线控换档系统的位置诊断测试及其方法
【专利摘要】本发明提供一种用于线控换档系统的位置诊断测试。所述线控换档系统包括配置为沿着换档路径移动的变速杆，分别地配置为产生所述变速杆沿着所述路径的第一位置信号和第二位置信号的第一位置传感器和第二位置传感器，以及配置为接收所述第一位置信号和第二位置信号的控制器。所述第一位置传感器包括第一x坐标值和第一y坐标值，以及所述第二位置传感器包括第二x坐标值和第二y坐标值。所述位置诊断测试包括在每一个坐标值上执行合理性测试。如果对于特别的坐标值，至少一个预定条件存在，则该坐标值在合理性测试中不及格，并且包含该坐标值的位置信号可被忽视。
【专利说明】线控换档系统的位置诊断测试及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于车辆换档系统的位置诊断测试，以及它的方法。
【背景技术】
[0002]在车辆的传统自动变速器系统中，变速杆通过机械联动装置连接至变速器，来改变变速器的齿轮或档位。档位可包括但不限于，停车档、空档、倒车档和行驶档。然而，已经开发出通过用电连接替换机械联动装置的线控换档系统，通过电连接将电信号发送至变速器来影响变速器档位的选择。电信号可通过变速杆、按钮等被激活。在通过变速杆执行的线控换档系统，该线控换档系统一般包括位置传感器来追踪变速杆的位置，以向变速器通信想要的档位选择。一些线控换挡系统包括多个位置传感器来提供冗余和可靠性。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种车辆的线控换档系统。线控换档系统包括变速杆、第一位置传感器、第二位置传感器以及控制器。变速杆配置为沿着在被布置在换档模式(shift pattern)中的多个档位位置之间的换档路径移动。
[0004]第一位置传感器和第二位置传感器分别地配置为产生第一位置信号和第二位置信号，其每个对应于变速杆的位置。第一位置信号具有第一 X坐标值和第一I坐标值，以及该第二位置信号包括第二 X坐标值和第二I坐标值。
[0005]控制器配置为从第一位置传感器接收第一位置信号以及从第二位置传感器中接收第二位置信号。控制器也配置为确定是否第一位置信号和第二位置信号中至少一个准确地通信了变速杆的位置。
[0006]还提供上述的用于线控换档系统的位置诊断测试。位置诊断测试包括在多个被测坐标值中的每一个上执行合理性测试(rat1nality test)。这些坐标值包括第一位置信号的第一 X坐标值和第一 y坐标值，以及第二位置信号的第二 X坐标值和第二 y坐标值。如果至少一个预定条件存在，被测坐标值中的任意一个在各自的合理性测试中不及格(fail)。
[0007]确定上述线控换档系统的变速杆位置的方法将进一步提供。该方法包括，首先，通过控制器从第一位置传感器接收第一位置信号，以及从第二位置传感器中接收第二位置信号。该方法继而包括对多个被测坐标值中的每一个执行合理性测试。上面解释过，被测坐标值包括第一位置信号的第一 X坐标值和第一 y坐标值，以及第二位置信号的第二 X坐标值和第二I坐标值。如果包括第一 X坐标值和第一 y坐标值的被测坐标值均通过了各自的合理性测试，继而该方法包括确定该第一位置信号为准确的。如果包括第二 X坐标值和第二 y坐标值的被测值均通过了各自的合理性测试，继而该方法包括确定第二位置信号为准确的。如上面所解释的，如果至少一个预定条件存在，被测坐标值中的任意一个在各自的合理性测试中不及格。
[0008]当结合附图理解时，本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点，从下面实现所附权利要求中限定的本发明的一些最佳模式和其他实施例的详细描述中显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是车辆的线控换档系统的示意性框图；
[0010]图2是图1中所示的线控换档系统的变速杆的换档模式的示意性说明；
[0011]图3是图1中所示的线控换档系统的第一位置传感器和第二位置传感器关于图2所示的换档模式的位置布置的示意图；
[0012]图4是说明确定图1中所示的线控换档系统的变速杆位置的方法的示意性流程图；
[0013]图5是说明图1中所示的线控换档系统的位置诊断方法的示意性流程图。
【具体实施方式】
[0014]本领域中普通技术人员将意识到，例如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”等术语用于对附图的描述，以及不表示对本发明的范围的限制，本发明的范围由所附权利要求限定。任何如“第一”或“第二”的数字标号都只是说明性的，以及不是意图要以任何模式来限定本发明的范围。
[0015]参照附图，其中可能贯穿几幅附图中的相同的附图标记对应于相似或相同的部件，图1示出了控制车辆(未示出)变速器的线控换档系统10。换档系统10通常包括用作选择不同换档档位的变速杆12，档位包括但不限于倒车档、空档以及行驶档。线控换档系统10也可包括将车辆置于停车模式的停车按钮或启动装置(未示出)。
[0016]车辆驾驶员通常通过将变速杆12移动至与换档档位对应的位置来选择特定的换档档位。如图2所示，位置可包括但不限于，对应于倒车档位的倒车位置28、对应于空档档位的空档位置30和对应于行驶档位的行驶位置32。当驾驶员释放变速杆12的时候，其回到空位置26 (或闲置位置)。变速杆12变速路径34移动，该变速路径由布置在换档模式24中的位置26、28、30和32连接成。应当意识到的是，该位置26、28、30和32可以任何换档模式布置。换档模式24可包括变速杆门(shifter gate) 36，或围绕换档路径的区域，当变速杆沿着该换档路径34移动的时候，该变速杆门提供对变速杆12任意最小横向或纵向移动的容差，以致变速杆12的位置可仍准确地认定，如以下更详述的那样。变速杆门36的外部限定可被调节和微调以允许不同的容差。换档模式24，如下所述，通常存储在控制器18中。
[0017]线控换档系统10还包括第一位置传感器14和第二位置传感器16，分别地配置为单独确定变速杆12沿着换档路径34的第一位置信号20和第二位置信号22。第一位置传感器14和第二位置传感器16提供变速杆12的冗余位置跟踪，以确保如果位置传感器14或16中的一个失效则通过车辆驾驶员实际选择的变速器档位被通信给变速器，如以下更详述的那样。
[0018]从图3中可以看出，第一位置传感器14和第二位置传感器16通常具有位置布置40，即关于换档模式24的、带有X轴42和y轴44的坐标系统。像这样的，第一位置信号20包括第一 X坐标值X1和第一 y坐标值y1;以及第二位置信号22包括第二 χ坐标值X2和第二 I坐标值12。第一位置传感器14和第二位置传感器16，以及因此它们各自的位置布置40，如图3所描绘，可被定位为关于换档模式24以一角度取向。结果是，变速杆12沿着换档路径34的任意移动导致第一位置信号20和/或第二位置信号22的χ坐标值和y坐标值均改变。这可允许线控换档系统10，以更高的灵敏度确定第一位置传感器14和/或第二位置传感器16中的错误，如以下更详述的那样。
[0019]线控换档系统10进一步包括上面提及的控制器18。控制器18与第一位置传感器14和第二位置传感器16电通信，并且配置为从第一位置传感器14中接收第一位置信号20，以及从第二位置传感器16中接收第一位置信号22。接收第一位置信号20和第二位置信号22后，控制器18配置为以下文描述的方法100确定是否任意两个位置传感器16和18中的哪个在正常地运行(如果有的话)，并且因此，使用两个位置信号20和22中的哪个来确定选择的变速器档位。控制器18可继而将选择的变速器档位通信给变速器，或通信给另一个控制器(未示出)。控制器18可为专用的处理设备，或可被作为更大系统的部分而被若干部件共享，该更大系统例如车辆电子模块(未示出)。
[0020]现参照图4，示出了确定变速杆12位置的方法100。方法100通常在将相关联的档位选择通信给变速器和/或另一个控制器之前，检查第一位置信号20和第二位置信号22以确定它们的准确性和可靠性。方法100开始于步骤102，在此步骤中变速杆12在沿着换档路径34的位置中。
[0021]在步骤102之后，方法100前进至步骤104。在步骤104，控制器18从第一位置传感器14中接收第一位置信号20，以及从第二位置传感器16中接收第二位置信号22。如上面所解释的，第一位置信号20包括第一 χ坐标值X1和第一 y坐标值y1;以及第二位置信号22包括第二 χ坐标值X2和第二 y坐标值y2。
[0022]在步骤104之后，方法100前进至步骤106。在步骤106，控制器18赋值给第一坐标对(X1, Y1)、第二坐标对(X1, y2)、第三坐标对(X^yi)以及第四坐标对(χ；^)。
[0023]在步骤106之后，方法100前进至步骤108。在步骤108，控制器18执行位置诊断测试200，如图5中所描绘的以及以下更详述的那样，在测试中控制器18分析Xl，X2, Y1和y2的准确性。
[0024]现参照图5，示出了位置诊断测试200。位置诊断测试200包括步骤202，204, 206以及208，在测试中控制器18对Xl，X2, Y1和y2分别地执行合理性测试。应当意识到，步骤202，204，206以及208可以任意顺序同时地或交替地执行。合理性测试通常包括确定是否存在涉及被测坐标值的至少一个预定条件。如果条件确实存在，则被测坐标值在合理性测试中不及格。
[0025]第一预定条件可为包含被测坐标值的坐标对在变速杆门36的外部。例如，X1为被测坐标值，如果第一坐标对(Xl，Y1)和第二坐标对(Xl，I2)在变速杆门36的外部，则X1在合理性测试中不通过。如上面所解释的，在给定的容差下，变速杆门36限定了围绕着换档路径34的可接受区域，并且存储在控制器18中。
[0026]第二预定条件可为被测坐标值和它的配对坐标值(即相同轴上未被测试的坐标值)不一致(即不在彼此给定的容差内)，以及配对坐标值在变速杆门36之内，并且在当前的合理性测试之前不具有在先的合理性错误。继续进行上面的X1被测的示例，如果X1和X2不一致，以及X2在变速杆门36之内，并且不具有在先的合理性错误，则X1在合理性测试中不及格。
[0027]第三预定条件可为被测坐标值和它的配对坐标值不一致，以及被测坐标值在当前的合理性测试之前具有在先的合理性错误。再次继续进行上面的示例，如果X1和X2不一致，并且X1具有在先的合理性错误，继而X1在合理性测试中不及格。
[0028]再次参照图4，在步骤106之后，方法100前进至步骤108和步骤110。在步骤108，控制器18确定是否X1和yi均通过了它们各自的合理性测试。如果它们均通过了，如图4中(+)符号所指示的，继而方法100前进至步骤112，在该步骤中控制器18确定第一位置传感器14为功能正常的，以及第一位置信号20是准确的，从而其可用于确定通信给变速器和/或另一个控制器的相关联的档位选择。另一方面，如果X1或者Y1之一不及格，如图4中(-)符号所指示的，继而方法100前进至步骤114，在该步骤中控制器18忽视第一位置信号20。
[0029]在步骤110，控制器18类似地确定是否X2和y2均通过了它们各自的合理性测试。如果它们均通过了，如图4中(+)符号所指示的，继而方法100前进至步骤116，在该步骤中控制器18确定第二位置传感器16为功能正常的，以及第二位置信号22是准确的，从而可用于确定通信给变速器和/或另一个控制器的相关联的档位选择。另一方面，如果X2或者72之一不及格，如图4中(-)符号所指示的，继而方法100前进至步骤118，在该步骤中控制器18忽视第二位置信号22。方法100终止于步骤120。
[0030]当第一位置信号20和第二位置信号22不一致的时候，方法100允许车辆继续被操作。然而，当控制器18确定第一位置信号20和第二位置信号22均为不准确的时候，控制器18可选择将停车模式通信给变速器和/或另一个控制器。
[0031]细节描述与图或数字皆为对本发明的支持和描述，但是本发明的范围仅由权利要求所限定。虽然已经对实施权利要求中所述发明的一些最佳模式和其他实施例做了详细描述，但是存在实施所附权利要求中限定的发明的不同可替代设计和实施例。
【权利要求】
1.一种车辆的线控换档系统包括: 变速杆，其沿着布置在换档模式中的多个档位位置之间的换档路径是可移动的； 第一位置传感器，其配置为感应沿着换档路径的变速杆的位置，以及产生相应的具有第一 X坐标值和第一 y坐标值的第一位置信号； 第二位置传感器，其配置为感应沿着换档路径的变速杆的位置，以及产生相应的具有第二 X坐标值和第二 y坐标值的第二位置信号； 控制器，其配置为从第一位置传感器接收第一位置信号，以及从第二位置传感器接收第二位置信号，并且确定是否所述第一位置信号和所述第二位置信号中的至少一个准确地通信了所述变速杆的位置。
2.如权利要求1所述的线控换挡系统，其中所述控制器进一步配置为在多个被测坐标值的每个上执行合理性测试，所述被测坐标值包括所述第一 X坐标值、所述第一 I坐标值、所述第二 X坐标值，以及所述第二 I坐标值，如果至少一个预定条件存在，则所述被测坐标中的任意一个在各自的合理性测试中不及格。
3.如权利要求2所述的线控换档系统，其中所述至少一个预定条件为所述被测坐标值和配对坐标值在可接受的容差之内不一致，以及所述配对坐标值在所述换档路径的预定容差之内并且不具有在先的合理性错误，其中所述第一 X坐标值和所述第二 X坐标值为彼此的配对坐标值，且所述第一 I坐标值和所述第二 I坐标值为彼此的配对坐标值。
4.如权利要求2所述的线控换档系统，其中所述至少一个预定条件为所述被测坐标值和配对坐标值在可接受的容差之内不一致，并且所述被测坐标值具有在先的合理性错误，其中所述第一 X坐标值和所述第二 X坐标值为彼此的配对坐标值，且所述第一 I坐标值和第二I坐标值为彼此的配对坐标值。
5.如权利要求2所述的线控换档系统，其中所述控制器进一步配置为赋值给第一坐标对、第二坐标对、第三坐标对和第四坐标对，其中所述第一坐标对中为第一位置信号，所述第二坐标对包括第一 X坐标值和第二 I坐标值，所述第三坐标对包括第二 X坐标值和第一I坐标值，以及所述第四坐标对为第二坐标信号。
6.如权利要求5所述的线控换档系统，其中所述至少一个预定条件为，包含所述被测坐标值的所述坐标对在换档路径的预定容差之外。
7.如权利要求2所述的线控换档系统，其中所述控制器进一步配置为，如果包括所述第一 X坐标值或所述第一 y坐标值的所述被测坐标值中至少一个在相应的合理性测试中不及格，则忽略所述第一位置信号，以及如果包括所述第二 X坐标值或所述第二 I坐标值的所述被测坐标值中至少一个在相应的合理性测试中不及格，则忽略所述第二位置信号。
8.如权利要求1中所述的线控换档系统，其中所述第一位置传感器和所述第二位置传感器可被关于所述换档路径以一角度取向，以致所述变速杆沿着所述换档路径的任意移动导致所述第一位置信号的所述第一 X坐标值和所述第一 y坐标值以及所述第二位置信号的所述第二 X坐标值和所述第二I坐标值均发生改变。
【文档编号】G01B21/00GK104458245SQ201410483555
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2013年9月20日
【发明者】D.A.比亚拉斯, A.布里斯, O.S.王, M.J.阿波德, B.A.马克法拉恩 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司