汽車離合傳感器系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種傳感器系統(tǒng)，尤其涉及一種汽車離合傳感器系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 隨著汽車電子化的發(fā)展，定速巡航、鎖定功能、電子駐車技術都需要獲取離合傳感 器的信號。離合傳感器輸出定速巡航和鎖定功能的開關信號以及電子駐車需要的占空比變 化的PWM信號。

【發(fā)明內容】

[0003] 針對以上問題本發(fā)明提供了一種將汽車離合動作轉化為電信號并輸送給汽車控 制系統(tǒng)，避免機械接觸式工作方式，增加產品使用壽命的汽車離合傳感器系統(tǒng)。
[0004] 為了解決以上問題本發(fā)明提供了一種汽車離合傳感器系統(tǒng)，其特征在于：包括汽 車離合傳感器及傳感器處理電路，汽車離合傳感器產生開關信號后經過傳感器處理電路轉 化成高低電平信號輸送給汽車控制系統(tǒng)；
[0005] 所述的汽車離合傳感器包括離合主缸、活塞、永久磁鐵、感應裝置；
[0006] 所述的感應裝置包括霍爾開關元件、可編程霍爾元件；
[0007] 所述的霍爾開關元件所述的包括霍爾開關元件I、霍爾開關元件II;
[0008] 活塞位于離合主缸內部，可沿離合主缸軸線位移，活塞上安裝有永久磁鐵，當活塞 發(fā)生位移時，安裝在活塞上的永久磁鐵也跟著一起位移；
[0009] 在離合主缸外部安裝有感應裝置，離合主缸和感應裝置組成的一個整體與活塞和 永久磁鐵組成的一個整體在踩下離合時產生相對運動；
[0010] 霍爾開關元件I、可編程霍爾元件、霍爾開關元件II用于感應永久磁鐵的磁場強 度變化，其利用永久磁鐵的偏磁感應變化，即正向垂直于霍爾開關元件感應點方向的磁場， 亦即有效磁場，霍爾開關元件I是正向磁場有效，霍爾開關元件II是反向磁場有效；
[0011] 當踩動離合踏板時，永久磁鐵磁場隨著運動變化，感應裝置內的可編程霍爾元件 根據磁場變化輸出占空比線性變化的PWM方波，反映出離合主缸的行程。
[0012] 所述將離合主缸移動量轉化為高低電平和PWM信號的傳感器處理電路包括，連接 器J1、電容C1、電阻R1、電阻R2、電容C2、二極管D1、霍爾開關元件IIU1、電容C3、電阻R3、 電阻R4、電容C4、二極管D2、霍爾開關元件IU1、電阻R5、電阻R6、三極管Q1、電容C5、可編 程霍爾元件U3、電容C6、電容C7、電阻R7、三極管Q2、二極管D3、二極管D4、電容C9、電容 C8、霍爾電源芯片U4、電容C10 ;
[0013] 其連接器J1端子2,3,4腳輸出，5腳接電源正極，1腳接電源負極，電源正極和電 容C1腳、二極管D3陽極、電阻R1腳2、電阻R2腳2、電阻R3腳2、電阻R4腳2、電阻R5腳 1、三極管Q1發(fā)射極相連，二極管D3陰極與二極管D4陰極、電容C9腳1、電容C8腳2、電源 芯片U4腳1相連，電源芯片U4腳3與電容C10腳1、電容C7腳2、可編程霍爾元件U3腳1 相連，電阻R1腳1與R2腳1、電容C2腳1、二極管D1陰極、霍爾開關元件IIU1腳1相連， 霍爾開關元件IIU1腳2與電容C3腳1、連接器J1腳4相連，電阻R3腳1與R4腳1、電容C4腳2、二極管D2陰極、霍爾開關元件IU1腳1相連，霍爾開關元件IU1腳2與電阻R5 腳2、電阻R6腳2相連，電阻R6腳1與三極管Q1基極相連，三極管Q1集電極與電容C5腳 1、連接器J1腳2相連，可編程霍爾元件U3腳4與電容C6腳1相連，電容C6腳2與電阻R7 腳1相連，電阻R7腳2與三極管Q2基極相連，三極管Q2集電極與連接器J1腳3相連，
[0014] 電容C1腳2、電容C2腳2、電容C3腳2、電容C4腳1、電容C5腳2、電容C6腳2、 電容C7腳1、電容C8腳1、電容C9腳2、電容C10腳2、二極管D1陽極、二極管D2陽極、二 極管D4陽極、霍爾開關元件IIU1腳3、霍爾開關元件IU1腳3、可編程霍爾元件U3腳2、 電源芯片U4腳2、三極管Q2發(fā)射極與電源負極相連。
[0015] 所述的永久磁鐵為環(huán)形，環(huán)形的軸線方向為其充磁方向。
[0016] 所述的霍爾開關元件I4,在工作溫度范圍為：-40°C~140°C范圍時，其打開磁場 的取值范圍為3. 4~7. 7mT，其關閉磁場的取值范圍為1. 8~5. 4mT;所述的霍爾開關元件 II6,在工作溫度范圍為：-40°C~140°C范圍時，其打開磁場的取值范圍為-3~-7. 7mT，其 關閉磁場的取值范圍為-1. 7~-5. 4mT。
[0017] 有益效果：本發(fā)明傳感器系統(tǒng)采用是霍爾效應原理設計，與機械開關比較，避免了 因機械磨損帶來的產品使用壽命不足的問題，從而為汽車增加了安全性能。且采用可編程 的霍爾芯片，可以根據客戶的不同主缸、不同輸出功能要求進行編程，減少了因為主缸尺寸 不同、輸出功能要求不同需要重新設計傳感器。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明傳感器系統(tǒng)的結構示意圖；
[0019] 圖2為本發(fā)明傳感器所采用的有效磁場強度示意圖；
[0020] 圖3為本發(fā)明傳感器在汽車離合時有效磁場強度的變化示意圖；
[0021] 圖4為本發(fā)明傳感器在0磁場時磁場強度的變化不意圖；
[0022] 圖5為本發(fā)明傳感器在汽車離合釋放時有效磁場強度的變化示意圖；
[0023] 圖6為本發(fā)明傳感器處理電路。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。
[0025] 如圖1所示，一種汽車離合傳感器系統(tǒng)，包括汽車離合傳感器及傳感器處理電路， 汽車離合傳感器產生開關信號后經過傳感器處理電路轉化成高低電平信號輸送給汽車控 制系統(tǒng)；
[0026] 所述的汽車離合傳感器包括離合主缸1、活塞2、永久磁鐵3、感應裝置7 ;
[0027] 所述的感應裝置7包括霍爾開關元件、可編程霍爾元件5 ;
[0028] 所述的霍爾開關元件所述的包括霍爾開關元件I4、霍爾開關元件II6 ;
[0029] 本發(fā)明所述的汽車離合燈傳感器系統(tǒng)將汽車離合動作轉化為磁場強度的變化，然 后將磁場強度的變化轉化為電信號輸送給汽車控制系統(tǒng)。
[0030] 當汽車離合動作時汽車離合系統(tǒng)上離合主缸1內部的活塞2沿離合主缸1軸線位 移，它們配合壓縮離合液進行汽車離合，，在離合主缸1的內部活塞2上安裝永久磁鐵3,在 汽車離合時離合主缸1內部活塞2發(fā)生位移，從而安裝在內部活塞2上的永久磁鐵3也跟 著一起位移，這樣就將離合動作轉化成了主缸上某固定位置上的磁場發(fā)生變化。
[0031] 在離合主缸1外部安裝有帶有霍爾開關元件I4、可編程霍爾元件5、霍爾開關元 件II6的感應裝置7,利用霍爾效應原理，在汽車發(fā)生離合時，離合主缸1內部活塞2位移 帶著永久磁鐵3運動，安裝在離合主缸1外部的感應裝置7內的霍爾開關元件I4、可編程 霍爾元件5、霍爾開關元件II6感應永久磁鐵的磁場強度變化，最終轉換成電信號輸送給 汽車控制系統(tǒng)。這其中包含三部分：
[0032] a.安裝在離合主缸1上的感應裝置7內的霍爾元件，當汽車發(fā)生離合動作時安 裝在離合主缸1上的永久磁鐵3發(fā)生位移，相對于主缸上的感應裝置7來說，其霍爾開關 元件上的感應點處的磁場強度發(fā)生改變，當磁場強度達到一定值霍爾開關元件I4 (1. 8~ 7. 7mT)、霍爾開關元件II6 (-1. 7~-7. 7mT)時霍爾開關元件產生開關信號；
[0033] b.離合主缸1和感應裝置7組成一個整體，與內部活塞2和永久磁鐵3組成的一 個整體在汽車離合時產生相對運動。在這個過程中，霍爾開關元件感應點處磁場強度發(fā)生 變化，變化過程如下。
[0034] 如圖2所示，永久磁鐵3的S極8和永久磁鐵N極9,永久磁鐵3中磁力線10穿 過霍爾開關元件的感應點，該點的磁場強度仏13的水平分量為傳感器霍爾開關元件感應點 處的無效磁場BJ1，該點的磁場強度仏13的垂直分量為霍爾開關元件感應點處的有效磁場 B212〇
[0035] 1)注：本發(fā)明傳感器采用霍爾開關元件I4、霍爾開關元件II6作為感應元件， 其利用永久磁鐵3的偏磁（即正向垂直于霍爾開關元件感應點方向的磁場，亦即有效磁場 B212)感應變化，霍爾開關元件I4是正向磁場有效，霍爾開關元件II6是反向磁場有效；
[0036] 2)注：本發(fā)明采用的永久磁鐵3為環(huán)形，環(huán)形的軸線方向為其充磁方向。
[0037] 如圖3所示，在汽車離合時有效磁場強度的變化：永久磁鐵3的S極8和永久磁鐵 N極9,永久磁鐵3中磁力線8穿過霍爾開關元件的感應點，該點的磁場強度B316的水平分 量為傳感器霍爾開關元件感應點處的無效磁場B414,該點的磁場強度B316的垂直分量為霍 爾開關元件感應點處的有效磁場B515。
[0038] 如圖4所，在0磁場時磁場強度的變化：永久磁鐵3的S極8和永久磁鐵N極9， 永久磁鐵3中磁力線8穿過霍爾開關元件的感應點，該點的磁場強度B617完全為水平分量， 無垂直分量，即該點的磁場強度B617的垂直分量為0。
[0039] 汽車離合動作時，安裝在離合主缸1上的永久磁鐵3發(fā)生位移，相對于主缸上的感 應裝置7來說，其霍爾開關元件上的感應點處的磁場強度發(fā)生改變，磁場強度在初始狀態(tài) 和霍爾開關元件感應點磁場強度為OmT，即圖4所示的磁場強度B617之間變化，這期間產 生圖3所示的有效磁場強度B515磁場強度點，霍爾開關元件I4磁場強度的范圍為3. 4~ 7. 7mT，霍爾開關元件II6磁場強度的范圍為-3~-7. 7mT。此時霍爾開關元件打開，并由 感應裝置7轉化成汽車離合系統(tǒng)所需的電信號。
[0040] 如圖5所示，在汽車離合釋放時有效磁場強度的變化：永久磁鐵3的S極8和永久 磁鐵N極9,永久磁鐵3中磁力線8穿過霍爾開關元件的感應點，該點的磁場強度B720的水 平分量為傳感器霍爾開關元件感應點處的無效