一種磁感應(yīng)開關(guān)、換擋機構(gòu)及車輛的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種磁感應(yīng)開關(guān)、換擋機構(gòu)以及車輛，該磁感應(yīng)開關(guān)包括殼體、位于該殼體內(nèi)部的磁感應(yīng)組件和設(shè)置在該殼體上的接插件，所述磁感應(yīng)組件根據(jù)磁場變化輸出不同的電信號，所述接插件與所述磁感應(yīng)組件電連接，其中，所述磁感應(yīng)開關(guān)還包括磁體，該磁體設(shè)置在所述殼體中并與所述磁感應(yīng)組件相對應(yīng)地設(shè)置。通過將磁體設(shè)置在磁感應(yīng)開關(guān)的殼體內(nèi)部，可以防止磁體吸附鐵粉等雜質(zhì)，避免磁場發(fā)生變化，從而可以提高磁感應(yīng)開關(guān)的信號精度，并且可以保護磁體不易受到磨損或撞擊，延長使用壽命。
【專利說明】一種磁感應(yīng)開關(guān)、換擋機構(gòu)及車輛

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及車輛領(lǐng)域，具體地，涉及一種磁感應(yīng)開關(guān)以及換擋機構(gòu)及車輛。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的快速發(fā)展，汽車越來越普及，但是現(xiàn)在能源短缺成為汽車快速發(fā)展一項制約因素，通過改進汽車的各項性能，降低整車油耗，生產(chǎn)出更節(jié)能、更環(huán)保的汽車，是當今汽車行業(yè)的主流。
[0003]智能啟停的應(yīng)用給降低整車油耗帶來新的曙光，空擋開關(guān)是智能啟停的一個核心零部件，磁感應(yīng)開關(guān)在正確的時間內(nèi)給電子控制單元(ECU)提供正確的空擋信號和在擋信號，并根據(jù)車速信號和油門踏板信號，實現(xiàn)汽車手動變速器智能啟停，降低了整車油耗；另外磁感應(yīng)開關(guān)也是怠速提升和一鍵啟動系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件；磁感應(yīng)開關(guān)結(jié)構(gòu)布置簡單而且可靠，保證信號準確而穩(wěn)定輸出是非常必要的。
[0004]現(xiàn)有的磁感應(yīng)開關(guān)組件由磁感應(yīng)開關(guān)和感應(yīng)組件組成，其中感應(yīng)組件布置在換擋軸上，感應(yīng)組件包括磁鐵和感應(yīng)體，磁鐵固定在感應(yīng)體上，磁感應(yīng)開關(guān)內(nèi)置霍爾感應(yīng)芯片。換擋時，感應(yīng)體隨著換擋軸旋轉(zhuǎn)，磁鐵相對霍爾芯片位置發(fā)生變化，通過霍爾芯片的磁通量發(fā)生變化，致使霍爾芯片輸出高低電平，并將信號輸出給整車控制器，滿足整車系統(tǒng)功能要求。
[0005]現(xiàn)有的磁感應(yīng)開關(guān)需要獨立開發(fā)感應(yīng)體組件，使磁鐵外置在磁感應(yīng)開關(guān)的外部，致使零部件數(shù)量增加，開發(fā)成本和管理成本都會增加，另外磁鐵安置在磁感應(yīng)開關(guān)的外部即變速箱的內(nèi)部，使用一段時間后變速箱內(nèi)產(chǎn)生的大量鐵肩會附著在感應(yīng)體上，使磁鐵強度發(fā)生變化，對開關(guān)信號輸出精度造成影響。
[0006]因此，需要提供一種能夠輸出精確的電子信號的磁感應(yīng)開關(guān)實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型的目的是提供一種磁感應(yīng)開關(guān)，該磁感應(yīng)開關(guān)能夠輸出精確的電子信號的磁感應(yīng)開關(guān)。
[0008]另外，本實用新型的目的還包括提供一種換擋機構(gòu)，該換擋機構(gòu)的磁感應(yīng)開關(guān)能夠輸出精確的電子信號的磁感應(yīng)開關(guān)。
[0009]此處，本實用新型的目的還包括提供一種車輛，該車輛的磁感應(yīng)開關(guān)能夠輸出精確的電子信號的磁感應(yīng)開關(guān)。
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種磁感應(yīng)開關(guān)，該磁感應(yīng)開關(guān)包括殼體、位于該殼體內(nèi)部的磁感應(yīng)組件和設(shè)置在該殼體上的接插件，所述磁感應(yīng)組件根據(jù)磁場變化輸出不同的電信號，所述接插件與所述磁感應(yīng)組件電連接，其中，所述磁感應(yīng)開關(guān)還包括磁體，該磁體設(shè)置在所述殼體中并與所述磁感應(yīng)組件相對應(yīng)地設(shè)置。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述磁感應(yīng)組件包括相互電連接的霍爾元件和電路板。
[0012]優(yōu)選地，所述霍爾元件與所述磁體的距離大于1mm。
[0013]優(yōu)選地，所述磁感應(yīng)開關(guān)還包括襯套，該襯套設(shè)置在所述殼體中以固定所述電路板，所述襯套將所述磁感應(yīng)組件與所述接插件電連接。
[0014]另外，本實用新型還提供了一種換擋機構(gòu)，其中，該換擋機構(gòu)包括換擋軸并且設(shè)置有根據(jù)以上任意一項方案所述的磁感應(yīng)開關(guān)，所述換擋軸上設(shè)置有聚磁體，該磁感應(yīng)開關(guān)位于所述聚磁體附近，其中，當所述換擋軸處于空擋位置時，所述磁感應(yīng)開關(guān)輸出空擋信號；當所述換擋軸處于在擋位置時，所述磁感應(yīng)開關(guān)輸出在擋信號。
[0015]優(yōu)選地，當所述換擋軸的所述聚磁體與所述磁感應(yīng)開關(guān)的所述磁體正對時，此位置限定為所述換擋軸的標準位置，當所述換擋軸由所述標準位置旋轉(zhuǎn)的角度小于或等于第一預(yù)定角度時，所述換擋軸處于空擋位置；當所述換擋軸由所述標準位置旋轉(zhuǎn)的角度大于或等于第二預(yù)定角度時，所述換擋軸處于在擋位置。
[0016]優(yōu)選地，所述第一預(yù)定角度為6°，所述第二預(yù)定角度為14°。
[0017]優(yōu)選地，當所述換擋軸位于所述標準位置時，所述磁體位于所述磁感應(yīng)組件和所述聚磁體之間。
[0018]優(yōu)選地，當所述換擋軸位于所述標準位置時，所述磁體與所述聚磁體之間的距離大于2mmο
[0019]另外，本實用新型還提供了一種車輛，該車輛包括電子控制單元和變速箱，其中，該車輛設(shè)置有根據(jù)以上任意一項方案所述的換擋機構(gòu)，所述換擋機構(gòu)的接插件與所述電子控制單元電連接，所述換擋軸與所述變速箱連接。
[0020]通過上述技術(shù)方案，通過將磁體設(shè)置在磁感應(yīng)開關(guān)的殼體內(nèi)部，可以防止磁體吸附鐵粉等雜質(zhì)，避免磁場發(fā)生變化，從而可以提高磁感應(yīng)開關(guān)的信號精度，并且可以保護磁體不易受到磨損或撞擊，延長使用壽命。
[0021]本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0023]圖1是根據(jù)本實用新型的一種【具體實施方式】的磁感應(yīng)開關(guān)的部分剖視圖；
[0024]圖2是根據(jù)本實用新型的一種【具體實施方式】的換擋機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]附圖標記說明
[0026]I殼體 2電路板
[0027]3接插件 4磁體
[0028]5霍爾元件6襯套
[0029]7換擋軸 8聚磁體

【具體實施方式】
[0030]以下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0031]如圖1所示，根據(jù)本實用新型的一種【具體實施方式】，提供了一種磁感應(yīng)開關(guān)，該磁感應(yīng)開關(guān)包括殼體1、位于殼體I內(nèi)部的磁感應(yīng)組件和設(shè)置在該殼體I上的接插件，所述磁感應(yīng)組件根據(jù)磁場變化輸出不同的電信號，接插件3與所述磁感應(yīng)組件電連接，其中，所述磁感應(yīng)開關(guān)還包括磁體4，磁體4設(shè)置在所述殼體I中并與所述磁感應(yīng)組件相對應(yīng)地設(shè)置。所述磁感應(yīng)組件包括可以感應(yīng)到磁場的裝置，例如磁感應(yīng)線圈、霍爾元件或其他磁感應(yīng)部件，所述磁感應(yīng)組件可以將磁場信號轉(zhuǎn)化為電信號傳送到相應(yīng)的電子控制單元進行分析以做出相應(yīng)的反應(yīng)。其中，接插件3可以包括多個導(dǎo)電端，例如電源端、接地端以及信號輸出端，所述電源端用于為所述磁感應(yīng)組件提供電力，所述接地端用于將所述磁感應(yīng)組件電連接到接地線以防止漏電傷人，所述信號輸出端用于將所述磁感應(yīng)組件電連接于電子控制單元等部件以傳遞電信號。
[0032]在本實用新型中，磁體4的磁場分布的變化可以通過其他聚磁體或磁體與磁體4的相對位置的變化來實現(xiàn)，從而使所述磁感應(yīng)組件可以感應(yīng)到磁場的變化以輸出不同電信號。以下將詳細描述。由于將磁體4設(shè)置在殼體I內(nèi)部，因此可以防止鐵粉等雜質(zhì)吸附在磁體4表面，以保證所述磁感應(yīng)開關(guān)在長期使用過程中，磁體4的磁場分布不會大范圍的變化，從而可以提高所述磁感應(yīng)組件輸出的電信號的精確度。另外，由于殼體I的保護作用，也可以防止磁體4受到磨損或撞擊，延長使用壽命。
[0033]具體地，所述磁感應(yīng)組件包括相互電連接的霍爾元件5和電路板2。霍爾元件5為半導(dǎo)體材料制成的器件，可以準確地感應(yīng)磁場及其變化并產(chǎn)生電流電壓；電路板2對霍爾元件5產(chǎn)生的電流電壓進行處理后通過接插件傳遞到電子控制單元。
[0034]優(yōu)選地，霍爾元件5與磁體4的距離大于1mm，以將霍爾元件5感應(yīng)到的磁場強度控制在合適的范圍。
[0035]根據(jù)本實用新型的一種【具體實施方式】，所述磁感應(yīng)開關(guān)還包括襯套6，該襯套6設(shè)置在殼體I中以固定電路板2，襯套6將所述磁感應(yīng)組件與接插件3電連接。襯套6上可以設(shè)置插槽以插入接插件3，并且該插槽中可以設(shè)置與以上所述的電源端、接地端和信號輸出端對應(yīng)的插針，所述插針可以通過焊接與電路板2上對應(yīng)的接口電連接，因此襯套6可以將接插件3與電路板2電連接。
[0036]以上所述的磁感應(yīng)開關(guān)的工作原理為:所述磁感應(yīng)組件可以感應(yīng)磁體4的磁場強度輸出電信號，例如，當霍爾元件5周圍磁場的磁場強度大于預(yù)定閾值時，霍爾元件5可以輸出高電平(或低電平)，當霍爾元件5周圍磁場的磁場強度小于該預(yù)定閾值時，霍爾元件5可以輸出低電平(或高電平)，然后電路板2可以將霍爾元件5輸出的高或低電平通過接插件3傳遞到信號接受設(shè)備，如電子控制單元，這樣磁感應(yīng)組件就能夠根據(jù)磁感應(yīng)組件周圍的磁場強度來輸出開關(guān)量信號(或相關(guān)設(shè)備的狀態(tài)信息，如以下所述的空擋、在擋信息)。此處，磁體4的磁場強度變化可以通過其他部件來實現(xiàn)，以下將詳細描述。
[0037]另外，如圖2所示，根據(jù)本實用新型的一種【具體實施方式】，提供了一種換擋機構(gòu)，其中，該換擋機構(gòu)包括換擋軸7并且設(shè)置有根據(jù)以上任意一項方案所述的磁感應(yīng)開關(guān)，換擋軸7上設(shè)置有聚磁體8，該磁感應(yīng)開關(guān)位于聚磁體8附近，其中，當換擋軸7處于空擋位置時，所述磁感應(yīng)開關(guān)輸出空擋信號；當換擋軸7處于在擋位置時，所述磁感應(yīng)開關(guān)輸出在擋信號。
[0038]在該實施方式中，當聚磁體8隨著換擋軸的位置變化(在擋位置和空擋位置之間的變化)而變化時，聚磁體8與磁體4的相對位置也發(fā)生變化，從而引起磁體4的磁場強度變化，所述磁感應(yīng)組件可以將換擋軸7處于空擋位置時的磁場強度以及換擋軸7處于在擋位置時的磁場強度分別轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的開關(guān)量信號并傳遞出去(例如，可以傳遞到電子控制單元，以下將描述)。其中，聚磁體8為不具有磁性的部件，可以是由含鐵和碳的合金材料，由于聚磁體8不具有磁性，因此不會吸附鐵粉或其他雜質(zhì)，不會對所述磁感應(yīng)開關(guān)的精確度造成影響。
[0039]當換擋軸7的聚磁體8與所述磁感應(yīng)開關(guān)的磁體4正對時，此位置限定為換擋軸7的標準位置，當所述換擋軸7由所述標準位置旋轉(zhuǎn)的角度小于或等于第一預(yù)定角度時，換擋軸7處于空擋位置；當換擋軸7由所述標準位置旋轉(zhuǎn)的角度大于或等于第二預(yù)定角度時，換擋軸7處于在擋位置。當換擋軸7處于標準位置時，所述磁感應(yīng)組件(例如，霍爾元件5)正對于磁體4的南極或北極，通過所述磁感應(yīng)組件的磁場強度最大，并且此時聚磁體8正對于磁體4的南極或北極位置，聚磁體8對磁體4的磁場強度的影響也是最大的，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置可以使得聚磁體8在空擋位置和在擋位置之間轉(zhuǎn)換時，磁場的變化盡可能最大化，便于所述磁感應(yīng)組件更好地區(qū)分。
[0040]聚磁體8可以放大磁體4的磁場強度，當聚磁體8與磁體4正對時磁體4的磁場強度最大，當聚磁體8遠離該正對位置時磁場強度明顯降低，即聚磁體8可以使磁體4的磁場強度變化范圍更大，提高檢測精度。根據(jù)該換擋機構(gòu)的換擋行程可以分別計算出換擋軸7的空擋位置的角度范圍和在擋位置的角度范圍，并且根據(jù)霍爾元件5的電磁特性(磁場強度與高低電平的對應(yīng)關(guān)系)，可以調(diào)整磁體4和聚磁體8的相對位置，使得當聚磁體8處于空擋位置的角度范圍內(nèi)時，霍爾元件5感應(yīng)到高于預(yù)定閾值的磁場強度可以輸出低電平(或高電平)，此時霍爾元件5 —直輸出低電平(或高電平)；并且，當聚磁體8處于在擋位置的角度范圍時，霍爾元件5感應(yīng)到低于預(yù)定閾值的磁場強度可以輸出高電平(或低電平)，此時霍爾元件5 —直輸出高電平(或低電平)。
[0041]優(yōu)選地，所述第一預(yù)定角度為6°，所述第二預(yù)定角度為14°。在實際操作中，換擋軸7的位置處于以上所述的第一預(yù)定角度(正向或反向)的范圍中時，在此范圍內(nèi)磁場的變化范圍限定為空擋信號范圍，當換擋軸7旋轉(zhuǎn)(正向或反向)超過第二預(yù)定角度之后，此時的磁場變化范圍限定為在擋信號范圍，而所述第一預(yù)定角度和所述第二預(yù)定角度之間的角度范圍為中間范圍，之后磁感應(yīng)開關(guān)可以將磁場強度轉(zhuǎn)化為高低電平傳遞到信號接收設(shè)備(例如，電子控制單元)進行分析。此處的角度范圍是根據(jù)實際的車輛部件確定的，當使用不同的換擋機構(gòu)時，可以對換擋軸的旋轉(zhuǎn)角度(所述第一預(yù)定角度，所述第二預(yù)定角度)做出調(diào)整。
[0042]優(yōu)選地，當換擋軸7位于所述標準位置時，磁體4位于所述磁感應(yīng)組件和聚磁體8之間。如圖2所示，設(shè)置于殼體底面上的磁體4可以位于圖中所示的霍爾元件5的正下方，而聚磁體8可以位于磁體4的正下方，此時霍爾元件5正對于磁體4的南極或北極，聚磁體8正對于磁體4的北極或南極，霍爾元件5和聚磁體8可以同時與磁體4間隔較小的距離，以保證霍爾元件5和聚磁體8分別具有較高的磁通量。
[0043]優(yōu)選地，當換擋軸7位于所述標準位置時，磁體4與聚磁體8之間的距離大于2mm，并且保證聚磁體8的大小在進行選擋時可以覆蓋到磁體4，以使使磁體4的磁場強度控制在合適的范圍內(nèi)，并且可以防止換擋軸7旋轉(zhuǎn)時不會因距離過近導(dǎo)致聚磁體8與殼體I干涉。
[0044]另外，本實用新型還提供了一種車輛，該車輛包括電子控制單元和變速箱，其中，該車輛設(shè)置有根據(jù)以上任意一項方案所述的換擋機構(gòu)，所述換擋機構(gòu)的接插件3與所述電子控制單元電連接，換擋軸7與所述變速箱連接。通過所述換擋機構(gòu)的磁感應(yīng)開關(guān)，可以將換擋軸7的空擋位置或在擋位置信息以高低電平的形式傳遞給電子控制單元進行分析判斷，根據(jù)擋位信息對車輛的變速器進行智能啟停控制，降低了車輛的油耗。
[0045]以上結(jié)合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。
[0046]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0047]此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應(yīng)當視為本實用新型所公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種磁感應(yīng)開關(guān)，該磁感應(yīng)開關(guān)包括殼體(1^位于該殼體(1)內(nèi)部的磁感應(yīng)組件和設(shè)置在該殼體(1)上的接插件，所述磁感應(yīng)組件根據(jù)磁場變化輸出不同的電信號，所述接插件(3)與所述磁感應(yīng)組件電連接，其特征在于，所述磁感應(yīng)開關(guān)還包括磁體(4),該磁體(4)設(shè)置在所述殼體(1)中并與所述磁感應(yīng)組件相對應(yīng)地設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁感應(yīng)開關(guān)，其特征在于，所述磁感應(yīng)組件包括相互電連接的霍爾元件(5)和電路板(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁感應(yīng)開關(guān)，其特征在于，所述霍爾元件(5)與所述磁體(4)的距離大于1111111。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁感應(yīng)開關(guān)，其特征在于，所述磁感應(yīng)開關(guān)還包括襯套(6)，該襯套(6)設(shè)置在所述殼體(1)中以固定所述電路板(2),所述襯套(6)將所述磁感應(yīng)組件與所述接插件(3)電連接。
5.—種換擋機構(gòu)，其特征在于，該換擋機構(gòu)包括換擋軸(7)并且設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項所述的磁感應(yīng)開關(guān)，所述換擋軸(7)上設(shè)置有聚磁體(8),該磁感應(yīng)開關(guān)位于所述聚磁體(8)附近， 其中，當所述換擋軸(7)處于空擋位置時，所述磁感應(yīng)開關(guān)輸出空擋信號； 當所述換擋軸(7)處于在擋位置時，所述磁感應(yīng)開關(guān)輸出在擋信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的換擋機構(gòu)，其特征在于，當所述換擋軸(7)的所述聚磁體(8)與所述磁感應(yīng)開關(guān)的所述磁體(4)正對時，此位置限定為所述換擋軸(7)的標準位置， 當所述換擋軸(7)由所述標準位置旋轉(zhuǎn)的角度小于或等于第一預(yù)定角度時，所述換擋軸(7)處于空擋位置； 當所述換擋軸(7)由所述標準位置旋轉(zhuǎn)的角度大于或等于第二預(yù)定角度時，所述換擋軸(7)處于在擋位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的換擋機構(gòu)，其特征在于，所述第一預(yù)定角度為6。，所述第二預(yù)定角度為14°。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的換擋機構(gòu)，其特征在于，當所述換擋軸(7)位于所述標準位置時，所述磁體(4)位于所述磁感應(yīng)組件和所述聚磁體(8)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的換擋機構(gòu)，其特征在于，當所述換擋軸(7)位于所述標準位置時，所述磁體⑷與所述聚磁體⑶之間的距離大于2臟。
10.一種車輛，該車輛包括電子控制單元和變速箱，其特征在于，該車輛設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求5-9任意一項所述的換擋機構(gòu)，所述換擋機構(gòu)的接插件(3)與所述電子控制單元電連接，所述換擋軸(7)與所述變速箱連接。
【文檔編號】F16H61/02GK204201039SQ201420428705
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】王東, 辛樹清, 趙建濤, 蘇杰 申請人:長城汽車股份有限公司