本實用新型涉及汽車電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種擋位傳感器。

背景技術(shù)：

汽車在行駛過程中，汽車的電子控制單元或中央控制(處理)單元必須時刻清楚換擋手柄所在的位置，因此，擋位傳感器是汽車的重要部件。

現(xiàn)有技術(shù)中，擋位傳感器分為接觸式檔位傳感器和非接觸式檔位傳感器。傳統(tǒng)的擋位傳感器大多采用接觸式，通過金屬電刷與電阻基片滑動接觸來改變電阻值，從而改變輸出電壓信號，該電壓信號傳輸?shù)诫娮涌刂茊卧?，電子控制單元判斷出檔位變化。接觸式擋位傳感器由于觸點頻繁滑動，部件容易產(chǎn)生磨損，容易發(fā)生接觸不良或輸出電阻值的偏差等現(xiàn)象，導(dǎo)致信號無法正常傳輸，使用壽命也受到限制，同時由于汽車的振動，接觸片可能產(chǎn)生瞬間脫開、接觸不良，從而造成傳感器失效、損壞，并且輸出線性度也難以控制。非接觸式檔位傳感器目前大多采用磁力裝置和霍爾式傳感器，由于擋位磁力裝置本身的磁力強度以及安裝距離的大小都會對擋位傳感器的信號接收造成影響，會導(dǎo)致?lián)跷粋鞲衅鬏敵龅男盘栒`差大，嚴重時可能會造成擋位判斷錯誤；而霍爾式傳感器精度高，使用壽命長，但價格較高，而且新能源電動汽車等電力裝置也會給霍爾式擋位傳感器帶來電磁干擾，影響擋位傳感器的穩(wěn)定性。

因此，需要將接觸式檔位傳感器和非接觸式擋位傳感器兩者的優(yōu)勢結(jié)合，設(shè)計出自身機械可靠性和檢測電信號可靠性高的擋位傳感器。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種擋位傳感器，以解決現(xiàn)有的接觸式擋位傳感器機械可靠性低和非接觸式檔位傳感器檢測電信號可靠性低的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種擋位傳感器，所述擋位傳感器包括多個第一觸發(fā)裝置，多個常閉開關(guān)，多個第一電阻網(wǎng)絡(luò)和電子控制單元，其中：

所述多個常閉開關(guān)串聯(lián)，組成常閉開關(guān)串聯(lián)電路；

所述多個常閉開關(guān)各并聯(lián)一個第一電阻網(wǎng)絡(luò)；

所述多個第一電阻網(wǎng)絡(luò)之間的阻值有差值；

所述多個第一觸發(fā)裝置觸發(fā)常閉開關(guān)打開；

所述電子控制單元連接所述常閉開關(guān)串聯(lián)電路輸出端。

可選的，在所述擋位傳感器中，所述多個常閉開關(guān)的數(shù)量等于擋位數(shù)量。

可選的，在所述擋位傳感器中，所述多個第一觸發(fā)裝置的數(shù)量等于擋位數(shù)量。

可選的，在所述擋位傳感器中，所述第一電阻網(wǎng)絡(luò)之間的阻值差值至少為多個第一電阻網(wǎng)絡(luò)中最小阻值的一倍。

可選的，在所述擋位傳感器中，所述常閉開關(guān)串聯(lián)電路和電子控制單元之間設(shè)置有限流電阻網(wǎng)絡(luò)。

可選的，在所述擋位傳感器中，所述第一觸發(fā)裝置在擋位桿進入和退出擋位時被啟動。

可選的，在所述擋位傳感器中，所述第一觸發(fā)裝置為彈性元件。

可選的，在所述擋位傳感器中，所述擋位傳感器還包括第二觸發(fā)裝置、常開開關(guān)和第二電阻網(wǎng)絡(luò)，用于檢測擋位是否位于空擋位置，其中：

所述常開開關(guān)與所述第二電阻網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)；

所述第二觸發(fā)裝置觸發(fā)常開開關(guān)閉合。

可選的，在所述擋位傳感器中，所述常開開關(guān)與所述常閉開關(guān)串聯(lián)電路串聯(lián)。

可選的，在所述擋位傳感器中，所述第二觸發(fā)裝置在擋位桿處于空擋擋位時被啟動。

可選的，在所述擋位傳感器中，所述第二觸發(fā)裝置為彈性元件。

在本實用新型提供的擋位傳感器中，所述的擋位傳感器通過檢測常閉開關(guān)被打開時的串聯(lián)的電阻網(wǎng)絡(luò)阻值來判斷常閉開關(guān)對應(yīng)的擋位，不同的阻值對應(yīng)不同的常閉開關(guān)，也就對應(yīng)著不同的擋位，該技術(shù)方案將接觸式和非接觸式傳感器相結(jié)合，擋位變化的瞬間有接觸表面，擋位不變時斷開接觸面，這樣既不會磨損嚴重，壽命低，也因為電阻網(wǎng)絡(luò)和常閉開關(guān)的易獲得，而不提高成本，進一步的，由于電阻阻值不會收到振動和電磁干擾影響，所以精度高，可靠性高。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例一的擋位傳感器的電路原理圖；

圖2是本實用新型實施例一的擋位傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型實施例二的擋位傳感器的電路原理圖；

圖4是本實用新型實施例二的擋位傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中所示：1-擋位傳感器；10-第一擋位；20-第二擋位；30-第三擋位；40-第四擋位；50-第五擋位；60-第六擋位(倒擋擋位)；70-第一觸發(fā)裝置；80-擋位桿；90-軌道；100-底座；110-第二觸發(fā)裝置。

具體實施方式

本實用新型的核心思想在于提供一種解決現(xiàn)有的接觸式擋位傳感器磨損嚴重、壽命低、精度低、振動干擾和非接觸式價格高、易受電磁干擾的擋位傳感器。

為實現(xiàn)上述思想，本實用新型提供了一種擋位傳感器，所述擋位傳感器包括多個第一觸發(fā)裝置，多個常閉開關(guān)，多個第一電阻網(wǎng)絡(luò)和電子控制單元，其中：所述多個常閉開關(guān)串聯(lián)，組成常閉開關(guān)串聯(lián)電路；所述多個常閉開關(guān)各并聯(lián)一個第一電阻網(wǎng)絡(luò)；所述多個第一電阻網(wǎng)絡(luò)之間的阻值有差值；所述多個第一觸發(fā)裝置觸發(fā)常閉開關(guān)打開；所述電子控制單元連接所述常閉開關(guān)串聯(lián)電路輸出端。為使本實用新型的目的、優(yōu)點和特征更加清楚，以下結(jié)合附圖1～4對本實用新型提出的擋位傳感器作進一步詳細說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。

<實施例一>

如圖1所示，本實用新型提供一種擋位傳感器，所述的擋位傳感器1包括多個常閉開關(guān)，所述擋位傳感器1還包括多個第一電阻網(wǎng)絡(luò)，其中：所述多個常閉開關(guān)的數(shù)量等于擋位的數(shù)量；本實施例一中，常閉開關(guān)的數(shù)量為六個B1、B2、B3、B4、B5和Br，所述的常閉開關(guān)在正常工作情況下，即沒有觸發(fā)信號時，是閉合狀態(tài)，當接收到觸發(fā)信號或改變信號時，立刻由閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)換為打開狀態(tài)，在觸發(fā)信號消失后，又恢復(fù)為閉合狀態(tài)。常閉開關(guān)B1、B2、B3、B4、B5和Br分別對應(yīng)第一擋位10、第二擋位20、第三擋位30、第四擋位40、第五擋位50和第六擋位60，其中第六擋位60可以設(shè)置為倒擋擋位，也可以作為普通的第六擋位，一般汽車設(shè)置3或5個速度擋位，加上一個倒擋擋位，則常閉開關(guān)一般設(shè)置為4到6個。所述的多個常閉開關(guān)相互之間串聯(lián)，并且形成常閉開關(guān)串聯(lián)電路，每個常閉開關(guān)還各并聯(lián)一個第一電阻網(wǎng)絡(luò)，常閉開關(guān)B1、B2、B3、B4、B5和Br分別對應(yīng)第一電阻網(wǎng)絡(luò)R1、R2、R3、R4、R5、Rr和Rn。所述多個第一電阻網(wǎng)絡(luò)R1、R2、R3、R4、R5、Rr和Rn之間阻值有差值，差值最好足夠讓電子控制單元判斷出各個第一電阻網(wǎng)絡(luò)的差別，最好，所述第一電阻網(wǎng)絡(luò)之間的阻值差值至少為多個第一電阻網(wǎng)絡(luò)中最小阻值的一倍。

所述擋位傳感器還包括電子控制單元，所述常閉開關(guān)串聯(lián)電路兩端(圖1中的A端與B端)連接電子控制單元或中央處理單元，用于檢測擋位變化引起的阻值變化；所述的電子控制單元可以是單片機、微控制單元MCU、數(shù)字信號處理器DSP和中央處理器CPU，也可以是模擬電子電路組成的控制電路等等。所述常閉開關(guān)串聯(lián)電路和電子控制單元之間設(shè)置有限流電阻網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示，限流電阻網(wǎng)絡(luò)簡化為等值電阻R0，限流電阻網(wǎng)絡(luò)R0主要用于過電流變化，當常閉開關(guān)B1、B2、B3、B4、B5和Br全部閉合時，O1點與O7點之間相當于短路，如果不加限流電阻網(wǎng)絡(luò)R0，將導(dǎo)致過電流損壞組成串聯(lián)電路的常閉開關(guān)和電子控制單元。

如圖2所示，所述擋位傳感器1還包括若干個第一觸發(fā)裝置，每個擋位都對應(yīng)一個第一觸發(fā)裝置，即所述多個第一觸發(fā)裝置的數(shù)量等于擋位數(shù)量。由于每個擋位對應(yīng)的第一觸發(fā)裝置的原理和使用方法是相同的，所以，本說明書只說明第一擋位10對應(yīng)的第一觸發(fā)裝置70的結(jié)構(gòu)、原理和使用方法，其他擋位對應(yīng)的第一觸發(fā)裝置可以參考對第一擋位10的第一觸發(fā)裝置70的說明。

所述第一觸發(fā)裝置70觸發(fā)常閉開關(guān)B1打開，當?shù)谝挥|發(fā)裝置70由一個觸發(fā)信號的到來而開啟時，第一觸發(fā)裝置70可使常閉開關(guān)B1動作，常閉開關(guān)B1由閉合狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)，在觸發(fā)信號消失后，常閉開關(guān)B1再恢復(fù)為閉合狀態(tài)，這段時間很短，往往是毫秒級。所述的第一觸發(fā)裝置70為彈性元件，進一步的，可以為擋位桿推動的彈性件。

擋位桿80可以包括一個圓柱體，所述圓柱體直徑最好小于軌道90的內(nèi)壁間距，同時大于軌道90內(nèi)壁和各個第一觸發(fā)裝置的彈性件外表面之間的距離，以便可以可靠的推動各個第一觸發(fā)裝置的彈性件，從而使彈性件形變，啟動各個所述第一觸發(fā)裝置；所述擋位桿80在進入和退出各個擋位(第一擋位10、第二擋位20、第三擋位30、第四擋位40、第五擋位50和第六擋位60)時啟動所述各個擋位對應(yīng)的各個所述第一觸發(fā)裝置。

第一擋位10位置檢測原理和過程如下文所述：當擋位桿80進入第一擋位10位置過程中，擋位桿80啟動第一觸發(fā)裝置70，如圖2所示，本實施例中第一觸發(fā)裝置70為半圓形接觸面的彈性件，鑲嵌在常閉開關(guān)B1內(nèi)負責接通觸點O1和O2的導(dǎo)體接觸片也將隨第一觸發(fā)裝置70彈性件的后推而使觸點O1和O2分離，常閉開關(guān)B1將被打開；致使常閉開關(guān)串聯(lián)電路的輸出(圖1中的A端與B端)總阻值Rnt從R0變?yōu)?R0+R1)，這時，常閉開關(guān)串聯(lián)電路兩端連接的電子控制單元可以檢測到常閉開關(guān)串聯(lián)電路輸出端電阻阻值的變化，從而判斷擋位的變化。當擋位桿80完全進入第一擋位10后，第一觸發(fā)裝置70由于是彈性件，其彈性件的彈性形變將恢復(fù)，觸發(fā)信號消失，從而使常閉開關(guān)B1恢復(fù)為閉合狀態(tài)，O1和O2重新連接，常閉開關(guān)串聯(lián)電路總阻值Rnt恢復(fù)為R0。

在擋位桿80從第一擋位10位置移出的過程中，擋位桿80啟動第一觸發(fā)裝置70，鑲嵌在常閉開關(guān)B1內(nèi)負責接通觸點O1和O2的導(dǎo)體接觸片也將隨第一觸發(fā)裝置70后推而使觸點O1和O2分離，常閉開關(guān)B1將被打開；致使常閉開關(guān)串聯(lián)電路的輸出總阻值Rnt從R0變?yōu)?R0+R1)。當完全退出第一擋位10后，第一觸發(fā)裝置70將恢復(fù)常閉開關(guān)B1的結(jié)合，O1和O2重新連接，常閉開關(guān)串聯(lián)電路總阻值Rnt恢復(fù)為R0。

以上結(jié)合擋位狀態(tài)的阻值的變化即可識別出第一擋位10的位置信息。第二擋位20、第三擋位30、第四擋位40、第五擋位50和第六擋位60的檢測原理和檢測過程和第一擋位10的檢測原理和檢測過程相同，本說明書不進行重復(fù)說明，第二擋位20、第三擋位30、第四擋位40、第五擋位50和第六擋位60的檢測原理和檢測過程參考第一擋位的檢測原理和檢測過程。

<實施例二>

如圖3所示，與實施例一不同的是，實施例二中所述擋位傳感器1還包括第二觸發(fā)裝置110、常開開關(guān)Bn和第二電阻網(wǎng)絡(luò)Rn，第二觸發(fā)裝置110、常開開關(guān)Bn和第二電阻網(wǎng)絡(luò)Rn組成了一個空檔檢測單元，用于檢測擋位是否位于空擋位置。所述常開開關(guān)Bn與所述第二電阻網(wǎng)絡(luò)Rn并聯(lián)。所述常開開關(guān)Bn與所述常閉開關(guān)B1、B2、B3、B4、B5和Br串聯(lián)，所述第二觸發(fā)裝置110用于觸發(fā)常開開關(guān)Bn閉合。

空擋檢測單元可以實現(xiàn)空擋位置檢測。如圖3所示，第二觸發(fā)裝置110包括球狀導(dǎo)體，所述球狀導(dǎo)體一端固定粘連一個彈性件，所述彈性件固定在第二觸發(fā)裝置110的支架上，安裝在軌道90的內(nèi)壁側(cè)，不靠近其他擋位位置，并安裝在擋位桿80平行靠上的位置，當擋位桿80處于空擋的自然狀態(tài)時，擋位桿80將推動布置在第二觸發(fā)裝置110處的球狀導(dǎo)體發(fā)生移動，球狀導(dǎo)體達到一定位移后接通鑲嵌在常開開關(guān)Bn內(nèi)負責接通的觸點P1和P2，與觸點相連的常開開關(guān)Bn閉合，將使常開與常閉開關(guān)的串聯(lián)電路的輸出總阻值Rnt為一個固定值R0。

若擋位桿80移出空擋的自然位置時，所述球狀導(dǎo)體被第二觸發(fā)裝置110的伸縮彈性件推出，觸點P1和P2分離，常開開關(guān)Bn恢復(fù)為打開狀態(tài)，常開與常閉開關(guān)的串聯(lián)電路的輸出(圖3中的A端與B端)總阻值Rnt恢復(fù)為一個固定值(R0+Rn)。

電子控制單元通過檢測Rnt的大小即可方便的判斷空檔自然狀態(tài)的位置信息。

以上說明書文中提到的電阻網(wǎng)絡(luò)以及實施例一與實施例二中提到的電阻網(wǎng)絡(luò)，即可以是一個電阻也可以是多個電阻串聯(lián)或者多個電阻并聯(lián)，或者是多個電阻串并聯(lián)。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統(tǒng)而言，由于與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

上述描述僅是對本實用新型較佳實施例的描述，并非對本實用新型范圍的任何限定，本實用新型領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護范圍。