[发明专利]用于废气涡轮增压器的控制装置的组件以及用于制造这种组件的方法

说明书

本发明涉及一种用于控制装置的组件(1)，特别是用于废气涡轮增压器的控制装置的组件，该组件包括壳体部件(2)、轴(3)以及磁场传感器(5)，该轴通过与壳体部件(2)分开的轴承装置(4)可旋转地支撑在壳体部件上，该磁场传感器附接至壳体部件(2)，并且该磁场传感器与附接至轴(3)的用于联合旋转的磁性元件(6)相互作用，以便确定轴(3)相对于壳体部件(2)的旋转角度位置。

技术领域

本发明涉及一种用于控制装置的组件，特别是用于废气涡轮增压器的控制装置的组件以及一种具有这种组件的控制装置。本发明还涉及一种用于制造这种组件的方法。

背景技术

作为控制装置的一部分，可旋转的轴在车辆制造中以各种方式使用。例如，这种控制装置在废气涡轮增压器的可变涡轮几何结构或废气门阀中的使用是已知的。

一方面，轴在壳体上的机械稳定的可旋转轴承，另一方面，也尽可能精确地确定轴相对于静止壳体的当前旋转位置的可能性，在此是相当重要的。

在此背景下，EP1884636A1描述了一种具有可旋转轴的可变涡轮机几何结构，永磁体布置在该可变涡轮机几何结构的正面上。所述永磁体与评估元件一起形成旋转角度传感器。

DE102011120245A1涉及一种电动废气门致动器。致动器的旋转轴在此联接至安装空间的下部。在旋转轴的下端处安装磁体，该磁体与在安装空间的下部处布置的传感器联接。磁体和传感器形成传感器单元，用于确定旋转轴相对于安装空间的当前旋转角度。

发明内容

本发明的目的在于指出轴在壳体中的可旋转安装以及与之相关地确定轴相对于壳体的当前设定旋转角度的新方法。

因此，本发明的基本思想是，通过轴承装置将带有磁性元件的轴可旋转地安装在壳体部件上，并且将与磁性元件相互作用的磁场传感器附接至该壳体部件，使得轴相对于壳体部件的当前旋转角度位置可以通过磁场传感器确定。由于磁场传感器以固定的方式附接至壳体部件，并且磁性元件经由轴并且经由轴承装置相对于带有磁场传感器的壳体部件也布置在明确限定的位置中，所以，尽管结构组成比较简单，但所寻求的相对于壳体部件的旋转角度位置也可以以非常高的准确度确定。

因此，在此提出的组件提供了一种在壳体部件上可旋转支撑的轴，其允许精确地确定轴相对于壳体部件的旋转角度，而且生产成本却低。

根据本发明的用于控制装置的组件包括壳体部件和轴，该轴通过与壳体部件分开的轴承装置可旋转地支撑在壳体部件上。磁场传感器附接至壳体部件，该磁场传感器与附接至轴以用于联合旋转的磁性元件相互作用，以便确定轴相对于壳体部件的旋转角度位置。为此，磁场传感器检测由磁性元件产生的磁场的变化，该变化是由轴的旋转运动造成的。

在一种优选的实施方案中，轴承装置和磁场传感器附接至相同的壳体部件。以这种方式，与其中磁场传感器和轴承装置被布置在不同的壳体部件上的传统布置相比，轴相对于磁场传感器定位的精度可以显著提高。

在另一种优选的实施方案中，轴的面向磁场传感器的轴向端部可以通过轴承装置可旋转地安装在壳体部件上。该设置使得轴在壳体部件上安装在磁性元件的区域中，以便磁性元件可以精确地对准磁场传感器。

特别有利地，磁性元件可以布置在轴的面向磁场传感器的正面上。该设置使得在磁性元件与磁场传感器之间实现特别高的磁耦合。这又导致准确度的提高，借此可以确定轴相对于壳体部件的当前旋转角度位置。

由磁性元件产生的磁场可以通过磁场传感器特别精确地确定，该磁场传感器布置在壳体部件的壁部的内侧上并且与磁性元件具有一段距离。在该变型中，磁场传感器的横向对准横向于轴的轴向进行，使得轴的虚拟延伸直线与磁场传感器相交。

根据另一种优选的实施方案，轴承装置包括以套筒状方式构造的轴承元件，轴能够穿过该轴承元件插入。这简化了轴在轴承装置中的安装，而不会使与之有关的可实现的定位准确度不期望地降低。