CN101520300A

CN101520300A - 霍尔档位传感器

Info

Publication number: CN101520300A
Application number: CN200910030024A
Authority: CN
Inventors: 李占江; 任钢; 张烁; 宋志明; 涂平华
Original assignee: Nanjing Aolian Ae & Ea Co Ltd
Current assignee: Nanjing Aolian Ae & Ea Co Ltd
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2009-09-02

Abstract

本发明公开了一种霍尔档位传感器，包括内壳体、电路板、电路板上设置有霍尔芯片，前述霍尔芯片为开关霍尔集成电路IC，紧贴内壳体的内壁，其数量与车辆档位的数量相同并相互并联；每个开关霍尔集成电路IC均为三条引脚S1，S2和S3，引脚S1接电源，引脚S2接地；引脚S3为信号输出端。本发明实现了选档档位点对点的检测，性能精确、灵敏度高，响应时间快，可靠性高、受环境变化小，且具备抗震动、抗冲击、抗电磁干扰和防水防尘的能力，其结构简单，安装方便，使用寿命长，尤其适合汽车电控机械式自动变速器及气动自动变速箱中的档位监测。

Description

霍尔档位传感器

技术领域

本发明涉及一种档位传感器，特别是涉及一种非接触式的霍尔档位传感器。

背景技术

汽车变速器的任务是传递动力，并在动力的传递过程中改变传动比以调节或变换发动机的特性，同时通过变速来适应不同的驾驶要求。人工操作的有级变速器在换挡时转速变化突然，常使发动机处于非稳态工况，这样汽车排出的有害物质多，污染严重。要保证发动机在行驶过程中处于良好的工作状态，发展AMT至关重要。起步与换档是控制功能的主要内容，驾驶员通过加速踏板和操纵杆向电子控制单元(ECU)传递控制信号；电子控制单元采集选档档位信号，判断选档机构是否动作到位，如果没有到位，则选档机构继续运动，否则停止。换挡过程是一个非常频繁的动作，这就要求选档档位传感器的寿命要非常高，因此，非接触的方式成为首选，而现有的非接触式的档位传感器是采用线性霍尔实现的，在换挡的过程中，线性霍尔相对于磁铁运动，通过采集档位的行程，通过换算，可转换出所选的档位，由于档位的检测是通过位移检测并进行处理而实现的，这样存在很大的误差，同时响应时间比较长。

发明内容

本发明主要解决的技术问题针对上述现有技术的不足是提供一种信号精度高，反应时间快，结构紧凑的霍尔档位传感器。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种霍尔档位传感器，包括内壳体1、电路板2、电路板2上设置有开关霍尔集成电路IC，紧贴内壳体1的内壁，其数量与车辆档位的数量相同并相互并联；每个开关霍尔集成电路IC均为三条引脚S1，S2和S3，引脚S1接电源，引脚S2接地；引脚S3为信号输出端。

作为本发明进一步改进的技术方案，在开关霍尔集成电路IC的引脚S1处还接有一电源保护电路5，所述电源保护电路5包括用于保护电源反接的二极管D1、用于限流的电阻R1、用于滤去高频干扰的电容C1、用于滤去低频干扰的电容C2和TVS管T1，即瞬态抑制二极管，用于承受来源于电源的尖峰脉冲电压的冲击，使信号流入地，以保护电路；二极管D1的阳极接直流电源，二极管D1的阴极接电阻R1，电阻R1的另一端接引脚S1；电容C1、电容C2和TVS管T1的一端与引脚S1连接，另一端接地。

作为本发明进一步改进的技术方案，开关霍尔集成电路中管脚S3引出两路，一路与一个TVS管T2连接后与地连接，一路引出为信号输出，TVS管T2用于承受来源于输出端的尖峰脉冲电压的冲击，使信号流入地，以保护电路。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述电阻R1、二极管D1、电容C1、电容C2、TVS管T1和TVS管T2也都设置在电路板2上，电路板2上灌满AB胶，即两液混合硬化胶；电路板2设置在内壳体1内，电路板2上的开关霍尔集成电路IC紧贴内壳体1内壁，内壳体1置于铝外壳体4内，护套3紧密卡在铝外壳体4上，外接导线从护套3的孔中接出。内壳体1可以为塑料内壳体。

本发明通过在相应档位下面设置开关霍尔集成电路，因此，当磁铁运动到相应档位时，相应档位下方的开关霍尔集成电路被立即断开，传感器相应的档位则由高电平变为低电平，这样就可以检测到相应的档位，使信号点对点对应，其灵敏度增强，反应时间快，最大化减小误差。开关霍尔集成电路设置在电路板上，电路板上灌满AB胶，可以起到防水的作用，电路板设置在塑料内壳体中，电路板上的开关霍尔集成电路紧贴塑料内壳体内壁，塑料内壳体放置于铝外壳体内，护套紧密卡在铝外壳体上，这样对传感器起到电磁屏蔽的作用。因此，本发明还具有防水、防尘、防震、结构紧凑并且对传感器起到电磁屏蔽的作用。

附图说明：

图1为本发明霍尔档位传感器的工作原理图

图2为本发明霍尔档位传感器的外部结构示意图

图3为本发明霍尔档位传感器的内部结构示意图

图4为本发明霍尔档位传感器的侧面透视结构示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

参见图1、图3和图4，电路板上有四个开关霍尔集成电路IC，四个霍尔集成电路IC各有三个引脚，即引脚S1、引脚S2和引脚S3，四个引脚S1各自与同一个电源保护电路连接，在电源保护电路中，二极管D1的阳极接直流电源，二极管D1的阴极接电阻R1，电阻R1的另一端接引脚S1，电容C1、电容C2和TVS管T1各自连接在引脚S1与地之间；四个引脚S2各自与地连接。四个引脚S3各自引出两路，一路与一个TVS管连接后与地连接，一路引出为信号输出。

参见图2、图3和图4，所述开关霍尔集成电路IC，电阻R1、二极管D1电容C1、电容C2和TVS管T1、TVS管T2都设置在电路板2上，电路板2上灌满AB胶；电路板2设置在塑料内壳体内，电路板2上的开关霍尔集成电路IC紧贴塑料内壳体内壁，塑料内壳体置于铝外壳体4内，护套3紧密卡在铝外壳体4上，外接导线从护套3的孔中接出。

工作时，每个开关霍尔集成电路IC设置在相应的一个档位的下方，当设置有磁铁的变速器的执行机构运动到相应档位时，相应的开关霍尔集成电路处于磁铁所产生的磁场当中，此时，开关霍尔集成电路产生感应电势，引脚S3输出信号由高电平转为低电平从Q端反馈给TCU，即自动变速箱控制单元，TCU就可以知道此刻选档机构的实际位置，从而做出相应动作。

Claims

1、一种霍尔档位传感器，包括内壳体、电路板、电路板上设置有霍尔芯片，其特征在于霍尔芯片为开关霍尔集成电路IC，紧贴内壳体(1)的内壁，其数量与车辆档位的数量相同并相互并联；每个开关霍尔集成电路IC均为三条引脚S1，S2和S3，引脚S1接电源，引脚S2接地；引脚S3为信号输出端。

2、如权利要求1所述霍尔档位传感器，其特征在于每个开关霍尔集成电路IC的引脚S1均通过电源保护电路(5)与电源相接。

3、如权利要求2所述霍尔档位传感器，其特征在于电源保护电路(5)包括二极管D1、电阻R1、电容C1、电容C2和TVS管T1；二极管D1的阳极接电源，二极管的阴极接电阻R1，电阻R1的另一端接引脚S1；电容C1、电容C2和TVS管T1的一端与引脚S1连接，另一端接地。

4、如权利要求3所述霍尔档位传感器，其特征在于电阻R1、二极管D1电容C1、电容C2和TVS管T1也都设置在电路板(2)上。

5、如权利要求1所述霍尔档位传感器，其特征在于开关霍尔集成电路中管脚S3引出两路，一路与一个TVS管T2连接后与地连接，一路引出为信号输出。

6、如权利要求5所述霍尔档位传感器，其特征在于TVS管T2也设置在电路板(2)上。

7、如权利要求1所述霍尔档位传感器，其特征在于电路板上(2)的外接导线集束后通过护套(3)引出。

8、如权利要求1至7任意一项所述霍尔档位传感器，其特征在于还包括金属外壳体(4)，内壳体(1)置于金属外壳体(4)内，位于内壳体(1)内的电路板(2)上灌满AB胶。