变速箱位置传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种机动车变速箱位置传感器，包括探测器（３），该探测器被设计为与连接到变速箱传动比致动元件的移动对象（５）相互作用，以提供代表变速箱的空档位置的至少一个模拟信号，其特征在于，该位置传感器还包括用于处理信号的单元（９），该单元包括模拟－数字转换器，该转换器被设计为把模拟信号转换为数字输出信号（１７），以仅在一方面当对象（５）处于空档位置中且另一方面当传感器（１）处于正常工作状态中时提供对应于空档位置的周期性预定信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及机动车变速箱位置传感器。
技术介绍
自动或自动化的变速箱位置传感器是已知的。这些传感器在变速箱设计时提供并被并入到变速箱中，通常位于致动器处，该致动器使得其可以执行齿轮变速。对于这些传感器，各种技术被使用。例如，基于电位计的位置传感器已知用于确定致动器的位置和用于由此推断变速箱的位置，也就是说，变速比是否被使用和如果是的话是哪一个。 例如霍尔效应磁技术或感应技术这样的其它技术最近已发现应用于自动或自动化变速箱的位置传感器中。例如，W02005/064281描述了一种整合的位置传感器，其利用霍尔效应来检测变速箱的传动轴的位置，特别是通过磁体在多个区域中编码。但是，该传感器是复杂且非常昂贵的。 近来，在汽车领域，称为"STOP&START"的系统出现在安装有自动化或自动变速箱 的车辆中。当车辆停止预定时间段时，例如在红灯时，这些系统管理发动机的停止，且在驾 驶员再次施压在加速踏板上时自动起动发动机。 该系统可以节省可观量的燃料且由此具有可观的成就，特别是在城市中。 必须知道的是，出于安全原因，在重新起动发动机前必须确定发动机停止时的变速箱的位置。 特别地，变速箱必须处于其空档位置(neutral position)，也就是说没有传动比 被使用，以防止车辆在起动时被向前推，这容易导致事故。 为了检测是否没有齿轮被啮合，利用变速箱位置传感器来传递代表空档位置的输 出信号。 则必要的是确保该位置传感器正常地工作，也就是说没有发生故障且传递的信号 可靠以指示空挡位置。 已知用于改善位置传感器的测量的安全性的装置。这些装置防止在输出信号和地 之间短路时或在传感器馈电开路时的被传递信号的错误判读。 为此，这些装置将传感器设置为包括电阻器电路，使得可以提供既不为零也不等 于传感器馈电的值的输出电压。该输出信号则具有不同于低的短路水平且不同于高的开路 水平的中间值。 但是，这些装置不能识别可能发生在传感器的电路上的所有故障。 特别地，这些装置不允许电路的电缆上或连接器上存在的不恰当阻抗的识别。该阻抗可例如在异常电阻出现在连接器(接触电阻)处或出现在馈电电缆中时出现。输出信号则具有不正确的中间模拟值，其不对应齿轮的真实位置。
技术实现思路
为了解决这些问题，本专利技术的目的是提出一种变速箱位置传感器，其可校验每个3时刻传递的输出信号的完好性，而不管可能发生的故障的类型。因此，本专利技术的主题是一种机动车变速箱位置传感器，包括探测器，该探测器能与连接到用于致动变速箱传动比的元件的移动对象相互作用，以提供代表变速箱的空挡位置的至少一个模拟信号，其特征在于，其还包括具有模拟_数字转换器的信号处理单元，该模拟_数字转换器能把模拟信号转换为数字输出信号，以仅在一方面当该对象处于空档位置时且另一方面当该传感器处于正常工作状态时提供对应于空档位置的预定项周期性信息。 本专利技术的另一主题是一种变速箱，其包括如上限定的位置传感器。 本专利技术还提出一种用于检测机动车变速箱的空档位置的方法，该变速箱包括如上限定的位置传感器，其特征在于，模拟信号被转换为数字输出信号，以仅在一方面当该对象处于空档位置时且另一方面当该传感器正常工作时提供对应于空档位置的预定项周期性信息。附图说明 阅读本专利技术的说明书和所附附图可明白其它优点和特征，在附图中 图1是根据本专利技术的位置传感器的示意图； 图2、3和4是描述图1的传感器的输出信号的图表。 在这些附图中，相同的元件具有相同的附图标记。具体实施例方式图1示出了根据本专利技术的位置传感器1的示意图，该传感器能被安装在机动车手 动或自动变速箱壳体(未示出)上。 变速箱包括用于根据变速杆经由连接系统施加的指令而致动各种传动比的元件 (参见例如EP 0 273 874中描述的变速箱)。 致动元件例如可以是致动杆、爪式离合器或变速箱的凸轮。 位置传感器1包括探测器3，其能与对象5相互作用。 对象5连接到用于致动变速箱的传动比的元件，以与其一起移动且代表啮合的齿 轮或空档。 因此，在工作中，探测器3和对象5相互作用以提供代表变速箱的空档位置或啮合 的齿轮的至少一个模拟信号。 探测器3例如是磁效应、光效应或感应效应探测器。 优选的是霍尔效应探测器3，其能测量磁场，用于确定对象5在空间中的位置和用 于由此推断变速箱的空档位置或啮合齿轮。 霍尔效应探测器3有利地包括布置在集成电路上的霍尔单元和通量集中器(flux concentrator)，用于测量磁场(例如参见文献US6545462和US7038448)。 对象5被设计为被磁化，也就是说具有非零磁导率。 对于金属对象5，存在靠近霍尔效应探测器3的磁体7，使得探测器3被形成在磁 体7和对象5之间的磁力线8横穿，如图1所示。 因此，在工作中，当对象5基本上面对探测器3时，后者测量磁场的变化且检测空 档或传动比位置。 如果传感器1包括光学效应探测器3，对象5被设计为与探测器3光学地相互作 用。 光学探测器3可由此在基本上面对对象5时检测光学信号中的变化。 模拟信号例如是电流或电压。 根据本专利技术，传感器1还包括信号处理单元9，该单元包括模拟-数字转换器，其能把模拟信号转换为数字输出信号17，以仅在一方面当对象5处于空档位置中时且另一方面当传感器1处于正常工作状态时提供对应于空档位置的预定项周期性信息。 这提供了对应于空档位置或啮合齿轮位置的数字输出信号17，大致为槽的形式，在时间周期T内包括顶部幅度Vl、底部幅度V2和至少两个相继的跃迁19和20，如图2所示。 例如，第一跃迁19为正的，也就是说信号的幅度从值V1到较低的值V2，斜率优选为零，第二跃迁20为负的，在V2和V1之间。 零斜率使得可以防止变速箱传动比的不确定位置。 在后一种情况下，还可以令处理单元9任意地把数字信号17的跃迁值归于等于幅 度VI或等于较低幅度V2的值。 因此，为了校验传感器1的输出信号的完好性，校验数字信号17中的两个相继跃 迁19、20的存在是足够的。 在信号17的第一跃迁19后，且在数字信号17的周期T内，如果没有检测到信号 17的第二跃迁20，则传感器1故障。 相反，第二跃迁20的检测一方面告知使用者齿轮被啮合或不啮合，另一方面告知 使用者该项信息是完全可靠的。 因此，获得了这样的位置传感器l，其相对于用于输出信息的模拟编码的传统传感 器(例如以不同电压水平编码)具有改善的可靠性。 为此，位置传感器1有利地在处理单元9的输出端处具有数字总线(未示出)，例如LIN或CAN，允许数字输出信号17的传输。 替代地，模拟-数字转换器是脉宽调制(P丽)转换器。 因此有利地，可以对与空档位置对应的第一数字输出信号17和与啮合齿轮位置 对应的第二数字输出信号17不同地编码。 例如，第一数字输出信号17包括占周期T百分之八十的数量级的时间段的高幅度 VI和占周期T其余部分的低幅度V2。 相反，第二数字信号可包括仅占周期T百分之二十的高幅度VI和占周期T其余部 分的低幅度V2。 组件22包括探测器3和可选的磁体7，组件23包括处理单元9和传感器1的主电 源15，该组件22与组件23分开(图1)。 处理单元9还能对数字输出信号17中的至少一项附加的周期性信息。 因此，传感器1可同时地传递，一方面是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机动车变速箱位置传感器，包括探测器（３），该探测器能与连接到用于致动变速箱传动比的元件的移动对象（５）相互作用，以提供代表变速箱的空档位置的至少一个模拟信号，其特征在于，该位置传感器还包括信号处理单元（９），该信号处理单元包括模拟－数字转换器，该模拟－数字转换器能把模拟信号转换为数字输出信号（１７），以仅在一方面当对象（５）处于空档位置中时且另一方面当传感器（１）处于正常工作状态中时提供对应于空档位置的预定项周期性信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕斯卡尔卡斯特罗，文森特吉贝特，
申请(专利权)人：SC二N公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]