挡位置冗余信号感测元件104’产生非空挡位置信号；当换挡轴101横向进入空挡位置范围(阴影区域221)时，空挡位置信号感测元件104和空挡位置冗余信号感测元件104’产生空挡位置信号NPS和空挡位置冗余信号NPSK。
[0065]当换挡轴101沿轴线211以A箭头方向直线运动进入倒挡端的倒挡轴向位置(阴影区域222)，倒挡位置信号感测元件106和倒挡位置冗余信号感测元件106’产生倒挡位置信号RPS和倒挡位置冗余信号RPSK，当换挡轴101直线移动进入前进挡一侧的前进挡轴向位置:包括挡位1、挡位2、挡位3、挡位4、挡位5、挡位6以及同侧相邻的空挡N1、空挡N2和空挡N3，倒挡位置信号感测元件106和倒挡位置冗余信号感测元件106’产生非倒挡位置信号。
[0066]特别的，汽车控制系统ECU对倒挡位置的感测需要提前预判，使得换挡轴1I到达倒挡之前，以便汽车控制系统需要控制液压系统将倒挡油路被接通，驱动轮反转，实现倒挡行驶。倒挡感测线路116和倒挡冗余感测线路118中的存储器存储有倒挡位置模拟输出值Wr，当实时的输出值W与倒挡位置的模拟输出值Wr为一定差值或一定比例(例如1/3)时，即图4中空挡运动线路211上的R’点位置，所述倒挡感测线路116和倒挡冗余感测线路118提前发出倒挡位置信号(或预倒挡位置信号)给ECU，ECU即可提前做出反应。因为当换挡轴101运动到倒挡R—侧位置时，该路线上除倒挡R之外没有其他挡位可以运动到，当然也可以沿着空挡位置返回到I挡或2挡位置，或者停留在空挡。事实上，判断换挡轴101是否真正进入倒挡位置或是停留在空挡位置时，判断方式为:即当空挡感测线路(或空挡冗余感测线路)显示为非空挡位置信号(入挡位置信号)，而倒挡感测线路(或倒挡冗余感测线路)显示为倒挡位置信号RPS(或RPSK)时，系统即可判断换挡轴101只会处于倒挡位置R。汽车控制系统ECU将控制汽车进行倒车操作。
[0067]若停留在空挡位置(即图中阴影部分222和阴影部分211交叉的位置)，此时倒挡感测线路(或倒挡冗余感测线路)显示为倒挡位置信号RPS(或RPSK)，空挡感测线路(或空挡冗余感测线路)显示为空挡位置信号NPS(或NPSK)，系统判断空挡位置信号NPS(或NPSK)优先于倒挡位置信号RPS(或RPSK)，判处处于空挡位置。
[0068]图5为本实用新型空挡位置信号NPS和空挡位置冗余信号NPSK的信号输出示意图。
[0069]具体的，如图5所不，竖坐标X和X，表不换挡轴101的位移，横坐标Y表不输出信号的电平V，图中折线201表示空挡位置信号NPS，折线202表示空挡位置冗余信号NPSK。因为空挡位置信号感测元件104和空挡位置冗余信号感测元件104’是从两个角度独立感测换挡轴101上的空挡磁铁1052的，所以相应的空挡感测线路112和空挡冗余感测线路114产生的信号电平也是不同的。图中阴影部分221(同图4)表示换挡轴101在空挡位置。当换挡轴101在阴影部分221上侧挡位、空挡位置和下侧挡位之间做与B箭头方向的来回运动时，空挡位置信号感测元件104和空挡位置冗余信号感测元件104’作为开关霍尔感应器，分别产生表示空挡的高低电平信号。具体的，空挡位置信号NPS 201，在非空挡位置为低电平L，在阴影部分221的空挡位置为高电平H;空挡位置冗余信号NPSK 202，在非空挡位置为高电平H，在阴影部分221的空挡位置为低电平L。
[0070]图6为本实用新型倒挡位置信号RPS和倒挡位置冗余信号RPSK的信号输出示意图。[0071 ]如图6所示，横坐标X和X ’表示换挡轴101的位移，竖坐标Y表示输出信号的电平V，图中折线203表示倒挡位置信号RPS，折线204表示倒挡位置冗余信号RPSK。因为倒挡位置信号感测元件106和倒挡位置冗余信号感测元件106’是从两个角度独立感测换挡轴101上的倒挡磁铁1053的，所以相应的倒挡感测线路116和倒挡冗余感测线路118产生的信号电平也是不同的。图中阴影部分222(同图4)表示换挡轴101在倒挡位置。当换挡轴101在倒挡位置和前进挡位置之间做与A箭头方向的来回运动时，倒挡感测线路116和倒挡冗余感测线路118产生分别产生表示倒挡的高低电平信号:倒挡位置信号RPS 203，在非倒挡位置为低电平L，在阴影部分222的倒挡位置为高电平H;倒挡位置冗余信号NPSK 204，在非倒挡位置为高电平H，在阴影部分222的倒挡位置为低电平L。
[0072]事实上:两路空挡感测线路中的两个空挡感应单元(如:空挡位置信号感测元件104和空挡位置冗余信号感测元件104’)位于整个换挡范围的中央，对所有挡位均有磁场感应。在该两个空挡感应单元正常工作时，当且仅当换挡轴进入空挡范围时，该两个空挡感测线路发出空挡位置信号NPS和空挡位置冗余信号NPSK。
[0073]在产生信号之前，空挡位置信号感测元件104和空挡位置冗余信号感测元件104’相互独立的感测空挡磁铁1052的运动产生的反映空挡位置的模拟信号传输给感测线路上的处理器，经图3所示的流程处理成电压信号(或PffM信号)输出，即空挡位置信号NPS和空挡位置冗余信号NPSK。
[0074]在根据本实用新型的一个优选实施例中，两路独立的空挡感测线路中的空挡位置信号NPS和空挡位置冗余信号NPSK形成一组互补信号对。汽车控制系统ECU接收到冗余互补的两路信号可构成诊断。倒挡位置信号感测元件106和倒挡位置冗余信号感测元件106’相互独立的感测倒挡磁铁1053的运动产生的反映倒挡位置的模拟信号传输给相应的处理器，经处理器处理转化成电压信号(或PWM信号输出)，即倒挡位置信号RPS和倒挡位置冗余信号RPSK。在根据本实用新型的一个优选实施例中，两路独立的倒挡感测线路中的倒挡位置信号RPS和倒挡位置冗余信号RPSK形成一组互补信号对，汽车控制系统ECU接收到冗余互补的两路信号构成状态诊断。
[0075]图7为本实用新型细长型磁铁装置与宽大型磁铁装置的磁场值输出信号对比图。
[0076]在图1中，空挡磁铁1052和倒挡磁铁1053都呈细长形，空挡磁铁1052沿换挡轴101的轴线方向成长条状，倒挡磁铁1 5 3沿换挡轴1I的轴线横向方向成弧形的长条状。其中，空挡磁铁的宽度可以为3?7mm，特别的为3?5mm或4?6mm，根据不同客户的使用情况，宽度具体可以为3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm等。这两种细长的长条状磁铁其磁场强度集中，这不会对其他周边电器元件产生影响，同时由于其磁场强度集中在较窄的旋转角度，超过这个角度其磁场强度明显下降，信号跳变明显，感测灵敏，具体见图7。
[0077]图7所示为本实用新型的磁铁装置105(以空挡磁铁1052为例)产生的磁场值分布与一个尺寸较宽的磁铁(简称“宽磁铁”)产生的磁场值分布的对比图，横坐标表示旋转角度，竖坐标表示磁场值。图中，上侧曲线710为宽磁铁的磁场值分布，下方曲线720为空挡磁铁1052的磁场值分布。宽磁铁的磁场值分布曲线710因磁铁宽度较大、磁场强度分布较广，其曲线分布也较为分散，曲线斜率较小;空挡磁铁1052的磁场值分布曲线720因磁铁宽度较小，其在旋转角度较大的两侧磁场明显减弱，故其曲线分布较为集中，曲线斜率较大。
[0078]本实用新型使用的是利用开关霍尔感应器来感测磁场值，相对于3D霍尔感应器感测磁场的角度，开关霍尔感测的是磁场实际值的大小，即当磁铁旋转到一定角度磁场值大于或小于某个阈值时，传感器发出感测信号，因而对于旋转角度的变化，磁场值的变化越大感测越灵敏。以图中的旋转角度为5°为跳变点举例说明，当从4.9°旋转到5°时，宽磁铁的信号值变化量为Hl，空挡磁铁1052的磁场值变化量为H2，因空挡磁铁1052的磁场值变化较大，故而H2>H1，对于开关霍尔感应器来说，这种较大的磁场值变化更容易感测，故而宽度较小空挡磁铁1052比宽度较大的磁铁相对于3D霍尔感应器，更适应于开关霍尔感应器。
[0079]尽管参考附图中出示的【具体实施方式】将对本实用新型进行描述，但是应当理解，在不背离本实用新型教导的精神和范围和背景下，本实用新型的传感器系统可以有许多变化形式，例如分离式磁铁的不同布局。本领域技术普通技术人员还将意识到有不同的方式来改变本实用新型所公开的实施例，均落入本实用新型和权利要求的精神和范围内。
【主权项】
1.一种传感器系统，用于感测变速器换挡轴(101)的空挡位置和倒挡位置;所述传感器系统包括传感器(100)和磁铁装置(105)，所述磁铁装置