汽车离合传感器系统技术方案

本发明专利技术涉及一种汽车离合传感器系统，包括汽车离合传感器及传感器处理电路，汽车离合传感器产生开关信号后经传感器处理电路转化成高低电平信号输送给汽车控制系统；汽车离合传感器包括离合主缸、活塞、永久磁铁、感应装置，感应装置包括霍尔开关元件I、霍尔开关元件II、可编程霍尔元件；活塞位于离合主缸内部，安装在活塞上的有永久磁铁可沿离合主缸轴线与活塞一起位移，在离合主缸外部安装有感应装置，霍尔开关元件I、可编程霍尔元件、霍尔开关元件II用于感应永久磁铁的磁场强度变化，可编程霍尔元件根据磁场变化输出占空比线性变化的PwM方波，反映出离合主缸的行程。本发明专利技术避免机械接触式工作方式，增加产品使用寿命的汽车离合传感器系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种传感器系统，尤其涉及一种汽车离合传感器系统。
技术介绍
随着汽车电子化的发展，定速巡航、锁定功能、电子驻车技术都需要获取离合传感 器的信号。离合传感器输出定速巡航和锁定功能的开关信号以及电子驻车需要的占空比变 化的PWM信号。
技术实现思路
针对以上问题本专利技术提供了一种将汽车离合动作转化为电信号并输送给汽车控 制系统，避免机械接触式工作方式，增加产品使用寿命的汽车离合传感器系统。 为了解决以上问题本专利技术提供了一种汽车离合传感器系统，其特征在于：包括汽 车离合传感器及传感器处理电路，汽车离合传感器产生开关信号后经过传感器处理电路转 化成高低电平信号输送给汽车控制系统； 所述的汽车离合传感器包括离合主缸、活塞、永久磁铁、感应装置； 所述的感应装置包括霍尔开关元件、可编程霍尔元件； 所述的霍尔开关元件所述的包括霍尔开关元件I、霍尔开关元件II; 活塞位于离合主缸内部，可沿离合主缸轴线位移，活塞上安装有永久磁铁，当活塞 发生位移时，安装在活塞上的永久磁铁也跟着一起位移； 在离合主缸外部安装有感应装置，离合主缸和感应装置组成的一个整体与活塞和 永久磁铁组成的一个整体在踩下离合时产生相对运动； 霍尔开关元件I、可编程霍尔元件、霍尔开关元件II用于感应永久磁铁的磁场强 度变化，其利用永久磁铁的偏磁感应变化，即正向垂直于霍尔开关元件感应点方向的磁场， 亦即有效磁场，霍尔开关元件I是正向磁场有效，霍尔开关元件II是反向磁场有效； 当踩动离合踏板时，永久磁铁磁场随着运动变化，感应装置内的可编程霍尔元件 根据磁场变化输出占空比线性变化的PWM方波，反映出离合主缸的行程。 所述将离合主缸移动量转化为高低电平和PWM信号的传感器处理电路包括，连接 器J1、电容C1、电阻R1、电阻R2、电容C2、二极管D1、霍尔开关元件IIU1、电容C3、电阻R3、 电阻R4、电容C4、二极管D2、霍尔开关元件IU1、电阻R5、电阻R6、三极管Q1、电容C5、可编 程霍尔元件U3、电容C6、电容C7、电阻R7、三极管Q2、二极管D3、二极管D4、电容C9、电容 C8、霍尔电源芯片U4、电容C10 ; 其连接器J1端子2,3,4脚输出，5脚接电源正极，1脚接电源负极，电源正极和电 容C1脚、二极管D3阳极、电阻R1脚2、电阻R2脚2、电阻R3脚2、电阻R4脚2、电阻R5脚 1、三极管Q1发射极相连，二极管D3阴极与二极管D4阴极、电容C9脚1、电容C8脚2、电源 芯片U4脚1相连，电源芯片U4脚3与电容C10脚1、电容C7脚2、可编程霍尔元件U3脚1 相连，电阻R1脚1与R2脚1、电容C2脚1、二极管D1阴极、霍尔开关元件IIU1脚1相连， 霍尔开关元件IIU1脚2与电容C3脚1、连接器J1脚4相连，电阻R3脚1与R4脚1、电容C4脚2、二极管D2阴极、霍尔开关元件IU1脚1相连，霍尔开关元件IU1脚2与电阻R5 脚2、电阻R6脚2相连，电阻R6脚1与三极管Q1基极相连，三极管Q1集电极与电容C5脚 1、连接器J1脚2相连，可编程霍尔元件U3脚4与电容C6脚1相连，电容C6脚2与电阻R7 脚1相连，电阻R7脚2与三极管Q2基极相连，三极管Q2集电极与连接器J1脚3相连， 电容C1脚2、电容C2脚2、电容C3脚2、电容C4脚1、电容C5脚2、电容C6脚2、 电容C7脚1、电容C8脚1、电容C9脚2、电容C10脚2、二极管D1阳极、二极管D2阳极、二 极管D4阳极、霍尔开关元件IIU1脚3、霍尔开关元件IU1脚3、可编程霍尔元件U3脚2、 电源芯片U4脚2、三极管Q2发射极与电源负极相连。 所述的永久磁铁为环形，环形的轴线方向为其充磁方向。 所述的霍尔开关元件I4,在工作温度范围为：-40°C~140°C范围时，其打开磁场 的取值范围为3. 4~7. 7mT，其关闭磁场的取值范围为1. 8~5. 4mT;所述的霍尔开关元件 II6,在工作温度范围为：-40°C~140°C范围时，其打开磁场的取值范围为-3~-7. 7mT，其 关闭磁场的取值范围为-1. 7~-5. 4mT。 有益效果：本专利技术传感器系统采用是霍尔效应原理设计，与机械开关比较，避免了 因机械磨损带来的产品使用寿命不足的问题，从而为汽车增加了安全性能。且采用可编程 的霍尔芯片，可以根据客户的不同主缸、不同输出功能要求进行编程，减少了因为主缸尺寸 不同、输出功能要求不同需要重新设计传感器。【附图说明】 图1为本专利技术传感器系统的结构示意图； 图2为本专利技术传感器所采用的有效磁场强度示意图； 图3为本专利技术传感器在汽车离合时有效磁场强度的变化示意图； 图4为本专利技术传感器在0磁场时磁场强度的变化不意图； 图5为本专利技术传感器在汽车离合释放时有效磁场强度的变化示意图； 图6为本专利技术传感器处理电路。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。 如图1所示，一种汽车离合传感器系统，包括汽车离合传感器及传感器处理电路， 汽车离合传感器产生开关信号后经过传感器处理电路转化成高低电平信号输送给汽车控 制系统； 所述的汽车离合传感器包括离合主缸1、活塞2、永久磁铁3、感应装置7 ; 所述的感应装置7包括霍尔开关元件、可编程霍尔元件5 ; 所述的霍尔开关元件所述的包括霍尔开关元件I4、霍尔开关元件II6 ; 本专利技术所述的汽车离合灯传感器系统将汽车离合动作转化为磁场强度的变化，然 后将磁场强度的变化转化为电信号输送给汽车控制系统。 当汽车离合动作时汽车离合系统上离合主缸1内部的活塞2沿离合主缸1轴线位 移，它们配合压缩离合液进行汽车离合，，在离合主缸1的内部活塞2上安装永久磁铁3,在 汽车离合时离合主缸1内部活塞2发生位移，从而安装在内部活塞2上的永久磁铁3也跟 着一起位移，这样就将离合动作转化成了主缸上某固定位置上的磁场发生变化。 在离合主缸1外部安装有带有霍尔开关元件I4、可编程霍尔元件5、霍尔开关元 件II6的感应装置7,利用霍尔效应原理，在汽车发生离合时，离合主缸1内部活塞2位移 带着永久磁铁3运动，安装在离合主缸1外部的感应装置7内的霍尔开关元件I4、可编程 霍尔元件5、霍尔开关元件II6感应永久磁铁的磁场强度变化，最终转换成电信号输送给 汽车控制系统。这其中包含三部分： a.安装在离合主缸1上的感应装置7内的霍尔元件，当汽车发生离合动作时安 装在离合主缸1上的永久磁铁3发生位移，相对于主缸上的感应装置7来说，其霍尔开关 元件上的感应点处的磁场强度发生改变，当磁场强度达到一定值霍尔开关元件I4 (1. 8~ 7. 7mT)、霍尔开关元件II6 (-1. 7~-7. 7mT)时霍尔开关元件产生开关信号； b.离合主缸1和感应装置7组成一个整体，与内部活塞2和永久磁铁3组成的一 个整体在汽车离合时产生相对运动。在这个过程中，霍尔开关元件感应点处磁场强度发生 变化，变化过程如下。 如图2所示，永久磁铁3的S极8和永久磁铁N极9,永久磁铁3中磁力线10穿 过霍尔开关元件的感应点，该点的磁场强度仏13的水平分量为传感器霍尔开关元件感应点 处的无效磁场BJ1，该点的磁场强度仏13的垂直分量为霍尔开关元件感应点处的有效磁场 B212〇 1)注：本专利技术传感器采用霍尔开关元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车离合传感器系统，其特征在于：包括汽车离合传感器及传感器处理电路，汽车离合传感器产生开关信号后经过传感器处理电路转化成高低电平信号输送给汽车控制系统；所述的汽车离合传感器包括离合主缸(1)、活塞(2)、永久磁铁(3)、感应装置(7)；所述的感应装置(7)包括霍尔开关元件、可编程霍尔元件(5)；所述的霍尔开关元件所述的包括霍尔开关元件I(4)、霍尔开关元件II(6)；活塞(2)位于离合主缸(1)内部，可沿离合主缸(1)轴线位移，活塞(2)上安装有永久磁铁(3)，当活塞(2)发生位移时，安装在活塞(2)上的永久磁铁(3)也跟着一起位移；在离合主缸(1)外部安装有感应装置(7)，离合主缸(1)和感应装置(7)组成的一个整体与活塞(2)和永久磁铁(3)组成的一个整体在踩下离合时产生相对运动；霍尔开关元件I(4)、可编程霍尔元件(5)、霍尔开关元件II(6)用于感应永久磁铁的磁场强度变化，其利用永久磁铁(3)的偏磁感应变化，即正向垂直于霍尔开关元件感应点方向的磁场，亦即有效磁场，霍尔开关元件I(4)是正向磁场有效，霍尔开关元件II(6)是反向磁场有效；当踩动离合踏板时，永久磁铁3磁场随着运动变化，感应装置(7)内的可编程霍尔元件(5)根据磁场变化输出占空比线性变化的PWM方波，反映出离合主缸的行程。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐振华，胡友刚，
申请(专利权)人：昆山市兴利车辆科技配套有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32