CN102494605A

CN102494605A - 无接触式汽车电子油门角度传感器

Info

Publication number: CN102494605A
Application number: CN2011103849045A
Authority: CN
Inventors: 董春华; 巢来保
Original assignee: CHANGZHOU WANGXIANG CAR COMPONENTS Co Ltd
Current assignee: CHANGZHOU WANGXIANG CAR COMPONENTS Co Ltd
Priority date: 2011-11-28
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2012-06-13

Abstract

本发明公开了一种无接触式汽车电子油门角度传感器，包括壳体、转子、线路板、芯片、磁铁、盖板以及转子盖壳，壳体上设有线路板装配腔以及转子容纳腔，芯片焊接在线路板上，在壳体的线路板装配腔与转子容纳腔之间设有隔离板，该隔离板上设有芯片定位框，线路板装配在线路板装配腔中后芯片配合到该芯片定位框中，盖板装配在线路板装配腔的腔口；所述转子上设有磁铁容纳腔，转子装配在壳体的转子容纳腔中后，磁铁容纳腔的中心与芯片定位框的中心位于同一轴线上，磁铁装配在所述的磁铁容纳腔中，转子盖壳固定在转子容纳腔中且位于转子的下方。本发明的无接触式汽车电子油门角度传感器能达检测芯片与磁铁达到同轴度，有利于提高检测精度，以及节省编程。

Description

无接触式汽车电子油门角度传感器

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种无接触式汽车电子油门角度传感器。

背景技术

当前汽车电子飞速发展，各类传感器的出现使汽车进入了智能化综合控制时代。而油门踏板从拉线式进化到电位器式角度传感器，又进化到无接触角度传感器，汽车的大脑ECU感知油门操纵情况，综合控制油门开度，进气量，增压器，尾气净化处理等等，将汽车的状态调整到最佳化运行，从而达到节能，环保及延长整车寿命的目的。

无接触角度传感器的出现，解决了此前拉线式及电位器式角度传感器长期摩擦易损坏的缺点，长期运行机械结构不会因磨损而变化，故此高质量的无接触式角度传感器理论上的使用寿命能大大超过整车寿命。

油门踏板是整车的关键部件，要将电子油门踏板做好，光有可靠的硬件设计还不够。电子产品的特点是可靠性较差，所以可靠的电子设计，可靠的电子部件质量非常关键。对于目前国内无接触式角度传感器大部分采用的还是老一代的hall815芯片，该芯片是两路独立的，存在结构复杂，有配对偏差，以及热稳定性差的缺点，并且该芯片采用两块磁铁导致磁场不稳定。另外hall815芯片靠检测磁场强度判断方位，不但容易受到各种外来干扰因素的影响，降低检测的准确性，而且使用时间长了由于磁铁的磁场退化影响比较大，对于检测的准确性也会大大降低。另外，在传感器中，其安装方式是以线路板为基准定位的，由于芯片固定在线路板上，当芯片焊接固定在线路板上以后，芯片与磁铁的中心无法确保在同一直线上，经过分析这种偏差是由焊接所造成的，通过测量，焊接时元件的位置偏差最大在0.5mm左右，再加上线路板的必要间隙和磁铁安装的间隙，综合偏差超过0.8mm，而芯片的技术要求不可以超过0.5mm。由于这种大的偏差的存在，如果想要提高传感器检测的准确性以及输出的稳定性，现有的方式是通过编程来解决的，然而，对于程序的编制要求很高才能克服偏差问题，增加了编程人员的工作难度以及产品的成本。

以上种种情况反映了现有的传感器的设计并不可靠。据反映当前生产厂家的出厂产品故障率达到30％以上，极大的影响了电子油门踏板在国内的推广。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，本发明提供一种使检测芯片与磁铁能达到同轴度的无接触式汽车电子油门角度传感器。

本发明通过以下技术方案实现：

无接触式汽车电子油门角度传感器，包括壳体、转子、线路板、芯片、磁铁、盖板以及转子盖壳，壳体上设有线路板装配腔以及转子容纳腔，芯片焊接在线路板上，在壳体的线路板装配腔与转子容纳腔之间设有隔离板，该隔离板上设有芯片定位框，线路板装配在线路板装配腔中后芯片配合到该芯片定位框中，盖板装配在线路板装配腔的腔口；所述转子上设有磁铁容纳腔，转子装配在壳体的转子容纳腔中后，磁铁容纳腔的中心与芯片定位框的中心位于同一轴线上，磁铁装配在所述的磁铁容纳腔中，转子盖壳固定在转子容纳腔中且位于转子的下方。

采用了上述方案，通过在隔离板上设置芯片定位框以及在转子上设置磁铁容纳腔，这样的方式是以芯片和磁铁为基准进行定位，消除了线路板的必要间隙，因此可使装配在芯片定位框中的芯片与装配在磁铁容纳腔中磁铁保持同轴度的要求，在对芯片中的程序编制过程中，无需考虑通过软件来弥补同轴度的问题，因此有利于简化编程人员的编程定位工作，使编程人员的劳动强度降低，同时，产品的成本也会随之下降。通过这种设计，不但使后续的编程调整速度加快了数倍，并且输出稳定性也得到了提高。另外，本发明通过隔离板将磁铁与芯片和线路板隔开，并且线路板进行了灌封胶密封，这种全封闭的结构，即使将传感器放入到酸碱液体中也不会影响其性能，更能轻松地通过严格的盐雾测试。

汽车产品需要考虑各种极端情况，无接触角度传感器是根据磁场判断角度的，这就要考虑到外部磁场影响的极端因素。经测试对比，在磁铁靠紧普通的传感器时，输出从怠速突变达到80％，距离20mm时，输出突变达到50％，在实车情况下，就会引起飞车，这是当前国内外所有无接触角度传感器存在的通病。而本发明中采用了磁屏蔽板后，当磁铁靠紧时，输出突变小于10％，距离20mm时，没有影响。

本发明在转子上套设了间隙消除装置，通过间隙消除装置，能自动消除设计上无法避免的装配间隙，起到了使角度检测更精确的优点。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的传感器的拆分示意图；

附图中，1为壳体，101为线路板装配腔，102为转子容纳腔，103为隔离板，104为芯片定位框，2为转子，200为磁铁容纳腔，3为线路板，4为芯片，5为磁铁，6为盖板，7为转子盖壳，8为磁屏蔽板，9为间隙消除装置。

具体实施方式

参照图1，本发明的无接触式汽车电子油门角度传感器，包括壳体1、转子2、线路板3、芯片4、磁铁5、盖板6以及转子盖壳7，壳体1上设有线路板装配腔101以及转子容纳腔102，芯片4焊接在线路板3上。在壳体1的线路板装配腔101与转子容纳腔102之间设有隔离板103，隔离板103与壳体1通过注塑一体成型，由于隔离板103采用塑料制作而成，因此隔离板103只对线路板装配腔101与转子容纳腔102起隔离作用，对于磁铁5产生的磁场不起隔离作用，因此不会影响到芯片4对磁铁5的磁场感应。在隔离板103上设有芯片定位框104，线路板3装配在线路板装配腔中后芯片4配合到该芯片定位框104中，这样可以使芯片4与芯片定位框104同轴心。对于芯片定位框104的形状而言，将芯片定位框的侧壁面设计为斜面，这种设计类似于锥面的作用，由于将芯片4装配在芯片定位框104时，从上往下看，不容易看不到芯片的位置，因此，通过斜面的定位或引导作用，可以很方便地将芯片插入到芯片定位框104中，同时使两者之间的同轴度也得到提高。

盖板6装配在线路板装配腔101的腔口。在装配盖板6之间，在线路板装配腔中101中通过灌封打胶的方式向线路板装配腔中101中打入胶水，这些胶水凝固后包围在线路板四周形成密封胶。这样，即使将传感器放入酸碱液体中也不会影响性能，更是能轻松通过严格的盐雾测试。盖板6的下端设有一个磁屏蔽板8，该磁屏蔽板8通过粘结或者注塑固定于盖板6上。采用磁屏蔽板8可以有效地将来自于传感器外部的磁场干扰信号进行屏蔽，即，使芯片不会受到外部磁场的干扰，使芯片检测的准确性得到保证。将盖板6盖上后，线路板3和芯片4夹在盖板6和隔离板103之间，这样，线路板3和芯片4处于全封闭的状态，从而达到液体不可能接触进而腐蚀线路板的目的。

转子2上设有磁铁容纳腔200，转子2装配在壳体的转子容纳腔102中后，磁铁容纳腔200的中心与芯片定位框104的中心位于同一轴线上，这样当磁铁5装配在所述的磁铁容纳腔中后，磁铁5可与芯片定位框104中的芯片的中心保持在同一轴线上。通过上述的方式使芯片4与磁铁5保持在同一轴线上后，在对芯片中的程序编制过程中，无需考虑通过软件来弥补同轴度的问题，因此有利于简化编程人员的编程定位工作，使编程人员的劳动强度降低，同时，产品的成本也会随之下降。转子2上套有一个间隙消除装置9，该间隙消除装置9为弹簧，通过隙消除装置9对转子2产生的径向作用力，使转子2在自由状态下始终在起始限位处，被踏板带动旋转时，始终有反作用力，从而消除转子2与转子容纳腔102之间的间隙。转子盖壳7固定在转子容纳腔中且位于转子的下方，转子盖壳7可通过与转子容纳腔102过盈配合的方式进行固定。转子盖壳7用于对转子进行定位，防止转子沿转子容纳腔102的轴向脱出。

Claims

1.无接触式汽车电子油门角度传感器，包括壳体、转子、线路板、芯片、磁铁、盖板以及转子盖壳，壳体上设有线路板装配腔以及转子容纳腔，芯片焊接在线路板上，其特征在于：在壳体的线路板装配腔与转子容纳腔之间设有隔离板，该隔离板上设有芯片定位框，线路板装配在线路板装配腔中后芯片配合到该芯片定位框中，盖板装配在线路板装配腔的腔口；所述转子上设有磁铁容纳腔，转子装配在壳体的转子容纳腔中后，磁铁容纳腔的中心与芯片定位框的中心位于同一轴线上，磁铁装配在所述的磁铁容纳腔中，转子盖壳固定在转子容纳腔中且位于转子的下方。

2.根据权利要求1所述的无接触式汽车电子油门角度传感器，其特征在于：盖板的下端设有一个磁屏蔽板。

3.根据权利要求2所述的无接触式汽车电子油门角度传感器，其特征在于：所述磁屏蔽板通过粘结或者注塑固定于盖板上。

4.根据权利要求1所述的无接触式汽车电子油门角度传感器，其特征在于：所述转子上套有一个间隙消除装置。

5.根据权利要求4所述的无接触式汽车电子油门角度传感器，其特征在于：所述间隙消除装置为弹簧。

6.根据权利要求1所述的无接触式汽车电子油门角度传感器，其特征在于：在线路板装配腔中设有包围在线路板四周的密封胶。

7.根据权利要求1所述的无接触式汽车电子油门角度传感器，其特征在于：所述芯片定位框的侧壁面为斜面。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的无接触式汽车电子油门角度传感器，其特征在于：所述隔离板与壳体通过注塑一体成型。