DE3826408A1 - Drosselklappen-winkelsensor in verbrennungsmotoren - Google Patents
Drosselklappen-winkelsensor in verbrennungsmotorenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Drosselklappen-Winkelsensor,
der den Winkel einer Drosselklappe in einem Verbrennungs
motor mißt und den Meßwert als elektrisches Signal abgibt.
In der Anmeldung JP-Y2-61-40 931, die am 12. Dezember 1980
als Japanische Gebrauchsmusteranmeldung eingereicht und am
21. November 1986 offengelegt wurde, wird ein Drosselklap
pen-Winkelsensor offenbart, der ein an einem Ende der Welle
einer Drosselklappe befestigtes Potentiometer besitzt. In
dem offenbarten Drosselklappen-Winkelsensor wird in Abhän
gigkeit der Drehung der Drosselklappe eine Schiebeklemme
oder ein Schleifkontakt verschoben und dadurch der Wider
standswert des Potentiometers geändert. Daher ist der Dros
selklappen-Winkelsensor mechanischen Beschädigungen ausge
setzt, wenn die Drosselklappenwelle und das Potentiometer
nicht mit hoher Genauigkeit eingebaut sind. Ferner besteht
bei diesem Drosselklappen-Winkelsensor das Problem des Ver
schleisses und des schlechten Kontaktes am Schleifkontakt.
In der Anmeldung JP-A-56-1 07 119, die am 30. Januar 1980 als
Japanische Patentanmeldung eingereicht und am 25. August
1981 offengelegt wurde, ist ein kontaktloser Drosselklap
pen-Winkelsensor offenbart, der das Problem des oben be
schriebenen, einen Kontakt benötigenden Drosselklappen-
Winkelsensors löst. Kontaktlose Drosselklappen-Winkelsenso
ren, in denen für die Winkelerkennung ein Hall-Effekt-Ele
ment Verwendung findet, sind ebenfalls offenbart, z.B. in
der am 3. Juni 1982 als Japanische Patentanmeldung einge
reichten und am 9. Dezember 1983 offengelegten Anmeldung JP-
A-58-2 11 603 und in der am 28. Dezember 1983 als Japanische
Patentanmeldung eingereichten und am 25. Juli 1985 offenge
legten Anmeldung JP-A-60-1 40 103.
Sowohl die einen Kontakt benötigenden als auch die kontakt
losen Drosselklappen-Winkelsensoren des Standes der Technik
bedürfen erstens einer hohen Genauigkeit, die die Abänderung
der Ausgabe in bezug auf die Änderung des Drehwinkels der
Drosselklappe minimiert und zweitens sowohl eines minimalen
Anpassungsaufwandes der Eingabe-Ausgabe-Charakteristik wäh
rend des Herstellungsprozesses als auch möglichst weniger
für die Herstellung erforderlicher Mannstunden.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen kontaktlosen
Drosselklappen-Winkelsensor zu schaffen, der ohne Ver
schleißprobleme und ohne das Problem schlechten Kontaktes
betrieben werden kann, in dem eine Anpassung der Eingabe-
Ausgabe-Charakteristik mit hoher Genauigkeit leicht erreicht
werden kann und für dessen Herstellung wenige Mannstunden
erforderlich sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen
Drosselklappen-Winkelsensor für Verbrennungsmotoren mit
einem an einem Ende der Drosselklappenwelle angebrachten
Permanentmagneten, der einen parallelen magnetischen Fluß
erzeugt, dessen Richtung in Abhängigkeit von der Drehung der
Drosselklappenwelle gedreht wird, mit einem die Drossel
klappe aufnehmenden Drosselklappengehäuse, mit einem eintei
lig mit dem Drosselklappengehäuse ausgebildeten, den Per
manentmagneten frei drehbar aufnehmenden Hohlraum, der mit
einer Bohrung in Verbindung steht, durch die sich die Dros
selklappenwelle erstreckt, mit einem in dem Hohlraum im
wesentlichen parallel zu der Hauptrichtung des außen verlau
fenden magnetischen Flusses des Permanentmagneten und in
einem Abstand von dem Permanentmagneten eingebauten magne
tisch empfindlichen Element, mittels dessen die Änderung der
magnetischen Flußdichte als Folge der Drehung des Perma
nentmagneten gemessen wird, und mit einem die Ausgabe des
magnetisch empfindlichen Elementes aufnehmenden und verstärken
den elektrischen Stromkreis, mittels dessen die gemessene Ände
rung der magnetischen Flußdichte in eine entsprechende
Änderung eines elektrischen Signales umgewandelt wird.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die
Aufgabe gelöst durch einen Drosselklappen-Winkelsensor für
Verbrennungsmotoren mit einem an einem Ende der Drossel
klappenwelle angebrachten Permanentmagneten, der ein Magnet
feld erzeugt, dessen Lage in Abhängigkeit von der Drehung
der Drosselklappenwelle geändert wird, mit einem die
Drosselklappe aufnehmenden Drosselklappengehäuse, mit einem
einteilig mit dem Drosselklappengehäuse ausgebildeten, den
Permanentmagneten frei drehbar aufnehmenden Hohlraum, der
mit einer Bohrung in Verbindung steht, durch die sich die
Drosselklappenwelle erstreckt, mit einem in dem Hohlraum in
einem Abstand von dem Permanentmagneten eingebauten, das
Magnetfeld des Permanentmagneten schneidenden magnetisch
empfindlichen Element, mittels dessen die Änderung der
Stärke des Magnetfeldes als Folge der Drehung des Permanent
magneten gemessen wird, und mit einem die Ausgabe des magne
tisch empfindlichen Elementes aufnehmenden und verstärkenden
elektrischen Stromkreis, mittels dessen die gemessene Änderung der
Stärke des Magnetfeldes in eine entsprechende Änderung eines
elektrischen Signales umgewandelt wird.
Ein Drosselklappen-Winkelsensor mit einer wie oben beschrie
benen Struktur enthält keinen Schleifkontakt und ist von dem
dem Stand der Technik eigenen Problem des schlechten Kon
taktes und des Kontaktverschleißes befreit. Da weiterhin das
magnetisch empfindliche Element und der Permanentmagnet in
einem einteilig mit dem Drosselklappengehäuse ausgebildeten
Hohlraum aufgenommen werden, wird ein getrenntes Aufnahmege
häuse unnötig, wodurch die Struktur vereinfacht und die
Anzahl der für die Herstellung erforderlichen Mannstunden
gesenkt werden. Da außerdem die Eingabe-Ausgabe-Charakteristik
des Sensors elektrisch eingestellt wird, kann die Charakte
ristik leicht mit hoher Genauigkeit eingestellt werden.
Schließlich erleichtert die Ausstattung mit einem elektrischen
Stromkreis den Temperaturausgleich der Ausgabe des magne
tisch empfindlichen Elementes.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen
Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt einer ersten
Ausführungsform eines Drosselklappen-Winkel
sensors gemäß der Erfindung;
Fig. 2 und 3 Querschnitte entlang der Linie II-II′ von
Fig. 1;
Fig. 4 die schematische Struktur des in Fig. 1 ge
zeigten magnetisch empfindlichen Elementes;
Fig. 5 ein äquivalentes Schaltbild von Fig. 4;
Fig. 6 einen Graphen, der die Änderung der Ausgabe
charakteristik des magnetisch empfindlichen
Elementes in Bezug auf die Richtung des Ma
gnetfeldes des in Fig. 1 gezeigten Permanent
magneten zeigt;
Fig. 7 das Schaltbild eines elektrischen Strom
kreises für die Umwandlung der Ausgabe des in
Fig. 4 gezeigten magnetisch empfindlichen
Elementes in ein dem Drosselklappenwinkel
entsprechendes elektrisches Signal;
Fig. 8 das Schaltbild einer weiteren Ausführungsform
des elektrischen Stromkreises, in dem vier
Magnetowiderstandselemente zu einer vollstän
digen Brückenschaltung verbunden sind;
Fig. 9 die in Fig. 8 gezeigte vollständige Brücken
schaltung der Magnetowiderstandselemente im
einzelnen;
Fig. 10 die Teilstruktur einer zweiten Ausführungs
form des Drosselklappen-Winkelsensors, in dem
ein Hall-Effekt-Element als magnetisch
empfindliches Element zur Anwendung kommt;
Fig. 11A bis 11D verschiedene Kennlinien des Hall-Effekt-
Elementes;
Fig. 11E einen vierpoligen Hall-IC;
Fig. 12 die Temperaturkennlinien eines Hall-IC, eines
Permanentmagneten und der Kombination von
beiden;
Fig. 13 die allgemeine Struktur der zweiten Aus
führungsform des Drosselklappen-Winkelsensors,
bei dem ein Hall-Effekt-Element als magne
tisch empfindliches Element zur Anwendung
kommt;
Fig. 14 das Schaltbild eines elektrischen Strom
kreises, das bevorzugt in dem das Hall-
Effekt-Element als magnetisch empfindliches
Element verwendenden Drosselklappen-Winkel
sensor zur Anwendung kommt;
Fig. 15A bis 15C ein für die Berechnung des Temperatukoeffi
zienten verwendetes Flußdiagramm;
Fig. 16 einen die Temperaturausgleichskomponente
erläuternden Graphen;
Fig. 17 ein für die Berechnung des Temperaturkoeffi
zienten verwendetes Flußdiagramm, wenn die
Drosselklappe in der vollständig geöffneten
Position ist;
Fig. 18 ein Flußdiagramm, das verwendet wird, wenn
Tabelle 1 gewählt wird; und
Fig. 19 die Grundlage für die Berechnung des Tempera
turkoeffizienten, wenn der Öffnungswinkel der
Drosselklappe relativ klein ist.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt, der die
Struktur einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Drosselklappen-Winkelsensors erläutert.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Welle 3 einer Drosselklappe 2
in einem Verbrennungsmotor mittels Lager 5 drehbar in einem
Drosselklappengehäuse 1 gelagert. Die Drosselklappe 2 ist
durch Klemmschrauben 4 an der Drosselklappenwelle 3 befe
stigt. An einem Ende der Drosselklappenwelle 3 ist ein
Permanentmagnet 6 angebracht. In Fig. 2, die einen Quer
schnitt entlang der Linie II-II′ der Fig. 1 darstellt und
in der nur das Drosselklappengehäuse 1 und der Permanent
magnet 6 eingezeichnet sind, wird gezeigt, daß zwischen dem
Nordpol N und dem Südpol S des Permanentmagneten 6 ein
paralleles Magnetfeld 7 erzeugt wird. Das Drosselklappenge
häuse 1 ist mit einem Gehäuse 8 versehen, das den Permanent
magneten 6 und ein magnetisch empfindliches Element 12 auf
nimmt. Dieses Gehäuse 8 wird vorzugsweise im Druckgußver
fahren einteilig mit dem Drosselklappengehäuse 1 ausgebildet.
Durch die Seitenwände des Drosselklappengehäuses 1 erstreckt
sich eine Bohrung, durch die eine Verbindung zwischen dem
inneren Hohlraum des Gehäuses 8 und der Drosselklappenkammer
ermöglicht wird; in diese Bohrung wird die Drosselklappen
welle 3 eingeführt. Die obere Wand des Gehäuses 8 wird von
einem Loch 9 durchdrungen, in dem eine elektrische Steckver
bindung 10 angebracht ist. Fig. 3 stellt einen dem der Fig.
2 ählichen Schnitt dar, um aufzuzeigen, daß die elektrische
Steckverbindung 10 in dem Loch 9 durch Klemmschrauben 11
befestigt ist. Das Ende der Drosselklappenwelle 3, das dem
Ende mit dem Permanentmagneten 6 gegenüberliegt, ist mit
einem (nicht gezeigten) mechanischen Drosselklappen-
Betätigungselement wie etwa einem Drosselklappenzug oder
-gestänge oder mit einem (nicht gezeigten) elektromecha
nischen Betätigungselement gekoppelt. Das magnetisch
empfindliche Element 12 ist, beispielsweise mit einem Kle
ber, an der elektrischen Steckverbindung 10 befestigt und
dem Permanentmagneten 6 gegenüber in einem kleinen Abstand
von ihm angeordnet. Der Abstand zwischen dem magnetisch
empfindlichen Element 12 und dem Permanentmagneten 6 ist
hinreichend klein gewählt, um die Erkennung einer Richtungs
änderung des Magnetfeldes zu gewährleisten, sie wird aber
nicht zu klein gewählt, um einen durch Schwingungen hervor
gerufenen mechanischen Kontakt zu vermeiden. Wenn als magne
tisch empfindliches Element 12 ein Magnetowiderstandselement
gewählt wird, so wird der Abstand zwischen dem Magnetowider
standselement und dem Permanentmagneten 6 so klein wie mög
lich gewählt, damit in dem Magnetowiderstandselement durch
das Magnetfeld des Permanentmagneten 6 eine ausreichende
Sättigungsmagnetisierung gewährleistet ist.
Das magnetisch empfindliche Element 12, das in der erläuter
ten Ausführungsform Verwendung findet, ist ein Magnetowider
standselement mit ebener Oberflächenstruktur, so daß sich
sein Widerstandswert in Abhängigkeit von der Richtung des
angelegten Magnetfeldes ändert. Außerdem sind der Permanent
magnet 6 und das magnetisch empfindliche Element 12 in einer
solchen Beziehung einander gegenüberstehend angeordnet, daß
die Oberfläche des eine ebene Oberflächenstruktur aufweisen
den magnetisch empfindlichen Elementes im wesentlichen par
allel zu dem vom Permanentmagneten 6 erzeugten parallelen
Magnetfeld 7 ist. Wenn sich daher die Welle 3 der Drossel
klappe 2 dreht und dadurch den Permanentmagneten 6 dreht, so
ändert sich die Richtung des an dem magnetisch empfindlichen
Element 12 angelegten parallelen Magnetfeldes 7. Die Öffnung
in dem Gehäuse 8 wird durch einen Deckel 13 verschlossen, um
das Eindringen von Magnetpulver, Staub oder ähnlichem von
außen zu verhindern. Der Deckel 13 ist an dem Gehäuse 8
durch Klemmschrauben 14 befestigt.
Das magnetisch empfindliche Element 12 ist vorzugsweise ein
Magnetowiderstandselement aus einem ferromagnetischen Mate
rial, so daß sich sein Widerstandswert in Abhängigkeit von
dem Winkel zwischen der Richtung des angelegten Magnetfeldes
und der Richtung des durch das Element 12 fließenden Stromes
anisotropisch ändert. In der erläuterten Ausführungsform
wird auf einem Substrat in einem vorbestimmten Muster eine
dünne Schicht einer ferromagnetischen Legierung, wie etwa
eine Ni-Co-Legierung oder eine Ni-Fe-Legierung ("Permalloy")
aufgedampft, um auf dem Substrat zwei Elemente zu bilden;
diese zwei Elemente werden miteinander verbunden, um eine
dreipolige Struktur zu schaffen, so daß von den zwei Elemen
ten eine differentielle Ausgabe gewonnen werden kann. Für
ein solches magnetisch empfindliches Element 12 ist bei
spielsweise ein von der Sony Corporation hergestelltes und
unter dem Handelsnamen SDME verkauftes Element verwendbar.
Fig. 4 zeigt die schematische Struktur des magnetisch
empfindlichen Elementes 12, Fig. 5 ist ein äquivalentes
Schaltbild von Fig. 4 und Fig. 6 zeigt die Wellenform der
Ausgabe des magnetisch empfindlichen Elementes 12. Fig. 4
zeigt zum einen, daß ein erstes magnetisch empfindliches
Element R A und ein zweites magnetisch empfindliches Element
R B , welche senkrecht zueinander angeordnet sind, über einen
Mittelpunkt b in Reihe geschaltet sind, und zum anderen, daß
an die Anschlußklemmen (eine Spannungsklemme und eine Erd
klemme) a und c des ersten bzw. des zweiten magnetisch
empfindlichen Elementes R A bzw. R B die Spannung Vc einer
Spannungsquelle angelegt wird. Daher ist das magnetisch
empfindliche Element 12 ein dreipoliges Element mit den
Polen a, b und c. Wenn an das erste bzw. das zweite magne
tisch empfindliche Element R A bzw. R B das Magnetfeld 7 des
Permanentmagneten 6 angelegt wird, so liegt am Punkt b die
durch die folgende Gleichung (1) gegebene Ausgangsspannung
Vo:
Die Widerstände R A und R B von Gleichung (1) sind gegeben
durch
R A = Rx sin²R + Ry cos²R (2)
und
R B = Rx cos²R + Ry sin²R, (3)
wobei R den Winkel zwischen der Richtung des Stromes I in
jedem magnetisch empfindlichen Element und der Richtung des
Magnetfeldes 7 darstellt, wobei Rx den Widerstand eines
jeden Elementes darstellt, wenn die Richtung des Stromflus
ses senkrecht zur Richtung des Magnetfeldes 7 ist, und wobei
Ry den Widerstand eines jeden Elementes darstellt, wenn die
Richtung des Stromflusses parallel zur Richtung des Magnet
feldes 7 ist.
Wenn die Gleichungen (2) und (3) zur Vereinfachung der
Gleichung (1) in die Gleichung (1) eingesetzt werden, so
ergibt sich die folgende Gleichung (4):
Die Gleichung (4) kann weiterhin zu der folgenden Gleichung
(5) vereinfacht werden:
Vo = A - B cos 2R · Vc. (5)
In der Gleichung (5) ist der erste Koeffizient A = Vc/2 eine
von der Spannung Vc der Spannungsquelle abhängige Konstante.
Der zweite Koeffizient B = (Ry-Rx)/2 (Rx+Ry) ist eben
falls eine Konstante, die vom Material der Elemente R A und
R B abhängt. In den Gleichungen (4) und (5) steht die Aus
gangsspannung Vo mit dem Winkel R zwischen der Richtung des
durch die Elemente fließenden Stromes und der Richtung des
Magnetfeldes 7 in Beziehung, wie in Fig. 6 gezeigt ist.
Wenn der Winkel R im Bereich zwischen 0° und 90° liegt, dann
zeigt die Ausgangsspannung Vo des magnetisch empfindlichen
Elementes 12 ein 1:1-Verhältnis in bezug auf die Richtung
des Magnetfeldes 7, also in bezug auf den Drehwinkel der
Drosselklappe 2. Der Drosselklappen-Winkelsensor arbeitet
vorzugsweise in einem Bereich zwischen R = 45° und R = 90°
von Fig. 6. Das magnetisch empfindliche Element 12 ist daher
so angebracht, daß die Drosselklappe 2 bei R = 45° in ihrer
vollständig geschlossenen Position ist. Dies deswegen, weil
in einem Verbrennungsmotor die Erkennung des Drosselklappen
winkels mit höherer Genauigkeit in einem Bereich zwischen
vollständig geschlossener Position und einem relativ kleinen
Öffnungswinkel der Drosselklappe 2 erforderlich ist als in
einem Bereich, wo der Öffnungswinkel der Drosselklappe 2
groß ist. Der in Fig. 1 gezeigte elektrische Stromkreis 15
ist ein integrierter Hybridschaltkreis, der die Funktion
hat, die Spannung Vc der Spannungsquelle an das magnetisch
empfindliche Element 12 zu übertragen, die Ausgangsspannung
Vo des magnetisch empfindlichen Elementes 12 zu verstärken
und eine Richtungsänderung des Magnetfeldes 7 in eine ent
sprechende Änderung eines elektrischen Signales umzuwandeln.
Fig. 7 ist das Schaltbild des elektrischen Stromkreises 15,
der ein solcher integrierter Hybridschaltkreis ist. In Fig.
7 ist der integrierte elektrische Schaltkreis in die
durchgezogenen Linien 15 eingeschlossen. An die Eingangs
klemme 1 des elektrischen Stromkreises 15 wird eine Batte
riespannung V B angelegt. Ein Konstantspannungsstromkreis 16
regelt die Batteriespannung V B , indem er die Batteriespan
nung V B auf das bestimmte konstante Spannungsniveau Vc
bringt. Diese geregelte Spannung Vc des Konstantspannungs
stromkreises 16 wird über die Klemmen a und c des magnetisch
empfindlichen Elementes 12 an das magnetisch empfindliche
Element 12 angelegt. Die an der Klemme b zwischen den das
magnetisch empfindliche Element 12 bildenden Reihenschal
tungselementen R A und R B liegende Ausgangsspannung Vo wird
an die Eingangsklemme eines Verstärkers 17 angelegt. Ein
variabler Widerstand R Z ist so mit der Eingangsklemme des
Verstärkers 17 verbunden, daß bei geeigneter Änderung des
Widerstandswertes des variablen Widerstandes R Z das Null-
Niveau des Ausgangs des Verstärkers 17 eingestellt werden
kann. Ein weiterer variabler Widerstand R S für die Einstel
lung der Rückkopplungskonstante ist so mit der Ausgangsklem
me des Verstärkers 17 verbunden, daß durch geeignete Ände
rung des Widerstandswertes des variablen Widerstandes R S der
Verstärkungsfaktor des Verstärkers 17 eingestellt werden
kann. Diese variablen Widerstände R Z und R S sind dafür
vorgesehen, die Eingangs-Ausgangs-Charakteristik des magne
tisch empfindlichen Elementes 12 einzustellen und eine ge
eignete Beziehung zwischen der Richtung des Magnetfeldes 7
und der elektrischen Ausgabe des magnetisch empfindlichen
Elementes 12 herzustellen. Die Ausgangsspannung des Verstär
kers 17 wird an einen aus einem weiteren Verstärker 19 und
aus einem Thermistor 18 zusammengesetzten nachfolgenden
Temperaturausgleichsschaltkreis angelegt; durch diesen Tem
peraturausgleichsschaltkreis wird jede auf die Änderung der
Umgebungstemperatur zurückzuführende Änderung der Ausgangs
spannung ausgeglichen. Die eine Richtungsänderung des Ma
gnetfeldes 7 darstellende resultierende elektrische Ausgabe
V W , also die dem gemessenen Drosselklappenwinkel entspre
chende Ausgabe liegt an einer mit einem äußeren Schaltkreis
verbundenen Ausgangsklemme 9. Das bedeutet, daß die Aus
gabe V W über die Steckverbindung 10 an eine (nicht gezeigte)
Steuereinheit angelegt wird.
Nachdem die Steckverbindung 10 zusammen mit dem als magne
tisch empfindliches Element wirkenden Magnetowiderstandsele
ment 12 in das Loch 9 des Gehäuses 8 eingebracht und in
seiner Lage befestigt worden ist, wird die Drosselklappe 2
vollständig geschlossen und der variable Widerstand R Z in
diesem Zustand so lange eingestellt, bis die elektrische
Ausgabe V W auf Null-Niveau ist. Dann wird die Drosselklappe
2 vollständig geöffnet und der variable Widerstand R S in
diesem Zustand so lange eingestellt, bis die elektrische
Ausgabe V W ein vorbestimmtes Spannungsniveau annimmt.
Fig. 8 zeigt eine Abwandlung des in Fig. 7 gezeigten elek
trischen Stromkreises 15. In Fig. 8 sind vier magnetisch
empfindliche Elemente zu einer vollständigen Brückenschal
tung miteinander verbunden und bilden ein magnetisch
empfindliches Element 12′; die Widerstandsänderung in der
Brücke wird festgestellt, um die Richtungsänderung des Ma
gnetfeldes 7 zu erkennen. Fig. 9 zeigt im einzelnen die
Schaltung der Magnetowiderstandselemente R A , R B , R A ′ und R B ′
zu einer Brückenschaltung. Das magnetisch empfindliche Ele
ment 12′ liefert seine Ausgabe Vo an eine invertierte Ein
gangsklemme und an eine nicht-invertierte Eingangsklemme
eines Differenzverstärkers 17′. Wie im Fall des in Fig. 7
gezeigten Stromkreises werden die variablen Widerstände R Z
und R S eingestellt, um das Null-Niveau und das maximale
Niveau des Ausgangs des Verstärkers 17′ einzustellen.
Nun wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrie
ben, bei der als ein Teil des Drosselklappen-Winkelsensors
ein Hall-Effekt-Element Verwendung findet.
Fig. 10 zeigt schematisch die Struktur eines solchen ein
Hall-Effekt-Element enthaltenden Drosselklappen-Winkelsen
sors,wobei in Fig. 10 gleiche Bezugsziffern für die Teile
verwendet werden, die auch in Fig. 1 auftreten.
In Fig. 10 ist eine Drosselklappe 2 fest an einer Welle 3
befestigt, eine auf einem Trägerelement 20 gelagerte Magnet
feldquelle 21 aus einem Material wie etwa Eisen oder Alumi
nium ist aus einem Permanentmagneten 22 und einem Rück
schlußelement 23 zusammengesetzt. Das Rückschlußelement 23
hat einen Radius, der im allgemeinen gleich dem des Perma
nentmagneten 22 ist, und ist mit einer seiner Seitenflächen
mit dem Permanentmagneten 22 leitend verbunden. Das Rück
schlußelement 23 ist aus einem ferromagnetischen Material
hergestellt und in der gleichen Richtung wie die axiale
Richtung der Drosselklappenwelle 3 magnetisiert. Die Seiten
fläche 21 a des Rückschlußelementes 23, die der Seitenfläche,
mit der das Rückschlußelement 23 mit dem Permanentmagneten
22 leitend verbunden ist, gegenüberliegt, weist einen zuneh
menden Abstand vom Permanentmagneten 22 auf, so daß sich,
wie in Fig. 10 gezeigt, in Richtung der Umfangslinie die
Breite des Rückschlußelementes 23 stetig von h 1 nach h 2 (h 1
h 2) ändert. Gegenüber der Seitenfläche 21 a des Rück
schlußelementes 23 ist ein Hall-Effekt-Element 24 ange
bracht. Die Magnetfeldquelle 21 erzeugt einen magnetischen
Fluß Φ, der das Hall-Effekt-Element 24 durchdringt. Da sich
die Breite des Rückschlußelementes 23 von h 1 nach h 2 ändert,
ändert sich der Zwischenraum zwischen der Seitenfläche 21 a
des Rückschlußelementes 23 und dem Hall-Effekt-Element 24
mit der Drehung der Drosselklappenwelle 3. Wenn sich daher
die Drosselklappenwelle 3 dreht, um den Öffnungswinkel der
Drosselklappe 2 zu ändern, so ändert sich der Zwischenraum
zwischen dem Rückschlußelement 23 und dem Hall-Effekt-Ele
ment 24 um einen Betrag, der dem Drehwinkel R TH entspricht,
wodurch das Hall-Effekt-Element 24 eine Ausgangsspannung
erzeugt, die der Änderung der durch das Hall-Effekt-Element
24 fließenden magnetischen Flußdichte Φ entspricht.
In den Fig. 11A bis 11D sind verschiedene Kennlinien des
Hall-Effekt-Elementes 24 gezeigt. Fig. 11A zeigt, wie sich
die Ausgangsspannung Vo des Hall-Effekt-Elementes 24 relativ
zur magnetischen Flußdichte B ändert, Fig. 11B zeigt, wie
sich die magnetische Flußdichte B relativ zum Drehwinkel R TH
der Drosselklappenwelle 3 ändert. Entsprechend zeigt Fig.
11C, wie sich die Ausgangsspannung Vo des Hall-Effekt-Ele
mentes 24 relativ zum Drehwinkel R TH der Drosselklappenwelle
3 ändert. Schließlich zeigt Fig. 11D, wie sich die zur
Innentemperatur des Hall-Effekt-Elementes 24 proportionale
Spannung V T relativ zur Umgebungstemperatur Ta ändert. Üb
licherweise ist das Hall-Effekt-Element 24 als Hall-IC ver
fügbar, in dem das Hall-Effekt-Element zusammen mit anderen
Stromkreiselementen integriert ist. Die in Fig. 11D gezeigte
Spannung V T wird als Klemmenspannung eines solchen Hall-IC
gemessen. Fig. 11E zeigt eine Form eines vier Klemmen besit
zenden Hall-IC.
Fig. 12 zeigt ein typisches Beispiel der Temperaturkenn
linien eines Permanentmagneten und eines Hall-IC. Die Kurve
(a) stellt die Temperaturkennlinie der Ausgangsspannung Vo
eines Silizium-Hall-IC relativ zur Umgebungstemperatur Ta dar;
aus dieser Kennlinie wird deutlich, daß Δ Vo/Vo im allgemei
nen einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweist. Dieser
Temperaturkoeffizient liegt beispielsweise bei +10,05%/°C.
Die Kurve (b) zeigt, wie sich die magnetische Flußdichte B
eines Seltenerden-Permanentmagneten relativ zur Umgebungs
temperatur Ta ändert. Der Temperaturkoeffizient liegt bei
spielsweise bei -0,04%/°C und zeigt keine merkliche
Schwankung, verglichen mit dem des Silicium-Hall-IC. Diese
Vorzeichen und Größen der Temperaturkoeffizienten des Perma
nentmagneten und des Hall-IC werden in der vorliegenden
Erfindung vermerkt; der Hall-IC wird mit dem Permanentmagne
ten kombiniert, um so einen Drosselklappen-Winkelsensor zu
schaffen, dessen Temperaturabhängigkeit sehr gering ist.
Fig. 13 zeigt die allgemeine Struktur der zweiten Ausfüh
rungsform der Erfindung.
In Fig. 13 ist gezeigt, daß der Hall-IC 24 auf einem Träger
25 angebracht ist und durch eine von dem Träger 25 ausgehen
de Leitung mit der Eingangsklemme eines elektrischen Strom
kreises 15′′ elektrisch verbunden ist. Der elektrische Strom
kreis 15′′ ist mit seinem Ausgang durch eine elektrische
Steckverbindung 10 mit einer externen Steuereinheit 30 ver
bunden. Fig. 14 ist ein Schaltbild des elektrischen Strom
kreises 15′′. Von einem Konstantstromkreis wird ein konstan
ter Strom an den Hall-IC 24 geliefert. Zwei Ausgänge des
Hall-IC 24 sind an den Differenzverstärker 17′′ angelegt. Für
die Einstellung des Null-Niveaus bzw. des maximalen Niveaus
der Ausgangsspannung V W des elektrischen Stromkreises 15′′
sind variable Widerstände R 1 und R 2 vorgesehen. Die Art der
Niveaueinstellung ist gleich derjenigen, die unter Bezugnah
me auf die Fig. 7 bereits beschrieben worden ist.
Die in Fig. 13 gezeigte Steuereinheit 30 führt zum Zweck des
Temperaturausgleichs der Ausgangsspannung V W des elektri
schen Stromkreises 15′′ eine arithmetische Bearbeitung durch,
um ein temperaturkompensiertes Drosselklappen-Winkelsignal
zu schaffen. Wie in Fig. 13 gezeigt, werden der auf die
Umgebungstemperatur bezogene und für den Temperaturausgleich
erforderliche Ausgang V T zusammen mit dem Ausgang V W des
elektrischen Stromkreises 15′′ an eine Analogeingang-An
schlußstelle 32 der Steuereinheit 30 angelegt, um in ent
sprechende Digitalsignale umgewandelt zu werden. Weiterhin
werden die Ausgangssignale eines Zündschalters 26 und eines
die vollständig geschlossene Position der Drosselklappe 2
messenden Schalters 27 an eine Digitaleingang-Anschlußstelle
34 der Steuereinheit 30 angelegt. Eine Mikroprozessoreinheit
(MPU) 36, ein Festwertspeicher (ROM) 37, ein Randomspeicher
(RAM) 38 und eine Busleitung 35 bilden zusammen einen Mikro
computer. Der Mikrocomputer führt gemäß einem in dem ROM 37
gespeicherten Programm zum einen die Datenverarbeitung zum
Zweck des Temperaturausgleichs durch, zum anderen führt er
die Datenverarbeitung zum Zweck des Ausgleichs von Säkular
schwankungen der Ausgangskennlinien des Hall-IC 24 durch.
Erfindungsgemäß werden der Permanentmagnet 22 und der Hall-
IC 24 so kombiniert, daß sich deren Temperaturkoeffizienten
gegenseitig aufheben, wodurch ein eine gute Temperaturkenn
linie aufweisender Drosselklappen-Winkelsensor geschaffen
wird, wie beispielsweise durch die Kurve (c) in Fig. 12
gezeigt wird. Die Ausgangsspannung V W ist jedoch nicht not
wendig einstellungsfrei, weil der Temperaturkoeffizient der
Ausgangskennlinie des Hall-IC zu Schwankungen neigt. Deswe
gen wird eine Korrektur des Temperaturkoeffizienten notwen
dig. Nun wird die Weise der Temperaturkoeffizienten-Korrek
tur beschrieben.
Die Fig. 15A und 15B stellen ein Flußdiagramm eines in der
MPU 36 abgearbeiteten Verfahrens zur Berechnung und zur
Korrektur des Temperaturkoeffizienten bei vollständig ge
schlossener Position der Drosselklappe 2 dar.
In einem Schritt 52 von Fig. 15A wird auf der Basis des
Ausgangssignals des Zündschalters 26 entschieden, ob der
Zündschlüsselschalter aus dem Aus-Zustand in den Ein-Zustand
gedreht worden ist oder nicht. Genauer wird das Ausgangs
signal des in Fig. 13 gezeigten Zündschalters 26 an die
Digitaleingang-Anschlußstelle 34 der Steuereinheit 30 ange
legt, woraufhin die MPU 36 entscheidet, ob der Zündschlüs
selschalter vom Aus-Zustand in den Ein-Zustand gedreht wor
den ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der im Schritt 52
durchgeführten Entscheidung zeigt, daß der Zündschlüssel
schalter in den Ein-Zustand gedreht worden ist, so werden
sowohl die die innere Temperatur des Hall-IC 24 darstellende
Spannung V T als auch die Ausgangsspannung V W des elektri
schen Stromkreises 15′′ von der Analogeingang-Anschlußstelle
32 der Steuereinheit 30 gelesen. Die Symbole V Vi und V Wi
werden als allgemeine Ausdrücke dafür benutzt, um anzuzei
gen, daß sie Werte sind, die zur Zeit der i-ten Aus → Ein-
Betätigung des Zündschlüsselschalters gelesen werden. (In
der folgenden Beschreibung wird dieser Index i im gleichen
Sinne verwendet.) Nach dieser Analog-Digital-Umwandlung der
Spannungen V Ti und V Wi wird die innere Temperatur Ti des
Hall-IC 24 und der Winkel R THi der Welle 3 der Drosselklappe
2 in der MPU 36 berechnet.
Nun beginnt der Motor zu arbeiten, wobei die innere Tempera
tur des Motors ansteigt. Angenommen, Ti sei die (aus V T
berechnete) innere Temperatur des Hall-IC 24 zu diesem
Zeitpunkt. Dann kann das erforderliche Ausmaß der Tempera
turkompensation durch die in Schritt 64 dargestellte
Spannung V Wikomp ausgedrückt werden. Im Schritt 64 stellt
α (i-1) den zum Zeitpunkt der (i-1)-ten Aus → Ein-Betätigung
des Zündschlüsselschalters berechneten Temperaturkoeffizienten
dar. Die zeitliche Änderung des Wertes von V Wikomp ist
in Fig. 16 dargestellt. Erst wenn der Zündschlüsselschalter
vom Ein-Zustand in den Aus-Zustand gedreht wird, wird die
Ausgangsspannung V W des elektrischen Stromkreises 15′′ durch
die Temperaturkompensationskomponente V Wikomp korrigiert,
wobei, wie im Schritt 70 dargestellt, der korrigierte Wert
durch (V Wi ) = (V W - V Wikomp ) ausgedrückt wird.
Ausgelöst durch die i-te Aus → Ein-Betätigung des Zündschlüsselschalters
wird der Temperaturkoeffizient α i auf die
im folgenden beschriebene Art berechnet.
In einem Schritt 56 wird R dTH aus der Gleitung R dTH =
R TH(i-1) - R THi berechnet, wobei R TH(i-1) den zum Zeitpunkt
der (i-1)-ten Aus → Ein-Betätigung des Zündschlüsselschalters
berechneten Winkel der Welle 3 der Drosselklappe 2
darstellt. Daher stellt R dTH die Differenz des zum Zeitpunkt
der (i-1)-ten Aus → Ein-Betätigung des Zündschlüsselschalters
berechneten Winkels R TH(i-1) und des im Schritt 54
berechneten Drosselklappenwinkels R THi dar. Der obigen Berechnung
liegt die Voraussetzung zugrunde, daß sich die
Umgebungstemperatur oder die innere Temperatur des Hall-IC
24 nicht merklich ändern, wenn der Zündschlüsselschalter im
Aus-Zustand ist. Dem Schritt 56 folgt ein Schritt 58, in dem
entschieden wird, ob die Beziehung |R dTH | ≧ R e erfüllt ist,
wobei R e ein vorbestimmter Wert ist. Wenn das Ergebnis der
Entscheidung im Schritt 58 zeigt, daß |R dTH | ≧ R e erfüllt
ist, dann wird in einem Schritt 60 der Drosselklappenwellenwinkel
R THi zum Zeitpunkt der i-ten Aus → Ein-Betätigung des
Zündschlüsselschalters berechnet. Das bedeutet, daß im
Schritt 60 R THi = R dTH + R TH(i-1) berechnet wird. Daher
stellt der im Schritt 60 erhaltene Wert R THi den korrigierten
Winkel der Drosselklappenwelle 3 dar.
Wenn andererseits das Ergebnis der Entscheidung im Schritt
58 zeigt, daß |R dTH | < R e erfüllt ist, so wird angenommen,
daß der zum Zeitpunkt der i-ten Aus → Ein-Betätigung des
Zündschlüsselschalters berechnete Drosselklappenwellenwinkel
R THi dem zum Zeitpunkt der (i-1)-ten Aus → Ein-Betätigung
berechneten Drosselklappenwellenwinkel R TH(i-1) gleich ist;
Dies ist im Schritt 62 dargestellt.
Daher stellt auch der im Schritt 62 erhaltene Wert R THi den
korrigierten Winkel der Drosselklappenwelle 3 dar. Der in
den Schritten 60 und 62 erhaltene Drosselklappenwellenwinkel
R THi wird einerseits für die direkte Berechnung des Tempera
turkoeffizienten gebraucht und wird andererseits beispiels
weise im RAM 38 gespeichert, um der Berechnung zum Zeitpunkt
der nächsten bzw. (i+1)-ten Aus → Ein-Betätigung des Zünd
schlüsselschalters zu dienen. Das Rechenprogramm ist im ROM
37 gespeichert.
Wenn daraufhin in einem Schritt 66 der Fig. 15B die Ein →
Aus-Betätigung des Zündschlüsselschalters festgestellt wird,
so werden in einem Schritt 68 unmittelbar nach der Ein →
Aus-Betätigung des Zündschlüsselschalters die Spannung der
inneren Temperatur V Tic und die Ausgangsspannung V Wic des
elektrischen Stromkreises 15′′ gelesen und in die entsprechende
Temperatur Tic bzw. in den entsprechenden Drosselklappenwellenwinkel
R THic umgewandelt. Im Schritt 66 kann
die Tatsache, daß der Zündschlüsselschalter vom Ein-Zustand
in den Aus-Zustand gedreht worden ist, dadurch entschieden
werden, indem das logische Produkt des Ausgangssignales des
Zündschalters 26 und desjenigen des die vollständig ge
schlossene Position der Drosselklappe 2 feststellenden
Schalters 27 berechnet wird. Dies hat den Vorzug, die Genau
igkeit der Entscheidung über die vollständig geschlossene
Position der Drosselklappe 2 zu verbessern.
In einem Schritt 72 wird der Temperaturkoeffizient α i zum
Zeitpunkt der i-ten Aus → Ein-Betätigung des Zündschlüssel
schalters berechnet. Wie man im Schritt 72 sieht, stellt
dieser Temperaturkoeffizient α i einen Mittelwert dar, der
auf der Basis von Signalen berechnet wird, die einerseits
eine verhältnismäßig niedrige Temperatur Ti und einen Dros
selklappenwellenwinkel R THi zum Startzeitpunkt des Motors
und andererseits eine verhältnismäßig hohe Temperatur T ic
und einen Drosselklappenwellenwinkel R THic zum Zeitpunkt des
Anhaltens des Motors darstellen. Der im Schritt 72 berechne
te Temperaturkoeffizient α i wird für die Korrektur zum
Zeitpunkt der (i+1)-ten Aus → Ein-Betätigung des Zündschlüs
selschalters gebraucht. In einem Schritt 74 wird der im RAM
38 gespeicherte Temperaturkoeffizient α i-1 durch den Tempe
raturkoeffizienten α i ersetzt.
Somit werden in dem oben beschriebenen Verfahren die innere
Temperatur des Hall-IC 24 und des Drosselklappenwellenwin
kels in der vollständig geschlossenen Position der Drossel
klappe 2 der Berechnung des Temperaturkoeffizienten α
zugrundegelegt. Dieses Verfahren ist einfach und dennoch
ausgezeichnet in bezug auf die Berechnung des für die Kor
rektur verwendeten Temperaturkoeffizienten. Es ist anzumer
ken, daß der oben beschriebene Temperaturkoeffizient α den
zusammengesetzten Wert aus der Kombination von Permanent
magnet 22, Rückschlußelement 23 und Hall-IC 24 darstellt.
Daher heben sich die Temperaturkennlinie des Permanentmagne
ten 22 aus einem Element der Seltenerden und die Temperatur
kennlinie des Hall-IC 24 aus Silicium gegenseitig auf, die
sich ergebende Temperaturkennlinie wird durch den in der
oben beschriebenen Art berechneten Temperaturkoeffizienten α
korrigiert.
Im Flußdiagramm von Fig. 15A werden die Werte V T und V W
gelesen, nachdem entschieden worden ist, daß der Zündschlüs
selschalter vom Aus-Zustand in den Ein-Zustand gedreht wor
den ist. Jedoch können die Werte V T und V W auch unmittelbar
vor der Drehung des Zündschlüsselschalters vom Aus-Zustand
in den Ein-Zustand gelesen werden, um so auf ähnliche Weise
den Temperaturkoeffizienten zu berechnen. In einem solchen
Fall folgt, wie in der Fig. 15C gezeigt, dem Schritt 54 der
Schritt 52. Die restlichen Schritte sind gleich denen in den
Fig. 15A und 15B gezeigten, weshalb eine eingehende Be
schreibung unnötig ist.
In dem in den Fig. 15A und 15B gezeigten Flußdiagramm wird
der Temperaturkoeffizient bei vollständig geschlossener
Position der Drosselklappe 2 berechnet. Jedoch kann, wie nun
unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 17 beschrie
ben wird, genauso der Temperaturkoeffizient bei vollständig
geöffneter Position der Drosselklappe 2 berechnet werden.
In Fig. 17 werden die den in Fig. 15A entsprechenden Symbole
mit einem Index S versehen, um anzuzeigen, daß sich die
Drosselklappe 2 in der vollständig geöffneten Position be
findet. Außerdem werden in Fig. 17 einzelnen Schritten, die
den in Fig. 15A gezeigten entsprechen, Striche angefügt.
In einem Schritt 54′ ist die Drosselklappe 2 unmittelbar vor
der Drehung des Zündschlüsselschalters vom Aus-Zustand in
den Ein-Zustand vollständig geöffnet; zu diesem Zeitpunkt
werden die Werte V TS und V WS gelesen. Wenn erforderlich,
kann zusätzlich zu dem in Fig. 13 gezeigten Schalter 27 ein
die vollständig geöffnete Position der Drosselklappe 2 fest
stellender Schalter vorgesehen werden, um so genauer ent
scheiden zu können, daß die Drosselklappe 2 in ihrer voll
ständig geöffneten Position ist. Die Schritte 52′ und 56′
bis 64′ entsprechen in der Art der Abarbeitung genau den in
Fig. 15A gezeigten, weshalb eine eingehende Beschreibung
nicht nötig ist. Die Abarbeitung, die der im Schritt 68 von
Fig. 15B durchgeführten entspricht, wird besonders beschrie
ben.
Die Werte der den Spannungen V Tic und V Wic entsprechenden
Spannungen V TS und V WS werden gelesen, nachdem der Zünd
schlüsselschalter vom Ein-Zustand in den Aus-Zustand gedreht
worden ist und die Drosselklappe 2 in die vollständig geöff
nete Position bewegt wurde. Dann wird die dem Schritt 72
entsprechende Abarbeitung durchgeführt, um den Temperatur
koeffizienten α iS zu berechnen; dieser Temperaturkoeffizient
α iS wird für den Zeitpunkt der (i+1)-ten Aus → Ein-Betäti
gung des Zündschlüsselschalters verwendet. Die Abarbeitung
in den den Schritten 70 und 74 von Fig. 15B entsprechenden
Schritten ist jenen in den Schritten 70 und 74 durchgeführ
ten gleich, weshalb sich eine eingehende Beschreibung erüb
rigt.
Wenn die oben beschriebenen Temperaturkoeffizienten α i und
α iS bereits berechnet sind, kann der Mittelwert von α i und
α iS als mittlerer Temperaturkoeffizient in einem veränderbar
ren Temperaturbereich verwendet werden.
Ferner kann in Anbetracht der Nichtlinearität des Tempera
turkoeffizienten eine Vielzahl von Temperaturkoeffizienten
in einer entsprechenden Vielzahl von Temperaturbereichen
berechnet und im ROM 37 gespeichert werden, so daß der dem
gemessenen Temperaturbereich entsprechende Temperaturkoeffi
zient für die Korrektur verwendet werden kann. Ein Beispiel
für die Beziehung zwischen dem Temperaturkoeffizienten α und
der Temperatur T ist in Tabelle 1 gezeigt.
Wenn die durch Umwandlung der Spannung V T berechnete Tempe
ratur T die Beziehung T 1 < T ≦ T 2 erfüllt (wobei T 1 und T 2
vorbestimmte Temperaturen sind und T 1 < T 2 ist), dann wird
in Abhängigkeit davon, ob die Drosselklappe 2 in der voll
ständig geschlossenen Position oder in der vollständig ge
öffneten Position ist, aus Tabelle 1 der Temperaturkoeffi
zient α I oder α IS gewählt. Genauso wird der Temperaturkoeffizient
α II oder a IIS gewählt, wenn die Temperatur die
Beziehung T₂ < T ≦ T₃ erfüllt (wobei T₃ ebenfalls eine
vorbestimmte Temperatur ist und T₂ < T₃ ist). Auf die gleiche
Weise wird auch der Temperaturkoeffizient α III oder
α IIIS gewählt, wenn die Temperatur T die Beziehung T₃ < T ≦
T₄ erfüllt (wobei T₄ ebenfalls eine vorbestimmte Temperatur
ist und T 3 < T 4 ist). Die Unterschiede zwischen den vorbe
stimmten Temperaturen T 1, T 2, T 3 und T 4 können gleich groß
sein oder nicht. Unter der Voraussetzung, daß sich der
Temperaturkoeffizient α nicht bemerkenswert ändert, kann der
Temperaturbereich dort, wo der Temperaturkoeffizient α nicht
linear ist, so groß wie möglich gewählt werden.
Fig. 18 ist ein Flußdiagramm, das Anwendung findet, wenn die
verschiedenen in Tabelle 1 gezeigten Werte im ROM 37 der
Steuereinheit 30 gespeichert sind.
In einem Schritt 80 legt die MPU 36 den Temperaturbereich fest,
in dem die gemessene Temperatur T liegt, und liest den
entsprechenden Temperaturkoeffizienten α der Tabelle 1 aus
dem ROM 37 aus. In einem Schritt 84 wird die Temperatur T
unter Verwendung des gewählten Temperaturkoeffizienten α
kompensiert. Der Temperaturkoeffizient α kann ein Mittelwert
derjenigen Temperaturkoeffizienten sein, die sowohl in voll
ständig geschlossener Position als auch in vollständig ge
öffneter Position der Drosselklappe 2 berechnet wurden.
Entsprechend dem obigen Verfahren kann die Temperatur T
unter Berücksichtigung der Nichtlinearität des Temperatur
koeffizienten α kompensiert werden.
Im Flußdiagramm der Fig. 18 sind im voraus verschiedene
Werte für den Temperaturkoeffizienten α in Form der Tabelle 1
im ROM 37 gespeichert. Es können jedoch auch die durch eine
Funktion α = f (T) angenäherten verschiedenen Werte des Tem
peraturkoeffizienten α im ROM 37 im voraus gespeichert wer
den; der Wert des Temperaturkoeffizienten α kann dann ent
sprechend dem Wert T berechnet werden. In diesem Fall kann
eine hochgradig genaue Temperaturkompensation durchgeführt
werden, wenn die Funktion zufriedenstellend angenähert ist.
Die Drosselklappe 2 wird häufiger in einem Bereich verhält
nismäßig kleiner Öffnungswinkel als in einem Bereich großer
Öffnungswinkel benutzt. Wenn daher zusätzlich zu den auf der
vollständig geschlossenen Position der Drosselklappe 2 ba
sierenden Werten des Temperaturkoeffizienten α, die im Fluß
diagramm der Fig. 15A und 15B beschrieben worden sind, die
Werte des Temperaturkoeffizienten α im Bereich verhältnis
mäßig kleiner Öffnungswinkel der Welle 3 der Drosselklappe 2
berechnet und für die Temperaturkompensation verwendet wer
den, dann kann, wie nun unter Bezugnahme auf die Fig. 19
beschrieben werden wird, die Temperatur mit höherer Genauig
keit kompensiert werden.
Fig. 19 zeigt die Beziehung zwischen dem Öffnungswinkel R TH
der Drosselklappe 2 und der Ausgangsspannung Vo des Hall-IC
24. Die Erkennungsempfindlichkeit in einem kleinen Drossel
klappenwinkelbereich zwischen der vollständig geschlossenen
Position und einem Winkel R TH 4 der Welle 3 der Drosselklappe
2 wird häufig verschieden vom übrigen Drosselklappenwinkel
bereich gewählt. Dies kann durch eine Änderung der Gestalt
der in Fig. 10 gezeigten, dem Hall-IC 24 gegenüberliegenden,
Seitenfläche 21 a des Rückschlußelementes 23 erreicht werden.
D.h., daß die Abmessungen h 1 bis h 2 der Breite des Rück
schlußelementes 23 für die Erreichung dieses Zweckes geeig
net geändert werden.
Ein erstes Verfahren für die Temperaturkompensation beinhal
tet die Berechnung des Temperaturkoeffizienten α bei voll
ständig geschlossener Position der Drosselklappe 2 (bei
spielsweise gemäß dem Flußdiagramm der Fig. 15A und 15B),
die Berechnung des Temperaturkoeffizienten α beim Drossel
klappenwellenwinkel R TH 4 und die Verwendung von deren Mit
telwert für den Temperaturausgleich.
Das bedeutet, daß gemäß diesem ersten Verfahren bei einer
Temperatur T 20 eine Ausgangsspannung Vo des Hall-IC 24 gele
sen wird, während der Drosselklappenwellenwinkel auf R TH 4
eingestellt wird. Dann wird bei einer Temperatur T₁₃₀ eine
Ausgangsspannung V₁₃₀ des Hall-IC 24 gelesen, um gemäß der
Gleichung α L = ( R TH 4 - R TH 130)/(T₁₃₀ - T₂₀) einen Temperaturkoeffizienten
a L zu berechnen. Genauso werden für alle
Drosselklappenwellenwinkel R TH 1, R TH 2 und R TH 3 die entsprechenden
Temperaturkoeffizienten α₁, α₂ und α₃ berechnet.
Wenn dann für die Temperaturkompensation im Bereich kleiner
Drosselklappenwinkel der Mittelwert der Temperaturkoeffi
zienten α i , α 1, α 2, α 3 und a L verwendet wird, so kann die
Temperatur mit höherer Genauigkeit kompensiert werden.
In einem zweiten Verfahren wird der Drosselklappenwinkelbe
reich zwischen der vollständig geschlossenen position und
dem Winkel R TH 4 der Welle 3 der Drosselklappe 2 in eine
Vielzahl von Unterbereichen unterteilt, die Temperaturkoef
fizienten a i , α 1, α 2, α 3 und α L werden diesen Unterbereichen
entsprechend zugeordnet. Beispielsweise wird der Drossel
klappenwellenwinkelbereich in die in Tabelle 2 gezeigten
Unterbereiche unterteilt; der Temperaturkoeffizient α, der
dem auf der Basis der Ausgangsspannung Vo des Hall-IC 24
berechneten Drosselklappenwellenwinkel R TH entspricht, wird
wahlweise einem der in Tabelle 2 gezeigten Unterbereiche
zugeordnet.
Vo → R TH | |
α | |
R THi < R TH R TH 1 | |
α i | |
R TH 1 < R TH R TH 2 | α₁ |
R TH 2 < R TH R TH 3 | α₂ |
R TH 3 < R TH R TH 4 | a₃ |
R TH 4 < R TH | α L |
Die Tabelle 2 ist im voraus im ROM 37 der Steuereinheit 30
gespeichert, wobei der optimale Temperaturkoeffizient α
gemäß dem mit bezug auf die Fig. 18 beschriebenen Verfahren
ausgewählt wird. In diesem Fall wird der dem Drosselklappenwel
lenwinkel R TH entsprechende Temperaturkoeffizient α auf der
Basis des Ergebnisses der Temperaturkompensation ausgewählt.
In dem zweiten Verfahren wird der dem Drosselklappenwellen
winkel R TH entsprechende Temperaturkoeffizient α ausgewählt.
Jedoch kann irgendeiner der in Tabelle 2 gezeigten Tempera
turkoeffizienten α irgendeinem Unterbereich zugeordnet wer
den, wenn der Unterschied zwischen dem Maximal- und dem
Minimalwert der α i , α 1, α 2, α 3 und α L kleiner ist als ein
vorbestimmter Wert. In einem solchen Fall darf nur ein
bestimmter der Temperaturkoeffizienten α i , α 1, α 2, α 3 und a L
gewählt werden. Beispielsweise kann der Temperaturkoeffi
zient α i zur Auswahl bestimmt werden; nur wenn der Unter
schied zwischen dem Maximal- und dem Minimalwert von α 1
größer ist als ein vorgegebener Wert, werden gemäß der
Tabelle 2 die Temperaturkoeffizienten α i , a 1, α 2, α 3 und α L
ausgewählt.
Die Art der oben beschriebenen Temperaturkompensation ist,
wie oben, eine Temperaturkompensation gemäß einer program
mierten Abarbeitung und kann in ausreichendem Maß mit den
Schwankungen der Temperaturkennlinien des Permanentmagneten
und des Hall-IC umgehen. In dem Flußdiagrammen der Fig. 15A,
15B und 17 wird der Temperaturkoeffizient jedesmal berech
net, wenn der Zündschlüsselschalter in den Ein-Zustand ge
dreht wird. Daher kann die Temperatur ungeachtet der Säku
larschwankungen der Ausgangskennlinie des Hall-IC zuverläs
sig kompensiert werden, so daß der Drosselklappenwellenwin
kel mit hoher Genauigkeit festgestellt werden kann.
Ferner kann eine noch bessere Temperaturkompensation erzielt
werden, wenn das unter Bezugnahme auf die Tabelle 2 be
schriebene Verfahren, das den dem Drosselklappenwellenwinkel
entsprechenden Temperaturkoeffizienten verwendet, mit dem
unter Bezugnahme auf die Fig. 15A und 15B oder 17 beschrie
benen Verfahren kombiniert wird.
Die genannten Ausführungsformen haben beispielhaft Bezug
genommen auf die Kombination eines Magnetkreises und eines
Hall-Effekt-Elementes, die Temperaturkoeffizienten verschie
denen Vorzeichens besitzen, so daß sich ihre Temperaturkenn
linien gegenseitig aufheben. Der Vorzug des Verfahrens für
die Berechnung des Temperaturkoeffizienten des Hall-Effekt
Elementes und der Kompensation der Temperatur auf der Basis
der berechneten Temperaturkoeffizienten liegt jedoch nur
darin, daß die oben beschriebene Kombination für die Ver
kleinerung des für die Temperaturkompensation erforderlichen
Faktors vorteilhaft ist. Daher ist die erfindungsgemäße
Temperaturkompensation in keiner Weise auf eine solche Kom
bination beschränkt.
Claims (19)
1. Drosselklappen-Winkelsensor für Verbrennungsmotoren,
gekennzeichnet durch
einen an einem Ende der Welle (3) der Drosselklappe (2) angebrachten Permanentmagneten (6), der einen parallelen magnetischen Fluß (7) erzeugt, dessen Richtung in Abhän gigkeit von der Drehung der Drosselklappenwelle (3) ge dreht wird,
ein die Drosselklappe (2) aufnehmendes Drosselklappen gehäuse (1),
einen einteilig mit dem Drosselklappengehäuse (1) ausge bildeten, den Permanentmagneten (6) frei drehbar aufneh menden Hohlraum (8), der mit einer Bohrung in Verbindung steht, durch die sich die Drosselklappenwelle (3) er streckt,
ein in dem Hohlraum (8) im wesentlichen parallel zu der Hauptrichtung des außen verlaufenden magnetischen Flusses (7) des Permanentmagneten (6) und in einem Abstand von dem Permanentmagneten (6) eingebautes magnetisch empfind liches Element (12), mittels dessen die Änderung der magnetischen Flußdichte (7) als Folge der Drehung des Permanentmagneten (6) gemessen wird, und
einen die Ausgabe des magnetisch empfindlichen Elementes (12) aufnehmenden und verstärkenden elektrischen Strom kreis (15, 15′), mittels dessen die gemessene Änderung der magnetischen Flußdichte (7) in eine entsprechende Änderung eines elektrischen Signales umgewandelt wird.
einen an einem Ende der Welle (3) der Drosselklappe (2) angebrachten Permanentmagneten (6), der einen parallelen magnetischen Fluß (7) erzeugt, dessen Richtung in Abhän gigkeit von der Drehung der Drosselklappenwelle (3) ge dreht wird,
ein die Drosselklappe (2) aufnehmendes Drosselklappen gehäuse (1),
einen einteilig mit dem Drosselklappengehäuse (1) ausge bildeten, den Permanentmagneten (6) frei drehbar aufneh menden Hohlraum (8), der mit einer Bohrung in Verbindung steht, durch die sich die Drosselklappenwelle (3) er streckt,
ein in dem Hohlraum (8) im wesentlichen parallel zu der Hauptrichtung des außen verlaufenden magnetischen Flusses (7) des Permanentmagneten (6) und in einem Abstand von dem Permanentmagneten (6) eingebautes magnetisch empfind liches Element (12), mittels dessen die Änderung der magnetischen Flußdichte (7) als Folge der Drehung des Permanentmagneten (6) gemessen wird, und
einen die Ausgabe des magnetisch empfindlichen Elementes (12) aufnehmenden und verstärkenden elektrischen Strom kreis (15, 15′), mittels dessen die gemessene Änderung der magnetischen Flußdichte (7) in eine entsprechende Änderung eines elektrischen Signales umgewandelt wird.
2. Drosselklappen-Winkelsensor gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
das magnetisch empfindliche Element (12) ein Magneto widerstandselement ist, dessen Widerstandswert sich in Abhängigkeit von der Richtungsänderung des magnetischen Flusses (7) ändert, so daß der Widerstandswert sich ent sprechend der Änderung der magnetischen Flußdichte än dert, und
daß der elektrische Stromkreis (15, 15′) eine Vorrichtung (17) aufweist für die Erkennung einer Änderung im Wider standswert des Magnetowiderstandselementes (12) und für die Erzeugung eines der erkannten Änderung der Richtung des magnetischen Flusses (7) entsprechenden elektrischen Signales, indem der Widerstandswert des Magnetowider standselementes (12) in ein entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt wird.
das magnetisch empfindliche Element (12) ein Magneto widerstandselement ist, dessen Widerstandswert sich in Abhängigkeit von der Richtungsänderung des magnetischen Flusses (7) ändert, so daß der Widerstandswert sich ent sprechend der Änderung der magnetischen Flußdichte än dert, und
daß der elektrische Stromkreis (15, 15′) eine Vorrichtung (17) aufweist für die Erkennung einer Änderung im Wider standswert des Magnetowiderstandselementes (12) und für die Erzeugung eines der erkannten Änderung der Richtung des magnetischen Flusses (7) entsprechenden elektrischen Signales, indem der Widerstandswert des Magnetowider standselementes (12) in ein entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt wird.
3. Drosselklappen-Winkelsensor gemäß Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung für die Umwandlung
des Widerstandswertes in ein elektrisches Signal Vorrich
tungen (R Z , R S ) für die getrennte Einstellung des Null
Niveaus des Ausgangssignales eines Verstärkers (17) und
die Einstellung des Verstärkungsfaktors eines Eingangs
signales dieses Verstärkers (17).
4. Drosselklappen-Winkelsensor für Verbrennungsmotoren,
gekennzeichnet durch
einen an einem Ende der Welle (3) der Drosselklappe (2) angebrachten Permanentmagneten (22), der ein Magnetfeld erzeugt, dessen Lage in Abhängigkeit von der Drehung der Drosselklappenwelle (3) geändert wird,
ein die Drossselklappe (2) aufnehmendes Drosselklappen gehäuse (1),
einen einteilig mit dem Drosselklappengehäuse (1) ausge bildeten, den Permanentmagneten (22) frei drehbar aufneh menden Hohlraum (8), der mit einer Bohrung in Verbindung steht, durch die sich die Drosselklappenwelle (3) er streckt,
ein in dem Hohlraum (8) in einem Abstand von dem Perma nentmagneten (22) eingebautes, das Magnetfeld des Perma nentmagneten (22) schneidendes magnetisch empfindliches Element (24), mittels dessen die Änderung der magneti schen Feldstärke als Folge der Drehung des Permanent magneten (22) gemessen wird, und
einen die Ausgabe des magnetisch empfindlichen Elementes (24) aufnehmenden und verstärkenden elektrischen Strom kreis (15′′), mittels dessen die gemessene Änderung der Magnetfeldstärke in eine entsprechende Änderung eines elektrischen Signales umgewandelt wird.
einen an einem Ende der Welle (3) der Drosselklappe (2) angebrachten Permanentmagneten (22), der ein Magnetfeld erzeugt, dessen Lage in Abhängigkeit von der Drehung der Drosselklappenwelle (3) geändert wird,
ein die Drossselklappe (2) aufnehmendes Drosselklappen gehäuse (1),
einen einteilig mit dem Drosselklappengehäuse (1) ausge bildeten, den Permanentmagneten (22) frei drehbar aufneh menden Hohlraum (8), der mit einer Bohrung in Verbindung steht, durch die sich die Drosselklappenwelle (3) er streckt,
ein in dem Hohlraum (8) in einem Abstand von dem Perma nentmagneten (22) eingebautes, das Magnetfeld des Perma nentmagneten (22) schneidendes magnetisch empfindliches Element (24), mittels dessen die Änderung der magneti schen Feldstärke als Folge der Drehung des Permanent magneten (22) gemessen wird, und
einen die Ausgabe des magnetisch empfindlichen Elementes (24) aufnehmenden und verstärkenden elektrischen Strom kreis (15′′), mittels dessen die gemessene Änderung der Magnetfeldstärke in eine entsprechende Änderung eines elektrischen Signales umgewandelt wird.
5. Drosselklappen-Winkelsensor gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
das magnetisch empfindliche Element (24) ein Hall-Effekt- Element ist, dessen Ausgangsspannungsniveau sich in Ab hängigkeit einer Änderung der Stärke des Magnetfeldes ändert,
eine Vorrichtung (23) vorgesehen ist für die Änderung des Abstandes zwischen dem Permanentmagneten (22) und dem Hall-Effekt-Element (24) während der Drehung der Drossel klappe (2), wodurch sich das Ausgangsspannungsniveau des Hall-Effekt-Elementes (24) entsprechend der Änderung der Magnetfeldstärke ändert, und
der elektrische Stromkreis (15′′) eine Vorrichtung (17′′) für die Erkennung einer Änderung im Ausgangsspannungs niveau des Hall-Effekt-Elementes (24) und die Erzeugung eines der erkannten Änderung der Stärke des Magnetfeldes entsprechenden elektrischen Signales aufweist.
das magnetisch empfindliche Element (24) ein Hall-Effekt- Element ist, dessen Ausgangsspannungsniveau sich in Ab hängigkeit einer Änderung der Stärke des Magnetfeldes ändert,
eine Vorrichtung (23) vorgesehen ist für die Änderung des Abstandes zwischen dem Permanentmagneten (22) und dem Hall-Effekt-Element (24) während der Drehung der Drossel klappe (2), wodurch sich das Ausgangsspannungsniveau des Hall-Effekt-Elementes (24) entsprechend der Änderung der Magnetfeldstärke ändert, und
der elektrische Stromkreis (15′′) eine Vorrichtung (17′′) für die Erkennung einer Änderung im Ausgangsspannungs niveau des Hall-Effekt-Elementes (24) und die Erzeugung eines der erkannten Änderung der Stärke des Magnetfeldes entsprechenden elektrischen Signales aufweist.
6. Drosselklappen-Winkelsensor gemäß Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung für die Erzeugung des
elektrischen Signales Vorrichtungen (R 1, R 2) für die
getrennte Einstellung des Null-Niveaus des Ausgangssigna
les eines Verstärkers (17′′) und die Einstellung des Ver
stärkungsfaktors des Eingangssignales des Verstärkers
(17′′) aufweist.
7. Drosselklappen-Winkelsensor gemäß Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (22) und das
Hall-Effekt-Element (24) so gewählt sind, daß sie Tempe
raturkoeffizienten mit entgegengesetzten Vorzeichen auf
weisen.
8. Drosselklappen-Winkelsensor gemäß Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß als Permanentmagnet (22) ein Selten
erden-Permanentmagnet und als Hall-Effekt-Element (24)
ein Hall-IC aus Silizium gewählt wird.
9. Verfahren für die Bestimmung des Temperaturkompensations
koeffizienten in einem Drosselklappen-Winkelsensor gemäß
Anspruch 5 oder 6,
gekennzeichnet durch die Schritte
- (a) der Berechnung des Winkels der Drosselklappenwelle (3) auf der Basis der zum Zeitpunkt des Drehens des Zündschlüsselschalters aus dem Aus-Zustand in den Ein-Zustand festgestellten Temperatur und Ausgangs spannung des Hall-Effekt-Elementes (24);
- (b) der Berechnung des Winkels der Drosselklappenwelle (3) auf der Basis der zum Zeitpunkt der Drehung des Zündschlüsselschalters vom Ein-Zustand in den Aus- Zustand festgestellten Temperatur und Ausgangsspan nung des Hall-Effekt-Elementes (24) während des Be triebes des Motors nach Schritt (a); und
- (c) der Berechnung eines Temperaturkoeffizienten zum Zeitpunkt der i-ten Motorstart-Betätigung auf der Basis der Temperaturwerte des Hall-Effekt-Elementes und der in den Schritten (a) und (b) festgestellten und berechneten Winkelwerte der Drosselklappenwelle (3), wobei der zum Zeitpunkt der i-ten Motorstart- Betätigung berechnete Temperaturkoeffizient als Tem peraturkoeffizient für den Zeitpunkt einer (i+1)-ten Motorstart-Betätigung verwendet wird.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
im Schritt (a) der Winkel der Drosselklappenwelle (3)
auf der Basis der unmittelbar vor der Drehung des Zünd
schlüsselschalters vom Aus-Zustand in den Ein-Zustand
festgestellten Temperatur und Ausgangsspannung des Hall-
Effekt-Elementes (24) berechnet wird.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Temperatur des Hall-Effekt-Elementes (24) auf der
Basis einer die Innentemperatur des Hall-Effekt-Elemen
tes (24) darstellenden Spannung berechnet wird.
12. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Temperaturkoeffizient zum Zeitpunkt der i-ten Motor
start-Betätigung berechnet wird durch die Schritte
- (a) der Berechnung des Winkels der Drosselklappenwelle (3) auf der Basis der Temperatur und Ausgangsspan nung des Hall-Effekt-Elementes (24), die dann, wenn die Drosselklappe (2) vollständig geöffnet ist, unmittelbar vor der Drehung des Zündschlüsselschal ters vom Aus-Zustand in den Ein-Zustand festgestellt werden;
- (b) der Berechnung des Winkels der Drosselklappenwelle (3) auf der Basis der Temperatur und Ausgangsspan nung des Hall-Effekt-Elementes (24), die dann, wenn die Drosselklappe (2) vollständig geöffnet ist, unmittelbar vor der Drehung des Zündschlüsselschal ters vom Ein-Zustand in den Aus-Zustand während des Betriebes des Motors nach Schritt (a) festgestellt werden; und
- (c) der Berechnung des Temperaturkoeffizienten auf der Basis der Temperaturwerte des Hall-Effekt-Elementes (24) und der in den Schritten (a) und (b) festge stellten und berechneten Winkelwerte der Drossel klappenwelle (3), wobei der berechnete Temperatur koeffizient als Temperaturkoeffizient zum Zeitpunkt einer (i+1)-ten Motorstart-Betätigung verwendet wird.
13. Verfahren zur Temperaturkompensation in einem Drossel
klappen-Winkelsensor gemäß Anspruch 5 oder 6,
gekennzeichnet durch die Schritte
der Unterteilung des Betriebstemperaturbereiches des Motors in eine Vielzahl von Unterbereichen und der vor herigen Berechnung und Speicherung eines Temperaturkoef fizienten in jedem dieser Unterbereiche;
des Auslesens eines dieser gespeicherten Temperaturkoef fizienten, der einer während des Betriebes des Motors festgestellten Temperatur entspricht; und
der Verwendung des ausgelesenen Temperaturkoeffizienten für die Temperaturkompensation in dem entsprechenden Unterbereich.
der Unterteilung des Betriebstemperaturbereiches des Motors in eine Vielzahl von Unterbereichen und der vor herigen Berechnung und Speicherung eines Temperaturkoef fizienten in jedem dieser Unterbereiche;
des Auslesens eines dieser gespeicherten Temperaturkoef fizienten, der einer während des Betriebes des Motors festgestellten Temperatur entspricht; und
der Verwendung des ausgelesenen Temperaturkoeffizienten für die Temperaturkompensation in dem entsprechenden Unterbereich.
14. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
der Temperaturkoeffizient den bei vollständig geschlos
sener Drosselklappe (2) berechneten oder den bei voll
ständig geöffneter Position der Drosselklappe (2) be
rechneten Temperaturkoeffizienten darstellt.
15. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
der Temperaturkoeffizient den Mittelwert jener Tempera
turkoeffizienten darstellt, die bei vollständig geöffne
ter Position oder bei vollständig geschlossener Position
der Drosselklappe (2) berechnet werden.
16. Verfahren zur Temperaturkompensation in einem Drossel
klappen-Winkelsensor gemäß Anspruch 5 oder 6,
gekennzeichnet durch die Schritte
der vorherigen Berechnung des Temperaturkoeffizienten bei vollständig geschlossener Position bzw. bei einer vorge gebenen kleinen Wellenwinkelposition der Drosselklappe (2) und der Speicherung des Mittelwertes dieser beiden Temperaturkoeffizienten; und
der Verwendung dieses gespeicherten Mittelwertes der Temperaturkoeffizienten für die Temperaturkompensation im Bereich zwischen der vollständig geschlossenen Posi tion und der vorgegebenen Position kleinen Wellenwinkels der Drosselklappe (2).
gekennzeichnet durch die Schritte
der vorherigen Berechnung des Temperaturkoeffizienten bei vollständig geschlossener Position bzw. bei einer vorge gebenen kleinen Wellenwinkelposition der Drosselklappe (2) und der Speicherung des Mittelwertes dieser beiden Temperaturkoeffizienten; und
der Verwendung dieses gespeicherten Mittelwertes der Temperaturkoeffizienten für die Temperaturkompensation im Bereich zwischen der vollständig geschlossenen Posi tion und der vorgegebenen Position kleinen Wellenwinkels der Drosselklappe (2).
11. Verfahren zur Temperaturkompensation in einem Drossel
klappen-Winkelsensor gemäß Anspruch 5 oder 6,
gekennzeichnet durch die Schritte
der Unterteilung eines kleinen Wellenwinkelbereiches zwischen der vollständig geschlossenen Position und einer vorgegebenen Position kleinen Wellenwinkels der Drosselklappe (2) in eine Vielzahl von Unterbereichen;
der vorherigen Berechnung und Speicherung eines Tempera turkoeffizienten in jedem dieser Unterbereiche;
des Auslesens des vorher gespeicherten Temperaturkoeffi zienten, der einem Wellenwinkel der Drosselklappe (2) entspricht, wenn der Winkel der Drosselklappenwelle (3) in einem Bereich kleiner Winkel liegt; und
der Verwendung des ausgelesenen Temperaturkoeffizienten für die Erzielung der Temperaturkompensation in jedem der Unterbereiche.
gekennzeichnet durch die Schritte
der Unterteilung eines kleinen Wellenwinkelbereiches zwischen der vollständig geschlossenen Position und einer vorgegebenen Position kleinen Wellenwinkels der Drosselklappe (2) in eine Vielzahl von Unterbereichen;
der vorherigen Berechnung und Speicherung eines Tempera turkoeffizienten in jedem dieser Unterbereiche;
des Auslesens des vorher gespeicherten Temperaturkoeffi zienten, der einem Wellenwinkel der Drosselklappe (2) entspricht, wenn der Winkel der Drosselklappenwelle (3) in einem Bereich kleiner Winkel liegt; und
der Verwendung des ausgelesenen Temperaturkoeffizienten für die Erzielung der Temperaturkompensation in jedem der Unterbereiche.
18. Verfahren gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Temperaturkoeffizienten in dem Bereich kleiner Wel
lenwinkel im voraus als eine Funktion der Winkel der
Drosselklappenwelle (3) gespeichert werden und daß der
gemäß dieser Funktion berechnete Temperaturkoeffizient
für die Temperaturkompensation verwendet wird.
19. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die für die vorgegebenen vielen Unterbereiche berechne
ten Temperaturkoeffizienten durch eine Funktion angenä
hert werden, die gespeichert wird, und daß der gemäß
dieser gespeicherten Funktion berechnete Temperaturkoef
fizient in Abhängigkeit von der festgestellten Tempera
tur ausgelesen wird und für die Temperaturkompensation
verwendet wird.
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