专利名称：用于自动变速器的报警器以及控制该报警器的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于自动变速器的报警器以及一种用于控制该报警器的方法，该报警器通过加速器踏板为使用者提供警报，更加特别而言，本发明涉及一种用于自动变速器的报警器，其通过加速器踏板来将触觉信息传递到具有自动变速器的车辆。
背景技术：
自动变速器通过利用车辆的操作速度和加速器位置传感器(APS)而自动地控制车辆的每一个档位，并且受到加速器控制单元(TCU)的控制。通常而言，降档换档(kick-down shift)应用于这样的自动变速器，并且用于通过加速器踏板将换档感觉传递给使用者的降档操纵机构安装在加速器踏板模块上或者车辆内部的地板上。然而，降档操纵机构的安装使得加速器踏板的设计变得复杂。而且，随着用于降档操纵机构的安装空间的凹槽在形成加速器踏板的踏板臂中形成，加速器踏板的刚度可能会降低。另外，常规降档操纵机构只在80%的APS打开程度下进行操作，并且在更低位置处不操作。因此，常规降档操纵机构在使换档震动降到最低时存在困难，该换档震动在每一个变速器级期间都会传递给使用者。公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种用于自动变速器的报警器以及一种用于控制该报警器的方法，该报警器能够排除掉应用于常规自动变速器的车辆的降档操纵机构。另外，本发明的各个方面致力于提供一种用于自动变速器的报警器以及一种用于控制该报警器的方法，该报警器能够通过自动换档而使可能传递给使用者的换档震动降到最低。在本发明的一个方面，用于自动变速器的报警器包括变速器控制单元(TCU)，所述变速器控制单元控制车辆的所述自动变速器；加速器踏板单元；驱动单元，所述驱动单元驱动所述加速器踏板单元以执行预定操作；以及控制单元，所述控制单元与所述TCU互相配合，并且所述控制单元控制所述驱动单元，从而当由所述TCU计算并输出的速度改变时间可以输入到所述控制单元时，所述加速器踏板单元在所述速度改变时间之前的预定时间内执行所述预定操作。
当所述加速器踏板单元执行所述预定操作时，所述TCU通过利用安装在车辆中的APS输入的位置信息来确定加速器位置传感器(APS)的值在所述预定操作之后是否会增大，基于所述APS的值是否增大的确定结果，所述TCU生成用于改变所述自动变速器的档位的改变控制信号或者用于维持所述自动变速器的当前档位的维持控制信号，并且对所述自动变速器进行控制。所述预定操作可以包括如下模式中的一种模式用于将振动传递给使用者的振动模式、用于将恒定排斥力连续地传递给使用者的排斥模式、以及用于将瞬时排斥力传递给使用者的滴答模式。驱动单元可以包括驱动致动器；连接机构，所述连接机构将所述驱动致动器的驱动力传递到所述加速器踏板单元；以及位置传感器，所述位置传感器在所述驱动致动器的驱动的基础上感测所述连接机构的位置，其中所述控制单元通过利用从所述位置传感器输入的位置信息而对所述驱动致动器进行控制，从而使所述驱动致动器的驱动力可以通过所述连接机构传递到所述加速器踏板单元，并且使所述加速器踏板单元执行所述预定操作。 所述报警器可以进一步包括使用者输入单元，所述使用者输入单元选择是否停用(deactivate)所述自动变速器的报警器的操作，其中当该停用可以通过使用者输入单元进行选择时，所述控制单元通过利用从所述位置传感器输入的位置信息而控制所述连接机构，以使所述连接机构在预设初始位置与所述驱动致动器隔开，从而使所述驱动致动器的驱动力不会传递到所述连接机构。所述报警器可以进一步包括使用者输入单元，所述使用者输入单元选择是否停用所述自动变速器的报警器的操作，其中当该停用可以在所述驱动单元的控制之前通过使用者输入单元进行选择时，所述控制单元停用所述驱动单元。在本发明的另一个方面，一种控制用于自动变速器的报警器的方法，所述报警器可以包括驱动单元和控制单元，所述驱动单元驱动车辆的加速器踏板单元，所述控制单元与所述自动变速器的变速器控制单元(TCU)互相配合，以便控制所述驱动单元，所述方法包括由所述控制单元控制所述驱动单元，从而当可以接收到由所述TCU计算并输出的速度改变时间时，所述加速器踏板单元在所述速度改变时间之前的预定时间内执行预定操作；当所述加速器踏板单元执行所述预定操作时，通过利用从安装在车辆中的APS输入的位置信息，由所述TCU确定加速器位置传感器(APS)的值是否会增大；并且基于所述APS的值是否增大的确定结果，由所述TCU生成用于改变所述自动变速器的档位的改变控制信号或者用于维持所述自动变速器的当前档位的维持控制信号，并且对所述自动变速器进行控制。所述预定操作可以包括如下模式中的一种模式用于将振动传递给使用者的振动模式、用于将恒定排斥力连续地传递给使用者的排斥模式、以及用于将瞬时排斥力传递给使用者的滴答模式，其中所述驱动单元可以包括驱动致动器；连接机构，所述连接机构将所述驱动致动器的驱动力传递到所述加速器踏板单元；以及位置传感器，所述位置传感器在所述驱动致动器的驱动的基础上感测所述连接机构的位置，其中所述控制单元通过利用从所述位置传感器输入的位置信息而对所述驱动致动器进行控制，从而使所述驱动致动器的驱动力可以通过所述连接机构传递到所述加速器踏板单元，并且使所述加速器踏板单元执行所述预定操作。所述方法可以进一步包括在所述驱动单元的控制之前，当自动变速器的报警器的停用可以通过使用者输入单元进行选择时，由所述控制单元停用所述驱动单元的操作。这样，由于根据本发明的示例性实施方案的自动变速器的报警器包括能够通过加速器踏板单元提供预设踏板力的机构，所以并不需要额外地安装用于产生换档感觉的降档操纵机构。因此，可以简化加速器踏板的布局，可以增大加速器踏板的刚度，并且可以降低制造成本。另外，根据本发明的示例性实施方案的用于自动变速器的报警器在自动变速器执行速度改变之前通过加速器踏板单元传递警报。因此，使用者可以选择通过进一步踩踏加速器踏板而改变速度，或者选择维持当前档位。从而可以使由于速度改变而引起的震动降到最低。通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实 施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
图I为根据本发明的示例性实施方案的用于自动变速器的报警器的方框图。图2为根据本发明的示例性实施方案的驱动单元的方框图。图3为根据本发明的示例性实施方案的控制单元和TCU的方框图。图4A-4C为用于解释根据本发明的示例性实施方案的用于自动变速器的报警器的操作的图表。图5为根据本发明的示例性实施方案的用于自动变速器的报警器的控制流程图。应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。
具体实施例方式下面将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。接下来，将参考所附附图描述根据本发明的示例性实施方案的用于自动变速器的报警器以及控制该报警器的方法。将参考图I描述根据本发明的示例性实施方案的用于自动变速器的报警器I。图I为根据本发明的示例性实施方案的用于自动变速器的报警器的方框图。如图I所示，在具有自动变速器的车辆中使用的根据本发明的示例性实施方案的用于自动变速器的报警器I可以包括车辆的加速器踏板单元10、驱动单元20、控制单元30、变速器控制单元(TCU)40和使用者输入单元50。紧接着安装在车辆中的自动变速器改变速度之前，根据示例性实施方案的用于自动变速器的报警器I通过加速器踏板单元10而执行为使用者提供警报的操作。用于自动变速器的报警器I可以在警报之后通过加速器踏板单元10监测使用者所施加的反作用力，确定是改变速度还是维持当前速度，然后通过TCU40控制自动变速器。加速器踏板单元10通过使用者的踩踏运动而转动，并且节流阀的打开程度(APS的值)响应于加速器踏板单元10的转动而增大或减小。这样的APS的值可以由APS进行感测，随后输入到T⑶40。在另一个示例性实施方案中，APS的值可以通过CAN或串行通信从发动机控制单元(ECU)传递。驱动单元20通过控制单元30的控制信号而被驱动。如图2所示，驱动单元20可以包括驱动致动器22、连接机构24和位置传感器26。驱动致动器22用于产生驱动力，连接机构24用于将驱动致动器22的驱动力传递到加速器踏板单元10，并且位置传感器26用 于基于驱动致动器22的驱动而感测连接机构24的位置。驱动致动器22可以包括双向螺线管马达(solenoid motor)、前向螺线管马达或直线马达。连接机构24可以包括用于传递驱动致动器22的直线运动的动力传递杆以及用于将动力传递杆的直线运动转换为旋转运动的踏板臂。位置传感器26可以包括霍尔传感器，并且感测对应于加速器踏板单元10的运动的连接机构24的位置，并将感测到的位置传递到控制单元30。通过所传递的位置，控制单元30可以了解连接机构24相对于驱动致动器22的相对位置。控制单元30与T⑶40互相配合，并且通过利用从T⑶40输入的速度改变时间以及通过使用者输入单元50输入的使用者信息要求而控制驱动单元20。具体而言，控制单元30通过利用从位置传感器26输入的位置信息而控制驱动致动器22，从而使驱动致动器22的驱动力通过连接机构24传递到加速器踏板单元10。然后，加速器踏板单元10执行预定操作。下面将参考图3和4具体描述互相配合的控制单元30和T⑶40的操作。图3为根据本发明的示例性实施方案的控制单元和TCU的功能方框图。图4为用于解释根据本发明的示例性实施方案的用于自动变速器的报警器的操作的图表。控制单元30和T⑶40控制根据本发明的示例性实施方案的整体操作，并且互相配合。如图3所示，控制单元30可以包括与根据本发明的示例性实施方案的特征功能相关的驱动信号生成模块32，并且TCU40可以分为改变确定模块42和控制信号生成模块44。当输入由T⑶40计算的速度改变时间时，控制单元30的驱动信号生成模块32生成驱动信号，并且将生成的驱动信号输出到驱动单元20，从而使加速器踏板单元10在所输入的速度改变时间之前的预定时间处执行预定操作。当加速器踏板单元10根据由驱动信号生成模块32生成的驱动信号而执行预定操作，控制单元30监测执行结果，并且将对应于执行结果的信号传递到TCU40。具体而言，控制单元30通过利用内部定时器和内部计算器来确定所输入的速度改变时间是否在预定时间之前达到。由加速器踏板单元10执行的预定操作可以在制造加速器踏板单元10时进行确定，或者在制造加速器踏板单元10之后通过使用者的设定进行确定。例如，预定操作可以确定为图4所示操作模式中的一种模式。图4A显示了用于将振动通过加速器踏板单元10传递给使用者的振动模式。图4B显示了用于将恒定排斥力连续地传递给使用者的排斥模式。图4C显示了用于将瞬时排斥力传递给使用者的滴答模式。这样，根据本发明的示例性实施方案的用于自动变速器的报警器I包括能够通过加速器踏板单元10提供预设踏板力的机构。因此，不需要额外地安装用于产生换档感觉的降档操纵机构。也即，降档操纵机构表示安装在加速器踏板模块或车辆内部的地板上的机构。在根据示例性实施方案的用于自动变速器的报警器I中略去了降档操纵机构。因此，可以简化加速器踏板的布局。从而可以增大加速器踏板的刚度，并且可以降低制造成本。而且，报警器可以用作与回馈功能(echo function)相关的踏板力生成机构。
在从控制单元30接收到对应于加速器踏板单元10的操作结果的信号之后，也即，在加速器踏板单元10执行了预定操作之后，TCU40的改变确定模块42通过利用从安装在车辆中的APS输入的位置信号来确定APS的值是否增大。当确定了 APS的值增大时，改变确定模块42确定加速器踏板单元10被使用者进一步踩踏。另一方面，当确定了 APS的值并未增大，也即，APS的值减小或未改变时，改变确定模块42确定加速器踏板单元10未被使用者进一步踩踏。在APS的值是否增大的确定结果的基础上，通过改变确定模块34，控制信号生成模块44生成用于改变自动变速器的档位的改变控制信号或者用于维持自动变速器的当前档位的维持控制信号，并且控制自动变速器。当确定了加速器踏板单元10被进一步踩踏时，控制信号生成模块36生成用于改变自动变速器的档位的改变控制信号。另一方面，当确定了加速器踏板单元10未被进一步踩踏时，控制信号生成模块44生成用于维持自动变速器的当前档位的维持控制信号。接下来，将参考图5描述根据本发明的示例性实施方案的用于自动变速器的报警器I的操作，并且随后的描述将集中于控制单元30和T⑶40。图5中的步骤S410至S430由控制单元30执行，并且步骤S440至S460由TCU40在步骤S430之后执行。首先，在步骤S410中，控制单元30确定是否通过使用者输入单元50选择了停用根据本发明的示例性实施方案的用于自动变速器的报警器I的操作。当确定了使用者选择了停用时，在步骤S415中，控制单元30停用驱动单元20的操作。也即，当确定了在步骤S410中选择停用时，控制单元30可以通过利用由位置传感器26感测到的位置信息而控制驱动单元20，从而使连接机构24并不受驱动致动器22的驱动，由此维持隔开的初始位置。当在步骤S410中确定了使用者未选择停用时，在步骤S420中，控制单元30从TCU40接收速度改变时间，并且识别该速度改变时间。然后，在步骤S430中，控制单元30生成控制信号，以控制驱动单元20，从而使加速器踏板单元10在所识别的速度改变时间之前的预定时间处执行图4所示的操作模式中的一种模式。在步骤S430中加速器踏板单元10执行了图4中的操作模式中的一种模式之后，也即，在从控制单元30接收到通知加速器踏板单元10执行了预定操作的信号之后，在步骤S440中T⑶40在从APS输入的位置信息的基础上确定APS的值是否增大。
当确定了 APS增大时，在步骤S450中，T⑶40生成用于改变自动变速器的档位的改变控制信号，并且控制自动变速器。另一方面，当确定了 APS未增大时，在步骤S460中，TCU40生成用于维持自动变速器的档位的维持控制信号，并且控制自动变速器。这样，根据本发明的示例性实施方案的用于自动变速器的报警器I在自动变速器执行速度改变之前通过加速器踏板单元10传递警报。因此，使用者可以选择通过进一步踩踏加速器踏板而改变速度，或者选择维持当前档位。从而可以使由于速度改变而引起的震动降到最低。前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发 明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。
权利要求
1.一种用于自动变速器的报警器，包括 变速器控制单元，所述变速器控制单元控制车辆的自动变速器； 加速器踏板单元； 驱动单元，所述驱动单元驱动所述加速器踏板单元以执行预定操作；以及 控制单元，所述控制单元与所述变速器控制单元互相配合，并且所述控制单元控制所述驱动单元，从而当所述变速器控制单元计算并输出的速度改变时间输入到所述控制单元时，所述加速器踏板单元在所述速度改变时间之前的预定时间内执行所述预定操作。
2.根据权利要求I所述的用于自动变速器的报警器，其中，当所述加速器踏板单元执行所述预定操作时，所述变速器控制单元通过利用安装在车辆中的加速器位置传感器输入的位置信息来确定加速器位置传感器的值是否在所述预定操作之后增大，基于所述加速器位置传感器的值是否增大的确定结果，所述变速器控制单元生成用于改变所述自动变速器的档位的改变控制信号或者用于维持所述自动变速器的当前档位的维持控制信号，并且对所述自动变速器进行控制。
3.根据权利要求I所述的用于自动变速器的报警器，其中所述预定操作包括如下模式中的一种模式用于将振动传递给使用者的振动模式、用于将恒定排斥力连续地传递给使用者的排斥模式、以及用于将瞬时排斥力传递给使用者的滴答模式。
4.根据权利要求I所述的用于自动变速器的报警器，其中所述驱动单元包括 驱动致动器； 连接机构，所述连接机构将所述驱动致动器的驱动力传递到所述加速器踏板单元；以及 位置传感器，所述位置传感器在所述驱动致动器的驱动的基础上感测所述连接机构的位置， 其中所述控制单元通过利用从所述位置传感器输入的位置信息而对所述驱动致动器进行控制，从而使所述驱动致动器的驱动力通过所述连接机构传递到所述加速器踏板单元，并且使所述加速器踏板单元执行所述预定操作。
5.根据权利要求4所述的用于自动变速器的报警器，进一步包括使用者输入单元，所述使用者输入单元选择是否停用所述自动变速器的报警器的操作， 其中当该停用通过使用者输入单元来进行选择时，所述控制单元通过利用从所述位置传感器输入的位置信息而控制所述连接机构，以使所述连接机构在预设初始位置与所述驱动致动器隔开，从而使所述驱动致动器的驱动力不传递到所述连接机构。
6.根据权利要求I所述的用于自动变速器的报警器，进一步包括使用者输入单元，所述使用者输入单元选择是否停用所述自动变速器的报警器的操作， 其中当该停用在所述驱动单元的控制之前通过使用者输入单元来进行选择时，所述控制单元停用所述驱动单元。
7.—种控制用于自动变速器的报警器的方法，所述报警器包括驱动单元和控制单元，所述驱动单元驱动车辆的加速器踏板单元，所述控制单元与所述自动变速器的变速器控制单元互相配合，以便控制所述驱动单元，所述方法包括 由所述控制单元控制所述驱动单元，从而当接收到由所述变速器控制单元计算并输出的速度改变时间时，所述加速器踏板单元在所述速度改变时间之前的预定时间内执行预定操作； 当所述加速器踏板单元执行所述预定操作时，通过利用从安装在车辆中的加速器位置传感器输入的位置信息，由所述变速器控制单元确定加速器位置传感器的值是否增大；并且 基于所述加速器位置传感器的值是否增大的确定结果，由所述变速器控制单元生成用于改变所述自动变速器的档位的改变控制信号或者用于维持所述自动变速器的当前档位的维持控制信号，并且对所述自动变速器进行控制。
8.根据权利要求7所述的控制用于自动变速器的报警器的方法，其中所述预定操作包括如下模式中的一种模式用于将振动传递给使用者的振动模式、用于将恒定排斥力连续地传递给使用者的排斥模式、以及用于将瞬时排斥力传递给使用者的滴答模式。
9.根据权利要求7所述的控制用于自动变速器的报警器的方法，其中所述驱动单元包括 驱动致动器； 连接机构，所述连接机构将所述驱动致动器的驱动力传递到所述加速器踏板单元；以及 位置传感器，所述位置传感器在所述驱动致动器的驱动的基础上感测所述连接机构的位置， 其中所述控制单元通过利用从所述位置传感器输入的位置信息而对所述驱动致动器进行控制，从而使所述驱动致动器的驱动力通过所述连接机构传递到所述加速器踏板单元，并且使所述加速器踏板单元执行所述预定操作。
10.根据权利要求7所述的控制用于自动变速器的报警器的方法，进一步包括在所述驱动单元的控制之前，当自动变速器的报警器的停用通过使用者输入单元进行选择时，由所述控制单元停用所述驱动单元的操作。
全文摘要
本发明公开了一种用于自动变速器的报警器以及控制该报警器的方法。用于自动变速器的报警器可以包括变速器控制单元(TCU)，所述变速器控制单元控制车辆的所述自动变速器；加速器踏板单元；驱动单元，所述驱动单元驱动所述加速器踏板单元以执行预定操作；以及控制单元，所述控制单元与所述TCU互相配合，并且所述控制单元控制所述驱动单元，从而当由所述TCU计算并输出的速度改变时间可以输入到所述控制单元时，所述加速器踏板单元在所述速度改变时间之前的预定时间内执行所述预定操作。
文档编号F16H59/48GK102818008SQ201110353418
公开日2012年12月12日 申请日期2011年11月9日 优先权日2011年6月10日
发明者金恩植 申请人:现代自动车株式会社, 起亚自动车株式会社