用于汽車的曲軸位置傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種用于汽車的曲軸位置傳感器，包括：探頭，用于檢測汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸位置；傳感器骨架；探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其一端固定在傳感器骨架上且另一端與探頭相連，用于驅(qū)動(dòng)探頭運(yùn)動(dòng)以改變探頭與被測齒輪之間的距離；控制器，分別與探頭和探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相連，用于對探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制并接收來自探頭檢測的曲軸位置信號(hào)；以及殼體，其中，傳感器骨架、探頭、探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在殼體內(nèi)。本發(fā)明的實(shí)施例可根據(jù)實(shí)際的裝配環(huán)境，按照傳感器的設(shè)計(jì)要求調(diào)節(jié)傳感器探頭和被測信號(hào)齒輪頂間的垂直距離，使傳感器的實(shí)際工作氣隙在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，從而保證傳感器輸出可靠的信號(hào)，同時(shí)也可延長傳感器的使用壽命。
【專利說明】用于汽車的曲軸位置傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于汽車的曲軸位置傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]曲軸位置傳感器用來檢測發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的位置，并通過電信號(hào)將曲軸位置信息發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元(以下簡稱E⑶)。E⑶通過計(jì)算曲軸位置信號(hào)和凸輪軸位置傳感器輸入的凸輪軸位置信號(hào)，可確定各缸的壓縮上止點(diǎn)，進(jìn)而確定基本點(diǎn)火時(shí)刻和噴油相位。由此可見，曲軸位置傳感器是發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)中的關(guān)鍵零部件，該傳感器工作正常與否關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及整車的駕駛舒適性和排放。
[0003]目前，常用的曲軸位置傳感器有電磁感應(yīng)式和霍爾效應(yīng)式兩種。這兩種曲軸位置傳感器都有一個(gè)重要的特性——工作氣隙，曲軸位置傳感器的工作氣隙是指曲軸位置傳感器探頭端面與被測信號(hào)輪齒頂之間的垂直距離。如果傳感器的實(shí)際工作氣隙超過設(shè)定值，傳感器的輸出信號(hào)精度會(huì)受到影響，嚴(yán)重的情況下，曲軸位置傳感器將輸出錯(cuò)誤的檢測信號(hào)。在實(shí)際使用中，由于相關(guān)零部件的設(shè)計(jì)和裝配原因、零部件的磨損、發(fā)動(dòng)機(jī)的惡劣運(yùn)行環(huán)境等因素，會(huì)出現(xiàn)曲軸位置傳感器的實(shí)際工作氣隙不能滿足傳感器的設(shè)計(jì)要求。雖然ECU檢測為曲軸位置傳感器故障，但實(shí)際并非如此，這種情況將大大增加技術(shù)人員的故障排查復(fù)雜度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。
[0005]為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種用于汽車的曲軸位置傳感器，該傳感器可根據(jù)實(shí)際的裝配環(huán)境，按照傳感器的設(shè)計(jì)要求調(diào)節(jié)傳感器探頭和被測信號(hào)齒輪頂間的垂直距離，使傳感器的實(shí)際工作氣隙在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，從而保證傳感器輸出可靠的信號(hào)，同時(shí)也可延長傳感器的使用壽命。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提出了一種用于汽車的曲軸位置傳感器，包括:探頭，用于檢測汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸位置；傳感器骨架；探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的一端固定在所述傳感器骨架上且另一端與所述探頭相連，用于驅(qū)動(dòng)所述探頭運(yùn)動(dòng)以改變所述探頭與被測齒輪之間的距離；控制器，所述控制器分別與所述探頭和所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相連，用于對所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制并接收來自所述探頭檢測的曲軸位置信號(hào)；和殼體，其中，所述傳感器骨架、所述探頭、所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述殼體內(nèi)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的曲軸位置傳感器，可根據(jù)實(shí)際的裝配環(huán)境，按照傳感器的設(shè)計(jì)要求調(diào)節(jié)傳感器探頭和被測信號(hào)齒輪頂間的垂直距離，使傳感器的實(shí)際工作氣隙在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，從而保證傳感器輸出可靠的信號(hào)，同時(shí)也可延長傳感器的使用壽命。
[0008]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的用于汽車的曲軸位置傳感器還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0009]在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括:螺線管，所述螺線管固定在所述傳感器骨架上且與所述控制器相連，以在所述控制器的控制下進(jìn)行通電和斷電，其中，所述螺線管在通電時(shí)產(chǎn)生磁場；推動(dòng)桿，所述推動(dòng)桿與所述探頭相連，以利用磁力作用推動(dòng)所述探頭運(yùn)動(dòng)；和彈性件，所述彈性件設(shè)置在所述探頭和所述螺線管之間。
[0010]在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括:沿所述探頭至所述傳感器骨架方向延伸的導(dǎo)槽，其中，所述推動(dòng)桿利用所述磁力作用沿所述導(dǎo)槽的導(dǎo)向方向運(yùn)動(dòng)。[0011 ] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述控制器設(shè)置在所述殼體外且通過傳感器接插件與所述探頭和所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相連，其中，所述傳感器接插件設(shè)置在所述傳感器骨架上。
[0012]在本發(fā)明的實(shí)施例中，還包括:位置傳感器，所述位置傳感器用于檢測所述探頭的位置，并將位置信息反饋給所述控制器，所述控制器控制輸出給所述螺線管的電流大小和方向以調(diào)整所述探頭的位置。
[0013]在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述位置傳感器為電容傳感器。
[0014]在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述傳感器還包括:隔板，所述隔板上具有安裝槽，所述隔板設(shè)置在所述傳感器骨架和所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)之間；密封圈，所述密封圈安裝在所述安裝槽上以對所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和所述探頭密封。
[0015]在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述傳感器骨架和所述傳感器接插件一體注塑形成。
[0016]在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述傳感器接插件包括第一針腳至第五針腳，所述第一針腳用于將所述探頭檢測的曲軸位置反饋給所述控制器，所述第二針腳用于與電源相連，以對所述曲軸位置傳感器供電，所述第三針腳和第四針腳與所述控制器相連，用于接收所述控制器對所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)，所述第五針腳接地。
[0017]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0019]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于汽車的曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖2 (a)和(b)為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于汽車的曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于汽車的曲軸位置傳感器的探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)原理圖；
[0022]圖4為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于汽車的曲軸位置傳感器的計(jì)算傳感器當(dāng)前的實(shí)際工作氣隙的原理圖；
[0023]圖5為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于汽車的曲軸位置傳感器的工作原理圖；
[0024]圖6為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于汽車的曲軸位置傳感器的工作原理圖；以及
[0025]圖7 (a)和(b)為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于汽車的曲軸位置傳感器的電容傳感器的工作原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0027]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0028]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0029]以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于汽車的曲軸位置傳感器。
[0030]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于汽車的曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)圖。
[0031]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于汽車的曲軸位置傳感器100，包括:探頭110、傳感器骨架120、探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130、控制器140和殼體150。
[0032]具體地，探頭110用于檢測汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸位置。探頭位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)130的一端通過固定裝置固定在傳感器骨架120上且其另一端與探頭110相連，用于驅(qū)動(dòng)探頭110運(yùn)動(dòng)以改變探頭110與被測齒輪之間的距離?？刂破?40分別與探頭110和探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130相連，用于對探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130進(jìn)行控制并接收來自探頭110的曲軸位置信號(hào)。其中，如圖1所示，探頭110、傳感器骨架120和探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130均設(shè)置在殼體150內(nèi)，且在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，傳感器骨架120為注塑產(chǎn)品?？刂破?40設(shè)置在殼體150外且通過傳感器接插件200與探頭110和探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130相連，其中，傳感器接插件200設(shè)置在傳感器骨架120上，且傳感器骨架120和傳感器接插件200 —體注塑形成。
[0033]具體而言，傳感器接插件200包括第一針腳至第五針腳，其中，第一針腳用于將探頭I1檢測的曲軸位置反饋給控制器140，第二針腳用于與電源相連，以對曲軸位置傳感器100供電，第三針腳和第四針腳與控制器140相連，用于接收控制器140對所探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130的控制信號(hào)，第五針腳接地。
[0034]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130包括:螺線管131、推動(dòng)桿132和彈性件133。
[0035]具體而言，螺線管131固定在傳感器骨架130上且與控制器140相連，以在控制器140的控制下進(jìn)行通電和斷電，其中，螺線管131在通電時(shí)產(chǎn)生磁場。推動(dòng)桿132與探頭110相連，以利用磁力作用推動(dòng)探頭110運(yùn)動(dòng)。彈性件133設(shè)置在探頭110和螺線管131之間。其中，彈性件133例如為但不限于彈簧。
[0036]另外，探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130還包括:導(dǎo)槽134。導(dǎo)槽134沿探頭110至傳感器骨架120方向延伸，且推動(dòng)桿132利用磁力作用沿導(dǎo)槽134的導(dǎo)向方向運(yùn)動(dòng)。
[0037]在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，該用于汽車的曲軸位置傳感器100還包括:位置傳感器160、隔板170和密封圈180 (圖1中均未標(biāo)出)。
[0038]具體地，位置傳感器160用于檢測探頭110的位置，并將位置信息反饋給控制器140，從而控制器140根據(jù)該位置信息控制輸出給螺線管131的電流大小和方向以調(diào)整探頭110的位置。且在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，位置傳感器160為電容傳感器。隔板170上具有安裝槽，且隔板170設(shè)置在傳感器骨架120和探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130之間。密封圈180安裝在隔板170的安裝槽上以對探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130和探頭110進(jìn)行密封。
[0039]作為具體的示例，以下結(jié)合圖2-7詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于汽車的曲軸位置傳感器。
[0040]圖2 (a)和(b)為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于汽車的曲軸位置傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2 (a)和(b)所示，該傳感器包括:傳感器骨架120、探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130、探頭110、殼體150和控制器140 (圖中未標(biāo)出)。
[0041]其中，傳感器骨架120和殼體150均為注塑件，材料一般選用PA66+GF30。傳感器接插件200與傳感器骨架120 —體注塑。傳感器接插件200通過電纜線與控制器140相連，傳感器接插件200包括五個(gè)針腳，其中第一個(gè)針腳用于將曲軸位置傳感器測試的曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)輸出給控制器140 ;第二個(gè)針腳與電源相連，用于為傳感器提供工作電壓；第三和第四針腳與控制器140連接，用于控制探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130中螺線管131的通電狀態(tài)；第五個(gè)針腳接地。
[0042]探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130通過固定裝置固定在傳感器骨架120上。探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130根據(jù)接收到的控制器140的驅(qū)動(dòng)信號(hào)調(diào)節(jié)探頭110的位置，使探頭110的位置滿足工作氣隙要求。探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130的上部設(shè)有一個(gè)隔板170，用于將探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130和探頭110進(jìn)行隔離。隔板170的中部有一個(gè)槽，用于安裝密封圈180，從而可防止傳感器上部的水進(jìn)入到傳感器內(nèi)部，腐蝕探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130或探頭110。
[0043]探頭110通過固定裝置安裝在探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130上，探頭110上裝有電路板300，在探頭110的下端面，裝有曲軸信號(hào)檢測芯片，該芯片通過探頭110上的卡槽固定在探頭110上，芯片的針腳焊接在電路板300上。
[0044]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于汽車的曲軸位置傳感器的探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)原理圖。
[0045]如圖3所示，探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130包括螺線管131、推動(dòng)桿132、即彈性件133和導(dǎo)槽134。
[0046]具體而言，螺線管131是使用漆包線纏繞在塑料骨架上，漆包線的起始端與傳感器接插件200的兩個(gè)針腳焊接在一起，并通過電纜線與控制器140連接。
[0047]推動(dòng)桿132位于探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)130中間的導(dǎo)槽134內(nèi)，工作時(shí)，推動(dòng)桿132在螺線管131通電產(chǎn)生的電磁力的作用下可在導(dǎo)槽134內(nèi)進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。推動(dòng)桿132的下部與探頭110固定在一起，推動(dòng)桿132運(yùn)動(dòng)時(shí)探頭110隨其同步運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)探頭110的位置。
[0048]螺線管131的下端面、探頭110的上端面和推動(dòng)桿132的上端面分別安裝有電容傳感器(即位置傳感器160)的極板，探頭110和螺線管131的相對位置、推動(dòng)桿132和螺線管131的相對位置發(fā)生變化時(shí)，電容傳感器的電容隨之發(fā)生改變，其所在電路輸出的電壓也會(huì)隨之發(fā)生改變。
[0049]一般而言，曲軸位置傳感器的工作氣隙為0.5?1.5mm。對于可調(diào)工作氣隙的曲軸位置傳感器，首先根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的曲軸信號(hào)輪尺寸，將傳感器探頭110放置在保證工作氣隙為1.0mm的初始位置上。需要注意的是，對于可調(diào)工作氣隙的曲軸位置傳感器，在下線檢測時(shí)，無需使用游標(biāo)卡尺或其它測試設(shè)備去測量探頭長度，只要讀取電容傳感器的電容值，即可知道傳感器探頭110的當(dāng)前位置，從而使下線檢測更為準(zhǔn)確快捷。
[0050]具體地，當(dāng)傳感器隨機(jī)安裝到某一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)上后，根據(jù)曲軸信號(hào)輪齒頂和傳感器安裝面間的距離和曲軸位置傳感器的探頭長度，即可計(jì)算出傳感器當(dāng)前的實(shí)際工作氣隙。例如圖4所示，傳感器安裝面和信號(hào)輪齒頂間的距離為A，傳感器探頭長度為B，則傳感器的實(shí)際工作氣隙為C=A-B。當(dāng)C < 0.5mm時(shí)，傳感器的接插件PIN3和PIN4與控制器140中的對配電路形成閉合回路，回路中的電流方向?yàn)镻IN3進(jìn)，PIN4出，螺線管131周圍產(chǎn)生的磁場將推動(dòng)桿132吸附,使推動(dòng)桿132向上運(yùn)動(dòng),直至C彡0.5mm,具體如圖5所示。反之’當(dāng)C > 1.5mm時(shí)，傳感器的接插件PIN3和PIN4與控制器140中的對配電路形成閉合回路，回路中的電流方向?yàn)镻IN4進(jìn)，PIN3出，螺線管131周圍產(chǎn)生的磁場將推動(dòng)推動(dòng)桿132向下運(yùn)動(dòng)，直至C < 1.5mm,具體如圖6所示。
[0051]另外，由于探頭110的上端面安裝有電容傳感器的其中一個(gè)極板，當(dāng)探頭110移動(dòng)到新位置后，電容傳感器兩極板間的距離發(fā)生改變，電容傳感器將向控制器140反饋探頭110的當(dāng)前位置，如果該當(dāng)前位置和目標(biāo)位置的距離在允許范圍內(nèi)，探頭110將被固定在該位置；如果該當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的逼近程度不夠，則控制器140通過控制螺線管131的通電狀態(tài)(例如加壓或減壓)，控制探頭110移動(dòng)，使探頭110更加逼近目標(biāo)位置，直至滿足預(yù)設(shè)目標(biāo)。
[0052]在上述示例中，對于可調(diào)工作氣隙的曲軸位置傳感器，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件發(fā)生磨損，使傳感器的工作氣隙變大后，在一定范圍內(nèi)，可通過調(diào)整傳感器的探頭位置使傳感器能夠正常工作，從而減少了發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)零部件的維修或更換成本，同時(shí)延長了傳感器的使用壽命。
[0053]作為一個(gè)具體的實(shí)施例，本發(fā)明中所使用的電容傳感器為變極距型電容傳感器，該變極距型電容傳感器在進(jìn)行非電量測量時(shí)，靈敏度要高于其它類型的電容式傳感器的靈敏度。圖7 (a)和(b)為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于汽車的曲軸位置傳感器的電容傳感器的工作原理圖，結(jié)合圖7 (a)和(b)所示，該變極距型電容傳感器的工作原理具體如下所述:
ES- -
[0054]初始時(shí)，cO=石〔U。
[0055]其中，ε為極板間介質(zhì)的介電系數(shù)，s為極板間的相互覆蓋面積，Cltl為極板間的距離。假設(shè)若極距改變量為Λ d，則電容為:
[0056]Co = 5^3(2)。
[0057]為了提高傳感器的靈敏度、增大線性工作范圍和克服外界條件(如電源電壓、環(huán)境溫度等)變化對測量精度的影響，在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，采用差動(dòng)型變極距電容式傳感器。具體而言，將電容值輸入到電容傳感器的處理電路進(jìn)行處理，該處理電路包括差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路、放大電路、濾波電路等。由于電容傳感器極板的變化，處理電路會(huì)輸出不同的電壓值，控制器140根據(jù)電壓值識(shí)別曲軸位置傳感器的探頭位置。其中，電壓值的范圍在0.5?4.5V，初始時(shí)傳感器輸出電壓為2.5V，當(dāng)推動(dòng)桿132向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，輸出電壓隨之減??；反之，輸出電壓變大。
[0058]根據(jù)上述(I)式和(2)式，可得電容變化量為:
[0059]^C=Tx = cO X T^rr(3)。
d0 d0-M υ d0 - M
[0060]根據(jù)(3)式，可近似估算電容傳感器的靈敏度:
「 ? I —厶 C C0
[0061]k = -?[，
[0062]其非線性誤差為:
[0063]δ = ^ X 100%,

C1
[0064]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的曲軸位置傳感器，可根據(jù)實(shí)際的裝配環(huán)境，按照傳感器的設(shè)計(jì)要求調(diào)節(jié)傳感器探頭和被測信號(hào)齒輪頂間的垂直距離，使傳感器的實(shí)際工作氣隙在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，從而保證傳感器輸出可靠的信號(hào)，同時(shí)也可延長傳感器的使用壽命。
[0065]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0066]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于汽車的曲軸位置傳感器，其特征在于，包括: 探頭，用于檢測汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸位置； 傳感器骨架； 探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的一端固定在所述傳感器骨架上且另一端與所述探頭相連，用于驅(qū)動(dòng)所述探頭運(yùn)動(dòng)以改變所述探頭與被測齒輪之間的距離； 控制器，所述控制器分別與所述探頭和所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相連，用于對所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制并接收來自所述探頭檢測的曲軸位置信號(hào)；和 殼體，其中，所述傳感器骨架、所述探頭、所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述殼體內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸位置傳感器，其特征在于，所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括: 螺線管，所述螺線管固定在所述傳感器骨架上且與所述控制器相連，以在所述控制器的控制下進(jìn)行通電和斷電，其中，所述螺線管在通電時(shí)產(chǎn)生磁場； 推動(dòng)桿，所述推動(dòng)桿與所述探頭相連，以利用磁力作用推動(dòng)所述探頭運(yùn)動(dòng)；和 彈性件，所述彈性件設(shè)置在所述探頭和所述螺線管之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曲軸位置傳感器，其特征在于，所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括: 沿所述探頭至所述傳感器骨架方向延伸的導(dǎo)槽，其中，所述推動(dòng)桿利用所述磁力作用沿所述導(dǎo)槽的導(dǎo)向方向運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的曲軸位置傳感器，其特征在于，所述控制器設(shè)置在所述殼體外且通過傳感器接插件與所述探頭和所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相連，其中，所述傳感器接插件設(shè)置在所述傳感器骨架上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的曲軸位置傳感器，其特征在于，還包括: 位置傳感器，所述位置傳感器用于檢測所述探頭的位置，并將位置信息反饋給所述控制器，所述控制器控制輸出給所述螺線管的電流大小和方向以調(diào)整所述探頭的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的曲軸位置傳感器，其特征在于，所述位置傳感器為電容傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸位置傳感器，其特征在于，還包括: 隔板，所述隔板上具有安裝槽，所述隔板設(shè)置在所述傳感器骨架和所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)之間； 密封圈，所述密封圈安裝在所述安裝槽上以對所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和所述探頭密封。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的曲軸位置傳感器，其特征在于，所述傳感器骨架和所述傳感器接插件一體注塑形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的曲軸位置傳感器，其特征在于，所述傳感器接插件包括第一針腳至第五針腳，所述第一針腳用于將所述探頭檢測的曲軸位置反饋給所述控制器，所述第二針腳用于與電源相連，以對所述曲軸位置傳感器供電，所述第三針腳和第四針腳與所述控制器相連，用于接收所述控制器對所述探頭位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)，所述第五針腳接地。
【文檔編號(hào)】G01D5/24GK104296785SQ201310306656
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月19日
【發(fā)明者】劉婷 申請人:北汽福田汽車股份有限公司