[发明专利]应用于变速器驻车位置传感器的稳健磁场均匀性和检测的信噪比

说明书

一种用于机动车辆变速器的电子变速器档位选择(ETRS)系统，包括：设置在变速器上的ETRS壳体，ETRS壳体具有与变速器控制器通信的磁场传感器；磁场源包括磁体组件和高磁导率组件。磁场源设置在变速器选档轴上，磁场源可由磁场传感器沿变速器选档轴的运动路径在多个预定位置处检测到；磁场传感器检测磁场源产生的磁通量，并将磁场源位置信息传送给控制器。高磁导率组件使由磁体组件产生的磁通量均匀化，并且控制器基于磁场源位置信息产生电子变速器模式信号。

技术领域

本公开一般涉及机动车辆，更具体地，涉及机动车辆变速器的档位选择传感器。

背景技术

本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

当车辆的变速器位于非驻车位置时，许多车辆阻止或允许某些功能的操作。例如，可以在非驻车位置禁用发动机点火系统。为了确定变速器是否位于非驻车位置，车辆可以配备有变速器位置传感器，该变速器位置传感器感测变速器控制系统的一个或多个组件的位置。变速器的位置可被传送到一个或多个车辆控制器，以适当地启用或禁用各种车辆功能。机动车辆变速器的档位选择传感器通常通过解读由战略性地放置在变速器中的磁体材料产生的磁场信息来确定变速器的位置。由于磁场信息(例如磁场矢量方向信息等)取决于磁性材料的物理构造和磁极化方向，因此由档位选择传感器检测的磁场信息也取决于磁性材料的构造和极化方向。

在一些变速器中，磁性材料设置在选档轴之上或附近。为了将磁体定位在选档轴上，磁性材料可以构造成具有成形为接纳选档轴的特征。然而，在磁性材料具有基本上为圆柱形的孔的情况下，随着时间的推移，磁性材料可以围绕选档轴旋转。因此，如果磁性材料的磁极化方向偏离圆柱形孔的轴线，则由变速器位置传感器感测的磁场方向可能检测到不准确或错误的位置。因此，在一些实例中，为了降低旋转的可能性并降低磁性材料的磁场极化方向的离轴倾斜的可能性，基本上为圆柱形的孔可以包括被优化以防止绕轴旋转的键槽或平坦部分。具有低磁场强度的磁性材料可以用在档位选择传感器设备中。然而，由于磁性材料趋于致密和沉重，因此希望使用具有高磁场强度的磁性材料以向档位选择传感器提供足够的磁通量，同时减轻重量并提高燃料经济性。因此，出于成本的考虑，重要的是使用具有高磁场强度的磁性材料，并且使用相对少量的磁性材料。因此，可能难以将磁性材料的旋转和这些磁性材料的磁场极化的轴向倾斜限制到使得变速器位置传感器准确地检测磁性材料的位置的可能性足够低的程度。即使在当前使用的键槽用于减少或以其他方式限制旋转可能性的实例中，在生产过程中，已经通过实验发现磁场定向轴向向上倾斜约3°，并且在任一方向上旋转地变化达约9°。

因此，尽管当前的磁性材料和档位选择传感器为其预期目的而操作，但是本领域需要这样一种磁性材料，其适合于并且可以改装在现有的变速器和变速器位置传感器中，并且具有精确且准确地受控的磁场方向性，同时保持或降低生产成本，并提高由变速器内的变速器位置传感器所进行的测量的准确度和精度。

发明内容

根据本公开的若干方面，用于机动车辆变速器的电子变速器档位选择(ETRS)系统包括设置在变速器上的ETRS壳体，ETRS壳体具有与变速器控制器通信的磁场传感器；以及包括磁体组件和高磁导率组件的磁场源。磁场源设置在变速器选档轴上，磁场源可由磁场传感器沿变速器选档轴的运动路径在多个预定位置处检测到；磁场传感器检测由磁场源产生的磁通量，并将磁场源位置信息传送给控制器。高磁导率组件使磁体组件产生的磁通量均匀化，并且控制器基于磁场源位置信息产生电子变速器模式信号。

在本公开的另一方面，磁场传感器通过附接特征件安装到ETRS壳体。

在本公开的另一方面，附接特征件包括螺栓、螺母、双头螺柱、螺钉、铆钉或夹子。

在本发明的另一方面，高磁导率组件包括钢或高导磁合金，例如镍-铁软铁磁合金。

在本发明的另一方面，高磁导率组件轴向地邻近磁体组件设置。