一種非接觸式電子車速傳感器及車速檢測方法

2023-05-16 07:26:36

專利名稱：一種非接觸式電子車速傳感器及車速檢測方法
技術領域：
本發明屬於汽車電子領域，特別是涉及一種非接觸式電子車速傳 感器。
背景技術：
目前，常用的車速傳感器，由從動齒輪、從動軸、殼體、接插件、
密封圏、內部電路以及多級磁鋼組成。其原理是當汽車行駛時，通 過變速箱主動齒輪(也叫裡程齒輪)與裡程傳感器的從動齒輪嚙合使 裡程傳感器的從動軸轉動，通過裡程傳感器裡面多極磁鋼的旋轉產生 交替變化的磁場，裡程傳感器內部的霍爾元件電路通過霍爾效應產生 幅值、佔空比不變，只有頻率發生變化的方波信號，而該方波信號的 頻率與裡程傳感器從動軸轉速成正比關係。通過檢測方波信號的頻率
便可以檢測到裡程傳感器從動軸的轉速，從而檢測到變速箱差速器輸 出的轉速，進而檢測到車速。
但是，在實際應用中發現，其雖然能夠順利實現車速的檢測，但 是效果卻不佳，在使用過程中車速與實際車速誤差較大，在車輛行駛 到一定裡程後經常發現有無車速信號或車速信號不穩定現象。這些現 象表明，目前所應用的車速傳感器在使用壽命，精度仍需要改進。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種採用霍爾元器件的非接 觸車速傳感器，能夠精確、快速地反映車輛速度，且不易磨損。
本發明公開了一種非接觸式電子車速傳感器，包括殼體、位於殼體內部的電子電路、用於信號輸出的接插件、安裝在殼體內的磁鋼以及霍 爾元件，所述^f茲鋼為永磁磁鋼，能夠提供一個靜態石茲場。
該車速傳感器安裝在變速箱殼體上的車速傳感器安裝孔上，還包括 密封圈，車速傳感器的殼體與車速傳感器安裝孔通過擠壓密封圏實現 對變速箱的密封。
該車速傳感器採集變速箱信號齒輪的信號，齒輪轉動時，穿過霍爾 元件的磁力線密度發生變化，引起霍爾電壓的變化，霍爾元件輸出一 個毫伏級的準正弦波電壓。
所述準正弦波電壓通過電子電路放大轉換成標準的脈衝電壓，然 後通過接插件輸出。法。
本發明具有如下優點
1、 輸出信號電壓幅值不受轉速的影響；
2、 頻率響應高，其響應頻率高達20kHz,相當於車速為1000km/h 時所檢測的信號頻率；
3、 精度高，由於非接觸式傳感器每圏可以發出七個脈衝(速比為7: 1)，比現有傳感器精度提高30% (現有傳感器4. 96: 1);
4、 經久耐用，由於此傳感器由直接感應信號代替了主動齒輪帶動從 動齒輪感應信號的結構，因此，此傳感器不易磨損經久耐用。


圖1:非接觸式傳感器結構圖； 圖2:傳感器信號採集示意圖。 附圖標記說明
1、磁鋼； 2、霍爾元件；3、齒輪；4、電子電路; 5、殼體；6、密封圈；7、接插件。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明進行具體描述。
如圖1所示，本發明的非接觸式電子車速傳感器包括殼體5、位於 殼體外部的密封圏6、位於殼體內部的電子電路4、用於輸出信號的接 插件7、以及安裝在殼體內的磁鋼1以及霍爾元件2,磁鋼l為永磁磁 鋼，能夠提供一個靜態磁場。由軟磁性材料製作的齒輪(或齒環)3在 旋轉時對靜態磁場產生擾動，形成一個動態的擾動磁場。等於一個直 流信號上疊加了 一個交流信號。車速傳感器通過檢測其交流信號的分 量，就可判斷出齒輪的位置。 具體工作方式為
車速傳感器安裝在變速箱上，採集變速箱信號齒輪3的信號。當 齒輪3位於圖中(a)所示位置時，穿過霍爾元件2的磁力線分散，磁場 相對較弱；而當齒輪位於圖中(b)所示位置時，穿過霍爾元件2的磁力 線集中，磁場相對較強。齒輪轉動時，使得穿過霍爾元件2的磁力線 密度發生變化，進而引起霍爾電壓的變化，霍爾元件2將輸出一個毫 伏(raV)級的準正弦波電壓。此信號通過電子電路4放大轉換成標準的 脈沖電壓；然後通過接插件7輸出給儀表。
權利要求
1、一種非接觸式電子車速傳感器，包括殼體(5)、位於殼體內部的電子電路(4)、用於信號輸出的接插件(7)、安裝在殼體內的磁鋼(1)以及霍爾元件(2)，其特徵在於所述磁鋼(1)為永磁磁鋼，能夠提供一個靜態磁場。
2、 根據權利要求1所述的非接觸式電子車速傳感器，其特徵在於 該車速傳感器安裝在變速箱殼體上的車速傳感器安裝孔上，還包括密 封圏，車速傳感器的殼體(5 )與車速傳感器安裝孔通過擠壓密封圈(6 ) 實現對變速箱的密封。
3、 根據權利要求1或2所述的非接觸式電子車速傳感器，其特徵在 於該車速傳感器採集變速箱信號齒輪(3)的信號，齒輪轉動時，穿 過霍爾元件(2)的磁力線密度發生變化，引起霍爾電壓的變化，霍爾 元件(2)輸出一個毫伏級的準正弦波電壓。
4、根據權利要求1-3任一項所述的非接觸式電子車速傳感器，其 特徵在於所述準正弦波電壓通過電子電路(4)放大轉換成標準的脈 衝電壓，然後通過接插件(7)輸出。
5、採用權利要求1或2所述的非接觸式電子車速傳感器進行車速檢測的方法，其特徵在於將車速傳感器安裝在變速箱上，採集變速箱信號齒輪(3)的信號； 齒輪(3)轉動時，穿過霍爾元件(2)的磁力線密度發生變化，引起霍爾電壓的變化，霍爾元件(2)輸出一個毫伏級的準正弦波電壓； 所述準正弦波電壓通過電子電路(4)放大轉換成標準的脈沖電壓，然後通過接插件(7)輸出。
全文摘要
本發明公開了一種非接觸式電子車速傳感器及車速檢測方法，車速傳感器包括殼體、位於殼體內部的電子電路、用於信號輸出的接插件、安裝在殼體內的磁鋼以及霍爾元件，所述磁鋼為永磁磁鋼，能夠提供一個靜態磁場。車速傳感器採集變速箱信號齒輪的信號，齒輪轉動時，穿過霍爾元件的磁力線密度發生變化，引起霍爾電壓的變化，霍爾元件輸出一個毫伏級的準正弦波電壓。所述準正弦波電壓通過電子電路放大轉換成標準的脈衝電壓，然後通過接插件輸出。本發明的非接觸式電子車速傳感器具有輸出信號電壓幅值不受轉速的影響、頻率響應高、精度高、經久耐用等優點。
文檔編號G01P3/42GK101650372SQ20091017722
公開日2010年2月17日 申請日期2009年9月27日 優先權日2009年9月27日
發明者強 張, 張永剛, 華 鄧 申請人:奇瑞汽車股份有限公司