一種擋位傳感器結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種傳感器，尤其涉及一種應(yīng)用在汽車(chē)上的擋位傳感器。一種擋位傳感器結(jié)構(gòu)，包括外殼，在外殼內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子上固定有磁鐵，在磁鐵的一側(cè)設(shè)有霍爾芯片，霍爾芯片安裝在外殼內(nèi)，所述的磁鐵為厚度均勻的弧形磁鐵。本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在保證測(cè)量精度的前提下，元件數(shù)量少，通過(guò)調(diào)整角度定義占空比來(lái)確定輸出擋位，輸出穩(wěn)定，成本低的一種擋位傳感器；解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的擋位傳感器結(jié)構(gòu)和編碼復(fù)雜，輸出不穩(wěn)定，測(cè)量精度低的技術(shù)問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
-種擋位傳感器結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種傳感器，尤其設(shè)及一種應(yīng)用在汽車(chē)上的擋位傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002] 電動(dòng)型機(jī)械式自動(dòng)變速箱(AMT)是W常規(guī)的手動(dòng)變速箱為基礎(chǔ)，附加一套電控裝 置，從而可W自動(dòng)控制手動(dòng)變速箱的離合器和換擋桿，使離合器的分離與接合都是自動(dòng)的。 AMT變速箱結(jié)合了機(jī)械變速箱傳動(dòng)效率高和自動(dòng)變速箱操作方便的優(yōu)點(diǎn)，在各類(lèi)汽車(chē)上都 有廣泛應(yīng)用。自動(dòng)變速器(AMT)能根據(jù)車(chē)速、油口、駕駛員命令等參數(shù)，確定最佳擋位，控制 原來(lái)由駕駛員人工完成的離合器分離與接合、換擋手柄的摘擋與掛擋W及發(fā)動(dòng)機(jī)的油口開(kāi) 度的同步調(diào)節(jié)等操作過(guò)程，最終實(shí)現(xiàn)換擋過(guò)程的操縱自動(dòng)化。擋位傳感器是AMT變速系統(tǒng)中 最重要的測(cè)控環(huán)節(jié)，擋位傳感器的測(cè)量準(zhǔn)確與否決定了 AMT變速箱的可靠性、安全性和操控 的平順性。傳統(tǒng)的擋位傳感器大多采用電位計(jì)原理，通過(guò)金屬電刷與電阻基片滑動(dòng)接觸來(lái) 改變電阻值，從而改變輸出電壓信號(hào)。接觸式檔位傳感器由于觸點(diǎn)頻繁滑動(dòng)，部件容易產(chǎn)生 磨損，容易發(fā)生接觸不良或輸出電阻值的偏差等現(xiàn)象，導(dǎo)致信號(hào)無(wú)法正常傳輸，使用壽命受 到限制，同時(shí)由于汽車(chē)的振動(dòng)，接觸片可能產(chǎn)生瞬間脫開(kāi)、接觸不良，從而造成傳感器失效、 損壞，并且輸出線(xiàn)性度也難W控制。當(dāng)然也有采用編碼形式定義占空比，但是此形式所需的 磁條數(shù)量多，編碼復(fù)雜，導(dǎo)致成本過(guò)高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在保證測(cè)量精度的前提下，元件數(shù)量少，通過(guò)調(diào) 整角度定義占空比來(lái)確定輸出擋位，輸出穩(wěn)定，成本低的一種擋位傳感器;解決了現(xiàn)有技術(shù) 中存在的擋位傳感器結(jié)構(gòu)和編碼復(fù)雜，輸出不穩(wěn)定，測(cè)量精度低的技術(shù)問(wèn)題。
[0004] 本實(shí)用新型的上述技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)下述技術(shù)方案解決的：一種擋位傳感器結(jié)構(gòu)， 包括外殼，其特征在于:在外殼內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子上固定有磁鐵，在磁鐵的一側(cè)設(shè)有霍 爾忍片，霍爾忍片安裝在外殼內(nèi)，所述的磁鐵為厚度均勻的弧形磁鐵。采用壁厚均勻的磁 鐵，可W讓固定的角度范圍內(nèi)磁場(chǎng)可W均勻變化，即固定角度線(xiàn)性分布，從而方便對(duì)占空比 進(jìn)行定義，定義簡(jiǎn)單，方便操作，同時(shí)提高傳感器的適配性。本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子包含一切可 W旋轉(zhuǎn)的位于外殼內(nèi)的部件，并不受"轉(zhuǎn)子"名稱(chēng)的限定。
[0005] 將磁鐵固定在轉(zhuǎn)子上，轉(zhuǎn)子固定在外殼上，使得相互作用的磁鐵和忍片都固定在 外殼上，兩者的相對(duì)位置相對(duì)穩(wěn)定，在保證測(cè)量精度的同時(shí)，使得元件數(shù)量減少，結(jié)構(gòu)更為 穩(wěn)定，成本更低。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)磁鐵旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而改變磁場(chǎng)強(qiáng)度，霍爾忍片通過(guò)磁場(chǎng)強(qiáng)度的改 變輸出不同的電壓信號(hào)，電壓信號(hào)通過(guò)霍爾忍片處理后輸出脈沖，根據(jù)輸出的脈沖的變化 定義占空比，利用占空比定義PRND或PRNDS擋位。
[0006] 作為優(yōu)選，所述的磁鐵的弧度為V4~V2,磁鐵固定在轉(zhuǎn)子的弧形外表面上。磁鐵 的弧度設(shè)計(jì)考慮到轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角度和磁場(chǎng)均勻變化的情況。將磁鐵固定在轉(zhuǎn)子外表面，方便 操作。當(dāng)然不排除固定在轉(zhuǎn)子內(nèi)壁或者轉(zhuǎn)子中。
[0007] 作為優(yōu)選，所述的磁鐵通過(guò)注塑模具成型直接和轉(zhuǎn)子粘附在一起。方便成型，結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定。
[0008] 作為優(yōu)選，所述的轉(zhuǎn)子上一體成型有兩個(gè)卡接板，卡接板分別位于磁鐵的兩側(cè)壓 接在磁鐵的邊緣，兩個(gè)卡接板位于同一轉(zhuǎn)子的同一個(gè)徑向平面內(nèi)。轉(zhuǎn)子上的卡接板能有效 將磁鐵固定，防止變速箱中使用老化后脫落。
[0009] 作為優(yōu)選，所述的霍爾忍片包括兩組，其中一組霍爾忍片為單路輸出，輸出設(shè)置為 PRND或PRNDS擋位;另外一組霍爾忍片為雙路輸出，其中一路輸出檢測(cè)P擋位，另外一路輸出 檢測(cè)RND或RNDS擋位;兩組忍片輸出值在TCU內(nèi)進(jìn)行比較，輸出一致則執(zhí)行換擋操作，輸出不 一致則由傳感器故障輸出。設(shè)計(jì)兩組霍爾忍片可W實(shí)現(xiàn)一個(gè)閉環(huán)檢測(cè)，提高輸出的安全性 和可靠性。
[0010] 作為優(yōu)選，在所述的轉(zhuǎn)子的底部設(shè)有環(huán)形卡槽，在轉(zhuǎn)子的底座上開(kāi)設(shè)有缺口，在缺 口處設(shè)有止擋，止擋位于卡槽內(nèi)；在所述的外殼的底部設(shè)有環(huán)形擋板，擋板與外殼的底板間 形成一個(gè)容納槽，轉(zhuǎn)子底座在容納槽中旋轉(zhuǎn)，在擋板上設(shè)有兩個(gè)凸起，凸起與轉(zhuǎn)子底座上的 缺口對(duì)應(yīng)。環(huán)形擋板位于轉(zhuǎn)子卡槽內(nèi)，將轉(zhuǎn)子與外殼固定，通過(guò)缺口處的止擋限制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng) 的角度，提高輸出的穩(wěn)定性和可靠性。
[0011] 因此，本實(shí)用新型的一種擋位傳感器結(jié)構(gòu)具備下述優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)弧形磁鐵與霍爾元 件的配合來(lái)確定占空比從而確定擋位，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，構(gòu)件少，從而提高傳感器的穩(wěn)定性;而且 磁鐵的厚度均勻，固定角度線(xiàn)性分布，使得輸出穩(wěn)定，提高靈敏度和精度。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是本實(shí)用新型的一種擋位傳感器結(jié)構(gòu)的立體圖。
[OOK]圖2是圖1的爆炸圖。
[0014] 圖3是圖1內(nèi)的轉(zhuǎn)子上安裝有磁鐵的放大示意圖。
[0015] 圖4是圖1內(nèi)的外殼俯視圖。
[0016] 圖5是霍爾忍片控制的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
[001引實(shí)施例；
[0019]如圖1和2所示，一種擋位傳感器結(jié)構(gòu)，包括外殼1，在外殼1的一側(cè)開(kāi)設(shè)有圓形的空 腔4,在空腔4內(nèi)放置有轉(zhuǎn)子2,在圓形空腔4的一側(cè)設(shè)有忍片固定部3,在忍片固定部3內(nèi)固定 有霍爾忍片5。如圖3所示，轉(zhuǎn)子2包括上端部9、中間的主體部10和下方的固定部。上端部9為 一個(gè)平面，上端部9的平面底部搭接在外殼空腔4的外沿。中部的主體部10為圓柱體，在主體 部的外圓周表面一體成型有兩個(gè)塑料卡接板8,兩個(gè)塑料卡接板8之間卡接有一個(gè)環(huán)形磁鐵 6,磁鐵6通過(guò)注塑模具成型直接和轉(zhuǎn)子2粘附在一起。塑料卡接板8是為了防止在變速箱中 使用老化后磁鐵脫落。磁鐵6為厚度均勻的弧形磁鐵，磁鐵6的弧度為V3。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的角度 在60° W內(nèi)，保證霍爾忍片5始終與磁鐵6對(duì)應(yīng)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子2,來(lái)旋轉(zhuǎn)磁鐵6,進(jìn)而改變磁場(chǎng) 強(qiáng)度;霍爾忍片5通過(guò)磁場(chǎng)強(qiáng)度的改變進(jìn)而輸出不同的電壓信號(hào)，電壓信號(hào)通過(guò)霍爾忍片內(nèi) 部處理程序后輸出脈沖，不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度輸出不同的脈沖，即占空比的差異；用占空比的多 少來(lái)定義PRND擋位。占空比的定義如下表所示：
[0020]
[0021] 如圖3所示，在外殼的空腔的底部一體成型有一個(gè)環(huán)形擋板14,擋板14與外殼的底 板16之間形成一個(gè)容納槽，在擋板14上一體成型有兩個(gè)凸起15。轉(zhuǎn)子下方的固定部上開(kāi)設(shè) 有一個(gè)環(huán)形卡槽12,環(huán)形卡槽12的下方為轉(zhuǎn)子的底座11，在底座11上開(kāi)設(shè)有兩個(gè)缺口 8,兩 個(gè)缺口 8位于同一直徑上，兩個(gè)缺口 8與擋板上的凸起15對(duì)應(yīng)。轉(zhuǎn)子的底座通過(guò)缺口卡入到 外殼底部的容納槽內(nèi)，外殼底部的環(huán)形擋板位于轉(zhuǎn)子下方的環(huán)形卡槽內(nèi)，運(yùn)樣，轉(zhuǎn)子就可W 與外殼固定連接，并在外殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)了。為了保證轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度，在轉(zhuǎn)子的底座上一體成型 有與底座垂直的止擋13,可W有效防止轉(zhuǎn)子過(guò)旋轉(zhuǎn)。
[0022] 如圖5所示，霍爾忍片包括兩組，其中第一組霍爾忍片為雙路輸出，其中一路輸出 檢測(cè)P擋位，另外一路輸出檢測(cè)RND或RNDS擋位;第二組霍爾忍片為單路輸出，輸出設(shè)置為 PRND或PRNDS擋位;兩組忍片輸出值在TCU內(nèi)進(jìn)行比較，輸出一致則執(zhí)行換擋操作，輸出不一 致則由傳感器故障輸出。第一組忍片的功能是一路檢測(cè)P/非P，主要因?yàn)镻擋為關(guān)鍵安全擋 位，單獨(dú)一路輸出P擋，另一路檢測(cè)RND/RNDS，第二組忍片的功能是檢測(cè)PRND/PRNDS，反饋在 擋情況，對(duì)整個(gè)進(jìn)行閉環(huán)檢測(cè)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種擋位傳感器結(jié)構(gòu)，包括外殼，其特征在于：在外殼內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子上固定 有磁鐵，在磁鐵的一側(cè)設(shè)有霍爾芯片，霍爾芯片安裝在外殼內(nèi)，所述的磁鐵為厚度均勻的弧 形磁鐵。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擋位傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的磁鐵的弧度為31/4 ~V2,磁鐵固定在轉(zhuǎn)子的弧形外表面上。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種擋位傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的磁鐵通過(guò)注塑 模具成型直接和轉(zhuǎn)子粘附在一起。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種擋位傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)子上一體成 型有兩個(gè)卡接板，卡接板分別位于磁鐵的兩側(cè)壓接在磁鐵的邊緣，兩個(gè)卡接板位于同一轉(zhuǎn) 子的同一個(gè)徑向平面內(nèi)。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種擋位傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)子上一體成型有 兩個(gè)卡接板，卡接板分別位于磁鐵的兩側(cè)壓接在磁鐵的邊緣，兩個(gè)卡接板位于同一轉(zhuǎn)子的 同一個(gè)徑向平面內(nèi)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種擋位傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的霍爾芯片包括 兩組，其中一組霍爾芯片為單路輸出，輸出設(shè)置為PRND或PRNDS擋位；另外一組霍爾芯片為 雙路輸出，其中一路輸出檢測(cè)P擋位，另外一路輸出檢測(cè)RND或RNDS擋位。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種擋位傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的霍爾芯片包括兩 組，其中一組霍爾芯片為單路輸出，輸出設(shè)置為PRND或PRNDS擋位；另外一組霍爾芯片為雙 路輸出，其中一路輸出檢測(cè)P擋位，另外一路輸出檢測(cè)RND或RNDS擋位。8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種擋位傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于:在所述的轉(zhuǎn)子的底部 設(shè)有環(huán)形卡槽，在轉(zhuǎn)子的底座上開(kāi)設(shè)有缺口，在缺口處設(shè)有止擋，止擋位于卡槽內(nèi)；在所述 的外殼的底部設(shè)有環(huán)形擋板，擋板與外殼的底板間形成一個(gè)容納槽，轉(zhuǎn)子底座在容納槽中 旋轉(zhuǎn)，在擋板上設(shè)有兩個(gè)凸起，凸起與轉(zhuǎn)子底座上的缺口對(duì)應(yīng)。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種擋位傳感器結(jié)構(gòu)，其特征在于:在所述的轉(zhuǎn)子的底部設(shè)有 環(huán)形卡槽，在轉(zhuǎn)子的底座上開(kāi)設(shè)有缺口，在缺口處設(shè)有止擋，止擋位于卡槽內(nèi)；在所述的外 殼的底部設(shè)有環(huán)形擋板，擋板與外殼的底板間形成一個(gè)容納槽，轉(zhuǎn)子底座在容納槽中旋轉(zhuǎn)， 在擋板上設(shè)有兩個(gè)凸起，凸起與轉(zhuǎn)子底座上的缺口對(duì)應(yīng)。
【文檔編號(hào)】F16H63/42GK205559766SQ201620296891
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月11日
【發(fā)明人】康元福, 陳杰
【申請(qǐng)人】浙江沃得爾科技股份有限公司