一种集成非接触式空档传感器和倒车灯开关的集成传感器的制造方法
【专利说明】一种集成非接触式空档传感器和倒车灯开关的集成传感器
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种汽车变速箱装置，尤其涉及一种集成非接触式空档传感器和倒车灯开关的集成传感器。
[0003]
【背景技术】
[0004]随着汽车技术和控制技术发展，汽车性能的提高更多地依赖于电子技术的提升，安全性、节能、减排和舒适娱乐性是汽车电子未来发展的主要方向。车辆启停系统在节能和减排方面有着重大贡献，启停系统最重要部件之一为空档传感器，空档传感器将空档信号传给中央处理器，中央处理器再结合转速信号和发动机负荷信号来判断发动机是否能量过剩，进而确定发电机电能的储存。因此一款高精度、可靠性好的空档传感器，对保障启停系统的正常工作至关重要。当前市场上应用的空档传感器大多都是接触式的，这种空档传感器容易由于磁铁吸附铁肩而引起信号变化导致系统功能非正常工作，同时也会因为温度、装配间隙、设计公差带来信号误差，在应用方面，不能发挥目前混合动力的优势，节油效果不是很明显；另外，这种传感器直接把磁场和传感器本体分开安装在变速箱外部，经过长期使用后，由于在防尘方面性能很差，最终使传感器在使用一段时间后失效。而集成磁铁的非接触式空档传感器，磁场强度变化微弱，由于公差等机械原因传感器极易失效，同时对机加工水平要求很高。
[0005]当前应用的倒车灯开关通常是机械式开关，正常情况下，倒车灯开关牵引车尾部的两只或一个大灯和倒车雷达同时工作时，通过开关的电流可达到1A左右，高温下触点易产生电火花而烧坏。工作时，由于变速器持续高温，开关内部的绝缘橡胶易老化失效，而且开关的容量偏小，因此当前应用的倒车灯开关故障率很高。
[0006]目前市场上应用的空档传感器与倒车灯开关是两个独立单元，分别实现启停系统与驱动倒车灯和倒车雷达的功能。随着汽车技术和控制技术发展，汽车燃油经济性能的提高更多的依赖于集成式电子技术，集成式电子技术将成为未来汽车电子发展的趋势，至此，开发一款集成非接触式空挡传感器和倒车灯开关功能于一体的集成式传感器既可以实现节能、减排，又可以将集成式电子技术应用在变速器，减小空间，降低成本。
[0007]
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种集成非接触式空档传感器和倒车灯开关的集成传感器，克服目前接触式空档传感器只能在一点提供空档信号和集成磁铁的非接触式空档传感器磁场强度变化微弱，并且由于公差等机械原因传感器极易失效和对机加工水平要求较高的缺点，实现变速箱在空档区域及所有在档位置时给控制单元提供信号，并且在倒档时提供信号给控制单元以驱动倒车灯继电器的功能。
[0009]—种集成非接触式空档传感器和倒车灯开关的集成传感器，其特征在于:包括磁铁和传感器本体，所述磁铁固定于换挡控制轴上，所述传感器本体安装在变速器壳体上，所述传感器本体为一壳体内装有可编程霍尔元件，可编程霍尔元件固定在保持架壳体上，并通过绝缘填充物充填固定，所述传感器本体通过感应转动换挡控制轴上磁铁产生的磁场变化检测感应电动势，此感应电动势反映了可编程霍尔元件与磁铁之间相对位置的变化量，即对换挡控制轴旋转位移进行非接触式测量。
[0010]一种集成非接触式空档传感器和倒车灯开关的集成传感器，其特征在于:所述磁铁与所述传感器本体内的可编程霍尔元件位置对应，且间隙为0.5mm?2.5_。
[0011]本发明的优点是:本发明克服了由于温度、装配间隙、设计公差带来的信号误差；独立磁铁的设计使得信号非常易于被传感器准确捕捉，在很大程度提高传感器工作的稳定性；磁铁块安装在变速箱内部，避免了因为尘土和铁肩的吸附而影响信号；可通过标定空档范围来适应不同换挡位移的变速箱，通用性较好；能够在整个空档区域及所有在档位置感应位置信号，使车辆的燃油经济性更佳，同时不需再在变速箱上安装倒车灯开关，既节省了空间，又降低了机械式开关弹簧/触点烧蚀、塑料件融化碎裂等原因造成的高故障率。
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【附图说明】
[0013]图1是本发明在变速箱中安装位置图；
图2是本发明与换挡控制轴位置关系图；
图3是图1中传感器本体的横向剖面结构示意图；
图4是空档感应区域示意图；
图5是本发明工作原理图。
[0014]图中:1、磁铁，2、换挡控制轴，3、传感器本体，4、磁铁保持架，5、传感器壳体，6、可编程霍尔元件保持架，7、可编程霍尔元件，8、绝缘填充物。
[0015]
【具体实施方式】
[0016]现结合附图对本发明作进一步说明:
如附图所示，一种集成非接触式空档传感器和倒车灯开关的集成传感器，其特征在于:包括磁铁I和传感器本体3，磁铁I塑封于保持架4内，保持架4固定于换挡控制轴2上，传感器本体3安装在变速箱壳体上。传感器工作原理是霍尔效应，所述传感器本体3为一壳体5内装有可编程霍尔元件7，可编程霍尔元件7固定在保持架6上，并通过绝缘填充物8充填固定。所述磁铁I与所述传感器本体3内的感应元件位置对应，且间隙为0.5mm?2.5mmο
[0017]实施例1:一种集成非接触式空档传感器和倒车灯开关的集成传感器，包括磁铁I和传感器本体3，磁铁I为环状，且一侧设有一凸块，磁铁I塑封于保持架4，磁铁保持架通过过盈配合套装在换挡控制轴2上。传感器本体3安装在变速箱壳体外，传感器本体3为一壳体5内装有可编程霍尔元件7，可编程霍尔元件7固定在保持架6上，并通过绝缘填充物8充填固定。所述磁铁I与所述传感器本体3内的可编程霍尔元件7位置对应，且间隙为 1.5mmο
[0018]实施例2: —种集成非接触式空档传感器和倒车灯开关的集成传感器，包括磁铁I和传感器本体3，用低碳钢加工而成的磁铁I为长方体，中间设有与换挡控制轴2直径相等的孔，磁铁I塑封于磁铁保持架4，磁铁保持架通过过盈配合套装在换挡控制轴2上。传感器本体3安装在变速箱壳体上，所述传感器本体3为一壳体5内装有可编程霍尔元件7，可编程霍尔元件7固定在壳体6上，并通过环氧树脂填充物8充填固定。所述磁铁I与所述传感器本体3的感应元件位置对应，且间隙为2.0_。
[0019]本发明通过磁铁I与传感器本体3间运动，使可编程霍尔元件7将信号状态提供给控制单元。当换挡控制轴2在档位位置移动过程中带动磁铁I运动，磁场的改变会使传感器内部集成电路输出信号发生变化。磁场强度的变化将由集成电路感应元件在一固定频率下转化为高低脉冲信号。磁铁位置(PWM信号)将改变高/低电平部分。PWM信号涉及到周期时间的高电平将会在分析单元从0%-100%显示。当换挡控制轴2在倒档时，输出PffM信号提供给控制单元，控制单元接收到倒档信号后通过处理驱动倒车灯继电器。
[0020]本发明通过非接触式空档传感器和倒车灯开关集成开发提高了车辆燃油经济性，减少了车辆尾气排放，又省去机械式倒车灯开关安装在变速器上的装配工序，节省资源，实现集成化发展，减少故障率。本发明通过电路设计输出两路信号，为错误冗余和可靠性提供了精确的解决方案，并提供给控制单元用于诊断和故障处理，提高系统安全性。本发明可以测量所有档位及空档位置范围，精度能够达到±1°，同时可以通过标定换挡角度来适应不同型号变速器，设计通用性较好。
[0021]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，则应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。
【主权项】
1.一种集成非接触式空档传感器和倒车灯开关的集成传感器，其特征在于:包括磁铁(1)和传感器本体(3)，所述磁铁(I)固定于换挡控制轴(2 )上，所述传感器本体(3 )安装在变速器壳体上，所述传感器本体(3)为一壳体(5)内装有可编程霍尔元件(7)，可编程霍尔元件(7)固定在保持架(6)上，并通过绝缘填充物(8)充填固定，所述传感器本体(3)通过感应转动换挡控制轴(2)上磁铁(I)产生的磁场变化检测感应电动势，此感应电动势反映了可编程霍尔元件(7)与磁铁(I)之间相对位置的变化量，即对换挡控制轴(2)旋转位移进行非接触式测量。2.根据权利要求1所述的集成非接触式空档传感器和倒车灯开关的集成传感器，其特征在于:所述磁铁(I)与所述传感器本体(3)内的可编程霍尔元件(7)位置对应，且间隙为0.5mm ?2.5mm03.根据权利要求1或2所述的集成非接触式空档传感器和倒车灯开关的集成传感器，其特征在于:磁铁(I)塑封于保持架(4)内，磁铁保持架通过过盈配合套装在换挡控制轴(2)上。
【专利摘要】一种集成非接触式空档传感器和倒车灯开关的集成传感器，其特征在于：包括磁铁和传感器本体，所述磁铁固定于换挡控制轴上，所述传感器本体安装在变速器壳体上，所述传感器本体为一壳体内装有可编程霍尔元件，可编程霍尔元件固定在保持架壳体上，并通过绝缘填充物充填固定，所述传感器本体通过感应转动换挡控制轴上磁铁产生的磁场变化检测感应电动势，此感应电动势反映了可编程霍尔元件与磁铁之间相对位置的变化量，即对换挡控制轴旋转位移进行非接触式测量，实现变速箱在空档区域及所有在档位置时给控制单元提供信号，并且在倒档时提供信号给控制单元以驱动倒车灯继电器的功能。
【IPC分类】F16H63/42
【公开号】CN105042068
【申请号】CN201510258419
【发明人】王雷, 徐远芳, 周忠伟, 欧阳婷, 刘越, 熊健夫, 苗伟
【申请人】格特拉克（江西）传动系统有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年5月20日