CN107421429A - 磁性变速器驻车位置传感器 - Google Patents

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Abstract

一种变速器档位选择传感器，包括限定了沿中心轴线延伸的孔眼的外壳。活塞可滑动地设置在孔眼中。磁体载体附接到活塞且能随活塞运动。磁体被磁体载体支撑且随之可动。第一磁性传感器和第二磁性传感器被外壳支撑且沿中心轴线彼此间隔开。用来自第一和第二磁性传感器的感测磁通量可确定磁体载体沿中心轴线的位置。传感器包括附接到磁体载体或外壳中之一的至少一个磁通集中器。取决于磁体沿中心轴线的位置，通量集中器可操作为将磁通量朝向第一磁性传感器或第二磁性传感器中的至少一个集中。

Description

磁性变速器驻车位置传感器
技术领域
本发明通常涉及变速器档位选择传感器。
背景技术
许多车辆在车辆的变速器定位在驻车以外的位置(out-of-park position)时防止某些功能的运行。例如，发动机点火系统可以在变速器定位在驻车以外的位置时停用。为了确定变速器是定位在驻车以外位置还是定位在驻车位置，车辆可以配备有变速器位置传感器，其对变速器控制系统的一个或多个部件的位置进行感知。变速器的位置可以被通信到一个或多个车辆控制器，以适当地启用或停用各种车辆功能。
发明内容
提供一种变速器档位选择传感器。变速器档位选择传感器包括外壳。外壳限定沿中心轴线延伸的孔眼。磁体载体可滑动地设置在孔眼中。磁体附接到磁体载体且随之可动。磁体产生磁场。第一磁性传感器附接到外壳。第一磁性传感器沿中心轴线定位在第一轴向位置处。第二磁性传感器附接到外壳。第二磁性传感器沿中心轴线定位在第二轴向位置处。第二轴向位置沿中心轴线与第一轴向位置间隔开。从来自第一磁体传感器的感测磁通量和来自第二磁性传感器的感测磁通量能确定磁体载体沿中心轴线的位置。
本发明一个方面，活塞附接到孔眼中的磁体载体且能与磁体载体一起运动。促动杆接合活塞。活塞包括沿与中心轴线成横向的方向延伸穿过活塞的洞，促动杆定位在洞中。活塞沿中心轴线的轴向运动使得促动杆运动，用于控制变速器档位。伺服器可以连接到活塞，伺服器可操作为让活塞沿中心轴线运动。
在本发明的另一方面，空气隙设置在孔眼的内表面和磁体载体的外表面之间。
在变速器档位选择传感器的一个实施例中，至少一个磁通集中器附接到磁体载体或外壳中之一。磁通集中器是含铁的材料。磁通集中器可以包括第一磁通集中器，沿中心轴线在磁体的第一轴向侧，第一磁通集中器附接到磁体载体，且设置为邻近磁体。磁通集中器可以进一步第二磁通集中器，沿中心轴线在磁体的第二轴向侧，第二磁通集中器附接到磁体载体，且设置为邻近磁体。
在另一实施例中，磁通集中器可以包括第三磁通集中器，其附接到外壳，且沿中心轴线定位在第一磁性传感器和第二磁性传感器之间。第三磁通集中器沿中心轴线定位为比第二磁性传感器更靠近第一磁性传感器。
在本发明的一个方面，外壳是非磁性材料。第一磁性传感器和第二磁性传感器嵌入外壳中。第三磁通集中器也可以嵌入外壳中。
本发明提供一种变速器档位选择传感器，包括：外壳，其限定了沿中心轴线延伸的孔眼；磁体载体，其可滑动地设置在孔眼中；磁体，其附接到磁体载体且能随磁体载体运动，磁体产生限定了磁通量的磁场；第一磁性传感器，其附接到外壳且沿中心轴线定位在第一轴向位置处；第二磁性传感器，其附接到外壳且沿中心轴线定位在第二轴向位置处，第二轴向位置沿中心轴线与第一轴向位置间隔开；其中从来自第一磁体传感器的感测磁通量和来自第二磁性传感器的感测磁通量能确定磁体载体沿中心轴线的位置；和至少一个磁通集中器，其附接到磁体载体或外壳中之一，且取决于磁体沿中心轴线的位置而可操作为将磁通量朝向第一磁性传感器或第二磁性传感器中的至少一个集中。
所述变速器档位选择传感器进一步包括活塞，该活塞附接到孔眼中的磁体载体且能与磁体载体一起运动。
所述变速器档位选择传感器进一步包括促动杆，该促动杆与活塞接合，由此，活塞沿中心轴线的轴向运动使得促动杆运动，以用于控制变速器档位。
在所述变速器档位选择传感器中，活塞包括沿与中心轴线成横向的方向延伸穿过活塞的洞，促动杆定位在该洞中。
所述变速器档位选择传感器进一步包括在孔眼的内表面和磁体载体的外表面之间的空气隙。
所述变速器档位选择传感器进一步包括伺服器，该伺服器连接到活塞且可操作为让活塞沿中心轴线运动。
在所述变速器档位选择传感器中，至少一个磁通集中器是含铁的材料。
8.如权利要求1所述的变速器档位选择传感器，其中至少一个磁通集中器包括第一磁通集中器，沿中心轴线在磁体的第一轴向侧，所述第一磁通集中器附接到磁体载体且设置为邻近磁体。
9.如权利要求8所述的变速器档位选择传感器，其中至少一个磁通集中器包括第二磁通集中器，沿中心轴线在磁体的第二轴向侧，所述第二磁通集中器附接到磁体载体且设置为邻近磁体。
10.如权利要求9所述的变速器档位选择传感器，其中至少一个磁通集中器包括第三磁通集中器，所述第三磁通集中器附接到外壳且沿中心轴线定位在第一磁性传感器和第二磁性传感器之间。
在所述变速器档位选择传感器中，与第二磁性传感器相比，第三磁通集中器定位为沿中心轴线更靠近第一磁性传感器。
在所述变速器档位选择传感器中，第三磁通集中器嵌入在外壳中。
在所述变速器档位选择传感器中，外壳是非磁性材料的，且其中第一磁性传感器和第二磁性传感器嵌入在外壳中。
本发明提供一种变速器档位选择传感器，包括：外壳，其限定了沿中心轴线延伸的孔眼；活塞，其可滑动地设置在孔眼中且沿中心轴线在驻车位置和驻车以外的位置之间可动；促动杆，其与活塞接合，由此，活塞沿中心轴线的轴向运动使得促动杆运动，用于控制变速器档位；其磁体载体，附接到活塞且能随活塞运动；磁体，其附接到磁体载体且能随磁体载体运动，磁体产生磁场；第一磁性传感器，其附接到外壳且沿中心轴线定位在第一轴向位置处；第二磁性传感器，其附接到外壳且沿中心轴线定位在第二轴向位置处，第二轴向位置沿中心轴线与第一轴向位置间隔开；至少一个磁通集中器，其附接到磁体载体或外壳中之一，且可操作为根据磁体的位置沿第一磁性传感器或第二磁性传感器的方向增强磁通流动。
在所述的变速器档位选择传感器中，至少一个磁通集中器是含铁的材料。
在所述的变速器档位选择传感器中，至少一个磁通集中器包括第一磁通集中器，沿中心轴线在磁体的第一轴向侧，所述第一磁通集中器附接到磁体载体且设置为邻近磁体。
在所述的变速器档位选择传感器中，至少一个磁通集中器包括第二磁通集中器，沿中心轴线在磁体的第二轴向侧，所述第二磁通集中器附接到磁体载体且设置为邻近磁体。
在所述的变速器档位选择传感器中，至少一个磁通集中器包括第三磁通集中器，所述第三磁通集中器附接到外壳且沿中心轴线定位在第一磁性传感器和第二磁性传感器之间。
在所述的变速器档位选择传感器中，与第二磁性传感器相比，第三磁通集中器定位为沿中心轴线更靠近第一磁性传感器。
在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。
附图说明
图1是用于感测变速器位置的系统的示意性方块图。
图2是电子变速器档位选择(ETRS)传感器的示意性透视图。
图3是机械变速器驻车爪闭锁装置的示意性透视图。
图4是ETRS传感器的示意性部分截面视图。
图5是通过如图4所示类型的第一ETRS传感器和第二ETRS传感器在垂直轴线上感测的磁场强度，以及在水平轴线上与驻车以外的位置的距离。
图6是具有磁场集中器的ETRS传感器的示意性部分截面视图。
图7是通过如图6所示类型的第一ETRS传感器和第二ETRS传感器在垂直轴线上感测的磁场强度，以及在水平轴线上与驻车以外的位置的距离。
图8是在驻车以外的位置的磁场强度的示意图。
图9是在具有磁通集中器情况下在驻车以外的位置的磁场强度的示意图。
图10是如图8所示的磁场的示意性矢量流图。
图11是如图9所示的磁场的示意性矢量流图。
图12是在驻车位置的示意性磁场强度图。
图13是在具有磁通集中器的情况下在驻车位置的示意性磁场强度图。
图14是如图12所示的磁场的示意性矢量流图。
图15是如图13所示的磁场的示意性矢量流图。
具体实施方式
本领域技术人员应理解例如“上”、“下”、“向上、“向下”、“顶”、“底”等是用于描述附图，而不代表对本发明范围的限制，本发明的范围通过所附权利要求限定。进而，在本文在可以以功能和/或逻辑模块部件和/或各种处理步骤的方式来描述本发明。应该理解，这种模块部件可以包括任何数量的硬件、软件和/或固件部件(其配置为执行具体功能)。
以下的详细描述是示例性的以用于理解实施例的主题方面，且目的不是限制主题或应用的实施例和这种实施例的使用。对词语“示例性”的任何使用目的是应理解为用作示例、例子或展示。本文所述的实施方式是示例性的且不应被理解为是优于其他实施方式的优选或高级的实施方式。本文的描述不应受到前述背景技术、详细描述、摘要以及后文的详细描述中所提出的任何表示或隐含理论的限制。
本文所述的系统和方法可用于在变速器处于驻车位置或驻车以外位置时增强确定。尽管针对车辆应用在下文描述了过程和方法，但是本领域技术人员应理解汽车应用仅仅是示例性的，且本文公开的原理还可以应用于利用变速器的任何其他合适的系统。
如在本文所述的术语“车辆”可宽泛地理解为仅不包括客车，而且包括任何其他行驶工具，包括但不限于、轨道系统、飞机、越野运动车辆、机器人车辆、摩托车、卡车、运动综合车辆(SUV)、房车(RV)、轮船、飞行器、农用车辆和建筑车辆。
图1示出了用于感测变速器14的位置的系统的方块图。车辆包括发动机12和变速器14。发动机12产生被传输到变速器14的驱动扭矩。驱动器换挡机构16使得驱动器选择各种变速器档位。尽管车辆的典型变速器档位包括驻车、倒车、空挡和前进，但是出于本文所述的目的，变速器位置集中于驻车档位(代表驻车)和驻车以外的档位(代表所有其他变速器档位)。驱动器换挡机构16可以直接联接到变速器14，用于手动地在驻车位置和驻车以外的位置之间转变变速器14，或驱动器换挡机构16可以利用例如驱动器换挡模块17、变速器控制模块(TCM)18和发动机控制模块(ECM)21这样的电子器件。对驱动器换挡机构16的请求通过驱动器换挡模块17获得，且请求和信号在驱动器换挡模块17、TCM 18和ECM 21之间经由CAN总线通信。TCM 18通过驱动器换挡模块17接收请求，且通过促动螺线管并使用电子变速器档位选择(ETRS)传感器20来读取实际换挡档位，从而命令换挡档位。TCM 18可以向ECM21和驱动器换挡模块17传递信号，以基于变速器14处于驻车以外的位置还是处于驻车位置来停用或启用发动机起动(engine startup)。
ETRS传感器20确定驻车伺服活塞22的位置，且向TCM 18提供这种信息。ETRS传感器20检测该伺服活塞22的两个可能位置，其表示变速器14处于驻车位置还是处于驻车以外的位置。某些车辆功能仅应该在变速器14处于驻车位置时执行。因此，ETRS传感器20用于检测伺服活塞22的位置，其表示变速器14的操作范围，使得可以在变速器处于驻车以外的位置时通过车辆的控制电子器件防止某些车辆功能。
图2示出了ETRS传感器20。ETRS传感器20包括壳体30，其支撑驻车伺服活塞22和驻车促动器杆24。如图2所示，伺服马达19连接到活塞22且可操作为让活塞22沿中心轴线23运动。促动器活塞22将驻车促动器杆24沿中心轴线23定位。驻车促动器杆24联接到变速器14，所述变速器14使得变速器14在驻车位置和驻车以外的位置之间运动。
ETRS传感器20是非接触式传感器，利用其霍耳效应感测技术，以检测驻车伺服活塞22的位置。应理解，尽管本文所述的ETRS传感器20利用霍耳效应传感器，但是其他类型的传感器可以用于执行相同的感测操作。ETRS传感器20中的霍尔效应传感器彼此间隔开，且基于通过每一个相应传感器检测的磁通量，确定驻车促动器杆24的位置，其又识别出变速器的档位(即是在驻车位置还是在驻车以外的位置)。
图3示出了联接到驻车促动器杆24的机械变速器驻车机构25。如图2和3所示，伺服活塞22使得驻车促动器杆24运动，所述驻车促动器杆联接到变速器驻车机构25。变速器驻车机构25是机械联动装置，其机械地防止起动器马达对发动机施加曲轴起动作用(cranking)。ETRS传感器20表示变速器驻车机构25的状态与驻车接合还是脱开，即是驻车位置还是驻车以外的位置。电磁感测的信号经由CAN总线被传递到其他控制模块。对于点火起动操作，ETRS传感器20产生主信号，其在变速器14处于驻车位置时允许驱动器执行发动机起动。
图4示出了ETRS传感器20的部分剖开截面图。参见图2-4，壳体30支撑第一磁性传感器26和第二磁性传感器28。第一磁性传感器26附接到壳体30，且沿中心轴线23定位在第一轴向位置。第二磁性传感器28附接到壳体30，且沿中心轴线23定位在第二轴向位置。第二磁性传感器28的第二轴向位置与第一磁性传感器26的第一轴向位置沿中心轴线23间隔开一分离距离第一磁性传感器26和第二磁性传感器28可以嵌入壳体30中。如前所述，第一磁性传感器26和第二磁性传感器28是霍耳效应传感器；然而，传感器可以是可执行相同感测操作的其他类型的传感器。第一磁性传感器26和第二磁性传感器28在同一平面中彼此直线地间隔开；然而，传感器可以相对于彼此置于不同平面上。第一磁性传感器26和第二磁性传感器28定位在固定位置且被包围在外壳本体30中。优选地，壳体30用非磁性材料制造，包括但不限于塑料，以便不抑制通过磁体32产生的任何磁场，所述磁体将在下文具体描述。
传感器壳体30进一步包括孔眼34，其沿中心轴线23延伸。孔眼34接收穿过其中的促动器活塞22，用于让驻车促动杆24移位。促动器活塞22包括孔38，所述孔穿过促动器活塞22的本体径向地形成。孔38沿大致与中心轴线23成横向的方向延伸通过活塞22的本体。孔38接收驻车促动杆24，使得促动杆24定位在孔38中。随促动器活塞22在壳体30的孔眼34直线地移位，促动器活塞22施加力，以使得驻车促动杆24移位。驻车促动器杆24的运动实现驻车促动器杆40的运动，用于让变速器14中的阀变换，所述阀用于改变变速器14的档位。
磁体32安装到模制塑料磁体载体39，用于产生磁场。磁体载体39可滑动地设置在孔眼34中。模制塑料磁体载体39联接到促动器活塞22的端部部分，且在孔眼34中随促动器活塞22可动。模制塑料磁体载体39优选用塑料、尼龙或其他非磁性材料制造。
磁体32附接到磁体载体39且可随之运动。磁体32可以是绕模制塑料磁体载体39的外周周向地设置的环形磁体。应理解，磁体32的其他类型的形状和构造可以在不脱离期望范围的情况下利用。塑料磁体载体39应该在磁体32和伺服活塞22的最大外径之间的区域中具有与伺服活塞22和磁体32基本上相同的OD，使得在传感器壳体30中的孔眼34中的这些部件之间保持基本上均匀的空气隙60。因而，空气隙60设置在孔眼34的内表面和磁体载体39的外表面以及活塞22之间。磁体32优选地安装在模制塑料磁体载体39的远端端部附近，但是应理解可以利用并非远端端部的位置。例如，磁体可以是半圆形形状、拱形形状或平面形状。然而，当前设计是旋转对称，且如果利用其他构造或形状，则需要键合特征以维持磁体32和传感器26、28之间的定位。
磁体32在固定到模制塑料磁体载体39时可在ETRS传感器20的孔眼34中运动。即，随在孔眼34中可滑动地运动，形成孔38的相应壁沿活塞22运动的方向在驻车促动杆24上施加力，用于改变变速器档位。随促动器活塞22在孔眼34中运动，附接到模制塑料磁体载体39(其又附接到促动器活塞22)的磁体32在孔眼34中直线地移位。磁体32产生磁场。通过磁体32产生的磁场被第一磁性传感器26和第二磁性传感器28感测。取决于通过第一磁性传感器26和第二磁性传感器28的感测的磁场的强度，TCM 18可以确定伺服活塞22是处于驻车位置还是处于驻车以外的位置。
磁体载体沿中心轴线23的位置和活塞22沿中心轴线23的位置可通过从第一磁性传感器26而来的感测磁通量和从第二磁性传感器28而来的感测磁通量确定。图5示出了代表通过第一磁性传感器26和第二磁性传感器28感测的磁场强度的图。图的垂直轴线63代表以高斯(Gauss)测量的传感器处的磁场强度。水平轴线65代表以毫米计的距驻车以外的位置的距离。在第一磁性传感器26处产生的磁场强度通过图中的曲线41表示，而在第二磁性传感器28处产生的磁场强度通过图中的曲线42表示。通过44表示的参考线表示对于驻车以外的位置来说活塞22应处的位置，而通过46表示的参考线表示对于驻车位置来说活塞22应处的位置。18高斯或更大的磁场强度临界值表示第二磁性传感器28何时感测到变速器伺服活塞22处于驻车以外的位置。-18高斯或更少的磁场强度临界值表示第一磁性传感器26何时感测到变速器伺服活塞22处于驻车位置。即，传感器26和28的操作具有+18高斯或-18高斯的切换临界值(switching threshold)，这取决于磁体32运动期间的磁场。作为冗余的额外层，两个传感器26和28协作地运行，从而除非两传感器26和28显示+18高斯临界值以上的信号(如通过曲线41和42与参考线44的交点所示)否则不能确定驻车以外的位置，且在两传感器26和28显示-18高斯临界值以下的信号(如通过曲线41和42与参考线46的交点所示)时确定驻车位置。这还提供了中间状态，以确定ETRS传感器20是否在驻车以外44和驻车46之间转变。如图5所示，在驻车以外的位置附近的传感器28处的磁场非常靠近18高斯的切换临界值。结果，会触发假的＝警报，尤其是在磁场强度被噪声影响(这会造成磁场偏差)的情况下。
如图6所示的，为了增加感测磁场的鲁棒性和可靠性，至少一个磁通集中器(magnetic flux concentrator)可以设置在ETRS传感器20的传感器本体壳体30中，和/或作为模制塑料磁体载体43的一部分。磁通集中器包括含铁的材料，其相对于第一磁性传感器26和第二磁性传感器28并入模制塑料磁体载体43和传感器壳体30的相应部分。第一磁通集中器50附接到磁体载体43，且在磁体32的沿中心轴线23的第一轴向侧联接到磁体32附近。第二磁通集中器52附接到磁体载体43，且在磁体32的与第一磁通集中器50相反的另一侧，在磁体32的第二轴向侧处，联接到磁体32附近。优选地，第一和第二磁通集中器50和52是环状形状的垫片环，其设置在模制塑料磁体载体43的外周周围。第一和第二磁通集中器50和52固定到模制塑料磁体载体43且随活塞22移位而移位。应理解，其他形状和构造可以使用，例如拱形形状、矩形形状、方形形状、圆形形状、圆形形状、箱型形状、平面构件或非平面构件；然而，取决于所使用的形状或构造，会需要键合特征以维持磁通集中器、传感器和磁体之间的定位和期望位置。而且，应理解，第一和第二磁通集中器50、52的形状、构造和尺寸必须被协调设计，使得通过磁体32产生的磁通量被协调地集中并以相应强度且沿相应方向产生磁场强度。例如，第一磁通集中器50可以包括14.2mm的外径、7.0-12.4mm的内径(用于联接到模制塑料磁体载体43)且具有0.1-3.0mm的长度，而第二磁通集中器52可以包括14.2mm的外径、7.0-12.4mm的内径(用于联接到模制塑料磁体载体43)且具有9.6-12.8mm的长度。相应磁通集中器的示例性尺寸不是固定，且出于展示的目的显示了相应磁通集中器的尺寸形状如何被协调设计以朝向传感器增强并集中磁通量。
此外，第三磁通集中器54设置在壳体30中的固定位置处。例如，第三磁通集中器54可以嵌入壳体30。如图6所示的第三磁通集中器54成形为平面板，且设置在第一和第二磁性传感器26和28下方的相应深度处，沿中心轴线23位于第一磁性传感器26和第二磁性传感器28之间的轴向位置处。应理解，第三磁通集中器54可包括其他形状和构造，并不限于平面板。第三磁通集中器54不接触任何传感器。然而，与第二磁性传感器28相比，第三磁通集中器54定位为更靠近第一磁性传感器26。第三磁通集中器54定位在该位置处以将磁通量集中到第一和第二磁性传感器26和28，用于增强检测驻车以外的位置和驻车位置的可靠性。
图7示出了代表在利用磁通集中器50、52、54时通过第一磁性传感器26和第二磁性传感器28感测的磁场强度的图。图的垂直轴线67代表以高斯(Gauss)测量的传感器处的磁场强度。水平轴线69代表以毫米计的距驻车以外的位置的距离。在第一磁性传感器26产生的磁场强度通过图中的曲线61表示，而在第二磁性传感器28产生的磁场强度通过图中的曲线62表示。通过64表示的参考线表示驻车伺服活塞22应该处于驻车以外的位置时的位置，而66表示的参考线表示在驻车伺服活塞22应该处于驻车位置时的位置。如图7所示，通过第二磁性传感器28在驻车以外的位置处感测的磁场大约是按图5中的图所示地设计的磁场强度的两倍。此外，通过第一磁性传感器26在驻车位置处感测的磁场大约为按图5的图所示地设计的磁场强度的两倍。结果，利用磁通集中器50、52、54针对驻车以外的位置和驻车位置通过传感器26、28感测的磁场强度测量值极大地增加超过±18高斯的切换临界值。这在确定驻车位置和驻车以外位置方面提供了增强的可靠性和鲁棒性。
图7的图还显示了，相对于图5所示的设计，驻车以外的位置和驻车位置之间的磁场强度测量值的分布基本上被保持。这是通过磁场极性在图5和7中正和负之间进行切换的点所实现的。在磁体32与驻车位置和驻车位置之间转变时系统不断监测磁场时会出现这样的情况。在混合动力车辆中，其中在车辆暂时地停止但是变速器保持在驻车以外档位时点火在开和关之间循环，对于这些混合动力操作，会因起动而造成电压和电流涌动，这会造成磁场形式的噪声，其会带来假读数。因此，为了增强判断被测量磁场是通过磁体产生还是通过车辆中的一些其他磁场产生的结果的可靠性，每一个相应传感器的工作情况(profile)被监测以验证磁场强度分布是否基本上类似于之前的测试结果。为了验证工作情况，磁场的极性在64(代表驻车以外的位置)和参考线66(代表驻车位置)之间的切换。通常通过用于第一磁性传感器测量值的点68和通常通过用于第二磁性传感器测量值的点70来识别极性切换。点68和70是磁通量测量值与零磁场强度值相交的位置。其代表了磁场强度的极性从正切换到负或从负切换到正时的值。结果，基本上在点68和70处期望极性的改变。与这些点基本上不同的极性的改变是通过第一和第二磁性传感器感测的磁场不是完全通过磁体产生的情况的指示。图5和图7之间的比较示出了，在磁场强度与驻车以外的参考线和驻车参考线处增强时，每一个图之间的极性切换点基本上保持相同，这有助于保持识别磁通量是通过磁体产生的还是噪声方面的可靠性。
引入磁通集中器50、52、54以将来自磁体32的磁通量朝向传感器26、28汇聚不仅允许系统在期望规范中操作，而且进一步改善磁体稳定性，以防止在温度循环变化和/或暴露至外部磁场期间而消磁的可能性。
在图8-15中，对于每一个附图，在附图中识别出以下部件，用于相对于磁场显示相应部件。这些部件包括第一磁性传感器26、第二磁性传感器28、磁体32和磁通集中器50、52和54。
图8、9、12和13通过阴影区域表示磁场强度。具体地，较深的阴影区域表示低磁场强度，而较浅的阴影区域表示高磁场强度。
图8示出了磁场强度图，其显示了在变速器伺服活塞22处于驻车以外的位置时，在没有磁通集中器50、52、54情况下的ETRS传感器20的总磁场大小。如图8所示，第一磁性传感器26和第二磁性传感器28测量通过磁体32产生的磁场。相反，图9示出了磁场强度图，其显示了在变速器伺服活塞22处于驻车以外的位置时，在具有磁通集中器50、52、54的情况下通过磁体32产生的ETRS传感器20的总磁场大小。如从相应的图中所示的，在与相应的图比较时，磁场强度在第一磁性传感器26处被增强。结果，磁场传感器读数在使用磁通集中器50、52、54时将更大且将允许增强在驻车以外的位置的检测。
图10和图11分别显示了在变速器伺服活塞22处于驻车以外的位置时，在没有磁场集中器50、52、54和有磁场集中器50、52、54的情况下，用于针对ETRS传感器20产生的磁场的矢量流动图。如图11所示，与图10中不利用磁通集中器50、52、54的情况相比，在利用磁通集中器50、52、54时，在将磁场朝向第一磁性传感器26集中过程中矢量场被增强。还应注意，图11示出了与图10中不存在磁通集中器50、52、54的情况相比，由于使用磁通集中器50、52、54而增强了磁场。
图12示出了磁场强度图，其显示了在变速器伺服活塞22处于驻车位置时，在没有磁通集中器50、52、54情况下的ETRS传感器20的总磁场大小。相反，图13示出了磁场强度图，其显示了在变速器伺服活塞22处于驻车位置时，在具有磁通集中器50、52、54的情况下通过磁体32产生的ETRS传感器20的总磁场大小。如从相应的图中所示的，在与相应的图比较时，磁场强度在第一磁性传感器26和第二磁性传感器28处被增强。结果，磁场传感器读数在使用磁通集中器50、52、54时将更大且将允许增强处于驻车位置的检测。
图14和图15分别显示了在变速器伺服活塞22处于驻车位置时，在没有磁场集中器50、52、54和有磁场集中器50、52、54的情况下，用于针对ETRS传感器20产生的磁场的矢量流动图。如图15所示，与图14中不利用磁通集中器50、52、54的情况相比，在利用磁通集中器50、52、54时，在将磁场朝向第一和第二磁性传感器26和28集中过程中矢量场被增强。
附图中的详细的描述和显示是对本发明的支持和描述，而本发明的范围仅通过权利要求限定。尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年5月17日提交的美国临时专利申请No.62/337,382的利益，该申请通过引用合并于此。

Claims (10)

1.一种变速器档位选择传感器，包括：
外壳，其限定了沿中心轴线延伸的孔眼；
磁体载体，其可滑动地设置在孔眼中；
磁体，其附接到磁体载体且能随磁体载体运动，磁体产生限定了磁通量的磁场；
第一磁性传感器，其附接到外壳且沿中心轴线定位在第一轴向位置处；
第二磁性传感器，其附接到外壳且沿中心轴线定位在第二轴向位置处，第二轴向位置沿中心轴线与第一轴向位置间隔开；
其中从来自第一磁体传感器的感测磁通量和来自第二磁性传感器的感测磁通量能确定磁体载体沿中心轴线的位置；和
至少一个磁通集中器，其附接到磁体载体或外壳中之一，且取决于磁体沿中心轴线的位置而可操作为将磁通量朝向第一磁性传感器或第二磁性传感器中的至少一个集中。
2.如权利要求1所述的变速器档位选择传感器，进一步包括活塞，该活塞附接到孔眼中的磁体载体且能与磁体载体一起运动。
3.如权利要求2所述的变速器档位选择传感器，进一步包括促动杆，该促动杆与活塞接合，由此，活塞沿中心轴线的轴向运动使得促动杆运动，以用于控制变速器档位。
4.如权利要求3所述的变速器档位选择传感器，其中活塞包括沿与中心轴线成横向的方向延伸穿过活塞的洞，促动杆定位在该洞中。
5.如权利要求1所述的变速器档位选择传感器，进一步包括在孔眼的内表面和磁体载体的外表面之间的空气隙。
6.如权利要求1所述的变速器档位选择传感器，其中至少一个磁通集中器包括第一磁通集中器，沿中心轴线在磁体的第一轴向侧，所述第一磁通集中器附接到磁体载体且设置为邻近磁体。
7.如权利要求6所述的变速器档位选择传感器，其中至少一个磁通集中器包括第二磁通集中器，沿中心轴线在磁体的第二轴向侧，所述第二磁通集中器附接到磁体载体且设置为邻近磁体。
8.如权利要求7所述的变速器档位选择传感器，其中至少一个磁通集中器包括第三磁通集中器，所述第三磁通集中器附接到外壳且沿中心轴线定位在第一磁性传感器和第二磁性传感器之间。
9.如权利要求8所述的变速器档位选择传感器，其中与第二磁性传感器相比，第三磁通集中器定位为沿中心轴线更靠近第一磁性传感器。
10.如权利要求8所述的变速器档位选择传感器，其中第三磁通集中器嵌入在外壳中。
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