一种利用电信号检测卡箍型曲轴箱通风管断开的装置的制作方法

本发明涉及一种利用电信号检测卡箍型曲轴箱通风管断开的装置。

背景技术：

曲轴箱通风包括自然通风和强制通风。汽油发动机常采用强制式曲轴箱通风，又称PCV系统。国家排放法规规定：曲轴箱窜气不可排入大气，以免造成大气污染。因此，作为曲轴箱强制通风系统，必须采用通风管，将油气分离系统分离后的气体，导入发动机进气系统并参与燃烧，这个通道就是曲轴箱通风管。在日常维修过程中，维修工人往往在拆除通风管后，忘记复位，致使废气排入大气。

轻型汽车国六法规OBD对曲轴箱通风系统（PCV）J4.9.1节的规定为：如果车辆使用了PCV系统，生产企业应对PCV系统进行监测，确保系统的完整性。并且在J.4.9.2.1节中明确规定：用于对发动机不同区域进行通风的管路，也属于PCV系统的一部分，应当按照J.4.9.2.2节中的规定进行故障诊断。J.4.9.2.2规定：除去一些可被豁免的情况，如果曲轴箱与PCV阀，或者PCV阀与进气歧管之间断开连接，在线诊断系统（OBD）应检测出故障。这个故障要求有故障指示器点亮，以及有故障码存储。因此，任何诊断结构必须通过汽车发动机控制单元。

现有技术中，有多种方法可以用来检测曲轴箱通风管的断开，例如利用安装在曲轴箱通风管上的压力传感器测量到的比期望更低的真空度，同时结合大气压力的情况来指示曲轴箱通风管的泄漏或者断开。

然而，现有的检测方法有下列三个缺点。

（一）需要一个相对压力传感器，或者两个绝对压力传感器，需要识别的压力范围为：5kpa-10kpa，要求所用压力传感器有相当高的精度和分辨率，且压力传感器自身技术含量高，属于车用传感器中价格比较高贵的；因此，成本高。

（二）基于压力模型的功能开发和标定成本高。不同的发动机，不同的安装位置，不同的工况点都会有不同的压力范围和阀值来判断PCV系统的完整性，这会带来大量的标定工作。

（三）检测的鲁棒性不足。过小的压力区分度和过复杂的发动机工况势必带来一定的判断错误。

此外，在中国发明专利说明书CN 103852100 B中,公开了一种通过湿度传感器的曲轴箱通风管断开检测方法，这种检测方法的不足为：（一）需要一个湿度传感器，增加了检测系统的成本。（二）基于湿度模型的功能开发和标定成本高。（三）检测的鲁棒性不足。

技术实现要素：

在专利201710854042.5中，提供了一种利用电信号检测曲轴箱通风管断开的装置，该方案实施的成本比压力传感器方案或湿度传感器方案的成本降低50%，同时具有较高的鲁棒性，且不需要任何标定工作。但不足之处是方案只能适用于用快装接头进行连接的曲轴箱通风管，无法适用于传统的用卡箍进行连接的曲轴箱通风管。本发明针对专利201710854042.5的不足，提供了一种同样利用电信号检测，但专门适用卡箍连接的曲轴箱通风管的装置。

本发明的装置，由导电橡胶管1、集成微动开关的电路板总成2、壳体3、电气插头4以及卡箍5组成。

所述导电橡胶管1主要由橡胶管身11、导线（13、14）和包覆层12构成，导线（13、14）平行排布，以螺旋缠绕的方式布置在橡胶管身11的外侧,再用一层包裹在导线外侧的包覆层12来固定和保护导线，上述导线（13、14）处在通风管管壁截面的中部,导线（13、14）相互绝缘、均匀排布，在通风管的两侧分别有一定自由长度的导线伸出，分别跟电路板的接线端子进行电气连接。

所述带集成微动开关的电路板总成2上包括微动开关21、电路板22、分压电阻23以及接线端子24，微动开关21、分压电阻23以及接线端子24均安装在电路板22上。

所述壳体3是一个塑料结构，其特征在于：包含集成微动开关的电路板总成2的安装空间，通常呈四边形；包含电气插头4的安装空间，通常是一个插槽；包含卡箍的固定空间，通常是一个跟卡箍尺寸接近的槽；包含跟橡胶管身11固定的结构，通常是一个环状的卡扣型结构；包含盖板31，用于遮盖和密封整个电路板区域；腔体32底部包含一个孔，使得微动开关21的头部可以伸出。

所述电气插头4包括外壳43和金属端子（41、42）。

所述电气插头4的金属端子（41、42），分别跟接线端子24进行连接，使之连接进入电气回路。外壳43是一个塑料接头，其特征在于一端是按照标准的汽车连接器规范形成的公端接口，另一端是一个插片结构，用于跟壳体上的插槽进行装配连接。

所述微动开关21的内部结构一般是接点和弹簧结构。

所述分压电阻23的阻值与ECU上拉电阻阻值相等或相近。

附图说明

以下借助附图通过具体实施方式来详细描述本发明。

附图表示：

图1是本发明第一实施例的实施方式的示意图

图2是本发明第一实施例的实施方式的透视图

图3是图1箭头所示方向利用电信号检测卡箍型曲轴箱通风管断开的装置的实施方式的示意图

图4是本发明第一实施例中壳体3环形卡扣与卡箍5的安装示意图

图5是本发明第二实施例的实施方式的示意图

图6是本发明第二实施例的实施方式的透视图

图7是本发明第二实施例中壳体3a与卡箍5a的安装示意图

图8是电路板总成2的示意图

图9是利用电信号检测卡箍型曲轴箱通风管断开的装置的实施方式的电路图。

具体实施方式

实施例一

下面结合附图对本发明利用电信号检测卡箍型曲轴箱通风管断开装置的第一实施例作详细说明。

本发明的第一种实施方式如图1至图4所示,该装置由导电橡胶管1、集成微动开关的电路板总成2、壳体3、电气插头4以及卡箍5组成；其中，所述壳体3通过环形卡扣结构紧扣在导电橡胶管1上，且通过自带的结构将卡箍5限定在特定位置，卡箍5套在橡胶管身11外侧上，将插入橡胶管身11的客户发动机端的公端接头6紧紧固定在橡胶管身内。所述集成微动开关的电路板总成2和电气插头4分别装配在壳体3中，在壳体3卡扣紧扣的同时，开关触点会在发动机端的公端接头6的径向产生位移。

带集成微动开关的电路板总成2上包括微动开关21、电路板22、分压电阻23，微动开关21和分压电阻23均安装在电路板22上，其中，分压电阻23的阻值与ECU上拉电阻阻值相等或相近。其结构、布局均与专利201710854042.5相似，不做详述。

所述导电橡胶管1主要由橡胶管身11、导线（13、14）和包覆层12构成，导线（13、14）平行排布，以螺旋缠绕的方式布置在橡胶管身11的外侧,再用一层包裹在导线外侧的包覆层12来固定和保护导线，上述导线（13、14）处在通风管管壁截面的中部,导线（13、14）等长、相互绝缘、均匀排布，在通风管的两侧分别有一定自由长度的导线伸出，分别跟电路板的接线端子进行电气连接。其结构与专利201710854042.5相似，不做详述。

所述壳体3是一个塑料结构，其具体结构分为以下几个部分：第一个部分，腔体32包含集成微动开关的电路板总成2的装配空间，呈四边形，通过四周凸点结构以及底部定位销结构，来实现电路板的固定和限位，底部留有小孔供微动开关的触点伸出；第二个部分，是电气插头4的装配插槽，通过过盈连接的方式将电气插头4快速且牢固的固定在壳体3上；第三个部分是环形的卡扣结构，由上下两片合页组成。两片合页均是半圆形结构，用于跟管路配合，两片合页的一侧相连，其中上半合页与电路板总成的装配空间是一体，带有卡扣的锁紧窗，下半合页留有槽来与卡箍配合，同时带有卡扣的倒钩结构。当两片合页合住且通过卡扣固定良好后，微动开关21的触点便会在发动机端的公端接头6的径向产生位移，从而导通；第四个部分是盖板31，用于遮盖和密封整个电路板区域。一种可行的替代方法是，在第一个部分内进行点胶固定和密封，这样就可以不需要盖板31。

所述电气插头4包括外壳43和金属端子（41、42）。金属端子（41、42），分别跟接线端子24进行连接，使之连接进入电气回路。外壳43是一个塑料接头，其特征在于一端是按照标准的汽车连接器规范形成的公端接口，这个接口的类型可以按照客户定义灵活设计，另一端是一个插片结构，用于跟壳体上的插槽进行装配连接。

所述卡箍5是一种标准件，用于软管的连接和固定，有多种类型。在汽车上比较常用的有弹簧卡箍，带螺丝的钢圈卡箍。本发明不限定卡箍的类型，以上提到的两种常用卡箍均可适用。

图9是利用电信号检测卡箍型曲轴箱通风管断开装置的实施方式的电路图，与专利201710854042.5完全一致，在此不再做详述。一个完整的管路在两侧都会与发动机进行相连接，两侧的装置极其相近，本专利以其中插头侧的结构展开描述，另外一侧只是在此基础上去掉电气插头以及电阻，以及电路板做相应的走线调整。两侧的电路板通过导电橡胶管1的两根导线（13,14）连接形成成为图9的电气回路。图9中21_2是指另外一侧的微动开关，5_2是指另外一侧的卡箍，6_2是指另外一侧的发动机公端接头。

本发明装配方法如下（以电气插头侧为例）。

第一步：将卡箍套在导电橡胶管1上。

第二步：焊接电路板总成2，分别将微动开关21、接线端子24、分压电阻23焊接在裸板上。

第三步：将电气插头4装配到腔体32中，电气插头侧导电橡胶管路的两根导线（13、14），以及电气插头4的两根端子（41,42）依次跟电路板的接线端子连接，最终通过电路板布线形成微动开关21、分压电阻23以及电气插头6的串联关系。

第四步：将集成微动开关的电路板总成2装入腔体32，通过热铆或者凸点的形式将电路板固定在腔体32中，同时确保微动开关21的触点向底部的孔伸出。

利用此装置检测曲轴箱通风管断开的方法，特征为：当腔体32的两片合页合住且通过卡扣固定良好后，微动开关21的触点便会与发动机端的公端接头6接触且在其径向产生位移，从而导通，同时合页会将卡箍位置限定住，当卡箍发生任何可能的轴向窜动以影响管路连接时，首先必定的前提是壳体3的卡扣脱落，而脱落会触发开关的复位，从而被诊断电路检测到。

同专利201710854042.5，曲轴箱通风管的物理通断，以及曲轴箱通风管与曲轴箱或进气歧管的连接或断开状态，可以转换成电气通断信号，通过发动机控制单元显示出来，其具体原理和电路关系在专利201710854042.5中有详细的描述，此处不再详述。

实施例二

本实施例与第一实施例的区别在于改变了腔体的结构,实施方式如图5至图7所示,此处壳体3a是一个塑料结构，其具体结构分为以下几个部分：第一个部分，腔体32a包含集成微动开关的电路板总成2的装配空间，呈四边形，通过四周凸点结构以及底部定位销结构，来实现电路板的固定和限位，底部留有小孔供微动开关的触点伸出；第二个部分，是电气插头4的装配插槽，通过过盈连接的方式将电气插头4快速且牢固的固定在腔体32上；第三个部分是一个供卡箍5a穿入的槽，从而使得卡箍5a闭合后可以完全的跟壳体3a连接在一起；第四个部分是盖板31a，用于遮盖和密封整个电路板区域。

利用此装置检测曲轴箱通风管断开的方法，特征为：当卡箍5a抱紧导电橡胶管1的同时，由于其内圈跟壳体3a相连，壳体3a会在卡箍5a收紧的方向产生径向位移，从而让使得装配在壳体3a上的微动开关21的触点接触发动机端的公端接头6且在其径向产生位移，继而导通。当卡箍5a发生任何可能的松动或脱落时，首先必定的前提是壳体3a相对于管路的松动或脱落，而这都会触发开关的复位，从而被诊断电路检测到。

与目前普通的通风管相比，本发明除了提供一个额外的电气连接到发动机控制单元以外，并未改变连接和安装方式，其原本的通风管功能得到完整继承。

上文中陈述了本发明的实施方式的详细描述，应理解的是，上文中详细描述仅为示例性的，并未描述本发明的每一可能实施方式，这是因为描述每一可能实施方式不切实际，而并非不可能。利用当前技术或者本发明申请日后的发展的技术，可以实现众多可代替实施方式，这些实施方式仍处于限定本发明的权利要求范围内。