本發(fā)明總體上涉及一種用于機動車輛的移位（shift）檢測系統(tǒng)，并且更具體地涉及一種用于檢測變速桿（shifterlever）的多個位置的具有2d傳感器的移位檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

此部分中的陳述僅提供與本公開相關(guān)的背景信息，并且可以構(gòu)成或可以不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

在裝配有自動變速裝置（transmission）的機動車輛中，移位器（shifter）機構(gòu)通常包括安裝在機動車輛的乘客艙內(nèi)的移位器或控制桿。變速桿由機動車輛的操作者用來選擇多個變速裝置操作模式中的一個。例如，這些變速裝置操作模式可包括泊車（park）（p）、倒檔（r）、空檔（n）、驅(qū)動（d）、低速檔或手動模式（m）、手動升檔（m+）和手動降檔（m-）。為了選擇這些模式，變速桿可圍繞兩個旋轉(zhuǎn)軸移動——一個用于p、r、n、d位置，并且另一個用于m、m+、m-位置，也稱為h移位模式（pattern）。

為了適當(dāng)?shù)孛钭兯傺b置的操作模式，重要的是精確地檢測變速桿的位置。一個解決方案是使用3d類型霍爾效應(yīng)傳感器來檢測變速桿的位置，該傳感器檢測變速桿在傳感器的x、y和z軸上的移動。雖然這些系統(tǒng)對于其預(yù)定目的是有用的，但是本領(lǐng)域中存在對降低與相對昂貴的3d類型霍爾效應(yīng)傳感器技術(shù)相關(guān)聯(lián)的成本的需要，同時保持準確地且精確地檢測變速桿的位置的能力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

提供了一種用于檢測機動車輛中的變速桿的位置的設(shè)備。變速桿繞著樞軸可轉(zhuǎn)地可移動并且在大體上垂直于樞軸的方向上平移地可移動。所述設(shè)備包括2d磁性傳感器和在樞軸點處被耦合到所述變速桿并且靠近2d磁性傳感器設(shè)置的雙磁體。該雙磁體具有第一磁體和第二磁體。第一磁體具有第一極對，并且第二磁體具有第二極對。第一極對從第二極對偏離。

在一個方面，所述雙磁體大體上為圓筒形狀，并且所述第一極對周向地從所述第二極對偏離。

在另一方面，所述第一極對從所述第二極對偏離大約180度，使得所述第一極對的磁場相對于所述第二極對的磁場是實質(zhì)上反向的。

在另一方面，所述第一磁體包括第一n極和第一s極，所述第二磁體包括第二n極和第二s極，并且所述第一n極直接地軸向鄰近于所述第二s極，并且所述第一s極直接地軸向鄰近于所述第二n極。

在另一方面，所述2d磁性傳感器是霍爾效應(yīng)傳感器或巨磁阻傳感器。

在另一方面，所述第一極對周向地從所述第二極對偏離大約25度至大約45度。

在另一方面，所述2d磁性傳感器是各向異性磁阻傳感器。

在另一方面，所述第一磁體軸向地鄰近于所述第二磁體設(shè)置。

在另一方面，所述第一和第二磁體被設(shè)置在所述雙磁體的第一圓筒形半部上。

在另一方面，所述2d傳感器被配置成感測所述雙磁體在旋轉(zhuǎn)和平移方向兩者上的移動。

在另一方面，所述雙磁體與所述變速桿的所述樞軸同軸。

還提供了一種用于機動車輛的移位器組件。所述移位器組件包括外殼；變速桿，其具有限定軸線的樞軸點，其中，所述變速桿被配置成圍繞所述軸線樞轉(zhuǎn)并且沿著所述軸線平移；雙磁體，其在樞軸點處被連接到所述變速桿，所述雙磁體具有第一磁體和第二磁體，所述第一磁體具有第一極對并且所述第二磁體具有第二極對，其中，所述第一極對從所述第二極對偏離；以及2d傳感器，其被連接到所述外殼并且被靠近所述雙磁體設(shè)置，其中，所述2d傳感器被配置成隨著所述變速桿樞轉(zhuǎn)或平移而感測所述雙磁體的位置的變化。

在一個方面，當(dāng)所述雙磁體通過所述變速桿樞轉(zhuǎn)或平移時，所述2d傳感器檢測磁場的變化。

在另一方面，所述變速桿的平移和樞轉(zhuǎn)對應(yīng)于p、r、n、d、m+、m和m-位置中的一個。

在另一方面，所述雙磁體大體上為圓筒形狀，并且所述第一極對從所述第二極對偏離大約180度，使得所述第一極對的磁場相對于所述第二極對的磁場是實質(zhì)上反向的。

在另一方面，所述第一磁體包括第一n極和第一s極，所述第二磁體包括第二n極和第二s極，并且所述第一n極直接地軸向鄰近于所述第二s極，并且所述第一s極直接地軸向鄰近所述第二n極。

在另一方面，所述2d磁性傳感器是霍爾效應(yīng)傳感器或巨磁阻傳感器。

在另一方面，所述第一極對周向地從所述第二極對偏離大約25度至大約45度，并且所述2d磁性傳感器是各向異性磁阻傳感器。

在另一方面，所述2d傳感器與電子控制器通信。

提供了用于機動車輛的另一移位器組件。所述移位器組件包括外殼；變速桿，其具有限定軸線的樞軸點，其中，所述變速桿被配置成圍繞所述軸線樞轉(zhuǎn)并且沿著所述軸線平移到p、r、n、d、m+、m和m-位置中的一個；圓筒形雙磁體，其在樞軸點處被連接到所述變速桿，所述圓筒形雙磁體具有每個設(shè)置在所述圓筒形雙磁體的第一半部上的第一磁體和第二磁體，所述第一磁體具有第一極對并且所述第二磁體具有第二極對，其中，所述第一極對從所述第二極對偏離；以及2d傳感器，其被連接到所述外殼并且靠近所述雙磁體設(shè)置，其中，所述2d傳感器被配置成隨著所述變速桿樞轉(zhuǎn)或平移而感測所述雙磁體的位置的變化。

通過參考以下描述和附圖，更多的方面、示例和優(yōu)點將變得顯而易見，其中，相似的參考數(shù)字指代相同的部件、元件或特征。

附圖說明

本文所描述的附圖僅用于說明的目的，并且并不意圖以任何方式限制本公開的范圍。

圖1是與示例性移位器組件一起采用的移位檢測系統(tǒng)的示例的側(cè)面透視圖；

圖2是移位檢測系統(tǒng)的頂部透視圖；

圖3是移位檢測系統(tǒng)的端視圖；和

圖4是移位檢測系統(tǒng)的另一示例的頂部透視圖。

具體實施方式

下面的描述在本質(zhì)上僅是示例性的，并且并不意圖限制本公開、應(yīng)用或使用。

參考圖1，一般地用參考數(shù)字10來指示移位檢測設(shè)備。所述移位檢測設(shè)備10被與安裝在機動車輛（未示出）內(nèi)的示例性移位器組件12一起采用。移位器組件12被機動車輛的操作者控制以選擇h門（gate）移位模式14所指示的多個移位位置中的一個。移位位置中的每個對應(yīng)于與機動車輛相關(guān)聯(lián)的變速裝置（未示出）的操作模式。在所提供的示例中，所述h門移位模式14包括泊車（p）、倒檔（r）、空檔（n）、驅(qū)動（d）、手動模式（m）、手動升檔（m+）和手動降檔（m-）。應(yīng)認識到的是在不脫離本示例的范圍的情況下移位位置的數(shù)目以及相關(guān)聯(lián)的變速裝置的操作模式可以改變。例如，可以用高速檔和低速檔操作模式來替換手動模式m、m+和m-。

所述移位器組件12通常包括安裝到支撐套環(huán)18的變速桿16。變速桿16能夠沿著樞軸20平移并且能夠繞著樞軸20樞轉(zhuǎn)。在不偏離本示例的范圍的情況下，可以使用將變速桿16安裝在移位器組件12內(nèi)的各種方式，以便允許變速桿16樞轉(zhuǎn)和平移。變速桿16包括制動臂22，制動臂22嚙合（engage）形成在底座26中的多個制動器24（僅示出其中一個）。制動器24位于基座26中以向h門移位模式14中的所述多個移位位置中的每一個提供機械制動。通過在變速桿16向左跨車（cross-car）平移時樞轉(zhuǎn)變速桿16來實現(xiàn)p、r、n、d位置的選擇。通過在變速桿16向右跨車平移時樞轉(zhuǎn)變速桿16來實現(xiàn)m、m+、m-位置的選擇。

移位檢測系統(tǒng)10可操作用于當(dāng)變速桿16在h門移位模式14中平移和樞轉(zhuǎn)時檢測其移位位置。移位檢測系統(tǒng)10包括雙磁體30和2d磁性傳感器32。雙磁體30在變速桿16的樞軸點34處被連接到變速桿16。因此，雙磁體30與樞軸20同心。變速桿16的平移導(dǎo)致雙磁體30沿著軸線20平移，而變速桿16的樞轉(zhuǎn)導(dǎo)致雙磁體30圍繞軸線20旋轉(zhuǎn)。2d磁性傳感器32被安裝在靠近變速桿16的固定構(gòu)件或外殼36上。2d磁性傳感器32可以被定位成緊密靠近雙磁體30。

2d傳感器32被配置成僅測量由雙磁體30產(chǎn)生的磁場的旋轉(zhuǎn)。在一個示例中，2d磁性傳感器32優(yōu)選地是2d霍爾效應(yīng)傳感器或巨磁阻傳感器。在另一示例中，2d磁性傳感器32優(yōu)選地是各向異性磁阻傳感器。所采用的2d磁性傳感器的類型取決于雙磁體30的配置，如下面將描述的。2d磁性傳感器32可以與控制器38進行電子通信?？刂破?8是非普遍電子控制設(shè)備，其具有預(yù)先編程數(shù)字計算機或處理器、用來存儲諸如控制邏輯或指令之類的數(shù)據(jù)的存儲器或非暫時計算機可讀介質(zhì)以及至少一個i/o外圍設(shè)備。處理器被配置成執(zhí)行控制邏輯或指令。在一個示例中，控制器38是變速裝置控制模塊，其可操作用于被配置成基于從2d磁性傳感器32發(fā)送的指示變速桿16的位置的數(shù)據(jù)信號來控制關(guān)聯(lián)變速裝置。因此，如果2d磁性傳感器32向控制器38傳達變速桿16處于泊車位置的數(shù)據(jù)，則控制器38命令變速裝置進入泊車操作模式。替代地，控制器38可以是與變速裝置控制模塊分開的單元或者與另一機動車輛控制模塊（諸如引擎控制模塊、主體控制模塊等）集成。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2，并且繼續(xù)參考圖1，雙磁體30在形狀方面大體上是圓筒形的，具有縱向軸線40。雙磁體30包括第一磁體42和第二磁體44。第一磁體42具有第一極對，其具有第一北極（n極）和第一南極（s極）。第二磁體具有第二極對，其具有第二n極和第二s極。第一磁體42軸向地鄰近于第二磁體44設(shè)置。然而，第二磁體44相對于第一磁體42翻轉(zhuǎn)180度，使得第一n極直接地軸向鄰近于第二s極，并且第一s極直接地軸向鄰近于第二n極。因此，第一磁體42產(chǎn)生相對于由第二磁體44產(chǎn)生的磁場在相反方向上取向的磁場。在雙磁體30的此配置中，2d磁性傳感器32是2d霍爾效應(yīng)傳感器或巨磁阻傳感器。

現(xiàn)在參考圖3，第一和第二磁體42、44被設(shè)置在雙磁體30的第一圓筒半部30a上。因此，由第一和第二磁體42、44中的每個產(chǎn)生的磁場在第一圓筒半部30a上方延伸。2d磁性傳感器32優(yōu)選地定位成使得2d磁性傳感器32以縱向軸線40為中心且在第一圓筒形半部30a上方。

組合地參考圖1-3，為了選擇移位位置，機動車輛的操作者在h門移位模式14內(nèi)將變速桿16移動至p、r、n、d和m、m+、m-移位位置中的一個。變速桿16在左位置（對應(yīng)于p、r、n、d位置）和右位置（對應(yīng)于m、m+、m-位置）之間跨車的平移切換第一和第二磁體42、44中的哪一個更接近于2d磁性傳感器32。由于由第一和第二磁體42、44產(chǎn)生的反向磁場，2d磁性傳感器32能夠檢測第一和第二磁體42、44中的哪一個更接近于2d磁性傳感器32。隨著變速桿16然后樞轉(zhuǎn)到h門移位模式14中的移位位置中的一個，2d磁性傳感器32隨著雙磁體30隨變速桿16旋轉(zhuǎn)而檢測磁場的旋轉(zhuǎn)。h門移位模式14中的每一個移位位置具有與其相關(guān)聯(lián)的特定磁場取向和旋轉(zhuǎn)。因此，控制器38能夠基于第一和第二磁體42、44中的更接近于2d磁性傳感器32的無論哪個的磁場的旋轉(zhuǎn)來確定變速桿16的位置。此信息然后被用來向機動車輛的變速裝置命令關(guān)聯(lián)操作模式。

轉(zhuǎn)到圖4，用參考數(shù)字30'來指示替換雙磁體配置。雙磁體30'還包括第一磁體42和第二磁體44。然而，第一和第二磁體42、44具有與圖1-3中所示的雙磁體30的取向不同的取向。在雙磁體30'中，第一和第二磁體42、44具有第一和第二n-s極對，然而，第二磁體44以角θ周向地從第一磁體42偏離。角θ是相對于縱向軸線40測量的，并且是第一磁體42的第一n極的固定點與第二磁體44的第二n極上的對應(yīng)固定點之間的角。替換地，角θ可以是第一磁體42的第一s極的固定點與第二磁體44的第二s極上的對應(yīng)固定點之間的角。在優(yōu)選示例中，角θ為大約25度至大約45度。在此配置中，2d磁性傳感器32優(yōu)選地是各向異性磁阻傳感器。雙磁體30'以與雙磁體30實質(zhì)上相同的方式操作。然而，通過使第一和第二磁體42、44周向地偏離，2d磁性傳感器32檢測到磁場旋轉(zhuǎn)的更寬范圍，使得h門移位模式14中的移位位置中的每個與唯一的場旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)。

本發(fā)明的描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且不脫離本發(fā)明的主旨的變化也旨在本發(fā)明的范圍內(nèi)。不應(yīng)將此類變化視為脫離本發(fā)明的精神和范圍。