweise eingeformt ist.
17. Vorrichtung oder Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorgehäuseelement (6) und das Drosselklappengehäuse (7) miteinander verbünden sind.
18. Vorrichtung oder Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das erste, zweite und dritte Statorringteilsegment (2, 3, 3') aus einem ferrittischen Material bestehen.
19. Vorrichtung oder Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Statorringteilsegment (3') und das Ringmagnetteilsegment (5) einteilig hergestellt sind und das Ringmagnetteilsegment (5) anschließend durch Aufmagnetisieren hergestellt ist.
20. Vorrichtung oder Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zum Getriebe (1) gehört
- das Zahnradsegment (11)
- ein Motorritzel (13), das mit der Antriebseinheit (9) verbunden ist,
- ein Zwischenritzel (12) und
- ein Stellritzel (14), das am Zwischenritzel (12) angeordnet und im Sensorgehäuseelement (6) drehbar gelagert ist,
wobei mit dem Zahnradsegment (11) an das Stellritzel (14) und mit dem Motorritzel (13) an das Zwischenritzel (12) anzugreifen ist.
21. Vorrichtung oder Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit ein Motor (9) ist, der vom Sensorgehäuseelement (6) wenigstens teilweise mit umgeben ist.
DE29909201U 1999-01-29 1999-05-27 Drosselklappendrehwinkelsensor Expired - Lifetime DE29909201U1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29909201U DE29909201U1 (de) 1999-01-29 1999-05-27 Drosselklappendrehwinkelsensor
EP20000101732 EP1024267A3 (de) 1999-01-29 2000-01-28 Drosselklappendrehwinkelsensor
US09/493,406 US6400141B1 (en) 1999-01-29 2000-01-28 Hall effect rotation sensor for a throttle valve unit
DE10023695A DE10023695B4 (de) 1999-05-17 2000-05-16 Verstellvorrichtung
EP00110495A EP1054237A3 (de) 1999-05-17 2000-05-17 Drehwinkelsensor
US09/758,922 US6283150B2 (en) 1999-01-29 2001-01-19 Hall effect rotation sensor for a throttle valve unit

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999103490 DE19903490C2 (de) 1999-01-29 1999-01-29 Deckeldrehwinkelsensor
DE29901516U DE29901516U1 (de) 1999-01-29 1999-01-29 Steckbarer Drosselklappendrehwinkelsensor
DE1999103653 DE19903653C2 (de) 1999-01-29 1999-01-29 Gurtstraffer
DE29909201U DE29909201U1 (de) 1999-01-29 1999-05-27 Drosselklappendrehwinkelsensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE29909201U1 true DE29909201U1 (de) 2000-08-31

Family

ID=27218942

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE29908409U Expired - Lifetime DE29908409U1 (de) 1999-01-29 1999-05-17 Drosselklappendrehwinkelsensor
DE29909201U Expired - Lifetime DE29909201U1 (de) 1999-01-29 1999-05-27 Drosselklappendrehwinkelsensor

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE29908409U Expired - Lifetime DE29908409U1 (de) 1999-01-29 1999-05-17 Drosselklappendrehwinkelsensor

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE29908409U1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10137454A1 (de) * 2001-08-02 2003-02-20 Siemens Ag Drosselklappenstutzen
DE19932726C2 (de) * 1999-07-14 2003-03-27 Helag Electronic Gmbh Vorrichtung zum Abfühlen der Relativposition zweier Teile
US6806701B2 (en) 2000-02-15 2004-10-19 Ab Elektronik Gmbh Rotation angle sensor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19932726C2 (de) * 1999-07-14 2003-03-27 Helag Electronic Gmbh Vorrichtung zum Abfühlen der Relativposition zweier Teile
US6806701B2 (en) 2000-02-15 2004-10-19 Ab Elektronik Gmbh Rotation angle sensor
DE10137454A1 (de) * 2001-08-02 2003-02-20 Siemens Ag Drosselklappenstutzen
US6729299B2 (en) 2001-08-02 2004-05-04 Siemens Aktiengesellschaft Throttle body

Also Published As

Publication number Publication date
DE29908409U1 (de) 2000-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1024267A2 (de) Drosselklappendrehwinkelsensor
DE60015827T2 (de) Drosselklappen-Stellungssensor
EP0469286B1 (de) Antriebsvorrichtung für ein verstellbares Teil eines Fahrzeuges
DE19903490C2 (de) Deckeldrehwinkelsensor
DE10023695B4 (de) Verstellvorrichtung
DE10134937A1 (de) Getriebe-Antriebseinheit mit Drehzahlerfassung
DE3937149A1 (de) Kreuzspulmess- und -anzeigegeraet
DE3836935C2 (de)
EP1477649B1 (de) Stellvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE4133260A1 (de) Antriebseinheit sowie halterung zum gebrauch in der antriebseinheit
DE19712185C1 (de) Antriebsvorrichtung für ein verstellbares Teil eines Fahrzeuges
DE102005040646A1 (de) Elektromotorischer Hilfsantrieb für Fahrzeuge
EP0981684B1 (de) Lastverstelleinrichtung
DE60202500T2 (de) Getriebeschaltvorrichtung mit Hallsensor
EP0725262A2 (de) Anzeigevorrichtung
DE29909201U1 (de) Drosselklappendrehwinkelsensor
DE10116459B4 (de) Drehwinkelsensor
DE4136842A1 (de) Anzeigevorrichtung mit einander kreuzenden spulen
EP0799423B1 (de) Vorrichtung zur bestimmung von drehbewegungen
DE2927958C2 (de)
DE10244102A1 (de) Sensoranordnung zum Erfassen einer umdrehungsbezogenen Grösse eines elektrischen Motors
EP1154239B1 (de) Drehwinkelsensor
DE3407103A1 (de) Positionsgeber
DE3736033A1 (de) Kollektorloser gleichstrommotor mit scheibenfoermigem rotor
DE20200302U1 (de) Drehwinkelsensor

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20001005

R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years

Effective date: 20020725

R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years

Effective date: 20050617

R158 Lapse of ip right after 8 years

Effective date: 20071201