專利名稱：磁電式曲軸位置傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能檢測(cè)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角位置和轉(zhuǎn)速信號(hào)的傳感器，尤其是四缸發(fā)動(dòng)機(jī)所匹配的BOSCH電子控制燃油噴射系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)采用化油器燃油噴射方式在空燃比精確控制、各缸油量分配均勻性和響應(yīng)性能方面存在著先天不足，最大缺點(diǎn)是不能精確控制混合氣的濃度，造成燃燒不完全，廢氣中有害成分增加，不符合當(dāng)今環(huán)保的嚴(yán)格要求。另外，由于喉管的存在，使進(jìn)氣阻力增加；還存在著各缸分配汽油不均勻，易產(chǎn)生氣阻和結(jié)冰等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述這些問(wèn)題，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)(又稱發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)EMS)，可以很大程度彌補(bǔ)其不足。這項(xiàng)技術(shù)包括電子控制燃油噴射(EFI)與高能無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火，能精確控制噴油量和點(diǎn)火時(shí)刻、對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況下的燃油供給進(jìn)行優(yōu)化，去掉了化油器對(duì)進(jìn)氣的節(jié)流作用，提高了充氣效路，使油耗大幅度下降，排放明顯改善，同時(shí)為采用空燃比需要精確控制的尾氣三元催化轉(zhuǎn)化器提供了條件。汽油機(jī)電子控制系統(tǒng)包括微電腦中央控制單元ECU、各種傳感器(溫度、位置、空氣流量、氧、爆震等)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)(燃油泵、噴油嘴、分配管、油壓調(diào)節(jié)器等)。曲軸位置傳感器(簡(jiǎn)稱CKP)，是計(jì)算機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)中重要的傳感器，其作用是檢測(cè)上止點(diǎn)信號(hào)、曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)。
本實(shí)用新型的目的就是提供計(jì)算機(jī)控制的點(diǎn)火系統(tǒng)中重要的曲軸上止點(diǎn)信號(hào)，并將其輸入計(jì)算機(jī)，從而使計(jì)算機(jī)對(duì)第1缸的點(diǎn)火發(fā)出最佳點(diǎn)火時(shí)刻指令。
技術(shù)方案其采用的技術(shù)方案是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
CKP由感應(yīng)線圈、感應(yīng)探極、永磁體、連接電纜、連接插座和外殼等組成。用導(dǎo)磁材料制成的觸發(fā)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在某個(gè)齒接近CKP時(shí)，該傳感器周圍的磁場(chǎng)逐步增強(qiáng)，在傳感器內(nèi)的線圈上會(huì)感應(yīng)出某個(gè)方向的電壓；當(dāng)該齒離開(kāi)CKP時(shí)，傳感器周圍的磁場(chǎng)逐漸減弱，線圈上會(huì)感應(yīng)出反方向電壓。由于觸發(fā)齒輪有36-2齒，從一個(gè)齒尖到下一個(gè)齒尖觸發(fā)輪要轉(zhuǎn)10°，因此每轉(zhuǎn)一周在均勻分布的輪齒上可產(chǎn)生34個(gè)電壓、頻率相等且方向均周期變化的感應(yīng)信號(hào)給ECU；當(dāng)旋轉(zhuǎn)180°時(shí)，產(chǎn)生18個(gè)信號(hào)；當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)90°，產(chǎn)生9個(gè)信號(hào)。ECU根據(jù)CKP的信號(hào)數(shù)，可精確識(shí)別曲軸專角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。觸發(fā)輪缺齒部分(缺2個(gè)齒)設(shè)在活塞壓縮行程上止點(diǎn)，當(dāng)缺齒處掃過(guò)CKP時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓和頻率不同的信號(hào)(上止點(diǎn)信號(hào)或點(diǎn)火正時(shí)信號(hào))并輸送給ECU，ECU以此信號(hào)來(lái)計(jì)算并發(fā)出最佳點(diǎn)火時(shí)刻指令即點(diǎn)火提前角。
本實(shí)用新型的有益效果是1、無(wú)需工作電壓；2、靈敏度高工作轉(zhuǎn)速30～7000r/min，工作間隙1.8±0.1mm；3、適應(yīng)性強(qiáng)可匹配多種發(fā)動(dòng)機(jī)；4、可靠性高；
5、工作溫度廣-40～120℃；6、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于生產(chǎn)；7、成本低廉，性價(jià)比高；

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型的構(gòu)造圖圖2是本實(shí)用新型的工作原理圖。
圖3是本實(shí)用新型的另一個(gè)工作原理圖。
圖1中1.導(dǎo)磁鐵芯，2.感應(yīng)線圈，3.外殼，4.磁鋼，5.屏蔽連接電纜，6.連接插座，7.OUT1，8.OUT2，9.OUT3。
具體實(shí)施方式
在圖1中，導(dǎo)磁鐵芯(1)采用電磁純鐵，作為感應(yīng)探極；感應(yīng)線圈(2)上繞制有一定匝數(shù)的電磁線，工作時(shí)在兩端會(huì)產(chǎn)生電壓信號(hào)；磁鋼(3)采用耐高溫的釤鈷永磁，可提供穩(wěn)定的磁場(chǎng)；屏蔽連接電纜(5)分別與感應(yīng)線圈(2)的兩個(gè)輸出端和連接插座的OUT1(7)、OUT2(8)、OUT3(9)相連。
在圖2所示實(shí)施例中，傳感器(4)安裝在信號(hào)觸發(fā)輪(5)處，工作間隙為1.8±0.1mm。其連接插座的OUT1(1)、OUT2(2)、OUT3(3)分別與電子控制器(ECU)(6)相連。當(dāng)信號(hào)觸發(fā)輪(5)隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在傳感器(4)的OUT2(2)和OUT3(3)兩端就會(huì)產(chǎn)生電壓信號(hào)，并且幅值和頻率會(huì)隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加而增加。當(dāng)均勻分布的輪齒轉(zhuǎn)過(guò)傳感器(4)時(shí)，OUT2(2)和OUT3(3)兩端會(huì)產(chǎn)生電壓幅值和頻率相同的電壓信號(hào)，信號(hào)波形如圖中B，且2個(gè)齒相差10°機(jī)械角度；當(dāng)缺齒處轉(zhuǎn)過(guò)傳感器(4)時(shí)，在OUT2(2)和OUT3(3)兩端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓幅值和頻率明顯不同的電壓信號(hào)，信號(hào)波形如圖中A。這個(gè)電壓信號(hào)輸入到ECU(6)就作為上止點(diǎn)信號(hào)，ECU再根據(jù)這些信號(hào)發(fā)出最佳的點(diǎn)火位置信號(hào)(PIP)控制點(diǎn)火控制模塊(ICM)對(duì)第1缸點(diǎn)火線圈進(jìn)行點(diǎn)火。
在圖3所示的另一個(gè)實(shí)施例中，傳感器的輸出波形為信號(hào)觸發(fā)輪轉(zhuǎn)動(dòng)1圈的波形圖，如圖中CKP波形中A到B。ECU根據(jù)缺齒處產(chǎn)生的信號(hào)，如圖中1，作為上止點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，在活塞壓縮行程上止點(diǎn)前10°(如圖中2)，發(fā)出點(diǎn)火位置信號(hào)(PIP)如圖(PIP波形)，點(diǎn)火控制模塊(ICM)立刻切斷第1缸點(diǎn)火線圈的初級(jí)電流(如圖I1的波形)，第1缸點(diǎn)火線圈輸出高壓對(duì)氣缸進(jìn)行點(diǎn)火(如圖U1的波形)。
權(quán)利要求1.一種無(wú)需工作電壓的傳感器，在絕緣外殼中，按順序裝有導(dǎo)磁鐵芯、感應(yīng)線圈、磁鋼，其特征是導(dǎo)磁鐵芯與磁鋼連接后置于感應(yīng)線圈內(nèi)，感應(yīng)線圈的兩輸出端與屏蔽連接電纜相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征是磁電轉(zhuǎn)換裝置由導(dǎo)磁鐵芯、感應(yīng)線圈、磁鋼組成。
專利摘要一種能檢測(cè)曲軸上止點(diǎn)位置和曲軸轉(zhuǎn)速信號(hào)的傳感器。它由感應(yīng)線圈、導(dǎo)磁鐵芯、磁鋼、屏蔽連接電纜和絕緣外殼組成。它無(wú)需工作電壓，與信號(hào)輪不接觸，當(dāng)信號(hào)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)既可在屏蔽電纜輸出端得到測(cè)試信號(hào)。除作為曲軸位置信號(hào)傳感器使用外，還可作為輪速傳感器和速度傳感器使用。
文檔編號(hào)F02P5/15GK2846782SQ20052001033
公開(kāi)日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2005年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月18日
發(fā)明者陳鯨 申請(qǐng)人:重慶長(zhǎng)安志陽(yáng)汽車電氣有限責(zé)任公司