[發明專利]磁編碼的溫度及壓力檢測裝置

有效

• 申請號: 201310138998.7
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN103308243B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: D·A·斯特雷奇
• 申請（專利權）人: 伊頓公司
• 主分類號: G01L9/14
• 分類號: G01L9/14;G01K5/28;G01D5/56
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 厲錦,吳鵬

本申請為部分連續申請，并要求2011年3月16日申請的美國專利申請13/049,515的優先權，該美國專利申請要求2010年3月16日申請的美國臨時申請61/314,197和2010年3月16日申請的美國臨時申請61/314,194的優先權。在此將其全文以參引的方式結合如本文中。

技術領域

本申請涉及利用磁編碼的壓力檢測器，其包括內燃機氣缸壓力檢測器。

背景技術

系統的壓力、溫度及其它熱力學性能的間接測量用于許多環境并被用于許多日常應用中。在內燃機中，知道發動機氣缸中的瞬時壓力和溫度有助于對影響發動機效率和污染排放的參數——諸如可變氣門正時、稀燃和最佳扭矩的最小正時——進行管理。

發明內容

根據本教導的一個方面，用于測量壓力的裝置包括具有殼體壁的殼體。致動器具有軸并被構造成壓力密封至殼體壁。致動器與一定體積的具有可測量壓力的液體或氣體壓力連通。在體積中的壓力變化時，致動器至少部分地沿軸向偏移。該軸具有磁編碼的標靶，其由靜態傳感器通過在加壓體積中的壓力變化時檢測磁編碼標靶相對于靜態傳感器的軸向偏移來檢測。

根據本教導的另一個方面，用于測量內燃機氣缸中的壓力的裝置包括發動機氣門，其具有氣門頭和沿軸向從氣門頭延伸的氣門桿。氣門頭被構造成抵靠氣門座形成一壓力密封。氣門頭的氣門面構造成與發動機氣缸壓力連通。氣門桿被構造成延伸穿過氣門導引件中的孔，氣門導引件固定于內燃機氣缸體。氣門桿具有設置在桿上的磁編碼。編碼在鄰近于磁編碼傳感器的位置處被設置在桿上，該磁編碼傳感器剛性地固定于內燃機。該傳感器被構造成檢測氣門桿的由氣門頭在氣缸壓力下的變形導致的軸向偏移、并提供與檢測到的軸向偏移相對應的氣缸壓力信息。

附圖說明

應當理解，附圖中所闡釋的元件的范圍僅僅代表范圍中的一個示例。本領域技術人員會理解，單個元件可被設計成多個元件或者多個元件可被設計成單個元件。以內部特征示出的元件可被實施成外部特征，反之亦然。

而且，在附圖和隨后的說明中，同樣的部件在整個附圖和說明中被分別以相同的參考標記指示。附圖可能不是按比例繪制的，且某些元件的比例為了便于說明已被放大。

圖1闡釋了示例性偏移檢測裝置100的剖面圖。

圖2闡釋了固定于圖1中示出的裝置100的殼體壁104的傳感器200。

圖3，4A和4B闡釋了根據本公開的可替換傳感器200的剖面圖。

圖5闡釋了根據本公開的磁編碼的致動器軸500的剖面圖。

圖6闡釋了根據本公開的溫度檢測裝置的剖面圖。

圖6A和6B示出了圖6中所示出的、鄰近于傳感器601的桿602的一部分在啟動狀態和平穩狀態的工作溫度下的放大視圖。

圖7A-7D闡釋了在發動機循環期間發動機氣缸的示例性階段。

圖8闡釋了在圖7A-7D中的發動機循環的各個階段的發動機氣缸內的壓力曲線圖。

圖9A和9B闡釋了可替換的氣門頭設計的輪廓。

圖10A和10B示出了用于一個或多個傳感器拾取頭的可替換布置。

具體實施方式

會在下面的說明中使用以便于描述附圖的特定術語不是限制性的。本文中使用的術語“向上”、“向下”以及其它方向術語將被理解成具有它們通常的含義并將指代附圖被正常觀察的那些方向。

圖1闡釋了根據本公開的示例性偏移檢測裝置100的剖面圖。殼體102具有殼體壁104，其由在氣密接縫108處接合的第一和第二殼體構件103，105形成。可采取隔膜形式且例如可由橡膠、塑料或金屬制成的可變形構件110被密封在第一和第二殼體構件103、105之間。可變形構件110將由殼體壁104形成的腔112分成兩個室：第一室或壓力室114和第二室116。壓力室114通過龍頭118與壓力源(未示出)壓力連通。根據在圖1中所闡釋的本教導的一個方面，殼體壁104連同可變形構件110一起形成壓力室114。在本教導的另一方面，壓力室114例如可由與殼體壁104分離的不同的/獨立的室壁封閉。在本教導的另一方面，第二室116用作壓力室114。