[发明专利]非接触测量式车用节气门位置传感器

说明书

技术领域

本发明涉及汽车配件技术领域，具体涉及一种非接触测量式车用节气门位置传感器。 

背景技术

汽车位置传感器作为汽车电子控制系统的信息反馈，其性能高低直接影响到汽车控制系统的稳定性和可靠性。因汽车长期工作在高温、振动的恶劣环境下，传统的接触式位置传感器，采用电位计原理，电刷与电阻基体的摩擦极易导致触点磨损、电阻基体磨损，影响位置传感器的输出特性和使用寿命。 

非接触式传感器替代电位计式传感器代表着技术进步的发展方向。特别是近几年霍尔技术的快速发展，其抗电磁干扰能力和抗温漂能力大大提高，价格也逐步下降。霍尔位置传感器取代电位计式成了大势所趋。 

节气门（Throttle Valve）是汽车电喷系统的重要部件，是用来控制空气进入引擎的一道可控阀门，它的上部是空气滤清器，下部是发动机缸体，是汽车发动机的咽喉。 

车用节气门位置传感器(ThrottlePositionSensor)TPS,是非常重要的车用传感器，装于发动机的节气门体上。传感器的转动轴与节气门轴连接保持,当节气门开度发生变化时,节气门带动传感器转动，传感器输出一电信号，汽车电子控制器(ECU)根据传感器输出的电信号判断节气门开度大小，然后ECU根据节气门开度的大小获取发动机处于何种工况(怠速、部分负荷和全负荷)。发动机燃油喷射时间、喷油量和点火提前角等是随发动机的工况变化而变化的，ECU要对发动机进行精确的控制，首先要获得精确的工况信息，所以说节气门位置传感器在发动机电控系统中的作用是至关重要的，节气门位置传感器的性能直接决定了电子控制系统对怠速控制系统、燃油喷射控制系统、加(减)速控制系统、点火提前角控制系统等系统的控制效果,进而影响发动机的 性能。 

节气门位置传感器工作环境比较恶劣，传统的接触式车用节气门位置传感器容易受到油污、潮湿、高温、振动等因素，影响了传感器的使用性能和使用寿命，从而影响了整个电子控制系统的稳定性及控制效果。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种非接触测量式车用节气门位置传感器，通过计算机磁场仿真和大量磁路匹配实验，优化磁场分布和磁路结构，实现节气门开启位置角度的精确测量，解决了传统接触式传感器因接触振动、磨损失效等问题。 

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现： 

一种非接触测量式车用节气门位置传感器，包括一外壳体，所述外壳体连接有壳盖，所述壳盖与外壳体之间形成有一腔室，在所述外壳体上可转动的设置有与节气门主轴同步旋转的轴套，所述外壳体的腔室里安装有霍尔元件及永磁体，所述永磁体呈圆环状套设在轴套上，所述霍尔元件的感应面与永磁体相对，在所述腔室内还设有用于安装霍尔元件的架体。 

所述霍尔元件采用三轴霍尔芯片，如，Melexis公司最新推出的MLX90360等，三轴霍尔芯片在霍尔效应传感器上增加集成磁场集中器（IMC）可以实现高精度360°旋转位置传感，三轴霍尔技术结合了集成磁场集中器和高精度、非接触式的高性价比小型旋转位置传感器，有效解决长期困扰大角度位置传感的问题。 

所述永磁体采用烧结钕铁硼(NdFeB)系永磁合金制成，其剩磁Br=1.234T，矫顽力Hc=955kA/m。 

本发明的有益效果是： 

1、具有无磨损、工作寿命长等优点，替代传统的触点接触式传感器产品，大幅度提高系统的可靠性和安全性。 

2、采用三轴霍尔芯片技术，开发非接触式节气门位置传感器，通过计算机磁场仿真和大量磁路匹配实验，优化磁场分布和磁路结构，实现节气门位置传感器大转角开启位置的精确测量，解决传统接触式传感器因接触振动、 磨损失效等问题，同时也规避接触式传感器电阻片生产过程中因电镀产生污染问题。 

3、运用磁场采样和温度补偿的一次性在线标定技术，有效控制节气门位置传感器输出参数的范围和线性度，满足不同客户的技术要求，既解决因不同厂商、不同批次的磁体场强差异带来的产品信号输出一致性问题，又解决在不同工况下因温度漂移带来的输出信号偏差问题，为批量生产奠定基础。 

附图说明

图1为本发明爆炸图。 

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。