[发明专利]一种高精度非接触式废气再循环阀位置传感器

说明书

技术领域

    本发明涉及汽车发动机的废气再循环系统，具体为一种高精度非接触式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又简称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。然而当EGR阀工作时，由于金属弹片触点频繁滑动，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。同时采用此技术的EGR阀位置传感器还存在另一个缺陷，就是对灰尘和水汽较为敏感，在使用过程中一旦内部金属弹片触点与陶瓷电阻片处沾染灰尘和水汽，那么整个传感器的输出电性能将发生较大变化，导致传感器失效报废。

发明内容

本发明的目的是提供一种高精度非接触式废气再循环阀位置传感器，以解决现有技术废气再循环阀位置传感器在工作过程中由于金属弹片触点相对陶瓷电阻片频繁滑动而容易磨损，进而造成废气再循环阀位置传感器失效、损坏，输出线性度难以控制，且对灰尘和水汽较为敏感的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种高精度非接触式废气再循环阀位置传感器，其特征在于：包括有筒状的壳体、线路板、磁铁、滑柄、磁屏蔽罩、金属端子插针和霍尔芯片，所述壳体内侧壁上设有卡槽，所述线路板和金属端子插针安装在壳体的内侧壁上的卡槽内，所述霍尔芯片安装在线路板朝向壳体中心的一面上，所述滑柄的后端滑动安装在壳体内，且滑柄的端部通过弹簧连接在壳体的内顶面上；所述滑柄的后端一侧上设有卡槽，卡槽内安装有磁铁，所述壳体侧壁上还设有环槽且环槽与磁屏蔽罩的形状相匹配，所述磁屏蔽罩安装在壳体侧壁上的环槽内，所述磁屏蔽罩的底部设有开孔，所述滑柄的前端穿过磁屏蔽罩底部的开孔并伸出壳体外，所述磁铁在随滑柄运动时霍尔芯片能够切割磁铁的磁感应线且霍尔芯片与磁铁始终处于非接触状态。

所述的一种高精度非接触式废气再循环阀位置传感器，其特征在于：所述磁铁的长度在5mm-15mm之间，所述磁铁与霍尔芯片相邻面之间的距离在0.5mm-3mm之间。

所述的一种高精度非接触式废气再循环阀位置传感器，其特征在于：所述磁屏蔽罩采用磁导率较高的软磁材料制成。

所述的一种高精度非接触式废气再循环阀位置传感器，其特征在于：所述线路板上的电子元器件全部密封在硅胶内。

所述的一种高精度非接触式废气再循环阀位置传感器，其特征在于：采用直接压入的方式将线路板沿着壳体卡槽装入传感器内部。

在整个废气再循环系统中当滑柄随着废气再循环阀的柱塞位置改变而发生位移时，磁铁和霍尔芯片之间的相对位置就跟着发生了变化，从而改变了霍尔芯片感应面的磁场分布，最终达到改变传感器输出电压的目的。由于涉及到电磁学原理，如不在传感器上加装磁屏蔽罩，则传感器很可能会受到外界磁场的影响而使其输出的电压不稳定，无法正常工作。因此在传感器上加装磁屏蔽罩是极为必要的。

本发明的有益效果为：

本发明采用非接触方式，解决了接触磨损问题，大大延长了传感器的使用寿命；线路板上的电子元器件全部密封在硅胶内，有效地解决了接触式传感器内部沾染灰尘和水汽而失效报废的问题；本发明具有高精度的线性输出特性，输出线性度高达1%，使输出信号更精确更稳定；本发明可进行多点标定编程功能，能够根据实际使用要求灵活的改变输出电压参数；

根据本发明内部独特的磁场分布，采用先进磁屏蔽技术，在传感器内部实施了针对外部磁场干扰的磁屏蔽罩，有效的隔离了外部磁场对本传感器输出电性能的干扰，使本传感器第一次真正能够在强磁场的环境下正常、精准的工作。