DE19635280A1

DE19635280A1 - Drosselventilöffnungssensor

Info

Publication number: DE19635280A1
Application number: DE19635280A
Authority: DE
Inventors: Takao Ban; Hideki Kawamura
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1996-08-30
Publication date: 1997-03-06
Also published as: US5698778A; KR100229626B1; KR970011348A; JPH0968403A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die japanische Pa tentanmeldung als Prioritätsanmeldung mit der Nummer Hei 7-223 975, auf welche nachfolgend Bezug genommen wird.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich folglich auf einen Drosselventilöffnungssensor eines Kraftfahrzeugs für das Er fassen der Öffnung eines Drosselventils, d. h. eines Luftein laß-Einstellventils für einen fahrzeuginstallierten Motor und insbesondere auf eine Sensorkonstruktion, die für den Gebrauch in einem System geeignet ist, welches eine Hochpräzisionser fassung bezüglich der Überwachung der Drosselventilöffnung er fordert, wie beispielsweise ein System, welches auf elektroni sche Weise den Betrieb des Drosselventils regelt.

Im Stand der Technik existieren zwei typische Arten von Dros selventilöffnungsmechanismen (im nachfolgenden vereinfacht als "Drossel" bezeichnet): eine mechanische Drossel, welche mecha nisch das Drosselventil betätigt, unter Verwendung eines me chanischen Gestänges bzw. einer mechanischen Anlenkung an ein Gaspedal, sowie eine elektronische Drossel, welche in elektro nischer Weise den Betrieb des Ventils in Übereinstimmung mit dem Niederdrücken des Gaspedals und anderen Bedingungen re gelt.

Die Konstruktion einer mechanischen Drossel wird schematisch in der Fig. 6 dargestellt. Die mechanische Drossel hat ein Drosselventil 101, das in einer Einlaßleitung 100 des Motors (nicht gezeigt) angeordnet ist für das Einstellen der Einlaß luftströmung sowie ein Gaspedal 102, welches mechanisch an das Drosselventil 101 angelegt ist.

Die mechanische Drossel stellt eine Öffnung des Drosselventils 101 ein unmittelbar im Ansprechen auf das Niederdrückmaß des Gaspedals 102. Wenn das Niederdrücken des Gaspedals 102 Null ist, d. h. wenn das Gaspedal 102 nicht insgesamt niedergedrückt wird, dann wird das Drosselventil 101 in einer vollständig ge schlossenen Stellung gehalten. Ein typisches System, welches eine mechanische Drossel hat, verwendet eine ISC (Leerlaufgeschwindigkeitsregelung) -Einrichtung, wie sie in der Fig. 6 gezeigt wird, um die Motorgeschwindigkeit während des Leerlaufs zu regeln. Die ISC-Einrichtung hat einen Bypass-Ka nal 104, der an die Einlaßleitung 101 angeschlossen ist und das Drosselventil 101 umgeht, wie in der Fig. 6 gezeigt wird, wobei ein ISC-Ventil 105 für das Öffnen und Schließen des Bypass-Kanals 104 vorgesehen ist. Das Öffnen des ISC-Ventils 105 wird durch eine elektronische Steuereinheit 130 gesteuert, um eine gewünschte Motorgeschwindigkeit während des Leerlaufs zu erzielen, wenn der Drosselventil-Öffnungssensor 110 ein vollständiges Schließen des Drosselventils 101 erfaßt. Mit der ISC-Einrichtung, welche den Einlaßluftstrom steuert, während das Drosselventil 101 vollständig geschlossen ist, kann eine stabile und fein ansprechende Motorgeschwindigkeitssteuerung realisiert werden.

Andererseits hat ein elektronisches Ventil, wie es in der Fig. 7 dargestellt wird, ein Drosselventil 201, das in einer Ein laßleitung 100 für das Einstellen des Einlaßluftstroms in ei nen Motor (nicht gezeigt) angeordnet ist, sowie ein Beschleu nigungs- bzw. Gaspedal 202, das mechanisch unabhängig bzw. losgelöst von dem Drosselventil 201 angeordnet ist. Sensoren 210 und 220 sind für das Erfassen der Öffnung des Drosselven tils 201 und des Niederdrückgrads des Gaspedals 202 vorgese hen. Unter Verwendung dieser Sensoren führt eine elektronische Steuerungseinheit 230 normalerweise eine Rückkopplungssteue rung wie folgt aus.

Zuerst erfaßt die Einheit 130 ein Niederdrücken des Gaspedals 202 basierend auf dem Ausgang bzw. dem Ausgangssignal des Gas pedal-Niederdrücksensors 220. Während das Ausgangssignal des Drosselventilöffnungssensors 210 überwacht wird, treibt an schließend die Einheit 230 das Drosselventil 201 unter Verwen dung eines Motors 240 an, um eine Öffnung des Drosselventils 201 entsprechend dem Niederdrückgrad des Gaspedals 202 zu er reichen. Diese durch die elektronische Steuerungseinheit 230 durchgeführte Steuerung erreicht ein Betriebsverhältnis zwi schen dem Drosselventil 201 und dem Gaspedal 202 wie in dem mechanischen Ventil, obgleich das Drosselventil 201 und das Gaspedal 202 mechanisch losgelöst voneinander angeordnet sind. In einigen Systemen kann das Drosselventil 201 und das Gaspe dal 202 mechanisch aneinander angelegt werden, durch eine ge eignete Einrichtung, welche als eine Ausfallsicherungsfunktion dient, falls eine Abnormalität in dem elektronischen Ventil auftritt.

Darüber hinaus führt die vorstehend beschriebene elektronische Drossel die ISC oder ähnliches durch die elektronische Steue rungseinheit 230 aus, die den Betrieb des Drosselventils 201 regelt bzw. steuert. Insbesondere führt die elektronische Steuereinheit 230 eine Rückkopplungssteuerung wie folgt aus. Zuerst erfaßt die Einheit 230 eine Zielleerlaufmotorgeschwin digkeit und konvertiert diese in Informationen bezüglich der Öffnung des Drosselventils 201. Während das Ausgangssignal des Drosselventilöffnungssensors 210 abgelesen wird, treibt die Einheit 230 als nächstes das Drosselventil 201 unter Verwen dung eines Motors 240 an, um eine Öffnung des Drosselventils 201 entsprechend der Zielventilöffnungsinformationen zu errei chen. Bei der elektronischen Drossel ist für die präzise Steuerung und Überwachung bzw. Erfassung der Öffnung des Dros selventils 201 die Erfassungspräzision des Drosselventil-Öff nungssensors 210 entscheidend.

Die Fig. 8 zeigt im einzelnen die Konstruktion der elektroni schen Drossel, welche den Drosselventil-Öffnungssensor 210 hat. In dem Drosselventil gemäß der Fig. 8 ist ein Drosselkör per 200 an die Einlaßleitung 100 angebracht. Innerhalb des Drosselkörpers oder Drosselgehäuses 200 ist das Drosselventil 201 an dessen Achse durch die Drosselwelle 1 gelagert. Die Drosselwelle 1 ist an eine Drehwelle des Motors 240, der durch die elektronische Steuereinheit 230 gesteuert wird, mittels eines Getriebezuges 241 und einer elektromagnetischen Kupplung 242 angeschlossen. Wenn folglich der Motor 240 angetrieben wird, während die elektrische Kupplung 242 eingerückt ist, wird eine Rotationskraft vom Motor 240 auf die Drosselwelle 1 über den Getriebezug 241 übertragen, um das Drosselventil 201 anzutreiben. Die Drosselwelle 1 hat einen Flansch 2 an dessen einem Ende, an welchem ein Metallrotor 3 mit einem hohlzylin drischen Abschnitt durch Schrauben 4 fixiert ist. Der Rotor 3, ein Hall-Effekt-Element 10 und ein Schaltungsbauteil 20 (umfaßt dessen Substrat) für das Betreiben des Hall-Effekt-Ele ments 10 und für das Verarbeiten der Signale vom Hall-Effekt-Element 10 bildet den Drosselventil-Öffnungssensor 210. Der Rotor hat ein Paar semizylindrischer Permanentmagnete 5 innerhalb dessen hohlzylindrischen Abschnitts. Der Rotor 3 und die Permanentmagneten rotieren zusammen mit der Drosselwelle 1. Das Hall-Effekt-Element 10 ist zusammen mit dem Schaltungs bauteil 20 innerhalb eines Kunstharz-Sensorgehäuses 6 zusammen fixiert, so daß das Hall-Effekt-Element 10 auf, der Drehmitte lachse der Permanentmagneten 5 beim Zusammenbau positioniert wird. Folglich erfaßt der Drossel-Öffnungssensor 210 den Dreh winkel der Drosselwelle 1, d. h. die Öffnung des Drosselventils 201 auf eine kontaktlose Weise auf der Basis der Richtung des Magnetfelds, welches an das Hall-Effekt-Element 10 durch die Permanentmagneten 5 angelegt wird.

Das Erfassungsprinzip des Drosselventil-Öffnungssensors 210 wird nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 9 und 10 beschrie ben.

In dem Drosselventil-Öffnungssensor werden die beiden semizy lindrischen Permanentmagneten 5 senkrecht zu der Drehachse des Rotors 3 magnetisiert und sind dabei drehbar zusammen mit der Drosselwelle 1 wie in schematischer Weise in den Fig. 9A und 9B dargestellt ist. Das Hall-Effekt-Element 10 für das Er fassen der Richtung des Magnetfeldes der Permanentmagneten 5 ist in einem Raum angeordnet, welcher durch die Permanentma gneten 5 umgeben wird und nimmt eine um die Drehachse des Ro tors 3 symmetrische sowie zu einer Ebene der Drehachse paral lele Haltung ein. Wenn die Permanentmagneten 5 zusammen mit der Drosselwelle 1 um das Hall-Effekt-Element 10 umdrehen, wie in den Fig. 9A und 9B dargestellt wird, dann wandert die Richtung des Magnetfeldes relativ zu der magnetisch empfindli chen Oberfläche des Hall-Effekt-Elements 10. Entsprechend die ses Bewegungswinkels g sendet das Hall-Effekt-Element 10 ein elektrisches Signal aus, d. h. eine Hall-Effekt-Spannung VH ge mäß der Gleichung (1):

VH = KH·B·Rd·I·sin θ
= VA·sin θ (1)

wobei KH die Empfindlichkeit des Hall-Effekt-Elements 10 ist, B die magnetische Kraftliniendichte der Magneten 5 ist, Rd der innere Widerstand des Hall-Effekt-Elements 10 ist, I der An triebsstrom auf das Hall-Effekt-Element 10 ist und VA eine Konstante entsprechend dem Wert aus KH·B·Rd·I ist. Wenn der Ro tor von θ = -90° auf θ = +90° dreht, dann verändert sich die Hall-Effekt-Spannung VH kontinuierlich von dem Wert -VA auf den Wert +VA entlang einer Sinuskurve, wie in der Fig. 10 dar gestellt wird. Das Schaltungsbauteil 20 des Drosselventilöff nungssensors 210 gemäß der Fig. 8 liefert den Antriebsstrom I zu dem Hall-Effekt-Element 10 und verarbeitet die Hall-Effekt-Span nung VH, welche vom Hall-Effekt-Element 10 gemäß verste hender Beschreibung ausgegeben wird, um ein elektrisches Si gnal entsprechend der Öffnung des Drosselventils 201 auszuge ben. Das Ausgangssignal von dem Schaltungsbauteil 20 wird zu der elektronischen Steuereinheit 230 eingegeben (siehe Fig. 7) und zwar durch einen Anschluß oder ähnliches (nicht gezeigt).

Das Hall-Effekt-Element 10 und die Magneten 5 haben im wesent lichen negative Temperatureigenschaften bzw. Temperaturkennli nien. Wenn sich aus diesem Grunde die Antriebsbedingungen mit Änderungen bezüglich der Umgebungstemperatur verändern, dann schwankt die Hall-Effekt-Spannung VH ebenfalls in Übereinstim mung mit den Temperaturcharakteristiken des Hall-Effekt-Ele ments 10 und der Magnete 5. Solch ein Fluktuation der Hall-Effekt-Spannung VH reduziert natürlich die Präzision des Si gnals, welches durch das Schaltungsbauteil 20 verarbeitet wird, d. h. das Signal, welches die Öffnung des Drosselventils 201 anzeigt. Um mit diesem Problem fertig zu werden, hat das Schaltungsbauteil 20 normalerweise einen Temperaturcharakteri stik-Kompensationsschaltkreis, der den Antriebsstrom I mit ei ner positiven Temperaturcharakteristik bzw. Kennlinie ver sieht, wodurch die Temperaturcharakteristiken des Hall-Effekt-Ele ments 10 und der Permanentmagneten 5 ausgeglichen bzw. kom pensiert werden. Ein herkömmlicher Schaltkreis, welcher ein Hall-Effekt-Element betreibt und dessen Signale verarbeitet und der einen Temperaturcharakteristik-Kom pensationsschaltkreis gemäß der vorstehenden Beschreibung enthält, wird beispielsweise in der japanischen Patentpublika tionsschrift Nr. Hei 5-157 506 offenbart.

Wenn die Temperaturcharakteristiken des Hall-Effekt-Elements oder der Magnete durch die Treiberreferenzspannung oder den Treiberstrom kompensiert werden, dann wird natürlich die Zu verlässigkeit der Hall-Effekt-Spannung VH hiervon erhöht. Mit der Erhöhung der Zuverlässigkeit der Hall-Effekt-Element-Span nung VH wird es möglich, permanent eine hohe Präzision der Sensorausgangssignale vom Drosselventil-Öffnungssensor auf recht zu erhalten. Da jedoch das Schaltungsbauteil 20 die Tem peraturcharakteristiken des Hall-Effekt-Elements 10 oder der Permanentmagneten 5 auf der Basis der Temperaturbedingungen des Schaltungsbauteils 20 selbst kompensiert, können die kom pensierten Temperaturcharakteristiken von den idealen Charak teristiken bzw. Kennlinien abweichen, falls das Schaltungsbau teil 20 sich unter Temperaturbedingungen befindet, die unter schiedlich zu jenen des Hall-Effekt-Elements 10 oder der Per manentmagneten 5 sind.

Beispielsweise unter solchen Bedingungen, wonach die Motor raumtemperatur sich schnell verändert, beispielsweise in einem Fall, in welchem ein Fahrzeug einen Berg hinauf fährt, zeit weilig gestoppt wird, und anschließend hinab fährt, können Temperaturunterschiede zwischen dem Schaltungsbauteil 20 und dem Hall-Effekt-Element 10 oder den Permanentmagneten 5 auf treten. In Verbindung mit dem Berganstieg-Stopp-Abstieg-Fahr muster wird nachfolgend der Übergang der Temperaturzustän de innerhalb des Drosselventil-Öffnungssensors und deren Wir kungen mit Bezug auf die Fig. 8 und 11A bis 11C beschrie ben.

Wenn ein Fahrzeug nach dem Erklettern eines Berges gestoppt wird, dann verbleibt die Motorraumtemperatur auf einem hohen Niveau, da der Motor nach wie vor heiß ist. Nachdem das Fahr zeug mit der Bergabfahrt beginnt, verringert sich die Motor raumtemperatur rapide, wie in der Fig. 11A dargestellt wird, da eine relative kalte Luft in den Motorraum strömt, wenn das Fahrzeug bergab fährt. Während der Bergabfahrt entsteht eine Wärmeleitung durch den Drosselventilöffnungssensor, d. h. vom Drosselgehäuse 200 in Richtung zur Motorraumatmosphäre, wie durch die Pfeile F1 und F2 in der Fig. 8 dargestellt wird. Insbesondere tritt die Kühlung in der folgenden Sequenz auf: Die Motorraumatmosphäre ⇒ das Sensorgehäuse 6 ⇒ das Schal tungsbauteil 20 ⇒ das Hall-Effekt-Element 10 ⇒ die Permanent magneten 5 ⇒ der Rotor 3 ⇒ die Drosselwelle 1⇒ der Drossel körper 200.

Jedoch stehen die Komponenten des Drosselventilöffnungssensors unter unterschiedlichen Temperaturbedingungen, wie nachfolgend beschrieben wird:

(a) Das Schaltungsbauteil 20 hat eine geringe Wärmekapazi tät. Aus diesem Grunde verringert sich dessen Temperatur rapi de während die Kühlung auf Seiten der Motorraumatmosphäre be wirkt wird.
(b) Die Permanentmagneten 5 sind an den Drosselkörper 200, der eine große Wärmekapazität hat, so daß sich dessen Tempera tur langsam verändert, durch den Rotor 3 und die Drosselwelle 1 angeschlossen, wobei beide aus Metall gefertigt sind und ho he Wärmekonduktivitäten besitzen. Aus diesem Grunde ändert sich die Temperatur der Magneten 5 nur langsam.
(c) Obgleich das Hall-Effekt-Element 10 elektrisch und me chanisch an das Schaltungsbauteil 20 angeschlossen ist, sind die Temperaturbedingungen für das Hall-Effekt-Element 10 zum Schaltungsbauteil 20 unterschiedlich, beispielsweise wird das Hall-Effekt-Element 10 von den Permanentmagneten 5 umgeben, welche eine geringe Temperaturänderung aufweisen. Folglich er fährt das Hall-Effekt-Element 20 eine langsamere Temperaturän derung als das Schaltungsbauteil 20, jedoch eine schnellere Änderung als die Permanentmagneten 5. Demzufolge weisen das Schaltungsbauteil 20, das Hall-Effekt-Element 10 und die Per manentmagneten 5 unter sich Temperaturunterschiede bezüglich des Kühlungsprozesses während einer Bergabfahrt auf, wie in der Fig. 11B dargestellt wird. Da das Schaltungsbauteil 20 die Temperatureigenschaften des Hall-Effekt-Elements 10 und der Permanentmagnete 5 auf der Basis der Temperaturzustände des Schaltungsbauteils 20 selbst kompensiert, weisen dessen Aus gangssignale große Erfassungsfehler auf, wie in der Fig. 11C gezeigt wird. In dem Graphen gemäß der Fig. 11C zeigt die Ni veaulinie ACR das Präzisionserfordernis von elektronischen Drosseln. Obgleich das Schaltungsbauteil das Betreiben des Hall-Effekt-Elemente und das Verarbeiten von dessen Signalen in einem konventionellen Drosselventilöffnungssensor einen Temperaturcharakteristik-Kompensationsschaltkreis für das Kom pensieren der Temperaturcharakteristiken des Hall-Effekt-Ele ments oder der Permanentmagneten hat, so zeigt dieser Schaltkreis Fehler bei der Ausführung einer sauberen Tempera turkompensation und verursacht große Erfassungsfehler unter Bedingungen, in denen die Motorraumtemperatur wie vorstehend beschrieben sich schnell verändert. Der Erfassungsfehler des Drosselventilöffnungssensors ist im wesentlichen entscheidend in einem System, welches eine hohe Erfassungsgenauigkeit beim Überwachen bzw. Erfassen der Drosselventilöffnung erfordert, wie beispielsweise eine elektronische Drossel, welche eine ISC-Steuerung oder ähnliches durch Steuern des Betriebs des Drosselventils ausführt.

Angesichts der vorstehend beschriebenen Probleme des Stands der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drosselventilöffnungssensor zu schaffen, der in der Lage ist, die Drosselventilöffnung mit einer hohen Präzision unab hängig von einer Umgebungstemperaturänderung zu erfassen, selbst dann, wenn sich die Umgebungstemperatur schnell und er heblich ändert.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung gelöst durch Bereitstellung eines Drosselventilöffnungssensors, der in einer Drosselwelle ange ordnet ist, die einen Rotor hat, der ein Verbindungsteil auf weist, bestehend aus einem Material mit kleiner Wärmekapazi tät, wie beispielsweise Kunstharz, das an die Drosselwelle an geschlossen ist und ein Meßelement hat, das innerhalb einer Seite des Rotors gegenüberliegend zur Drosselwelle angeordnet ist. Da das Verbindungsteil eine niedere Wärmekapazität be sitzt, verringert es die Weiterleitung von Wärme zwischen der Drosselwelle und dem Meßelement. Vorzugsweise hat das Verbin dungsteil darin Schlitze, um dessen Querschnittsbereich zu verringern, wodurch des weiteren eine Wärmeübertragung verrin gert wird.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird ferner gemäß einem zwei ten Aspekt der vorliegenden Erfindung gelöst durch Schaffung eines in einer Drosselwelle angeordneten Drosselventilöff nungssensors, der einen ersten Teil des Sensors hat, der in einem an die Drosselwelle angeschlossenen Rotor angeordnet ist und einen zweiten Teil des Sensors hat, der in einer Kammer innerhalb eines Sensorgehäuses angeordnet ist, wo die Sensor gehäusekammer zumindest teilweise mit einer Wärmezurückhal tesubstanz gefüllt ist. Auf diese Weise wird Wärme, welche auf das Sensorgehäuse übertragen wird, in der Wärmezurückhaltesub stanz zurückgehalten, wodurch Temperaturänderungen in dem Ge häuse verlangsamt werden, selbst für den Fall einer rapiden externen Temperaturänderung. Vorzugsweise ist das Material ei ne Gelschicht oder ein Gießmaterial von zumindest 1 mm Dicke. Jedes der vorstehend genannten Merkmale, nämlich die Verwen dung des Verbindungsteils und die Verwendung der Wärmerückhal tesubstanz kann als ein Mittel für das Kompensieren von Wärme übergängen in Erwägung gezogen werden, denen der Drosselventi löffnungssensor unterzogen wird, wobei die zeitabhängigen Tem peraturcharakteristiken bzw. Kennlinien des Sensorgehäuses un gefähr die gleichen sind wie jene des Rotors.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung durch Bereitstellung eines Drosselventilöffnungssensors gelöst, der ein Hall-Effekt-Ele ment hat, zugehörige Magnete und Dioden sowie Transistoren als Spannungsabfallelemente in dem Rückkopplungsstrom-Steu erungsschaltkreis und Ausgabespannungs-Steu erungsschaltkreis des Sensors. Dioden und Transistoren ha ben normalerweise negative Temperaturcharakteristiken wie bei dem Hall-Effekt-Element und den Magneten.

Der rückgekoppelte Verstärker, der an dessen rückgekoppelter Leitung bzw. Rückkopplungsleitung an den Ausgangsspannungs-Steu erschaltkreis angeschlossen ist, gibt ein Signal aus, das durch Stabilisieren der Referenzspannung auf ein vorbestimmtes Niveau durch die Spannungssteuerung erzeugt wird, welche durch den Ausgangsspannungs-Steuerungsschaltkreis durchgeführt wird. Das derart erzeugte Signal hat normalerweise eine negative Temperaturcharakteristik bzw. eine negative Temperaturkennli nie. Durch weiteres Verbinden des Rückkopplungsstrom-Steu erschaltkreises an die Rückkopplungsleitung des rückgekop pelten Verstärkers kann jedoch die Temperaturkennlinie des Ausgangssignals, das dessen Polarität einschließt, verändert werden in Abhängigkeit von den Strom- und Spannungssteuerbe trägen, welche durch den Rückkopplungsstrom-Steuerschaltkreis und den Ausgangsspannungs-Steuerschaltkreis erzielt werden. Falls das Ausgangssignal des rückgekoppelten Verstärkers mit positiven Temperaturkennlinien versehen ist in Abhängigkeit von den Strom- und Spannungssteuerbeträgen, welche durch den Rückkopplungsstrom-Steuerschaltkreis und den Ausgangsspan nungs-Steuerschaltkreis erzielt werden, dann wird das konstan te stromgesteuerte Treibersignal automatisch positive Tempera turkennlinien erhalten, wodurch die Temperaturkennlinien des Hall-Effekt-Elements und der Magnete in geeigneter Weise kom pensiert werden.

Darüber hinaus kann die Temperaturkompensation auf einen ge wünschten Umfang eingestellt werden in Übereinstimmung mit den Strom- und Spannungssteuerungswerten, welche durch den Rück kopplungsstrom-Steuerungsschaltkreis und den Ausgangsspan nungs-Steuerschaltkreis erzielt werden. Wenn daher die Tempe raturkennlinien des Hall-Effekt-Elements und der Magnete vari ieren, so können solche Variationen in einfacher Weise be herrscht oder gesteuert werden.

Die Dioden und Transistoren, welche in den Rückkopplungsstrom-Steu erschaltkreisen und dem Ausgangsspannungs-Steuerschalt kreis sowie in dem rückgekoppelten Verstärker enthalten sind, können in einfacher Weise in einen einzelnen Halbleiterchip wie beispielsweise ein Monolithic-IC integriert werden.

Folglich erleichtert dieser Aufbau in geeigneter Weise dessen Miniaturisierung einschließlich der Verringerung der Anzahl an Komponententeilen, während eine Hochtemperaturkompensations ausführung als ein Hall-Effekt-Element-Treiberschaltkreis er zielt wird.

Insbesondere ist der Spannungsabfall über die erste Diode in dem Rückkopplungsstrom-Steuerschaltkreis und der Spannungsab fall über die zweite Diode in dem Ausgangsspannungs-Steuer schaltkreis bezüglich der Polarität entgegengesetzt. Der Rückkopplungsstrom des rückgekoppelten Verstärkers wird auf der Basis von Spannungsabfällen über die Dioden gesteuert, welche negative Temperaturkennlinien aufweisen. Daher wird auf der Basis der obigen Größenbeziehung zwischen den ersten und zweiten Widerständen die Polarität der Temperaturkennlinien des Ausgangs des rückgekoppelten Verstärkers umgekehrt.

Änderungen bezüglich der Temperaturkennlinien des Hall-Effekt-Ele ments und der Magnete können eliminiert oder verringert werden in Übereinstimmung zu dem Verhältnis zwischen den er sten und zweiten Widerständen solange sich das Größenverhält nis zwischen den ersten und zweiten Widerständen hält. Darüber hinaus wird es möglich, die Wirkung des Offset-Stroms von nor malerweise einigen zehn bis einigen hundert Nanoampere zu igno rieren, welche durch den -rückgekoppelten Verstärker fließt, wobei es einfach wird, die Ausgangskapazität des rückgekoppel ten Verstärkers auf ein praktikables Niveau geeignet für ICs einzustellen.

In anderen Worten ausgedrückt ist ein Strom von zehn Mikroam pere geeignet, die Auflösung der Temperaturkompensationspräzi sion zu verhindern, welche durch Veränderungen des Offset-Stroms des rückgekoppelten Verstärkers verursacht werden könn ten. Mit einem Strom von einem Milliampere ist kein großkapazi tatives Element in den Ausgängen der ersten oder zweiten Diode oder dem Ausgang des rückgekoppelten Verstärkers notwendig, d. h., daß es nicht notwendig ist, die Größe des IC-Chips zu erhöhen. Andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden er sichtlich anhand der nachfolgenden Beschreibung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungs beispiele unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Die vorstehend genannten Aufgaben und Merkma le sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ebenfalls ersichtlich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzug ten Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die begleitenden Zeich nungen.

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht eines bevorzugten Aus führungsbeispiels eines Drosselventil-Öffnungssensors gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm eines Hall-Effekt Element-Treiberschaltkreises, der in dem Sensor in der Fig. 2 verwendet wird,

Fig. 3 ist ein Graph, der die Temperaturkennlinien zeigt, welche durch den Hall-Effekt-Element-Treiberschaltkreis kom pensiert sind,

Fig. 4A bis 4C sind Graphen, welche die kompensierten Temperaturzustände von unterschiedlichen Komponenten und Fak toren des Sensors darstellen,

Fig. 5 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen der Sili kongeldicke auf dem Schaltungsbauteil und dem Erfassungsfehler darstellt,

Fig. 6 ist eine typische Konstruktion für eine mechanische Drossel gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 7 ist eine typische Konstruktion für eine elektroni sche Drossel gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 8 ist eine teilweise quergeschnittene Frontansicht einer elektronischen Drossel gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 9A und 9B zeigen schematisch das Prinzip der Dros selventil-Öffnungserfassung durch ein Hall-Effekt-Element ge mäß dem Stand der Technik,

Fig. 10 ist ein Graph, der die Ausgangskennlinie des Hall-Ef fekt-Elements in Übereinstimmung mit dem Erfassungsprinzip gemäß dem Stand der Technik darstellt und

Fig. 11A bis 11C sind Graphen, welche den Temperatu rübergang verschiedener Komponenten und Faktoren eines her kömmlichen Drosselventil-Öffnungssensors gemäß dem Stand der Technik darstellen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für einen Drosselventil-Öff nungssensor gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet ein Hall-Effekt-Element als ein Öffnungserfassungselement, um die Öffnung eines Drosselventils in kontaktloser Weise auf der Ba sis des Prinzips zu erfassen, wie es in den Fig. 9A, 9B und 10 dargestellt wird.

Die Konstruktion des Ausführungsbeispieles wird zuerst mit Be zug auf die Fig. 1 beschrieben. Mit Bezug auf die Fig. 1 ist eine Drosselwelle 1 einer elektronischen Drossel, wie sie in der Fig. 8 dargestellt wird, eine Metallwelle, die ein Dros selventil (nicht gezeigt in den Figuren) auf deren Achse la gert bzw. trägt. Bei einer typischen Konstruktion ist die Drosselwelle 1 thermisch mit einem Drosselkörper (nicht ge zeigt) verbunden, der eine hohe Wärmekapazität aufweist. Die Drosselwelle 1 hat einen Flansch 2 an deren einem Ende, an welchem ein Rotor 3, welcher einen Rotationseingabeabschnitt des Sensors bildet, mittels Schrauben 4 befestigt ist. Der Ro tor 3 besteht aus einem Kunstharz oder ähnlichem, das eine ge ringe Wärmekapazität aufweist und hat zahlreiche Kerben 3c, die auf dessen Oberflächen ausgeformt sind, ein hohlzylindri sches Anschlußteil 3a, welches an den Flansch 2 angeschlossen ist und ein Jochteil 3b, das integral mit dem Oberteil des Verbindungsteils 3a verbunden ist und aus einem magnetischen Material, beispielsweise Eisen besteht. Das Verbindungsteil 3a hat einen geflanschten Boden, der an dem Flansch 2 angeschlos sen ist. An die innere periphere Fläche des Jochteils 3b sind ein Paar von Permanentmagneten 5 befestigt, welche eine hohlzylindrische Form gemäß der Fig. 9 ausbilden und senkrecht zur Drehachse des Rotors 3 magnetisiert sind. Mit dieser Kon struktion des Rotors 3 wird eine Wärmeübertragung hierauf von der Drosselwelle 1, die an den Drosselkörper thermisch ange schlossen ist, in geeigneter Weise reduziert oder blockiert durch das Verbindungsteil 3a und die Kerben 3c, da das Verbin dungsteil 3a aus einem Material mit niedriger Wärmekapazität gefertigt ist, wie beispielsweise ein Kunstharz und die Spal ten 3c den sektionalen Bereich des Wärmeübertragungsabschnitts durch den Verbindungsteil 3a reduzieren. Die zwei Permanentma gnete 5, welche an das Jochteil 3b befestigt sind, drehen zu sammen mit dem Rotor 3, wenn die Drosselwelle 1 gedreht wird, um das Drosselventil zu betätigen, wie vorstehend beschrieben worden ist. Wenn die Permanentmagneten 5 umdrehen, dann wird die Richtung des Magnetfelds von diesen durch ein Hall-Effekt-Ele ment 10 erfaßt, welches einen Rotationserfassungsbereich des Sensors ausbildet. Das Hall-Effekt-Element 10 ist integral an dem Sensorgehäuse 6 befestigt, das aus einem Kunstharz oder ähnlichem gefertigt ist und ist an den Drosselkörper durch Schrauben oder ähnliches angeschlossen, wie in der Fig. 1 dar gestellt wird, so daß das Hall-Effekt-Element 10 auf der Dreh mittelachse der Permanentmagneten 5 positioniert wird. Folg lich wird das Hall-Effekt-Element 10 einem Parallelmagnetfeld ausgesetzt, das durch die Permanentmagnete 5 ausgebildet wird, wie in der Fig. 9B gezeigt ist. Das Sensorgehäuse 6 hat eine Schaltungskammer 7, welche in einem atmosphärenseitigen Ab schnitt von diesem ausgebildet ist, beispielsweise in einem Abschnitt nahe dem Motorraum. Ein Schaltungselement 20 für das Betreiben des Hall-Effekt-Elements 10 und das Verarbeiten des Ausgangs von dem Hall-Effekt-Element 10 ist an dem Boden 7a der Schaltkammer 7 durch Kleben oder ähnliches fixiert.

Das Schaltungsbauteil 20 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ver wendet ein Substrat, wie beispielsweise ein Aluminiumsubstrat, das schwer zu verarbeiten ist und die direkte Montage des Hall-Effekts 10 darauf erschwert. Folglich sind das Schal tungsbauteil 20 und das Hall-Effekt-Element 10 durch das Sen sorgehäuse 6 voneinander getrennt, jedoch elektrisch miteinan der verbunden durch ein Hall-Effekt-Element-Verbindungskabel 11, wie in der Fig. 1 dargestellt ist. Das heißt, daß das Schaltungsbauteil 20 und das Hall-Effekt-Element 10 unter deutliche unterschiedlicheren thermischen Bedingungen in die sem Ausführungsbeispiel plaziert sind als in einem herkömmli chen Drosselventil-Öffnungssensor 210, wie er in Fig. 8 ge zeigt wird. Darüber hinaus ist gemäß diesem Ausführungsbei spiel die Schaltungskammer 7 des Sensorgehäuses 6, in welchem das Schaltungsbauteil 20 untergebracht ist, mit einem Silikon gel 30 gefüllt und mit einem Deckel 8 abgedeckt. Diese Kon struktion des Sensorgehäuses 6 erhöht die Wärmekapazität des Schaltungsbauteils 20 mit geringer Wärmekapazität, so daß das Schaltungsbauteil 20 einer geringen Temperaturänderung ausge setzt wird, selbst dann, wenn die Atmosphärentemperatur an dem Ende des Deckels 8 sich rapide verändert. Die Konstruktion vergleichmäßigt folglich im wesentlichen die zeitabhängige Temperaturübertragungskennlinien des Schaltungsbauteils 20 und des Hall-Effekt-Elements 10. Das Sensorgehäuse 6 hat einen An schluß 9 für das Ausgeben eines Signals, welches durch das Schaltungsbauteil 20 bearbeitet ist, d. h., ein Signal, das die Drosselventilöffnung einer elektronischen Steuereinheit (siehe Fig. 7) anzeigt. Der Anschluß 9 hat einen Anschlußeingang 28, der an einen Ausgang des Schaltungsbauteils 20 durch ein Kabel 27 angeschlossen ist.

Die Fig. 2 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines Hall-Effekt Element-Treiberschaltkreises und eines Hall-Effekt-Signalver arbeitungsschaltkreises, der in dem Schaltungsbauteil 20 für das Betreiben des Hall-Effekt-Elements 10 und für das Verar beiten der Ausgangssignale hiervon vorgesehen ist.

Die Konstruktionen des Hall-Effekt-Elements-Treiberschalt kreises und des Hall-Effekt-Signalverarbeitungsschaltkreises wird nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 2 beschrieben.

Die Treiberschaltung hat einen Spannungsteiler 21 bestehend aus einem Widerstand R1 und einem Widerstand R2, die in Serie zueinander geschaltet sind, um die Quellenspannung Vcc, welche zwischen den Anschlüssen T1 und T2 angelegt wird, wie gefor dert zu teilen, um eine Referenzspannung V1 zu erzeugen. Die Referenzspannung V1 wird an den nicht invertierenden Eingangs-
anschluß des Operationsverstärkers A1 angelegt. Der Operati onsverstärker A1, der mit der Referenzspannung V1 beaufschlagt ist, bildet einen rückgekoppelten Verstärker 22, der eine Re ferenzspannung V2 ausgibt, die dazu verwendet wird, ein Trei bersignal an das Hall-Effekt-Element 10 zu erzeugen. Ein Rück kopplungsstrom-Steuerschaltkreis 23 bestehend aus einem Wider stand R3 und einer Diode D1, die in Serie zueinander geschal tet sind, ist an eine Rückkopplungsleitung angeschlossen, wel che den invertierenden Anschluß des Operationsverstärkers A1 an einem Ausgangsanschluß des rückgekoppelten Verstärkers 22 anschließt, wie in der Fig. 2 dargestellt wird. Die Rückkopp lungsleitung hat einen Ausgangsspannungs-Steuerschaltkreis 24 bestehend aus einer Diode C2 und einem Widerstand R4, die in Serie geschaltet sind. Der Strom I2 durch die Rückkopplungs leitung des rückgekoppelten Verstärkers 22 wird durch den Rückkopplungsstrom-Steuerschaltkreis 23 geregelt, wie nachfol gend noch beschrieben wird.

Ein Ausgangssignal von dem rückgekoppelten Verstärker 22, d. h., die Referenzspannung V2, wird an den nicht invertieren den Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers A2 angelegt. Der Operationsverstärker A2 und ein Widerstand R5, die in Se rie mit dem Hall-Effekt-Element 10 geschaltet sind, bilden ei nen Konstantstrom-Steuerschaltkreis 25, für eine Konstant strom-Steuerung des an das Hall-Effekt-Element 10 angelegten Treibersignals. Der Konstantstrom-Steuerschaltkreis 25 steuert bzw. regelt die Spannung, welche an das Halleffektelement 10 angelegt wird, durch Vergleichen des Spannungsabfalls über den Widerstand R5 mit der Referenzspannung (V2) so daß der Span nungsabfall über den Widerstand R5 konstant wird. Folglich wird der Treiberstrom I an das Halleffektelement 10 konstant, wie in der Gleichung (2) gezeigt wird:

Eine Signalverarbeitungsschaltung 26 für das Verarbeiten einer Hall-Effekt-Spannung VH, die von dem Halleffektelement 10 aus gegeben wird, wie sie durch die vorhergehende Gleichung (1) ausgedrückt wird, ist wie folgt aufgebaut.

Die Signalverarbeitungsschaltung 26 hat einen Pufferschalt kreis 261 bestehend aus Operationsverstärkern A3 und A4, deren nicht invertierende Eingangsanschlüsse die Hall-Effekt-Span nung VH empfangen sowie Widerstände R6 bis R8. Der Puffer schaltkreis 261 empfängt die Halleffektspannung VH mit einer hohen Eingangsimpedanz und stabilisiert die Eingangsspannung. Die Ausgangssignale vom Pufferschaltkreis 261 werden einem Differenzialverstärker 263, bestehend aus Widerständen R11 und R12, einem Operationsverstärker A6 und dessen Rückkopplung so wie Eingangswiderstände R12 und R14 eingegeben. Der Differen zialverstärker 263 erzeugt ein Ausgangssignal proportional zu der Differenz zwischen den Eingangssignalen. Das Ausgangs signal vom Differenzialverstärker 263 wird von einem Anschluß T3 als ein Sensorausgangssignal Vo ausgegeben.

Die Signalverarbeitungsschaltung 26 hat desweiteren einen Re ferenzspannungs-Erzeugungsschaltkreis 262 für das Erzeugen ei ner Referenzspannung für den Differenzialverstärker 263. Der Referenzspannungs-Erzeugungsschaltkreis 262 besteht aus einem Spannungsteil mit Widerständen R9 und R10 sowie einem Operati onsverstärker A5, dessen nicht invertierender Eingangsanschluß eine geteilte Spannung von dem Spannungsteiler empfängt. Der Differenzialverstärker 263 verstärkt die Differenz zwischen den Ausgangssignalen (die Hall-Effekt-Spannung VH) von dem Pufferschaltkreis 261 in Übereinstimmung mit der Referenzspan nung, welche durch die Referenzspannung-Erzeugungsschaltung 262 erzeugt wird. Kondensatoren C1 und C2 beseitigen Geräusche (Brummen, Rauschen), Wanderwellen und ähnliches, welche in den Anschlüssen T1 und T3 erzeugt werden.

Der Betrieb sowie die Temperaturcharakteristik-Kompensations funktion des Hall-Effekt-Elements-Treiberschaltkreises wird nachfolgend beschrieben.

In der nunmehr folgenden Beschreibung repräsentieren die Zei chen VF1 und VF2 die vorwärtsgerichteten Spannungen (Inter anschlußspannungen) der Dioden D1 und D2, welche in dem Rück kopplungsstrom-Steuerschaltkreis 23 und dem Ausgangsspannung-Steu erschaltkreis 24 jeweils enthalten sind. Die Ströme I1 und I2 durch den Rückkopplungsstrom-Steuerschaltkreis 23 und den Ausgangsspannungs-Steuerschaltkreis 24 werden in den Gleichun gen (3) und (4) wie folgt ausgedrückt:

Wobei IA ein Offset-Strom des rückgekoppelten Verstärkers 22 (der Operationsverstärker A1) ist, welcher für gewöhnlich in nerhalb eines Bereichs von einigen zehn Nanoamp. bis mehrere hundert Nanoamp. liegt. Wenn der Strom I1 auf zehn Nanoamp. oder mehr eingestellt wird, dann erhält der Strom I2 im we sentlichen den Wert, gemäß der Gleichung (4)′:

I2 = I1 (4)′

Wenn dies erreicht ist, dann werden Veränderungen des Offset-Stroms IA oder ähnliches die Temperaturcharakteristik-Kom pensationsgenauigkeit gemäß nachstehender Beschreibung nicht verschlechtern.

Falls der Strom I1 größer wird als ein vorbestimmtes Niveau, dann müssen die Element, wie beispielsweise die Dioden D1 und D2 welche an den Ausgang des Operationsverstärkers A1 ange schlossen sind, durch Elemente mit größerer Kapazität ersetzt werden, was in einem unerwünschten baugroßen Monolithik IC-Chip resultieren würde, in welchem die Hall-Effekt-Element-Trei berschaltung und die Signalverarbeitungsschaltung 26 ein gefügt sind, oder welches es unmöglich machen würde, die Schaltkreise in einem einzelnen Chip zu integrieren. Aus die sem Grunde ist der Strom IA optimal innerhalb eines Bereich von 10 mA-1 mA, wobei der Widerstand R3 einen Widerstands wert haben muß, der einen solch optimalen Wert für den Strom IA bereitstellt.

In dem Hall-Effekt-Element-Treiberschaltkreis mit vorstehend beschriebenem Aufbau, wird die Referenzspannung ausgegeben vom rückgekoppelten Verstärker 22 ausgedrückt, wie in der Glei chung (5) gezeigt wird:

Die Bezugsspannung V1, ausgegeben vom Spannungsteiler 21 wird durch die folgende Gleichung (6) ausgedrückt:

Die Vorwärtsspannungen VF1 und VF2 durch die Dioden D1 und D2 besitzen negative Temperaturkennlinien ausgedrückt in den Gleichungen (7) und (8):

VF1 = VF1(25)[1 - K1(T-25)] (7)

VF2 = VF2(25)[1 - K2(T-25)] (8)

Wobei VF1(25) und VF2(25) Vorwärtsspannungen bei 25°C sind, K1 und K2 Temperaturkoeffizienten sind und T die Temperatur darstellt.

Durch Einsetzen der Gleichungen (6)-(8) in die Gleichung (5) und nachfolgender Vereinfachung, kann die folgende Gleichung (9) erhalten werden:

Wenn die Dioden D1 und D2 nahe zueinander in dem Schaltkreis (IC) angeordnet sind, dann werden die Vorwärtsspannungen VF1(25) und VF2(25) sowie die Temperaturkoeffizienten K2 und K2 im wesentlichen gleich und können durch VF(25) und K je weils ausgedrückt werden. Hierdurch kann die Gleichung (9) wie folgt geschrieben werden:

Wie vorstehend bereits beschrieben wurde, wird die Referenz spannung V2 dem Konstantstrom-Steuerschaltkreis 25 eingegeben, welcher ein Treiberstrom I (=V2/R5) wie in der Gleichung (2) an das Halleffektelement 10 anlegt. Das Halleffektelement 10 und die Permanentmagneten 5 besitzen negative Temperaturkenn linien, wie bereits vorstehend erwähnt wurde. Insbesondere verringern sich die Empfindlichkeit KH und der innere Wider stand Rd des Hall-Effekt-Elements 10 sowie die magnetische Flußdichte B in der vorhergehenden Gleichung (1), wenn die Temperatur ansteigt. Darüber hinaus ist die Halleffektspannung VH, die von dem Halleffektelement 10 ausgegeben wird, propor tional zum Treiberstrom I, wenn sie durch die Gleichung (1) ausgedrückt wird.

Aus diesem Grunde können die negativen Temperaturcharakteri stiken bzw. -kennlinien des Hall-Effekt-Elements 10 und des Permanentmagneten 5 kompensiert werden indem eine positive Temperaturcharakteristik dem Treiberstrom T oder der Referenz spannung V2 gegeben wird.

Unter Ausnutzung des Vorteils bezüglich der Tatsache, daß ob gleich die Dioden D1 und D2 des Rückkopplungsstroms- Steuerschaltkreises 23 und des Ausgangsspannungs-Steu erschaltkreises 24 negative Temperaturkennlinien haben, die Spannungsabfälle über die Dioden D1 und D2 entgegengesetz te Polaritäten haben, wie in der Gleichung (5) gezeigt wird (siehe den dritten und vierten Term auf der rechten Seite), wird die folgende Beziehung zwischen den Widerständen R3 und R4 festgesetzt:

R3 < R4 (11)

Durch Erreichen dieser Wertebeziehung zwischen den Widerstän den R3 und R4 wird der Wert von (R4/R3-1) multipliziert mit VF(25) {1-K(T-25)} in der Gleichung (10) negativ, wobei folg lich die Temperaturkonstante -K einen positiven Wert annimmt. Folglich gibt diese Wertebeziehung zwischen den Widerständen R3 und R4 der Referenzspannung V2 eine positive Temperatur kennlinie.

Die Fig. 3 zeigt eine Temperaturkennlinien- bzw. -charakteristik-Kompensation, die durch den Halleffektelement-Trei berschaltkreis durchgeführt wird. Falls die Empfindlich keit KH und der innere Widerstand Rd des Hall-Effekt-Elements 10 negative Temperaturkennlinien aufzeigen, wie durch eine Kennlinie L1 wie in der Fig. 3 gezeigt wird, und falls die magnetische Flußdichte B der Permanentmagneten 5 ebenfalls ne gative Temperaturcharakteristiken bzw. -kennlinien aufzeigen, wie durch eine Kennlinie L2 dargestellt wird, dann zeigt die Kombination des Hall-Effekt-Elements 10 und der Permanentma gneten 5 Temperaturcharakteristiken auf, wie sie durch eine Kennlinie L3 dargestellt wird, d. h., kombinierte Charakteri stiken aus deren jeweiligen einzelnen Charakteristiken.

Für die negativen Temperaturkennlinien des Hall-Effekt-Ele ments 10 und der Permanentmagneten 5 gibt der Halleffekte lement-Treiberschaltkreis der Referenzspannung V2 (Treiberstrom I) positive Temperaturcharakteristiken, wie durch eine Kennlinie L4 in Fig. 3 dargestellt wird in Über einstimmung mit der Wertebeziehung zwischen den Widerständen R3 und R4, welche durch die Gleichung (11) ausgedrückt wird, dem Verhältnis zwischen den Widerständen R und R4 sowie dem Verhältnis, welches durch den Term R2/(R1+R2) in der Gleichung (10) definiert wird.

Als ein Ergebnis hiervon werden die Temperaturcharakteristiken der Halleffektspannung VH, ausgegeben vom Halleffektelement 10 kompensiert, wie durch die Kennlinie L5 in Fig. 3 gezeigt wird, so daß die Halleffektspannung VH in konstanter Weise ei nen richtigen Wert auf zeigt ungeachtet der Änderungen der Um gebungstemperatur. Der Halleffektelement-Treiberschaltkreis gibt folglich dem Hall-Effekt-Element-Treiberstrom I positive Temperaturcharakteristiken durch den Rückkopplungsstrom steuerschaltkreis 23 und den Ausgangsspannungs-Steuerschalt kreis 24 der die Dioden D1 und D2 hat, wobei folglich die Tem peraturcharakteristiken des Hall-Effekt-Elements sowie der Permanentmagneten in geeigneter Weise kompensiert werden.

Mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion macht es der Halleffektelement-Treiberschaltkreis möglich, den Tempera turcharakteristik-Offsetwert (d. h., die Steigung der Kennlinie L4 in Fig. 3) auf einen vorbestimmten Wert zu setzen in Über einstimmung mit den Strom- und den Spannungssteuerwerten, wel che durch den Rückkopplungsstrom-Steuerschaltkreis 23 sowie den Ausgangsspannungs-Steuerschaltkreis 24 erzielt werden oder in Abhängigkeit von dem Spannungsteilungsverhältnis des Span nungsteilers 21 (R2/(R1+R2)). Aus diesem Grunde wird es ein fach, mit den Veränderungen der Temperaturcharakteristiken bzw. der Temperaturkennlinien des Hall-Effekt-Elements und der Permanentmagnete fertig zu werden, falls solche Variationen auftreten. Obgleich der Halleffektelement-Treiberschaltkreis, der in dem Schaltungsbauteil 20 vorgesehen ist, die Tempera turcharakteristiken des Hall-Effekt-Elements 10 sowie der Per manentmagneten kompensiert, verbleibt nach wie vor ein Problem bezüglich der Temperaturdifferenzen unter dem Schaltungsbau teil 20, dem Halleffektelement 10 sowie dem Permanentmagneten 5, welche unter solchen Bedingungen auftreten, in denen die Motorraumtemperatur sich rapide ändert. Solche Temperaturdif ferenzen kann eine gute Kompensation der Temperaturcharakteri stiken des Hall-Effekt-Elements 10 sowie der Permanentmagneten 5 verhindert.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel, wie es in der Fig. 1 darge stellt wird, sind die zeitabhängigen Temperaturübertragung scharakteristiken der Permanentmagneten 5 sowie des Schal tungsbauteils 20 ähnlich zu jenen des Hall-Effekt-Elements 10 durch die folgenden Konstruktionen gemacht.

Als erstes wird das Verbindungsteil 3a des Rotors 3, welches thermisch an die Drosselwelle 1 angeschlossen ist, aus einem Material mit niedriger Wärmekapazität ausgebildet, wie bei spielsweise ein Kunstharz, wobei die Kerben 3c den Teilbereich reduzieren, der den Wärmeübertragungsdurchgang durch den Ver bindungsteil 3a bildet. Folglich wird die Wärmeübertragung von der Drosselwelle 1 auf den Rotor 3a in geeigneter Weise redu ziert oder gar blockiert.

Zweitens wird die Schaltungskammer 7 des Sensorgehäuses 6, in welcher das Schaltungsbauteil 20 angeordnet ist, mit dem Sili kongel 30 befüllt, um zusätzliche Wärmekapazität zu dem Schal tungsbauteil 20 mit niedriger Wärmekapazität hinzuzufügen. Hierdurch unterliegt das Schaltungsbauteil 20 nur einer gerin gen Temperaturänderung, selbst wenn die Atmosphärentemperatur sich rapide ändert.

Die Fig. 4a bis 4c zeigen die Temperaturübertragungscharak teristiken mit Blick auf verschiedene Komponenten und Faktoren gemäß diesem Ausführungsbeispiel in Formen, vergleichbar zu jenen, gemäß der Fig. 11a bis 11c, die die Temperaturüber tragungscharakteristiken des konventionellen Sensors darstel len. Die Kompensation der Temperaturcharakteristiken des Sen sors gemäß dem Ausführungsbeispiel wird nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 4a bis 4c beschrieben.

Unter der Annahme, daß ein Fahrzeug einen Berg erklimmt, zeit weilig stoppt und anschließend hinabfährt, so stellt dies ein beispielhafter Fall dar, in welchem die Motorraumtemperatur sich rapide ändert. Wenn das Fahrzeug gestoppt wird, nachdem es den Berg erklommen hat, verbleibt die Motorraumtemperatur auf einem hohen Niveau, da der Motor nach wie vor heiß ist. Nachdem das Fahrzeug mit der Bergabfahrt begonnen hat, verrin gert sich die Motorraumtemperatur schnell, wie in der Fig. 4A dargestellt wird, da verhältnismäßig kalte Luft in den Motor raum einströmt, wenn das Fahrzeug bergab fährt. Die Graphen gemäß der Fig. 4a und der Fig. 11c zeigen die gleiche Fahr situation. Folglich erfährt der Sensor gemäß diesem Ausfüh rungsbeispiel, wie es in der Fig. 1 gezeigt wird, eine Wärme übertragung, welche vom Drosselkörper (nicht gezeigt) in Rich tung zum Motorraum (Atmosphäre) erfolgt, wie durch die Pfeile F1 und F2 in der Fig. 8 gezeigt wird. Insbesondere tritt die Kühlung in der folgenden Reihenfolge auf:
die Motorraumatmosphäre ⇒ das Sensorgehäuse 6 ⇒ (der Deckel 8 ⇒ die Schaltungskammer 7 ⇒ das Silikongel 30) ⇒ das Schal tungsbauteil 20 ⇒ das Sensorgehäuse 6 ⇒ das Halleffektelement 10 ⇒ die Permanentmagneten 5 ⇒ der Rotor 3 (das Joch 3b ⇒ das Verbindungsteil 3a) ⇒ die Drosselwelle 1 ⇒ der Drossel körper (nicht gezeigt).

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel verzögert jedoch die zweite Konstruktion die Temperaturänderung in dem Schaltungsbauteil 20, wobei die ersten Konstruktion zu einer Beschleunigung der Temperaturänderung in dem Permanentmagneten 5 führt. Der Sen sor gemäß diesem Ausführungsbeispiel nähert folglich die zeitabhängigen Temperaturübertragungscharakteristiken des Schaltungsbauteils 20 und der Permanentmagneten 5 an jene des Hall-Effekt-Elements 10 an, so daß die Temperaturdifferenzen unter diesen Komponenten klein bleiben werden, selbst wenn die Motorraumtemperatur sich schnell ändert, wie in der Fig. 4B gezeigt wird.

Gemäß vorstehender Beschreibung führt das Schaltungsbauteil 20 gemaß dem Ausführungsbeispiel immer eine ausgezeichnete Kom pensation der Temperaturcharakteristiken der Permanentmagneten 5 und des Hall-Effekt-Elements 10 durch, obgleich die Tempera turkompensation mit Bezug auf die Temperatur des Schaltungs bauteils 20 ausgeführt wird. Hierdurch wie der Erfassungsfeh ler des Sensors sehr klein, wie in Fig. 4C gezeigt wird. Die Niveaulinie ACR in Fig. 4C zeigt die Präzision, welche für elektronische Drosseln erforderlich ist.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel erreicht der Drosselventil öffnungssensor zahlreiche Vorteile, wie nachstehend aufgeli stet werden:

(1) Die Temperaturdifferenzen zwischen den Permanent magneten 5 und dem Halleffektelement 10 werden in signifikan ter Weise verringert oder eliminiert, selbst wenn die Umge bungstemperatur sich rapide ändert.

Als ein Ergebnis hiervon führt das Schaltungsbauteil 20 immer eine gute Kompensation der Temperaturcharakteristiken der Per manentmagneten 5 sowie des Halleffektelements 10 durch, ob gleich die Temperaturkompensation mit Bezug auf die Temperatur des Schaltungsbauteils 20 ausgeführt wird.

(2) Die gute Temperaturkompensation verringert den Erfassungsfehler des Drosselventilöffnungssensors auf ein Mini mum, d. h., er erfaßt die Drosselventilöffnung mit einer ho hen Präzision unbeeinflußt von Änderungen in der Umgebungstem peratur.
(3) Die Halleffektelement-Treiberschaltung, der in dem Schaltungsbauteil 20 vorgesehen ist, gibt dem Halleffek telement-Treiberstrom I positive Temperaturcharakteristiken durch den Rückkopplungsstrom-Steuerschaltkreis 23 und den Aus gangsspannungs-Steuerschaltkreis 24, der die Dioden D1 und D2 enthält. Folglich ist die Treiberschaltung gemäß dem Aus führungsbeispiel in der Lage, die Temperaturcharakteristiken des Halleffektelements 10 sowie der Permanentmagneten 5 mit einer höheren Präzision zu kompensieren, als der herkömmliche Schaltkreis, wie in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 5-157506 offenbart ist, der ein Temperaturkompensa tionselement verwendet, wie beispielsweise ein Heißleiter, dessen Temperaturcharakteristiken dazu neigen, sich um ein großes Maß zu verändern.
(4) Mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion er laubt der Halleffektelement-Treiberschaltkreis den Temperatur charakteristik-Kompensationswert (die Steigung der Kennlinie L4 in Fig. 3) auf einen gewünschten Wert eingestellt zu werden in Übereinstimmung mit dem Strom und dem Spannungssteuerwerten (Widerstandsverhältnis R4/R3) des Feedbackstrom-Steu erschaltkreises 23 und des Ausgangsspannungs-Steu erschaltkreises 24 oder in Übereinstimmung mit den Span nungsteilungsverhältnis (R2/(R1+R2)) des Spannungsteilers 21. Aus diesem Grunde wird es einfach, mit den Änderungen bezüglich der Temperaturcharakteristiken des Halleffektele ments 10 sowie der Permanentmagneten 5 fertig zu werden, falls überhaupt vorhanden.
(5) Da der Halleffektelement-Treiberschaltkreis die Temperaturcharakteristiken durch die Dioden D1 und D2 ohne Ver wendung von Thermistoren (Heißleiter) oder ähnliches kompen siert, ist es einfach, den Schaltkreis mit dem Signalverarbei tungsschaltkreis 26 in einen einzelnen Monolithik-IC zu in tegrieren.
(6) Durch die Integration des Halleffektelements-Trei berschaltkreis in einen einzelnen Chip sind die Dioden D1 und D2 natürlich nahe zueinander in dem IC angeordnet, wodurch die Basis für die Konvertierung in die Gleichung (10) geschaf fen wird, in der die Vorwärtsspannungen VF1 (25) und VF2 (25) durch VF (25) ersetzt werden und die Temperaturkoeffizienten K1 und K2 durch K ersetzt werden. Das heißt, daß es möglich wird, die Gleichung in der Praxis anzuwenden.
(7) Neben dem Versehen mit den gleichen Charakteris tiken sind die Dioden D1 und D2 im wesentlichen frei von einem Problem bezüglich Produktänderungen, da diese Halbleiterein richtungen durch gut etablierte Verfahren unter einer Hochpräzisionskontrolle hergestellt werden. Aus diesem Grunde kann praktisch jede Fabrikversandte Diode verwendet werden, um einen Halleffektelement-Treiberschaltkreis zu bilden, der die vorstehend genannte Temperaturcharakteristikkompensation mit einer sehr hohen Präzision durchführt solange das Halleffek telement und die Magnete die gewünschte negativen Temperatur charakteristiken haben.
(8) Die Widerstände gemäß der Fig. 2, welche in dem Schaltungsbauteil 20 angeordnet sind und ein Aluminiumsubstrat oder ähnliches verwenden, können als dicke Filmwiderstände ausgebildet sein, welche einer feinen Justierung ihrer Wider standswerte unterzogen werden können, beispielsweise durch La sertrimming, selbst nachdem das Schaltungsbauteil 20 in der Schaltungskammer 7 montiert ist. Beispielsweise wird ein Ein stellen der Widerstände R1, R2, R3 oder R4 den Temperatur charakteristik-Kompensationswert einstellen, der durch den Halleffektelement-Treiberschaltkreis erzielt wird, wobei die Einstellung der Widerstände R6 und R7 und R8 die Ausgangsver stärkung des Signalverarbeitungsschaltkreises 26 einstellt, wobei die Einstellung der Widerstände R9 oder R10 den Ausgangs offset des Signalverarbeitungsschaltkreises 26 einstellt.

Bei Verwendung eines Drosselventilöffnungssensors gemäß diesem Ausführungsbeispiel wurde normalerweise eine Beziehung zwischen dem Erfassungsfehler und der Dicke (bzw. Quantität) des Silikongels 30, das in die Schaltungskammer des Sensorge häuses 6 eingefüllt ist, bestimmt, wie in der Fig. 5 dargestellt wird, wobei die Niveaulinie ACR das Präzisionsver fordernis der elektronischen Drosseln darstellt. Wie aus dem Graphen gemäß der Fig. 7 zu ersehen ist, erzielt eine Dicke des Silikongels 30 von einem Millimeter oder mehr eine gute Temperaturcharakteristikkompensation mit einer Genauigkeit in nerhalb des Präzisionserfordernisses der elektronischen Drossel. Die Fig. 4A bis 4C zeigen die Temperaturbedin gungskompensation und den Erfassungsfehler des Sensors, bes timmt unter Bedingungen, wonach die Dicke des Silikongels 30 zwei Millimeter beträgt. Obgleich die erforderliche Dicke des Silikongels 30 geringfügig variiert in Abhängigkeit von der Konstruktion der Drossel, an die der Drosselventilöffnungssen sor angeordnet ist und anderen Bedingungen, sollte eine Silik ongeldicke von zwei Millimeter oder mehr geeignet sein, um zu verlässig die Temperaturzustände der verschiedenen Komponen ten, insbesondere des Schaltungsbauteils 20 zu kompensieren, unter Miteinbeziehung der Auswirkung bzgl. der Konstruktion des Rotors 3.

Das Wärmerückhaltebauteil, welches in die Schaltungskammer eingefüllt ist, ist nicht auf das Silikongel 30 beschränkt, sondern kann auch aus einem Gießmaterial hergestellt sein, das nach dessen Einspritzung trocknet.

Wie vorstehend erwähnt wurde ist gemäß dem Ausführungsbeispiel das Schaltungsbauteil 20 aus einem Substrat wie beispielsweise ein Aluminiumsubstrat ausgebildet, das die direkte Montage des Halleffektelements 10 darauf schwierig macht, wobei das Schal tungsbauteil 20 und das Halleffektelement 10 durch das Gehäuse 6 voneinander getrennt werden, wie in der Fig. 1 gezeigt ist. Das Design, wonach die Schaltungskammer mit einem Isola tionsmaterial bzw. Bauteil gefüllt ist, um die Temperatur zustände des Schaltungsbauteils 20 zu kompensieren, kann auch bei einer Konstruktion angewendet werden, in welcher das Schaltungsbauteil 20 und das Halleffektelement 10 angeordnet werden, wie in der Fig. 8 dargestellt ist. Das heißt, durch Anwenden eines Silikongels oder eines Gießmaterials an dem Schaltungsbauteil 20 sowie das Übernehmen der Konfiguration des Rotors 3 können die vorstehend erwähnten Temperaturbedin gungs-Kompensationsfunktionen auch in einem Sensor realisiert werden, wie er in der Fig. 8 gezeigt wird. In einem Fall, wonach die strukturelle Beziehung zwischen dem Schaltungsbau teil 20 und dem Halleffektelement 10 gemäß diesem Aus führungsbeispiel übernommen wird, kann das Halleffektelement 10 und das Gehäuse auf unterschiedliche Weise befestigt wer den, wie beispielsweise:

- Ausbilden des Halleffektelements integral mit der Bodenwand des Gehäuses 6,
- Ankleben des Halleffektelements an die Bodenwand des Ge häuses 6, das separat hiervon ausgeformt ist, und
- Montieren des Halleffektelements 10 an einen Halter, der an dem Gehäuse 6 ausgebildet ist.

Obgleich das Ausführungsbeispiel sowohl die Konstruktion bzgl. des Rotors 3 als auch die Konstruktion verwendet, welche sich auf die gehäuseseitige Schaltungskammer 7 bezieht, kann auf eine der Konstruktionen bei einer praktischen Anwendung gemäß der Erfindung verzichtet werden. Mit lediglich einer der Kon struktionen ist es nach wie vor möglich, die vorstehend beschriebene Temperaturzustandskompensation in Abhängigkeit von der Drosselkonstruktion und den Installationsbedingungen zu kompensieren.

Was die Konstruktion bzgl. des Rotors 3 anbetrifft, ist es selbst dann, wenn das Verbindungsteil 3a aus einem Material mit niedriger Wärmekapazität wie beispielsweise Kunstharz ver wendet wird, möglich, eine signifikant gute Wärmeübertragungs-Ver hinderungswirkung zu erzielen. Obgleich das Aus führungsbeispiel die Permanentmagneten 5 als Mittel für das Erzeugen eines Magnetfeldes für das Halleffektelement 10 ver wendet, können diese durch Elektromagnete ersetzt werden.

Obgleich das Ausführungsbeispiel das Halleffektelement als eine magnetoelektrische Einrichtung für das Konvertieren der Magnetfeldinformation, erzeugt durch die Magneteinrichtungen n elektrische Signale verwendet, so kann das Halleffektele ment durch eine Magnetwiderstandseinrichtung oder ähnliches ersetzt werden.

Obgleich gemäß dem Ausführungsbeispiel der Halleffektelement-Trei berschaltkreis, der auf dem Schaltungsbauteil 20 vorgese hen ist, die Vorwärtsspannungen der Dioden D1 oder D2 verwen det, um die Temperaturcharakteristiken des Halleffektelements und der Magnete zu kompensieren, so können Einrichtungen an dersartig als die Dioden verwendet werden für die Temperatur charakteristik-bzw. Temperaturkennlinienkompensation. Insbe sondere kann jede Einrichtung verwendet werden, solange sie eine Spannungsabfalleinrichtung darstellt, welche deren Span nungsabfall in Abhängigkeit einer Temperatur variiert. Beispielsweise kann ein Transistor anstelle von Dioden verwen det werden. In NPN Transistoren variiert der Spannungsabfall der Basis-Emitterspannung (VBE) in Abhängigkeit von der Tem peratur, wie in dem Vorwärtsspannungsabfall von Dioden. Fol glich kann unter Verwendung der Basis-Emitterspannung eines NPN-Transistors die Temperaturcharakteristiken des Halleffek telements und der Magnete kompensiert werden.

Obgleich die vorliegende Erfindung vollständig beschrieben wurde in Verbindung mit dem bevorzugten Ausführungsbeispiel von diesem mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, sollte darauf hingewiesen werden, daß zahlreiche Änderungen und Modi fikationen für einen Durchschnittsfachmann ersichtlich werden können. Solche Änderungen und Modifikationen fallen jedoch un ter den Umfang der vorliegenden Erfindung, wie sie durch die nachfolgenden Ansprüche definiert wird.

Ein Sensor hat einen Rotor 3, der an einer Drosselwelle 1 mon tiert ist, Permanentmagneten 5, die an einem Ende des Rotors 3 montiert sind und zusammen mit dem Rotor 3 und der Drosselwel le 1 drehbar sind, ein Hall-Effekt-Element 10, das auf einer Drehachse der Magnete 5 fixiert ist für das Ausgeben eines elektrischen Signals VH entsprechend der Richtung des Magnet felds, sowie ein Schaltungsbauteil 20 für das Kompensieren der Temperaturcharakteristiken der Magnete 5 und des Hall-Effekt-Ele ments 10 sowie für das Betreiben des Hall-Effekt-Elements 10 und das Verarbeiten des Ausgangssignals VH des Hall-Effekt-Ele ments 10. Eine Schaltungskammer 7 für den Sensor ist mit Silikongel 30 gefüllt, um Wärmekapazität zur Wärmekapazität des Schaltungsbauteils 20 zu addieren. Ein Kunstharzbauteil 3a mit Einkerbungen 3c um eine Peripherie von diesem, ist in ei nem Verbindungsabschnitt 3a des Rotors 3 angeordnet, in wel chem der Rotor 3 an der Drosselwelle 1 befestigt ist, um einen Wärmeübergang von der Welle 1 auf die Magnete 5 zu blockieren. Folglich werden die Temperaturzustände des Schaltungsbauteils 20, der Magnete 5 und des Hall-Effekt-Elements 10 im wesentli chen vergleichmäßigt um eine hohe Präzision bei der Erfassung der Drosselventilöffnung ungeachtet externer Temperaturände rungen zu erzielen.

Claims

1. Ein Drosselventilöffnungssensor mit
einem Rotor (3), der an einer Drosselwelle (1) montiert ist sowie ein Drosselventil trägt, so daß der Rotor (3) im An sprechen auf ein Umdrehen der Drosselwelle (1) umdreht,
einem Magneten (5), der an dem Rotor (3) montiert ist und zusammen mit dem Rotor (3) drehbar ist, wobei der Magnet (5) im allgemeinen in senkrechter Richtung zu einer Drehachse des Rotors (3) magnetisiert ist,
einem magnetoelektrischen Element (10), das an einem Ge häuse (6) fixiert ist und in einem Hohlraum positionierbar ist, der durch den Magneten (5) ausgebildet wird, wobei das magnetoelektrische Element (10) vorgesehen ist, für das Ausge ben eines elektrischen Signals (VH) in Abhängigkeit der Rich tung eines Magnetfelds des Magneten (5),
einem Schaltungsbauteil (20), in einer Schaltungskammer (7), die in dem Gehäuse (6) ausgebildet ist, für das Kompen sieren von Temperaturcharakteristiken des Magneten (5) und Temperaturcharakteristiken des magnetoelektrischen Elements (10) und für das Verarbeiten des elektrischen Signals (VH) vom elektromagnetischen Element (10) in einer erforderlichen Weise und
einer Temperaturübertragungs-Kompensationseinrichtung (3a, 30) für das im wesentlichen Vergleichmäßigen von zeitabhängi gen Temperaturübertragungscharakteristiken des Magneten (5), des magnetoelektrischen Elements (10) und des Schaltungsbau teils (20).

2. Ein Drosselventil-Öffnungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturübergangs-Kompensationseinrichtung (3a, 30) ein Wärmerückhaltebauteil (30) hat, das zumindest teilweise in der Schaltungskammer (7) eingefüllt ist.

3. Ein Drosselventil-Öffnungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturübergangs-Kompensationseinrichtung (3a, 30) ein Wärmeisolationsbauteil (3a) in einer Verbindung zwischen dem Rotor (3) und der Drosselwelle (1) hat.

4. Ein Drosselventil-Öffnungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturübergangs-Kompensationseinrichtung (3a, 30) fol gende Elemente hat:
ein Wärmerückhaltebauteil (30), das zumindest in der Schaltungskammer (7) eingefüllt ist und
ein Wärmeisolationsbauteil (3a) in einer Verbindungsstelle zwischen dem Rotor (3) und der Drosselwelle (1).

5. Ein Drosselventil-Öffnungssensor nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmerückhaltebauteil (30) aus einem der nachfolgenden Ma terialien nämlich einem Gelmaterial oder einem Gießmaterial gefertigt ist.

6. Ein Drosselventil-Öffnungssensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Material aus dem Gelmaterial oder einem Gießmaterial eine Schicht auf einer Oberfläche des Schaltungsbauteils (20) bildet, wobei diese Schicht zumindest einen Millimeter dick ist.

7. Ein Drosselventil-Öffnungssensor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeisolationsbauteil (3a) ein Kunstharzbauteil (3a) ist, welches einen Jochabschnitt (3b) des Rotors (3), auf welchem der Magnet (5) montiert ist, mit einem Verbindungsabschnitt (2) der Drosselwelle (1) verbindet.

8. Ein Drosselventil-Öffnungssensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunstharzbauteil (3a) Einkerbungen bzw. Spalte (3c) an einer peripheren Oberfläche von diesem hat, um einen Quer schnittsbereich des Kunstharzbauteils (3a) zu verringern.

9. Ein Drosselventil-Öffnungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetoelektrische Element (10) ein Halleffektelement ist,
das Schaltungsbauteil (20) folgende Elemente hat:
einen rückgekoppelten Verstärker (22) für das Ausführen einer Rückkopplungsverstärkung einer Referenzspannung (V1),
einen Rückkopplungsstrom-Steuerschaltkreis (23), der an eine Rückkopplungsleitung des Rückkopplungsverstärkers (22) angeschlossen ist und ein Spannungsabfallelement (D1) hat, dessen Spannungsabfall in Abhängigkeit von der Temperatur var iiert, wobei der Rückkopplungsstrom-Steuerschaltkreis (23) den Strom steuert, der durch die Rückkopplungsleitung strömt und
einen Ausgangsspannungs-Steuerschaltkreis (24), der an eine Rückkopplungsleitung des Rückkopplungsverstärkers (22) angeschlossen ist und ein Spannungsabfallelement (D2) hat, dessen Spannungsabfall in Abhängigkeit von der Temperatur var iiert, wobei der Ausgangsspannungs-Steuerschaltkreis (24) ein Spannungsausgangssignal (V2) von dem Rückkopplungsverstärker (22) steuert und
das Halleffektelement (10), das mit einem Treibersignal basierend auf einem Ausgangssignal (V2) von dem Rückkop plungsverstärker (22) beaufschlagt wird, dessen Ausgangsspan nungssignal (V2) durch den Rückkopplungsstrom-Steu erschaltkreis (23) und den Ausgangsspannungs-Steu erschaltkreis (24) gesteuert wird.

10. Ein Drosselventil-Öffnungssensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungsstrom-Steuerschaltkreis (23) eine erste Diode (D1) und einen ersten Widerstand (R3) hat, die in Serie geschaltet sind, wobei der Ausgangsspannungs-Steuerschaltkreis (24) eine zweite Diode (D2) sowie einen zweiten Widerstand (R4) hat, die in Serie geschaltet sind und wobei das Aus gangssignal (V2) vom Rückkopplungsverstärker (A1) auf eine positive Temperaturkennlinie eingestellt ist, bei der der Wid erstandswert des ersten Widerstands (R3) größer ist als der Widerstandswert des zweiten Widerstands (R4).

11. Ein Drosselventil-Öffnungssensor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert des ersten Widerstands (R3) des Rückkopp lungsstrom-Steuerschaltkreises (23) derart eingestellt ist, daß der Strom, welcher durch die Rückkopplungsleitung des rückgekoppelten Verstärkers (22) fließt, im wesentlichen in nerhalb eines Bereichs von 10 mA bis 1 mA geregelt wird.

12. Ein Drosselventil-Öffnungssensor nach einem der Ansprüche 9, 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltungsbauteil (20) einen Konstant-Strom-Steu erschaltkreis (25) hat, der folgende Elemente aufweist:
einen Widerstand (R5), der in Serie mit dem Hall-Effekt Element (10) geschaltet ist und
einen Operationsverstärker (A2) für das Vergleichen des Spannungsabfalls quer zum Widerstand (R5) mit dem Ausgangs signal (V2) von dem rückgekoppelten Verstärker (A1) und für das Regeln einer Spannung, die an das Hall-Effekt-Element (10) angelegt wird, so daß der Spannungsabfall quer zum Widerstand (R5) konstant wird, wobei der Konstantstrom-Steuerschaltkreis (25) das Treibersignal an das Hall-Effekt-Element (10) anlegt.