切线方向安装的霍尔式非接触车速传感器及其控制系统的制作方法

本实用新型涉及汽车传感器技术领域，具体涉及一种切线方向安装的霍尔式非接触车速传感器及其控制系统。

背景技术：

随着汽车的普及和商用化，市场对车辆传感器的需求越多，要求也越严格。其中，车速传感器及其指示器(车速表)是提供车辆行驶速度信息的重要工具。

车速传感器主要作用是检测变速箱输出轴转速，经其信号反馈整车仪表及控制单元，计算出车辆的行驶速度。目前测量汽车车速里程信号的装置一般是接触式传感器，通过机械式的螺杆输出轴转动磁极产生脉冲信号，从而检测出汽车行驶的速度，由于机械磨损及金属件的配合等原因，使得一般的普通车速里程传感器使用寿命都很短。另外由于车速里程传感器安装的位置比较复杂，使得产品更换维修比较麻烦，存在寿命短、维修不方便的技术问题。

非接触式传感器能够有效解决上述技术问题。现有霍尔式非接触车速传感器，虽然能够顺利实现车速的检测，但现有霍尔式非接触车速传感器安装方式固定，传感器必须与靶轮中心线垂直安装。目前现有汽车变速箱结构已固定，导致大部分车型无法使用非接触式传感器，而继续沿用接触式结构。现有汽车变速箱要把原有接触式车速传感器切换为非接触式传感器，存在的主要问题是：为了满足传感器与靶轮中心线垂直安装，需要更改变速箱后盖，但现有的变速箱大多是铝合金壳体，铸造费用过高，导致切换成本过高。

有鉴于此，提出本申请。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种安装方式灵活、不需要改变变速箱后盖的切线方向安装的霍尔式非接触车速传感器。

第一方面，本实用新型提供了一种切线方向安装的霍尔式非接触车速传感器，包括：安装壳体，所述安装壳体顶端的一侧沿其轴向设置有感应区，所述感应区位于所述安装壳体内部；所述安装壳体尾端设置有连接器，所述连接器用于连接外部控制单元；所述安装壳体用于与变速箱壳体固定连接；

所述感应区与位于变速箱输出轴上的感应轮之间设有间隙，所述感应区的顶端平面与所述感应轮的切线方向平行；

电子电路，设置于所述安装壳体内部，分别与所述感应区、所述连接器连接。

进一步地，所述感应区包括：霍尔元件和永磁磁钢，

所述霍尔元件的顶端平面与所述感应轮的切线方向平行，所述霍尔元件的顶端与所述感应轮非接触式相对设置；

所述霍尔元件固定于所述永磁磁钢上，所述电子电路与所述霍尔元件固定连接，所述霍尔元件产生的感应电压通过所述电子电路传输至所述连接器，所述连接器用于将所述霍尔元件产生的感应电压输出至外部控制单元。

进一步地，还包括：传感器安装卡板，用于将所述安装壳体固定于所述变速箱的后端盖。

进一步地，还包括：密封圈，设置于所述安装壳体与变速箱壳体之间。

进一步地，还包括：托架，所述托架的角部设置有一卡槽，所述卡槽用于固定所述永磁磁钢；所述托架的侧面设置有一凸起结构，所述凸起结构用于固定所述电子电路。

进一步地，所述凸起结构外侧还设置有保护架，所述电子电路穿过所述保护架的一端与所述凸起结构固定，所述保护架的另一端用于固定所述霍尔元件；

所述霍尔元件与所述电子电路的连接通路位于所述保护架内。

进一步地，所述感应轮为软磁性材料。

进一步地，所述霍尔元件与所述感应轮的间隙为0.8mm-2.0mm。

第二方面，本实用新型提供了霍尔式非接触车速传感器控制系统，包括控制单元和上述任一项所述的切线方向安装的霍尔式非接触车速传感器，所述控制单元用于接收所述车速传感器的电压信号，并将所述电压信号转换成速度信息。

本实用新型提供的一种切线方向安装的霍尔式非接触车速传感器及其控制系统，在安装时，使得所述感应区与所述感应轮的切线方向平行安装即可，不需一定要使传感器的顶端与所述感应轮正对，因此在安装方式上比较灵活，在将接触式传感器替换为非接触式传感器时，不需要改变变速箱后盖，沿原接触式传感器位置进行安装调整方向即可，安装方式更灵活。当感应轮旋转时，所述感应区附近的永磁磁钢提供的静态磁场强度产生周期性的变化；使得穿过传感器的磁通量产生周期性的变化，所述感应区通过变化磁通量产生周期性变化的电压信号，该信号经滤波、整形、放大达到要求后，经所述电子电路、所述连接器输出传递到整车控制单元，精确快速的反映出车辆速度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1本实用新型一实施例提供的切线方向安装的霍尔式非接触车速传感器结构图；

图2为本实用新型一实施例提供的切线方向安装的霍尔式非接触车速传感器信号采集示意图；

图3为本实用新型另一实施例提供的切线方向安装的霍尔式非接触车速传感器信号采集示意图；

附图标记：

1-霍尔元件

2-永磁磁钢

3-托架

31-卡槽

32-凸起结构

33-保护架

4-电子电路

5-安装壳体

6-密封圈

7-连接器

8-传感器安装卡板

9变速箱壳体

10-感应轮

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1所示，本实用新型一实施例中提供的一种切线方向安装的霍尔式非接触车速传感器，包括：安装壳体5，所述安装壳体5顶端的一侧沿其轴向设置有感应区，所述感应区位于所述安装壳体5内部；所述安装壳体5尾端设置有连接器7，所述连接器7用于连接外部控制单元；所述安装壳体5用于与变速箱壳体9固定连接；所述感应区与位于变速箱输出轴上的感应轮10之间设有间隙，所述感应区的顶端平面与所述感应轮10的切线方向平行；电子电路4，设置于所述安装壳体内部，分别与所述感应区、所述连接器7连接。本实用新型提供的一种切线方向安装的霍尔式非接触车速传感器及其控制系统，在安装时，使得所述感应区与所述感应轮10的切线方向平行安装即可，不需一定要使传感器的顶端与所述感应轮10正对，因此在安装方式上比较灵活，在将接触式传感器替换为非接触式传感器时候，不需要改变变速箱后盖，沿原接触式传感器位置进行安装调整方向即可，安装方式更灵活。当感应轮10旋转时，所述感应区附近的永磁磁钢提供的静态磁场强度产生周期性的变化；使得穿过传感器的磁通量产生周期性的变化，所述感应区通过变化磁通量产生周期性变化的电压信号，该信号经滤波、整形、放大达到要求后，经所述电子电路4、所述连接器7输出传递到整车控制单元，精确快速的反映出车辆速度。

本实用新型一实施例中提供的一种切线方向安装的霍尔式非接触车速传感器，所述感应区包括：霍尔元件1和永磁磁钢2，所述霍尔元件1的顶端平面与所述感应轮10的切线方向平行，所述霍尔元件1的顶端与所述感应轮10非接触式相对设置；所述霍尔元件1固定于所述永磁磁钢2上，所述电子电路4与所述霍尔元件1固定连接，所述霍尔元件1产生的感应电压通过所述电子电路4传输至所述连接器7，所述连接器7用于将所述霍尔元件1产生的感应电压输出至外部控制单元。所述霍尔元件1、所述永磁磁钢2、所述电子电路4均设置于所述安装壳体5内。所述霍尔元件1产生的感应电压通过所述电子电路4传输至所述连接器7，所述连接器7用于将所述霍尔元件1产生的感应电压输出至外部控制单元。所述永磁磁钢2为提供恒定静态磁场的永磁磁钢2。当感应轮10旋转时，所述霍尔元件1附近的永磁磁钢2提供的静态磁场强度产生周期性的变化；使得穿过传感器的磁通量产生周期性的变化，所述霍尔元件1通过变化磁通量产生周期性变化的电压信号，该信号经滤波、整形、放大达到要求后，经所述电子电路4、所述连接器7输出传递到整车控制单元，精确快速的反映出车辆速度。

本实用新型一实施例中提供的一种切线方向安装的霍尔式非接触车速传感器，还包括：传感器安装卡板8，用于将所述安装壳体5固定于所述变速箱的后端盖，进而使得车速传感器通过传感器安装卡板8安装在变速器后端盖上(与原机械式传感器安装定位孔一致)。为了保证变速箱的密封性，本实用新型一实施例中提供的一种切线方向安装的霍尔式非接触车速传感器，还包括：密封圈6，设置于所述安装壳体5与变速箱壳体9之间。该品通过安装卡板固定在变速箱上车速传感器安装孔内，通过壳体与安装孔的挤压传感器上的密封圈6，保证对变速箱的密封。

本实用新型一实施例中提供的一种切线方向安装的霍尔式非接触车速传感器，还包括：托架3，所述托架3的角部设置有一卡槽31，所述卡槽31用于固定所述永磁磁钢2；所述托架3的侧面设置有一凸起结构32，所述凸起结构32用于固定所述电子电路4。

本实用新型一实施例中提供的一种切线方向安装的霍尔式非接触车速传感器，所述凸起结构32外侧还设置有保护架33，所述电子电路4穿过所述保护架33的一端与所述凸起结构32固定，所述保护架33的另一端用于固定所述霍尔元件1；所述霍尔元件1与所述电子电路4的连接通路位于所述保护架33内。

在不更改变速箱整体结构下，因本申请与现有技术中箱体内输出轴上的主动齿不同，而采用感应轮10(常用8齿、16齿)，本实用新型一实施例中提供的一种切线方向安装的霍尔式非接触车速传感器，所述感应轮10材质主要是软磁性材料，当感应轮10旋转时，引起霍尔元件1附件的永磁磁钢2提供的静态磁场强度产生周期性的变化，霍尔元件1依据霍尔效应原理产生感应电压，通过电子电路4及连接器7输出给外部控制单元。本实用新型一实施例中提供的一种切线方向安装的霍尔式非接触车速传感器，所述霍尔元件1与所述感应轮10的间隙为0.8mm-2.0mm。

如图2所示，当感应轮10处在图2所示位置，穿过霍尔元件1的磁力线分散，磁场强度相对较弱；如图3所示，当感应轮10处在图3所示位置，穿过霍尔元件1的磁力线相对集中，磁场强度较强。感应轮10转动时，穿过霍尔元件1的磁力线强度发生变化，从而产生脉冲交变感应电压信号经过电子电路4放大、整形成标准方波信号，通过连接器7输出给仪表、控制单元等。霍尔件与感应轮10间距为0.8mm-2.0mm，能够保证其可靠输出。

本实用新型其他实施例中还提供了霍尔式非接触车速传感器控制系统，包括控制单元和上述任一项所述的切线方向安装的霍尔式非接触车速传感器，所述控制单元用于接收所述车速传感器的电压信号，并将所述电压信号转换成速度信息。所述控制单元可为单片机处理器、CPU等控制器。

本实用新型具有以下几个优点：

在不改变变速箱箱体的前提下，代替变速箱现用的接触式传感器，采用非接触式传感器，降低变速箱成本，减少零部件种类、统一速比关系，减少变速箱型号，便于管理及组织生产；

灵敏度高、一致性好，抗振动性高；

技术成熟、先进，频率响应高达10KHz；

零件少、故障点少，没有传动部件，电子产品使用寿命长，可靠性大幅度提高。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实施例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。