位置傳感器及位置感測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及位置感測(cè)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種汽車變速器擋位感測(cè)傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002] 位置傳感器有已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，例如汽車控制系統(tǒng)。由于在起停 系統(tǒng)中需要判斷空擋和倒擋位置來使TCU判斷當(dāng)前狀態(tài)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)焰火還是運(yùn)作同時(shí)是處 于前進(jìn)還是倒擋，所W需要相關(guān)的空擋位置傳感器和倒擋位置傳感器。運(yùn)些傳感器安裝于 變速箱殼體外側(cè)，并將感測(cè)磁鐵安裝于換擋桿上，通過換擋桿在入擋時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)和選擋時(shí)的直 線移動(dòng)帶動(dòng)磁鐵，來使傳感器感測(cè)擋位。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)傳感器的設(shè)置多采用分離式布局，即將空擋位置感測(cè)和倒擋位置 感測(cè)用兩個(gè)獨(dú)立的傳感器實(shí)現(xiàn)，空擋位置傳感器位于整個(gè)換擋范圍的中央，對(duì)所有擋位均 有磁場(chǎng)感測(cè)，當(dāng)且僅當(dāng)進(jìn)入空擋時(shí)開關(guān)才被觸發(fā)；倒擋維持傳感器位于倒擋附近，當(dāng)且僅當(dāng) 進(jìn)入倒擋是開關(guān)才被觸發(fā)?？論鹾偷箵跷恢脗鞲衅饕话愣紱]有冗余設(shè)計(jì)，運(yùn)樣會(huì)導(dǎo)致幾個(gè) 問題出現(xiàn)：客戶端變速箱需要開辟兩個(gè)區(qū)域用了裝配兩種傳感器，且換擋桿上也需要留出 兩塊磁鐵的安裝位置；由于系統(tǒng)需要同時(shí)采集兩個(gè)觸感器的信號(hào)來判斷擋位，如果沒有冗 余設(shè)計(jì)，當(dāng)任何一個(gè)位置傳感器信號(hào)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，系統(tǒng)無法正常判斷，導(dǎo)致整車故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型欲解決W上技術(shù)問題，其目的之一提供一種位置傳感器，具體的： 陽〇化]一種位置傳感器，用于感測(cè)變速器空擋位置和倒擋位置；所述變速器的換擋桿上 固定設(shè)有磁鐵，所述位置傳感器包括：
[0006] 兩路空擋感測(cè)線路，每路空擋感測(cè)線路設(shè)有一個(gè)感應(yīng)單元，兩個(gè)感應(yīng)單元同步感 測(cè)所述磁鐵的運(yùn)動(dòng)，并分別產(chǎn)生兩路信號(hào)，其中一路信號(hào)為空擋位置信號(hào)，另一路信號(hào)為空 擋位置冗余信號(hào)；
[0007] 兩路倒擋感測(cè)線路，每路倒擋感測(cè)線路設(shè)有一個(gè)感應(yīng)單元，兩個(gè)感應(yīng)單元同步感 測(cè)所述磁鐵的運(yùn)動(dòng)，并分別產(chǎn)生兩路信號(hào)，其中一路信號(hào)為倒擋位置信號(hào)，另一路為倒擋位 置冗余信號(hào)。
[0008] 如前文所述的位置傳感器，還包括：
[0009] 與兩路空擋感測(cè)線路的輸出相連的第一比較器，用于比較空擋位置信號(hào)（NP巧和 空擋位置冗余信號(hào)（NPSK)，當(dāng)空擋位置信號(hào)（NP巧和空擋位置冗余信號(hào)（NPSK)正常時(shí)則同 時(shí)輸出正常的空擋位置狀態(tài)信號(hào)（NPS')和空擋位置冗余狀態(tài)信號(hào)（NPSK');當(dāng)空擋位置 信號(hào)（NP巧和空擋位置冗余信號(hào)（NPSK)中至少一個(gè)異常時(shí)則輸出異常的空擋位置狀態(tài)信 號(hào)（NPS')和/或空擋位置冗余狀態(tài)信號(hào)（NPSK'）；
[0010] 與兩路倒擋感測(cè)線路的輸出相連的第二比較器，用于比較倒擋位置信號(hào)（RP巧和 倒擋位置冗余信號(hào)（RPSK)，當(dāng)?shù)箵跷恢眯盘?hào)（RP巧和倒擋位置冗余信號(hào)（RPSK)正常時(shí)則同 時(shí)輸出正常的倒擋位置狀態(tài)信號(hào)（RPS')和倒擋位置冗余狀態(tài)信號(hào)（RPSK');當(dāng)?shù)箵跷恢?信號(hào)（RP巧和倒擋位置冗余信號(hào)（RPSK)中至少一個(gè)異常時(shí)則輸出異常的倒擋位置狀態(tài)信 號(hào)（RPS'）和/或倒擋位置冗余狀態(tài)信號(hào)（RPSK'）。
[0011] 如前文所述的位置傳感器，每個(gè)所述比較器（11〇、112)對(duì)相應(yīng)的位置信號(hào) (NPS，NPSK，RPS，RPSK)進(jìn)行診斷，判斷對(duì)應(yīng)的處理器（106、108)是否供電電壓過低，當(dāng)處理 器（1〇6、108)供電電壓過低時(shí)，對(duì)應(yīng)的比較器進(jìn)行欠壓診斷，并發(fā)出電源失壓信 號(hào)或電源輸入故障信號(hào)。
[0012] 如前文所述的位置傳感器，每個(gè)所述比較器（11〇、112)對(duì)相應(yīng)的位置信號(hào) (NPS，NPSK，RPS，RPSK)進(jìn)行診斷，判斷位置信號(hào)（NPS，NPSK，RPS，RPSK)是否電流過大；當(dāng)位 置信號(hào)（NPS，NPSK，RPS，RPSK)電流過大時(shí)，對(duì)應(yīng)的比較器（110、112)進(jìn)行短路診斷，并發(fā)出 短路信號(hào)。
[0013] 如前文所述的位置傳感器，每個(gè)所述比較器（11〇、112)對(duì)相應(yīng)的位置信號(hào) (NPS，NPSK，RPS，RPSK)進(jìn)行診斷，判斷位置信號(hào)（NPS，NPSK，RPS，RPSK)是否磁場(chǎng)飽和，當(dāng)位 置信號(hào)（NPS、NPSK、RPS、RPSK)是磁場(chǎng)飽和時(shí)，對(duì)應(yīng)的比較器（11〇、112)進(jìn)行內(nèi)部算法錯(cuò)誤 診斷，并發(fā)出磁鐵丟失信號(hào)。
[0014] 如前文所述的位置傳感器，每個(gè)所述比較器（11〇、112)對(duì)相應(yīng)的位置信號(hào) (NPS，NPSK，RPS，RPSK)進(jìn)行診斷，判斷位置信號(hào)（NPS，NPSK，RPS，RPSK)是否丟磁；當(dāng)位置信 號(hào)（NPS，NPSK，RPS，RPSK)是丟磁時(shí)，對(duì)應(yīng)的比較器（110、112)進(jìn)行丟磁診斷，并發(fā)出磁鐵丟 失f目號(hào)。
[0015] 如前文所述的位置傳感器，還包括：
[0016] 控制線路，所述控制線路接收從所述第一比較器輸出的空擋位置狀態(tài)信號(hào)（NPS') 和空擋位置冗余狀態(tài)信號(hào)（NPSK');所述控制線路還接收從所述第二比較器輸出的倒擋位 置信號(hào)（RPS')和倒擋位置冗余狀態(tài)信號(hào)（RPSK');
[0017] 所述控制線路基于空擋位置狀態(tài)信號(hào)（NPS')、空擋位置冗余狀態(tài)信號(hào)（NPSK')、 倒擋位置狀態(tài)信號(hào)（RPS')和倒擋位置冗余狀態(tài)信號(hào)（RPSK')四路狀態(tài)信號(hào)，產(chǎn)生并輸出 控制信號(hào)。
[0018] 如前文所述的位置傳感器，所述控制線路對(duì)所述四路狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行整體判斷，并 指示同時(shí)出現(xiàn)空擋位置信號(hào)（NP巧和倒擋位置信號(hào)（RP巧的狀態(tài)。
[0019] 如前文所述的位置傳感器，當(dāng)四路狀態(tài)信號(hào)中某一路信號(hào)始終為高電平H而其他 =路信號(hào)為正常狀態(tài)時(shí)，所述控制線路判斷位置傳感器的故障狀態(tài)為該路高電平信號(hào)的電 源輸入或輸出電路短路或者該路位置信號(hào)丟失。
[0020] 如前文所述的位置傳感器，當(dāng)四路狀態(tài)信號(hào)中某一路信號(hào)始終為低電平L而其他 =路為正常狀態(tài)時(shí)，所胡控制線路判斷位置傳感器（100)的故障狀態(tài)始終為路低電平信號(hào) 的接地線路或輸出電路短路。
[0021] 如前文所述的位置傳感器，當(dāng)四路狀態(tài)信號(hào)全部始終為低電平L信號(hào)時(shí)，所述控 制線路判斷位置傳感器的故障狀態(tài)為四路狀態(tài)信號(hào)的電源輸入和接地電路短路、電源失 壓、磁鐵丟失或電源輸入故障。
[0022] 如前文所述的位置傳感器，四路狀態(tài)信號(hào)中，當(dāng)空擋位置狀態(tài)信號(hào)（NPS')和空擋 位置冗余狀態(tài)信號(hào)（NPSK')同時(shí)始終為低電平L信號(hào)，其他兩路狀態(tài)信號(hào)正常，則所述控制 線路判斷空擋位置狀態(tài)信號(hào)（NPS')和空擋位置冗余狀態(tài)信號(hào)（NPSK')的輸出電路短路； 當(dāng)?shù)箵跷恢脿顟B(tài)信號(hào)（RPS')和倒擋位置冗余狀態(tài)信號(hào)（RPsr)同時(shí)始終為低電平L信號(hào)， 其他兩路狀態(tài)信號(hào)正常，則所述控制線路判斷倒擋位置狀態(tài)信號(hào)RPS'和倒擋位置冗余狀態(tài) 信號(hào)RPSK'的輸出電路短路。
[0023] 如前文所述的位置傳感器，四路狀態(tài)信號(hào)中，當(dāng)空擋位置狀態(tài)信號(hào)（NPS')和空擋 位置冗余狀態(tài)信號(hào)（NPSK')兩路信號(hào)中的一路始終為低電平L或始終為高電平H信號(hào)，另 一路信號(hào)正常狀態(tài)，同時(shí)倒擋位置狀態(tài)信號(hào)（RPS')和倒擋位置冗余狀態(tài)信號(hào)（RPSK')兩 路信號(hào)中的一路始終為低電平L或始終為高電平H信號(hào)，另一路正常功能，則所述控制線路 判斷該始終為低電平L或始終為高電平H信號(hào)的兩路信號(hào)輸出電路短路。
[0024] 如前文所述的位置傳感器，所述控制線路從空擋位置狀態(tài)信號(hào)（NPS')和空擋位 置冗余狀態(tài)信號(hào)（NPSK')兩路信號(hào)中，或從倒擋位置狀態(tài)信號(hào)（RPS')和倒擋位置冗余狀 態(tài)信號(hào)（RPSK')兩路信號(hào)中，選擇正常狀態(tài)的信號(hào)作為控制信號(hào)來指示運(yùn)行或販腳運(yùn)行。
[0025] 如前文所述的位置傳感器，所述兩路空擋感測(cè)線路各設(shè)有兩個(gè)獨(dú)立3D霍爾感應(yīng) 器，分別用于產(chǎn)生所述空擋位置信號(hào)（NP巧和空擋位置冗余信號(hào)（NPSK)，形成一組互補(bǔ)信 號(hào)對(duì)；
[00%] 所述兩路倒擋感測(cè)線路各設(shè)有兩個(gè)獨(dú)立3D霍爾感應(yīng)器，分別用于產(chǎn)生所述倒擋 位置信號(hào)（RP巧和倒擋位置冗余信號(hào)（RPSK)，形成一組互補(bǔ)信號(hào)對(duì)。
[0027] 如前文所述的位置傳感器，所述兩路空擋感測(cè)線路中的兩個(gè)感應(yīng)單元位于整個(gè)換 擋范圍的中央，對(duì)所有擋位均有磁場(chǎng)感應(yīng)；
[0028] 當(dāng)且僅當(dāng)換擋桿進(jìn)入空擋范圍時(shí)，所述兩路空擋感測(cè)線路中的兩個(gè)感應(yīng)單元發(fā)出 空擋位置信號(hào)（NP巧和空擋位置冗余信號(hào)（NPSK)。
[0029] 如前文所述的位置傳感器，所述位置傳感器為一體件。
[0030] 如前文所述的位置傳感器，所述兩路空擋感測(cè)線路相互獨(dú)立；所述兩路倒擋感測(cè) 線路相互獨(dú)立。
[0031] 如前文所述的位置傳感器，所述位置傳感器為汽車變速器的擋位感測(cè)傳感器。
[0032] 本實(shí)用新型的目的之二是提供一種位置感測(cè)系統(tǒng)，具體包括：
[0033] 一種位置感測(cè)系統(tǒng)，包括：如前文所述的位置傳感器，W及固定設(shè)置在變速器換擋 桿上的磁鐵；所述空擋感測(cè)線路中的感應(yīng)單元位于整個(gè)換擋范圍的中央，對(duì)所有擋位均有 磁場(chǎng)感應(yīng)。
[0034] 如前文所述的位置感測(cè)系統(tǒng)，所述磁鐵為一體件。
[0035