CN102330816B - 手动变速器档位位置传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手动变速器档位位置传感器。它包括相互配合使用的“选档”位置传感器和“挂档”位置传感器，所述的“选档”位置传感器上设有两个或三个磁电感应器；当设有两个磁电感应器时对应适用于5前进档的变速器；当设有三个磁电感应器时，对应适用于6以上前进档的变速器。所述的“挂档”位置传感器设有前中后分布的三个磁电感应器，在“选档”位置传感器和“挂挡”位置传感器的下方设滑块，滑块上方带有永久磁铁；滑块连接在连杆的一端，连杆的另一端设有活动连接装置。本发明能够准确感应出手动挡汽车的挂档位置，使驾驶员在挂档时更加方便、准确。本发明特别适用于后驱动车型且变速挂档杆直接连接至变速器箱体内的车型。

Description

手动变速器档位位置传感器

技术领域

本发明涉及一种手动变速器档位位置传感器。

背景技术

手动档汽车必须通过手动档变速器才能控制汽车的车速，并且实现汽车在低速状态下的启动。自动档汽车虽说舒适性、操控性都很出色，但是自动档车也有不足的一面，1结构复杂高成本，2使用油耗明显高，3使用过程维护复杂且成本高，4使用寿命短等。而手动档变速器应用历史悠久，结构简单，经济耐用等优点，所以手动档变速器从发明之日起一直延用自今，特别对于出租车及公交车来说是最佳选择。手动档变速器不足之处在于离合器控制配合难度比较大，特别是新手更难以掌握，在城市拥堵的情况下频繁的踩离合器，工作强度大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、使用寿命长、安装方便且适用于任何手动变速器车型的手动变速器档位位置传感器。

本发明的技术方案如下：其特征在于：它包括相互配合使用的“选档”位置传感器和“挂档”位置传感器，所述的“选档”位置传感器上设有两个或三个磁电感应器；当设有两个磁电感应器时对应适用于5前进档的变速器；当设有三个磁电感应器时，对应适用于6 以上前进档的变速器。所述的“挂档”位置传感器设有前中后分布的三个磁电感应器，在“选档”位置传感器和“挂档”位置传感器的下方设滑块，滑块上方带有永久磁铁，当滑块和永久磁铁前后左右移动时对位于其上方的磁电感应器产生感应；滑块连接在连杆的一端，连杆的另一端设有活动连接装置，活动连接装置连接在手动档档位杆上，以实现和档位杆联动。

本发明能够准确感应出手动档汽车的挂档位置，使驾驶员在挂档时更加方便、准确。本发明特别适用于后驱动车型且变速挂档杆直接连接至变速器箱体内的车型（如：皮卡车、越野车等）。

附图说明：

图1是本发明的数字式可识别前进档、倒档、N档、X档等的7个档位位置传感器的一种结构示意图。

图2是本发明的数字式可识别前进档、倒档、N档、X档等的5个档位位置传感器的另一种结构示意图。

图3是本发明的模拟式可识别前进档、倒档、N档、X档等的5个或7个档位位置传感器的结构示意图。

标号说明：１为纵向“挂档”位置传感器、２为横向“选档”位置传感器、３为滑块、3-1滑块、3-2滑块、４为挂档杆、５为推拉套环、６为连杆、７为固定座、8为永久磁铁、9为档位识别控制器、Ａ为干簧管、Ｂ为干簧管、Ｃ为干簧管、Ｄ为挂档奇数干簧管、G为挂档奇数干簧管、E为挂档偶数干簧管、H为挂档偶数干簧管、F为挂N档干簧管、Ａ为干簧管继电器、Ｂ为干簧管继电器。

具体实施方式：

实施例1：可识别前进档、倒档、N档、X档等7个档位的数字式档位识别传感器

如图1所示，本发明由相互配合使用的两个传感器构成，一个为横向移动的横向“选档”位置传感器2，在横向位置上与挂档杆4连动，另一个为纵向移动的纵向“挂档”位置传感器1，在纵向位置上与档位杆连动，所述的横向“选档”位置传感器2与纵向挂档位置传感器呈90°分布，或者因手动变速器结构和安装位置不同，传感器的安装位置和角度也都可以有所不同，“选档”和“挂档”位置传感器分别用来识别“选档”杆和”挂档”杆位置。所述的磁电感应器为干簧管或干簧管继电器或霍尔元件或微动开关等，在所述的磁电感应器之间设有间隙。

在所述的滑块（3）下方设有弹簧槽、弹簧和滚珠，弹簧设于与之相配的弹簧槽内，在弹簧的下方设有被弹簧向下顶压的滚珠，滚珠的大上半部分位于弹簧槽内，滚珠的小下半部分露出弹簧槽外，在壳体上对应档位的位置处的滚珠的下方设有滚珠定位槽，用于对滑块（3）的定位

在横向“选档”位置传感器2或纵向“挂档”位置传感器1上分别设有三个前后分布的干簧管A、B、C和D、E、F，在干簧管之间设有间隙，在干簧管的下方设有滑块3，在滑块3上设有永久磁铁8，滑块3与连杆6的一端连接，滑块3可在两块干簧管上以及间隙的上方滑动；所述的活动连接装置为推拉套环5；当驾驶员拨动挂档杆4，通过连杆6带动滑块3在不同的干簧管上方移动；所述的本发明在纵向“挂档”位置传感器1或横向“选档”位置传感器2上，均设有三个干簧管；横向为左、中、右三档，即干簧管Ａ、干簧管Ｂ、干簧管Ｃ三个档；纵向为前、N、后三个档，即干簧管Ｄ、干簧管Ｅ、干簧管Ｆ所处的三个档；在连杆６的另一端、位于相互垂直的纵向挂档位置传感器１和横向“选档”位置传感器２的垂直交叉处设有与挂档杆４连接的推拉套环５，通过推拉套环５将本发明的手动变速器档位位置传感器与原车配置的挂档杆４套接成一体。

本发明还设有主控模块，所述的分别位于纵向和位于横向上的干簧管均分别与主控模块通过导线连接。

当挂档杆在纵向方向上或横向方向上运动时，通过推拉套环带动位于连杆一端的滑块3从远离干簧管的位置移动到向干簧管靠近或接触的位置，这时干簧管受到位于滑块3上的永久磁铁的感应而使干簧管触点由开启状态变成闭合状态；反之，通过推拉套环带动位于连杆一端的滑块3从靠近或接触干簧管的位置移动到远离干簧管的位置时，干簧管受到位于滑块上的永久磁铁的感应而使干簧管触点由闭合状态变成开启状态；因此，连杆带动滑块所做的横向或纵向的运动信息，通过不同位置的干簧管的位置组合就能发出相应的位置信号，由横向分布的干簧管A、B、C和纵向分布的干簧管D、E、F配合所产生的具体档位信息显示如下表1所示：

表１：是设置有7个前进档的传感器中干簧管触点的开闭状态

表１中的Ａ－Ｆ分别表示图１中所标示的Ａ－Ｆ干簧管，Ｏ代表干簧管处于闭合状态，其余表示干簧管处于断开状态。在表１中，（１）Ｘ档的工作状态说明如下：当Ｅ干簧管闭合并且Ａ干簧管和Ｂ干簧管和Ｃ干簧管也闭合，则为Ｘ档工作信号；（２）所有干簧管均为断开时，也是Ｘ档工作信号。表１中Ｒ为倒车档、Ｎ为空档。

实施例2：是可识别前进档、倒档、N档、X档等5个档位的数字式档位识别传感器。

如图2所示，本发明由相互成垂直分布的分别感应横向和纵向的位置移动的横向“选档”位置传感器2和纵向“挂档”位置传感器1构成，在纵向“挂档”位置传感器1上设有三个前后分布的干簧管D、E、F（即纵向设有三个档位位置传感器），在横向“选档”位置传感器2上设有两个前后分布的干簧管A、B（即横向设有两个档位位置传感器），在相邻的两个干簧管之间设有间隙，在滑块上设有永久磁铁，滑块与连杆的一端连接，滑块可在两块干簧管上方滑动；所述的活动连接装置为推拉套环5，在所述的连杆6的另一端、位于相互垂直的两个感应片的垂直交叉处设有与挂档杆4连接的推拉套环5；当驾驶员拨动挂档杆4，通过连杆6带动滑块3在不同的干簧管上方移动；通过推拉套环5将本发明的手动变速器档位位置定位传感器套接成一体。由横向分布的干簧管A、B和纵向分布的干簧管D、E、F配合所产生的具体档位信息显示如下表2所示：

表２是设置有５个前进档的传感器中干簧管触点的开闭状态

表２中Ａ－Ｅ分别代表图２中所示的干簧管Ａ－Ｅ，Ｏ代表干簧管处于闭合状态，其余表示干簧管处于断开状态。另外，在表２中，（１）Ｘ档的工作状态说明如下：当Ｄ干簧管闭合并且Ａ干簧管或Ｂ干簧管也闭合，则为Ｘ档工作信号；（２）所有干簧管均为断开时，也是Ｘ档工作信号。表２中Ｒ为倒车档、Ｎ为空档。

实施例3：模拟式可识别前进档、倒档、N档、X档等的5或７个档位位置传感器

如图3所示，本发明还包括模拟式档位识别传感器电路和干簧管D、E、F、G、H和干簧管继电器A、B；本发明由相互配合使用的两个传感器构成，一个为横向移动的横向“选档”位置传感器2，在横向位置上与挂档杆4连动，另一个为纵向移动的纵向“挂档”位置传感器1，在纵向位置上与挂档杆4连动，所述的横向“选档”位置传感器2与纵向“挂档”位置传感器1呈90°分布，或者因手动变速器结构和安装位置不同，传感器的安装位置和角度也都可以有所不同，“选档”和“挂档”位置传感器分别用来识别“选档”杆和”挂档”杆位置。所述的纵向“挂档”位置传感器1包括五个磁电感应器，所述的位于纵向的五个磁电感应器均为干簧管，在所述的干簧管之间设有间隙，五个干簧管D、E、F、G、H分成纵向两排，其中一排为依序纵向排列的三个干簧管，分别为挂档奇数干簧管D、挂N档干簧管F、挂档偶数干簧管E；另一排为两个干簧管，分别为与挂档奇数干簧管D横向并列排列的挂档奇数干簧管G和与挂档偶数干簧管E并列排列的挂档偶数干簧管H。所述的横向“选档”位置传感器1包括两个磁电感应器，所述的位于横向的两个磁电感应器均为干簧管继电器A、B，在干簧管之间设有间隙，在干簧管继电器之间设有间隙，在纵向干簧管的下方以及横向的干簧管下方各设有一块滑块3-1和3-2，在滑块3-2上设有一个永久磁铁8，在滑块3-1上设有两个分别位于两列干簧管下方的永久磁铁8，滑块3-1和3-2均与连杆6的一端连接，滑块3可在干簧管下方滑动；所述的活动连接装置为推拉套环5；当驾驶员拨动挂档杆4，通过连杆6带动滑块在不同的干簧管下方移动；通过推拉套环５将本发明的手动变速器档位位置传感器与原车配置的挂档杆４套接成一体。

所述的分别位于纵向上的干簧管D、E、F、G、H和位于横向上的干簧管继电器A、B均分别连接在模拟式档位识别传感器电路中。

所述的模拟式档位识别传感器电路如图3所示，包括档位电阻、干簧管继电器、常开触点干簧管；5V电流通过电阻R分成两路，一路连接到设于主控模块中的微处理器；另一路到档位识别控制器，分别与所有的档位识别电阻Rx、 R1 、R2、 R3、R４、R5、Rr、Rn的一端相连，Rx的另一端接地，产生X档；R1电阻的另一端与第一电阻切换干簧管继电器的常开触点连接，R3的另一端与第一电阻切换干簧管继电器的常闭触点连接，R5的另一端与第二电阻切换干簧管继电器的常开触点连接，R2的另一端与第三电阻切换干簧管继电器的常开触点连接，R4的另一端与第三电阻切换干簧管继电器的常闭触点连接，Rr的另一端与第四电阻切换干簧管继电器的常开触点连接，Rn的另一端与挂档N档干簧管H的一端连接；挂档N档干簧管H的另一端与“选档”干簧管继电器B的常闭触点连接，“选档”干簧管继电器B的输出主触点与“选档”干簧管继电器A的常闭触点连接，“选档”干簧管继电器A的输出主触点接地；第一电阻切换干簧管继电器的输出主触点与第二电阻切换干簧管继电器的常闭触点连接，第二电阻切换干簧管继电器的的输出主触点与挂档奇数干簧管D的一端连接，挂档奇数干簧管D的另一端接地；第三电阻切换干簧管继电器的输出主触点与第四电阻切换干簧管继电器的常闭触点连接，第四电阻切换干簧管继电器的输出主触点与挂档偶数干簧管G的一端连接挂档偶数干簧管G的另一端接地。

5V电源与第四电阻切换干簧管继电器的线圈控制线一连接、与挂档奇数干簧管E和挂档偶数干簧管F连接；第一电阻切换干簧管继电器和第三电阻切换干簧管继电器的线圈控制线二并联后与二极管j2的正极相连，二极管j2的负极与“选档”干簧管继电器B的常开触点及“选档”干簧管继电器B的线圈控制线一连接，“选档”干簧管继电器B的线圈控制线二与二极管j4的负极连接，二极管j4的正极与挂档奇数干簧管E和挂档偶数干簧管F的一端并联后连接；

第二电阻切换干簧管继电器和第四电阻切换干簧管继电器的线圈控制线二并联后与二极管j1的正极相连，二极管j1的负极与“选档”干簧管继电器A的常开触点及“选档”干簧管继电器的线圈控制线一连接，“选档”干簧管继电器A的线圈控制线二与二极管j3的负极连接，二极管j3的正极与挂档奇数干簧管E和挂档偶数干簧管F的一端并联后连接。

当挂档杆4带动滑块3-1和3-2在不同的干簧管继电器或干簧管下方滑动二停留在某一特定的干簧管继电器和干簧管的下方时，主控模块会得到不同的电压，模拟式档位识别传感器根据该不同的电压，设定不同的档位；从而发出挂档杆处于不同档位的信息，实现对不同档位的控制和显示。例如：可以设定当电路中产生4.5V的电压时，代表X档，当电路中产生4V的电压时，代表R档，当电路中产生3.5V的电压时，代表1档，当电路中产生3V的电压时，代表2档，当电路中产生2.5V的电压时，代表3档，当电路中产生2V的电压时，代表4档，当电路中产生1.5V的电压时，代表5档，当电路中产生1V的电压时，代表N档。也可以采用其它电阻值的系列来代表上述系列档位。

模拟式档位识别传感器与数字式档位识别传感器的区别在于前者采用干簧管继电器和干簧管以及专用的控制电路，通过控制电路模拟的不同电压对应不同的档位，如可设定4.5V代表X、4-R、3.5-1、3-2、2.5-3、2-4、1.5-5、1-N。后者仅采用干簧管或霍尔开关或微动开关。

将本发明的手动变速器档位位置传感器与原车所配的或新配的主控模块连接。

Claims (1)

1.一种手动变速器档位位置传感器，其特征在于：它包括相互配合使用的“选档”位置传感器和“挂档”位置传感器，所述的“选档”位置传感器包括两个或三个磁电感应器，所述的“挂档”位置传感器包括前中后分布的三个或多个磁电感应器，在“选档”位置传感器和“挂档”位置传感器的下方设滑块（3），滑块（3）上方带有永久磁铁，当滑块（3）和永久磁铁前后左右移动时对位于其上方的磁电感应器产生感应；滑块（3）连接在连杆的一端，连杆的另一端设有活动连接装置，活动连接装置连接在手动档档位杆上；

所述的“选档”位置传感器位于横向位置上，在横向位置上与档位杆连动，所述的“挂档”位置传感器位于纵向位置上，在纵向位置上与档位杆连动，所述的磁电感应器为干簧管或干簧管继电器或霍尔元件或微动开关，在所述的磁电感应器之间设有间隙；

在所述的滑块（3）下方设有弹簧槽、弹簧和滚珠，弹簧设于与之相配的弹簧槽内，在弹簧的下方设有被弹簧向下顶压的滚珠，滚珠的大上半部分位于弹簧槽内，滚珠的小下半部分露出弹簧槽外，在壳体上对应档位的位置处的滚珠的下方设有滚珠定位槽，用于对滑块（3）的定位；

它还包括模拟式档位识别传感器电路和干簧管D、E、F、G、H和干簧管继电器A、B；所述的“选档”位置传感器为横向移动的横向“选档”位置传感器（2），所述的“挂档”位置传感器为纵向移动的纵向“挂档”位置传感器（1），所述的横向“选档”位置传感器（2）与纵向“挂档”位置传感器（1）呈90°分布，在所述的纵向“挂档”位置传感器（1）上分布的磁电感应器为挂档奇数干簧管D、挂档奇数干簧管E、挂档偶数干簧管F、挂档偶数干簧管G和挂N档干簧管H，在所述的横向“选档”位置传感器（2）上分布的磁电感应器为干簧管继电器A、B，在相邻的干簧管之间设有间隙，在相邻的干簧管继电器之间设有间隙，在干簧管D、E、F、G、H下设有带永久磁铁的第一滑块、在干簧管继电器A、B下设有带永久磁铁的第二滑块，第一滑块在干簧管下方滑动，第二滑块在干簧管继电器下方滑动；所述的活动连接装置为推拉套环，分别位于纵向上的干簧管D、E、F、G、H和位于横向上的干簧管继电器A、B均分别连接在所述的模拟式档位识别传感器电路中。