CN106090198A - 用于确定车辆中的变速杆的位置的组件 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于确定车辆中的变速杆（101）的位置的组件（100）。所述组件（100）包括：磁体（102），其靠近所述变速杆（101）的基部装配；非接触式磁传感器（103），其位于靠近所述变速杆（101）的基部的所述磁体（102）附近；以及控制单元（104），其接收所述非接触式磁传感器（103）的输出作为对其接口中的一个的输入，并且确定变速杆（101）的位置。

Description

用于确定车辆中的变速杆的位置的组件

技术领域

本发明涉及传动系统。具体而言，本发明涉及挡位感测组件。

背景技术

通道（lane）被限定用于识别车辆中的排挡的位置。中性通道是当处于空挡时变速杆自由地来回移动的通道。其他排挡通道（gear lane）通常垂直于中性通道。在典型的6挡（5挡+倒挡）配置车辆中，这些排挡通道被限定为第一挡和第二挡通道（通道1）、第三挡和第四挡通道（通道2）以及第五挡和倒挡通道（通道3）。在这些通道中的每一个中，一对的两挡在中性通道的对面。

对具有电子致动的离合器的车辆而言，换挡意图应当被精确和可靠地检测到，使得离合器在正确的时刻脱离。为了检测变速杆位置和位置的改变，目前已知不同类型的传感器组件。

JP2014052794公开了一种用于检测手动变速系统中的变速杆位置的装置。所述装置具有检测磁通量的两个传感器，并且变速杆位置由所述两个传感器的输出的比率来确定。

发明内容

公开了一种用于确定车辆中的变速杆的位置的组件。所述组件包括：磁体，其靠近所述变速杆的基部装配；非接触式磁传感器，其位于靠近所述变速杆的基部的所述磁体附近；以及控制单元，其接收所述三维非接触式磁传感器的输出作为对其接口中的一个的输入，并且确定变速杆位置。

根据该方法的用于确定挡位的组件仅需要一个传感器来检测变速杆的位置。单一的非接触式磁传感器能够检测所选的排挡通道，并且还能够检测变速杆是处于偶数挡位还是奇数挡位。该装置在构造上简单，并且能够精确地检测变速杆的位置。

附图说明

参考下面的附图来描述本发明：

图1根据本发明的一个实施例由第一视图图示了用于确定变速杆的位置的组件；以及

图2根据本发明的一个实施例由第二视图图示了用于确定变速杆的位置的组件。

具体实施方式

用于确定车辆中的变速杆101的位置的组件100包括：磁体102，其靠近所述变速杆101的基部装配，并且适于与所述变速杆一起移动；非接触式磁传感器103，其固定在靠近所述变速杆101的基部的磁体102附近的位置；以及控制单元104，其接收非接触式磁传感器103的输出，并且确定变速杆101的位置。

在本发明的一个实施例中，磁传感器103为三维霍尔效应传感器103。设想的是，变速杆101在基部处枢转，并且变速杆101上的磁体102和霍尔效应传感器103之间的相对位移表明变速杆101的所选通道位置。此外，变速杆101是绕球接头（ball joint）可旋转的，并且所述变速杆101上的所述磁体102和所述霍尔效应传感器103之间的相对旋转表明变速杆101在所选通道中的挡位。

在另一实施例中，非接触式磁传感器103能够是基于涡流的传感器（eddy current based sensor）103。

图1根据本发明的一个实施例由第一视图图示了用于确定变速杆的位置的组件100。图示了当选择了排挡通道时变速杆101的移动，并且以虚线示出的变速杆101指示了变速杆101和磁体102相对于霍尔效应传感器103的不同位置。如图1中所示，变速杆101上的磁体102相对于霍尔效应传感器103倾斜。

图2根据本发明的一个实施例由第二视图图示了用于确定变速杆的位置的组件100。图示了当在特定的通道中选择挡位时变速杆101的移动，并且以虚线示出的变速杆101指示了变速杆101和磁体102相对于霍尔效应传感器103的不同位置。如图2中所示，变速杆101上的磁体102绕其轴线相对于霍尔效应传感器103旋转。

在一个实施例中，设想的是，电子控制单元104（ECU）被设置在车辆中用于控制电子操作的离合器。ECU适于接收来自放置在磁体102附近的三维霍尔效应传感器103的输入，所述磁体102装配在车辆中的变速杆的基部上。ECU处理来自霍尔效应传感器103的信号，并且确定变速杆的位置。

在具有手动离合器的车辆中，驾驶员在他想变换挡位的时刻压离合器。然而，在具有电子操作的离合器的车辆中，当检测到换挡的意图时控制器将操作致动器。非常关键的是，当换挡发生时在正确的时刻断开离合器，这是因为如果当换挡发生时离合器未脱离，则驾驶员将经历抵抗（resistance），并且这还可能导致对整个传动系统的损伤。

根据本发明的一个实施例，公开了用于检测车辆中的变速杆的位置的组件100。组件100包括靠近变速杆上的基部装配的永磁体102。三维霍尔效应传感器103被安装在处于变速杆的基部处的磁体102附近。霍尔效应传感器103的输出被提供给电子控制单元104。变速杆101通过球接头在基部处枢转，使得相对于固定的3维霍尔效应传感器103，它能够以两种方式经历运动。当驾驶员想要改变挡位并且移动变速杆101时，变速杆101上的永磁体102和3维霍尔效应传感器103之间的相对运动表明了驾驶员所选的挡位。当变速杆在中性通道中移动以便选择排挡通道中的一个时，永磁体102经历倾斜运动和相对于霍尔效应传感器103的位移。基于永磁体的极性，霍尔效应传感器103能够检测变速杆倾斜的方向。基于所述倾斜的方向，来确定驾驶员所选的通道。例如，如果驾驶员使变速杆的顶端朝向霍尔效应传感器103的右侧倾斜以选择右排挡通道，则变速杆101的下端、并且因此永磁体102朝向霍尔效应传感器103的左侧移动。更靠近霍尔效应传感器103的永磁体102的极性通过传感器103来检测，并且传感器103的输出被提供给电子控制单元104作为输入。类似地，当驾驶员使变速杆的顶端朝向霍尔效应传感器103的左侧倾斜以选择左排挡通道时，变速杆的下端、并且因此永磁体102朝向霍尔效应传感器103的右侧移动。更靠近霍尔效应传感器103的永磁体102的极性通过传感器103来检测，并且传感器103的输出被提供给电子控制单元104作为输入。当变速杆处于竖直位置而不在霍尔效应传感器103右侧或左侧中倾斜来选择排挡通道时，则永磁体102的两极与霍尔效应传感器103相距相等的距离。电子控制单元104基于霍尔效应传感器103的输出来确定驾驶员所选的通道。

根据本发明的一个实施例，一旦驾驶员选定了排挡通道，则为了选择挡位，驾驶员需要沿向前或向后的方向移动变速杆。例如，与霍尔效应传感器103相比，偶数挡（2挡、4挡）处于变速杆向后移动时的位置，并且奇数挡（1挡、3挡、5挡）处于变速杆向前移动时的位置。当变速杆101相对于传感器103沿向前方向移动时，永磁体102绕其自己的轴线沿顺时针方向旋转，但保持与霍尔效应传感器103相距相同的距离。类似地，当变速杆101相对于传感器103沿向后方向移动时，永磁体102绕其自己的轴线沿逆时针方向旋转，但保持与霍尔效应传感器103相距相同的距离。基于永磁体102相对于霍尔效应传感器103的旋转方向，通过电子控制单元104来确定变速杆101的位置。

应当理解的是，本说明书中所解释的实施例仅是说明性的，并且不限制本发明的范围。可以设想许多这样的实施例以及本说明书中所解释的实施例中的其他修改和改变。如上文提及的变速杆在左、右以及向前和向后的移动仅是出于解释的目的，并且沿与上文不同的方向的任何运动都可能可以检测变速杆的位置。在一个实施例中，如基于涡流的传感器之类的不同于霍尔效应传感器103的任何磁传感器103都可以被放置在变速杆的基部附近，以确定安装在变速杆的基部处的永磁体102的位置的改变。本发明的范围仅由权利要求的范围来限制。

Claims (7)

1. 一种用于确定车辆中的变速杆（101）的位置的组件（100），所述组件（100）包括：

磁体（102），其靠近所述变速杆（101）的基部装配，并且适于与所述变速杆（101）一起移动；

非接触式磁传感器（103），其位于靠近所述变速杆（101）的基部的所述磁体（102）附近，所述非接触式磁传感器（103）固定在其位置；以及

控制单元（104），其接收所述非接触式磁传感器（103）的输出，并且确定所述变速杆（101）的位置。

2. 如权利要求1所述的组件（100），其特征在于，所述非接触式磁传感器（103）为三维霍尔效应传感器。

3. 如权利要求1所述的组件（100），其特征在于，所述非接触式磁传感器（103）为基于涡流的传感器。

4. 如权利要求1所述的组件（100），其特征在于，所述变速杆（101）在所述基部处枢转，并且所述变速杆（101）上的所述磁体（102）和所述非接触式磁传感器（103）之间的相对位移表明所述变速杆（101）的所选通道位置。

5. 如权利要求1所述的组件（100），其特征在于，所述变速杆（101）能够绕球接头旋转，并且所述变速杆（101）上的所述磁体（102）和所述非接触式磁传感器（103）之间的相对旋转表明所述变速杆（101）在所述所选通道中的挡位。

6. 如权利要求1所述的组件（100），其特征在于，所述磁体（102）为永磁体。

7. 一种用于控制电子操作的离合器的电子控制单元（104）（ECU），所述ECU适于接收来自放置在磁体（102）附近的非接触式磁传感器（103）的输入，所述磁体（102）装配在所述变速杆（101）的基部上，所述ECU适于处理来自所述非接触式磁传感器（103）的信号，并且确定所述变速杆（101）的位置。