EP2800950A2 - Sensor device for non-contact detection of a rotational property of a rotatable object - Google Patents

Sensor device for non-contact detection of a rotational property of a rotatable object

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Publication number
EP2800950A2
EP2800950A2 EP12801480.0A EP12801480A EP2800950A2 EP 2800950 A2 EP2800950 A2 EP 2800950A2 EP 12801480 A EP12801480 A EP 12801480A EP 2800950 A2 EP2800950 A2 EP 2800950A2
Authority
EP
European Patent Office
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sensor
magnetic field
signal
temperature
sensor device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12801480.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Marc Rosenland
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2800950A2 publication Critical patent/EP2800950A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/49Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed using eddy currents
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245Housings for sensors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/02Arrangement of sensing elements
    • F01D17/06Arrangement of sensing elements responsive to speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas- turbine plants for special use
    • F02C6/04Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • F02C6/12Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/001Testing thereof; Determination or simulation of flow characteristics; Stall or surge detection, e.g. condition monitoring
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
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    • F05D2220/40Application in turbochargers
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    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00Control
    • F05D2270/80Devices generating input signals, e.g. transducers, sensors, cameras or strain gauges
    • F05D2270/821Displacement measuring means, e.g. inductive

Definitions

  • Rotatable properties are generally understood to be properties that describe the rotation of the rotatable article at least partially. These may be, for example, angular velocities, rotational speeds, angular accelerations, angles of rotation, angular positions or other properties which are a
  • This speed detection can be set up in particular to detect a rotational speed of an impeller of the exhaust gas turbocharger.
  • This impeller is usually equipped with a plurality of compressor blades and can therefore also be referred to as a compressor wheel.
  • a method for measuring the movement of a part in an interior of a housing is known. In this case, a permanent magnetic field acting essentially perpendicular to a direction of movement of the part is generated, and induction signals are generated and measured as the part passes by.
  • the magnetic field can be generated with a permanent magnet and the induction signals generated by eddy currents in moving compressor blades can be generated, can be detected with a coil arranged outside the compressor housing.
  • US 2007/01 19249 A1 discloses a sensor device in which a first and a second cavity are formed in a housing section.
  • Vehicle speed can be introduced and in the second cavity can
  • Temperature sensor for measuring an ambient temperature of the vehicle are introduced.
  • Article in particular a compressor wheel of an exhaust gas turbocharger, usually attached to the compressor housing, since the thermal ambient conditions are easier to control at lower temperatures compared to the exhaust gas side.
  • Other physical quantities such as pressure or temperature, are detected separately from the speed sensors in the vicinity of the exhaust gas turbocharger. This requires additional components and sensors for monitoring and controlling the internal combustion engine.
  • Sensor devices at least largely avoids and allows a simple structure, in addition to the rotation property and one or more other physical parameters or quantities qualitatively and / or quantitatively with the
  • the sensor device for non-contact detection of at least one rotational property of a rotatable object, in particular for detecting a rotational speed of a compressor wheel of a turbocharger, comprises a sensor housing, wherein the sensor device further comprises at least one magnetic field generator for generating a magnetic field at the location of the rotatable object and at least one
  • Magnetic field sensor for detecting a magnetic field generated by eddy currents of the rotatable article.
  • the sensor device further comprises at least one temperature sensor.
  • the magnetic field generator and the magnetic field sensor are at least partially arranged together in a sensor section of the sensor housing.
  • the temperature sensor is at least partially disposed in the sensor section.
  • the sensor housing can be attached to a device comprising the rotatable object.
  • the magnetic field generator may be aligned along an axis and a longitudinal axis of the sensor section may extend substantially parallel to the axis of the magnetic field generator, wherein the sensor section is formed so that in a mounted on the rotatable article device state of the sensor housing between the sensor section and the rotatable object in a direction substantially parallel to the longitudinal axis of the
  • the Sensor section is a part of the device.
  • the sensor device can have an evaluation circuit and a signal of the temperature sensor can be transmitted separately from or together with a signal of the magnetic field sensor from an output of the evaluation circuit, for example to a control device.
  • the signal of the temperature sensor can be transmitted together with the signal of the magnetic field sensor from an output of the evaluation circuit and by means of a
  • Modulation method be modulated on the signal of the magnetic field sensor.
  • the signal of the temperature sensor can be modulated by means of pulse width modulation or by means of a multiplex method to the signal of the magnetic field sensor.
  • the signal of the temperature sensor can be transmitted separately from the signal of the magnetic field sensor from the output of the evaluation circuit and the evaluation circuit can have a terminal which is used to transmit the signal of the temperature sensor
  • the signal of the temperature sensor can be transmitted separately from the signal of the magnetic field sensor from the output of the evaluation circuit and the evaluation circuit can have an intelligent interface, which is adapted to transmit the signal of the magnetic field sensor.
  • the magnetic field sensor may be an inductive magnetic field sensor.
  • the temperature sensor can be used to detect a temperature of Wall of the device comprising the rotatable object may be formed.
  • the sensor portion may be formed as a non-magnetic sleeve.
  • the sensor section can be introduced into a receptacle in a wall of the device and in
  • the introduced state may be in the direction of the longitudinal axis of the sensor portion between the sensor portion and the part of the device are a gap.
  • the dimension of the part of the device may be in the direction of the longitudinal axis from 0.1 mm to 2 mm, preferably from 0.2 mm to 1, 8 mm and more preferably from 0.5 mm to 1 mm.
  • the sensor section may be insertable into a receptacle in a wall of the device, and in the inserted state, a coaxial gap may at least in sections be located between the wall of the device and the sensor section.
  • the sensor device may be a speed sensor and the rotatable object may be a compressor wheel of a supercharger, in particular of an exhaust gas turbocharger.
  • the object can be rotatable about a rotation axis, wherein the longitudinal axis of the
  • Sensor housing at an angle of 25 ° to 65 ° and more preferably from 30 ° to 60 ° and more preferably of 45 °, is arranged to the rotation axis.
  • a compressor wheel may be rotatable about an axis of rotation, wherein the longitudinal axis of the sensor section in a mounted on the device state of
  • Sensor housing at an angle of 25 ° to 65 ° and more preferably from 30 ° to 60 ° and more preferably of 45 °, is arranged to the rotation axis.
  • Sensor housing may have webs and / or circular projections which contact the device in a state of the sensor housing attached to the device comprising the rotatable article.
  • the sensor device may include an amplifier configured to amplify a signal provided by the magnetic field sensor.
  • the magnetic field sensor may in particular comprise at least one coil. This offers the advantage that large sensor surfaces can be realized by means of coils. At the same time can be through the use of coils temperature sensitivities, which
  • the coil may for example be a flat coil and may preferably have a coil cross section with a winding surface, which may be flat or curved, which may exceed a coil height of the coil, for example along an axis of the coil.
  • the magnetic field generator may in particular comprise one, for example exactly one, two, three or more permanent magnets.
  • the magnetic field generator can in particular be at least partially enclosed by the magnetic field sensor. This can
  • the permanent magnet for example, a
  • rotational properties are generally to be understood as properties which at least partially describe the rotation of the rotatable object. This may, for example, to
  • Angular positions or other properties that may characterize a continuous or discontinuous, uniform or non-uniform rotation or rotation of the rotatable article act.
  • a temperature sensor means any type of known temperature sensor, in particular so-called NTCs, ie. H. temperature-dependent electrical resistors with a negative
  • substantially parallel with reference to one direction, a deviation of preferably not more than 15 °, in particular not more than 10 °, in particular not more than 5 ° and particularly preferably 0 ° from the direction to which reference is made , to understand.
  • angles between two directions or axes is to be understood as meaning an angle between the directions or axes, the axes intersecting in an imaginary way, with the exception of one
  • a housing interior in particular means that space in a housing of a sensor device for non-contact
  • Voltage signal or an electric current, between two values changes.
  • the duty cycle of the signal is modulated, ie the width of a pulse.
  • the modulation describes a process in which a useful signal to be transmitted, such as a temperature signal changes a so-called carrier, such as a speed signal, i. modulated.
  • the information or message contained in the useful signal is recovered on the receiving side by a demodulator again.
  • the duty cycle which is also referred to as Ausmatigrad, gives the ratio of the pulse duration for a periodic sequence of pulses
  • Pulse period duration The duty cycle is given as a dimensionless ratio with a value of 0 to 1 or 0 to 100%.
  • a multiplex method is to be understood as meaning methods for signal and message transmission in which a plurality of signals are combined or bundled and transmitted simultaneously via a medium, such as a line, a cable or a radio link.
  • the bundling takes place after the user data has been modulated onto a carrier signal.
  • the sensor device may be a speed sensor, for example.
  • the speed sensor consists for example of a passive sensor head or sensor section, an active signal amplifier / pulse shaper, a housing with mounting socket and a plug connection.
  • the sensor head may comprise, for example, a magnetic circuit with inductance, such as a thin wire winding, on a bobbin.
  • a holder may lie within a sleeve of the sensor head and all Include individual parts of the sensor head together with connection technology and an optional temperature sensor element.
  • the holder may for example be completely or partially injection molded from plastic.
  • Temperature sensor that detects the temperature in the sensor head is positioned as close to the inner wall of the sleeve and can be, for example, a hot or cold conductor or semiconductor.
  • the temperature sensor is a so-called NTC, ie an electrical resistor with a negative temperature coefficient, in which the electrical resistance decreases with increasing temperature.
  • the housing including connector and lid, such as plastic, accommodates the sleeve, the holder, the electronics and serves to mechanically fix the components and to protect against media.
  • An outer contour of the housing, especially in the region of a bearing surface, is designed accordingly for thermal decoupling.
  • Signal amplifiers in the housing for example, on a board with analog and / or digital Bestan punishment, which may be integrated, for example, in an application-specific integrated circuit (ASIC) processes the speed signal and forwards this via the connector to, for example, an engine control unit.
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • Fixing bushing which may be integrated into the housing and may be formed by this as a projection, is provided for mechanical fixation on, for example, a compressor housing.
  • Sensor section can be used for a further signal transmission without the structural size of the sensor is increased.
  • an already existing speed sensor is extended, for example, to a compressor housing of an exhaust gas turbocharger by the function of temperature detection.
  • the sensor head is positioned as close as possible to the passing compressor blades of the compressor wheel.
  • the bore for receiving the sensor head is designed such that the interior of the
  • Compressor channel is not broken and the scanning of the wings of the
  • Compressor wheel through the remaining wall of the externally mounted blind hole in the compressor housing.
  • the smallest possible wall thickness in the compressor housing between the sensor head and the blade of the compressor wheel has an advantageous effect on the signal-to-noise ratio of the speed signal and is desirable since a higher one
  • Signal amplitude is delivered.
  • the sensor head or sensor section of the speed sensor which is mounted deep in the compressor housing, is supplemented by an integrated temperature sensor, thereby directly detecting the temperature of the compressor housing.
  • an integrated temperature sensor thereby directly detecting the temperature of the compressor housing.
  • the temperature sensor can be any temperature sensor.
  • the temperature-dependent resistance of the temperature sensor can be detected in the signal amplifier and further processed.
  • the temperature value is transmitted via the existing signal line to the control unit.
  • a pulse width modulation of the speed signal can be used.
  • This temperature can, for example, as a diagnostic value for component protection and the like of a
  • Control unit be further processed.
  • the temperature signal output to a speed sensor according to the invention can be done by means of an additional pin.
  • the signal of the integrated temperature sensor is fed via an additional pin to the control unit; the mass of the speed sensor serves as a common
  • the speed information is for example as
  • temperature information via the electronics integrated in the speed sensor
  • Temperature / pulse width can be done via software functions. Furthermore, alternatively, an intelligent interface can be used. Depending on the design and complexity of integrated in the speed sensor electronics can therefore also have a smart
  • Interface such as single-edge nibble transmission (SENT), controller Area Network (CAN) or the like, the information is transmitted.
  • SENT single-edge nibble transmission
  • CAN controller Area Network
  • the sensor provides a real-time signal of the speed and thus runtime losses of the signal processing can be avoided. Accordingly, no additional components other than the actual temperature sensor in the exhaust gas turbocharger are required. Also, there is no additional wiring in the vehicle or on the engine required. As a result, for example, an intake temperature after the compressor can be determined indirectly. This can be helpful as an additional control variable for the air density correction in the control unit.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a sensor device according to the invention
  • FIG. 2 shows a side view of a compressor housing
  • FIG. 3 shows a side view of the rotor of an exhaust gas turbocharger
  • Figure 4 is a perspective sectional view of the sensor device in a on a
  • Figure 5 shows an enlarged section of the compressor housing
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a sensor device 10 according to the invention for contactless detection of at least one rotational property of a rotatable object 12 (see FIG. 2).
  • the rotatable article 12 is in this embodiment, for example, a compressor 14 of a compressor 16 of the rotor of an exhaust gas turbocharger 18, which rotates about an axis of rotation 20, in particular rotates.
  • the rotatable article 12 is in this embodiment, for example, a compressor 14 of a compressor 16 of the rotor of an exhaust gas turbocharger 18, which rotates about an axis of rotation 20, in particular rotates.
  • the rotatable article 12 is in this embodiment, for example, a compressor 14 of a compressor 16 of the rotor of an exhaust gas turbocharger 18, which rotates about an axis of rotation 20, in particular rotates.
  • the rotatable article 12 is in this embodiment, for example, a compressor 14 of a compressor 16 of the rotor of an exhaust gas turbocharger 18, which rotates about
  • the sensor device 10 comprises a sensor housing 22, which may be at least partially made of plastic and has a sensor portion 24 which may be at least partially made of stainless steel.
  • the sensor portion 24 is formed as a non-magnetic sleeve 25.
  • At least one magnetic field generator 26, which may be configured in the form of a permanent magnet, and a magnetic field sensor 28, which may be mounted together on a holder, are jointly arranged in the sensor section 24.
  • the magnetic field generator 26 is designed to provide a magnetic field, preferably a static one, at the location of the rotatable object 12
  • the magnetic field sensor 28 may be configured as a coil.
  • the magnetic field sensor 28 is provided for detecting a magnetic field generated by eddy currents of the rotatable compressor wheel 14.
  • In the sensor section 24 may further include
  • Temperature sensor 30 may be arranged.
  • An electrical connection, in particular electrical leads 32, and / or connecting elements, in particular plug contacts, can, as well as, the temperature sensor 30, the magnetic field sensor 28 and the
  • Magnetic field generator 26 may be arranged in the sensor section 24.
  • the leads 32 are connected to a circuit carrier 34, such as a printed circuit board, which is located in a housing interior 36.
  • the circuit carrier 34 may
  • the magnetic field generator 26 may be aligned along an axis 38 which coincides with a longitudinal axis 40 of the sensor portion 24.
  • the sensor section 24 may be formed, for example, rotationally symmetrical about the longitudinal axis 40.
  • the sensor section 24 protrudes from an underside 42 of the sensor housing 22 substantially perpendicularly.
  • the bottom 42 may, for example, as
  • Support surface 44 may be formed with the in a state in which the
  • the sensor section 24 may, in particular, protrude from a projection 48 on the underside 42 of the sensor housing 22, which surrounds the sensor section 24 in sections, ie not over the entire length of the sensor section 24, coaxially.
  • the projection 48 may be part of or formed as a mounting bush, which may be integrated into the sensor housing 22.
  • the projection 48 is designed for centering the sensor housing 22 in the device 46.
  • the projection 48 may surround the sensor portion 24 coaxially and thus supported in the radial direction.
  • the projection 41 may also be part of or formed as a mounting bush, which may be integrated into the sensor housing 22.
  • the projection 41 may be a sleeve made of metal, which is encapsulated in plastic and provided with an external thread, which is designed for screwing the sensor housing 22 into the device 40.
  • the rotatable article 12 is disposed or received within a device 46 that includes a compressor housing 50.
  • Compressor housing 50 may be at least partially made of a cast aluminum alloy. Furthermore, in FIG. 2, an arrow 52 indicates a possible mounting position of the sensor device 10 on the compressor housing 50.
  • an exhaust-gas turbocharger 18 generally comprises a turbine wheel 54 which is drivable by flowing exhaust gas and is connected to the axis of rotation 20, with the turbine wheel 54 simultaneously rotating the compressor wheel 14, which likewise rotates with the axis of rotation 20 connected is. Also in Figure 3 is the possible
  • the compressor housing 50 has a receptacle 56 which is formed in the shape of a blind hole.
  • the sensor section 24 is inserted into the receptacle 56, wherein between a remote from the sensor housing 22 end 58 of the sensor portion 24, which is a front end 60 of the sensor portion 24, and a portion 62 of the wall of the Compressor housing 50 a gap 64 in the direction of the longitudinal axis 40 of the sensor portion 24 is located.
  • the gap 64 may have a dimension in the direction of the longitudinal axis 40 of the sensor portion 24 of 0.2 mm to 0.3 mm.
  • the air in the gap 64 between the part 62 of the wall of the compressor housing 50 and the front end 60 of the sensor portion 24 can cause thermal insulation, since air has a lower thermal conductivity than the aforementioned materials of the compressor housing 50 and the sensor section 24.
  • a coaxial gap between the sensor portion 24 and the receptacle 56 defining wall portions of the compressor housing 50 may be formed a coaxial gap, which also serves the thermal decoupling and can extend over the entire or part of the length of the sensor portion 24 in the direction of the longitudinal axis 40.
  • the sensor housing 22 is fastened to the compressor housing 42 by means of a fastening means 66. This fastener 66 may
  • a sleeve made of metal or brass may be introduced, such as by
  • the compressor housing 50 is embodied such that a surface 72 of the sensor housing 22 facing the compressor wheel 14 has a curved course, preferably a curved course adapted to a curvature of the compressor wheel 14.
  • a curved course is to be understood as a non-planar course.
  • An adapted course is to be understood as a course in which a distance between the surface 72 and the rotating compressor wheel 14 is designed to be substantially constant in at least one direction on the surface 72 over at least a certain distance or area, for example by passing this distance over a distance of at least 1 cm,
  • the distance between the surface 72 and the rotating compressor wheel 14 may be, for example, 0.05 mm to 0.3 mm, and preferably 0.1 mm.
  • FIG. 5 also shows that the part 62 of the wall of the compressor housing 50 is located between the receptacle 56 and the compressor wheel 14.
  • the portion 62 may have a dimension d in the direction of the longitudinal axis 40 of the sensor portion 24 of 0.1 mm to 2 mm, preferably 0.2 mm to 1, 8 mm, and more preferably 0.5 mm to 1 mm,
  • Subject 12 generated magnetic field as possible with little or no attenuation can be detected by the magnetic field sensor 28.
  • the receptacle 56 may in particular be designed so that the front end 60 of the sensor section 24 is positioned as close as possible to the passing compressor blades of the compressor wheel 14.
  • FIG. 5 shows that the sensor section 24 can be attached to the compressor housing 50 such that the longitudinal axis 40 is at an angle ⁇ of 25 ° to 65 °, preferably 30 ° to 60 ° and more preferably 45 °, for example exactly 45 ° °, is arranged to the rotation axis 20.
  • the sensor device 10 may include a signal amplifier mounted or contained on the circuit carrier 34.
  • the detected magnetic field and, for example, the voltage signal associated with this magnetic field is amplified. Without amplifiers, it would be possible, for example, that only voltages in a range of a few mV can be tapped off at the magnetic field sensor 28. Due to the amplifier, however, voltages of several volts, for example 5 V to 12 V, can be tapped for an accurate evaluation.
  • the detection of the rotational property of the rotatable object 12 may be based on the fact that the magnetic field generator 26 generates a magnetic field, in particular a static magnetic field, at the location of the rotatable object 12.
  • the magnetic field generator 26 generates a magnetic field, in particular a static magnetic field, at the location of the rotatable object 12.
  • Compressor 14 is rotated about the rotation axis 20, in particular rotates, eddy currents are generated, which influence the magnetic field and in particular the magnetic flux, in particular change.
  • the voltage which can be tapped on the magnetic field sensor 28 is the time change of a magnetic flux at the
  • Magnetic field sensor 28 proportional.
  • a signal of the temperature sensor 30 can be transmitted separately from a signal of the magnetic field sensor 28 from an output of an evaluation circuit on the circuit carrier 34, which can be configured as a printed circuit board, to, for example, an engine control unit. This can be made possible by an additional pin that passes the signal to the engine control unit.
  • Ground connection i. as an electrical connection for transmitting the voltage.
  • the period or frequency evaluation can be set as needed.
  • the possibility of transmitting the temperature information for example via pulse width modulation, via the signals supplied by the magnetic field sensor 28 and integrated electronics.
  • a corresponding correlation of the temperature / pulse width can be done via software functions.
  • Sensor device 10 integrated electronics also an intelligent interface, such as single-edge nibble transmission (SENT) or controller area network (CAN), providable, by means of which the information can be transmitted.
  • SENT single-edge nibble transmission
  • CAN controller area network
  • the temperature sensor 30 thereby detects directly the temperature of the compressor housing 50. Accordingly, no additional components except the actual
  • Temperature sensor 30 in the exhaust gas turbocharger 18 is required. Also, no additional wiring in the vehicle or on the engine for a temperature measurement is required.
  • an intake temperature of the intake air after the compressor 16 can be determined indirectly. This can be used as an additional control quantity for
  • Air density correction in an engine control unit will be helpful.

Abstract

The invention relates to a sensor device (10) for non-contact detection of at least one rotational property of a rotatable object (12), particularly for detecting a rotational speed of a compressor wheel (14) for a turbocharger (18). The sensor device (10) comprises at least one sensor housing (22). The sensor device (10) further comprises at least one magnetic field generator (26) for generating a magnetic field at the location of the rotatable object (12) and at least one magnetic field sensor (28) for detecting a magnetic field generated by eddy currents of the rotatable object (12). The sensor device (10) further comprises at least one temperature sensor (30). The magnetic field generator (26) and the magnetic field sensor (28) are arranged at least in part together in a sensor section (24) of the sensor housing (22). The temperature sensor (30) is arranged at least in part in the sensor section (24).

Description

Beschreibung  description
Titel title
Sensorvorrichtung zur berührungslosen Erfassung einer Rotationseigenschaft eines drehbaren Gegenstandes  Sensor device for non-contact detection of a rotational property of a rotatable object
Stand der Technik State of the art
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Sensoren bekannt, welche mindestens eine Rotationseigenschaft drehbarer, insbesondere rotierender, Gegenstände erfassen. Unter Rotationseigenschaften sind dabei allgemein Eigenschaften zu verstehen, welche die Rotation des drehbaren Gegenstandes zumindest teilweise beschreiben. Hierbei kann es sich beispielsweise um Winkelgeschwindigkeiten, Drehzahlen, Winkelbeschleunigungen, Drehwinkel, Winkelstellungen oder andere Eigenschaften handeln, welche eine Numerous sensors are known from the prior art which detect at least one rotational property of rotatable, in particular rotating, objects. Under rotation properties are generally understood to be properties that describe the rotation of the rotatable article at least partially. These may be, for example, angular velocities, rotational speeds, angular accelerations, angles of rotation, angular positions or other properties which are a
kontinuierliche oder diskontinuierliche, gleichförmige oder ungleichförmige Rotation oder Drehung des drehbaren Gegenstands charakterisieren können. continuous or discontinuous, uniform or non-uniform rotation or rotation of the rotatable article can characterize.
Beispiele derartiger Sensoren sind aus Konrad Reif (Hrsg.): Sensoren im Kraftfahrzeug, 1 . Auflage 2010, Seiten 63-73 bekannt. Ein besonderer Schwerpunkt der vorliegenden Erfindung, auf weiche die Erfindung jedoch grundsätzlich nicht beschränkt ist, liegt in einer Drehzahlerfassung, insbesondere der Drehzahlerfassung von Aufladeeinrichtungen, insbesondere in Abgasturboladern. Diese Drehzahlerfassung kann insbesondere eingerichtet sein, um eine Drehzahl eines Laufrads des Abgasturboladers zu erfassen. Dieses Laufrad ist in der Regel mit einer Mehrzahl von Verdichterschaufeln ausgestattet und kann daher auch als Verdichterrad bezeichnet werden. Aus der DE 196 23 236 A1 ist ein Verfahren zum Messen der Bewegung eines Teils in einem Innenraum eines Gehäuses bekannt. Hierbei wird ein im Wesentlichen senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des Teils wirkendes Permanentmagnetfeld erzeugt und beim Vorbeibewegen des Teils werden Induktionssignale erzeugt und gemessen. Examples of such sensors are from Konrad Reif (ed.): Sensors in the motor vehicle, 1. Edition 2010, pages 63-73 known. A particular focus of the present invention, to which the invention is, however, not limited in principle, lies in a speed detection, in particular the speed detection of charging devices, in particular in exhaust gas turbochargers. This speed detection can be set up in particular to detect a rotational speed of an impeller of the exhaust gas turbocharger. This impeller is usually equipped with a plurality of compressor blades and can therefore also be referred to as a compressor wheel. From DE 196 23 236 A1 a method for measuring the movement of a part in an interior of a housing is known. In this case, a permanent magnetic field acting essentially perpendicular to a direction of movement of the part is generated, and induction signals are generated and measured as the part passes by.
Beispielsweise kann das Magnetfeld mit einem Permanentmagneten erzeugt werden und die Induktionssignale, die durch Wirbelströme in bewegten Verdichterschaufeln hervorgerufen werden können, können mit einer außerhalb des Verdichtergehäuses angeordneten Spule erfasst werden. For example, the magnetic field can be generated with a permanent magnet and the induction signals generated by eddy currents in moving compressor blades can be generated, can be detected with a coil arranged outside the compressor housing.
Aus der US 2007/0139044 A1 ist ein Drehzahlsensor bekannt, bei dem die elektrischen Bauteile von einem temperaturbeständigen Material umgössen sind. From US 2007/0139044 A1 a speed sensor is known in which the electrical components are surrounded by a temperature-resistant material.
Aus der US 2007/01 19249 A1 ist eine Sensorvorrichtung bekannt, bei der in einem Gehäuseabschnitt ein erster und ein zweiter Hohlraum ausgebildet sind. In den ersten Hohlraum kann beispielsweise ein Geschwindigkeitssensor zum Messen einer US 2007/01 19249 A1 discloses a sensor device in which a first and a second cavity are formed in a housing section. In the first cavity, for example, a speed sensor for measuring a
Fahrzeuggeschwindigkeit eingebracht werden und in den zweiten Hohlraum kann einVehicle speed can be introduced and in the second cavity can
Temperatursensor zum Messen einer Umgebungstemperatur des Fahrzeugs eingebracht werden. Temperature sensor for measuring an ambient temperature of the vehicle are introduced.
Trotz der zahlreichen Vorteile der aus dem Stand der Technik bekannten Despite the numerous advantages of the known from the prior art
Sensorvorrichtungen zur Erfassung einer Rotationseigenschaft eines drehbaren Sensor devices for detecting a rotational property of a rotatable
Gegenstands beinhalten diese noch Verbesserungspotenzial. So wird die This item still has room for improvement. So will the
Sensorvorrichtung zur Erfassung einer Rotationseigenschaft eines drehenden Sensor device for detecting a rotational property of a rotating
Gegenstands, insbesondere eines Verdichterrads eines Abgasturboladers, üblicherweise an dem Verdichtergehäuse angebracht, da hier die thermischen Umgebungsbedingungen bei niedrigeren Temperaturen im Vergleich zu der Abgasseite einfacher zu beherrschen sind. Weitere physikalische Größen, wie beispielsweise Druck oder Temperatur, werden getrennt von den Drehzahlsensoren in der Umgebung des Abgasturboladers erfasst. Damit sind zusätzliche Bauteile und Sensoren zur Überwachung und Steuerung der Brennkraftmaschine erforderlich. Article, in particular a compressor wheel of an exhaust gas turbocharger, usually attached to the compressor housing, since the thermal ambient conditions are easier to control at lower temperatures compared to the exhaust gas side. Other physical quantities, such as pressure or temperature, are detected separately from the speed sensors in the vicinity of the exhaust gas turbocharger. This requires additional components and sensors for monitoring and controlling the internal combustion engine.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Es wird daher eine Sensorvorrichtung zur Erfassung einer Rotationseigenschaft eines drehbaren Gegenstands vorgeschlagen, welche die Nachteile bekannter It is therefore proposed a sensor device for detecting a rotational property of a rotatable object, which knows the disadvantages
Sensorvorrichtungen zumindest weitgehend vermeidet und einen einfachen Aufbau ermöglicht, bei der neben der Rotationseigenschaft auch ein oder mehrere andere physikalische Parameter oder Größen qualitativ und/oder quantitativ mit der  Sensor devices at least largely avoids and allows a simple structure, in addition to the rotation property and one or more other physical parameters or quantities qualitatively and / or quantitatively with the
Sensorvorrichtung erfasst werden können. Die Sensorvorrichtung zur berührungslosen Erfassung mindestens einer Rotationseigenschaft eines drehbaren Gegenstandes, insbesondere zur Erfassung einer Drehzahl eines Verdichterrads eines Turboladers, umfasst ein Sensorgehäuse, wobei die Sensorvorrichtung weiterhin mindestens einen Magnetfelderzeuger zur Erzeugung eines magnetischen Feldes am Ort des drehbaren Gegenstandes und mindestens einenSensor device can be detected. The sensor device for non-contact detection of at least one rotational property of a rotatable object, in particular for detecting a rotational speed of a compressor wheel of a turbocharger, comprises a sensor housing, wherein the sensor device further comprises at least one magnetic field generator for generating a magnetic field at the location of the rotatable object and at least one
Magnetfeldsensor zur Erfassung eines durch Wirbelströme des drehbaren Gegenstandes erzeugten Magnetfelds umfasst. Die Sensorvorrichtung umfasst weiterhin mindestens einen Temperaturfühler. Der Magnetfelderzeuger und der Magnetfeldsensor sind zumindest teilweise gemeinsam in einem Sensorabschnitt des Sensorgehäuses angeordnet. Der Temperaturfühler ist zumindest teilweise in dem Sensorabschnitt angeordnet. Magnetic field sensor for detecting a magnetic field generated by eddy currents of the rotatable article. The sensor device further comprises at least one temperature sensor. The magnetic field generator and the magnetic field sensor are at least partially arranged together in a sensor section of the sensor housing. The temperature sensor is at least partially disposed in the sensor section.
Das Sensorgehäuse ist an einer den drehbaren Gegenstand umfassenden Vorrichtung anbringbar. Der Magnetfelderzeuger kann entlang einer Achse ausgerichtet sein und eine Längsachse des Sensorabschnitts kann sich im Wesentlichen parallel zu der Achse des Magnetfelderzeugers erstrecken, wobei der Sensorabschnitt so ausgebildet ist, dass sich in einem an der den drehbaren Gegenstand umfassenden Vorrichtung angebrachten Zustand des Sensorgehäuses zwischen dem Sensorabschnitt und dem drehbaren Gegenstand in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des The sensor housing can be attached to a device comprising the rotatable object. The magnetic field generator may be aligned along an axis and a longitudinal axis of the sensor section may extend substantially parallel to the axis of the magnetic field generator, wherein the sensor section is formed so that in a mounted on the rotatable article device state of the sensor housing between the sensor section and the rotatable object in a direction substantially parallel to the longitudinal axis of the
Sensorabschnitts ein Teil der Vorrichtung befindet. Die Sensorvorrichtung kann eine Auswerteschaltung aufweisen und ein Signal des Temperaturfühlers kann getrennt von oder gemeinsam mit einem Signal des Magnetfeldsensors von einem Ausgang der Auswerteschaltung übertragbar sein, wie beispielsweise an ein Steuergerät. Das Signal des Temperaturfühlers kann gemeinsam mit dem Signal des Magnetfeldsensors von einem Ausgang der Auswerteschaltung übertragbar sein und mittels eines Sensor section is a part of the device. The sensor device can have an evaluation circuit and a signal of the temperature sensor can be transmitted separately from or together with a signal of the magnetic field sensor from an output of the evaluation circuit, for example to a control device. The signal of the temperature sensor can be transmitted together with the signal of the magnetic field sensor from an output of the evaluation circuit and by means of a
Modulationsverfahrens auf das Signal des Magnetfeldsensors modulierbar sein. Das Signal des Temperaturfühlers kann mittels Pulsweitenmodulation oder mittels eines Multiplexverfahrens auf das Signal des Magnetfeldsensors modulierbar sein. Das Signal des Temperaturfühlers kann getrennt von dem Signal des Magnetfeldsensors von dem Ausgang der Auswerteschaltung übertragbar sein und die Auswerteschaltung kann einen Anschluss aufweisen, der zum Übertragen des Signals des Temperaturfühlers  Modulation method be modulated on the signal of the magnetic field sensor. The signal of the temperature sensor can be modulated by means of pulse width modulation or by means of a multiplex method to the signal of the magnetic field sensor. The signal of the temperature sensor can be transmitted separately from the signal of the magnetic field sensor from the output of the evaluation circuit and the evaluation circuit can have a terminal which is used to transmit the signal of the temperature sensor
eingerichtet ist. Das Signal des Temperaturfühlers kann getrennt von dem Signal des Magnetfeldsensors von dem Ausgang der Auswerteschaltung übertragbar sein und die Auswerteschaltung kann eine intelligente Schnittstelle aufweisen, die zum Übertragen des Signals des Magnetfeldsensors eingerichtet ist. Der Magnetfeldsensor kann ein induktiver Magnetfeldsensor sein. Der Temperaturfühler kann zum Erfassen einer Temperatur einer Wand der den drehbaren Gegenstand umfassenden Vorrichtung ausgebildet sein. Der Sensorabschnitt kann als nicht magnetische Hülse ausgebildet sein. Der Sensorabschnitt kann in eine Aufnahme in einer Wand der Vorrichtung einbringbar sein und im is set up. The signal of the temperature sensor can be transmitted separately from the signal of the magnetic field sensor from the output of the evaluation circuit and the evaluation circuit can have an intelligent interface, which is adapted to transmit the signal of the magnetic field sensor. The magnetic field sensor may be an inductive magnetic field sensor. The temperature sensor can be used to detect a temperature of Wall of the device comprising the rotatable object may be formed. The sensor portion may be formed as a non-magnetic sleeve. The sensor section can be introduced into a receptacle in a wall of the device and in
eingebrachten Zustand kann sich in der Richtung der Längsachse des Sensorabschnitts zwischen dem Sensorabschnitt und dem Teil der Vorrichtung ein Spalt befinden. Die Abmessung des Teils der Vorrichtung kann in der Richtung der Längsachse von 0,1 mm bis 2 mm, bevorzugt von 0,2 mm bis 1 ,8 mm und noch bevorzugter von 0,5 mm bis 1 mm, sein. Der Sensorabschnitt kann in eine Aufnahme in einer Wand der Vorrichtung einbringbar sein und im eingebrachten Zustand kann sich zumindest abschnittsweise ein koaxialer Spalt zwischen der Wand der Vorrichtung und dem Sensorabschnitt befinden. Die Sensorvorrichtung kann ein Drehzahlsensor sein und der drehbare Gegenstand kann ein Verdichterrad eines Laders, insbesondere eines Abgasturboladers, sein. Der introduced state may be in the direction of the longitudinal axis of the sensor portion between the sensor portion and the part of the device are a gap. The dimension of the part of the device may be in the direction of the longitudinal axis from 0.1 mm to 2 mm, preferably from 0.2 mm to 1, 8 mm and more preferably from 0.5 mm to 1 mm. The sensor section may be insertable into a receptacle in a wall of the device, and in the inserted state, a coaxial gap may at least in sections be located between the wall of the device and the sensor section. The sensor device may be a speed sensor and the rotatable object may be a compressor wheel of a supercharger, in particular of an exhaust gas turbocharger. Of the
Gegenstand kann um eine Drehachse drehbar sein, wobei die Längsachse des The object can be rotatable about a rotation axis, wherein the longitudinal axis of the
Sensorabschnitts in einem an der Vorrichtung angebrachten Zustand des Sensor section in a mounted on the device state of the
Sensorgehäuses in einem Winkel von 25 ° bis 65 ° und besonders bevorzugt von 30 ° bis 60 ° und noch bevorzugter von 45 °, zu der Drehsachse angeordnet ist. Beispielsweise kann ein Verdichterrad um eine Drehachse drehbar sein, wobei die Längsachse des Sensorabschnitts in einem an der Vorrichtung angebrachten Zustand des Sensor housing at an angle of 25 ° to 65 ° and more preferably from 30 ° to 60 ° and more preferably of 45 °, is arranged to the rotation axis. For example, a compressor wheel may be rotatable about an axis of rotation, wherein the longitudinal axis of the sensor section in a mounted on the device state of
Sensorgehäuses in einem Winkel von 25 ° bis 65 ° und besonders bevorzugt von 30 ° bis 60 ° und noch bevorzugter von 45 °, zu der Drehsachse angeordnet ist. Das Sensor housing at an angle of 25 ° to 65 ° and more preferably from 30 ° to 60 ° and more preferably of 45 °, is arranged to the rotation axis. The
Sensorgehäuse kann Stege und/oder kreisförmige Vorsprünge aufweisen, die in einem an der den drehbaren Gegenstand umfassenden Vorrichtung angebrachten Zustand des Sensorgehäuses die Vorrichtung berühren. Die Sensorvorrichtung kann einen Verstärker aufweisen, der eingerichtet ist, ein von dem Magnetfeldsensor geliefertes Signal zu verstärken.  Sensor housing may have webs and / or circular projections which contact the device in a state of the sensor housing attached to the device comprising the rotatable article. The sensor device may include an amplifier configured to amplify a signal provided by the magnetic field sensor.
Der Magnetfeldsensor kann insbesondere mindestens eine Spule umfassen. Dies bietet den Vorteil, dass mittels Spulen große Sensorflächen realisierbar sind. Gleichzeitig lassen sich durch die Verwendung von Spulen Temperaturempfindlichkeiten, welche The magnetic field sensor may in particular comprise at least one coil. This offers the advantage that large sensor surfaces can be realized by means of coils. At the same time can be through the use of coils temperature sensitivities, which
beispielsweise bei Halbleiter-Magnetfeldsensoren oder magnetresistiven Sensoren auftreten, vermeiden. Die Spule kann beispielsweise eine Flachspule sein und kann vorzugsweise einen Spulenquerschnitt mit einer Wicklungsfläche aufweisen, welche eben oder auch gekrümmt sein kann, welche eine Spulenhöhe der Spule, beispielsweise entlang einer Achse der Spule, überschreiten kann. Der Magnetfelderzeuger kann insbesondere einen, beispielsweise genau einen, zwei, drei oder mehr Permanentmagneten umfassen. Der Magnetfelderzeuger kann insbesondere zumindest teilweise von dem Magnetfeldsensor umschlossen sein. Dies kann For example, occur in semiconductor magnetic field sensors or magnetic-resistant sensors avoid. The coil may for example be a flat coil and may preferably have a coil cross section with a winding surface, which may be flat or curved, which may exceed a coil height of the coil, for example along an axis of the coil. The magnetic field generator may in particular comprise one, for example exactly one, two, three or more permanent magnets. The magnetic field generator can in particular be at least partially enclosed by the magnetic field sensor. This can
beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Spule den Permanentmagneten vollständig oder teilweise umschließt. Auch der Permanentmagnet kann beispielsweise eine for example, take place in that the coil completely or partially surrounds the permanent magnet. The permanent magnet, for example, a
Rechteckform und/oder eine ovale Form aufweisen, mit einer längeren Seite oder längeren Halbachse in einer Ebene, welche die Achse des drehbaren Gegenstands einschließt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind unter Rotationseigenschaften allgemein Eigenschaften zu verstehen, welche die Rotation des drehbaren Gegenstandes zumindest teilweise beschreiben. Hierbei kann es sich beispielsweise um Rectangular shape and / or have an oval shape, with a longer side or longer semi-axis in a plane which includes the axis of the rotatable article. In the context of the present invention, rotational properties are generally to be understood as properties which at least partially describe the rotation of the rotatable object. This may, for example, to
Winkelgeschwindigkeiten, Drehzahlen, Winkelbeschleunigungen, Drehwinkel; Angular velocities, speeds, angular accelerations, angles of rotation;
Winkelstellungen oder andere Eigenschaften handeln, welche eine kontinuierliche oder diskontinuierliche, gleichförmige oder ungleichförmige Rotation oder Drehung des drehbaren Gegenstands charakterisieren können. Angular positions or other properties that may characterize a continuous or discontinuous, uniform or non-uniform rotation or rotation of the rotatable article act.
Unter einem Temperaturfühler ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung jede Art von bekannten Temperatursensoren zu verstehen, insbesondere so genannte NTCs, d. h. temperaturabhängige elektrische Widerstände mit einem negativen For the purposes of the present invention, a temperature sensor means any type of known temperature sensor, in particular so-called NTCs, ie. H. temperature-dependent electrical resistors with a negative
Temperaturkoeffizienten, deren elektrischer Widerstand mit der Temperatur variiert, insbesondere bei steigender Temperatur abnimmt. Denkbar sind jedoch auch PTCs, d. h. elektrische Widerstände mit positiven Temperaturkoeffizienten, deren Widerstand mit steigender Temperatur zunimmt.  Temperature coefficients whose electrical resistance varies with temperature, in particular decreases with increasing temperature. Conceivable, however, are PTCs, d. H. electrical resistors with positive temperature coefficients whose resistance increases with increasing temperature.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter dem Ausdruck„im Wesentlichen parallel" unter Bezugnahme auf eine Richtung eine Abweichung von vorzugsweise maximal 15 °, insbesondere maximal 10 °, insbesondere maximal 5 ° und besonders bevorzugt 0 ° von der Richtung, auf die Bezug genommen wird, zu verstehen. In the context of the present invention, by the term "substantially parallel" with reference to one direction, a deviation of preferably not more than 15 °, in particular not more than 10 °, in particular not more than 5 ° and particularly preferably 0 ° from the direction to which reference is made , to understand.
Bei der Angabe von Winkeln zwischen zwei Richtungen oder Achsen ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Winkel zwischen den Richtungen oder Achsen zu verstehen, wobei sich die Achsen gedanklich schneiden, so dass sie mit Ausnahme einer In the context of the present invention, the indication of angles between two directions or axes is to be understood as meaning an angle between the directions or axes, the axes intersecting in an imaginary way, with the exception of one
rechtwinkligen Anordnung zueinander zwischen sich zwei Winkelpaare unterschiedlicher Größe aufspannen, wobei im Rahmen der vorliegenden Erfindung stets ein Winkel des kleineren Winkelpaars gemeint ist. Unter einem Gehäuseinnenraum ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere derjenige Raum in einem Gehäuse einer Sensorvorrichtung zur berührungslosen perpendicular arrangement to each other span between two pairs of angles of different sizes, in the context of the present invention, an angle of the smaller angle pair is always meant. In the context of the present invention, a housing interior in particular means that space in a housing of a sensor device for non-contact
Erfassung einer Rotationseigenschaft eines drehbaren Gegenstands zu verstehen, in dem sich die Elektronik, wie beispielsweise die Auswerteschaltung und deren elektrische Anschlüsse, befindet, so dass dieser auch als Elektronikraum bezeichnet werden kann. Understanding a rotation property of a rotatable object to understand, in which the electronics, such as the evaluation circuit and their electrical connections, is located, so that this can also be referred to as electronics compartment.
Unter einer Pulsweitenmodulation ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Under a pulse width modulation is in the context of the present invention a
Verfahren zu verstehen, bei dem eine technische Größe, wie beispielsweise ein Understand a method in which a technical size, such as a
Spannungssignal oder ein elektrischer Strom, zwischen zwei Werten wechselt. Dabei wird bei konstanter Frequenz der Tastgrad des Signales moduliert, also die Breite eines Impulses. Die Modulation beschreibt einen Vorgang, bei dem ein zu übertragendes Nutzsignal, wie beispielsweise ein Temperatursignal einen sogenannten Träger, wie beispielsweise ein Drehzahlsignal, verändert, d.h. moduliert. Die in dem Nutzsignal enthaltene Information oder Nachricht wird empfangsseitig durch einen Demodulator wieder zurückgewonnen. Der Tastgrad, der auch als Aussteuergrad bezeichnet wird, gibt für eine periodische Folge von Impulsen das Verhältnis der Impulsdauer zur Voltage signal or an electric current, between two values changes. At constant frequency, the duty cycle of the signal is modulated, ie the width of a pulse. The modulation describes a process in which a useful signal to be transmitted, such as a temperature signal changes a so-called carrier, such as a speed signal, i. modulated. The information or message contained in the useful signal is recovered on the receiving side by a demodulator again. The duty cycle, which is also referred to as Aussteuergrad, gives the ratio of the pulse duration for a periodic sequence of pulses
Impulsperiodendauer an. Der Tastgrad wird als dimensionslose Verhältniszahl mit einem Wert von 0 bis 1 oder 0 bis 100 % angegeben. Pulse period duration. The duty cycle is given as a dimensionless ratio with a value of 0 to 1 or 0 to 100%.
Unter einem Multiplexverfahren ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung Verfahren zur Signal- und Nachrichtenübertragung zu verstehen, bei denen mehrere Signale zusammengefasst bzw. gebündelt und simultan über ein Medium, wie beispielsweise eine Leitung, ein Kabel oder eine Funkstrecke, übertragen werden. Oftmals werden In the context of the present invention, a multiplex method is to be understood as meaning methods for signal and message transmission in which a plurality of signals are combined or bundled and transmitted simultaneously via a medium, such as a line, a cable or a radio link. Often
Multiplexverfahren auch kombiniert, um eine noch höhere Nutzung zu erreichen. Die Bündelung erfolgt, nachdem die Nutzdaten auf ein Trägersignal moduliert wurden. Multiplexing also combined to achieve even higher usage. The bundling takes place after the user data has been modulated onto a carrier signal.
Entsprechend werden sie beim Empfänger nach der Entbündelung, dem so genannten Demultiplexen, demoduliert. Die Sensorvorrichtung kann beispielsweise ein Drehzahlsensor sein. Der Drehzahlsensor besteht beispielsweise aus einem passiven Sensorkopf oder Sensorabschnitt, einem aktiven Signalverstärker/Impulsformer, einem Gehäuse mit Befestigungsbuchse und einem Steckanschluss. Der Sensorkopf kann beispielsweise einen Magnetkreis mit Induktivität, wie beispielsweise eine Dünndrahtwicklung, auf einem Spulenkörper umfassen. Ein Halter kann innerhalb einer Hülse des Sensorkopfes liegen und alle Einzelteile des Sensorkopfes mitsamt Verbindungstechnik und ein gegebenenfalls vorhandenes Temperatursensorelement aufnehmen. Der Halter kann beispielsweise vollständig oder teilweise spritztechnisch aus Kunststoff hergestellt sein. Der Accordingly, they are demodulated at the receiver after unbundling, the so-called demultiplexing. The sensor device may be a speed sensor, for example. The speed sensor consists for example of a passive sensor head or sensor section, an active signal amplifier / pulse shaper, a housing with mounting socket and a plug connection. The sensor head may comprise, for example, a magnetic circuit with inductance, such as a thin wire winding, on a bobbin. A holder may lie within a sleeve of the sensor head and all Include individual parts of the sensor head together with connection technology and an optional temperature sensor element. The holder may for example be completely or partially injection molded from plastic. Of the
Temperatursensor, der die Temperatur im Sensorkopf erfasst, wird möglichst nah an der Innenwand der Hülse positioniert und kann beispielsweise ein Heiß- oder Kaltleiter oder auch Halbleiter sein. Beispielsweise ist der Temperatursensor ein sogenannter NTC, also ein elektrischer Widerstand mit einem negativen Temperaturkoeffizienten, bei dem der elektrische Widerstand mit steigender Temperatur sinkt. Das Gehäuse, einschließlich Anschlussstecker und Deckel, wie beispielsweise aus Kunststoff, nimmt die Hülse, den Halter, die Elektronik auf und dient zur mechanischen Fixierung der Bauelemente und zum Schutz gegen Medien. Eine Außenkontur des Gehäuses, speziell im Bereich einer Auflagefläche, ist zur thermischen Entkopplung entsprechend gestaltet. Der Temperature sensor that detects the temperature in the sensor head is positioned as close to the inner wall of the sleeve and can be, for example, a hot or cold conductor or semiconductor. For example, the temperature sensor is a so-called NTC, ie an electrical resistor with a negative temperature coefficient, in which the electrical resistance decreases with increasing temperature. The housing, including connector and lid, such as plastic, accommodates the sleeve, the holder, the electronics and serves to mechanically fix the components and to protect against media. An outer contour of the housing, especially in the region of a bearing surface, is designed accordingly for thermal decoupling. Of the
Signalverstärker im Gehäuse, der beispielsweise auf einer Platine mit analogen und/oder digitalen Bestanteilen, die beispielsweise in eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) integriert sein können, verarbeitet das Drehzahlsignal und leitet dies über den Steckanschluss an beispielsweise ein Motorsteuergerät weiter. Eine Signal amplifiers in the housing, for example, on a board with analog and / or digital Bestanteilen, which may be integrated, for example, in an application-specific integrated circuit (ASIC) processes the speed signal and forwards this via the connector to, for example, an engine control unit. A
Befestigungsbuchse, die in das Gehäuse integriert sein kann und von diesem als Vorsprung ausgebildet sein kann, ist zur mechanischen Fixierung an beispielsweise einem Verdichtergehäuse vorgesehen. Fixing bushing, which may be integrated into the housing and may be formed by this as a projection, is provided for mechanical fixation on, for example, a compressor housing.
Durch den erfindungsgemäßen Sensor kann ein Sensorgehäuse mit einem By the sensor according to the invention, a sensor housing with a
Sensorabschnitt für eine weitere Signalübertragung genutzt werden, ohne dass die bautechnische Größe des Sensors erhöht wird. Dadurch wird ein bereits vorhandener Drehzahlsensor beispielsweise an einem Verdichtergehäuse eines Abgasturboladers um die Funktion der Temperaturerfassung erweitert. Der Sensorkopf ist möglichst nah zu den vorbeilaufenden Verdichterschaufeln des Verdichterrads positioniert. Die Bohrung zur Aufnahme des Sensorkopfes ist derart ausgeführt, dass der Innenbereich des Sensor section can be used for a further signal transmission without the structural size of the sensor is increased. As a result, an already existing speed sensor is extended, for example, to a compressor housing of an exhaust gas turbocharger by the function of temperature detection. The sensor head is positioned as close as possible to the passing compressor blades of the compressor wheel. The bore for receiving the sensor head is designed such that the interior of the
Verdichterkanals nicht durchbrochen wird und die Abtastung der Flügel des Compressor channel is not broken and the scanning of the wings of the
Verdichterrads durch die Restwand der von außen angebrachten Grundlochbohrung im Verdichtergehäuse erfolgt. Eine möglichst geringe Wandstärke im Verdichtergehäuse zwischen Sensorkopf und Schaufel des Verdichterrads wirkt sich vorteilhaft auf den Störabstand des Drehzahlsignals aus und ist anzustreben, da eine höhere Compressor wheel through the remaining wall of the externally mounted blind hole in the compressor housing. The smallest possible wall thickness in the compressor housing between the sensor head and the blade of the compressor wheel has an advantageous effect on the signal-to-noise ratio of the speed signal and is desirable since a higher one
Signalamplitude geliefert wird. Der tief im Verdichtergehäuse angebrachte Sensorkopf bzw. Sensorabschnitt des Drehzahlsensors wird um einen integrierten Temperaturfühler ergänzt und erfasst dadurch direkt die Temperatur des Verdichtergehäuses. Durch das je nach Betriebsdrehzahl zwischen Verdichtereingang, d.h. Stirnseite des Verdichterrads, und Verdichterausgang, d.h. radial größter Umfang des Verdichterrads, erreichte Signal amplitude is delivered. The sensor head or sensor section of the speed sensor, which is mounted deep in the compressor housing, is supplemented by an integrated temperature sensor, thereby directly detecting the temperature of the compressor housing. Depending on the operating speed between the compressor inlet, ie the front side of the compressor wheel, and compressor output, ie radially largest circumference of the compressor, reached
Druckverhältnis ergibt sich eine sehr starke Temperaturerhöhung der komprimierten Ansaugluft. Durch das nach innen dichte Grundloch im Verdichtergehäuse wird die thermische Belastung des Sensorkopfes reduziert, da dieser im nach innen dichten Grundloch nicht direkt in Kontakt mit der heißen komprimierten Ansaugluft im Verdichter steht. Es stellt sich eine mittlere Temperatur am Sensorkopf ein, die der mittleren Pressure ratio results in a very strong increase in temperature of the compressed intake air. The inwardly sealed bottom hole in the compressor housing, the thermal load of the sensor head is reduced because it is not directly in contact with the hot compressed intake air in the compressor in the internally dense bottom hole. It sets a mean temperature at the sensor head, the middle
Temperatur des Verdichtergehäuses entspricht. Der Temperaturfühler kann Temperature of the compressor housing corresponds. The temperature sensor can
beispielsweise in den vorhandenen Bauraum zwischen Sensorkopf und Signalverstärker an dem bestehenden, oben genannten Halter montiert, in die nicht magnetische Hülse eingebaut und elektrisch mit der Signalverstärkerplatine verbunden werden. Der temperaturabhängige Widerstand des Temperatursensors kann im Signalverstärker erfasst und weiterverarbeitet werden. Vorzugsweise wird der Temperaturwert über die bestehende Signalleitung zum Steuergerät mit übertragen. Dazu kann beispielsweise eine Pulsweitenmodulation des Drehzahlsignals verwendet werden. Diese Temperatur kann beispielsweise als Diagnosewert zum Bauteilschutz und dergleichen von einem for example, mounted in the existing space between the sensor head and signal amplifier to the existing, above-mentioned holder, installed in the non-magnetic sleeve and electrically connected to the signal amplifier board. The temperature-dependent resistance of the temperature sensor can be detected in the signal amplifier and further processed. Preferably, the temperature value is transmitted via the existing signal line to the control unit. For this purpose, for example, a pulse width modulation of the speed signal can be used. This temperature can, for example, as a diagnostic value for component protection and the like of a
Steuergerät weiterverarbeitet werden. Der Temperatursignalausgang an einem erfindungsgemäßen Drehzahlsensor kann mittels eines zusätzlichen Pins erfolgen. Dabei wird das Signal des integrierten Temperatursensors über einen zusätzlichen Pin an das Steuergerät geführt; die Masse des Drehzahlsensors dient als gemeinsame Control unit be further processed. The temperature signal output to a speed sensor according to the invention can be done by means of an additional pin. The signal of the integrated temperature sensor is fed via an additional pin to the control unit; the mass of the speed sensor serves as a common
Masseverbindung. Alternativ ist eine Modulation des erfassten Temperaturwertes auf das Drehzahlsignal möglich. Dabei wird die Drehzahlinformation beispielsweise als Ground connection. Alternatively, a modulation of the detected temperature value to the speed signal is possible. The speed information is for example as
Rechtecksignal an das Steuergerät geleitet mit einer entsprechenden Berücksichtigung der Periodendauer oder der Frequenzauswertung. Es besteht zusätzlich die Möglichkeit, über die im Drehzahlsensor integrierte Elektronik die Temperaturinformation Rectangular signal passed to the control unit with a corresponding consideration of the period or the frequency evaluation. There is also the option of temperature information via the electronics integrated in the speed sensor
beispielsweise pulsweitenmoduliert zu übertragen. Eine entsprechende KorrelationFor example, to transmit pulse width modulated. A corresponding correlation
Temperatur/Pulsweite kann über Softwarefunktionen erfolgen. Weiterhin alternativ kann eine intelligente Schnittstelle verwendet werden. Je nach Auslegung und Komplexität von im Drehzahlsensor integrierter Elektronik kann also auch über eine intelligente Temperature / pulse width can be done via software functions. Furthermore, alternatively, an intelligent interface can be used. Depending on the design and complexity of integrated in the speed sensor electronics can therefore also have a smart
Schnittstelle, wie beispielsweise Single-Edge-Nibble-Transmission (SENT), Controller- Area-Network (CAN) oder dergleichen die Informationen übertragen werden. Interface, such as single-edge nibble transmission (SENT), controller Area Network (CAN) or the like, the information is transmitted.
Vorzugsweise ist eine Modulation des erfassten Temperaturwertes auf das Preferably, a modulation of the detected temperature value to the
Drehzahlsignal anzuwenden, da der Sensor hierbei ein Echtzeitsignal der Drehzahl liefert und somit Laufzeitverluste der Signalverarbeitung vermieden werden. Entsprechend sind keine zusätzlichen Bauteile außer dem eigentlichen Temperaturfühler im Abgasturbolader erforderlich. Auch ist keine zusätzliche Verkabelung im Fahrzeug bzw. am Motor erforderlich. Dadurch lässt sich beispielsweise eine Ansaugtemperatur nach dem Verdichter indirekt ermitteln. Diese kann als zusätzliche Steuergröße zur Luftdichtekorrektur im Steuergerät hilfreich sein. To apply speed signal, since the sensor provides a real-time signal of the speed and thus runtime losses of the signal processing can be avoided. Accordingly, no additional components other than the actual temperature sensor in the exhaust gas turbocharger are required. Also, there is no additional wiring in the vehicle or on the engine required. As a result, for example, an intake temperature after the compressor can be determined indirectly. This can be helpful as an additional control variable for the air density correction in the control unit.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Weitere optionale Einzelheiten und Merkmale bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind. Further optional details and features of preferred embodiments of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments, which are shown schematically in the drawings.
Es zeigen: Show it:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung, FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a sensor device according to the invention,
Figur 2 eine Seitenansicht eines Verdichtergehäuses, FIG. 2 shows a side view of a compressor housing,
Figur 3 eine Seitenansicht des Laufzeugs eines Abgasturboladers, FIG. 3 shows a side view of the rotor of an exhaust gas turbocharger,
Figur 4 eine perspektivische Schnittansicht der Sensorvorrichtung in einem an einem Figure 4 is a perspective sectional view of the sensor device in a on a
Verdichtergehäuse angebrachten Zustand, und  Compressor housing attached state, and
Figur 5 einen vergrößerten Ausschnitt des Verdichtergehäuses und des Figure 5 shows an enlarged section of the compressor housing and the
Verdichterrads.  Compressor wheel.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 10 zur berührungslosen Erfassung mindestens einer Rotationseigenschaft eines drehbaren Gegenstands 12 (siehe Figur 2) dargestellt. Wie in Figur 2 und Figur 3 gezeigt ist, ist der drehbare Gegenstand 12 in diesem Ausführungsbeispiel exemplarisch ein Verdichterrad 14 eines Verdichters 16 des Laufzeugs eines Abgasturboladers 18, welches um eine Drehachse 20 dreht, insbesondere rotiert. Beispielsweise ist die FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a sensor device 10 according to the invention for contactless detection of at least one rotational property of a rotatable object 12 (see FIG. 2). As shown in Figure 2 and Figure 3, the rotatable article 12 is in this embodiment, for example, a compressor 14 of a compressor 16 of the rotor of an exhaust gas turbocharger 18, which rotates about an axis of rotation 20, in particular rotates. For example, the
Sensorvorrichtung 10 als Drehzahlmesser ausgebildet, der eine Drehzahl des Verdichterrads 14 erfasst. Auch andere Anwendungen und Einsatzgebiete sind jedoch grundsätzlich möglich. Sensor device 10 designed as a tachometer, the speed of the Compressor 14 detected. However, other applications and applications are generally possible.
Die Sensorvorrichtung 10 umfasst ein Sensorgehäuse 22, das zumindest teilweise aus Kunststoff hergestellt sein kann und einen Sensorabschnitt 24 aufweist, der zumindest teilweise aus Edelstahl hergestellt sein kann. Insbesondere ist der Sensorabschnitt 24 als eine nichtmagnetische Hülse 25 ausgebildet. In dem Sensorabschnitt 24 sind gemeinsam mindestens ein Magnetfelderzeuger 26, welcher in Form eines Permanentmagneten ausgestaltet sein kann, und ein Magnetfeldsensor 28 angeordnet, die gemeinsam auf einem Halter montiert sein können. Der Magnetfelderzeuger 26 ist ausgestaltet, um am Ort des drehbaren Gegenstands 12 ein Magnetfeld, vorzugsweise ein statisches The sensor device 10 comprises a sensor housing 22, which may be at least partially made of plastic and has a sensor portion 24 which may be at least partially made of stainless steel. In particular, the sensor portion 24 is formed as a non-magnetic sleeve 25. At least one magnetic field generator 26, which may be configured in the form of a permanent magnet, and a magnetic field sensor 28, which may be mounted together on a holder, are jointly arranged in the sensor section 24. The magnetic field generator 26 is designed to provide a magnetic field, preferably a static one, at the location of the rotatable object 12
Magnetfeld, zu erzeugen, welches in dem drehbaren Verdichterrad 14 Wirbelströme induziert. Der Magnetfeldsensor 28 kann als Spule ausgestaltet sein. Der Magnetfeldsensor 28 ist zur Erfassung eines durch Wirbelströme des drehbaren Verdichterrads 14 erzeugten Magnetfelds vorgesehen. In dem Sensorabschnitt 24 kann des Weiteren ein Magnetic field, which induces eddy currents in the rotatable compressor wheel 14. The magnetic field sensor 28 may be configured as a coil. The magnetic field sensor 28 is provided for detecting a magnetic field generated by eddy currents of the rotatable compressor wheel 14. In the sensor section 24 may further include
Temperaturfühler 30 angeordnet sein. Eine elektrische Verbindung, insbesondere elektrische Zuleitungen 32, und/oder Verbindungselemente, insbesondere Steckkontakte, können, ebenso wie, der Temperaturfühler 30, der Magnetfeldsensor 28 und der Temperature sensor 30 may be arranged. An electrical connection, in particular electrical leads 32, and / or connecting elements, in particular plug contacts, can, as well as, the temperature sensor 30, the magnetic field sensor 28 and the
Magnetfelderzeuger 26, in dem Sensorabschnitt 24 angeordnet sein. Die Zuleitungen 32 sind mit einem Schaltungsträger 34, wie beispielsweise einer Leiterplatte, verbunden, die sich in einem Gehäuseinnenraum 36 befindet. Der Schaltungsträger 34 kann  Magnetic field generator 26 may be arranged in the sensor section 24. The leads 32 are connected to a circuit carrier 34, such as a printed circuit board, which is located in a housing interior 36. The circuit carrier 34 may
beispielsweise eine Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung tragen. Ferner kann ein Verstärker zum Verstärken der von dem Temperaturfühler 30 und/oder Magnetfeldsensor 28 gelieferten Signale an dem Schaltungsträger 34 angeordnet sein. Ein Ausgang der Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung ist mit einem nicht gezeigten Steuergerät, wie beispielsweise einem Motorsteuergerät verbunden. Der Magnetfelderzeuger 26 kann entlang einer Achse 38 ausgerichtet sein, die mit einer Längsachse 40 des Sensorabschnitts 24 zusammenfällt. Der Sensorabschnitt 24 kann beispielsweise rotationssymmetrisch um die Längsache 40 ausgebildet sein. For example, carry a drive and / or evaluation circuit. Furthermore, an amplifier for amplifying the signals supplied by the temperature sensor 30 and / or magnetic field sensor 28 may be arranged on the circuit carrier 34. An output of the control and / or evaluation circuit is connected to a control unit, not shown, such as an engine control unit. The magnetic field generator 26 may be aligned along an axis 38 which coincides with a longitudinal axis 40 of the sensor portion 24. The sensor section 24 may be formed, for example, rotationally symmetrical about the longitudinal axis 40.
Insbesondere steht der Sensorabschnitt 24 von einer Unterseite 42 des Sensorgehäuses 22 im Wesentlichen senkrecht vor. Die Unterseite 42 kann beispielsweise als In particular, the sensor section 24 protrudes from an underside 42 of the sensor housing 22 substantially perpendicularly. The bottom 42 may, for example, as
Auflagefläche 44 ausgebildet sein, mit der in einem Zustand, in dem die Support surface 44 may be formed with the in a state in which the
Sensorvorrichtung 10 an einer den drehbaren Gegenstand 12 aufnehmenden Vorrichtung 46 montiert ist, das Sensorgehäuse 22 an der Vorrichtung 46 zumindest teilweise aufliegt. Der Sensorabschnitt 24 kann insbesondere aus einem Vorsprung 48 an der Unterseite 42 des Sensorgehäuses 22 vorstehen, der den Sensorabschnitt 24 abschnittsweise, d.h. nicht über die gesamte Länge des Sensorabschnitts 24, koaxial umgibt. Der Vorsprung 48 kann Teil einer oder als Befestigungsbuchse ausgebildet sein, die in das Sensorgehäuse 22 integriert sein kann. Der Vorsprung 48 ist zur Zentrierung des Sensorgehäuses 22 in der Vorrichtung 46 ausgebildet. Der Vorsprung 48 kann den Sensorabschnitt 24 koaxial umgeben und somit in radialer Richtung abstützen. Der Vorsprung 41 kann außerdem Teil einer oder als Befestigungsbuchse ausgebildet sein, die in das Sensorgehäuse 22 integriert sein kann. Beispielsweise kann der Vorsprung 41 eine aus Metall hergestellte Hülse sein, die mit Kunststoff umspritzt ist und mit einem Außengewinde versehen ist, das zum Einschrauben des Sensorgehäuses 22 in die Vorrichtung 40 ausgebildet ist. Sensor device 10 on a rotatable object 12 receiving device 46 is mounted, the sensor housing 22 on the device 46 at least partially rests. The sensor section 24 may, in particular, protrude from a projection 48 on the underside 42 of the sensor housing 22, which surrounds the sensor section 24 in sections, ie not over the entire length of the sensor section 24, coaxially. The projection 48 may be part of or formed as a mounting bush, which may be integrated into the sensor housing 22. The projection 48 is designed for centering the sensor housing 22 in the device 46. The projection 48 may surround the sensor portion 24 coaxially and thus supported in the radial direction. The projection 41 may also be part of or formed as a mounting bush, which may be integrated into the sensor housing 22. For example, the projection 41 may be a sleeve made of metal, which is encapsulated in plastic and provided with an external thread, which is designed for screwing the sensor housing 22 into the device 40.
Wie in Figur 2 gezeigt ist, ist der drehbare Gegenstand 12 innerhalb einer Vorrichtung 46 angeordnet oder aufgenommen, die ein Verdichtergehäuse 50 umfasst. Das As shown in FIG. 2, the rotatable article 12 is disposed or received within a device 46 that includes a compressor housing 50. The
Verdichtergehäuse 50 kann zumindest teilweise aus einer Aluminiumgusslegierung hergestellt sein. Ferner gibt in Figur 2 ein Pfeil 52 eine mögliche Montageposition der Sensorvorrichtung 10 an dem Verdichtergehäuse 50 an. Wie in Figur 3 gezeigt ist, umfasst ein Abgasturbolader 18 allgemein ein Turbinenrad 54, das von strömendem Abgas antreibbar ist und mit der Drehachse 20 verbunden ist, wobei sich bei einer Drehung des Turbinenrads 54 gleichzeitig das Verdichterrad 14 dreht, das ebenfalls mit der Drehachse 20 verbunden ist. Auch in Figur 3 ist die mögliche  Compressor housing 50 may be at least partially made of a cast aluminum alloy. Furthermore, in FIG. 2, an arrow 52 indicates a possible mounting position of the sensor device 10 on the compressor housing 50. As shown in FIG. 3, an exhaust-gas turbocharger 18 generally comprises a turbine wheel 54 which is drivable by flowing exhaust gas and is connected to the axis of rotation 20, with the turbine wheel 54 simultaneously rotating the compressor wheel 14, which likewise rotates with the axis of rotation 20 connected is. Also in Figure 3 is the possible
Montageposition der Sensorvorrichtung 10 an dem Verdichtergehäuse 50 durch den Pfeil 52 angegeben. Mounting position of the sensor device 10 to the compressor housing 50 indicated by the arrow 52.
Wie in Figur 4 gezeigt ist, weist das Verdichtergehäuse 50 eine Aufnahme 56 auf, die in der Form eines Sacklochs ausgebildet ist. Zum Montieren der Sensorvorrichtung 10 an dem Verdichtergehäuse 50 wird der Sensorabschnitt 24 in die Aufnahme 56 gesteckt, wobei sich zwischen einem von dem Sensorgehäuse 22 abgewandten Ende 58 des Sensorabschnitts 24, das ein Vorderende 60 des Sensorabschnitts 24 darstellt, und einem Teil 62 der Wand des Verdichtergehäuses 50 ein Spalt 64 in der Richtung der Längsachse 40 des Sensorabschnitts 24 befindet. Der Spalt 64 kann beispielsweise eine Abmessung in der Richtung der Längsachse 40 des Sensorabschnitts 24 von 0,2 mm bis 0,3 mm aufweisen. Die sich in dem Spalt 64 befindende Luft zwischen dem Teil 62 der Wand des Verdichtergehäuses 50 und dem Vorderende 60 des Sensorabschnitts 24 kann eine thermische Isolierung bewirken, da Luft einen schlechtere Wärmeleitfähigkeit als die genannten Materialien des Verdichtergehäuses 50 und des Sensorabschnitts 24 aufweist. Ferner kann zwischen dem Sensorabschnitt 24 und den die Aufnahme 56 definierenden Wandabschnitten des Verdichtergehäuses 50 ein koaxialer Spalt ausgebildet sein, der ebenfalls der thermischen Entkopplung dient und sich über die gesamte oder einen Teil der Länge des Sensorabschnitts 24 in der Richtung der Längsachse 40 erstrecken kann. Zur endgültigen Montage wird das Sensorgehäuse 22 mittels eines Befestigungsmittels 66 an dem Verdichtergehäuse 42 befestigt. Dieses Befestigungsmittel 66 kann As shown in Figure 4, the compressor housing 50 has a receptacle 56 which is formed in the shape of a blind hole. To mount the sensor device 10 on the compressor housing 50, the sensor section 24 is inserted into the receptacle 56, wherein between a remote from the sensor housing 22 end 58 of the sensor portion 24, which is a front end 60 of the sensor portion 24, and a portion 62 of the wall of the Compressor housing 50 a gap 64 in the direction of the longitudinal axis 40 of the sensor portion 24 is located. For example, the gap 64 may have a dimension in the direction of the longitudinal axis 40 of the sensor portion 24 of 0.2 mm to 0.3 mm. The air in the gap 64 between the part 62 of the wall of the compressor housing 50 and the front end 60 of the sensor portion 24 can cause thermal insulation, since air has a lower thermal conductivity than the aforementioned materials of the compressor housing 50 and the sensor section 24. Further, between the sensor portion 24 and the receptacle 56 defining wall portions of the compressor housing 50 may be formed a coaxial gap, which also serves the thermal decoupling and can extend over the entire or part of the length of the sensor portion 24 in the direction of the longitudinal axis 40. For final assembly, the sensor housing 22 is fastened to the compressor housing 42 by means of a fastening means 66. This fastener 66 may
beispielsweise in Form einer Schraube 68 ausgebildet sein, die durch einen Flansch 70 an dem Sensorgehäuse 22 hindurch gesteckt wird. In den Flansch 70 kann beispielsweise eine Hülse aus Metall oder Messing eingebracht sein, wie beispielsweise durch be formed for example in the form of a screw 68 which is inserted through a flange 70 on the sensor housing 22 therethrough. In the flange 70, for example, a sleeve made of metal or brass may be introduced, such as by
Umspritzen mit Kunststoff, wobei die Hülse eingerichtet ist, zu verhindern, dass die Schraube 68 beim Verschrauben unmittelbar auf den Kunststoff des Sensorgehäuses 22 bzw. des Flansche 70 drückt. Overmolding with plastic, wherein the sleeve is arranged to prevent the screw 68 presses when screwing directly on the plastic of the sensor housing 22 and the flange 70.
Wie in Figur 5 gezeigt ist, ist das Verdichtergehäuse 50 derart ausgestaltet, dass eine dem Verdichterrad 14 zuweisende Oberfläche 72 des Sensorgehäuses 22 einen gekrümmten Verlauf aufweist, vorzugsweise einen einer Krümmung des Verdichterrads 14 angepassten gekrümmten Verlauf. Unter einem gekrümmten Verlauf ist dabei ein nicht ebener Verlauf zu verstehen. Unter einem angepassten Verlauf ist ein Verlauf zu verstehen, bei welchem ein Abstand zwischen der Oberfläche 72 und dem rotierenden Verdichterrad 14 in zumindest einer Richtung auf der Oberfläche 72 über zumindest eine gewisse Strecke oder Fläche hinweg im Wesentlichen konstant ausgestaltet ist, beispielsweise indem dieser Abstand über eine Strecke von mindestens 1 cm, As shown in FIG. 5, the compressor housing 50 is embodied such that a surface 72 of the sensor housing 22 facing the compressor wheel 14 has a curved course, preferably a curved course adapted to a curvature of the compressor wheel 14. A curved course is to be understood as a non-planar course. An adapted course is to be understood as a course in which a distance between the surface 72 and the rotating compressor wheel 14 is designed to be substantially constant in at least one direction on the surface 72 over at least a certain distance or area, for example by passing this distance over a distance of at least 1 cm,
vorzugsweise mindestens 2 cm, hinweg um nicht mehr als 20 % variiert, vorzugsweise um nicht mehr als 10 %. Der Abstand zwischen der Oberfläche 72 und dem rotierenden Verdichterrad 14 kann beispielsweise 0,05 mm bis 0,3 mm und bevorzugt 0,1 mm sein. preferably at least 2 cm, does not vary by more than 20%, preferably by not more than 10%. The distance between the surface 72 and the rotating compressor wheel 14 may be, for example, 0.05 mm to 0.3 mm, and preferably 0.1 mm.
Figur 5 zeigt ferner dass sich zwischen der Aufnahme 56 und dem Verdichterrad 14 der Teil 62 der Wand des Verdichtergehäuses 50 befindet. Der Teil 62 kann eine Abmessung d in der Richtung der Längsachse 40 des Sensorabschnitts 24 von 0,1 mm bis 2 mm, bevorzugt 0,2 mm bis 1 ,8 mm und noch bevorzugter von 0,5 mm bis 1 mm, FIG. 5 also shows that the part 62 of the wall of the compressor housing 50 is located between the receptacle 56 and the compressor wheel 14. The portion 62 may have a dimension d in the direction of the longitudinal axis 40 of the sensor portion 24 of 0.1 mm to 2 mm, preferably 0.2 mm to 1, 8 mm, and more preferably 0.5 mm to 1 mm,
beispielsweise von 0,5 mm aufweisen und wird möglichst klein gewählt, um Störeinflüsse auf das von dem Magnetfeldsensor 28 erfasste Magnetfeld möglichst gering zu halten. Mit anderen Worten wird angestrebt, dass ein durch Wirbelströme des drehbaren for example, of 0.5 mm and is chosen to be as small as possible in order to minimize disturbing influences on the magnetic field detected by the magnetic field sensor 28. In other words, it is desired that a through eddy currents of the rotatable
Gegenstands 12 erzeugtes Magnetfeld möglichst ohne oder mit geringer Abschwächung von dem Magnetfeldsensor 28 erfassbar ist. Die Aufnahme 56 kann insbesondere so ausgebildet sein, dass das Vorderende 60 des Sensorabschnitts 24 möglichst nah zu den vorbeilaufenden Verdichterschaufeln des Verdichterrads 14 positioniert ist. Ferner zeigt Figur 5, dass der Sensorabschnitt 24 so an dem Verdichtergehäuse 50 angebracht werden kann, dass die Längsachse 40 in einem Winkel α von 25 ° bis 65 °, bevorzugt von 30 ° bis 60 ° und noch bevorzugter von 45 °, beispielsweise genau 45 °, zu der Drehachse 20 angeordnet ist. Aufgrund des Teils 62 der Wand des Verdichtergehäuses 50 nimmt die Beeinflussung des durch Wirbelströme des drehbaren Gegenstands 12 erzeugten Magnetfelds mit zunehmender Abmessung d in der Richtung der Längsachse 40, die auch als Dicke bezeichnet werden kann, ab. Daher kann die Sensorvorrichtung 10 einen Signalverstärker umfassen, der an dem Schaltungsträger 34 angebracht oder enthalten ist. Dadurch wird das erfasste Magnetfeld und beispielsweise das mit diesem Magnetfeld einhergehende Spannungssignal verstärkt. Ohne Verstärker wäre es beispielsweise möglich, dass an dem Magnetfeldsensor 28 nur Spannungen in einem Bereich von wenigen mV abgegriffen werden können. Aufgrund des Verstärkers können jedoch für eine genaue Auswertung Spannungen von mehreren Volt, beispielsweise 5 V bis 12 V, abgegriffen werden. Subject 12 generated magnetic field as possible with little or no attenuation can be detected by the magnetic field sensor 28. The receptacle 56 may in particular be designed so that the front end 60 of the sensor section 24 is positioned as close as possible to the passing compressor blades of the compressor wheel 14. Furthermore, FIG. 5 shows that the sensor section 24 can be attached to the compressor housing 50 such that the longitudinal axis 40 is at an angle α of 25 ° to 65 °, preferably 30 ° to 60 ° and more preferably 45 °, for example exactly 45 ° °, is arranged to the rotation axis 20. Due to the portion 62 of the wall of the compressor housing 50, the influence of the magnetic field generated by eddy currents of the rotatable article 12 decreases with increasing dimension d in the direction of the longitudinal axis 40, which may also be referred to as thickness. Therefore, the sensor device 10 may include a signal amplifier mounted or contained on the circuit carrier 34. As a result, the detected magnetic field and, for example, the voltage signal associated with this magnetic field is amplified. Without amplifiers, it would be possible, for example, that only voltages in a range of a few mV can be tapped off at the magnetic field sensor 28. Due to the amplifier, however, voltages of several volts, for example 5 V to 12 V, can be tapped for an accurate evaluation.
Bei der Sensorvorrichtung 10 kann die Erfassung der Rotationseigenschaft des drehbaren Gegenstands 12 darauf beruhen, dass der Magnetfelderzeuger 26 am Ort des drehbaren Gegenstands 12 ein Magnetfeld, insbesondere ein statisches Magnetfeld, erzeugt. Bei Drehung, insbesondere Rotation des drehbaren Gegenstands 12, der hier ein In the sensor device 10, the detection of the rotational property of the rotatable object 12 may be based on the fact that the magnetic field generator 26 generates a magnetic field, in particular a static magnetic field, at the location of the rotatable object 12. Upon rotation, in particular rotation of the rotatable article 12, here a
Verdichterrad 14 ist, das um die Drehachse 20 dreht, insbesondere rotiert, werden Wirbelströme erzeugt, die das Magnetfeld und insbesondere den magnetischen Fluss beeinflussen, insbesondere verändern. Die an dem Magnetfeldsensor 28 abgreifbare Spannung ist der zeitlichen Änderung eines magnetischen Flusses an dem Compressor 14 is rotated about the rotation axis 20, in particular rotates, eddy currents are generated, which influence the magnetic field and in particular the magnetic flux, in particular change. The voltage which can be tapped on the magnetic field sensor 28 is the time change of a magnetic flux at the
Magnetfeldsensor 28 proportional. Magnetic field sensor 28 proportional.
Bei der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 10 kann ein Signal des Temperaturfühlers 30 getrennt von einem Signal des Magnetfeldsensors 28 von einem Ausgang einer Auswerteschaltung auf dem Schaltungsträger 34, der als Leiterplatte ausgestaltet sein kann, an beispielsweise ein Motorsteuergerät übertragen werden. Dies kann durch einen zusätzlichen Pin ermöglicht werden, der das Signal zu dem Motorsteuergerät leitet. Dabei dient die Masse, d.h. Spannungspotenzial, des Drehzahlsensors als gemeinsame In the sensor device 10 according to the invention, a signal of the temperature sensor 30 can be transmitted separately from a signal of the magnetic field sensor 28 from an output of an evaluation circuit on the circuit carrier 34, which can be configured as a printed circuit board, to, for example, an engine control unit. This can be made possible by an additional pin that passes the signal to the engine control unit. The mass, i. Voltage potential of the speed sensor as common
Masseverbindung, d.h. als elektrische Verbindung zur Übertragung der Spannung. Ground connection, i. as an electrical connection for transmitting the voltage.
Alternativ ist eine Modulation des Signals des von dem Temperaturfühler 30 erfassten Temperaturwertes auf das von dem Magnetfeldsensor 28 gelieferte Signal der Drehzahl des Verdichterrads 14 möglich. Dies kann durch ein Pulsweitenmodulationsverfahren oder ein Multiplexverfahren geschehen. Beispielsweise kann eine von dem Magnetfeldsensor 28 gelieferte Drehzahlinformation als Rechtecksignal an ein nicht gezeigtes Alternatively, a modulation of the signal of the detected by the temperature sensor 30 Temperature value on the supplied from the magnetic field sensor 28 signal the speed of the compressor wheel 14 possible. This can be done by a pulse width modulation method or a multiplexing method. For example, a speed information provided by the magnetic field sensor 28 can be sent as a rectangular signal to a not shown
Motorsteuergerät geleitet werden, wobei die Periodendauer oder Frequenzauswertung nach Bedarf festgelegt werden können. Wie erwähnt, besteht zusätzlich die Möglichkeit, über die von dem Magnetfeldsensor 28 gelieferten Signale und eine integrierte Elektronik die Temperaturinformation beispielsweise pulsweitenmoduliert zu übertragen. Eine entsprechende Korrelation der Temperatur/Pulsweite kann über Softwarefunktionen erfolgen. Alternativ ist auch je nach Auslegung und Komplexität der in der Motor control unit are passed, the period or frequency evaluation can be set as needed. As mentioned, there is additionally the possibility of transmitting the temperature information, for example via pulse width modulation, via the signals supplied by the magnetic field sensor 28 and integrated electronics. A corresponding correlation of the temperature / pulse width can be done via software functions. Alternatively, depending on the design and complexity of the in the
Sensorvorrichtung 10 integrierten Elektronik auch eine intelligente Schnittstelle, wie beispielsweise Single-Edge-Nibble-Transmission (SENT) oder Controller-Area-Network (CAN), vorsehbar, mittels derer die Information übertragen werden kann. Eine  Sensor device 10 integrated electronics also an intelligent interface, such as single-edge nibble transmission (SENT) or controller area network (CAN), providable, by means of which the information can be transmitted. A
Übertragung des Temperatursignals mittels der Pulsweitenmodulation bietet den Vorteil, dass die Sensorvorrichtung ein Echtzeitsignal der Drehzahl liefert und somit Transmission of the temperature signal by means of the pulse width modulation offers the advantage that the sensor device delivers a real-time signal of the rotational speed and thus
Laufzeitverluste der Signalverarbeitung vermieden werden können. Runtime losses of the signal processing can be avoided.
Der Temperaturfühler 30 erfasst dadurch direkt die Temperatur des Verdichtergehäuses 50. Entsprechend sind keine zusätzlichen Bauteile außer dem eigentlichen The temperature sensor 30 thereby detects directly the temperature of the compressor housing 50. Accordingly, no additional components except the actual
Temperaturfühler 30 in dem Abgasturbolader 18 erforderlich. Auch ist keine zusätzliche Verkabelung im Fahrzeug bzw. am Motor für eine Temperaturmessung erforderlich. Temperature sensor 30 in the exhaust gas turbocharger 18 is required. Also, no additional wiring in the vehicle or on the engine for a temperature measurement is required.
Dadurch lässt sich beispielsweise eine Ansaugtemperatur der Ansaugluft nach dem Verdichter 16 indirekt ermitteln. Diese kann als zusätzliche Steuergröße zur As a result, for example, an intake temperature of the intake air after the compressor 16 can be determined indirectly. This can be used as an additional control quantity for
Luftdichtekorrektur in einem Motorsteuergerät hilfreich sein. Air density correction in an engine control unit will be helpful.
Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder in den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der It is explicitly emphasized that all features disclosed in the description and / or claims are considered separate and independent of each other for the purpose of original disclosure as well as for the purpose of limiting the invention
beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den claimed invention independent of the feature combinations in the
Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe. Embodiments and / or the claims should be considered. It is explicitly stated that all range indications or indications of groups of units disclose every possible intermediate value or subgroup of units for the purpose of the original disclosure as well as for the purpose of restricting the claimed invention, in particular also as the limit of a range indication.

Claims

Ansprüche 1 . Sensorvorrichtung (10) zur berührungslosen Erfassung mindestens einer  Claims 1. Sensor device (10) for non-contact detection of at least one
Rotationseigenschaft eines drehbaren Gegenstands (12), insbesondere zur Erfassung einer Drehzahl eines Verdichterrads (14) eines Turboladers (18), wobei die  Rotational property of a rotatable object (12), in particular for detecting a rotational speed of a compressor wheel (14) of a turbocharger (18), wherein the
Sensorvorrichtung (10) mindestens ein Sensorgehäuse (22) umfasst, wobei die Sensorvorrichtung (10) weiterhin mindestens einen Magnetfelderzeuger (26) zur Erzeugung eines magnetischen Feldes am Ort des drehbaren Gegenstands (12) und mindestens einen Magnetfeldsensor (28) zur Erfassung eines durch Wirbelströme des drehbaren Gegenstands (12) erzeugten Magnetfelds umfasst, wobei die  Sensor device (10) at least one sensor housing (22), wherein the sensor device (10) further comprises at least one magnetic field generator (26) for generating a magnetic field at the location of the rotatable article (12) and at least one magnetic field sensor (28) for detecting a by eddy currents the magnetic field generated by the rotatable object (12), wherein the
Sensorvorrichtung (10) weiterhin mindestens einen Temperaturfühler (30) umfasst, wobei der Magnetfelderzeuger (26) und der Magnetfeldsensor (28) zumindest teilweise gemeinsam in einem Sensorabschnitt (24) des Sensorgehäuses (22) angeordnet sind,  Sensor device (10) further comprises at least one temperature sensor (30), wherein the magnetic field generator (26) and the magnetic field sensor (28) at least partially together in a sensor portion (24) of the sensor housing (22) are arranged
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Temperaturfühler (30) zumindest teilweise in dem Sensorabschnitt (24) angeordnet ist.  the temperature sensor (30) is at least partially disposed in the sensor section (24).
2. Sensorvorrichtung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die 2. Sensor device (10) according to the preceding claim, wherein the
Sensorvorrichtung (10) eine Auswerteschaltung aufweist und ein Signal des  Sensor device (10) comprises an evaluation circuit and a signal of the
Temperaturfühlers (30) getrennt von oder gemeinsam mit einem Signal des  Temperature sensor (30) separated from or together with a signal of
Magnetfeldsensors (28) von einem Ausgang der Auswerteschaltung übertragbar ist.  Magnetic field sensor (28) from an output of the evaluation circuit is transferable.
3. Sensorvorrichtung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Signal des Temperaturfühlers (30) gemeinsam mit dem Signal des Magnetfeldsensors (28) von dem Ausgang der Auswerteschaltung übertragbar ist und mittels eines 3. Sensor device (10) according to the preceding claim, wherein the signal of the temperature sensor (30) together with the signal of the magnetic field sensor (28) from the output of the evaluation circuit is transferable and by means of a
Modulationsverfahrens auf das Signal des Magnetfeldsensors (28) modulierbar ist.  Modulation method to the signal of the magnetic field sensor (28) is modulated.
4. Sensorvorrichtung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Signal des Temperaturfühlers (30) mittels Pulsweitenmodulation oder mittels eines 4. Sensor device (10) according to the preceding claim, wherein the signal of the temperature sensor (30) by means of pulse width modulation or by means of a
Multiplexverfahrens auf das Signal des Magnetfeldsensors (28) modulierbar ist.  Multiplexverfahren on the signal of the magnetic field sensor (28) is modulated.
5. Sensorvorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei das Signal des Temperaturfühlers (30) getrennt von dem Signal des Magnetfeldsensors (28) von dem Ausgang der Auswerteschaltung übertragbar ist und die Auswerteschaltung einen zusätzlichen Anschluss aufweist, der zum Übertragen des Signals des Temperaturfühlers (30) eingerichtet ist. 5. Sensor device (10) according to claim 2, wherein the signal of the temperature sensor (30) separated from the signal of the magnetic field sensor (28) from the output of Evaluation circuit is transferable and the evaluation circuit has an additional terminal which is adapted to transmit the signal of the temperature sensor (30).
6. Sensorvorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei das Signal des Temperaturfühlers (30) getrennt von dem Signal des Magnetfeldsensors (28) von dem Ausgang der Auswerteschaltung übertragbar ist und die Auswerteschaltung eine intelligente Schnittstelle aufweist, die zum Übertragen des Signals des Magnetfeldsensors (28) eingerichtet ist. 6. Sensor device (10) according to claim 2, wherein the signal of the temperature sensor (30) separated from the signal of the magnetic field sensor (28) from the output of the evaluation circuit is transferable and the evaluation circuit has an intelligent interface, which is used to transmit the signal of the magnetic field sensor ( 28) is set up.
7. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der 7. Sensor device (10) according to one of the preceding claims, wherein the
Temperaturfühler (30) zum Erfassen einer Temperatur einer Wand einer den drehbaren Gegenstand umfassenden Vorrichtung (46) ausgebildet ist.  Temperature sensor (30) for detecting a temperature of a wall of a device comprising the rotary object (46) is formed.
8. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der 8. Sensor device (10) according to one of the preceding claims, wherein the
Sensorabschnitt (24) so ausgebildet ist, dass sich in einem an einer den drehbaren Gegenstand (12) umfassenden Vorrichtung (46) angebrachten Zustand des  Sensor section (24) is formed so that in a mounted on a rotatable object (12) comprising device (46) state of the
Sensorgehäuses (22) zwischen dem Sensorabschnitt (24) und dem drehbaren Gegenstand (12) in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse (40) des Sensorabschnitts (24) ein Teil (62) der Vorrichtung (46) befindet.  Sensor housing (22) between the sensor portion (24) and the rotatable object (12) in a direction substantially parallel to a longitudinal axis (40) of the sensor portion (24) is a part (62) of the device (46).
9. Sensorvorrichtung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Gegenstand (12) um eine Drehachse (20) drehbar ist, wobei die Längsachse (40) des 9. sensor device (10) according to the preceding claim, wherein the object (12) about an axis of rotation (20) is rotatable, wherein the longitudinal axis (40) of the
Sensorabschnitts (24) in einem an der Vorrichtung (46) angebrachten Zustand des Sensorgehäuses (22) in einem Winkel (a) von 25 ° bis 65 ° und besonders bevorzugt von 30 ° bis 60 ° und noch bevorzugter von 45 °, zu der Drehsachse (20) angeordnet ist.  Sensor section (24) in a mounted on the device (46) state of the sensor housing (22) at an angle (a) of 25 ° to 65 ° and more preferably from 30 ° to 60 ° and more preferably from 45 ° to the axis of rotation (20) is arranged.
10. Sensorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die 10. Sensor device (10) according to one of the preceding claims, wherein the
Sensorvorrichtung (10) einen Verstärker aufweist, der eingerichtet ist, ein von dem Sensor device (10) comprises an amplifier which is arranged, one of the
Magnetfeldsensor (28) geliefertes Signal zu verstärken. Magnetic field sensor (28) amplify signal supplied.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012211425A1 (en) * 2012-07-02 2014-01-23 Robert Bosch Gmbh Method for determining a speed of a compressor
CN105518467B (en) * 2013-08-29 2020-10-30 杰凯特技术集团股份公司 Sensor device and turbocharger having the same
EP2871447B1 (en) * 2013-11-08 2017-03-01 Nexans Arrangement for monitoring a component rotating around its axis with a rotational speed sensor and a temperature sensor
GB2532473A (en) * 2014-11-20 2016-05-25 Cummins Ltd Temperature sensing apparatus
DE102015214588A1 (en) * 2015-07-31 2017-02-02 Robert Bosch Gmbh Arrangement for measuring a rotational speed, in particular of a turbocharger of a motor vehicle
DK3184823T3 (en) * 2015-12-21 2019-07-08 Grundfos Holding As Centrifugal
JP6489032B2 (en) * 2016-01-28 2019-03-27 日立金属株式会社 Turbo rotation sensor and turbocharger
FR3047801B1 (en) * 2016-02-12 2018-02-16 Continental Automotive France METHOD FOR FORMING AN IMPERDABLE SPACER LOCATED IN AN ACCELEROMETER SENSOR BASE AND SENSOR PROVIDED WITH SUCH A BASE
CN108061561B (en) * 2016-11-09 2020-11-13 大陆汽车电子(连云港)有限公司 Camshaft position sensor and vehicle
US10712235B2 (en) * 2017-04-24 2020-07-14 Energy Recovery, Inc. System and method for monitoring operating condition in a hydraulic turbocharger
JP6493821B2 (en) * 2018-05-24 2019-04-03 日立金属株式会社 Turbocharger
CN112636446B (en) * 2020-12-29 2022-03-01 中国人民解放军国防科技大学 Power supply system of quick response small satellite

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050017709A1 (en) * 2003-07-25 2005-01-27 Honeywell International Inc. Magnetoresistive turbocharger compressor wheel speed sensor
US20050280412A1 (en) * 2002-02-13 2005-12-22 Roeseler Corydon C Blade detection sensor having an active cooling system
DE102010042253A1 (en) * 2010-10-11 2012-04-12 Robert Bosch Gmbh Speed detection device for charging device, particularly in exhaust gas turbocharger of internal combustion engine, has sensor element associated with cooling element that is made of metallic material

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2208716B (en) * 1987-08-12 1991-02-27 Smiths Industries Plc Speed and torque sensors
JPH08288498A (en) * 1995-04-17 1996-11-01 Honda Motor Co Ltd Sensor ic
DE19623236C2 (en) 1996-06-11 2000-03-09 Horn E Dr Gmbh Turbocharger measuring arrangement for measuring the speed of the turbocharger
SE508337C2 (en) * 1996-08-23 1998-09-28 Volvo Lastvagnar Ab Sensors measuring speed and temperature
US6695483B2 (en) * 2000-12-01 2004-02-24 Nsk Ltd. Sensor and rolling bearing apparatus with sensor
JP2002340922A (en) * 2001-01-25 2002-11-27 Nsk Ltd Rotation detector for wheel
DE10141930B4 (en) * 2001-08-28 2013-04-04 Volkswagen Ag Device for detecting the rotational speed of a rotating element and for detecting the temperature of a cooling liquid or a lubricant
JP4120216B2 (en) * 2001-12-10 2008-07-16 日本精工株式会社 Rolling bearing device with sensor
US6815944B2 (en) * 2002-01-31 2004-11-09 Allegro Microsystems, Inc. Method and apparatus for providing information from a speed and direction sensor
US7285949B2 (en) * 2003-07-25 2007-10-23 Timken Us Corporation Transmission input shaft speed measuring assembly
US7631498B2 (en) * 2005-10-11 2009-12-15 Honeywell International Inc. Bearing health monitor
US7293479B2 (en) 2005-11-23 2007-11-13 Honeywell International Inc. Speed and temperature sensing in separate cavities in a single sensing head
US7375406B2 (en) 2005-12-20 2008-05-20 Honeywell International Inc. Thermoplastic overmolding for small package turbocharger speed sensor
DE102006021430A1 (en) * 2006-05-05 2007-11-08 Siemens Ag Active sensor element and method for determining the temperature of an active sensor element
JP2008020395A (en) * 2006-07-14 2008-01-31 Toyo Denso Co Ltd Multifunctional detection device for engine
DE102010003347B4 (en) * 2009-05-20 2021-08-05 Robert Bosch Gmbh Method and device for determining one or more speeds of a charging device, in particular for an internal combustion engine
DE102009026971B4 (en) * 2009-06-16 2021-05-12 Robert Bosch Gmbh Method and device for providing a speed and temperature information of a charging device for an internal combustion engine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050280412A1 (en) * 2002-02-13 2005-12-22 Roeseler Corydon C Blade detection sensor having an active cooling system
US20050017709A1 (en) * 2003-07-25 2005-01-27 Honeywell International Inc. Magnetoresistive turbocharger compressor wheel speed sensor
DE102010042253A1 (en) * 2010-10-11 2012-04-12 Robert Bosch Gmbh Speed detection device for charging device, particularly in exhaust gas turbocharger of internal combustion engine, has sensor element associated with cooling element that is made of metallic material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2013102511A2 *

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Publication number Publication date
CN104136889A (en) 2014-11-05
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US20140366632A1 (en) 2014-12-18

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