一种集成式三合一传感器装置的制作方法

本发明属于汽车传感器领域，尤其是涉及一种集成式三合一传感器装置。

背景技术：

在目前节气门检测技术领域中，通常要利用传感器同时测量发动机进气压力，进气温度，节气门阀片角度位置，以供给ecu计算燃油喷射量，精确控制进入气缸中可燃混合气的空燃比。最终实现对发动机运行状态的稳定、精确控制，降低发动机油耗，同时减小尾气中有害气体的排放。

现有技术中为了实现进气压力，进气温度，节气门位置的测量，通常是采用两个分离的传感器即进气压力和进气温度合二为一构成二合一传感器，节气门位置则单独使用一个传感器，在将检测出的三种信号汇集到控制装置中，处理该输入信号。这种方式集成度低，不仅要占用大量空间，使接线布置凌乱，而且装配效率低，大大增加了成本。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种集成式三合一传感器装置，该装置能同时检测汽车发动机节气门进气压力、进气温度和节气门开合角度，能在采集该三种输入信号并处理该三种输入信号，从而控制发动机的运行。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种集成式三合一传感器装置，其特征在于：包括三合一传感器壳体和盖在所述三合一传感器壳体上的控制装置壳体；所述三合一传感器壳体内设有三合一传感器，所述三合一传感器包括压力传感器、温度传感器和节气门转角传感器；所述控制装置壳体内设有控制装置集成电路板，所述控制装置集成电路板上设有电气接头，所述控制装置集成电路板与三合一传感器之间电性连接。

所述三合一传感器包括转子、转动叶片、固定板、传感器集成电路板、上盖和测温杆；所述三合一传感器壳体内设有圆柱形凹槽，所述三合一传感器壳体的圆柱形凹槽底部设有圆孔，所述圆柱形凹槽内设有转子，所述转子与节气门连接轴连接，所述转子上表面设有偏心柱，所述偏心柱上固定有转动叶片；所述固定板位于转子上方，所述固定板上设有弧形孔，所述偏心柱位于弧形孔内；所述固定板上设有传感器集成电路板，所述传感器集成电路板包括电路基板，所述电路基板上设有压力测试芯片、温度测试芯片和转角测试单元，所述转动叶片与转角测试单元连接，所述传感器集成电路板由一上盖盖住；所述三合一传感器壳体上还设有测温杆，所述测温杆与所述电路基板连接；所述三合一传感器壳体上还设有测压空腔，所述测压空腔与压力测试芯片联通。

所述三合一传感器壳体内设有pin针，所述pin针的两端分别与控制装置集成电路板和传感器集成电路板连接。

所述测温杆与三合一传感器壳体一体，所述测温杆的内部设有测温空腔，所述测温空腔内部设有热敏电阻，所述热敏电阻的焊接端与电路基板通过锡焊连接，所述热敏电阻的温度敏感单元位于测温杆的端头。

所述转子下端与三合一传感器壳体之间设有弹性部件。

所述转子为空心圆柱体结构，其内部设有用于与节气门连接轴连接的金属簧片。

所述三合一传感器壳体内还设有测压空腔，所述测压空腔覆盖住压力测试芯片，所述测压空腔底部设有与外部连通的通孔。

本发明的有益效果为：本发明的装置能同时检测汽车发动机节气门进气压力、进气温度和节气门开合角度，能在采集该三种输入信号并处理该三种输入信号，从而控制发动机的运行。而且本发明的装置结构简单，测量精度高，能够有效降低装配制作难度，提高装配效率，并且整体体积更小，大大降低了成本和装配空间。本发明考虑系统使用环境，所有外壳采用特殊耐高温材料。

附图说明

图1是一种集成式三合一传感器装置的整体分解示意图。

图2是一种集成式三合一传感器装置的整体示意图。

图3是三合一传感器的分解示意图。

图4是三合一传感器壳体的内部构造示意图。

图5是三合一传感器壳体的底部构造示意图。

图6是一种集成式三合一传感器装置的截面示意图。

图7是三合一传感器壳体的截面示意图。

图8是三合一传感器壳体的具体截面示意图。

图中：1、三合一传感器壳体，2、控制装置壳体，3、控制装置集成电路板，4、电气接头；

20、三合一传感器，30、金属弹片，40、转子，50、转动叶片，60、固定板，70、传感器集成电路板，80、上盖，90、热敏电阻，100、金属簧片；

21、pin针，22、圆柱形凹槽，23、测压空腔，24、定位装置，25、测温杆，26、第一固定柱，27、通孔，28、测温空腔，29、第二固定柱；

41、定位柱，42、上表面，43、凹槽结构；

71、电路基板，72、压力测试芯片，73、温度测试芯片，74、转角测试单元；

91、温度敏感单元，92、焊接端。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例和附图对本发明的技术方案做进一步的说明。

如图1、2，一种集成式三合一传感器装置，包括三合一传感器壳体1和盖在所述三合一传感器壳体1上的控制装置壳体2；所述三合一传感器壳体1内设有三合一传感器20，所述三合一传感器20包括压力传感器、温度传感器和节气门转角传感器；所述控制装置壳体2内设有控制装置集成电路板3，所述控制装置集成电路板3上设有电气接头4，所述控制装置集成电路板3与三合一传感器20之间电性连接。

如图3，所述三合一传感器20包括转子40、转动叶片50、固定板60、传感器集成电路板70、上盖80和测温杆25；

如图3、4、7，所述三合一传感器壳体1内设有圆柱形凹槽22，所述三合一传感器壳体1的圆柱形凹槽22底部设有圆孔，所述圆柱形凹槽22内设有转子40，所述转子40下端与三合一传感器壳体1之间设有金属弹片30，所述转子40为空心圆柱体结构(或者为凹槽结构43)，其内部设有用于与节气门连接轴连接的金属簧片100，所述转子40与节气门连接轴连接；

如图3、7，所述转子40上表面设有偏心柱，所述偏心柱上固定有转动叶片50，所述偏心柱上表面42设有多个用于定位转动叶片50的定位柱41。

如图3、7，所述固定板60位于转子40上方，所述固定板60上设有弧形孔，所述偏心柱位于弧形孔内，用于限位；如图3，所述固定板60上设有传感器集成电路板70，所述传感器集成电路板70包括电路基板71，所述电路基板71上设有压力测试芯片72、温度测试芯片73和转角测试单元74，所述转动叶片50与转角测试单元74接触连接，所述传感器集成电路板70由一上盖80盖住；如图7，所述固定板60和传感器集成电路板70分别通过三合一传感器壳体1内部的第二固定柱29和第一固定柱26固定。所述转子40用于测试节气门角度位置。

如图7，所述三合一传感器壳体1上还设有测温杆25，所述测温杆25与所述电路基板71连接；所述三合一传感器壳体1上还设有测压空腔23，所述测压空腔23与压力测试芯片72联通。所述测温杆25与三合一传感器壳体1一体，所述测温杆25的内部设有测温空腔28，所述测温空腔28内部设有热敏电阻90，所述热敏电阻90的焊接端92与电路基板71通过锡焊连接，所述热敏电阻90的温度敏感单元位于测温杆25的端头。用于测试发动机进气温度。

如图4、6，所述三合一传感器壳体1内设有pin针21，所述pin针21的两端分别与控制装置集成电路板3和传感器集成电路板70连接。

如图4、8，所述三合一传感器壳体1内还设有测压空腔23，所述测压空腔23覆盖住压力测试芯片72，所述测压空腔23底部设有与外部连通的通孔27。该通孔27用于导入被测流体，测试发动机进气压力。

所述电路基板71为pcb板、铝基板或陶瓷板等。

本发明的原理：本发明包括两部分：一部分为三合一传感器20，能直接同时检测发动机的进气压力、进气温度、节气门阀片角度位置，并形成三种信号；另外一部分为控制装置(即控制装置集成电路板3)，该装置用于收集三合一传感器20传过来的三种信号，并处理为ecu能接收的信号，以供给ecu计算燃油喷射量，精确控制进入气缸中可燃混合气的空燃比，控制发动机的运行状态。本发明将三合一传感器20与控制装置集成电路板3相结合，这种方式集成度高，传感器和控制装置集成电路板3分开安装，占用空间少，无需接线布置，装配效率高，大大降低了成本。

以上说明仅为本发明的应用实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。