一种用于内燃发动机的电子机械组件的制作方法

本实用新型涉及一种用于内燃发动机的电子机械组件，尤其是一种具有注射包覆模制的传感器的用于内燃发动机的电子机械组件。

背景技术：

已知内燃发动机包括多个汽缸，每个汽缸连接到进气歧管和排气歧管。进气歧管接收包括废气和新鲜空气两者的气体混合物，新鲜空气即通过由节气门调节的进气管的来自外部的空气。然后排气管连接到排气歧管，该排气管将燃烧产生的废气供送到排气系统，该排气系统将燃烧产生的气体排放到外部环境，且通常包括至少一个催化器(可能具有微粒过滤器)和布置在催化器下游的至少一个消音器。

此外，提供布置用于操纵各种装置的多个运动机构，这些装置诸如EGR 阀(如果存在)和/或在可变几何涡轮增压器(如果存在)情况下的涡轮增压器的叶片、排放阀等。

节气门和上述装置都包括电子机械控制执行器。通常，电子机械执行器包括通过齿轮变速器将运动施加给轴的电动马达和用于驱动消耗装置的接口杠杆。电子机械执行器还包括执行器主体，其内部容纳电动马达和齿轮变速器并由盖封闭。通常，盖是由塑料材料制成。最后，电子机械执行器包括非接触型旋转传感器，该传感器设置用于检测轴的角位置并由盖支撑。通常，盖由对塑料材料进行注射模制来制成，且只要一旦盖的制造过程已完成，就将传感器组装到盖自身上(例如通过在旋转传感器和盖之间施加少量胶来组装)。然而，所述盖的制造过程特别耗时且昂贵。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于内燃发动机的电子机械组件，尤其是一种具有注射包覆模制的传感器的用于内燃发动机的电子机械组件，该组件没有现有技术中的缺点，且同时易于制造且成本低。

根据本实用新型，提供一种用于内燃发动机的电子机械组件，其包括由塑料材料制成的盖封闭的壳体、容纳在盖中的传感器，和传感器的支撑元件，其中传感器通过卡扣型连接与支撑元件成为一体；且其中盖围绕支撑元件注射包覆模制而成。

附图说明

现将参照附图描述本实用新型，附图中示出非限制性实施例，其中：

-图1是具有至少一个执行器的增压内燃发动机的示意图；

-图2是根据本实用新型制成的图1中所示节气门的示意图；

-图3示出图2所示节气门的盖；及

-图4是图3中细节的放大示意图。

具体实施方式

在图1中，标号1整体表示通过涡轮增压系统增压的内燃发动机。

内燃发动机1包括多个汽缸3(图1中具体示出了四个汽缸3)，每个汽缸由相应的喷射器2供给燃料，并通过至少一个相应的进气门(未示出) 连接到进气歧管4且通过至少一个相应的排气门(未示出)连接到排气歧管5。进气歧管4通过进气管6接收新鲜空气(即，来自外部环境的空气)，该进气管6具有空气过滤器7并由节气门8调节。中冷器9沿着进气管6 布置，具有对进入的空气进行冷却的功能。排气管10连接到排气歧管5，该排气管将燃烧产生的废气供送到排气系统，该排气系统将燃烧产生的气体排放到外部环境中，并通常包括至少一个催化器11和布置在催化器11 下游的至少一个消音器(未示出)。

内燃发动机1的增压系统2包括涡轮增压器12，该涡轮增压器具有涡轮13和压缩机14，该涡轮13沿着排气管10布置以在汽缸3排出的废气作用下高速旋转，该压缩机14沿着进气管6布置并机械连接到涡轮13以在涡轮13自身带动下旋转，以便增加供送至供给管6的空气压力。

旁路管15沿着排气管10设置，该旁路管与涡轮13并联，以便使其端部连接到涡轮13自身的上游和下游；废气门16沿着旁路管15布置，该废气门适于调节流动通过旁路管15的废气流率并由执行器17控制。

内燃发动机1还包括高压EGR_HP回路，其进而包括与由汽缸3、进气歧管4和排气歧管5形成的组合件并联的旁路管18。Poff阀19沿着旁路管 18布置，该Poff阀适于调节流动通过旁路管18的废气流率并由EGR电磁阀20控制。热交换器21沿着旁路管18布置在Poff阀19下游，该热交换器具有对离开排气歧管5的气体进行冷却的功能。

内燃发动机1由电子控制单元22控制，该电子控制单元监控内燃发动机1所有组件的操作。电子控制单元22连接到传感器23，该传感器23测量进气歧管4中气体混合物的温度和压力，连接到传感器24，该传感器24 测量内燃发动机1的转速，并且连接到传感器25(通常为UHEGO或UEGO 型线性氧传感器，这是已知的类型且不再赘述)，该传感器25测量催化器 11上游废气的空燃比。

内燃发动机1最后包括低压EGR_LP回路，其进而包括沿着排气管10 设置的旁路管26；旁路管26与涡轮增压器12并联。EGR阀27沿着旁路管26布置，该EGR阀27适于调节流动通过旁路管26的废气流率。热交换器28还沿着旁路管26布置在阀27上游，其具有对离开排气歧管5并进入压缩机14的气体进行冷却的功能。根据替代实施例，低压EGR_LP回路包括三向混合装置，该三向混合装置布置在排气管10和进气管6之间的相交区域并具有对来自排气管10的废气与进气管6内新鲜空气的混合进行调节的功能。daozhe

低压EGR_LP回路在催化器11下游始于排气管10以便抽取已由催化器 11自身处理并具有比大气压稍高压力的废气；以此方式，由旁路管26再循环的废气“更加清洁”，即，具有更少量的污染物。该配置也称为“长路线” EGR，因为旁路管26必须比普通长度长以便到达催化器11下游。

在图2至图4中，总体上示出电子机械组件29，特别是节气门8。替代地，电子机械组件29可替代地是用于控制内燃发动机1任何组件的电子机械执行器，这些组件例如：废气门16、控制Poff阀19的EGR电磁阀20，该Poff阀19适于调节流动通过旁路管18的废气流率、控制EGR阀27的电磁阀，该EGR阀27适于调节流动通过旁路管26的废气流率、控制三向混合装置的电磁阀，该三向混合装置布置在排气管10和进气管6之间的相交区域中、涡轮增压器12的配套装置(诸如叶片和/或阀)。

电子控制节气门8具有阀体30、管状供给管32和节流板33(用虚线示意性地示出)，该阀体30容纳电动马达31，该管状供给管32具有内燃发动机1所吸入的空气流动通过的圆形横截面，该节流板33具有圆形形状、接合供给管32并在执行器装置34的作用下在供给管32的开启位置和关闭位置之间旋转。节流板33通过键连接在轴35上，该轴35具有纵向旋转轴线36以通过执行器装置34的作用在开启位置和关闭位置之间旋转。

执行器装置34包括电动马达31，该电动马达通过齿轮变速器(未示出)耦合到轴35并布置在邻接于供给管32布置的阀体30的管状壳体37 中，该电动马达并由具有一对母头电连接器的金属板保持在管状壳体37内的给定位置，该对母头电连接器电连接到电动马达31并适于由一对相应的公头电连接器38接合。

齿轮变速器布置在阀体30的腔室中，其由所施加且相反地由塑料材料形成的盖39封闭。

节气门8最后包括“非接触式”类型的感应位置传感器40，该传感器耦合到轴35且检测轴35的角位置，且因此检测节流板33的角位置，以便允许对节流板33自身的位置进行反馈控制并由盖39支撑。

位置传感器40包括塑料材料制成的壳体41，该壳体在其内部封装电子组件和多个电连接端子42，特别是四个电连接端子42，这些电连接端子与容纳在盖39中并至少部分地内嵌在盖39中的电连接器43电连接。根据替代实施例，电连接端子42可以大体上是L形的(如图3和图4所示)，且在该情况下，电连接器43具有从盖39的表面突出的连接端部；或电连接端子42可以布置为与盖39的内表面共面，布置在盖39中形成的相应容座内。

最后，根据优选替代实施例，位置传感器40的支撑元件44设置成内嵌在盖39中并具有容座以保持壳体41。支撑元件44具有与壳体41基本上相同的厚度，并且也由塑料材料制成。根据优选替代实施例，支撑元件44由耐热塑料材料制成。根据另一替代实施例，支撑元件44由与盖39所用塑料材料相同的塑料材料制成。根据优选替代实施例，支撑元件44由碳增强的塑料材料制成或由具有散热功能以对位置传感器40进行调温 (conditioning)的任何其他元件制成。

根据优选替代实施例，位置传感器40通过卡扣型连接与支撑元件44 成为一体。替代地，通过施加一层结构型热固性树脂、通过热接合(hot clinching)，或通过介于传感器40和支撑元件44之间的间隙填充(gap-pad) 元件，使位置传感器40与支撑元件44成为一体。支撑元件44在俯视图中具有的尺寸稍大于壳体41的尺寸。根据另一替代实施例，支撑元件44在俯视图中具有的尺寸稍大于整个位置传感器40的尺寸，以便也在其内部容纳电连接端子42。根据另一替代实施例，支撑元件44在俯视图中的尺寸大于整个位置传感器40的尺寸，以便在其内部容纳电连接端子42和容纳于盖39中的电连接器43的端子部分。

盖39围绕支撑元件44注射包覆模制而成，该支撑元件44具有位置传感器40，该位置传感器40直接插入到模具中。根据优选实施例，在用于制造盖39的模具内，通过铸造来布置在注射期间用作抵接件的元件，该元件定中并保护支撑元件44以防止支撑元件44移动。特别是，在支撑元件 44中形成多个孔47，更具体地，在支撑元件44的的顶点区域形成四个孔 47，这些孔在模制过程期间由元件上相应的销接合，这些销在注射期间用作抵接件并保护支撑元件44。

根据优选替代实施例，盖39具有正对支撑元件44的区域形成的贯通窗口。

根据另一替代实施例，位置传感器40不与支撑元件44成为一体，该支撑元件在俯视图中具有的尺寸稍大于壳体41的尺寸，但位置传感器40 仅通过例如可释放的固定元件来连接到支撑元件44。

在不提供支撑元件44的情况中，盖39直接围绕位置传感器40注射包覆模制而成，该位置传感器直接插入到模具中；在用于制造盖39的模具内，布置在注射期间用作抵接件的元件，该元件定中并保护传感器40以防止传感器40自身移动。

在提供支撑元件44情况中，盖39围绕具有位置传感器40的支撑元件 44注射包覆模制而成，该位置传感器直接插入到模具中，并在用于制造盖 39的模具内，布置在注射期间用作抵接件的元件，该元件定中并保护支撑元件44以防止支撑元件44移动。显然，支撑元件44取决于电子机械组件 29的排布可以具有任何形状，且可以用于任何类型的传感器40(旋转传感器或线性传感器)，或更一般地用于任何电子组件。

电连接端子42焊接(通过电焊或通过其他等效工艺)到盖39的电连接器43，该焊接替代地可在盖39围绕传感器40的注射包覆模制过程之前或之后进行。

还重要的是注意，至此描述的组装过程可以有利地应用于任何电子机械组件，不仅包括内燃发动机1的电子机械组件，而可以包括整个发动机舱室中的电子机械组件。

至此描述的电子机械组件29具有多种优点。特别是，电子机械组件 29实施简单且成本低，因为能够在单个过程中通过围绕传感器40注射包覆模制盖39而容易地实施盖39。