[发明专利]用于机动车辆的换挡器定位系统

说明书

本发明涉及用于机动车辆的换挡器定位系统。具体而言，一种机动车辆中的换挡器组件包括换挡器壳。具有第一端部和第二端部的换挡杆在第二端部处联接至换挡器壳。换挡杆可围绕枢转轴线旋转且可平行于枢转轴线平移。换挡器组件具有第一二维(2D)磁性传感器和第二2D磁性传感器，以及第一磁体和第二磁体。第一磁体在第一端部和第二端部之间联接至换挡杆，在第一传感器附近，且具有与换挡杆径向对准的第一磁场。第二磁体在第一端部和第二端部之间联接至换挡杆，在第二传感器附近，且具有与第一磁场垂直的第二磁场。第一传感器检测第一磁场的角位移，且第二传感器检测第二磁场的轴向位移。

相关申请的交叉引用

此申请请求享有2016年5月26日提交的美国临时专利申请第62/341944号的权益，其全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的换挡器组件，且具体而言涉及用于具有检测换挡杆位置的各向异性磁阻传感器的机动车辆的换挡器组件。

背景技术

此部分中的陈述仅提供涉及本公开的背景信息，且可构成或可不构成现有技术。

在配备有自动变速器的机动车辆中，换挡机构通常包括安装在机动车辆的客舱内的换挡或控制杆。换挡杆由机动车辆的操作者使用以选择多个变速器操作模式中的一者。例如，这些变速器操作模式可包括驻车档(P)、倒档(R)、空档(N)、前进档(D)，且在一些构造中可包括低速档或手动模式(M)、手动调高档(M+)和手动调低档(M-)。为了选择变速器模式，机动车辆的操作者使换挡杆对应于P、R、N、D位置围绕旋转轴线移动。在一些构造中，换挡杆还可对应于M、M+、M-位置围绕第二旋转轴线移动。换挡器位置信号由换挡器定位系统产生且从换挡器定位系统传送至变速器，其中变速器选择对应于换挡杆位置的驾驶模式。换挡器位置信号可为物理信号或电信号。通常，换挡器位置信号可由特别配置成提供换挡杆位置的3-D映射的霍尔效应或光学传感器的组合产生。虽然这些系统可用于它们预期的目的，但在本领域中需要改进的换挡器定位系统，其不增加换挡器定位系统的成本或包装大小，同时还增加系统的精确性和稳健性且提供额外的冗余安全特征。

发明内容

在本发明的一个方面，一种机动车辆中的换挡器组件包括换挡器壳。换挡器组件还包括具有第一端部和第二端部的换挡杆，换挡杆在第二端部处联接至换挡器壳。换挡杆可在第二端部处围绕枢转轴线旋转，且可在大体上平行于枢转轴线的方向上平移。换挡器组件还包括第一二维(2D)磁性传感器。换挡器组件还包括具有第一磁场的第一磁体。第一磁体在第一端部和第二端部之间联接至换挡杆，且第一磁体布置在第一2D磁性传感器附近。换挡器组件还包括第二2D磁性传感器。换挡器组件还包括具有第二磁场的第二磁体。第二磁体在第一端部和第二端部之间联接至换挡杆，且第二磁体布置在第二2D磁性传感器附近。第一磁场与换挡杆径向对准，且第二磁场垂直于第一磁场定向。第一2D磁性传感器在换挡杆旋转时检测第一磁场的角位移，且第二2D磁性传感器在换挡杆平移时检测第二磁场相对于枢转轴线的轴向位移。

在本发明的另一个方面，第一2D磁性传感器检测第一磁场的角度定向，且第二2D磁性传感器检测第二磁场的角度定向。

在本发明的还有另一个方面，第一2D磁性传感器和第二2D磁性传感器中的至少一者是各向异性磁阻(AMR)传感器。

在本发明的还有另一个方面，第一2D磁性传感器和第二2D磁性传感器中的至少一者是霍尔效应传感器。

在本发明的还有另一个方面，第一2D磁性传感器和第二2D磁性传感器是AMR传感器。

在本发明的还有另一个方面，第一磁体轴向地布置在第二磁体附近。

在本发明的还有另一个方面，第一2D磁性传感器构造成检测第一磁体的旋转运动。

在本发明的还有另一个方面，第二2D磁性传感器构造成检测第二磁体在轴向方向上相对于枢转轴线的运动。