專利名稱：汽車變速器檔位感應裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種測試和識別汽車變速器檔位的感應裝置，具體應用在汽車變速器檔位顯示、自動換檔和混合動力傳動系統等汽車自動控制系統中。
背景技術：
變速器的速比是汽車動力傳動系統中的重要參數，對變速器檔位的換檔與控制直接影響到整車的動力性、經濟性和排放性能，為了優化匹配控制汽車動力傳動系統，在自動變速器、混合動力汽車傳動等先進汽車動力傳動控制系統中均需要對汽車運行過程中變速器的檔位進行測量，因此汽車變速器檔位傳感器在汽車動力傳動自動控制系統中具有重要的作用。
在檔位傳感器的現有應用技術中，有通過測量排擋X、Y兩個方向位置的模擬量來測量檔位的方案，參見發明專利申請公開CN1432112A，其原理主要是測量選換檔在兩個方向的位移模擬量的值，從而標定出各檔位的位置，由于采用了兩路模擬量，相應增加了數據采集A/D轉換硬件成本和傳感器成本，而且相應標定的復雜程度增加。有通過各種接觸式和非接觸式開關量傳感器來直接感知各個檔位的檔位傳感器，見中國專利03220260.1、00122740.8、200320115247.5、94227128.9、CN2272401Y、02244758.X、91220594.6，檔位傳感器采用了開關量，并且大多裝在換檔手柄中，這樣的方案當檔位增加就要增加相應的檔位開關傳感器的數量，給布置增加了難度，增加了數據采集I/O通道，增加了硬件成本，并且由于安裝在手柄中，換檔手柄通過拉索與變速器相連，傳感器采集的信號不直接，有可能誤動作，當換檔拉索脫開時，檔位采集功能就完全失效。
通過文獻查閱，還沒有發現綜合模擬和開關量兩種方案各自的優勢，實現變速器檔位感知的應用方案。
發明內容
本發明的目的是為滿足汽車傳動系統控制的需要，克服上述已有檔位傳感器技術的不足，設計出一種汽車變速器檔位感應裝置，該裝置采用組合的傳感方式，實現對混合動力汽車變速器檔位的感知。
本發明提出的混合動力汽車變速器檔位感應裝置主要包括選檔機構和選檔傳感器、換檔機構和換檔傳感器。其中選檔機構的選檔搖臂與選檔搖臂軸焊接固定，并被安裝支撐在選換檔機構安裝底板上，選檔搖臂一端的球頭與選檔拉索連接，另一端的柱銷插入選換檔軸的U型槽中，選檔搖臂軸的末端插入選檔傳感器中，選檔傳感器是一角位移傳感器。換檔機構的換檔搖臂中部與選換檔軸連接，可帶動選換檔軸轉動，換檔搖臂的一端與換檔拉索連接，在換檔搖臂上固定有與選換檔軸平行的換檔感應桿，兩換檔傳感器固定在換檔感應桿兩側，并在換檔感應桿隨換檔搖臂轉動的運動軌跡上。
在本裝置中，選檔機構作旋轉運動，通過插入選換檔軸U型槽內的搖臂端將選檔機構的旋轉運動轉變為選換檔軸的軸向運動，實現選檔，測量角位移的選檔傳感器與選檔機構的搖臂軸相連，通過選檔機構和搖臂，將測量的旋轉位移對應為選換檔軸的軸向位移，即選檔的位移模擬信號。而同時，換檔機構中裝有換擋感應桿，隨換檔搖臂和選換檔軸一起旋轉，在換檔時，換檔感應桿分別與兩換檔傳感器接觸，觸發微動開關，即發出換檔位置的開關數字量信號。
這樣，汽車在不同的檔位就有不同的選換檔位置信號，通過組合選檔的位移模擬信號和換檔的開關數值信號，就可以測量出當前的檔位。
本發明與其它檔位測量方法相比，傳感器安裝在變速器換檔機構上，控制更為可靠，采用了模擬信號和開關量信號相結合，既綜合了采用兩個模擬傳感器測量檔位方法具備的檔位測量數量不受限和準確感知換檔桿位置的優點，又具備開關量感知檔位方法具有的成本低廉，布置容易的優點。整個變速器檔位感應裝置結構簡單，控制可靠，易于工程實現。
圖1是本變速器檔位感應裝置的結構示意圖；圖2是選檔位置感應機構的結構示意圖；圖3是換檔位置感應機構的結構示意圖；圖4是圖3的俯視圖。
具體實施例方式
圖1和圖2給出了本發明實施的一種結構示意圖，它包括換檔開關傳感器1、換檔搖臂2、選換檔操縱桿3、選檔傳感器安裝螺釘4、選檔傳感器5、換檔開關傳感器安裝螺釘6、選換檔安裝底板及支架7、換檔感應桿8、選檔搖臂9、選檔搖臂軸10和換檔搖臂軸卡圈11等零部件。整個裝置分為選檔位置感應和換檔位置感應兩功能部分。
結合圖1、圖2可見，選檔位置感應部分的結構如下選檔搖臂9一端的球頭用于與選檔拉索連接，選檔搖臂9另一端的柱銷插入選換檔軸3的U型槽中，選檔搖臂9和選檔搖臂軸10焊接成一體，選檔搖臂軸10插入選換檔機構安裝底板及支架7的支撐孔中，再通過選檔搖臂軸卡圈11使選檔搖臂軸10軸向固定，選檔搖臂軸10的末端插入選檔傳感器5中，選檔傳感器5通過選檔傳感器安裝螺釘4固定在選換檔機構安裝底板及支架7上或通過其它固定支架進行固定。選檔傳感器5是一種線性可變滑動電阻性質的角位移傳感器，當變速器選檔時，換檔手柄通過選檔拉索帶動選檔搖臂9圍繞選檔搖臂軸10旋轉，同時帶動選檔傳感器5運動，從而實現對變速器選檔位置的感知。
換檔位置感應部分的結構結合圖1、圖3和圖4就十分清楚換檔搖臂2通過開口銷與選換檔軸3相連成一整體，換檔感應桿8穿過換檔搖臂2中的孔焊接在換檔搖臂2上，并且換檔感應桿8與選換檔軸3平行，換檔開關傳感器1通過換檔開關傳感器安裝螺釘6固定在選換檔機構安裝底板及支架7上或其它支撐固定結構上，兩換檔傳感器1的位置需布置在換檔感應桿8的兩側，并要位于換檔感應桿8隨換檔搖臂轉動的運動軌跡上。當變速器換檔時，換檔手柄通過換檔拉索帶動換檔搖臂2，換檔搖臂2帶動選換檔軸3并以選換檔軸3為中心旋轉，換檔感應桿8也同時隨換檔搖臂2圍繞選換檔軸3旋轉，觸動不同的換檔開關傳感器1，從而實現對變速器換檔位置的感知。
在本實施例中換檔開關傳感器可選用浙江樂清藍鳥電子有限公司所生產的微動開關。
選檔傳感器可選用長安公司發動機采用的節氣門體角位移傳感器。
雖然本發明只給出了安裝在變速器上的位移模擬信號傳感器感知選檔信號，開關信號傳感器感知換檔信號的應用實例，但用位移模擬信號傳感器感知換檔信號，用開關信號傳感器感知選檔信號的方案，以及將上述方案在換檔手柄上安裝實現也認為是本專利內容的合理內涵。
權利要求
1.汽車變速器檔位感應裝置，包括選檔機構和換檔機構；選檔機構的選檔搖臂與選檔搖臂軸焊接固定，并被安裝支撐在選換檔機構安裝底板上，選檔搖臂一端的球頭與選檔拉索連接，另一端的柱銷插入選換檔軸的U型槽中；換檔機構的換檔搖臂中部與選換檔軸連接，換檔搖臂的一端與換檔拉索連接；其特征在于感應裝置中還固定有換檔傳感器和選檔傳感器；選檔傳感器是一角位移傳感器，選檔搖臂軸的末端插入選檔傳感器中；在換檔搖臂上固定有與選換檔軸平行的換檔感應桿，兩換檔傳感器固定在換檔感應桿兩側，并在換檔感應桿隨換檔搖臂轉動的運動軌跡上。
全文摘要
本發明請求保護一種汽車變速器檔位感應裝置，包括選檔機構和換檔機構；其特征是在感應裝置中固定有換檔傳感器和選檔傳感器；選檔傳感器是一角位移傳感器，選檔搖臂軸的末端插入選檔傳感器中；在換檔搖臂上固定有與選換檔軸平行的換檔感應桿，兩換檔傳感器固定在換檔感應桿兩側，并在換檔感應桿隨換檔搖臂轉動的運動軌跡上。這樣，汽車在不同的檔位就有不同的選換檔位置信號，通過組合選檔的位移模擬信號和換檔的開關數值信號，就可以測量出當前的檔位。本發明將傳感器安裝在變速器換檔機構上，控制更為可靠，采用了模擬信號和開關量信號相結合，既具備的檔位測量數量不受限和準確感知換檔桿位置的優點，又具備開關量感知檔位方法具有的成本低廉，布置容易的優點。整個變速器檔位感應裝置結構簡單，控制可靠，易于工程實現。
文檔編號F16H61/00GK1804436SQ20061005405
公開日2006年7月19日 申請日期2006年1月25日 優先權日2006年1月25日
發明者楊亞聯, 秦大同, 胡明輝, 楊陽, 任勇, 周安健, 趙川林, 張永生, 蘇嶺, 鄧博 申請人:重慶大學, 長安汽車(集團)有限責任公司