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46 Luftführung Drosselklappensteuereinheit J338 Steuereinheit mit Winkelgebern G187 und G188 Die Drosselklappensteuereinheit J338 setzt sich zusammen aus: – Drosselklappenantrieb für elektrische Gasbetätigung G186, – Winkelgeber 1 für Drosselklappenantrieb bei elektrischer Gasbetätigung G187 und – Winkelgeber 2 für Drosselklappenantrieb bei elektrischer Gasbetätigung G188. Kontakte für Winkelgeber- Sensoren Signale der Winkelgeber Als Winkelgeber sind zwei magnetoresistive Sensoren verbaut. An das Motorsteuergerät werden die Drosselklappenstellungen als analoges Spannungssignal ausgegeben (siehe Grafik). Die Kennlinien beider Sensoren sind gegenläufig. IS1/U 0 10,8 9,2 Winkelgeber 1 Winkelgeber 2 > 91 1 Winkel 2 1 Winkel 2 1 2 unterer mechanischer Anschlag oberer mechanischer Anschlag Steuereinheit mit: – Drosselklappenantrieb G186, – Winkelgeber 1 G187 und – Winkelgeber 2 G188. 90,8 89,2 IS2/U 0 U 0 Spannung Kunststoff-Drosselklappe Steckeranschluss 411_087 411_067 < 9
Aufbau und Funktion magnetoresistiver Sensoren Magnetoresistive Sensoren arbeiten berührungslos. Sie werden verwendet, um Drehwinkel, wie z. B. den Verstellwinkel der Drosselklappe, zu messen. Durch den besonderen internen Aufbau dieser Sensoren ist ein Drehwinkel von 0° bis 180° messbar. Aufbau Ein magnetoresistiver Sensor besteht aus einem elektronischen Sensorelement, das mit einem ferromagnetischen Material beschichtet ist, und einem Magneten als Bezugsmagneten. Der Magnet ist mit der Achse verbunden, deren Drehwinkel gemessen werden soll. Wenn sich die Achse mit dem Stabmagneten dreht, verändert sich die Lage der Feldlinien des Magneten gegenüber dem Sensorelement. Dadurch ändert sich der Widerstand des Sensorelementes. Aus diesem Wert errechnet die Sensorelektronik dann den absoluten Drehwinkel der Achse gegenüber dem Sensor. Das Sensorelement besteht aus zwei Teilsensoren A (1) und B (2), die gegeneinander um 45° verdreht sind. Jeder Teilsensor wiederum besteht aus vier Widerstandsmessbrücken, die um einen gemeinsamen Mittelpunkt um jeweils 90° gedreht sind. (1) Winkelgeber 1 G187 (2) Winkelgeber 2 G188 Weitere Vorteile sind: – Unempfindlichkeit gegenüber temperaturbedingten Schwankungen in der Magnetfeldstärke, – Unempfindlichkeit gegenüber einer Alterung des Bezugsmagneten und – Unempfindlichkeit gegenüber mechanischen Toleranzen. Teilsensor B (Winkelgeber 2) Achse mit Bezugsmagnet (Drosselklappenwelle) 411_071 411_072 411_073 Feldlinien Sensorelement mit ferromagnetischer Beschichtung Drehwinkel des Bezugsmagneten gegenüber dem Sensorelement Widerstandsmessbrücken Teilsensor A (Winkelgeber 1) 47
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Aufbau <strong>und</strong> Funktion magnetoresistiver<br />
Sensoren<br />
Magnetoresistive Sensoren arbeiten berührungslos.<br />
Sie werden verwendet, um Drehwinkel, wie z. B. den<br />
Verstellwinkel der Drosselklappe, zu messen.<br />
Durch den besonderen internen Aufbau dieser Sensoren<br />
ist ein Drehwinkel von 0° bis 180° messbar.<br />
Aufbau<br />
Ein magnetoresistiver Sensor besteht aus einem<br />
elektronischen Sensorelement, das <strong>mit</strong> einem ferromagnetischen<br />
Material beschichtet ist, <strong>und</strong> einem<br />
Magneten als Bezugsmagneten.<br />
Der Magnet ist <strong>mit</strong> der Achse verb<strong>und</strong>en, deren<br />
Drehwinkel gemessen werden soll. Wenn sich die<br />
Achse <strong>mit</strong> dem Stabmagneten dreht, verändert sich<br />
die Lage der Feldlinien des Magneten gegenüber<br />
dem Sensorelement. Dadurch ändert sich der<br />
Widerstand des Sensorelementes. Aus diesem Wert<br />
errechnet die Sensorelektronik dann den absoluten<br />
Drehwinkel der Achse gegenüber dem Sensor.<br />
Das Sensorelement besteht aus zwei Teilsensoren<br />
A (1) <strong>und</strong> B (2), die gegeneinander um 45° verdreht<br />
sind.<br />
Jeder Teilsensor wiederum besteht aus vier Widerstandsmessbrücken,<br />
die um einen gemeinsamen<br />
Mittelpunkt um jeweils 90° gedreht sind.<br />
(1) Winkelgeber 1 G187<br />
(2) Winkelgeber 2 G188<br />
Weitere Vorteile sind:<br />
– Unempfindlichkeit gegenüber temperaturbedingten<br />
Schwankungen in der Magnetfeldstärke,<br />
– Unempfindlichkeit gegenüber einer Alterung des<br />
Bezugsmagneten <strong>und</strong><br />
– Unempfindlichkeit gegenüber mechanischen<br />
Toleranzen.<br />
Teilsensor B<br />
(Winkelgeber 2)<br />
Achse <strong>mit</strong> Bezugsmagnet<br />
(Drosselklappenwelle)<br />
411_071<br />
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Feldlinien<br />
Sensorelement <strong>mit</strong><br />
ferromagnetischer<br />
Beschichtung<br />
Drehwinkel des<br />
Bezugsmagneten<br />
gegenüber dem<br />
Sensorelement<br />
Widerstandsmessbrücken<br />
Teilsensor A<br />
(Winkelgeber 1)<br />
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