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

文档序号:1488005 发布日期:2020-02-28 浏览:4次 >En<

阅读说明:本技术 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 (Robust magnetic field uniformity and signal-to-noise ratio for detection applied to transmission park position sensor ) 是由 S·R·瓦格纳 T·A·佩里 D·T·斯塔克 于 2019-05-23 设计创作,主要内容包括: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。(An Electronic Transmission Range Selection (ETRS) system for a motor vehicle transmission, comprising: an ETRS housing disposed on the transmission, the ETRS housing having a magnetic field sensor in communication with the transmission controller; the magnetic field source includes a magnet assembly and a high permeability assembly. The magnetic field source is arranged on the gear selecting shaft of the transmission, and the magnetic field source can be detected by the magnetic field sensor at a plurality of preset positions along the motion path of the gear selecting shaft of the transmission; the magnetic field sensor detects magnetic flux generated by the magnetic field source and transmits magnetic field source location information to the controller. The high permeability assembly homogenizes the magnetic flux generated by the magnet assembly and the controller generates an electronic variator mode signal based on the magnetic field source position information.)

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

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。

在本公开的另一方面,ETRS系统还包括通量集中器板,该通量集中器板设置在磁场传感器附近并且将来自磁场源的磁通量集中在磁场传感器上。

在本发明的另一方面,磁体组件基本上是圆柱形的并且具有第一轴向高度、第一内径和第一外径,第一内径的尺寸适于装配在变速器选档轴周围,第一外径的尺寸适于装配在壳体的一部分内。

在本发明的另一方面,高磁导率组件包括附接特征件和基本上为圆柱形的板中的至少一个,该基本上为圆柱形的板具有第二轴向高度、大于或等于第一内径的第二内径、以及小于或等于第一外径的第二外径。

在本发明的另一方面,第一轴向高度为第二轴向高度的约1倍至约7倍。

在本发明的另一方面,第一轴向高度为第二轴向高度的约1倍至约3倍。

在本发明的另一方面,第一轴向高度为第二轴向高度的约1倍至约2倍。

在本公开的另一方面中,第一轴向高度和第二轴向高度的组合为约4mm。

在本公开的另一方面,用于机动车辆变速器的电子变速器档位选择(ETRS)系统包括设置在机动车辆变速器上的ETRS壳体,ETRS壳体具有与变速器控制器通信的磁场传感器,该磁场传感器通过附接特征件安装在ETRS壳体上。ETRS系统还包括磁场源,磁场源包括磁体组件和高磁导率组件,高磁导率组件包括钢,或诸如镍-铁软铁磁合金的高导磁合金,磁场源设置在变速器选档轴上,磁场源可由磁场传感器可沿着变速器选档轴的运动路径在多个预定位置处检测到。高磁导率组件使磁体产生的磁通量均匀化,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递给控制器,控制器基于磁场源位置信息产生电子变速器模式信号。

在本发明的另一方面,高磁导率组件轴向地邻近磁体组件设置。

在本公开的另一方面,ETRS系统还包括通量集中器板,该通量集中器板设置在磁场传感器附近并且将来自磁场源的磁通量集中在磁场传感器上。

在本发明的另一方面,磁体组件基本上是圆柱形的并且具有第一轴向高度、第一内径和第一外径,第一内径的尺寸适于装配在变速器选档轴周围,第一外径的尺寸适于装配在壳体的一部分内。

在本发明的另一方面,高磁导率组件包括附接特征件和基本上为圆柱形的板中的至少一个,该基本上为圆柱形的板具有第二轴向高度、大于或等于第一内径的第二内径、以及小于或等于第一外径的第二外径。

在本公开的另一方面,第一轴向高度选自:第二轴向高度的约1至约7倍,第二轴向高度的约1至约3倍,以及第二轴向高度的1至约2倍。

在本发明的另一方面,第一轴向高度和第二轴向高度的组合最大为约4mm。

在本公开的另一方面,用于机动车辆变速器的电子变速器档位选择(ETRS)系统包括设置在机动车辆变速器上的ETRS壳体,ETRS壳体具有与变速器控制器通信的磁场传感器,磁场传感器通过附接特征件安装在ETRS壳体上。ETRS系统还包括磁场源,该磁场源具有包括钐钴(SmCo)、铝镍钴合金、陶瓷、铁氧体、钕铁硼磁性材料的磁体组件和包含钢或高导磁合金(例如镍-铁软铁磁合金)的高磁导率组件,磁场源设置在变速器选档轴上,磁场源可由磁场传感器可沿着变速器选档轴的运动路径在多个预定位置处检测到。ETRS系统还包括通量集中器板,该通量集中器板设置在磁场传感器附近并且将由磁场源产生的磁通量集中在磁场传感器上。磁铁组件基本上是圆柱形的并且具有第一轴向高度、第一内径和第一外径,第一内径的尺寸适于装配在变速器选档轴周围,第一外径的尺寸适于装配在壳体的一部分内,并且其中高磁导率组件包括:基本上为圆柱形的板,该基本上为圆柱形的板具有第二轴向高度、大于或等于第一内径的第二内径、以及小于或等于第一外径的第二外径,磁体组件具有第一轴向高度且高磁导率材料具有第二轴向高度,高磁导率组件轴向邻近磁体组件设置,且第一轴向高度和第二轴向高度具有约4mm的组合轴向高度,高磁导率组件使磁体组件产生的磁通量均匀化,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,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。

根据本文提供的描述,其他适用领域将变得显而易见。应该理解,描述和具体实例仅旨在用于说明的目的,并不旨在限制本公开的范围。

附图说明

本文描述的附图仅用于说明目的,并不旨在以任何方式限制本公开的范围。

图1是根据本公开的一个方面的配备有变速器的机动车辆的环境视图,该变速器具有电子变速器档位选择(ETRS)系统,该系统具有包括磁体组件和高磁导率组件的磁场源。

图2是根据本公开的一个方面的ETRS系统的一部分的剖视图;

图3是根据本公开的一个方面的包括磁体组件和高磁导率组件的磁场源的透视图;

图4是根据本公开的一个方面的包括磁体组件和高磁导率组件的磁场源的透视图;

图5是根据本公开的一个方面的包括磁体组件和高磁导率组件的磁场源的透视图;

图6是根据本公开的一个方面的ETRS系统的一部分的第二剖视图;以及

图7是根据本公开的一个方面的ETRS系统的一部分的第三剖视图。

具体实施方式

现在将详细参考在附图中示出的本公开的若干实施方案。只要有可能,在附图和说明书中使用相同或相似的附图标记来表示相同或相似的部件或步骤。附图是简化的形式,并不是精确的比例。出于方便和清楚的目的,可以相对于附图使用诸如顶部、底部、左侧、右侧、上、上部、上方、下方、之下、后方和前方的方向术语。这些和类似的方向术语不应解释为限制本公开的范围。

提供了示例性实施方案以使本公开详尽,并且将向本领域技术人员充分传达范围。提出了许多具体细节,例如特定组件、装置和方法的实例,以提供对本公开的实施方案的透彻理解。对于本领域技术人员显而易见的是,不需要采用特定细节,示例性实施方案可以许多不同的形式实施,并且两者都不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施方案中,没有详细描述众所周知的过程、众所周知的装置结构和众所周知的技术。

本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的,而不旨在限制本发明。如本文所用,单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”可旨在还包括复数形式,除非上下文另有明确指示。术语“包括(comprises)”、“包含(includes)”、“包括(comprising)”、“包含(including)”和“具有(having)”是包含式的,因此指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组件。除非特别标识为执行顺序,否则本文描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或说明的特定顺序执行。还应理解,可以采用另外的或替代步骤。

当提到元件或层在另一元件或层“之上”、“与其接合”、“设置在其之上”、“与其连接”或“与其联接”时,其可以直接在其他元件或层之上、接合、设置在其上、与其连接或与其联接,或者可以存在中间元件或层。相反,当提到一个元件在另一个元件或层的“直接之上”、“与其直接接合”、“直接设置在其之上”、“与其直接连接”或“与其直接联接”时,可能不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应以类似的方式解释(例如,“在......之间”与“直接在其之间”,“相邻”与“直接相邻”等)。如本文所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。

尽管本文可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分,但这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语可以仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。除非上下文明确指出,否则本文使用的诸如“第一”、“第二”和其他数字术语的术语不暗示序列或顺序。因此,在不脱离示例性实施方案的教导的情况下,下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称为第二元件、组件、区域、层或部分。

为了便于描述,在本文可以使用空间相对术语,例如“内部”、“外部”、“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等以描述一个元件或特征与另一个元件或特征的关系,如图所示。除了图中所示的定向之外,空间相对术语可以旨在涵盖使用或操作中的装置的不同定向。例如,如果图中的装置被翻转,则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将被定向在其他元件或特征“上方”。因此,示例性术语“下方”可以包括上方和下方的方向。装置可以其他方式定向(旋转90度或在其他方向),并且相应地解释本文使用的空间相对描述词。

以下描述本质上仅是示例性的,并且不旨在限制本公开内容、其应用或用途。

本文描述的系统和方法可用于增强变速器处于驻车位置或非驻车位置时的确定。虽然以下关于车辆应用描述了该途径和方法,但是本领域普通技术人员将理解,汽车应用仅仅是示例性的,并且本文公开的概念也可以应用于利用变速器的任何其他合适的系统,且更具体地,利用磁性材料和磁场传感器来确定装置组件的位置。本文描述的术语“车辆”可以被广义地解释为不仅包括乘用车,而且包括但不限于轨道系统、飞机、越野运动车辆、机器人车辆、摩托车、卡车、运动型多用途车(SUV)、休闲车(RV)、船舶、飞机、农用车辆、工程车辆等的任何其他车辆。

现在参考图1,示出了机动车辆并且总体上由附图标记10表示。虽然所示的机动车辆10是汽车,但应该理解的是,机动车辆10可以是任何类型的车辆,包括汽车、厢式货车、卡车、房车等。机动车辆10包括可操作地将化学能或电能转换成车辆运动的动力系统12。在若干方面,动力系统12包括联接到变速器16的发动机14。在不脱离本公开的范围或意图的情况下,发动机14可以是内燃发动机(ICE),例如火花点火的四冲程或二冲程发动机、压缩点火发动机、电动发动机、混合动力发动机或任何其他类型的原动机。发动机14向变速器16提供驱动扭矩,该驱动扭矩以变化的传动比通过变速器16传递,以通过诸如湿式或干式离合器、变矩器或电动机的机械或流体联轴器18驱动至少一对车轮(未具体示出)。

驱动接口装置20使车辆操作者能够选择各种变速器16档位。驱动接口装置20可包括杠杆、开关、拨号盘、按钮或所需的任何其他类型的输入接口。变速器档位通常包括但不必限于驻车、倒档、空档和驱动档(PRND)位置,以及手动降档和通过驱动接口装置20致动的迅速加速/迅速减速能力。在操作中,驱动接口装置20基于所选择的变速器16档位将电子模式信号发送到控制器22。

控制器22是非通用的电子控制装置,其具有预编程的数字计算机或处理器24,用于存储诸如控制逻辑、指令、查找表等数据的存储器或非暂时性计算机可读介质26,以及多个输入/输出***设备或端口28。处理器24配置为执行控制逻辑或指令。控制器22可以具有与处理器24通信的附加处理器24或附加集成电路,例如用于分析和控制变速器16的操作的换档控制电路。

控制器22向电子变速器档位选择系统(ETRS)30发信号,以响应于电子模式信号将变速器16换档到相应的档位。为了清楚起见,当变速器16处于“驻车”档位时,认为ETRS系统30以“驻车”模式运行,而当变速器16处于任何其他可用档位时,认为ETRS系统30以“非驻车”模式运行。

现在参考图2,并继续参考图1,ETRS系统30是变速器16的整体部分,并且可操作以操纵加压流体的流动以使变速器16在可用的变速器档位之间换档。ETRS系统30包括各种组件,例如驻车伺服阀(未示出)、驻车伺服阀螺线管(未示出)、正向反向使能(FRE)阀(未示出)、液压伺服组件(未示出)和其他这样的组件。ETRS系统30还包括驻车螺线管(未示出),该驻车螺线管在特定情况下在加压流体损失的情况下防止从非驻车模式转换到驻车模式。ETRS系统30的组件显示为支撑在与变速器16相关联的壳体32内,并且其限定了具有一系列流体流动通道的阀体。图2示出了当ETRS系统30转换到其驻车模式时的各种组件的位置。

ETRS位置传感器34支撑在壳体32内。当源磁体36移动时,ETRS位置传感器34检测磁通量变化。在若干方面,ETRS位置传感器34是霍尔传感器、电涡流传感器、各向异性磁阻(AMR)传感器,或者当磁体36在变速器16的操作期间变换位置时能够检测磁通量变化的任何其他这种位置传感器34。

磁体36由各种不同的磁性或可磁化材料制成,例如钐钴(SmCo)、铝镍钴合金、陶瓷、铁氧体、钕铁硼(NdFeB或NIB)等。根据应用、壳体32的物理空间约束以及重量和成本问题,期望使用具有尽可能高的磁场强度的磁体36。在一些方面,磁体36是基本上为圆柱形或环形的磁体36,其安装到或以其他方式设置在ETRS系统30的选档轴38上。在圆柱形磁体36的一个特定实例中,磁体外径(MOD)40为约23mm,且磁体内径(MID)42为约12mm。此外,磁体36具有约4mm的磁体轴向高度(MAH)44。在其他实例中,根据特定应用的空间约束,磁体36可以在MOD和MID 40、42以及MAH 44中变化。

由于ETRS位置传感器34在磁体36移动时检测磁通量的变化,因此重要的是磁体36具有公知、一致、相对均匀并且始终可再现的磁场定向。也就是说,重要的是磁体36具有均匀、一致和适当定向的磁场,使得当磁体36相对于ETRS位置传感器34移动时,ETRS位置传感器34可以准确且精确地确定磁体36相对于ETRS位置传感器34的位置。在一个实例中,为了在产生磁体36的过程期间提高磁体36的均匀性、一致性和磁场对准,磁体36在磁场产生装置中保持静止,同时在磁性材料周围并通过磁性材料产生磁场。在一些方面,磁场产生装置是导线线圈,电流通过该线圈。磁铁36同心地悬挂在导线线圈的内部,并且当电流通过导线时,根据右手定则,磁场基本上轴向地定向通过导线线圈的中心。当电流通过线圈时,磁通量穿过磁体36中的可磁化材料并与之相互作用,从而对准磁体36的磁结构。然而,由于希望使用具有高磁场强度的NIB、SmCo或其他这样的磁性材料,因此在一些方面,通过上述方法和其他方法制造的磁体36可以在生产过程中倾斜、旋转或以其他方式移离期望的对准。已通过实验认识到,在上述磁化过程中,本文所述类型的磁体36可以表现出高达约3°的离轴磁场定向偏移。对实际装置的测量表明,磁体可以在任一方向上经历高达约9°的旋转偏移,总共为约18°的旋转偏移。当磁体36移离期望的对准时,磁体36的磁场定向发生偏移。因此,由于磁体36的磁场定向可能在生产期间偏移,因此重要的是使磁体36的磁场均匀化,以减轻和/或消除磁场定向和浓度偏移,从而可以与ETRS位置传感器34一起使用磁体36,而不产生不准确或错误感测的位置。

现在转向图3-4,并继续参考图1和图2,更详细地示出了具有校正磁场定向的磁体36。在若干方面,为了使基本上为圆柱形的磁体36的磁场适当地对准和均匀化,在磁体36上覆盖高磁导率结构46。高磁导率结构46可以由钢,诸如镍-铁软铁磁合金的高导磁合金等制成。在一些实例中,高磁导率结构46是圆柱形盘或垫圈48。垫圈48具有不大于MOD 40的垫圈外径(WOD)50,以及不小于MID 42的垫圈内径(WID)52。垫圈48还具有垫圈轴向高度(WAH)54。当在磁体36的前面和/或后面引入高磁导率结构46时,磁体36的磁场的均匀性显着提高。也就是说,磁体36的制造缺陷或对准的偏移基本上且在功能上消失。然而,考虑到先前存在的ETRS系统30的空间约束,为了将磁体36与高磁导率结构46组合改装到现有的ETRS系统30中,将磁体36和高磁导率结构46装配在ETRS系统30内所需占用的体积须与最初磁铁36将占用的体积相同。因此,提高磁体36的磁场均匀性必须与给定ETRS系统30的空间约束保持平衡。

在图3中,示出了与磁体36结合使用的垫圈48的第一实例。在第一实例中,每个垫圈48具有约1mm的WAH 54,并且MAH 44为约2mm,并且垫圈48将磁体36夹在中间。因此,组合起来,垫圈48和磁铁36的总轴向高度(TAH)56为约4mm。在图4中,示出了与磁体36结合使用的垫圈48的第二实例。在第二实例中,垫圈48将磁体36夹在中间,并且每个垫圈48具有约0.5mm的WAH 54,并且磁体36具有约3mm的MAH 44。因此,组合起来,垫圈48和磁体36具有约4mm的TAH56。在图5中,示出了与磁体36组合使用的单个垫圈48的第三实例。在第三实例中,对于约4mm的组合的TAH 56,单个垫圈具有约1mm的WAH 54,并且磁体36具有约3mm的MAH44。而在图3、4和5的实例中,示出和描述了一个或两个垫圈48,应当理解,根据应用、空间约束等,可以使用多于两个或少于一个垫圈48。在一些方面,垫圈48靠近壳体32设置或者通过磁体36与壳体32分离。在若干方面,在不脱离本公开的范围或意图的情况下,多个垫圈48可以彼此直接堆叠。

尽管上面已经将MAH 44描述为2mm或3mm,但应该理解的是,根据磁体36的组成,并且根据应用、空间约束等,磁体36可具有与目前提到的值大不相同的MAH 44。在一个方面,磁体36可具有在约1mm至约3mm范围内的MAH 44。在另一个方面,磁体36可具有在约1mm至约3.5mm范围内的MAH 44。同样,尽管上面已经将WAH 54描述为0.5mm或1mm,但应该理解的是,根据磁体36的组成、一个或多个垫圈48的组成、应用、空间约束等,一个或多个垫圈48可具有与目前提到的值不同的MAH 54。在若干方面,如果垫圈48由钢或类似化合物制成,则一个或多个垫圈48可以是MAH 44的约1/4至3/4,或约0.5mm至约1.5mm。在其他方面,当垫圈48由高导磁合金等制成时,垫圈48可具有约1/4mm至1/2mm的WAH 54。

现在转向图6和7,并继续参考图1-5,示出了与磁体36组合的垫圈48的另一实例。在图6和7的实例中,ETRS位置传感器34通过附接特征件58附接到壳体32。假定附接特征件58接近磁体36和一个或多个板48,附接特征件58可以形成磁路的一部分,该磁路在驾驶员操纵选档轴38时改变选档轴38的各个位置处的磁场方向和/或磁场强度。为了提高磁体36的磁场的均匀性,在一些实例中,附接特征件58由具有低磁导率的材料制成,例如不锈钢等。通过使用具有低磁导率但高机械强度的材料,附接特征件58的结构和/或机械性能不受影响,但磁场畸变显着减小。通过减小磁体36的磁场畸变,可以在选档轴38的各个位置处准确、精确且可重复地测量由ETRS位置传感器34测量的磁通量。在若干方面,具有低磁导率和高机械强度的附加材料设置在ETRS系统30内。例如,由铝、铜、黄铜或其他这种低磁导率材料制成的隔板60将选档轴38上的亚铁活塞和活塞螺栓62与磁体36分开,从而减少磁体36的磁场畸变。在另一个实例中,设置在壳体32内并且可操作以选择性地防止选档轴38上的活塞和活塞螺栓62移动的锁定板64也由低磁导率材料制成。与附接特征件58、隔板60以及活塞和活塞螺栓62一样,由低磁导率材料构成的锁定板64减小了磁体36的磁场畸变,从而提高了通过ETRS位置传感器34进行的位置测量的准确度。在不脱离本公开的范围或意图的情况下,同样可以在ETRS系统30和壳体32中的其他地方使用另外的低磁导率材料,以减小磁场畸变并提高ETRS位置传感器34的准确度。此外,虽然将附接特征件58描绘为螺栓,但是应当理解,在不背离本公开的范围或意图的情况下,附接特征件58可以采用其他形式,例如螺钉、夹子、铆钉、滑动件、榫槽接合接头等。

现在转向图7,具体地,在另一个实例中,通过使用通量集中器板、环或屏蔽件66将磁通量拉向ETRS位置传感器34。在若干方面,通量集中器板66是亚铁导磁组件,其安装在靠近ETRS位置传感器34的壳体32上。通量集中器板66将磁通量引向ETRS位置传感器34,从而使ETRS位置传感器34处的磁通量增大至超过通常由磁体36产生的磁通量。通过使用通量集中器板66,可以减少用于制造磁体36的磁性材料的数量和强度。在磁体36夹在两个垫圈48中间的实例中,每个垫圈48的WAH 54为1.5mm,磁体36的最小MAH 44为1mm。1mm MAH 44磁体36具有最小体积和最小质量,因此产生最小量的磁通量。在该实例中,与由相同磁性材料制成的较大MAH 44磁体36相比,磁体36相对较弱。因此,为了在ETRS位置传感器34上引导最大量的磁通量,通量集中器板66收集并聚集由磁体36在ETRS位置传感器34上产生的磁场和磁通量的一部分,从而增加ETRS位置传感器34读数的准确度和精度。在其他实例中,磁通量屏蔽件68可以与通量集中器板66和/或设置在整个ETRS系统30中的高或低磁导率材料一起使用,以提高由ETRS位置传感器34所进行的测量的准确度、精度和可重复性。与通量集中器板66一样,磁通量屏蔽件68由亚铁或其他导磁材料制成,这些导磁材料策略性地放置在ETRS系统30之中、之上或周围的,特别是靠近ETRS位置传感器34。

用于本公开的变速器16 ETRS位置传感器34的具有稳健磁场均匀性和改进信噪比的磁体36提供了若干优点,包括能够在没有额外设计变化的情况下改装到当前和未来的ETRS系统30中,从而在减轻重量、提供燃料经济性和提高通过增加磁场均匀性获得的ETRS位置传感器34读数的精度、准确度、可重复性和稳健性的同时,保持和/或降低制造成本。

本公开的描述本质上仅是示例性的,并且不脱离本公开的主旨的变化旨在落入本公开的范围内。不应将这些变化视为脱离本公开的精神和范围。

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