[發明專利]用于純電動汽車兩檔變速器的檔位傳感器

有效

• 申請號: 201410252571.4
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN104019229A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 趙韓;晏偉清;黃康;王開來;劉拂曉;黃守武;郜欣欣
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: F16H63/42
• 分類號: F16H63/42;G01D5/347
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明屬于電動汽車領域，具體涉及用于純電動汽車兩檔自動變速器檔位傳感器。?

背景技術

隨著電動汽車研究的逐漸深入，純電動汽車自動變速器的引入得到了認可，它可以增加車輛的啟動轉矩、提高電機的效率等。在自動變速器中，檔位傳感器是電控單元一個重要的信號輸入量，對于整車的換檔控制尤為關鍵。?

現有技術中，檔位傳感器分為接觸式和非接觸式，由于接觸式檔位傳感器工作過程會有磨損，其壽命、可靠性通常較差，所以優先選擇非接觸式檔位傳感器。而非接觸式傳感器目前大多采用霍爾式傳感器。?

永磁同步電機因為損耗少、效率高、節電效果明顯等優點被應用于純電動汽車。電機、變速器一體化設計的理念中將電機和變速器做成一體可以大大降低機械振動、噪音，縮小幾何尺寸，符合輕量化設計。此時檔位傳感器的安裝位置與電機等其它干擾較大的組件將更加接近，這給傳統的霍爾式檔位傳感器帶來了巨大的電磁干擾，明顯影響了檔位傳感器的穩定性。?

發明內容

本發明為克服現有技術存在的不足之處，提出了一種用于純電動汽車兩檔變速器的檔位傳感器，能克服電機等組件給檔位傳感器帶來的電磁干擾問題，從而增強純電動汽車檔位傳感器的穩定性。?

本發明為達到上述目的所采用的技術方案是：?

本發明一種用于純電動汽車兩檔自動變速器的檔位傳感器，是應用在絲杠螺母換檔機構上，所述絲杠螺母換檔機構的組成包括：換檔電機、絲杠、第一軸承、撥叉、螺母和第二軸承；所述絲杠螺母換檔機構是由換檔電機驅動輸出軸帶動絲杠轉動并使得固連的螺母和撥叉在絲杠的螺紋區域上產生位移，從而實現變速器換檔；?

其結構特點是：所述檔位傳感器設置在所述絲杠的螺紋區域外；?

所述檔位傳感器的組成包括：光源、透鏡、光電編碼盤、固定光柵、第一光敏元件和第二光敏元件；所述光電編碼盤固定在所述絲杠上，光源和透鏡通過支撐架固定在所述光電編碼盤的一側，且所述透鏡與光源之間的距離等于透鏡的焦距；所述固定光柵和光敏元件通過支撐架固定在光電編碼盤的另一側；?

所述光源通過透鏡覆蓋照射在所述光電編碼盤上，在所述光電編碼盤上設置有第一橫向透光處的和第二透光處；在所述固定光柵上設置有第一光柵縱向條紋和第二光柵縱向條紋；?所述第一光柵縱向條紋和第二光柵縱向條紋分別與所述第一橫向透光處和第二橫向透光處形成對應的交叉區域；所述交叉區域分別對應于所述第一光敏元件和第二光敏元件；從而使得檔位傳感器通過第一光敏元件和第二光敏元件獲取換檔電機的角位移信號。?

與現有技術相比，本發明的有益技術效果體現在：?

1.本發明采用非接觸式傳感器，由于非接觸式傳感器不會產生物理接觸，因而傳感器在工作過程中無磨損，使用壽命長，可靠性更高。?

2.本發明采用光電式傳感器，是利用光電元件作為檢測元件的傳感器。它首先把被測量的變化轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號，避免了純電動汽車電機及其他組件的電磁干擾，防止因為干擾導致傳感器失靈，使得輸出信號更加穩定。?

3、鑒于純電動汽車電機、變速器一體化趨勢日漸明顯，因此檔位傳感器安裝位置與電機等組件更加接近，與普遍應用的霍爾非接觸式傳感器相比，本發明光電式傳感器可以有效回避較強的電磁干擾，保證檔位傳感器的可靠性，能更穩定地實現純電動汽車的自動換檔。?

4.本發明傳感器體積小，無需通過擴大變速器箱體體積來安裝傳感器，方便拆裝便于維護，應用廣泛。?

5.本發明傳感器信號響應時間短，光本身具有高速的特性，且傳感器電路都由電子器件構成，所以不包含機械性工作時間，一旦換檔動作完成，光電式傳感器能立即響應出換檔電機的角位移信號，隨即判斷出當前所處檔位。?

附圖說明

圖1為本發明總體結構示意圖；?

圖2為本發明檔位傳感器的主視圖。?

圖3本發明檔位傳感器的支撐架部分及其組件的結構示意圖；?

圖4為本發明檔位傳感器的光電編碼盤主視圖；?

圖5為本發明檔位傳感器的光電編碼盤立體圖；?