CN202327065U - 一种车用空挡信号检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车用空挡信号检测装置，包括空挡开关、电子控制单元，空挡开关的输入端设有霍尔位置传感器，输出端设有插件，插件与电子控制单元相连接，霍尔位置传感器设置在换挡机构上的信号轮的旁侧，霍尔位置传感器根据信号轮而产生磁场变化感应车辆挡位状态，而后输出信号经过三极管开关电路后，同时输出另外一路电平相反的信号，两路信号通过插件输出给电子控制单元。采用上述结构，本实用新型具有以下优点：1、避免了机械***高温条件下长期使用易失效的缺点，使得开关的可靠性耐久性能大大提高；2、由于采用三极管开关电路，使得两路相反信号能够在10ms内完成快速切换，不存在过渡状态，满足互补信号输出需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种车用空挡信号检测装置。
背景技术
目前，专利号为CN201190781的专利公开了一种混合动力汽车变速器上的空挡传感器安装结构，它的主要结构是一个机械式空挡开关，但是无法实现双路互补信号冗余诊断目的。
而专利号为CN 101328974A的专利公开了一种混合动力汽车用空挡开关，它主要的结构是一段机械式的触发通断开关输入加上一段继电器式的电信号输出来实现空挡信号的双路输出，达到冗余诊断的目的，但是它的缺点是作为输入的机械部分耐久性满足不了汽车苛刻的使用条件，长时间的高温、润滑油环境造成机械部件失效。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种无接触信号传递实现在挡、空挡检测，避免机械***高温条件下长期使用易失效的车用空挡信号检测装置。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种车用空挡信号检测装置，包括空挡开关、电子控制单元，所述的空挡开关的输入端设有霍尔位置传感器，输出端设有插件，插件与电子控制单元相连接，所述的霍尔位置传感器设置在换挡机构上的信号轮的旁侧，所述的霍尔位置传感器根据信号轮而产生磁场变化感应车辆挡位状态，而后输出信号经过三极管开关电路后，同时输出另外一路电平相反的信号，两路信号通过插件输出给电子控制单元。
所述的霍尔位置传感器连接有信号放大器，所述的信号放大器输出端与电 子控制单元相连接，所述的信号放大器的输出端通过电阻与三极管的基极相连接，三极管的发射极接地，并与所述电阻之间连接有电容，所述的三极管的集电极通过另一个电阻与电子控制单元相连接，所述的霍尔位置传感器、信号放大器、三极管、电阻连接构成霍尔位置传感器集成电路，并设置在电路板上。
所述的空挡开关还包括壳体、永磁体，所述的永磁体设置在电路板上方，所述的电路板引出信号线到插件上，壳体包裹于电路板、永磁体的外部，所述的壳体外壁伸出有凸台，所述的凸台上设有螺孔。
所述的空挡开关通过螺孔装配在变速器壳体上，并通过螺栓与变速器壳体固定在一起。
所述的霍尔位置传感器与信号轮之间的距离是1.5mm。
所述的插件的输出端通过整车线束插件与电子控制单元相连接。
本实用新型采用上述结构，具有以下优点：1、由于采用了性能可靠的霍尔原理，与换挡机构实现了无接触信号传递的在挡、空挡检测。避免了机械***高温条件下长期使用易失效的缺点，使得开关的可靠性耐久性能大大提高；2、由于采用了切向工作的霍尔位置传感器，避免了直线式工作的霍尔位置传感器由于复杂的尺寸链误差累计导致的间隙过大、开关失效，使得开关的可靠性耐久性能大大提高；3、由于采用三极管开关电路，使得两路相反信号能够在10ms内完成快速切换，不存在过渡状态，满足互补信号输出需求。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明；
图1为本实用新型的电路结构图；
图2为本实用新型中空挡开关的结构示意图；
在图2中，1、电子控制单元；2、插件；3、电路板；4、壳体；5、永磁体； 6、凸台；7、螺孔；8、信号线。
具体实施方式
如图1～图2所示一种车用空挡信号检测装置，其特征在于：包括空挡开关、电子控制单元1，所述的空挡开关的输入端设有霍尔位置传感器，输出端设有插件2，插件2与电子控制单元1相连接，所述的霍尔位置传感器设置在换挡机构上的信号轮的旁侧，所述的霍尔位置传感器根据信号轮而产生磁场变化感应车辆挡位状态，而后输出信号经过三极管开关电路后，同时输出另外一路电平相反的信号，两路信号通过插件2输出给电子控制单元1。
霍尔位置传感器连接有信号放大器，信号放大器输出端与电子控制单元1相连接，信号放大器的输出端通过电阻R1与三极管Q2的基极相连接，三极管Q2的发射极接地，并与电阻R1之间连接有电容C1，三极管Q2的集电极通过另一个电阻R2与电子控制单元1相连接，霍尔位置传感器、信号放大器、三极管、电阻连接构成霍尔位置传感器集成电路，并设置在电路板3上。空挡开关还包括壳体4、永磁体5，永磁体5设置在电路板3上方，电路板3引出信号线8到插件2上，壳体4包裹于电路板3、永磁体5的外部，壳体4外壁伸出有凸台6，凸台上设有螺孔7。空挡开关通过螺孔7装配在变速器壳体上，并通过螺栓与变速器壳体固定在一起。霍尔位置传感器与信号轮之间的距离是1.5mm。插件2的输出端通过整车线束插件与电子控制单元1相连接。
本发明中采用无接触式霍尔元件作为信号输入部件，采用切向方向的信号轮作为信号输入源，采用三极管开关电路形成两路互补信号输出。空挡开关输入端与换挡机构无接触，靠换挡轴上的信号轮经过输入端的霍尔位置传感器而产生的磁场变化来感应车辆当前挡位状态，空挡时霍尔元件输出为零，在挡时霍尔位置传感器输出高电平，霍尔位置传感器输出信号经过三极管开关电路后， 输出另外一路电平相反的信号，两路信号通过连接在输出端的插件输出给电子控制单元，作为判别空挡信号的依据。
本发明可以实现良好的无接触信号输入，可靠性耐久性极大提升，同时两路信号输出安全可靠，按本发明设计的装置能满足大批量生产的产品一致性需求。本发明中的空挡开关与换挡机构上的信号轮配合使用。驾驶员操作换挡手柄，通过换挡拉线拉动换挡机构，使选换挡轴随之旋转。
图1所示，当驾驶员选择在挡时，通过霍尔元件的磁场较强，产生较大的电动势，经过放大、整形后输出高电平信号A；信号A一路直接通过插件送给电子控制单元1，一路经过三极管开关电路，使得三极管Q2处于饱和状态，输出信号B为低电平，与信号A同时送给电子控制单元。电子控制单元1根据信号A高电平、信号B低电平，判断此时处于在挡位置。当选择空挡时，信号轮上的齿形突变，导致通过本装置中的霍尔元件的磁场变弱，电动势变得很小，输出低电平信号A；信号A一路直接通过插件送给电子控制单元，一路经过三极管开关电路，使得三极管Q2处于截止状态，输出信号B为高电平信号，同时送给电子控制单元1。电子控制单元1根据信号A低电平、信号B高电平，判断此时处于空挡位置。当两路信号A、B输出相同的信号时，诊断为信号失效。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种车用空挡信号检测装置，其特征在于：包括空挡开关、电子控制单元(1)，所述的空挡开关的输入端设有霍尔位置传感器，输出端设有插件(2)，插件(2)与电子控制单元(1)相连接，所述的霍尔位置传感器设置在换挡机构上的信号轮的旁侧，所述的霍尔位置传感器根据信号轮而产生磁场变化感应车辆挡位状态，而后输出信号经过三极管开关电路后，同时输出另外一路电平相反的信号，两路信号通过插件(2)输出给电子控制单元(1)。
2.根据权利要求1所述的一种车用空挡信号检测装置，其特征在于：所述的霍尔位置传感器连接有信号放大器，所述的信号放大器输出端与电子控制单元(1)相连接，所述的信号放大器的输出端通过电阻与三极管的基极相连接，三极管的发射极接地，并与所述电阻之间连接有电容，所述的三极管的集电极通过另一个电阻与电子控制单元(1)相连接，所述的霍尔位置传感器、信号放大器、三极管、电阻连接构成霍尔位置传感器集成电路，并设置在电路板(3)上。
3.根据权利要求1或2所述的一种车用空挡信号检测装置，其特征在于：所述的空挡开关还包括壳体(4)、永磁体(5)，所述的永磁体(5)设置在电路板(3)上方，所述的电路板(3)引出信号线(8)到插件(2)上，壳体(4)包裹于电路板(3)、永磁体(5)的外部，所述的壳体(4)外壁伸出有凸台(6)，所述的凸台上设有螺孔(7)。
4.根据权利要求1所述的一种车用空挡信号检测装置，其特征在于：所述的空挡开关通过螺孔(7)装配在变速器壳体上，并通过螺栓与变速器壳体固定在一起。
5.根据权利要求1所述的一种车用空挡信号检测装置，其特征在于：所述 的霍尔位置传感器与信号轮之间的距离是1.5mm。
6.根据权利要求1所述的一种车用空挡信号检测装置，其特征在于：所述的插件(2)的输出端通过整车线束插件与电子控制单元(1)相连接。
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