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    • 专利摘要:
    EineDrosselklappensteuervorrichtung enthält einen Motor (4), dr miteiner Drosselklappenwelle (9) gekoppelt ist, so dass die Drosselklappe(2) sich dreht, um einen Luftansaugkanal (1a) zu öffnen undzu schließen,wenn der Motor angetrieben wird. Eine Detektionsvorrichtung (44)dient zur Detektion des Öffnungsgradesder Drosselklappe und enthältein Paar von Magneten (47, 48) und einen Sensor (50). Die Magnetesind an der Drosselklappenwelle übereinen Magnetträger(11) montiert und überder Rotationsachse (L) der Drosselklappenwelle gegenüberliegendangeordnet, um ein gleichförmiges magnetischesFeld zu erzeugen. Der Sensor ist an dem Drosselklappenkörper angebrachtund dient zur Detektion einer Richtung des Magnetfeldes, das vonden Magneten erzeugt wird, so dass der Sensor ein Signal ausgibt,welches den Grad der Öffnungder Drosselklappe repräsentiert.
    公开号:DE102004022601A1
    申请号:DE200410022601
    申请日:2004-05-07
    公开日:2004-12-09
    发明作者:Tutomu Obu Ikeda；Kazumasa Obu Nakashima；Koji Obu Yoshikawa
    申请人:Aisan Industry Co Ltd；
    IPC主号:F02D9-00
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft Drosselklappensteuervorrichtungen zur Steuerungeiner Strömungsgeschwindigkeit(Strömungsrate)von Ansaugluft, die an einen Motor geliefert wird, beispielsweisean einen Verbrennungsmotor eines Automobils, und insbesondere Drosselklappensteuervorrichtungen,die elektrisch oder elektronisch gesteuert werden.
    [0002] Die JP 2001-59702 offenbarteine bekannte Drosselklappensteuervorrichtung, die eine Drosselklappeaufweist, welche innerhalb eines Luftansaugkanals angeordnet ist,der in einem Drosselklappenkörpergebildet ist. Die Drosselklappe wird durch einen Motor gedreht (rotiert),um den Luftansaugkanal zu öffnenund zu schließen,so dass die Strömungsrateder Ansaugluft gesteuert wird. Die Drosselklappensteuervorrichtungweist ferner einen Drosselklappensensor auf (auch bekannt als „Drosselklappenstellungssensor"), der den Grad der Öffnung der Drosselklappedetektiert. Der Drosselklappensensor weist ein Paar von Magnetenund ein Magnetdetektionselement, beispielsweise ein Hall Element,auf. Die Magnete sind an einem Trägerelement angebracht. DasTrägerelementist an einer Drosselklappenwelle montiert, die sich zusammen mitder Drosselklappe dreht. Die Magnete sind angeordnet, um sich bezüglich derRotationsachse des Trägerelementsgegenüberzu legen. Das magnetische Detektionselement ist am Drosselklappenkörper montiert. Dasmagnetische Detektionselement detektiert die Intensität des Magnetfeldes,welches durch die Magnete erzeugt wird, und gibt die detektierteIntensitätin Form von Signalen aus, die den Öffnungsgrad der Drosselklappedarstellen.
    [0003] Dajedoch das magnetische Detektionselement die Intensität des Magnetfeldesdetektiert, das von dem Magnetpaar erzeugt wird, kann das magnetischeDetektionselement falsche Signale ausgeben, wenn die Magnete vonihren Anfangseinstellpositionen relativ zu dem magnetischen Detektionselement versetztsind. Eine derartige Fehljustierung kann beispielsweise aufgrundeiner möglichenVersetzung der Drosselklappenwelle während einer langen Verwendungszeitperiodeoder aufgrund thermischer Expansion des geformten Harzes, in welchesdie Magnete durch einen Einführungsformprozesseingearbeitet sind, verursacht werden. Derartige falsche Signalekönnenauch ausgegeben werden, wenn der Pegel der Intensität des Magnetfeldesaufgrund von temperaturabhängigenEigenschaften der Magnete geändertwurde. Aus diesen Gründen,neben anderen, kann sich die Detektionsgenauigkeit des Öffnungsgradesder Drosselklappe verringern, und infolge dessen kann auch die Genauigkeitder Steuerung der Strömungsrateder Ansaugluft reduziert werden. Dieses Problem wird ernst, wennder Drosselklappenkörperaus einem Kunstharz gebildet ist, welches einen großen thermischenExpansionskoeffizienten aufweist, oder wenn der Drosselklappenkörper aus Metallgebildet ist, welches nicht genau geformt oder bearbeitet werdenkann. Es besteht folglich der Wunsch, die bekannten Drosselklappensteuervorrichtungenzu verbessern und diese Probleme zu reduzieren.
    [0004] Die JP 8-35809 schlägt eineVorrichtung 101a vor zum Detektieren eines Drehwinkels,wie in 6 der Veröffentlichunggezeigt, wobei ein Paar von Statoren 160 und 161,die jeweils einen halbkreisförmigenQuerschnitt aufweisen, in dem Joch 110 angeordnet ist.Ein Spalt 162 ist zwischen den Statoren 160 und 161 gebildet.Der Sensor 170 ist innerhalb des Spalts 162 angeordnet,um die Stärkeeines Magnetfeldes zu detektieren. Mit dieser Anordnung ist dieRichtung des Magnetfeldes primärin eine Richtung ausgerichtet, also eine Richtung, die durch die über demSpalt 162 gezeigten Pfeile angezeigt ist, wie in 6 der Veröffentlichunggezeigt. Das Magnetfeld ist insbesondere dort unidirektional, wodie Magnetfeldlinien den Sensor 170 kreuzen, während einer Änderungdes Drehwinkels des Jochs 110. Der Sensor 170 kannfolglich gut den Drehwinkel der Rotationswelle über den gesamten Drehbereichdetektieren.
    [0005] DieVerwendung der Statoren 160 und 161 kann jedochdie gesamte Anzahl von Teilen erhöhen, die für eine Vorrichtung erforderlichsind, die bei der Detektion von Drehwinkeln verwendet wird, undfolglich die Gesamtherstellungskosten erhöhen. Eine erhöhte Anzahlvon Teilen kann darüberhinaus eine höhereGenauigkeit beim Zusammenbauen erfordern.
    [0006] Entsprechendist es eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Drosselklappensteuervorrichtungzu schaffen, die den Öffnungsgradeiner Drosselklappe genau detektieren kann.
    [0007] Gemäß einemAspekt der Erfindung enthält dieDrosselklappensteuervorrichtung einen Drosselklappenkörper, dereinen Luftansaugkanal definiert. Die Drosselklappensteuervorrichtungweist ebenfalls eine Drosselklappenwelle auf, die um eine Drehachsedrehbar (rotierbar) ist. Eine Drosselklappe ist an der Drosselklappenwellemontiert und innerhalb des Luftansaugkanals angeordnet. Ein Motorist mit der Drosselklappenwelle gekoppelt, so dass die Drosselklappegedreht werden kann, um den Luftansaugkanal inkrementell (schrittweise)zu öffnenund zu schließen,um so die Strömungsrateder Ansaugluft zu steuern. Eine Detektionsvorrichtung dient zum Detektiereneines Öffnungsgradesder Drosselklappe und kann mindestens zwei Magnete und einen Sensoraufweisen. Die Magnete sind übereinen Magnetträgeran der Drosselklappenwelle montiert. Darüber hinaus sind die Magneteangeordnet, um sich über derDrehachse gegenüberzulegen,um so ein Magnetfeld zu erzeugen. Der Sensor ist an dem Drosselklappenkörper montiertund dient zum Detektieren der Richtung des Magnetfeldes, das vonden Magneten erzeugt wird, so dass die Detektionsvorrichtung einSignal ausgibt, welches den Grad der Öffnung der Drosselklappe darstellt.
    [0008] Dader Sensor die Richtung des Magnetfeldes, das durch die Magneteerzeugt wird, detektiert, kann das Ausgangssignal im wesentlichennicht durch eine möglicheVersetzung der Magnete von ihren Einstellungspositionen oder durchdie potentielle Änderungder Stärkedes Magnetfeldes der Magnete beeinflusst werden. Der Öffnungsgradder Drosselklappe kann folglich genau detektiert werden. Beispielsweisekönnendie Magnete von ihren Anfangseinstellungspositionen versetzt sein,wenn die Position der Drosselklappenwelle sich aufgrund von Abnutzungwährendeiner langen Verwendungszeitperiode verschoben hat. Wenn der Magnetträger aus Harzgebildet ist und übereinen Formprozess integriert gebildet wird, bei dem die Magnetein das Harz eingesetzt werden, könnendie Magnete von ihren Anfangseinstellungspositionen aufgrund derthermischen Expansion des Harzes versetzt werden. Die Stärke desMagnetfeldes kann sich darüberhinaus aufgrund von Temperatureigenschaften der Magnete ändern.
    [0009] Gemäß einemanderen Aspekt der Erfindung enthält die Drosselklappensteuervorrichtungferner ein ringförmigesJoch, welches aus einem magnetischen Material gebildet ist und andem Magnetträger montiertist. Das Joch hat im wesentlichen die gleiche Achse wie die Rotationsachseder Drosselklappenwelle. Die Magnete sind an einer inneren peripheren Oberfläche desJochs angebracht. Die Magnete sind magnetisiert, um ein im wesentlichengleichförmiges magnetischesFeld zu erzeugen, das durch im wesentlichen parallele, unidirektionaleMagnetfeldlinien dargestellt ist.
    [0010] DieErzeugung von im wesentlichen parallelen, unidirektionalen Magnetfeldliniendurch die Magnete verbessert die Genauigkeit der Detektion der Richtungdes Magnetfeldes.
    [0011] Gemäß einemanderen Aspekt der Erfindung erstreckt sich jeder der Magnete entlangeines Winkels, der um die Drehachse gemessen wird. Der Winkel wirdderart bestimmt, dass ein Fehler im Sensorausgangssignal aufgrundeiner Versetzung weg von den idealen Einstellungspositionen derMagnete oder der Detektionsvorrichtung derart ist, dass der Fehler kleinerals ein vorbestimmter Wert ist. Der Fehler in dem ausgegebenen Signalkann auftreten aufgrund einer Positionsverschiebung der Magneteund/oder der Detektionsvorrichtung relativ jeweils zueinander, wegvon den idealen Einstellungspositionen.
    [0012] DieseAnordnung kann ferner die Detektionsgenauigkeit verbessern.
    [0013] Gemäß einemanderen Aspekt der Erfindung enthält der Magnetträger einDrosselklappengetriebe, das an der Drosselklappenwelle montiertist. Kein separater Magnetträgerist fürdie Magnete erforderlich.
    [0014] Gemäß einemanderen Aspekt der Erfindung enthält der Sensor einen Halter,der an dem Drosselklappenkörperangebracht ist, und ein Sensorelement, welches innerhalb des Haltersangeordnet ist. Das Sensorelement kann beispielsweise ein magnetoresistivesElement oder Hall Element sein.
    [0015] Gemäß einemanderen Aspekt der Erfindung hat der Halter eine röhrenförmige Konfiguration (auch „bottomedtubular configuration" genannt),die ein offenes Ende aufweist. Das Sensorelement ist innerhalb desHalters durch Einfüllenvon Harz in den Halter fixiert. Das Sensorelement kann folglichzuverlässigin der eingestellten Position gehalten werden.
    [0016] Gemäß einemanderen Aspekt der Erfindung enthält das Sensorelement einenSensorabschnitt und einen Berechnungsabschnitt, die miteinanderintegriert ausgebildet sind. Das Ergebnis ist ein kompakter Aufbaudes Sensorelements.
    [0017] Gemäß einemanderen Aspekt der Erfindung hat das Sensorelement einen im wesentlichenquadratischen Aufbau. Das Sensorelement ist auf der Rotationsachseder Drosselklappenwelle angeordnet.
    [0018] Gemäß einemanderen Aspekt der Erfindung weist der Sensor ferner eine Schaltplatteauf. Die Schaltplatte ist elektrisch mit dem Sensorelement verbunden.Die Schaltplatte ist im wesentlichen nahe dem offenen Ende des Haltersangeordnet.
    [0019] Gemäß einemanderen Aspekt der Erfindung weist der Drosselklappenkörper eineentfernbare Abdeckung auf. Der Sensor ist an der entfernbaren Abdeckungmontiert. Dies erleichtert das Zusammenbauen des Sensors.
    [0020] ZusätzlicheAufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgendedetaillierte Beschreibung in Verbindung mit den Ansprüchen undden beigefügtenZeichnungen besser verstanden. Es zeigen:
    [0021] 1 eine Querschnittsdraufsichtauf eine repräsentativeDrosselklappensteuervorrichtung;
    [0022] 2 eine Querschnittsansichtentlang der Schnittlinie II-II in 1;
    [0023] 3 eine Seitenansicht derDrosselklappensteuervorrichtung mit abgenommener Abdeckung;
    [0024] 4 eine Explosionsansichtder Sensoranordnung;
    [0025] 5 eine schematische Ansicht,die die Magnete einer Detektionsvorrichtung zeigt;
    [0026] 6 eine Querschnittsansichtentlang der Schnittlinie VI-VI in 5;
    [0027] 7 eine Querschnittsansicht,die Magnetfeldlinien zeigt, die erzeugt werden können, wenn der Winkelbereichder Magnete entsprechend bestimmt ist;
    [0028] 8 eine Ansicht ähnlich wie 7, jedoch die Magnetfeldlinien,die erzeugt werden können, wennder Winkelbereich der Magnete zu klein ist;
    [0029] 9 eine Ansicht ähnlich wie 7, jedoch die Magnetfeldlinien,die erzeugt werden können, wennder Winkelbereich der Magnete zu groß ist;
    [0030] 10 einen Graphen, der dieBeziehung zwischen dem Winkelbereich der Magnete und dem möglichenmaximalen Fehler des detektierten Winkels darstellt, wenn die Positiondes Sensors vom Zentrum versetzt ist; und
    [0031] 11 eine Querschnittsansicht ähnlich wie 6, jedoch ein alternativesAusführungsbeispiel derMagnete.
    [0032] Jedesder zusätzlichenMerkmale und der Lehren, die im vorangegangenen und im folgenden offenbartwerden, könnenseparat oder in Verbindung mit anderen Merkmalen und Lehren verwendetwerden, um verbesserte Drosselklappensteuervorrichtungen und Verfahrenzur Verwendung derartiger verbesserter Drosselklappensteuervorrichtungenzu schaffen. RepräsentativeBeispiele der Erfindung, die viele dieser zusätzlichen Merkmale und Lehrensowohl separat als auch in Verbindung miteinander verwenden, werdenim folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnenbeschrieben. Diese detaillierte Beschreibung dient lediglich dazu,einem Fachmann auf diesem Gebiet weitere Einzelheiten zur praktischenUmsetzung der bevorzugten Aspekte der Erfindung zu vermitteln und nichtdazu den Schutzbereich der Erfindung einzuschränken. Lediglich die Ansprüche definierenden Schutzbereich der Erfindung. Folglich sind Kombinationen derMerkmale und der Schritte, die in der folgenden detaillierten Beschreibungoffenbart werden, nicht notwendig, um die Erfindung im breitestenSinne in der Praxis umzusetzen, und lediglich dazu gedacht, repräsentativeBeispiele der Erfindung zu beschreiben. Verschiedene Merkmale derrepräsentativenBeispiele und der abhängigenAnsprüchekönnenin verschiedenster Weise kombiniert werden, um zusätzlicheAusführungsbeispieleder gegenwärtigen Erfindungzu schaffen.
    [0033] EinrepräsentativesAusführungsbeispiel wirdjetzt unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Zuerst wirdder Aufbau einer repräsentativenDrosselklappensteuerung kurz beschrieben. Wie in den 1 und 2 gezeigt, weist die Drosselklappensteuerungeinen Drosselklappenkörper 1 auf,der aus Harz gebildet ist. Der Drosselklappenkörper 1 hat einen Bohrungsbereich 20 undeinen Motorgehäusebereich 24,die integriert miteinander gebildet sind. Wie in 1 gezeigt, ist ein im wesentlichen zylindrischerLuftansaugkanal 1a in dem Bohrungsbereich 20 gebildetund erstreckt sich vertikal in 2 durch denBohrungsbereich 20.
    [0034] EinLuftreiniger (nicht gezeigt) kann mit dem oberen Teil des Bohrungsbereichs 20 verbunden sein.Ein Ansaugrohr 26 ist mit dem unteren Teil des Bohrungsbereichs 20 verbunden.In den Zeichnungen ist nur ein Verbindungsbereich des Ansaugrohrs 26 gezeigt.Eine MetallDrosselklappenwelle 9 ist innerhalb des Bohrungsbereichs 20 angeordnetund erstreckt sich in dem Luftansaugkanal 1a in diametralerRichtung.
    [0035] Wiein 1 gezeigt, stützen einlinker und ein rechter Trägerbereich 21 und 22 dieDrosselklappenwelle 9 überjeweilige linke und rechte Lager 8 und 10 in rotierbarerWeise. Die Trägerbereiche 21 und 22 sindintegriert mit dem Bohrungsbereich 20 des Drosselklappenkörpers 1 ausgebildet.Das linke Lager 8 ist beispielsweise ein Axiallager unddas rechte Lager 10 ist ein Radialkugellager. Die Drosselklappenwelle 9 istin den inneren Ring 10a des rechten Lagers 10 presseingepasst.Der äußere Ring 10b desrechten Lagers 10 ist mit einem Zwischenraum in den Trägerbereich 22 desDrosselklappenkörpers 1, deraus Harz gebildet ist, eingepasst. Diese Spielpassung des äußeren Rings 10b dientzur Verhinderung des Brechens des Trägerbereichs 22. Diedimensionale Toleranz des Durchmessers der inneren peripheren Fläche desTrägerbereichs 22 istrelativ groß, dader Drosselklappenkörper 1 ausHarz gebildet ist. Darüberhinaus ist der lineare thermische Expansionskoeffizient des Trägerbereichs 22 erheblichunterschiedlich zu dem des Lagers 10. Wenn der äußere Ring 10b inden Trägerbereich 22 presseingepasst wird,kann folglich die Presspasskraft den Trägerbereich 22 brechen.In dem Fall, in dem der Drosselklappenkörper aus Metall gebildet ist,beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, kann andererseits die innereperiphere Flächedes Trägerbereichs 22 innerhalbeiner relativ kleinen dimensionalen Toleranz bearbeitet werden.Der Drosselklappenkörper 1 aus Metallkann ebenfalls einen relativ kleinen Unterschied in den linearenthermischen Expansionskoeffizienten zwischen dem Trägerbereich 22 unddem Lager 10 aufweisen. In einem derartigen Fall kann folglichder äußere Ring 10b inden Trägerbereich 22 ohneVerursachung irgendwelcher Brechungsprobleme presseingepasst werden.
    [0036] Wiein 1 gezeigt, ist dieDrosselklappe 2 aus Harz an der Drosselklappenwelle 9 mittelsNieten 3 befestigt, und die Drosselklappe 2 istausgelegt, um den Luftansaugkanal 1a (siehe 2) zu öffnen und zu schließen, wennsie zusammen mit der Drosselklappenwelle 9 gedreht wird.Der Motor 4 treibt die Drosselklappenwelle 9 an,so dass die Drosselklappe 2 sich dreht (rotiert), um denEinlassluftkanal 1a zu öffnenund zu schließen.Die Drosselklappe 2 wird gedreht, um die Strömungsrateder Ansaugluft innerhalb des Luftansaugkanals 1a zu steuern.In dem in 2 gezeigtenZustand ist die Drosselklappe 2 vollständig geschlossen. Die Drosselklappe 2 kanngegen den Uhrzeigersinn, wie in 2 gezeigt,drehen („offen"-Richtung, wie durcheinen Pfeil in 2 gekennzeichnet),um den Luftansaugkanal 1a zu öffnen.
    [0037] Wiein 1 gezeigt, ist einBolzen 7 in den Trägerbereich 21 eingepasst,der ein erstes Ende 9a (linkes Ende in 1) der Drosselklappenwelle 9 bildet.Der Bolzen 7 dient zur Abdichtung des ersten Endes 9a innerhalbdes Bohrungsbereichs 20. Ein zweites Ende 9b (rechtesEnde in 1) der Drosselklappenwelle 9 erstrecktsich durch den Trägerbereich 22.Ein Drosselklappengetriebe 11 ist an dem zweiten Ende 9b angebrachtund dreht sich nicht relativ zu der Drosselklappenwelle 9.Das Drosselklappengetriebe 11 ist aus Harz und als Zahnsegment konfiguriert.Eine Rückholfeder 12 istzwischen dem Drosselklappenkörper 1 unddem Drosselklappengetriebe 11 angeordnet, um normalerweisedie Drosselklappe 2 in die vollständig geschlossene Positionvorzuspannen. Obwohl nicht in den Figuren gezeigt, ist eine Stoppervorrichtungzwischen dem Drosselklappenkörper 1 unddem Drosselklappengetriebe 11 bereitgestellt, um zu verhindern,dass die Drosselklappe 2 weiter über die vollständig geschlosseneStellung hinaus dreht.
    [0038] Wiein 1 gezeigt, ist derMotorgehäusebereich 24 desDrosselklappenkörpers 1 alsein hohles zylindrisches Element ausgebildet, welches eine zentraleAchse parallel zu einer Rotationsachse L der Drosselklappenwelle 9 aufweist.Wie in 2 gezeigt, istein den Motor aufnehmender Raum 24a innerhalb des Motorgehäusebereichs 24 definiertund in 1 auf einer rechtenSeite geöffnet.Der Motor 4 wird in dem motoraufnehmenden Raum 24a untergebracht.Der Motor 4 kann beispielsweise ein DC-Motor sein. In demaufgenommenen Zustand ist der Motor 4 derart positioniert,dass die Längsachse desMotors 4 sich im wesentlichen parallel zu der RotationsachseL der Drosselklappenwelle 9 erstreckt. Die Ausgangswelle 4a (siehe 3) des Motors 4 ist nachrechts in 1 orientiert(also entgegengesetzt zu der Richtung, in der der Motor 4 inden motoraufnehmenden Raum 24a eingeführt wird). Wie in 1, gezeigt ist ein Montageflansch 29 aufdem rechten Ende (einem Ende entgegengesetzt zu der Motoreinführungsrichtung)eines Motorgehäuses 28 gebildet,also einem äußeren Rumpfdes Motors 4. Der Montageflansch 29 ist beispielsweisemittels Schrauben 5 an dem Motorgehäusebereich 24 befestigt.
    [0039] Wiein 3 gezeigt, ist einMotorritzel 32 an der Ausgangswelle 4a des Motors 4 befestigt.Das Motorritzel 32 ist aus Harz gebildet. Wie in 1 gezeigt, ist eine Ausgleichswelle 34 andem Drosselklappenkörper 1 aneiner Position zwischen dem Bohrungsbereich 20 und demMotorgehäusebereich 24 montiert.Die Ausgleichswelle 34 erstreckt sich parallel zur RotationsachseL der Drosselklappenwelle 9. Ein Ausgleichsgetriebe 14,beispielsweise aus Harz, ist drehbar auf der Ausgleichswelle 34 abgestützt. DasAusgleichsgetriebe 14 enthält einen ersten Getriebebereich 14a undeinen zweiten Getriebebereich 14b, die zueinander unterschiedlicheAußendurchmesseraufweisen. Der erste Getriebebereich 14a, der einen relativgroßenAußendurchmesser aufweist,ist mit dem Motorritzel 32 in Eingriff. Der zweite Getriebebereich 14b,der einen kleineren äußeren Durchmesseraufweist, greift in das Drosselklappengetriebe 11 ein (siehe 3). Das Motorritzel 32 unddas Ausgleichsgetriebe 14 bilden einen Getriebemechanismus 35 zurGeschwindigkeitsreduktion.
    [0040] Wiein 1 gezeigt, ist eineAbdeckung 18 an der rechten Seite des Drosselklappenkörpers 1 montiert,um den Untersetzungsgetriebemechanismus 35 und andere vonaußenin Zusammenhang stehende Mechanismen abzudecken. Die Abdeckung 18 kannrelativ zu dem Drosselklappenkörper 1 durcheine entsprechende Montagevorrichtung fixiert sein, beispielsweiseeine Schnappervorrichtung, eine Schraubenvorrichtung und eine Klammervorrichtung,neben anderen. Ein O-Ring 17 ist zwischen dem Drosselklappenkörper 1 undder Abdeckung 18 angeordnet, um dazwischen eine hermetischeAbdichtung zu schaffen. In dieser Weise kann die Abdeckung 18 alsKomponente des Drosselklappenkörpers 1 dienen.Zwei Motoranschlüsse 30 (nurein Anschluss 30 ist in 1 gezeigt)erstrecken sich von dem Montageflansch 29 des Motors 4 undsind elektrisch mit jeweiligen Relaisverbindungen 36, diean der Abdeckung 18 montiert sind, verbunden. Obwohl nichtin den Zeichnungen gezeigt, sind die Verbindungsanschlüsse integriertmit der Abdeckung 18 durch einen Einführungsformprozess der Abdeckung 18 gebildet.Ein Ende jedes Verbindungsanschlusses ist elektrisch mit einem entsprechendenRelaisverbinder 36 verbunden. Das andere Ende jedes Verbindungsanschlusseserstreckt sich in einen Verbinder, der auf der Abdeckung 18 gebildetist.
    [0041] DerMotor 4 kann basierend auf Signalen von einer Steuereinheit,beispielsweise einer ECU (Engine Control Unit) eines Verbrennungsmotorseines Automobils gesteuert werden. Die Steuereinheit kann Signalean den Motor 4 ausgeben, um den Öffnungsgrad der Drosselklappe 2 zusteuern. Die Ausgangssignale könnenbeispielsweise ein Beschleunigungssignal bezüglich des Niederdrückens eines Gaspedals,ein Traktionssteuersignal, ein Konstantgeschwindigkeitsfahrsignalund ein Leerlaufgeschwindigkeitssteuersignal sein. Die Rotations-oder Antriebskraft des Motors 4 kann über den Untersetzungsgetriebemechanismus 35 (alsodas Motorritzel 32 und das Ausgleichsgetriebe 14)an die Drosselklappenwelle 9 und an das Drosselklappengetriebe 11 übertragenwerden.
    [0042] Wiein 1 gezeigt hat dasDrosselklappengetriebe 11 einen im wesentlichen zylindrischen röhrenförmigen Bereich 11a,der sich nach rechts von der rechten Endfläche der Drosselklappenwelle 9 erstreckt.Der röhrenförmige Bereich 11a hatdie gleiche Achse wie die Rotationsachse L der Drosselklappenwelle 9.Ein Joch 45 ist integriert mit der inneren peripheren Fläche desröhrenförmigen Bereichs 11a durcheinen Einführungsformprozessdes röhrenförmigen Bereichs 11a integriertausgebildet. Das Joch 45 ist aus einem magnetischen Materialund hat einen im wesentlichen ringförmigen Aufbau um die RotationsachseL der Drosselklappenwelle 9. Ein Paar von Magneten 47 und 48 (Permanentmagnete)ist an der inneren peripheren Oberfläche des Jochs 45 angebracht.Die Magnete 47 und 48 sind symmetrisch einandergegenüberliegendbezüglichder Rotationsachse L der Drosselklappenwelle positioniert. Die Magnete 47 und 48 werdengleichzeitig mit dem röhrenförmigen Bereich 11a unddem Joch 45 während desEinführungsformprozessesdes röhrenförmigen Bereichs 11a gebildet.Das Joch 45 und die Magnete 47 und 48 sindfolglich in den röhrenförmigen Bereich 11a derarteingebettet, dass nur die inneren peripheren Flächen der Magnete 47 und 48 freigelegtsind, um mit dem Inneren des röhrenförmigen Bereichs 11a inVerbindung zu treten. In dieser Weise dient das Drosselklappengetriebe 11 alsein Trägermittel zurAbstützungdes Jochs 45 und der Magnete 47 und 48.
    [0043] EineSensoranordnung 50 ist innerhalb der Abdeckung 18 angeordnetund gegenüberdem rechten Ende der Drosselklappenwelle 9 positioniert.Wie in 4 gezeigt, weistdie Sensoranordnung 50 einen Halter 52, eine Sensor-IC 54 undeine Schaltplatte 59 auf. Das Joch 45, die Magnete 47 und 48 und dieSensoranordnung 50 bilden eine Detektionsvorrichtung 44 (siehe 1), die als ein Drosselklappensensordienen kann.
    [0044] Wiein 4 gezeigt, hat derHalter 52 einen röhrenförmigen Bodenbereich 52a undist aus Harz gebildet. Die Sensor-IC 54 ist ein Sensorelement, welchesinnerhalb des röhrenförmigen Bereichs 52a desHalters 52 angeordnet ist. Der Halter 52 kannmit der Abdeckung 18 (siehe 1)verbunden sein, indem eine geeignete Verbindungstechnik verwendet wird,beispielsweise ein Crimpen unter Hitze, Schweißen und Kleben. Der röhrenförmige Bereich 52a hateine Zentralachse, die sich entlang der gleichen zentralen Achsedes Jochs 45 und der Rotationsachse L der Drosselklappenwelle 9 erstreckt.Ein Harz, beispielsweise ein UV-beständiges Harz (nicht gezeigt)kann in den röhrenförmigen Bereich 52a,in dem die Sensor-IC 54 angeordnet ist, eingefüllt werden.Die Sensor-IC 54 weist einen Sensorabschnitt 55 undeinen Berechnungsabschnitt 56 auf, die miteinander verbundensind. Der Sensorabschnitt 55 und der Berechnungsabschnitt 56 sinddurch Anschlüsse 57 elektrischeverbunden (vier Anschlüsse 57 sindin dem repräsentativenAusführungsbeispiel gebildet).Der Sensorabschnitt 55 kann ein magnetoresistives Elementdarin aufnehmen.
    [0045] DerSensorabschnitt 55 der Sensor-IC 54 hat einenim wesentlichen quadratischen plattenähnlichen Aufbau. Der Berechnungsabschnitt 56 hateinen im wesentlichen rechteckigen plattenähnlichen Aufbau. Die Anschlüsse 57 sindim wesentlichen rechtwinklig gebogen, so dass die Sensor-IC 54 einenim wesentlichen L-förmigenAufbau aufweist, wie in 4 gezeigt.Der Sensorabschnitt 55 der Sensor-IC 54 dientzur Detektion der Richtung des Magnetfeldes, das zwischen den Magneten 47 und 48 erzeugtwird. Der Sensorabschnitt 55 ist zwischen den Magneten 47 und 48 aufder Rotationsachse L der Drosselklappenwelle 9 derart angeordnet,dass die quadratische Oberflächedes Sensorabschnitts 55 sich rechtwinklig zu der LängsachseL erstreckt. Der röhrenförmige Bereich 52a desHalters ist darüberhinaus koaxial zu dem röhrenförmigen Bereich 11a des Drosselklappengetriebes 11 undan einer Zwischenposition zwischen den Magneten 47 und 48 angeordnet.
    [0046] DieSensor-IC 54 weist eine Vollbrückenschaltung (nicht gezeigt)auf, die ein Paar von magnetoresistiven Elementen (nicht gezeigt)aufweist, die innerhalb des Detektionsabschnittes 55 undvoneinander in Umfangsrichtung unter einem Winkel von 45 Grad angeordnetsind. Der Berechnungsabschnitt 56 kann den Arcustangensder Ausgabe von der Vollbrückenschaltungberechnen, um lineare Ausgangssignal zu erzeugen, die der Richtungdes Magnetfeldes entsprechen. Die linearen Ausgangssignale werdenan die Steuereinheit geliefert. Mit dieser Anord nung kann die Richtungdes Magnetfeldes detektiert werden, ohne von einer Änderungder Stärkedes Magnetfeldes beeinflusst zu werden. Als Ergebnis kann der Gradder Öffnungder Drosselklappe 2 in Form von Signalen detektiert werden,die von der Sensor-IC 54 ausgegeben werden. Die Signalerepräsentierendie Richtung des Magnetfeldes. Die Richtung wird als magnetischephysikalische Größe der Magnete 47 und 48 erhalten.In dieser Weise dient die Sensor-IC 54 als eine Magnetfeldrichtungsdetektionsvorrichtung.
    [0047] Basierendauf Signalen, die den Öffnungsgradder Drosselklappe 2 repräsentieren und von der Sensor-IC 54 ausgegebenwerden, basierend auf Signalen, die eine Fahrgeschwindigkeit desAutomobils repräsentierenund von einem Geschwindigkeitssensor (nicht gezeigt) ausgegebenwerden, basierend auf Signalen, die die Drehzahl des Motors repräsentierenund von einem Kurbelwinkelsensor (nicht gezeigt) ausgegeben werden,basierend auf Signalen, die ein Betätigungsausmaß einesGaspedals repräsentierenund von einem Gaspedalsensor ausgegeben werden, basierend auf Signalenvon einem O2-Sensor (nicht gezeigt) undSignalen von einem Luftstrommessgerät (nicht gezeigt), neben anderen, kanndie Steuereinheit, beispielsweise eine ECU (Engine Control Unit)dazu dienen, verschiedene Parameter einzustellen und zu steuern,beispielsweise eine Kraftstoffeinspritzsteuerung, eine Korrektursteuerungdes Öffnungsgradesder Drosselklappe 2 und verschiedene Geschwindigkeitssteuerungeneiner Automatikübertragung.
    [0048] DieSchaltplatte 59 der Sensoranordnung 50 (siehe 4) kann an dem Halter 52 derartmontiert sein, dass das offene Ende des Halters 52 durchdie Schaltplatte 59 geschlossen wird. Ein Montagemechanismus,der ein elastisches Deformieren verwendet, beispielsweise ein Schnapp-Mechanismus, kann zurMontage der Schaltplatte 59 an dem Halter 52 verwendetwerden. Darüberhinaus werden die Verbindungsanschlüsse 54a der Sensor-IC 54 elektrisch durchLöten mitder Schaltplatte 59 verbunden. Vier Anschlüsse 60 (nurzwei Anschlüsse 60 sindin 1 gezeigt) sind indie Abdeckung 18 integriert durch einen Einführungsformprozessder Abdeckung 18. Die Anschlüsse 60 werden elektrischmit der Schaltplatte 59 verbunden. Die Anschlüsse 60 habenVerbindungsenden, die sich in einen Verbinderabschnitt (nicht gezeigt)erstrecken, die integriert mit der Abdeckung 18 ausgebildetist.
    [0049] Alsnächsteswird die Anordnung der Magnete 47 und 48 im einzelnenbeschrieben. Wie in den 5 und 6 gezeigt, hat jeder derMagnete 47 und 48 eine bogenförmige Konfiguration entlangeiner inneren peripheren Oberflächedes Jochs 45. Die Magnete 47 und 48 sindbezüglichder Rotationsachse L der Drosselklappenwelle 9 symmetrischangeordnet. Die Magnete 47 und 48 sind derartmagnetisiert, dass die Magnetlinien des magnetischen Feldes in 5 und 6 sich im wesentlichen parallel zueinanderin vertikaler Richtung erstrecken. Mit anderen Worten, die Magnete 47 und 48 erzeugenparallele magnetische Linien in dem Innenraum des Jochs 45.
    [0050] DieMagnete 47 und 48 können aus einem ferritischenMagnetmaterial sein. Das ferritische Magnetmaterial ist vorteilhaft,da es einfacher geformt werden kann, um einen bogenförmigen Aufbauaufzuweisen, verglichen mit einem seltenen Erdmagnetmaterial. FerritischeMagnetmaterialien sind im allgemeinen relativ weich, haben jedocheine bessere Zähigkeitals seltenes Erdmagnetmaterial. Darüber hinaus kann ferritischesMagnetmaterial typischerweise billiger eingekauft werden, als seltenesErdmagnetmaterial.
    [0051] Wiein 6 gezeigt, hat jederder Magnete 47 und 48 eine äußere periphere Fläche S1 undeine innere periphere FlächeS2. Beide peripheren Flächenhaben bogenförmigeKonfigurationen um die Rotationsachse L der Drosselklappenwelle 9.Jeder der Magnete 47 und 48 hat darüber hinauseine Dicke d in radialer Richtung um die Rotationsachse L. Die äußere periphereOberflächeS1 hat einen Radius oder eine Krümmung,die im wesentlichen gleich dem Radius der Krümmung der inneren peripheren Oberfläche desJochs 45 ist. Ferner hat jeder der Magnete 47 und 48 gegenüberliegendeUmfangsendflächenS3, die sich entlang der radialen Richtung um die RotationsachseL erstrecken.
    [0052] Darüber hinaus,wie in 6 gezeigt, hatjeder der Magnete 47 und 48 eine Umfangslänge, die durcheinen Winkel θ1um die Rotationsachse L der Drosselklappenwelle 9 definiertist. Mit anderen Worten, die Umfangsränder P der inneren peripheren Fläche S2 sindvoneinander durch einen Winkel θ1 umdie Rotationsachse L beabstandet. Der Winkel θ1 ist ausgewählt, umeinen möglichenFehler der Ausgangssignale auf einen vorbestimmten Wert zu minimieren.Der möglicheFehler von der Sensor-IC 54 kann verursacht werden durcheine Versetzung von einer idealen Position der Magnete 47 und 48 inradialer Richtung, relativ zu der Sensor-IC. Durch Auswählen einesgeeigneten Winkelwerts fürden Winkel θ1,könnenfast alle Magnetlinien (in 7 durch Pfeilegekennzeichnet) sich parallel zueinander in dem magnetischen Felderstrecken, welches von den Magneten 47 und 48 erzeugtwird. Wenn der Winkel θ1jedoch zu klein ist, wie in 8 gezeigt,können sichdie Magnetlinien Y1 auf beiden Seiten des Magnetfeldes nicht parallelzu den zentralen magnetischen Linien erstrecken. Dies resultiertin einer potentiell reduzierten Region von parallelen magnetischenLinien. Wenn der Winkel θ1andererseits zu groß ist,wie in 9 gezeigt, können ebenfallsmagnetische Linien Y2 auf beiden Seiten des Magnetfeldes sich nichtparallel zu den zentralen magnetischen Linien erstrecken. Erneuthat dies einen potentiell reduzierten Bereich von parallelen magnetischenLinien zur Folge.
    [0053] DurchAuswahl eines geeigneten Winkels θ1 derart, dass fast alle Magnetliniendes Magnetfeldes, das von den Magneten 47 und 48 erzeugtwird, sich parallel zueinander erstrecken, wie in 7 gezeigt, sind die Ausgangssignale vonder Sensor-IC 54 konsistent über geringe Abweichungen derPositionsbeziehungen zwischen den Magneten 47 und 48 und derSensor-IC 54. Mit anderen Worten, relativ große Versetzungender Sensor-IC 54 relativ zu den Magneten 47 und 48 sinderlaubt, ohne dass dies einen signifikanten Fehler beim Lesen derSensor-IC 54 zur Folge hat. Wenn der Winkel θ1 andererseitsentsprechend gewähltwird, kann die Region der parallelen magnetischen Linien auf einenrelativ schmalen Bereich begrenzt werden. Wenn die Positionsbeziehung zwischenden Magneten 47 und 48 und der Sensor-IC 54 vonder Idealposition versetzt ist, selbst um ein geringes Ausmaß, kannein Fehler in den Ausgangssignalen der Sensor-IC 54 auftreten.Für einen ungeeignetenWinkel θ1besteht eine kleine erlaubbare Toleranz der Versetzung der Sensor-IC 54 relativzu den Magneten 47 und 48.
    [0054] 10 zeigt einen Graphen,der experimentelle Ergebnisse der Beziehung zwischen einem maximalenpotentiellen Fehler E (°)der Ausgangssignale der Sensor-IC 54 und dem Winkel θ1 (°) der Magneten 47 und 48.Der maximale möglicheFehler E (°) wurdegemessen durch Abweichen der Position der Sensor-IC 54 voneiner idealen Einstellungsposition, wie in 6 gezeigt. Die ideale Einstellungsposition istdort, wo die Sensor-IC 54 auf die Rotationsachse L zentriertist und in der Zwischenposition der Magneten 47 und 48,die um die Rotationsachse L angeordnet sind, liegt. Die Magneten 47 und 48,die in den Experimenten verwendet wurden, waren aus ferritischemmagnetischen Material. Jeder Magnet 47 und 48 hateinen Innenradius r (Radius der inneren peripheren Fläche S2)von 10 mm und eine Dicke d von 3 mm. Bei einem Versuch den maximalenmöglichen SignalfehlerE (°) zubestimmen, wurde die Sensor-IC 54 um 0,75 von der idealenEinstellungsposition bezüglicheiner X-Richtung (nach links und nach rechts, wie in 6 gezeigt), einer Y-Richtung(vertikale Richtung, wie in 6 gezeigt)und einer Z-Richtung (links und rechts, wie in 5 gezeigt) verschoben. Die KennlinieA zeigt die Ergebnisse der Experimente in 10.
    [0055] Gemäß der KennlinieA, wie in 10 gezeigt,wenn der gewünschtemaximale Schwellenwert des möglichenFehlers E auf 2,5 Grad eingestellt ist, liegt ein geeigneter Wertfür denWinkel θ1 innerhalbdes Bereichs von 80 Grad bis 130 Grad. Wenn die obere Grenze desmöglichenFehlers E in dem detektierten Rotationswinkel auf 0,4 Grad eingestellt ist,liegt ein entsprechender Wert fürden Winkel θ1 innerhalbdes Bereichs von 95 Grad bis 102 Grad. Umgekehrt gilt das gleiche,durch Auswähleneines gewünschtenWerts des Winkels θ1kann ein entsprechender maximaler möglicher Fehler E bestimmt werden.Wenn der Winkel θ1beispielsweise innerhalb eines Bereichs von 95 Grad bis 102 Gradeingestellt ist, kann ein oberer Grenzwert des erlaubten Fehlersbei 0,4 Grad liegen.
    [0056] ImBetrieb der repräsentativenDrosselklappensteuervorrichtung, wenn der Motor läuft, kanndie Steuereinheit, also eine ECU, Ausgangssteuersignale an den Motor 4 ausgeben,um den Umdrehungsgrad des Motors 4 zu steuern. Wie bereitsim vorangegangenen beschrieben, kann die Umdrehungskraft des Motors 4 andie Drosselklappe 2 überden Untersetzungsmechanismus 35 übertragen werden. Die Drosselklappe 2 wirdgedreht, um den Luftansaugkanal 1a des Drosselklappenkörpers 1 zu öffnen oderzu schließen.Als Ergebnis wird die Strömungsrateder Ansaugluft durch den Luftansaugkanal 1a gesteuert.Wenn die Drosselklappenwelle 9 sich dreht, dreht darüber hinausdas Drosselklappengetriebe 11 zusammen mit dem Joch 45 undden daran angebrachten Magneten 47 und 48. DieRichtung des Magnetfeldes, das durch die Magnete 47 und 48 über dieSensor-IC 54 erzeugt wird, wird in Bezug auf die Rotationder Magneten 47 und 48 geändert. Folglich können auchdie Ausgangssignale der Sensor-IC 54 geändert werden. Die Steuereinheitkann die Ausgangssignale von der Sensor-IC 54 empfangen.Die Steuereinheit kann dann den Drehwinkel der Drosselklappenwelle 9 basierendauf den Ausgangssignalen bestimmen. Da die Sensor-IC 54 die Änderung derRichtung des Magnetfeldes detektiert, können die Ausgangssignale imwesentlichen nicht von der Versetzung der Magnete 47 und 48 aufgrundeiner Versetzung der Drosselklappenwelle 9 oder des Sensors 55 beeinflusstwerden. Die Ausgangssignale könnendarüberhinaus im wesentlichen nicht von einer Änderung der Stärke desMagnetfeldes aufgrund einer Änderungder Temperatureigenschaften der Magneten 47 und 48 beeinflusstwerden. Die Versetzung der Drosselklappenwelle 9 bedeutetdie Versetzung relativ zu der Sensor-IC 54. Eine derartigeVersetzung kann aus verschiedenen Gründen erzeugt werden, beispielsweiseaufgrund eines Fehlers bei der Montage der Drosselklappenwelle 9,unterschiedlicher thermischer Expansionskoeffizienten zwischen demDrosselklappenkörper 1 undder Abdeckung 18, einer Vibration der Drosselklappenwelle 9 und/oderder Lager 8 und/oder 10 aufgrund von Abnutzung,und der thermischen Expansion von Harz (also des Drosselklappengetriebes),welches spritzgegossen die Magneten 47 und 48 enthält, nebenanderen Gründen.
    [0057] DieSensor-IC 54 kann folglich genau die Richtung des Magnetfeldesdetektieren, wodurch die Genauigkeit der Detektion des Öffnungsgradesder Drosselklappe 2 verbessert wird. Dieses Merkmal ist insbesonderevorteilhaft, wenn der Drosselklappenkörper 1 aus Harz besteht,welches nicht genau geformt werden kann. Diese Merkmal ist ebenfallsvorteilhaft, wenn der Drosselklappenkörper 1 und die Abdeckung 18 ausunterschiedlichen Materialien gebildet sind, beispielsweise wennder Drosselklappenkörper 1 ausMetall und die Abdeckung 18 aus Harz gebildet sind.
    [0058] Darüber hinaussind die Magneten 47 und 48 an der inneren peripherenFlächedes ringförmigen Jochs 45 angebracht.Das Joch 45 ist aus einem magnetischen Material gebildetund an dem Drosselklappengetriebe 11 montiert, um die gleichezentrale Achse als Rotationsachse L der Drosselklappenwelle 9 aufzuweisen.Darüberhinaus sind die Magnete 47 und 48 derart magnetisiert,dass die magnetischen Linien des Magnetfeldes, welches von den Magneten 47 und 48 erzeugtwird, sich im wesentlichen parallel zueinander erstrecken. Die Magnete 47 und 48,und das Joch 45 könneneine magnetische Schaltung bilden, beispielsweise derart, dass fastalle magnetischen Linien, die von den Magneten 47 und 48 erzeugtwerden, sich parallel zueinander erstrecken, wie in 7 gezeigt, wodurch weiter die Detektionsgenauigkeitder Sensor-IC 54 der Richtung des Magnetfeldes verbessertwird.
    [0059] DerWinkel θ1der Magnete 47 und 48 um die Rotationsachse Lherum, ist derart gewählt,um den Fehler in den Ausgangssignalen der Sensor-IC 54 (aufgrundeiner Versetzung der Magnete 47 und 48 von ihrenidealen Einstellungsposition relativ zu der Sensor-IC 54)unterhalb eines vorbestimmten Werts zu halten. Die Detektionsgenauigkeitder Sensor-IC 54 bei der Bestimmung der Richtung des Magnetfeldeskann ebenfalls diesbezüglichverbessert werden.
    [0060] 11 zeigt alternative Konfigurationender Magnete 47 und 48, wobei jede der Endflächen S3in Umfangsrichtung eine erste Endfläche S3a und eine zweite Endfläche S3baufweist. Die erste Endfläche S3aerstreckt sich in einer Richtung senkrecht zu der Magnetisierungsrichtungder Magnete 47 und 48. Die zweite Endfläche S3berstreckt sich parallel zu der Magnetisierungsrichtung. Ein Winkel θ2, der zwischenbeiden Enden (Rändern)Pa der inneren peripheren FlächeS2 um die Rotationsachse L herum definiert ist, ist in gleicherWeise bestimmt, wie der Winkel θ1gemäß dem obenbeschriebenen repräsentativenAusführungsbeispiel.
    [0061] Gemäß eineralternativen Konfiguration der Magnete 47 und 48 schneidensich die innere periphere FlächeS2 und die erste EndflächeS3a an einer Ecke C1 unter einem stumpfen Winkel. Die äußere periphereFlächeS1 und die zweite EndflächeS3b schneiden sich an einer Ecke C2 ebenfalls unter einem stumpfenWinkel. Folglich kann die potentielle Beschädigung der Ecken C1 und C2währendder Bearbeitung oder der Formung der Magnete 47 und 48 minimiertwerden, aufgrund des Fehlens einer relativ dünnen spitzen Ecke. Darüber hinauskönnen dieerste und die zweite EndflächeS3a und S3b einfach geformt werden durch ein einfaches Bearbeiten, beispielsweiseeiner Schneideoperation. Gemäß diesemAusführungsbeispielist es möglich,die potentielle Beschädigungder Ecken C1 und C2 aufgrund einer möglichen Einwirkung, die während desZusammenbauens auftreten kann, zu minimieren, wenn die Magneten 47 und 48 andem Joch 45 montiert werden. Das Zusammenbauen der Magnete 47 und 48 kannsehr vereinfacht werden.
    [0062] DieErfindung ist nicht auf die oben beschriebenen repräsentativenAusführungsbeispielebeschränkt,sondern kann in verschiedenster Weise modifiziert werden. Beispielsweise,obwohl der Drosselklappenkörper 1 ausHarz in dem repräsentativen Ausführungsbeispielsgebildet ist, kann der Drosselklappenkörper 1 aus Metall,beispielsweise einer Aluminiumlegierung gebildet sein. Obwohl dieDrosselklappe 2 vorzugsweise aus Harz gebildet ist, kanndie Drosselklappe 2 auch aus Metall gebildet sein, beispielsweiseaus einer Aluminiumlegierung oder rostfreiem Stahl. Darüber hinauskönnendie Magnete 47 und 48 aus irgendeinem magnetischenMaterial gebildet sein, welches ein anderes ist als ferritischemagnetische Materialien. Obwohl der Detektionsabschnitt 55 undder Berechnungsabschnitt 56 der Sensor-IC 54 integriertmiteinander ausgebildet sind, könnendiese durch Leitungsdrähte,flexible Anschlüsseoder gedruckte Leiterplatten, neben anderen elektrischen Verbindungstechnikenverbunden werden. Darüberhinaus kann die Sensor-IC 54 durch eine andere Detektionsvorrichtungersetzt werden, solange die Detektionsvorrichtung die Richtung des Magnetfeldes,welches zwischen den Magneten 47 und 48 gebildetwird, detektieren kann.
    权利要求:
    Claims (16)
    [1] Drosselklappensteuervorrichtung mit: einemDrosselklappenkörper(1), der einen Luftansaugkanal (1a) definiert; einerDrosselklappenwelle (9), die eine Rotationsachse (L) aufweist; einerDrosselklappe (2), die an der Drosselklappenwelle montiertund innerhalb des Luftansaugkanals angeordnet ist; einem Motor(4), der mit der Drosselklappenwelle gekoppelt ist, wobeider Motor die Drosselklappe antreibt, um den Luftansaugkanal schrittweisezu öffnen undzu schließen,um so die Strömungsrateder Ansaugluft durch den Luftansaugkanal zu steuern; und einerDetektionsvorrichtung (44), die angeordnet und aufgebautist, um eine Rotationsposition der Drosselklappe zu detektieren,wobei die Detektionsvorrichtung aufweist: mindestens zwei Magnete(47, 48), die an der Drosselklappenwelle über einenMagnetträger(11) montiert und einander über der Rotationsachse gegenüberliegendpositioniert sind, so dass ein Magnetfeld erzeugt wird; einenSensor (50), der an dem Drosselklappenkörper montiert und angeordnetund aufgebaut ist, um eine Richtung des Magnetfeldes, welches vonden Magneten erzeugt wird, zu detektieren, so dass der Sensor einSignal ausgibt, welches die Drehposition der Drosselklappe darstellt.
    [2] Drosselklappensteuervorrichtung nach Anspruch 1,ferner mit einem ringförmigenJoch (45) aus einem magnetischen Material und an dem Magnetträger (11)montiert, wobei die zentrale Achse des Jochs im wesentlichenmit der Rotationsachse (L) der Drosselklappenwelle (9)zusammenfällt,und die Magnete (47, 48) an einer inneren peripherenFlächedes Jochs angebracht sind, und wobei die Magnete magnetisiertsind, so dass ein im wesentlichen gleichförmiges magnetisches Feld erzeugtwird, welches durch im wesentlichen parallele, unidirektionale magnetischeFeldlinien repräsentiert ist.
    [3] Drosselklappensteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder2, wobei jeder der Magnete (47, 48) sich entlangeines Winkels (θ1)erstreckt, der um die Rotationsachse (L) gemessen ist, und wobeider Winkel derart bestimmt wird, dass ein Fehler in dem ausgegebenenSignal aufgrund einer Versetzung einer Position mindestens der Magneteund/oder des Sensors (50) relativ zu mindestens dem anderender Magnete und des Sensors weg von den idealen Einstellungspositionennicht größer alsein vorbestimmter Wert ist.
    [4] Drosselklappensteuervorrichtung nach einem der vorangegangenenAnsprüche,wobei der Magnetträgerein Drosselklappengetriebe (11), welches an der Drosselklappenwelle(9) montiert ist, aufweist.
    [5] Drosselklappensteuervorrichtung nach einem der vorangegangenenAnsprüche,wobei der Sensor (50) ferner aufweist: einen Halter(52), der an dem Drosselklappenkörper (1) angebrachtist, und ein Sensorelement (54), welches in dem Halterangeordnet ist.
    [6] Drosselklappensteuervorrichtung nach Anspruch 5,wobei der Halter (52) eine röhrenförmige Konfiguration mit einemoffenen Ende aufweist, und das Sensorelement (54) innerhalbdes Halters durch ein Harz, das in den Halter eingefüllt ist,in der Position fixiert ist.
    [7] Drosselklappensteuervorrichtung nach Anspruch 5 oder6, wobei das Sensorelement (54) ferner aufweist: einenSensorabschnitt (55) und einen Berechnungsabschnitt(56), wobei der Sensorabschnitt und der Berechnungsabschnitt miteinanderintegriert sind.
    [8] Drosselklappensteuervorrichtung nach Anspruch 7,wobei der Sensorabschnitt (54) eine im wesentlichen quadratischeKonfiguration aufweist und positioniert ist, um die Rotationsachse(L) der Drosselklappenwelle (9) zu schneiden.
    [9] Drosselklappensteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis8, bei der der Sensor (50) ferner aufweist: eine Schaltplatte(59), wobei die Schaltplatte elektrisch mit dem Sensorelement(54) verbunden und im wesentlichen nahe dem offenen Endedes Halters (52) angeordnet ist.
    [10] Drosselklappensteuervorrichtung nach einem der vorangegangenenAnsprüche,bei der der Drosselklappenkörper(1) ferner aufweist: eine entfernbare Abdeckung (18), wobeider Sensor (50) durch die entfernbare Abdeckung an denDrosselklappenkörpermontiert wird.
    [11] Drosselklappensteuervorrichtung mit: einemDrosselklappenkörper(1), der einen Luftansaugkanal (1a) definiert; einerDrosselklappenwelle (9), die eine Rotationsachse (L) aufweist; einerDrosselklappe (2), die an der Drosselklappenwelle montiertund innerhalb des Luftansaugkanals angeordnet ist; einem Motor(4), der mit der Drosselklappenwelle gekoppelt ist, wobeider Motor die Drosselklappe antreibt, um den Luftansaugkanal schrittweisezu öffnen undzu schließen,so dass eine Strömungsrateder Ansaugluft durch den Luftansaugkanal gesteuert wird; und einemDrosselklappensensor (44), der angeordnet und aufgebautist, um einen Winkel der Drosselklappe zu detektieren, wobei derDrosselklappensensor aufweist: zwei Magnete (47, 48),die an der Drosselklappenwelle übereinen Magnetträger(11) montiert und angeordnet sind, um über die Rotationsachse sichgegenüberzulegen,um ein Magnetfeld zu erzeugen; ein ringförmiges Joch (45) auseinem magnetischen Material, welches an dem Magnetträger montiertist; einen Sensor (50), der an dem Drosselklappenkörper montiertund angeordnet und aufgebaut ist, um eine Richtung des Magnetfeldes,das von den Magneten erzeugt wird, zu detektieren, so dass der Sensorein Signal ausgibt, welches den Winkel der Drosselklappe repräsentiert,wobei der Sensor aufweist: einen Sensorabschnitt (55),und einen Berechnungsabschnitt (56), und wobeidie zentrale Achse des Jochs im wesentlichen mit der Rotationsachseder Drosselklappenwelle zusammenfällt, die Magnete an einer innerenperipheren Flächedes Jochs angebracht sind, und die Magnete magnetisiert sind,um ein im wesentlichen gleichförmigesmagnetisches Feld zu erzeugen, welches durch im wesentlichen parallele,unidirektionale, magnetische Feldlinien zumindest über demSensorabschnitt dargestellt ist, und wobei jeder der Magnetesich entlang eines Winkels (θ1)erstreckt, welcher um die Rotationsachse gemessen wird, und wobeider Winkel derart bestimmt ist, dass ein Fehler in dem ausgegebenenSignal aufgrund einer Versetzung einer Position mindestens der Magnete und/oderdes Sensors relativ zu mindestens einem anderen der Magnete und/oderdes Sensors weg von den idealen Einstellungspositionen nicht größer als einvorbestimmter Wert ist.
    [12] Drosselklappensteuervorrichtung nach Anspruch 11,bei der der Drosselklappenkörper(1) ferner aufweist: eine Abdeckung (18),und wobei der Sensor (50) ferner aufweist: einenHalter (52), und wobei der Halter einen im wesentlichenzylindrischen Hohlraum aufweist, der an einem Ende geschlossen ist,und wobei mindestens der Sensorabschnitt (55) innerhalbdes Halters angeordnet ist, und wobei der Halter an der Abdeckungangebracht ist.
    [13] Drosselklappensteuervorrichtung nach Anspruch 12,wobei der Sensor (50) ferner aufweist: eine Schaltplatte(59), und wobei die Schaltplatte elektrisch mit demSensorabschnitt (59) verbunden und im wesentlichen nahe demoffenen Ende des Halters (52) angeordnet ist.
    [14] Drosselklappensteuervorrichtung nach Anspruch 12oder 13, bei der der Halter (52) ferner aufweist: einHarzmaterial, wobei das Harzmaterial das Innere des zylindrischenHohlraums fülltund mindestens den Sensorabschnitt (55) in einer stabilenPosition fixiert.
    [15] Drosselklappensteuervorrichtung nach einem der vorangegangenenAnsprüche,wobei der Drosselklappenkörper(1) aus einem Harzmaterial gebildet ist.
    [16] Drosselklappensteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis15, wobei der Drosselklappenkörper(1) aus Metallmaterial gebildet ist.
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