磁编码的温度及压力检测装置的制造方法

磁编码的温度及压力检测装置本申请为部分连续申请，并要求2011年3月16日申请的美国专利申请13/049,515的优先权，该美国专利申请要求2010年3月16日申请的美国临时申请61/314,197和2010年3月16日申请的美国临时申请61/314,194的优先权。在此将其全文以参引的方式结合如本文中。技术领域本申请涉及利用磁编码的压力检测器，其包括内燃机气缸压力检测器。

背景技术：
系统的压力、温度及其它热力学性能的间接测量用于许多环境并被用于许多日常应用中。在内燃机中，知道发动机气缸中的瞬时压力和温度有助于对影响发动机效率和污染排放的参数——诸如可变气门正时、稀燃和最佳扭矩的最小正时——进行管理。

技术实现要素：
根据本教导的一个方面，用于测量压力的装置包括具有壳体壁的壳体。致动器具有轴并被构造成压力密封至壳体壁。致动器与一定体积的具有可测量压力的液体或气体压力连通。在体积中的压力变化时，致动器至少部分地沿轴向偏移。该轴具有磁编码的标靶，其由静态传感器通过在加压体积中的压力变化时检测磁编码标靶相对于静态传感器的轴向偏移来检测。根据本教导的另一个方面，用于测量内燃机气缸中的压力的装置包括发动机气门，其具有气门头和沿轴向从气门头延伸的气门杆。气门头被构造成抵靠气门座形成一压力密封。气门头的气门面构造成与发动机气缸压力连通。气门杆被构造成延伸穿过气门导引件中的孔，气门导引件固定于内燃机气缸体。气门杆具有设置在杆上的磁编码。编码在邻近于磁编码传感器的位置处被设置在杆上，该磁编码传感器刚性地固定于内燃机。该传感器被构造成检测气门杆的由气门头在气缸压力下的变形导致的轴向偏移、并提供与检测到的轴向偏移相对应的气缸压力信息。附图说明应当理解，附图中所阐释的元件的范围仅仅代表范围中的一个示例。本领域技术人员会理解，单个元件可被设计成多个元件或者多个元件可被设计成单个元件。以内部特征示出的元件可被实施成外部特征，反之亦然。而且，在附图和随后的说明中，同样的部件在整个附图和说明中被分别以相同的参考标记指示。附图可能不是按比例绘制的，且某些元件的比例为了便于说明已被放大。图1阐释了示例性偏移检测装置100的剖面图。图2阐释了固定于图1中示出的装置100的壳体壁104的传感器200。图3，4A和4B阐释了根据本公开的可替换传感器200的剖面图。图5阐释了根据本公开的磁编码的致动器轴500的剖面图。图6阐释了根据本公开的温度检测装置的剖面图。图6A和6B示出了图6中所示出的、邻近于传感器601的杆602的一部分在启动状态和平稳状态的工作温度下的放大视图。图7A-7D阐释了在发动机循环期间发动机气缸的示例性阶段。图8阐释了在图7A-7D中的发动机循环的各个阶段的发动机气缸内的压力曲线图。图9A和9B阐释了可替换的气门头设计的轮廓。图10A和10B示出了用于一个或多个传感器拾取头的可替换布置。具体实施方式会在下面的说明中使用以便于描述附图的特定术语不是限制性的。本文中使用的术语“向上”、“向下”以及其它方向术语将被理解成具有它们通常的含义并将指代附图被正常观察的那些方向。图1阐释了根据本公开的示例性偏移检测装置100的剖面图。壳体102具有壳体壁104，其由在气密接缝108处接合的第一和第二壳体构件103，105形成。可采取隔膜形式且例如可由橡胶、塑料或金属制成的可变形构件110被密封在第一和第二壳体构件103、105之间。可变形构件110将由壳体壁104形成的腔112分成两个室：第一室或压力室114和第二室116。压力室114通过龙头118与压力源(未示出)压力连通。根据在图1中所阐释的本教导的一个方面，壳体壁104连同可变形构件110一起形成压力室114。在本教导的另一方面，压力室114例如可由与壳体壁104分离的不同的/独立的室壁封闭。在本教导的另一方面，第二室116用作压力室114。致动器106包括沿着轴线A从致动器106的第一端124延伸到第二端125的致动器轴120。为了本公开的目的，术语“轴向的”、“轴向地”应理解成是指沿着轴120的纵向轴线A的方向。致动器106在它的第一端124具有推板122。推板122抵靠可变形构件110密封，以防止压力室114的泄漏。轴120穿过可变形构件孔128从推板122延伸，并穿过壳体102中的轴孔126延伸到腔112的外部。推板122具有U形截面，这是因为其具有围绕外周的连续的唇状件130。唇状件130保护可变形构件110免受损坏，否则可能由于与推板122周边处的锋利边缘的接触而发生损坏。如图1中所示，推板122位于压力室114内。推板122具有沿着背离致动器106第二端125的方向指向——在本情形中为朝向压力室114的方向——的第一面134，和形成与可变形构件110的密封的相对的第二面136。传感器140邻近于轴孔126固定于壳体壁104。传感器140对磁场敏感并可为非接触霍尔效应传感器或磁阻传感器。如下所述，传感器200构造成通过传感器导线210发送与标靶的偏移相应的电气信号。传感器弹簧132的一端固定于推板122，且相对端固定于壳体壁104。在图1中，弹簧132被固定于壳体壁104的形成压力室114的部分。传感器弹簧132用于在与推板122沿轴向A从平衡位置偏移的方向相反的方向上提供轴向力。在图1中，推板122和可变形构件110与压力室114压力连通。当通过龙头118将压增施加到压力室114时，推板122和可变形构件110沿轴向A朝向致动器106的第二端125地偏移。这扩大了压力室114的体积并降低了第二室116的体积。推板122的轴向移动使得轴120穿过壳体102的轴孔126轴向移动。传感器弹簧132在推板122上施加拉力并限制压力室114体积的增长。图2阐释了在图1中示出的装置100的轴孔126处固定于壳体壁104的传感器200。轴120相对于传感器200轴向移动。在本教导的一个方面，压力密封件212有助于保持腔112中的压力，特别是在传感器底座206邻近于压力室114固定于部分壳体壁104之处。传感器200具有两个固定于刚性传感器底座206的磁性传感器拾取头202，204。刚性传感器底座206固定于壳体壁104，并相对于壳体102保持传感器拾取头202，204固定。使得传感器拾取头202，204相对于传感器壳体102保持稳定，这有助于传感器200的测量的精确性。如下所进一步描述的，磁性传感器拾取头202，204邻近一设置在轴120上的固定位置处的磁性标靶208地定位。拾取头202，204检测标靶208及由此轴120的小的轴向偏移。传感器200被构造成通过传感器导线210发送与标靶208的偏移相应的电气信号。图3，4A和4B阐释了本教导的另外的方面。在图3中，传感器弹簧132不设置在压力室114中。相反地，弹簧132的一端固定于推板122的第二面136且另一端固定于壳体壁104的形成第二室116的部分。即使在第二室116的体积由于可变形构件110和推板122的运动而变化时，通风口300也允许第二室116保持恒定的压力。如图1中所示的，传感器弹簧132提供与推板122使弹簧132从它们的平衡位置偏移的方向相反的轴向力。单个传感器拾取头202由刚性传感器底座206固定于壳体...