非接觸式電子節(jié)氣門傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種非接觸式電子節(jié)氣門傳感器，包括殼體以及傳感組件，殼體包括本體、與發(fā)動機電子控制單元電連接的插針以及兩根插簧，所述插針設置于本體的邊緣處，兩根插簧的第一端與發(fā)動機電子控制單元電連接，兩根插簧的第二端分別與兩根接線柱連接且用于與直流電動機電連接，傳感組件設置于本體內(nèi)，傳感組件包括電路板、傳感器芯片、轉子、磁鐵以及濾波電路，電路板與插針電連接，傳感器芯片以及濾波電路設置于電路板之上，轉子與節(jié)氣門體的轉軸連接，磁鐵設置于轉子上，傳感器芯片靠近轉子設置，傳感器芯片與濾波電路電連接。本實用新型的有益效果在于：使用時無機械磨損、使用壽命長、成本低且檢測精度高。
【專利說明】非接觸式電子節(jié)氣門傳感器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)動機控制系統(tǒng)【技術領域】，特別是涉及汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)的非接觸式電子節(jié)氣門傳感器。
【背景技術】
[0002]電噴發(fā)動機是采用電子控制單元(發(fā)動機控制器)，取代傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)(如化油器)來控制發(fā)動機系統(tǒng)。電子節(jié)氣門是給電噴發(fā)動機提供助燃空氣的裝置，其內(nèi)部設置有節(jié)氣門位置傳感器，將節(jié)氣門閥片的開度數(shù)值轉變?yōu)殡娮有盘杺魉碗娮涌刂茊卧?br> [0003]現(xiàn)有技術中，對于電噴發(fā)動機的節(jié)氣門開度多采用手動拉索或者可變電阻的檢測方式。拉索和可變電阻的機械連接方式造成節(jié)氣門開度精度都不高，都不能實現(xiàn)精確定位；可變電阻多采用有觸點的厚膜電阻形式，長時間磨損容易造成接觸不良，引起發(fā)動機燃油給油量和動力性不匹配，造成燃油浪費。厚膜電阻常采用貴金屬材料，價格昂貴。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型主要解決的技術問題是提供一種使用時無機械磨損、使用壽命長、成本低且檢測精度高的非接觸式電子節(jié)氣門傳感器。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是:提供一種非接觸式電子節(jié)氣門傳感器，包括殼體以及傳感組件，所述殼體包括本體、與發(fā)動機電子控制單元電連接的插針以及兩根插簧，所述插針設置于本體的邊緣處，所述兩根插簧的第一端與發(fā)動機電子控制單元電連接，所述兩根插簧的第二端用于與節(jié)氣門體的直流電動機電連接，所述傳感組件均設置于本體內(nèi)，所述傳感組件包括電路板、傳感器芯片、轉子、磁鐵以及濾波電路，所述電路板與插針電連接，所述傳感器芯片以及濾波電路均設置于電路板之上，所述轉子用于與節(jié)氣門體的轉軸連接，所述磁鐵設置于轉子上，所述傳感器芯片靠近轉子設置，所述傳感器芯片用于檢測磁鐵產(chǎn)生的磁場信號并將檢測到的磁場信號轉化為電信號，所述傳感器芯片與濾波電路電連接，所述濾波電路用于對接收到的電信號進行濾波處理并將濾波處理后的電信號發(fā)送給發(fā)動機電子控制單元。
[0006]進一步的，所述傳感組件還包括上、下拉電阻，所述濾波電路通過上、下拉電阻與發(fā)動機電子控制單元電連接，所述上、下拉電阻用于防止輸出信號與電源或地線短路。
[0007]再進一步的，所述殼體還包括插頭，所述插頭由本體向外突出形成，所述插針以及兩根插簧的第一端均設置于插頭內(nèi)。
[0008]再進一步的，所述殼體還包括腔體，所述腔體設置于本體內(nèi)，所述傳感組件設置于腔體內(nèi)。
[0009]再進一步的，所述腔體設置有中心孔，所述傳感組件的轉子轉動設置于中心孔內(nèi)。
[0010]進一步的，所述電路板采用玻璃布基板或陶瓷基板材料制作。
[0011]進一步的，所述插簧的第二端設置有凸柱，所述凸柱用于與節(jié)氣門體的直流電動機電連接。所述殼體還包括凸柱容置體，所述凸柱容置體固定設置于本體內(nèi)，所述插簧的凸柱設置于凸柱容置體內(nèi)。
[0012]進一步的，所述磁鐵為圓柱體結構，所述磁鐵以其直徑為分界線一部分為N極、另一部分為S極，所述磁鐵設置在轉子內(nèi)，所述傳感器芯片正對轉子底面設置。
[0013]進一步的，所述傳感器芯片為一塊雙路輸出傳感器芯片或兩塊單路輸出傳感器芯片。
[0014]進一步的，所述傳感器芯片采用霍爾元件或磁電阻效應芯片制作。
[0015]由于本實用新型非接觸式電子節(jié)氣門傳感器，采用磁鐵將節(jié)氣門體的轉軸的轉動機械信號轉化為磁場信號，并通過傳感器芯片來實時檢測磁場信號并將磁場信號轉化為電信號，實現(xiàn)了非接觸式檢測節(jié)氣門轉軸的轉動機械信號，減少了摩擦損耗。并且采用的傳感器芯片為霍爾元件或磁電阻效應芯片，從而使得該非接觸式電子節(jié)氣門傳感器具有靈敏度高，線性好，線性范圍寬，抗惡劣環(huán)境能力強，使用耐溫高，成本低，可靠性高，長壽命，安裝方便，維護簡單，方便保養(yǎng)的特點，適用于電控燃油噴射的汽車。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型非接觸式電子節(jié)氣門傳感器的爆炸圖。
[0017]圖2為本實用新型非接觸式電子節(jié)氣門傳感器的側視圖。
[0018]圖3為本實用新型非接觸式電子節(jié)氣門傳感器的仰視圖。
[0019]圖4為本實用新型非接觸式電子節(jié)氣門傳感器的俯視圖。
[0020]圖5為圖1中在電路板上各元器件的連接框圖。
[0021]圖6為圖1中磁鐵的結構示意圖。
[0022]圖7為圖1中磁鐵的側視圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施方式對本實用新型進行詳細說明。
[0024]請參考圖1至圖5所示，本實用新型非接觸式電子節(jié)氣門傳感器包括殼體I以及傳感組件2。
[0025]具體地，所述殼體I包括本體11、腔體12、插頭13、插針14、兩根插簧15以及兩個凸柱容置體10，所述本體11的邊緣處設置有若干個裝配孔16，所述本體11向外延伸形成插頭13，所述插針14設置于插頭13內(nèi)，所述腔體12以及兩個凸柱容置體10均固定設置于本體I內(nèi)，所述兩根插簧15的第一端設置于插頭13內(nèi)且與發(fā)動機電子控制單元電連接，所述兩根插簧15的第二端設置有凸柱，所述兩根插簧15的凸柱分別與兩個凸柱容置體10連接且用于與節(jié)氣門體的直流電動機電連接。所述腔體12包括腔體蓋121，所述腔體12設置有一個中心孔，所述腔體蓋121與腔體12的下端連接。所述設置于插頭13內(nèi)的插針14用于與發(fā)動機電子控制單元的接線端子對接，該發(fā)動機電子控制單元通過插針14以及插簧15形成的電路來控制直流電動機的運作。所述本體11、插針14以及插簧15是一體成型的。
[0026]所述傳感組件2包括電路板21、傳感器芯片22、轉子23、磁鐵24、濾波電路25以及上、下拉電阻26 (上拉電阻或下拉電阻)，所述傳感器芯片22、濾波電路25以及上、下拉電阻26均設置于電路板21上，所述磁鐵24為圓柱體結構，所述磁鐵24安裝于轉子23內(nèi)，所述轉子23用于與節(jié)氣門體的轉軸連接。所述傳感器芯片22靠近所述轉子23設置，以與檢測所述磁鐵24產(chǎn)生的磁場信號。所述節(jié)氣門體的轉軸的轉動帶動轉子23的轉動，從而使得磁鐵24產(chǎn)生的磁場的變化，所述傳感器芯片22用于檢測磁鐵24產(chǎn)生的磁場的變化，將磁場信號轉化為電信號，該電信號代表節(jié)氣門閥片角度。所述傳感器芯片22與濾波電路25電連接，所述濾波電路25通過上、下拉電阻26與發(fā)動機電子控制單元連接，所述濾波電路25對接收到的信號進行濾波，并將濾波后的信號通過上、下拉電阻26傳送到節(jié)氣門體的發(fā)動機電子控制單元中，發(fā)動機電子控制單元對接收到的電信號進行計算，得出節(jié)氣門閥片的精確角度，從而可以精確控制帶動節(jié)氣門閥片旋轉的直流電動機。所述上、下拉電阻26用來防止輸出信號與電源或地線短路。
[0027]如圖6及圖7所示，圖7中箭頭方向為磁鐵24的磁場方向。本實施例中，磁鐵24為圓柱體結構，所述磁鐵24以其直徑和其軸向所在的面為分界，所述磁鐵24—半為S極、一半為N極，所述轉子23的結構與磁鐵24的結構相匹配，且所述傳感器芯片22設置于轉子23的底部，從而利于傳感器芯片22檢測磁場信號。電路板21采用玻璃布基板(FR-4)或陶瓷基板材料制造，耐高溫性好，使用安全。傳感器芯片22為一塊雙路輸出傳感器芯片或兩塊單路輸出傳感器芯片，該傳感器芯片22采用霍爾元件或磁電阻效應芯片制作。磁電阻效應芯片為基于各向異性磁電阻芯片、巨磁電阻芯片或隧道磁電阻效應芯片；雙路輸出傳感器芯片的一路輸出信號是隨閥片開度增大而上升的電壓信號，另一路輸出信號是隨閥片開度增大而下降的電壓信號，兩塊單路輸出傳感器芯片的一塊輸出信號是隨閥片開度增大而上升的電壓信號，另一塊輸出信號是隨閥片開度增大而下降的電壓信號，其輸出電壓與節(jié)氣門閥片角度的關系一致。由于傳感器芯片22采用了霍爾元件或磁電阻效應芯片，提高了靈敏度和耐久性，而且可以在線編程實現(xiàn)更改輸出曲線，增加了信號輸出精度，減少了安裝誤差。
[0028]總體上，所述傳感組件2整體設置于腔體12內(nèi)，所述轉子23可轉動地設置于腔體12的中心孔內(nèi)。所述插針14與電路板21電連接，插針14不僅實現(xiàn)了給電路板21上的電路供電，而且也實現(xiàn)了濾波電路25通過上、下拉電阻26與發(fā)動機電子控制單元的信號連接，使得經(jīng)濾波電路25處理后的傳感器芯片22采集的電信號經(jīng)過插針14傳輸?shù)桨l(fā)動機電子控制單元。將兩根插簧15的第一端設置在插頭13內(nèi)且與發(fā)動機電子控制單元電連接，兩根插簧15的凸柱與直流電動機電連接，實現(xiàn)了發(fā)動機電子控制單元根據(jù)節(jié)氣門閥片的角度控制直流電動機運轉。
[0029]將本實用新型安裝到節(jié)氣門體時，需要首先將轉子23和兩根接線柱10分別對準轉軸和直流電動機的插片，再用螺釘通過裝配孔16將整個殼體I安裝在節(jié)氣門體上。
[0030]本實用新型在工作時，發(fā)動機電子控制單元發(fā)出控制信號，該控制信號通過殼體I上的插頭13內(nèi)兩根插簧15到達直流電動機，所述直流電動機接收到信號后開始運作。直流電動機帶動節(jié)氣門體的轉軸轉動，從而使得節(jié)氣門閥片角度變化。節(jié)氣門體的轉軸轉動，使得轉子23也跟著其轉動，從而設置在轉子23內(nèi)的磁鐵24產(chǎn)生的磁場發(fā)生變化。對著轉子23側面安裝的傳感器芯片22實時采集磁場信號，所述傳感器芯片22將磁場信號轉換為電信號輸出。所述濾波電路25接收來自傳感器芯片22輸出的電信號,所述濾波電路25對接收到的信號進行濾波處理，并將濾波后的信號通過上、下拉電阻26以及插頭13內(nèi)的插針14傳送到節(jié)氣門體的發(fā)動機電子控制單元中，發(fā)動機電子控制單元對接收到的電信號進行計算，得出節(jié)氣門閥片的精確角度，從而可以精確控制帶動節(jié)氣門閥片旋轉的直流電動機。
[0031]以上僅為本實用新型的實施方式，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種非接觸式電子節(jié)氣門傳感器，使用于節(jié)氣門體，其特征在于，所述非接觸式電子節(jié)氣門傳感器包括殼體(I)以及傳感組件(2 )，所述殼體(I)包括本體(11 )、與發(fā)動機電子控制單元電連接的插針(14)以及兩根插簧(15)，所述插針(14)設置于本體(11)的邊緣處，所述兩根插簧(15)的第一端與發(fā)動機電子控制單元電連接，所述兩根插簧(15)的第二端用于與節(jié)氣門體的直流電動機電連接，所述傳感組件(2)設置于本體(11)內(nèi)，所述傳感組件(2)包括電路板(21)、傳感器芯片(22)、轉子(23)、磁鐵(24)以及濾波電路(25)，所述電路板(21)與插針(14)電連接，所述傳感器芯片(22)以及濾波電路(25)均設置于電路板(21)之上，所述轉子(23)用于與節(jié)氣門體的轉軸連接，所述磁鐵(24)設置于轉子(23)上，所述傳感器芯片(22)靠近轉子(23)設置，所述傳感器芯片(22)用于檢測磁鐵(24)產(chǎn)生的磁場信號并將檢測到的磁場信號轉化為電信號，所述傳感器芯片(22)與濾波電路(25)電連接，所述濾波電路(25)用于對接收到的電信號進行濾波處理并將濾波處理后的電信號發(fā)送給發(fā)動機電子控制單元。
2.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式電子節(jié)氣門傳感器，其特征在于，所述傳感組件(2)還包括上、下拉電阻(26)，所述濾波電路(25)通過上、下拉電阻(26)與發(fā)動機電子控制單元電連接，所述上、下拉電阻(26)用于防止經(jīng)濾波處理后的電信號與電源或地線短路。
3.根據(jù)權利要求2所述的非接觸式電子節(jié)氣門傳感器，其特征在于，所述殼體(I)還包括插頭(13)，所述插頭(13)由本體(11)向外突出形成，所述插針(14)以及兩根插簧(15)的第一端均設置于插頭(13)內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求3所述的非接觸式電子節(jié)氣門傳感器，其特征在于，所述殼體(I)還包括腔體(12)，所述腔體(12)設置于本體(11)內(nèi)，所述傳感組件(2)設置于腔體(12)內(nèi)，所述腔體(12)設置有中心孔，所述傳感組件(2)的轉子(23)轉動設置于中心孔內(nèi)。
5.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式電子節(jié)氣門傳感器，其特征在于，所述磁鐵(24)為圓柱體結構，所述磁鐵(24)以其直徑和其軸向所在的面為分界，所述磁鐵(24)—半為S極、一半為N極，所述磁鐵(24)設置在轉子(23)內(nèi)，所述傳感器芯片(22)正對轉子(23)底面設置。
6.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式電子節(jié)氣門傳感器，其特征在于，所述電路板(21)采用玻璃布基板或陶瓷基板材料制作。
7.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式電子節(jié)氣門傳感器，其特征在于，所述插簧(15)的第二端設置有凸柱，所述凸柱用于與節(jié)氣門體的直流電動機電連接。
8.根據(jù)權利要求7所述的非接觸式電子節(jié)氣門傳感器，其特征在于，所述殼體(I)還包括凸柱容置體(10)，所述凸柱容置體(10)固定設置于本體(11)內(nèi)，所述插簧(15)的凸柱設置于凸柱容置體內(nèi)。
9.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式電子節(jié)氣門傳感器，其特征在于，所述傳感器芯片(22)為一塊雙路輸出傳感器芯片或兩塊單路輸出傳感器芯片。
10.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式電子節(jié)氣門傳感器，其特征在于，所述傳感器芯片(22)采用霍爾元件或磁電阻效應芯片制作。
【文檔編號】G01D5/14GK203550969SQ201320672619
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權日:2013年10月29日
【發(fā)明者】吳浪, 張冠旭, 莊建兵, 張尚勇 申請人:重慶長安偉世通發(fā)動機控制系統(tǒng)有限公司