一种汽车挡位传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种应用在汽车上的挡位传感器。一种汽车挡位传感器，包括外壳，在外壳内安装有转子，在转子上固定有磁铁，在磁铁的一侧设有霍尔芯片，霍尔芯片安装在外壳内，转子旋转带动磁铁旋转，进而改变磁场强度，霍尔芯片通过磁场强度的改变输出不同的电压信号，电压信号通过霍尔芯片处理后输出脉冲，根据输出的脉冲的变化定义占空比，利用占空比定义PRND或PRNDS挡位。本实用新型提供了一种结构简单，在保证测量精度的前提下，元件数量少，通过调整角度定义占空比来确定输出挡位，可以适用不同的变速箱，输出稳定的一种汽车挡位传感器；解决了现有技术中存在的挡位传感器结构和编码复杂，输出不稳定，测量精度低的技术问题。
【专利说明】
-种汽车挡位传感器
技术领域
[0001] 本实用新型设及一种传感器，尤其设及一种应用在汽车上的挡位传感器。
【背景技术】
[0002] 电动型机械式自动变速箱(AMT)是W常规的手动变速箱为基础，附加一套电控装 置，从而可W自动控制手动变速箱的离合器和换挡杆，使离合器的分离与接合都是自动的。 AMT变速箱结合了机械变速箱传动效率高和自动变速箱操作方便的优点，在各类汽车上都 有广泛应用。自动变速器(AMT)能根据车速、油口、驾驶员命令等参数，确定最佳挡位，控制 原来由驾驶员人工完成的离合器分离与接合、换挡手柄的摘挡与挂挡W及发动机的油口开 度的同步调节等操作过程，最终实现换挡过程的操纵自动化。挡位传感器是AMT变速系统中 最重要的测控环节，挡位传感器的测量准确与否决定了 AMT变速箱的可靠性、安全性和操控 的平顺性。传统的挡位传感器大多采用电位计原理，通过金属电刷与电阻基片滑动接触来 改变电阻值，从而改变输出电压信号。接触式挡位传感器由于触点频繁滑动，部件容易产生 磨损，容易发生接触不良或输出电阻值的偏差等现象，导致信号无法正常传输，使用寿命受 到限制，同时由于汽车的振动，接触片可能产生瞬间脱开、接触不良，从而造成传感器失效、 损坏，并且输出线性度也难W控制。当然也有采用编码形式定义占空比，但是此形式所需的 磁条数量多，编码复杂，导致成本过高。
【发明内容】
[0003] 本实用新型提供了一种结构简单，在保证测量精度的前提下，元件数量少，通过调 整角度定义占空比来确定输出挡位，可W适用不同的变速箱，输出稳定，成本低的一种汽车 挡位传感器;解决了现有技术中存在的挡位传感器结构和编码复杂，输出不稳定，测量精度 低的技术问题。
[0004] 本实用新型的上述技术问题是通过下述技术方案解决的：一种汽车挡位传感器， 包括外壳，在外壳内安装有转子，在转子上固定有磁铁，在磁铁的一侧设有霍尔忍片，霍尔 忍片安装在外壳内，转子旋转带动磁铁旋转，进而改变磁场强度，霍尔忍片通过磁场强度的 改变输出不同的电压信号，电压信号通过霍尔忍片处理后输出脉冲，根据输出的脉冲的变 化定义占空比，利用占空比定义PRND或PRNDS挡位。将磁铁固定在转子上，转子固定在外壳 上，使得相互作用的磁铁和忍片都固定在外壳上，两者的相对位置相对稳定，在保证测量精 度的同时，使得元件数量减少，结构更为稳定，成本更低。通过转子旋转带动磁铁旋转，利用 角度的变化来定义占空比，定义简单，容易操作，可W适应于不同的变速箱。
[0005] 作为优选，所述的霍尔忍片包括两组，其中一组霍尔忍片为单路输出，输出设置为 PRND或PRNDS挡位;另外一组霍尔忍片为双路输出，其中一路输出检测P挡位，另外一路输出 检测RND或RNDS挡位;两组忍片输出值在TCU内进行比较，输出一致则执行换挡操作，输出不 一致则由传感器故障输出。设计两组霍尔忍片可W实现一个闭环检测，提高输出的安全性 和可靠性。
[0006] 作为优选，所述的磁铁为厚度均匀的弧形磁铁，磁铁的弧度为V4~如/3,磁铁固 定在转子的弧形外表面上。采用壁厚均匀的磁铁，可W让固定的角度范围内磁场可W均匀 变化，即固定角度线性分布，从而方便对占空比进行定义，提高传感器的适配性。磁铁的弧 度设计考虑到转子转动角度和磁场均匀变化的情况。
[0007] 作为优选，所述的转子上一体成型有两个卡接板，磁铁通过注塑模具成型直接和 转子粘附在一起，卡接板位于磁铁的两侧，将磁铁固定在转子上。转子上的卡接板能有效将 磁铁固定，防止变速箱中使用老化后脱落。
[0008] 作为优选，在所述的转子的底部设有环形卡槽，在转子的底座上开设有缺口，在缺 口处设有止挡，止挡位于卡槽内；在所述的外壳的底部设有环形挡板，挡板与外壳的底板间 形成一个容纳槽，转子底座在容纳槽中旋转，在挡板上设有两个凸起，凸起与转子底座上的 缺口对应。环形挡板位于转子卡槽内，将转子与外壳固定，通过缺口处的止挡限制转子转动 的角度，提高输出的稳定性和可靠性。
[0009] 因此，本实用新型的一种汽车挡位传感器具备下述优点：结构简单，构件少，直接 利用磁铁的旋转角度来定义占空比从而确定挡位，因此可W通过调整角度W及占空比定 义，来适用于不同的变速箱，提高产品的适配性。磁铁和霍尔元件都固定外壳上，结构稳定， 保证测量精度的同时，成本更低。
【附图说明】
[0010] 图1是本实用新型的一种汽车挡位传感器的立体图。
[0011] 图2是图1的爆炸图。
[0012] 图3是图1内的转子上安装有磁铁的放大示意图。
[0013] 图4是图1内的外壳俯视图。
[0014] 图5是霍尔忍片控制的结构框图。
【具体实施方式】
[0015] 下面通过实施例，并结合附图，对实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
[0016] 实施例：
[0017] 如图1和2所示，一种汽车挡位传感器，包括外壳1，在外壳1的一侧开设有圆形的空 腔4,在空腔4内放置有转子2,在圆形空腔4的一侧设有忍片固定部3,在忍片固定部3内固定 有霍尔忍片5。如图3所示，转子2包括上端部9、中间的主体部10和下方的固定部。上端部9为 一个平面，上端部9的平面底部搭接在外壳空腔4的外沿。中部的主体部10为圆柱体，在主体 部的外圆周表面一体成型有两个塑料卡接板8,两个塑料卡接板8之间卡接有一个环形磁铁 6,磁铁6通过注塑模具成型直接和转子2粘附在一起。塑料卡接板8是为了防止在变速箱中 使用老化后磁铁脱落。磁铁6为厚度均匀的弧形磁铁，磁铁6的弧度为V2。转子旋转的角度 在90° W内，保证霍尔忍片5始终与磁铁6对应。通过旋转转子2,来旋转磁铁6,进而改变磁场 强度;霍尔忍片5通过磁场强度的改变进而输出不同的电压信号，电压信号通过霍尔忍片内 部处理程序后输出脉冲，不同的磁场强度输出不同的脉冲，即占空比的差异；用占空比的多 少来定义PRND挡位。占空比的定义如下表所示：
[001 引
[0019] 如图3所示，在外壳的空腔的底部一体成型有一个环形挡板14,挡板14与外壳的底 板16之间形成一个容纳槽，在挡板14上一体成型有两个凸起15。转子下方的固定部上开设 有一个环形卡槽12,环形卡槽12的下方为转子的底座11，在底座11上开设有两个缺口 8,两 个缺口 8位于同一直径上，两个缺口 8与挡板上的凸起15对应。转子的底座通过缺口卡入到 外壳底部的容纳槽内，外壳底部的环形挡板位于转子下方的环形卡槽内，运样，转子就可W 与外壳固定连接，并在外壳内旋转了。为了保证转子的旋转角度，在转子的底座上一体成型 有与底座垂直的止挡13,可W有效防止转子过旋转。
[0020] 如图5所示，霍尔忍片包括两组，其中第一组霍尔忍片为双路输出，其中一路输出 检测P挡位，另外一路输出检测RND或RNDS挡位;第二组霍尔忍片为单路输出，输出设置为 PRND或PRNDS挡位;两组忍片输出值在TCU内进行比较，输出一致则执行换挡操作，输出不一 致则由传感器故障输出。第一组忍片的功能是一路检测P/非P，主要因为P挡为关键安全挡 位，单独一路输出P挡，另一路检测RND/RNDS，第二组忍片的功能是检测PRND/PRNDS，反馈在 挡情况，对整个进行闭环检测。
【主权项】
1. 一种汽车挡位传感器，包括外壳，其特征在于：在外壳内安装有转子，在转子上固定 有磁铁，在磁铁的一侧设有霍尔芯片，霍尔芯片安装在外壳内，转子旋转带动磁铁旋转，进 而改变磁场强度，霍尔芯片通过磁场强度的改变输出不同的电压信号，电压信号通过霍尔 芯片处理后输出脉冲，根据输出的脉冲的变化定义占空比，利用占空比定义PRND或PRNDS挡 位。2. 根据权利要求1所述的一种汽车挡位传感器，其特征在于：所述的霍尔芯片包括两 组，其中一组霍尔芯片为单路输出，输出设置为PRND或PRNDS挡位；另外一组霍尔芯片为双 路输出，其中一路输出检测P挡位，另外一路输出检测RND或RNDS挡位;两组芯片输出值在 TCU内进行比较，输出一致则执行换挡操作，输出不一致则由传感器故障输出。3. 根据权利要求1或2所述的一种汽车挡位传感器，其特征在于:所述的磁铁为厚度均 匀的弧形磁铁，磁铁的弧度为V4~2V3,磁铁固定在转子的弧形外表面上。4. 根据权利要求1或2所述的一种汽车挡位传感器，其特征在于:所述的转子上一体成 型有两个卡接板，磁铁通过注塑模具成型直接和转子粘附在一起，卡接板位于磁铁的两侧， 将磁铁固定在转子上。5. 根据权利要求3所述的一种汽车挡位传感器，其特征在于:所述的转子上一体成型有 两个卡接板，磁铁通过注塑模具成型直接和转子粘附在一起，卡接板位于磁铁的两侧，将磁 铁固定在转子上。6. 根据权利要求1或2所述的一种汽车挡位传感器，其特征在于:在所述的转子的底部 设有环形卡槽，在转子的底座上开设有缺口，在缺口处设有止挡，止挡位于卡槽内；在所述 的外壳的底部设有环形挡板，挡板与外壳的底板间形成一个容纳槽，转子底座在容纳槽中 旋转，在挡板上设有两个凸起，凸起与转子底座上的缺口对应。7. 根据权利要求5所述的一种汽车挡位传感器，其特征在于:在所述的转子的底部设有 环形卡槽，在转子的底座上开设有缺口，在缺口处设有止挡，止挡位于卡槽内；在所述的外 壳的底部设有环形挡板，挡板与外壳的底板间形成一个容纳槽，转子底座在容纳槽中旋转， 在挡板上设有两个凸起，凸起与转子底座上的缺口对应。
【文档编号】F16H63/42GK205534192SQ201620300236
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】康元福, 陈杰
【申请人】浙江沃得尔科技股份有限公司