霍尔开关在换挡器中的应用

桑任仲，蔡艳波，马世玺，王一婷

（东风汽车集团股份有限公司技术中心电子电器部，湖北 武汉 430058）

1 概述

目前在各种换挡器中，小汽车上的自动挡一般只有P、R、N、D这4个位置信号，或者是P、R、N、D、+、-这6个位置信号。手动挡上位置根据变速器的挡位数决定，多数为1、2、3、4、5、N、R这7个位置，并且是双排或者三排排列。但是在一些大型的商用车和货车上面，换挡器很多是单排排列的，而且挡位最多的操作杆位置有1、2、3、4、5、6、7、N、R1、R2等超过10个位置。在这样的条件下，每个挡位之间的距离很近，各个位置的信号相互干扰的可能性就很大了。

目前换挡器操作杆位置信号的采集，绝大部分采用磁信号的方式采集操作杆的位置信号，具体为：在操作杆上的某个位置加上磁铁，当操作杆移动到某个位置，就会触发相应位置的传感器，从而换挡器的ECU就能读到当前的传感器状态，得到操作杆当前的位置。

2 霍尔开关的原理

2.1 霍尔效应

霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用引起的偏转。当带电粒子 （电子或空穴） 被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场。

2.2 霍尔开关

根据霍尔效应制作成的传感器叫做霍尔传感器，霍尔传感器分为线型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。其中本课题中采用的是开关型霍尔传感器来进行电路设计，通常也称为霍尔开关。

如图1所示，其中Bnp为工作点“开”的磁感应强度，BRP为释放点“关”的磁感应强度。……