[實用新型]空擋倒擋位置感測傳感器和系統

有效

• 申請號: 201420573366.3
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN204177339U
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 程達偉
• 申請（專利權）人: 泰科電子（上海）有限公司
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00;G01B7/30;G01D5/12
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎

技術領域

本實用新型涉及汽車感測裝置，特別涉及汽車變速箱在空擋倒擋位置感測傳感器。

背景技術

使用位置剛測裝置來探測汽車變速箱轉軸的位置在行業內是已知的。

傳統上，使用機械接觸式位置感測裝置來探測轉軸的轉動和直線移動位置，然而，機械接觸式剛測裝置具有一些缺點，包括機械磨損、測量精度和可靠性低以及沒有自診斷能力等。

已有建議使用電子感測裝置來感測轉軸的轉動和直線移動(以判斷倒擋和空擋)擋位，然而，所建議的電子感測裝置會面臨設計可行性和操作條件(或環境)變化時表現不佳的缺陷。

因此，有必要提供有一款位置感測裝置，該位置感測裝置克服現有的位置感測裝置在探測轉軸空擋和倒擋位置時存在的缺陷和不足。

發明內容

本實用新型提供一種用于感測轉軸的轉動和移動位置的傳感器，該傳感器包括：

一種傳感器，用于檢測轉軸的旋轉運動和直線運行，并產生反映轉軸(106)旋轉運動的第一線性信號和反映轉軸直線運動的第二線性信號；

所述傳感器包括：

校正線路，將第一線性信號轉換成第一觸發信號，并且將第二線性信號轉換成第二觸發信號；

第一單穩電路，在第一觸發信號的觸發下，第一單穩電路輸出指示空擋位置的二進制信號；

第二單穩電路，在第二觸發信號的觸發下，第二單穩電路輸出指示倒擋軸向位置的二進制信號；

組合電路，用于接收第一單穩電路和第二單穩電路的輸出，并將所述第一單穩電路輸出的指示空擋位置的二進制信號與第二單穩電路輸出的指示倒擋軸向位置的二進制信號進行組合，產生倒擋位置二進制信號。

優選的，當所述第一單穩電路(308)輸出指示空擋位置的低電平信號，所述第二單穩電路(309)輸出指示倒擋軸向位置的高電平信號時，組合電路(310)產生倒擋位置(R)的信號。

優選的，所述組合電路(310)的組合是將指示空擋位置的二進制信號和指示倒擋軸向位置的二進制信號進行與運算。

優選的，模數轉換電路(302)，用于將所述三維感測單元(102)感測到的反映磁鐵裝置(104)旋轉運動和直線運動的周期信號從模擬信號轉換成數字信號。

優選的，所述處理單元(304)，將所述模數轉換電路(302)輸出的正弦或余弦波型信號分別轉換成一次線性函數形式的第一線性信號和第二線性信號。

優選的，所述3D霍爾感應器(102)同步檢測磁鐵裝置(104)的軸向直線移動和轉動。

以及，一種傳感器系統，包括：

前述的傳感器；和

磁鐵裝置，所述磁鐵裝置被附接在轉軸上并隨轉軸(做同步的軸向直線運動和旋轉運動。

優選的，所述磁鐵裝置(104)移動到空擋位置范圍時第一單穩電路(308)產生高電平信號，轉動到掛擋位置范圍時第一單穩電路(308)產生低電平信號；所述磁鐵裝置(104)直線移動到倒擋軸向位置時第二單穩電路(309)產生高電平信號，移動?到前進擋軸向位置時第二單穩電路(309)產生低電平信號。

優選的，當所述轉軸(106)在軸向轉動信號處于低電平，同時直線移動信號處于高電平時，所述組合電路(310)判斷所述轉軸(106)處于倒擋位置。

本實用新型的有益效果之一是：采用一塊寬大尺寸的電磁鐵覆蓋轉軸運動的全部有效長度，可以準確感測轉軸的各個方向的移動位置。

本實用新型的有益效果之二是：采用一塊磁鐵一個三維霍爾感應器感測轉軸的直線移動和旋轉運動，滿足各個角度測量的要求，精度較多個霍爾感應器測量更高。

本實用新型的有益效果之三是：僅通過在三維霍爾感應單元外增加校正線路和單穩電路處理將感測信號處理成二進制信號，通過組合電路進行判斷，電路簡單，改造方便。

本實用新型的有益效果之四是：模數轉換電路、處理單元等模塊都可以使三維霍爾感應單元自帶的模塊，不需要新增加這些設備單元，整個傳感器結構簡單，成本低廉。

本實用新型的有益效果之五是：單穩電路采用施密特觸發器(Schmitt?trigger)，能達到與其他復雜芯片相同的功能和效果，且成本更為低廉。

附圖說明

圖1描述了本實用新型轉軸與磁鐵裝置的位置關系立體示意圖；

圖2描述了本實用新型的感測裝置的沿轉軸橫截面方向的結構示意圖；

圖3描述了本實用新型的感測裝置沿轉軸軸線方向的結構示意圖；

圖4描述了本實用新型處理線路的電路結構示意圖；