[發(fā)明專利]非接觸式廢氣再循環(huán)閥位置傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010189330.1
• 申請(qǐng)日: 2010-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN101865647A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方錫邦;周守元;周革
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥邦立電子股份有限公司
• 主分類號(hào): G01B7/00
• 分類號(hào): G01B7/00;G01D3/028;F02M25/07
• 代理公司: 合肥金安專利事務(wù)所 34114
• 代理人: 金惠貞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣再循環(huán)閥位置傳感器。

背景技術(shù)

廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)用于降低發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中的氧化氮(NOX)的排出量。氮和氧只有在高溫高壓條件下才會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)的溫度和壓力滿足了上述條件，在強(qiáng)制加速期間更是如此。廢氣再循環(huán)閥位置傳感器(以下簡(jiǎn)稱EGR閥位置傳感器)是再循環(huán)系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件，其主要功能是精確測(cè)量EGR閥位置，以便于ECU實(shí)施控制，達(dá)到最佳的發(fā)動(dòng)機(jī)EGR率。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，EGR閥開啟，使少量的廢氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管，與可燃混合氣一起進(jìn)入燃燒室。怠速時(shí)EGR閥關(guān)閉，幾乎沒有廢氣再循環(huán)至發(fā)動(dòng)機(jī)。有了EGR閥位置傳感器，整個(gè)系統(tǒng)就形成了閉環(huán)控制。EGR閥位置傳感器利用一個(gè)柱塞推動(dòng)的電位計(jì)向發(fā)動(dòng)機(jī)控制器傳送EGR閥的實(shí)際提升高度信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器中存儲(chǔ)有多種工況下EGR閥的最佳提升高度，如果實(shí)際提升高度值與存儲(chǔ)在發(fā)動(dòng)機(jī)控制器內(nèi)的最佳值不同，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器便切斷EGR控制電磁閥的電源，減少加在EGR閥上的真空。目前普遍采用的通過金屬?gòu)椘|點(diǎn)與陶瓷電阻片相對(duì)滑動(dòng)改變傳感器輸出電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)EGR閥位置的測(cè)量。當(dāng)EGR閥工作時(shí)，由于觸點(diǎn)頻繁滑動(dòng)，容易因磨損而造成傳感器失效、損壞，并且輸出線性度也難以控制。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決因觸點(diǎn)頻繁滑動(dòng)，容易因磨損而造成傳感器失效、損壞，且輸出線性度也難以控制的問題，本發(fā)明提供一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的非接觸式廢氣再循環(huán)閥位置傳感器。

本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案如下：

非接觸式廢氣再循環(huán)閥位置傳感器包括殼體、線路板、磁鐵塊和霍爾芯片；所述殼體為草帽狀，殼體中部的盲孔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)柱，且導(dǎo)柱的另一端外伸；導(dǎo)柱與殼體的盲孔底部之間設(shè)有回拉彈簧，磁鐵塊設(shè)于回拉彈簧一端的導(dǎo)柱側(cè)面；所述線路板為圓環(huán)狀，套設(shè)在導(dǎo)柱上；所述霍爾芯片通過直桿狀導(dǎo)體管腳焊接在線路板上，且位于磁鐵塊一側(cè)的殼體盲孔內(nèi)。

所述導(dǎo)柱的上部為四棱柱，下部為圓柱，其上部位于殼體中部的盲孔內(nèi)，其下部的端部外伸。

與霍爾芯片相對(duì)應(yīng)的磁鐵塊的表面為弧面。

所述磁鐵塊的長(zhǎng)度為10mm-14mm，磁鐵塊與霍爾芯片之間的距離為0.5mm-2.5mm。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在以下方面：

1、該傳感器采用非接觸方式、解決了接觸磨損問題，大大延長(zhǎng)了傳感器的工作壽命。

2、該傳感器具有良好的線性輸出特性，使輸出信號(hào)更精確更穩(wěn)定。如圖3所示，當(dāng)把霍爾元件A沿磁鐵塊B側(cè)面軸向移動(dòng)時(shí)，在一定的位移范圍內(nèi)將會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)線性變化的磁場(chǎng)，線性變化的磁場(chǎng)經(jīng)過霍爾芯片的線性轉(zhuǎn)換，最終輸出線性變化的電壓，本發(fā)明正是取用了如圖3中橢圓形內(nèi)所示的線性度較好的這一段，利用這一區(qū)域內(nèi)較好的線性度特性來(lái)達(dá)到廢氣再循環(huán)位置傳感器的線性輸出要求。

3、該傳感器采用的霍爾芯片具有可編程功能，能夠根據(jù)客戶的要求靈活的改變輸出電壓參數(shù)。

4、該傳感器采用的霍爾芯片具有溫度補(bǔ)償功能，當(dāng)磁鐵的磁場(chǎng)強(qiáng)度隨著溫度的變化而發(fā)生漂移時(shí)，芯片能夠自動(dòng)對(duì)磁場(chǎng)的漂移進(jìn)行補(bǔ)償和校正。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2為本發(fā)明爆炸圖，

圖3為本發(fā)明的線性度原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說(shuō)明。

實(shí)施例：

參見圖1和圖2，非接觸式廢氣再循環(huán)閥位置傳感器包括殼體1、線路板7、導(dǎo)柱6、磁鐵塊5、霍爾芯片2、端子插針3和后蓋8。殼體1為草帽狀，殼體中部的盲孔內(nèi)安裝有導(dǎo)柱6，導(dǎo)柱6上部為四棱柱，下部為圓柱，其上部位于殼體1的盲孔內(nèi)，其下部的端部外伸。導(dǎo)柱6上部的四棱柱頂面與殼體1的盲孔底部之間裝有兩個(gè)回拉彈簧4，磁鐵塊5鑲嵌在導(dǎo)柱6上部四棱柱的一側(cè)面，與霍爾芯片相對(duì)應(yīng)的磁鐵塊5的表面為弧面，保證了磁鐵塊5移動(dòng)時(shí)，霍爾芯片2的感應(yīng)面能夠得到線性變化的磁場(chǎng)；磁鐵塊5的長(zhǎng)度為12mm，磁鐵塊5與霍爾芯片2之間的距離為0.5mm-2.5mm。線路板7為圓環(huán)狀，套裝在導(dǎo)柱6下部的圓柱上；霍爾芯片2通過直桿狀導(dǎo)體管腳焊接在線路板7上，且位于磁鐵塊一側(cè)的殼體盲孔內(nèi)；當(dāng)導(dǎo)柱6帶動(dòng)磁鐵塊5上下移動(dòng)來(lái)使霍爾芯片2感應(yīng)面的磁場(chǎng)發(fā)生線性變化時(shí)，霍爾芯片2輸出電壓也跟著發(fā)生線性變化，霍爾芯片2的輸出電壓再通過線路板電路的處理，然后通過焊接在線路板上的插座端子傳輸?shù)酵獠浚€路板7起到了信號(hào)處理和傳遞的作用。

在整個(gè)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)工作時(shí)，當(dāng)導(dǎo)柱6隨著廢氣再循環(huán)閥的推力向上壓縮回拉彈簧4移動(dòng)或者當(dāng)回拉彈簧4的彈力大于閥的推力向下移動(dòng)時(shí)，磁鐵塊5和霍爾芯片2之間的相對(duì)位置就跟著發(fā)生了變化，從而達(dá)到改變傳感器輸出電壓的目的。