[发明专利]自动变速器的数字位置传感器系统

说明书

本发明一般地涉及检测自动变速器内止动盘或手动档位选择阀的位置的传感器。本发明特别提供了一种传感器，它能检测磁场和改变并发出一个数字电信号，指明车辆操纵者已选定的变速器档次。

为了将自动变速器接入某一具体的档位，即：停车（P），反向（R），空档（N），高速（D或4）和低速（1，2和3），需要将手动档位选择阀移至适当位置，使液压导至适当的变速零件。同样地，当在（P）档位时，停车杆必须置于接合位置。手动档位选择阀和停车杆通过变速箱内的一个止动盘与变速杆（位于座仓内）连接。根据所选档位提供电信号的常规档位选择开关连接于这个机构并位于变速箱之外。

用传统的档位选择开关，可以靠滑动触点产生电信号。当一个杆件转动时，电触点沿一个独特设计的垫滑动以产生电信号。这些电信号可用在变速控制规则系统中并可和电子变速显示器一起使用。

这种外部的机械类型的开关其普遍存在的某些问题是：（1）安装时需要进行位置调整;（2）许多有关零件误差的积累导致精度差（即，开关的输出可能指示出一个并未选择的档位）;（3）需要相对于外部环境密封;和（4）这些机械开关的滑动触点易于腐蚀和磨损，从而导致电接触性能差。

曾有建议用磁场传感器替换常规的档位选择开关，来指示自动变速器的档位。这种传感器当带有图样或突出形的代码载片移过一个磁场时能检测出所产生的二进制控制信号。但是，这种建议的磁场装置涉及位于变速箱外的传感器，并且所指示的是变速杆的位置而非变速器本身的档位。因此，这种装置解决很少上述外部机械式开关所列出的问题。

以上说明了用现有传感器检测自动变速器的档位所存在的局限性。因此，很明显，提供一种能克服上述问题中的一个或更多的替换装置将是十分有利的。据此，本发明提供了一种合适的替换装置，其特点在下面作充分的公开。

本发明是通过提供一筱在自动变速器上检测档位的传感器系统而实现的。传感器系统置于变速箱内一个止动盘附近。该传感器系统包括有一个编码装置，安置于止动盘上或其附近，能够发生一个磁场，还有一个传感器其位置与编码装置相对。

在本发明的一个最佳实施例中，编码装置是一个至少有一个二进制代码道编码于其上的磁带，传感装置是一个与代码道并列的霍尔效应的或别的磁场传感器，从而它能产生一个代表编码装置和相应齿轮档位的位置的数字信号。

从以下结合附图对本发明的详细描述可以对本发明的上述和其他方面更加清楚。

图1是一个根据本发明一个实施例具有三代码道二进制编码器在其上的自动变速器止动盘的简图;

图2是一个表示根据图1实施例每个档位的传感器输出的表格;

图3是一个根据图1实施例的止动盘和一个传感装置位于其上的简图;

图3A是沿图3中A-A线的剖视图;

图4是一系列描述图1实施例的编码器上的代码道所产生的波形的曲线图;

图5是本发明另一个实施例的简图，其中传感器安装组件与止动盘轴以及一个导板连接;

图5A是图5止动盘和编码器安装组件的简图;

图5B是沿图5A中B-B线和部分传感器安装组件一起的剖视图;

图6是本发明第三个实施例的分解图，其中一个直线移动编码器和一个传感器安置在止动盘附近;

图7是与图1实施例相似的本发明一个实施例的较详图，其中传感器壳与止动盘轴和自动变速器中的止动盘弹簧滚子相连接;

图7A是图7传感器系统的侧视图;而

图7B是沿图7A中沿B-B线的剖视图。

图1表示一个具有许多相应于各档位（1，2，3，4，N，R和P）的缺口的自动变速器止动盘11。止动盘11位于变速箱内，通常是一块钢板，固在一个由箱外带动旋转的轴上。弹簧加载与缺口的接合使变速器的齿轮保持定位。一个延伸位（X）为“反向”和“停车”档位之间的转换提供额外的阻力。

图3描述了一个本发明的最佳实施例，其中三个分离的霍尔效应传感器1，2，3的位置直接与一个具有三个分开的二进制码代码道5，6，7的二进制码编码器（如磁极板）4相对。霍尔效应传感器1，2，3和编码器4产生与止动盘上的缺口位置和齿轮档位相应的区别性的输出信号。含有霍尔效应传感器1，2，3和传感器安装组件8装在止动盘轴9和止动盘弹簧10之间。编码器4贴在止动盘11上，其位置直接在传感器安装组件8之下。当止动盘11前后转动（如当操纵者选择一个档位时），编码器4使各霍尔效应传感器1，2，3开通或关闭，产生对应于各档位的区别性的输出信号。