阅读说明：本技术 一种基于霍尔传感器的atm汽车转换挡位置检测系统及其控制方法 (Hall sensor based ATM automobile switching gear position detection system and control method thereof ) 是由 王庆 李如涛 于 2020-12-31 设计创作，主要内容包括：本发明提供的一种基于霍尔传感器的ATM汽车转换挡位置检测系统及其控制方法；包括换挡电机、挂挡电机、换挡轴、霍尔传感器、TCU,所述换挡轴与换挡电机和挂挡电机连接,通过换挡电机调节其档位,通过挂挡电机锁定档位,换挡轴的另一端固定安装有永磁体,霍尔传感器安装换挡轴的轴线上,且在永磁体的一端,霍尔传感器通过信号处理电路将换挡轴的转动信号传输到TCU。本发明以电磁感应原理的控制方式检测汽车档位转换位置变化,避免了传感器摩擦损耗而带来的接触不良,增加感测精度；提高了传感器使用寿命,减少了故障及维修更换频率。(The invention provides an ATM automobile switching gear position detection system based on a Hall sensor and a control method thereof; including gear shift motor, the motor of putting into gear, the axle of shifting a gear, hall sensor, TCU, the axle of shifting a gear is connected with gear shift motor and the motor of putting into gear, adjusts its gear through gear shift motor, locks the gear through the motor of putting into gear, and the other end fixed mounting of the axle of shifting a gear has the permanent magnet, and on hall sensor installation axis of the axle of shifting a gear, and in the one end of permanent magnet, hall sensor passes through signal processing circuit and transmits the rotation signal of the axle of shifting a gear to TCU. The invention detects the change of the gear shifting position of the automobile in a control mode of an electromagnetic induction principle, avoids poor contact caused by friction loss of a sensor and increases sensing precision; the service life of the sensor is prolonged, and the failure and the maintenance and replacement frequency are reduced.)

一种基于霍尔传感器的ATM汽车转换挡位置检测系统及其控 制方法

技术领域

本发明涉及一种基于霍尔传感器的ATM汽车转换挡位置检测系统及其控制方法。

背景技术

目前市场上的AMT汽车转换档位使用接触式感测结构传感器，由于接触式感测结构传感器使用时间久了以后会产生磨损，有接触不良、感测精度低、测量误差大等缺点，不但传感器使用寿命端，还会导致汽车在转换档位时不够顺畅，严重者甚至损坏车辆零部件造成交通事故。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于霍尔传感器的ATM汽车转换挡位置检测系统及其控制方法。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种基于霍尔传感器的ATM汽车转换挡位置检测系统及其控制方法；包括换挡电机、挂挡电机、换挡轴、霍尔传感器、TCU，所述换挡轴与换挡电机和挂挡电机连接，通过换挡电机调节其档位，通过挂挡电机锁定档位，换挡轴的另一端固定安装有永磁体，霍尔传感器安装换挡轴的轴线上，且在永磁体的一端，霍尔传感器通过信号处理电路将换挡轴的转动信号传输到TCU。

所述信号处理电路包括放大器，霍尔传感器、放大器、触发器依次连接，触发器的输出端与三极管的基极连接，三极管的集电极与电源的正极连接，电源通过电压调整器将电压调整后分别输入到霍尔传感器、放大器、触发器的电源端，霍尔传感器、放大器、触发器的接地端和三极管的发射极及电源的负极接地。

TCU控制换挡电机换挡后接收霍尔传感器检测的换挡轴位置信号，TCU判断换挡是否到位，若档位未到位则重复换挡步骤，若到位则取得挂挡电机锁定档位。

所述TCU通过霍尔传感器传递的电压信号与预设的电压值进行对比判断档位是否到位。

所述档位未到位时汽车离合器处于滑差状态。

所述TCU在档位锁定后还检测车辆行驶速度检测霍尔传感器检测的换挡轴位置信号是否有效。

所述TCU在判断霍尔传感器检测的换挡轴位置信号是否有效后发送故障信号在中控台的提醒机构上

所述的提醒机构为与控制器连接的蜂鸣器。

本发明的有益效果在于：以电磁感应原理的控制方式检测汽车档位转换位置变化，避免了传感器摩擦损耗而带来的接触不良，增加感测精度；提高了传感器使用寿命，减少了故障及维修更换频率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的传感器信号处理电路原理示意图；

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

一种基于霍尔传感器的ATM汽车转换挡位置检测系统及其控制方法；包括换挡电机、挂挡电机、换挡轴、霍尔传感器、TCU，所述换挡轴与换挡电机和挂挡电机连接，通过换挡电机调节其档位，通过挂挡电机锁定档位，换挡轴的另一端固定安装有永磁体，霍尔传感器安装换挡轴的轴线上，且在永磁体的一端，霍尔传感器通过信号处理电路将换挡轴的转动信号传输到TCU。

所述信号处理电路包括放大器，霍尔传感器、放大器、触发器依次连接，触发器的输出端与三极管的基极连接，三极管的集电极与电源的正极连接，电源通过电压调整器将电压调整后分别输入到霍尔传感器、放大器、触发器的电源端，霍尔传感器、放大器、触发器的接地端和三极管的发射极及电源的负极接地。

TCU控制换挡电机换挡后接收霍尔传感器检测的换挡轴位置信号，TCU判断换挡是否到位，若档位未到位则重复换挡步骤，若到位则取得挂挡电机锁定档位。

所述TCU通过霍尔传感器传递的电压信号与预设的电压值进行对比判断档位是否到位。

所述档位未到位时汽车离合器处于滑差状态。

所述TCU在档位锁定后还检测车辆行驶速度检测霍尔传感器检测的换挡轴位置信号是否有效。

所述TCU在判断霍尔传感器检测的换挡轴位置信号是否有效后发送故障信号在中控台的提醒机构上。TCU根据每个档位的车速范围来确定换挡是否到位，若TCU检测到的换挡轴位置信号有效，但车速不在档位车速范围内，则判断换挡轴位置信号无效，发生霍尔传感器故障到提醒机构，控制器控制蜂鸣器发出蜂鸣声提醒驾驶员。。

本发明使用霍尔传感器检测换挡转换位置，在换挡轴上固定一个永磁体在霍尔传感器的检测磁场内，磁场中有一个霍尔半导体片恒定电流I从A到B通过该片。在洛伦兹力的作用下，I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移，使该片在CD方向上产生电位差，这就是霍尔电压。霍尔电压随磁场的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低，霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但是经过集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。

霍尔传感器通过变化的磁场获得电位信号经过电路放大器放大后得到不同的可输出电压信号，发送到TCU内进行反馈，经过TCU芯片进行运算识别，判断变换挡位置有没有到位。