CN101865647B - 非接触式废气再循环阀位置传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明非接触式废气再循环阀位置传感器。该传感器的壳体为草帽状，壳体中部的盲孔内设有导柱，导柱的另一端外伸；导柱与壳体的盲孔底部之间设有回拉弹簧，磁铁块设于导柱上部侧面；线路板为圆环状，套设在导柱下部；霍尔芯片通过直杆状导体管脚焊接在线路板上，且位于磁铁块一侧壳体的盲孔内。本发明解决了传感器的接触磨损问题，大大延长了其工作寿命；本发明具有良好的线性输出特性，使输出信号更精确更稳定。当霍尔元件沿磁铁块侧面轴向移动时，在一定的位移范围内将会呈现一个线性变化的磁场，线性变化的磁场经过霍尔芯片的线性转换，最终输出线性变化的电压；本发明利用这一区域内较好的线性度特性来达到废气再循环位置传感器的线性输出要求。

Description

非接触式废气再循环阀位置传感器
技术领域
本发明属于传感器技术领域，具体涉及发动机废气再循环阀位置传感器。
背景技术
废气再循环(EGR)系统用于降低发动机废气中的氧化氮(NOX)的排出量。氮和氧只有在高温高压条件下才会发生化学反应，发动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件，在强制加速期间更是如此。废气再循环阀位置传感器(以下简称EGR阀位置传感器)是再循环系统中的关键器件，其主要功能是精确测量EGR阀位置，以便于ECU实施控制，达到最佳的发动机EGR率。当发动机在负荷下运转时，EGR阀开启，使少量的废气进入进气歧管，与可燃混合气一起进入燃烧室。怠速时EGR阀关闭，几乎没有废气再循环至发动机。有了EGR阀位置传感器，整个系统就形成了闭环控制。EGR阀位置传感器利用一个柱塞推动的电位计向发动机控制器传送EGR阀的实际提升高度信号，发动机控制器中存储有多种工况下EGR阀的最佳提升高度，如果实际提升高度值与存储在发动机控制器内的最佳值不同，发动机控制器便切断EGR控制电磁阀的电源，减少加在EGR阀上的真空。目前普遍采用的通过金属弹片触点与陶瓷电阻片相对滑动改变传感器输出电压，实现对EGR阀位置的测量。当EGR阀工作时，由于触点频繁滑动，容易因磨损而造成传感器失效、损坏，并且输出线性度也难以控制。
发明内容
为了解决因触点频繁滑动，容易因磨损而造成传感器失效、损坏，且输出线性度也难以控制的问题，本发明提供一种改进结构的非接触式废气再循环阀位置传感器。
本发明的具体结构设计方案如下：
非接触式废气再循环阀位置传感器包括壳体、线路板、磁铁块和霍尔芯片；所述壳体为草帽状，壳体中部的盲孔内设有导柱，且导柱的另一端外伸；导柱与壳体的盲孔底部之间设有回拉弹簧，磁铁块设于回拉弹簧一端的导柱侧面；所述线路板为圆环状，套设在导柱上；所述霍尔芯片通过直杆状导体管脚焊接在线路板上，且位于磁铁块一侧的壳体盲孔内。
所述导柱的上部为四棱柱，下部为圆柱，其上部位于壳体中部的盲孔内，其下部的端部外伸。
与霍尔芯片相对应的磁铁块的表面为弧面。
所述磁铁块的长度为10mm-14mm，磁铁块与霍尔芯片之间的距离为0.5mm-2.5mm。
本发明的有益技术效果体现在以下方面：
1、该传感器采用非接触方式、解决了接触磨损问题，大大延长了传感器的工作寿命。
2、该传感器具有良好的线性输出特性，使输出信号更精确更稳定。如图3所示，当把霍尔元件A沿磁铁块B侧面轴向移动时，在一定的位移范围内将会呈现一个线性变化的磁场，线性变化的磁场经过霍尔芯片的线性转换，最终输出线性变化的电压，本发明正是取用了如图3中椭圆形内所示的线性度较好的这一段，利用这一区域内较好的线性度特性来达到废气再循环位置传感器的线性输出要求。
3、该传感器采用的霍尔芯片具有可编程功能，能够根据客户的要求灵活的改变输出电压参数。
4、该传感器采用的霍尔芯片具有温度补偿功能，当磁铁的磁场强度随着温度的变化而发生漂移时，芯片能够自动对磁场的漂移进行补偿和校正。
附图说明
图1为本发明结构示意图，
图2为本发明爆炸图，
图3为本发明的线性度原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。
实施例：
参见图1和图2，非接触式废气再循环阀位置传感器包括壳体1、线路板7、导柱6、磁铁块5、霍尔芯片2、端子插针3和后盖8。壳体1为草帽状，壳体中部的盲孔内安装有导柱6，导柱6上部为四棱柱，下部为圆柱，其上部位于壳体1的盲孔内，其下部的端部外伸。导柱6上部的四棱柱顶面与壳体1的盲孔底部之间装有两个回拉弹簧4，磁铁块5镶嵌在导柱6上部四棱柱的一侧面，与霍尔芯片相对应的磁铁块5的表面为弧面，保证了磁铁块5移动时，霍尔芯片2的感应面能够得到线性变化的磁场；磁铁块5的长度为12mm，磁铁块5与霍尔芯片2之间的距离为0.5mm-2.5mm。线路板7为圆环状，套装在导柱6下部的圆柱上；霍尔芯片2通过直杆状导体管脚焊接在线路板7上，且位于磁铁块一侧的壳体盲孔内；当导柱6带动磁铁块5上下移动来使霍尔芯片2感应面的磁场发生线性变化时，霍尔芯片2输出电压也跟着发生线性变化，霍尔芯片2的输出电压再通过线路板电路的处理，然后通过焊接在线路板上的插座端子传输到外部，线路板7起到了信号处理和传递的作用。
在整个废气再循环系统工作时，当导柱6随着废气再循环阀的推力向上压缩回拉弹簧4移动或者当回拉弹簧4的弹力大于阀的推力向下移动时，磁铁块5和霍尔芯片2之间的相对位置就跟着发生了变化，从而达到改变传感器输出电压的目的。

Claims (4)

1.非接触式废气再循环阀位置传感器，其特征在于：包括壳体、线路板、磁铁块和霍尔芯片；所述壳体为草帽状，壳体中部的盲孔内设有导柱，且导柱的另一端外伸；导柱与壳体的盲孔底部之间设有回拉弹簧，磁铁块设于回拉弹簧一端的导柱侧面；所述线路板为圆环状，套设在导柱上；所述霍尔芯片通过直杆状导体管脚焊接在线路板上，且位于磁铁块一侧的壳体盲孔内。
2.根据权利要求1所述的非接触式废气再循环阀位置传感器，其特征在于：所述导柱的上部为四棱柱，下部为圆柱，其上部位于壳体中部的盲孔内，其下部的端部外伸。
3.根据权利要求1所述的非接触式废气再循环阀位置传感器，其特征在于：与霍尔芯片相对应的磁铁块的表面为弧面。
4.根据权利要求1所述的非接触式废气再循环阀位置传感器，其特征在于：所述磁铁块的长度为10mm-14mm，磁铁块与霍尔芯片之间的距离为0.5mm-2.5mm。
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