本發(fā)明涉及位置感測領(lǐng)域，特別涉及一種汽車變速器擋位檢測傳感器。

背景技術(shù)：

位置傳感器有已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各個工業(yè)領(lǐng)域，例如汽車控制系統(tǒng)。由于在起停系統(tǒng)中需要判斷空擋和倒擋位置來使TCU判斷當(dāng)前狀態(tài)時發(fā)動機熄火還是運作同時是處于前進還是倒擋，所以需要相關(guān)的空擋位置傳感器和倒擋位置傳感器。這些傳感器安裝于變速箱殼體外側(cè)，并將感測磁鐵安裝于換擋桿上，通過換擋桿在入擋時轉(zhuǎn)動和選擋時的直線移動帶動磁鐵，來使傳感器感測擋位。

現(xiàn)有技術(shù)中，對傳感器的設(shè)置多采用分離式布局，即將空擋位置檢測和倒擋位置檢測用兩個獨立的傳感器實現(xiàn)，空擋位置傳感器位于整個換擋范圍的中央，對所有擋位均有磁場感測，當(dāng)且僅當(dāng)進入空擋時開關(guān)才被觸發(fā)；倒擋維持傳感器位于倒擋附近，當(dāng)且僅當(dāng)進入倒擋是開關(guān)才被觸發(fā)。空擋和倒擋位置傳感器一般都沒有冗余設(shè)計，這樣會導(dǎo)致幾個問題出現(xiàn)：客戶端變速箱需要開辟兩個區(qū)域用了裝配兩種傳感器，且換擋桿上也需要留出兩塊磁鐵的安裝位置；由于系統(tǒng)需要同時采集兩個觸感器的信號來判斷擋位，如果沒有冗余設(shè)計，當(dāng)任何一個位置傳感器信號發(fā)生錯誤時，系統(tǒng)無法正常判斷，導(dǎo)致整車故障。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明欲解決以上技術(shù)問題，其目的之一提供一種位置傳感器，具體的：

一種位置傳感器，用于感測變速器空擋位置和倒擋位置；所述變速器的換擋桿上固定設(shè)有磁鐵，所述位置傳感器包括：

兩路空擋感測線路，每路空擋感測線路設(shè)有一個感應(yīng)單元，兩個感應(yīng)單元同步感測所述磁鐵的運動，并分別產(chǎn)生兩路信號，其中一路信號為空擋位置信號，另一路信號為空擋位置冗余信號；

兩路倒擋感測線路，每路倒擋感測線路設(shè)有一個感應(yīng)單元，兩個感應(yīng)單元同步感測所述磁鐵的運動，并分別產(chǎn)生兩路信號，其中一路信號為倒擋位置信號，另一路為倒擋位置冗余信號。

如前文所述的位置傳感器，還包括：

與兩路空擋感測線路的輸出相連的第一比較器，用于比較空擋位置信號(NPS)和空擋位置冗余信號(NPSK)，當(dāng)空擋位置信號(NPS)和空擋位置冗余信號(NPSK)正常時則同時輸出正常的空擋位置狀態(tài)信號(NPS’)和空擋位置冗余狀態(tài)信號(NPSK’)；當(dāng)空擋位置信號(NPS)和空擋位置冗余信號(NPSK)中至少一個異常時則輸出異常的空擋位置狀態(tài)信號(NPS’)和/或空擋位置冗余狀態(tài)信號(NPSK’)；

與兩路倒擋感測線路的輸出相連的第二比較器，用于比較倒擋位置信號(RPS)和倒擋位置冗余信號(RPSK)，當(dāng)?shù)箵跷恢眯盘?RPS)和倒擋位置冗余信號(RPSK)正常時則同時輸出正常的倒擋位置狀態(tài)信號(RPS’)和倒擋位置冗余狀態(tài)信號(RPSK’)；當(dāng)?shù)箵跷恢眯盘?RPS)和倒擋位置冗余信號(RPSK)中至少一個異常時則輸出異常的倒擋位置狀態(tài)信號(RPS’)和/或倒擋位置冗余狀態(tài)信號(RPSK’)。

如前文所述的位置傳感器，每個所述比較器(110、112)對相應(yīng)的位置信號(NPS,NPSK,RPS,RPSK)進行診斷，判斷對應(yīng)的處理器(106、108)是否供電電壓過低，當(dāng)處理器(106、108)供電電壓過低時，對應(yīng)的比較器(110、112)進行欠壓診斷，并發(fā)出電源失壓信號或電源輸入故障信號。

如前文所述的位置傳感器，每個所述比較器(110、112)對相應(yīng)的位置信號(NPS,NPSK,RPS,RPSK)進行診斷，判斷位置信號(NPS,NPSK,RPS,RPSK)是否電流過大；當(dāng)位置信號(NPS,NPSK,RPS,RPSK)電流過大時，對應(yīng)的比較器(110、112)進行短路診斷，并發(fā)出短路信號。

如前文所述的位置傳感器，每個所述比較器(110、112)對相應(yīng)的位置信號(NPS,NPSK,RPS,RPSK)進行診斷，判斷位置信號(NPS,NPSK,RPS,RPSK)是否磁場飽和，當(dāng)位置信號(NPS、NPSK、RPS、RPSK)是磁場飽和時，對應(yīng)的比較器(110、112)進行內(nèi)部算法錯誤診斷，并發(fā)出磁鐵丟失信號。

如前文所述的位置傳感器，每個所述比較器(110、112)對相應(yīng)的位置信號(NPS,NPSK,RPS,RPSK)進行診斷，判斷位置信號(NPS,NPSK,RPS,RPSK)是否丟磁；當(dāng)位置信號(NPS,NPSK,RPS,RPSK)是丟磁時，對應(yīng)的比較器(110、112)進行丟磁診斷，并發(fā)出磁鐵丟失信號。

如前文所述的位置傳感器，還包括：

控制線路，所述控制線路接收從所述第一比較器輸出的空擋位置狀態(tài)信號(NPS’)和空擋位置冗余狀態(tài)信號(NPSK’)；所述控制線路還接收從所述第二比較器輸出的倒擋位置信號(RPS’)和倒擋位置冗余狀態(tài)信號(RPSK’)；

所述控制線路基于空擋位置狀態(tài)信號(NPS’)、空擋位置冗余狀態(tài)信號(NPSK’)、倒擋位置狀態(tài)信號(RPS’)和倒擋位置冗余狀態(tài)信號(RPSK’)四路狀態(tài)信號，產(chǎn)生并輸出控制信號。

如前文所述的位置傳感器，所述控制線路對所述四路狀態(tài)信號進行整體判斷，并指示同時出現(xiàn)空擋位置信號(NPS)和倒擋位置信號(RPS)的狀態(tài)。

如前文所述的位置傳感器，當(dāng)四路狀態(tài)信號中某一路信號為始終高電平H而其他三路信號為正常狀態(tài)時，所述控制線路判斷位置傳感器的故障狀態(tài)為該路高電平信號的電源輸入或輸出電路短路或者該路位置信號丟失。

如前文所述的位置傳感器，當(dāng)四路狀態(tài)信號中某一路信號為始終低電平L而其他三路為正常狀態(tài)時，所胡控制線路判斷位置傳感器(100)的故障狀態(tài)為該始終路低電平信號的接地線路或輸出電路短路。

如前文所述的位置傳感器，當(dāng)四路狀態(tài)信號全部為始終低電平L信號時，所述控制線路判斷位置傳感器的故障狀態(tài)為四路狀態(tài)信號的電源輸入和接地電路短路、電源失壓、磁鐵丟失或電源輸入故障。

如前文所述的位置傳感器，四路狀態(tài)信號中，當(dāng)空擋位置狀態(tài)信號(NPS’)和空擋位置冗余狀態(tài)信號(NPSK’)同時為始終低電平L信號，其他兩路狀態(tài)信號正常，則所述控制線路判斷空擋位置狀態(tài)信號(NPS’)和空擋位置冗余狀態(tài)信號(NPSK’)的輸出電路短路；當(dāng)?shù)箵跷恢脿顟B(tài)信號(RPS’)和倒擋位置冗余狀態(tài)信號(RPSK’)同時為始終低電平L信號，其他兩路狀態(tài)信號正常，則所述控制線路判斷倒擋位置狀態(tài)信號RPS’和倒擋位置冗余狀態(tài)信號RPSK’的輸出電路短路。

如前文所述的位置傳感器，四路狀態(tài)信號中，當(dāng)空擋位置狀態(tài)信號(NPS’)和空擋位置冗余狀態(tài)信號(NPSK’)兩路信號中的一路為始終低電平L或始終高電平H信號，另一路信號正常狀態(tài)，同時倒擋位置狀態(tài)信號(RPS’)和倒擋位置冗余狀態(tài)信號(RPSK’)兩路信號中的一路為始終低電平L或始終高電平H信號，另一路正常功能，則所述控制線路判斷該始終低電平L或始終高電平H信號的兩路信號輸出電路短路。

如前文所述的位置傳感器，所述控制線路從空擋位置狀態(tài)信號(NPS’)和空擋位置冗余狀態(tài)信號(NPSK’)兩路信號中，或從倒擋位置狀態(tài)信號(RPS’)和倒擋位置冗 余狀態(tài)信號(RPSK’)兩路信號中，選擇正常狀態(tài)的信號作為控制信號來指示運行或跛腳運行。

如前文所述的位置傳感器，所述兩路空擋感測線路各設(shè)有兩個獨立3D霍爾感應(yīng)器，分別用于產(chǎn)生所述空擋位置信號(NPS)和空擋位置冗余信號(NPSK)，形成一組互補信號對；

所述兩路倒擋感測線路各設(shè)有兩個獨立3D霍爾感應(yīng)器，分別用于產(chǎn)生所述倒擋位置信號(RPS)和倒擋位置冗余信號(RPSK)，形成一組互補信號對。

如前文所述的位置傳感器，所述兩路空擋感測線路中的兩個感應(yīng)單元位于整個換擋范圍的中央，對所有擋位均有磁場感應(yīng)；

當(dāng)且僅當(dāng)換擋桿進入空擋范圍時，所述兩路空擋感測線路中的兩個感應(yīng)單元發(fā)出空擋位置信號(NPS)和空擋位置冗余信號(NPSK)。

如前文所述的位置傳感器，所述位置傳感器為一體件。

如前文所述的位置傳感器，所述兩路空擋感測線路相互獨立；所述兩路倒擋感測線路相互獨立。

如前文所述的位置傳感器，所述位置傳感器為汽車變速器的擋位檢測傳感器。

本發(fā)明的目的之二是提供一種位置感測系統(tǒng)，具體包括：

一種位置感測系統(tǒng)，包括：如前文所述的位置傳感器，以及固定設(shè)置在變速器換擋桿上的磁鐵；所述空擋感測線路中的感應(yīng)單元位于整個換擋范圍的中央，對所有擋位均有磁場感應(yīng)。

如前文所述的位置感測系統(tǒng)，所述磁鐵為一體件。

本發(fā)明的位置傳感器及位置感測系統(tǒng)采用4個獨立的感應(yīng)單元、兩路空擋感測線路和兩路倒擋感測線路探測目標擋位：兩路空擋感測線路形成互補信號對，兩路倒擋感測線路形成另一路互補信號對，形成了互補冗余的兩路信號，增強了感測線路的可靠性；通過比較器對兩路互補信號進行比較判斷產(chǎn)生狀態(tài)信號，同時通過控制線路接收空擋位置狀態(tài)信號、空擋位置冗余狀態(tài)信號、倒擋位置狀態(tài)信號和倒擋位置冗余狀態(tài)信號對位置傳感器的故障進行診斷，達到故障診斷的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明位置傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2A為本發(fā)明位置傳感器的工作示意圖。

圖2B為本發(fā)明空擋位置(冗余)狀態(tài)信號產(chǎn)生機制示意圖。

圖2C為本發(fā)明倒擋位置(冗余)狀態(tài)信號產(chǎn)生機制示意圖。

圖3為本發(fā)明比較器的工作流程圖。

圖4為本發(fā)明位置傳感器帶有控制線路的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將參考構(gòu)成本說明書一部分的附圖對本發(fā)明的各種具體實施方式進行描述。應(yīng)該理解的是，雖然在本發(fā)明中使用表示方向的術(shù)語，諸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等描述本發(fā)明的各種示例結(jié)構(gòu)部分和元件，但是在此使用這些術(shù)語只是為了方便說明的目的，基于附圖中顯示的示例方位而確定的。由于本發(fā)明所公開的實施例可以按照不同的方向設(shè)置，所以這些表示方向的術(shù)語只是作為說明而不應(yīng)視作為限制。在可能的情況下，本發(fā)明中使用的相同或者相類似的附圖標記指的是相同的部件。

圖1為本發(fā)明位置傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，一種位置傳感器100，用于感測變速器換擋桿107的空擋位置和倒擋位置。變速器的換擋桿107上固定設(shè)有磁鐵105，磁鐵105隨著換擋桿107的運動而運動，包括旋轉(zhuǎn)和直線運動。位置傳感器100感測磁鐵105的運動即反映感測換擋桿107的運動。

位置傳感器100包括：兩路空擋感測線路121和122，每路空擋感測線路121、122分別設(shè)有一個感應(yīng)單元101和102，兩個感應(yīng)單元101和102同步感測磁鐵105的運動，并分別產(chǎn)生兩路信號，其中一路信號為空擋位置信號NPS，另一路信號為空擋位置冗余信號NPSK。

還兩路倒擋感測線路123和124，每路倒擋感測線路123和124都分別設(shè)有一個感應(yīng)單元103和104，兩個感應(yīng)單元103和104同步感測所述磁鐵105的運動，并分別產(chǎn)生兩路信號，其中一路信號為倒擋位置信號RPS，另一路為倒擋位置冗余信號RPSK。

在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，位置傳感器100包括兩路空擋感測線路，即：第一空擋感測線路121和第二空擋感測線路122，和兩路倒擋感測線路，即：第一倒擋感測線路123和第二倒擋感測線路124。兩路空擋感測線路121和122相互獨立，兩路倒擋感測線路123和124也是獨立工作。

位置傳感器100還包括四個感應(yīng)單元，作為實施例，四個感應(yīng)單元分別為第一霍爾感應(yīng)器101、第二霍爾感應(yīng)器102、第三霍爾感應(yīng)器103和第四霍爾感應(yīng)器104。第一霍爾感應(yīng)器101和第二霍爾感應(yīng)器102分別設(shè)置在第一空擋感測線路121和第二空擋感測線路122中；第三霍爾感應(yīng)器103和第四霍爾感應(yīng)器104分別設(shè)置在第一倒擋感測線 路123和第二倒擋感測線路124中。兩路空擋感測線路121和122上設(shè)有第一處理器106；兩路倒擋感測線路上設(shè)有第二處理器108。第一處理器106和第二處理器108內(nèi)集成有模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊等用于信號處理的功能模塊。位置傳感器100為一體件。

當(dāng)磁鐵105隨著換擋桿107在變速箱內(nèi)運動(轉(zhuǎn)動、直線運動或其他運動)時，磁鐵105在位置傳感器100處產(chǎn)生的磁場(或磁通)發(fā)生相應(yīng)變化。位置傳感器100中的四個感應(yīng)單元101–104可感測到磁鐵105的磁場(或磁通)的變化，在特定時間拾取相應(yīng)的數(shù)據(jù)從而產(chǎn)生用于指示換擋桿107位置的信號。

圖2A為本發(fā)明位置傳感器的工作示意圖。

如圖2A所示，汽車變速箱包括倒擋R擋、前進擋1、2、3、4、5、6擋以及空擋N擋一共8個擋位，其中空擋N擋在中間，R、1、3、5擋在空擋一側(cè)，2、4、6擋在空擋另一側(cè)且與1、3、5擋對齊。換擋桿107在各擋位之間沿圖中211所示的線路做運動，在平面上可以分解為沿A箭頭方向的來回運動和B箭頭方向的來回運動。位置傳感器100感測換擋桿107沿A箭頭方向的運動是一直處于空檔位置，將只產(chǎn)生空擋位置信號NPS和空擋位置冗余信號NPSK，最終產(chǎn)生空擋位置狀態(tài)信號NPS’和空擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’；感測換擋桿107沿B箭頭方向的來回運動，經(jīng)過空檔位置時最終產(chǎn)生空擋位置狀態(tài)信號NPS’和空擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’，經(jīng)過倒檔位置時最終產(chǎn)生倒擋位置狀態(tài)信號RPS’和倒擋位置冗余狀態(tài)信號RPSK’。

圖2B為本發(fā)明空擋位置(冗余)狀態(tài)信號產(chǎn)生機制示意圖。

具體的，如圖2B所示，豎坐標X和X’表示換擋桿107的位移，橫坐標Y表示輸出信號的電平V，圖中折線201表示空擋位置狀態(tài)信號NPS’，折線202表示空擋位置狀態(tài)冗余信號NPSK’。因為第一霍爾感應(yīng)器101與第二霍爾感應(yīng)器102是從兩個角度獨立感測換擋桿107上的磁鐵105的，所以相應(yīng)的第一空擋感測線路121和第二空擋感測線路122產(chǎn)生的信號電平也是不同的。圖中陰影部分231、232表示換擋桿107在空擋位置。當(dāng)換擋桿107在上側(cè)擋位、空擋位置和下側(cè)擋位之間做與B箭頭方向的來回運動時，第一空擋感測線路121和第二空擋感測線路122產(chǎn)生分別產(chǎn)生表示空擋的高低電平信號?？論跷恢脿顟B(tài)信號NPS’201，在非空擋位置為低電平L，在陰影部分231、232的空擋位置為高電平H；空擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’202，在非空擋位置為高電平H，在陰影部分231、232的空擋位置為低電平L。

圖2C為本發(fā)明倒擋位置(冗余)狀態(tài)信號產(chǎn)生機制示意圖。

如圖2C所示，橫坐標X和X’表示換擋桿107的位移，豎坐標Y表示輸出信號的電平V，圖中折線203表示倒擋位置狀態(tài)信號RPS’，折線204表示倒擋位置冗余狀態(tài) 信號RPSK’。因為第三霍爾感應(yīng)器103與第四霍爾感應(yīng)器104是從兩個角度獨立感測換擋桿107上的磁鐵105的，所以相應(yīng)的第一倒擋感測線路123和第二倒擋感測線路124產(chǎn)生的信號電平也是不同的。圖中陰影部分234表示換擋桿107在倒檔位置。當(dāng)換擋桿107在倒檔位置和空擋位置之間做與B箭頭方向的來回運動時，第一倒擋感測線路123和第二倒擋感測線路124產(chǎn)生分別產(chǎn)生表示倒擋的高低電平信號：倒檔位置狀態(tài)信號RPS’203，在非倒檔位置為低電平L，在陰影部分234的倒檔位置為高電平H；倒擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’204，在非倒檔位置為高電平H，在陰影部分234的倒檔位置為低電平L。

事實上：兩路空擋感測線路中的兩個空擋感應(yīng)單元(如：第一霍爾感應(yīng)器101、第二霍爾感應(yīng)器102)位于整個換擋范圍的中央，對所有擋位均有磁場感應(yīng)。在該兩個空擋感應(yīng)單元正常工作時，當(dāng)且僅當(dāng)換擋桿進入空擋范圍時，該兩個空擋感測線路發(fā)出空擋位置狀態(tài)信號NPS’和空擋位置狀態(tài)冗余信號NPSK’。

在產(chǎn)生狀態(tài)信號之前，第一霍爾感應(yīng)器101和第二霍爾感應(yīng)器102相互獨立的感測磁鐵105的運動產(chǎn)生的反映空擋位置的模擬信號傳輸給第一處理器106，經(jīng)第一處理器106處理轉(zhuǎn)化成電壓信號或PWM信號輸出，即空擋位置信號NPS和空擋位置冗余信號NPSK。在根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，兩路獨立的空擋感測線路中的空擋位置信號NPS和空擋位置冗余信號NPSK形成一組互補信號對。冗余互補的兩路信號可構(gòu)成狀態(tài)診斷。第三霍爾感應(yīng)器103和第四霍爾感應(yīng)器104相互獨立的感測磁鐵105的運動產(chǎn)生的反映倒擋位置的模擬信號傳輸給第二處理器108，經(jīng)第二處理器108處理轉(zhuǎn)化成電壓信號(或PWM信號輸出)，即倒擋位置信號RPS和倒擋位置冗余信號RPSK。在根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，兩路獨立的倒擋感測線路中的倒擋位置信號RPS和倒擋位置冗余信號RPSK形成一組互補信號對。冗余互補的兩路信號構(gòu)成狀態(tài)診斷。

其中，第一處理器106和第二處理器108處理信號的具體方法引用申請?zhí)枮?01420562060.8的中國實用新型中處理器處理信號的方法。

圖3為本發(fā)明比較器的工作流程圖。

又如圖1所示，位置傳感器100還包括比較器。例如，兩路空擋感測線路上設(shè)有第一比較器110；兩路倒擋感測線路上設(shè)有第二比較器112。在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，第一比較器110與第一處理器106的輸出端相連接。第一處理器106在接收并處理第一霍爾感應(yīng)器101和第二霍爾感應(yīng)器102感測輸出的電壓形式的空擋位置信號NPS和空擋位置冗余信號NPSK之后，將處理結(jié)果發(fā)送給第一比較器110。第一比較器110比較空擋位置信號NPS和空擋位置冗余信號NPSK，并產(chǎn)生空擋位置狀態(tài)狀態(tài)信號， 如空擋位置狀態(tài)信號NPS’和空擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’。當(dāng)空擋位置信號NPS和空擋位置冗余信號NPSK正常時則第一比較器110正常輸出空擋位置狀態(tài)信號NPS’和空擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’；異常時，第一比較器110則同時輸出異常的空擋位置狀態(tài)信號(NPS’)和空擋位置冗余狀態(tài)信號(NPSK’)；

在根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例中，第二比較器112與第二處理器108的輸出端相連接。第二處理器108在接收并處理第三霍爾感應(yīng)器103和第四霍爾感應(yīng)器104的感測輸出的電壓形式的倒擋位置信號RPS和倒擋位置冗余信號RPSK之后，將處理結(jié)果發(fā)送給第二比較器112。第二比較器112比較倒擋位置信號RPS和倒擋位置冗余信號RPSK，并產(chǎn)生倒擋位置狀態(tài)信號，如倒擋位置狀態(tài)信號RPS’和倒擋位置冗余狀態(tài)信號RPSK’，具體的，當(dāng)?shù)诙容^器112判斷到比較倒擋位置信號RPS和倒擋位置冗余信號RPSK正常時，第二比較器112正常輸出倒擋位置狀態(tài)信號RPS’和倒擋位置冗余狀態(tài)信號RPSK’；當(dāng)?shù)诙容^器112判斷到比較倒擋位置信號RPS和倒擋位置冗余信號RPSK異常時則同時輸出異常的倒擋位置狀態(tài)信號(RPS’)和倒擋位置冗余狀態(tài)信號(RPSK’)。

比較器(即第一比較器110和第二比較器112)對位置信號進行診斷，當(dāng)比較器(110、112)判斷處理器(106、108)供電電壓過低時，進入欠壓診斷模式，比較器(110、112)發(fā)出電源失壓信號、電源輸入故障信號或電源故障信號。

比較器(110、112)對位置信號進行診斷，當(dāng)判斷位置信號輸出端口(NPS'、NPSK'、RPS’、RPSK’)電流過大時，進入短路診斷模式，比較器(110、112)發(fā)出短路信號。(To David:對應(yīng)什么信號？)

比較器(110、112)對原始磁場信號(NPS、NPSK、RPS、RPSK)進行診斷，當(dāng)判斷原始磁場信號(NPS、NPSK、RPS、RPSK)是飽和時，則進入內(nèi)部算法錯誤診斷模式，比較器(110、112)發(fā)出磁鐵丟失信號。

比較器(110、112)對原始磁場信號(NPS、NPSK、RPS、RPSK)進行診斷，但判斷原始磁場信號(NPS、NPSK、RPS、RPSK)是丟磁時，則進入丟磁診斷模式，比較器(110、112)發(fā)出磁鐵丟失信號。

具體診斷步驟如圖3所示，以第一比較器110處理空擋位置信號NPS和空擋位置冗余信號NPSK為例進行說明，第二比較器112的處理方式閾值相同，不再贅述。具體的：

步驟350：位置信號輸入，即第一比較器110接收空擋位置信號NPS和空擋位置冗余信號NPSK；

步驟351：第一比較器110判斷第一處理器DSP 106是否供電電壓過低，若是，則步驟352；若否，則步驟353；

步驟352：進入欠壓診斷模式，第一比較器110發(fā)出欠壓信號；

步驟353：第一比較器110判斷狀態(tài)信號輸出端口NPS',NPSK'電流是否過大，若是，則步驟354，若否，則步驟355；

步驟354：進入短路診斷模式，第一比較器110發(fā)出短路信號；

步驟355：第一比較器110判斷原始磁場信號NPS,NPSK是否飽和，若是，則步驟356；若否，則步驟357；

步驟356：進入內(nèi)部算法錯誤診斷模式，第一比較器110發(fā)出內(nèi)部算法錯誤信號；

步驟357：第一比較器110判斷原始磁場信號NPS,NPSK是否丟磁，若是，則步驟358；若否，則步驟359；

步驟358：進入丟磁診斷模式，第一比較器110發(fā)出丟磁信號；

步驟359，輸出狀態(tài)信號，即輸出正常的空擋位置狀態(tài)信號NPS’和空擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’。

需要說明的是：上述欠壓信號、短路信號、內(nèi)部算法錯誤信號、丟磁信號等異常信號都是以不同占空比的PWM信號表示的，比如以5％占空比的PWM信號來表示，而正常的狀態(tài)信號則以高低電平來表示。

圖4為本發(fā)明位置傳感器帶有控制線路的結(jié)構(gòu)示意圖。

位置傳感器100還可包括控制線路415，控制線路415連接第一比較器110和第二比較器112的輸出。在如圖4中所示的一個實施例中，控制線路415接收第一比較器110發(fā)出的空擋位置狀態(tài)信號NPS’和空擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’，和第二比較器112發(fā)出的倒擋位置狀態(tài)信號RPS’和倒擋位置冗余狀態(tài)信號RPSK’，以及第一比較器110和第二比較器112發(fā)出的丟磁診斷、CRC診斷等信號。控制線路415對接收到的空擋位置狀態(tài)信號NPS’、空擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’、倒擋位置狀態(tài)信號RPS’和倒擋位置冗余狀態(tài)信號RPSK’，對位置傳感器的狀態(tài)100進行故障診斷。

具體診斷分析見表1：故障診斷狀態(tài)表。

表1：故障診斷狀態(tài)表

表1中的各種故障狀態(tài)信號由兩個比較器產(chǎn)生，空擋位置狀態(tài)信號NPS’、空擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’、倒擋位置狀態(tài)信號RPS’和倒擋位置冗余狀態(tài)信號RPSK’的不同狀態(tài)輸入給控制線路415。H為電壓為始終高電平(異常信號)、L為電壓為始終低電平(異常信號)，正常功能則為信號可以正常變化；Vsup為電源輸入線路；GND為接地線路；Output為輸出信號。

從表1中可以看出，對應(yīng)不同的故障原因，第一比較器110和第二比較器112會產(chǎn)生空擋位置狀態(tài)信號NPS’、空擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’、倒擋位置狀態(tài)信號RPS’和倒擋位置冗余狀態(tài)信號RPSK’的不同的輸出狀態(tài)，如：L或H。根據(jù)四路狀態(tài)信號不同的輸出狀態(tài)可以判斷位置傳感器100的故障原因，達到診斷的目的。

具體的：1)空擋位置狀態(tài)信號NPS’、空擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’、倒擋位置狀態(tài)信號RPS’和倒擋位置冗余狀態(tài)信號RPSK’四路信號中，當(dāng)某一路信號始終為高電平H而其他三路為正常功能時，則控制線路415判斷位置傳感器100的故障狀態(tài)為該路高電平信號的電源輸入或輸出電路短路或者該路位置信號丟失，例如表1中第2、3、4、5、20、21、22、23八種故障情形。

2)空擋位置狀態(tài)信號NPS’、空擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’、倒擋位置狀態(tài)信號RPS’和倒擋位置冗余狀態(tài)信號RPSK’四路信號中，當(dāng)某一路信號為始終低電平L而其他三路為正常信號時，控制線路415判斷位置傳感器100的故障狀態(tài)為該路低電平信號的的接地線路或輸出電路短路，例如表1中第6、7、8、9四種故障情形。

3)當(dāng)空擋位置狀態(tài)信號NPS’、空擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’、倒擋位置狀態(tài)信號RPS’和倒擋位置冗余狀態(tài)信號RPSK’四路信號全部為始終低電平L信號時，控制線路415判斷位置傳感器100的故障狀態(tài)為四路信號的電源輸入和接地電路短路、電源失壓、磁鐵丟失或電源輸入故障，例如表1中第1、16、17、18四種故障情形。

4)空擋位置狀態(tài)信號NPS’、空擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’，倒擋位置狀態(tài)信號RPS’和倒擋位置冗余狀態(tài)信號RPSK’四路信號中，當(dāng)空擋位置狀態(tài)信號NPS’和空擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’同時為始終低電平L信號，則判斷空擋位置狀態(tài)信號NPS’和空擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’的輸出電路短路；當(dāng)?shù)箵跷恢脿顟B(tài)信號RPS’和倒擋位置冗余狀態(tài)信號RPSK’同時為始終低電平L信號，則判斷倒擋位置狀態(tài)信號RPS’和倒擋位置冗余狀態(tài)信號RPSK’的輸出電路短路，例如表1中第10、11兩種故障狀態(tài)分別表示的情形。

5)空擋位置狀態(tài)信號NPS’、空擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’，倒擋位置狀態(tài)信號RPS’和倒擋位置冗余狀態(tài)信號RPSK’四路信號中，當(dāng)空擋位置狀態(tài)信號NPS’和空擋位 置冗余狀態(tài)信號NPSK’兩路信號中的一路為始終低電平L或始終高電平H信號(另一路正常功能)，同時倒擋位置狀態(tài)信號RPS’和倒擋位置冗余狀態(tài)信號RPSK’兩路信號中的一路為始終低電平L或始終高電平H信號(另一路正常功能)，則判斷該始終低電平L或始終高電平H信號的兩路信號輸出電路短路，例如表1中第12、13、14、15四種故障狀態(tài)分別表示的情形。

此外，在本發(fā)明的又一個實施例中，控制線路415還可對來自的第一比較器110和第二比較器112四路信號(即：空擋位置狀態(tài)信號NPS’、空擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’、倒擋位置狀態(tài)信號RPS’和倒擋位置冗余狀態(tài)信號RPSK’)整體進行正確性判斷。例如，當(dāng)空擋位置狀態(tài)信號NPS’和空擋位置冗余狀態(tài)信號NPSK’均指示當(dāng)前位置處于空擋，而倒擋位置狀態(tài)信號RPS’和倒擋位置冗余狀態(tài)信號RPSK’均指示當(dāng)前位置處于倒擋時，第一比較器110和第二比較器112分別輸出“正常功能”的四路狀態(tài)信號。此時，控制線路415仍會對該四路狀態(tài)信號進行整體判斷，并輸出相應(yīng)診斷信號提示系統(tǒng)端當(dāng)前異常狀態(tài)，即同時出現(xiàn)空擋位置信號NPS和倒擋位置信號RPS的錯誤。

位置傳感器100出現(xiàn)故障上述故障時，控制線路415判斷故障類型，并向操控者發(fā)出相應(yīng)的警示，或者選擇正常功能狀態(tài)的信號來操控汽車指示運行或跛腳運行?？刂凭€路415集成在汽車控制芯片TCU中。

盡管參考附圖中出示的具體實施方式將對本發(fā)明進行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不背離本發(fā)明教導(dǎo)的精神和范圍和背景下，本發(fā)明的位置傳感器可以有許多變化形式。本領(lǐng)域技術(shù)普通技術(shù)人員還將意識到有不同的方式來改變本發(fā)明所公開的實施例中的參數(shù)，例如尺寸、形狀、或元件或材料的類型，均落入本發(fā)明權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。