档位选择器系统的制作方法

专利名称：档位选择器系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种档位选择器组件，且具体地涉及一种具有内部模式开关的档位选择器组件，该内部模式开关包括与特定的档位选择器位置对应的多个磁场传感器。
背景技术：
在本部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，并且可能构成或可能不构成现有技术。档位选择组件包括变速杆，该变速杆被致动以选择期望的档位选择器位置诸如驻车(Park)、倒档(Reverse)、空档(Neutral)或前进(Drive)。在电传线控式 (drive-by-wire)系统中，变速杆的位置被转化成电信号，并且该电信号通过内部模式开关 (internal mode switch)被传送至变速器。内部模式开关模块包括具有多个定位件的定位件杆，其中每个定位件均对应于档位选择器位置。诸如霍耳效应传感器的磁场传感器可以用于检测定位件杆的位置。在一个示例中，霍耳传感器为三引线型，其中第一根引线用作到地的连接，第二根引线连接至电压源，而第三根引线传送输出电压。在该方法中，第一组霍耳传感器与控制模块中的一个连通，而第二组霍耳传感器与另一控制模块连通。来自第一组传感器和第二组传感器的霍耳传感器中的一个与定位件杆中的每个定位件相关联，这意味着两个不同的霍耳传感器用于监测定位件杆的每个定位件。将来自第一组和第二组霍耳传感器的信号相互比较，力图确定每组传感器是否发送准确的信号。然而，该方法是冗余的，因为需要多个控制模块来处理来自霍耳传感器的信号。此外，该方法还可能是昂贵的，因为通常存在用于确定变速杆的位置的许多个霍耳传感器。在一个示例中，在具有五个不同的档位杆位置(即驻车、空档、倒档、前进和低速(Low) 档)的档位选择器组件中需要九个不同的霍耳传感器。尽管换档器组件达到它们的预期目的，但需要一种新的和改进的换档器组件，其从减少所使用的磁场传感器的数量和降低处理器冗余的观点来看展现出改善的性能。

发明内容
本发明提供一种用于选择变速器的档位位置的档位选择器组件，其包括具有定位件杆的内部模式开关、多个磁场传感器、控制模块和第一与第二电源。定位件杆具有多个定位件和磁化轨道。磁化轨道包括基于磁场的方向指示特定档位选择器位置的多个磁化元件，并且每个定位件与档位选择器位置中的一个档位选择器位置相对应。定位件可旋转以选择期望的档位选择器位置中的一个档位选择器位置。磁场传感器与磁化元件中的每个磁化元件相关联，以便感测磁化轨道的磁场变化，其中每个场传感器与磁化轨道的磁化元件中的一个磁化元件对应。控制模块与场传感器中的每个场传感器连通，其中场传感器中的每个场传感器向控制模块发送输出电流，并且输出电流的值可变。输出电流的值指示以下的至少一个来自相应的磁性轨道的磁场的方向、短路和开路。第一电源和第二电源给场传感器提供功率，其中场传感器的一部分由第一电源供能，而其余的场传感器由第二电源供能。在本发明的一个实施例中，控制模块包括用于将输出电流转化成输出电压的控制逻辑。在本发明的另一实施例中，控制模块包括用于将每个场传感器的输出电压转换成二进制位值的控制逻辑，并且生成指示档位选择器位置的位模式。在本发明的又一实施例中，位模式包括每个具有0或1的二进制值的五位，并且其中所述五位为S、R1、R2、D1和D2。在本发明的一个实施例中，如果输出电流的值指示五位中的一位的短路和开路之一，则控制模块包括用二进制值的补码替换对应位的控制逻辑。在本发明的另一实施例中，与位Rl和Dl对应的场传感器由第一电源供能，而与位 S、R2和D2对应的场传感器由第二电源供能。在本发明的另一实施例中，如果位中的一位与具有已知电故障的场传感器对应， 则替换互补位。在本发明的一个实施例中，控制模块包括错误校正逻辑和多个预定位模式，并且其中如果位模式的位与预定位模式中位有一个且仅一个不同，则错误校正逻辑校正位模式。在本发明的又一实施例中，位Rl和Dl的二进制值与位R2和D2的二进制值互补。在本发明的一个实施例中，位R1、D1、R2和D2的二进制值对于驻车档位选择器位置分别为0011。在本发明的另一实施例中，位R1、D1、R2和D2的二进制值对于倒档档位选择器位置分别为1001。在本发明的又一实施例中，位R1、D1、R2和D2的二进制值对于空档档位选择器位置分别为1100。在本发明的一个实施例中，位R1、D1、R2和D2的二进制值对于前进档位选择器位置分别为0110。其它适用领域将通过在此提供的描述而变得明显。应理解的是，本描述和具体的示例仅为了例证，而不意于限制本发明的范围。本发明还提供如下方案
1. 一种用于选择变速器的档位位置的档位选择器组件，其包括 内部模式开关，所述内部模式开关包括定位件杆，所述定位件杆具有多个定位件和磁化轨道，其中所述磁化轨道包括基于磁场的方向指示特定的档位选择器位置的多个磁化元件，并且其中每个定位件与所述档位选择器位置中的一个相对应，并且所述定位件杆能够旋转以选择期望的档位选择器位置中的一个；
多个磁场传感器，所述多个磁场传感器与所述磁化元件中的每个相关联，以便感测所述磁化轨道的所述磁场的变化，其中每个场传感器与所述磁化轨道的所述磁化元件中的一个对应；
控制模块，所述控制模块与所述场传感器中的每个连通，其中所述场传感器中的每个向所述控制模块发送输出电流，并且所述输出电流的值可变，其中所述输出电流的所述值指示以下的至少一个来自对应的磁性轨道的所述磁场的方向、短路和开路；以及第一电源和第二电源，所述第一电源和所述第二电源向所述场传感器供能，其中所述场传感器的一部分由所述第一电源供能，而其余的所述场传感器由所述第二电源供能。2.根据方案1所述的档位选择器组件，其特征在于，所述控制模块包括用于将所述输出电流转化成输出电压的控制逻辑。3.根据方案2所述的档位选择器组件，其特征在于，所述控制模块包括用于将每个场传感器的所述输出电压转换成二进制位值的控制逻辑，并且其中生成指示所述档位选择器位置的位模式。4.根据方案3所述的档位选择器组件，其特征在于，所述位模式包括五位，每位具有0或1的二进制值，并且其中所述五位为S、Rl、R2、Dl和D2。5.根据方案4所述的档位选择器组件，其特征在于，如果所述位中的一位与具有已知电故障的场传感器对应，则替换互补位。6.根据方案4所述的档位选择器组件，其特征在于，所述控制模块包括错误校正逻辑和多种预定位模式，并且其中如果所述位模式的所述位中的一位且仅有一位与所述预定位模式中的位不同，则所述错误校正逻辑校正所述位模式。7.根据方案4所述的档位选择器组件，其特征在于，如果所述输出电流的值指示所述五位中的一位的短路和开路中之一，则所述控制模块包括用二进制值的补码替换对应位的控制逻辑。8.根据方案4所述的档位选择器组件，其特征在于，与所述位Rl和Dl对应的所述场传感器由所述第一电源供能，而与所述位S、R2和D2对应的所述场传感器由所述第二电源供能。9.根据方案4所述的档位选择器组件，其特征在于，所述位Rl和Dl的二进制值与所述位R2和D2的二进制值互补。10.根据方案9所述的档位选择器组件，其特征在于，所述位R1、D1、R2和D2的二进制值对于驻车档位选择器位置分别为0011。11.根据方案9所述的档位选择器组件，其特征在于，所述位R1、D1、R2和D2的二进制值对于倒档档位选择器位置分别为1001。12.根据方案9所述的档位选择器组件，其特征在于，所述位R1、D1、R2和D2的二进制值对于空档档位选择器位置分别为1100。13.根据方案9所述的档位选择器组件，其特征在于，所述位R1、D1、R2和D2的二进制值对于前进档位选择器位置分别为0110。14. 一种用于选择变速器的档位位置的档位选择器组件，其包括
内部模式开关，所述内部模式开关包括定位件杆，所述定位件杆具有多个定位件和磁化轨道，其中所述磁化轨道包括基于磁场的方向指示特定的档位选择器位置的多个磁化元件，并且其中每个定位件与所述档位选择器位置中的一个对应，并且所述定位件杆能够旋转以选择期望的档位选择器位置中的一个；
多个磁场传感器，所述多个磁场传感器与所述磁化元件中的每个磁化元件相关联，以便感测所述磁化轨道的所述磁场的变化，其中每个场传感器与所述磁化轨道的所述磁化元件中的一个对应；
控制模块，所述控制模块与所述场传感器中的每个连通，其中所述场传感器中的每个向所述控制模块发送输出电流，并且所述输出电流的值可变，其中所述输出电流的所述值指示以下的至少一个来自对应的磁性轨道的所述磁场的方向、短路和开路；以及
第一电源和第二电源，所述第一电源和所述第二电源向所述场传感器供能，其中所述场传感器的一部分由所述第一电源供能，而其余的所述场传感器由所述第二电源供能，并且其中所述控制模块包括用于将所述输出电流转化成输出电压的控制逻辑；以及
其中所述控制模块包括用于将所述输出电压转换成指示特定的档位选择器位置是否被选择的二进制位模式的控制逻辑，并且所述位模式包括五位，每位具有0或1的二进制值，并且所述五位为S、R1、R2、D1和D2。15.根据方案14所述的档位选择器组件，其特征在于，如果所述输出电流的所述值指示所述五位中的一位的短路和开路中之一，则所述控制模块包括用所述二进制值的补码替换对应位的控制逻辑。16.根据方案14所述的档位选择器组件，其特征在于，与所述位Rl和Dl对应的所述场传感器由所述第一电源供能，而与所述位S、R2和D2对应的所述场传感器由所述第二电源供能。17.根据方案14所述的档位选择器组件，其特征在于，所述位Rl和Dl的二进制值与所述位R2和D2的二进制值互补。18.根据方案17所述的档位选择器组件，其特征在于，所述位R1、D1、R2和D2的二进制值对于驻车档位选择器位置分别为0011。19.根据方案17所述的档位选择器组件，其特征在于，所述位R1、D1、R2和D2的二进制值对于倒档档位选择器位置分别为1001。20.根据方案17所述的档位选择器组件，其特征在于，所述位R1、D1、R2和D2的二进制值对于空档档位选择器位置分别为1100。


在此描述的附图仅用于例证的目的，并且不意于以任何方式限制本发明的范围。图1是包括档位选择器组件和控制模块的示例性车辆的方框图2是图1所示的内部模式开关的图示，其中内部模式开关包括磁化轨道和多个磁场传感器；
图3是用于图1所示的内部模式开关的磁化轨道的传感器轨道图案布局的图示； 图4是示出了用于图2所示的磁场传感器的电源布置的示意性图示； 图5是图2所示的磁场传感器中的一个磁场传感器的示意性图示； 图6是示出了产生高位或低位所需的电压值的图表的图示，该电压值识别出图2所示的磁场传感器的开路或短路；
图7A是图1所示的控制模块包括的示例性传感器位模式故障分析图表的图示；以及图7B是互补的位模式图表的示例性图示。
具体实施例方式以下描述本质上仅是示例性的，并且决不意于限制本发明、应用、或使用。参考图1，车辆的示例性方框图大体上示出为附图标记10。车辆10包括发动机12，该发动机12通过变矩器或其他扭矩传递装置16驱动变速器14。变速器14基于发动机扭矩驱动输出轴22，而输出轴22驱动车辆10的传动系。在如所图示的实施例中，发动机12 与传动系M之间的速度和扭矩关系由变速器14的液压致动扭矩传递装置诸如离合器Cl、 C2、C3、C4和C5控制。离合器C1-C5通过调节离合器压力的控制阀30联接至液压压力源观。尽管图1图示了变速器14包括的五个离合器，但本领域的技术人员应意识到的是，也可使用任意数量的离合器。此外，尽管图1图示了内燃机，但本领域的技术人员应意识到的是，变速器14也可以与混合动力车一起应用，其中电机器可以结合发动机12或代替发动机 12使用。档位选择器组件32允许操作者将变速器14设定在期望的档位选择器位置诸如例如驻车、空档、倒档和一个或多个前进档位置。档位选择器组件32与内部模式开关34连通。 内部模式开关；34为电开关组件，以用于向车辆10的控制模块40中继表示操作者选定的档位位置的数据信号。控制模块40优选地为电控制装置，其具有预编程数字计算机或处理器、控制逻辑、用于存储数据的存储器和至少一个I/O外围设备。控制逻辑包括用于监测、 操纵和生成数据的多个逻辑程序。在一个实施例中，控制模块40为车辆10的变速器控制模块(TCM)。档位选择器组件32与内部模式开关34连通，而内部模式开关34通过多条数据链路36与控制模块40连通。数据链路36可是任一类型的电通信接口，诸如例如数据通信线。 基于从内部模式开关34发送的电数据信号，控制模块40确定预期范围，并通过控制控制阀 30基于预期范围来控制变速器换档模式。此外，控制模块40能基于从内部模式开关34发送的信号检测故障。图2是内部模式开关34的图示。内部模式开关34包括壳体42，该壳体42包含通过数据链路36与电连接器46电连通的多个磁场传感器44。内部模式开关34的电连接器46与控制模块40连通(图1)。壳体42包括容纳磁场传感器44的封装区域48。磁场传感器44是能够检测磁场的接近度的任一类型的传感器，诸如例如霍尔效应传感器。内部模式开关；34包括绕轴线A-A来回能够旋转的定位件杆50。具体地，当操作者选择期望的档位位置时，定位件杆50绕轴线A-A旋转。定位件杆50包括多个定位件52，每个定位件对应于档位选择器位置。档位选择器位置还可以被称为范围选择位置。在如图示的实施例中，定位件杆50包括五个档位选择器位置(驻车(P)、倒档(R)、空档(N)、前进(D)和低速 (L))，然而，应理解的是，也可使用其他档位选择器位置。定位件杆50还包括磁化轨道54。磁化轨道M包括用于识别特定的档位选择器位置的多个磁化元件56。磁场传感器44中的每个磁场传感器均对应于磁化元件56中的一个磁化元件。在如所示的实施例中，磁化轨道M包括五个磁化元件，每个磁化元件均对应于五个档位选择器位置(驻车、倒档、空档、前进档和低速档)中的一个档位选择器位置。磁化轨道M位于磁场传感器44的正下方，使得当定位件杆50绕轴线A-A旋转时，磁化轨道 54的磁化元件56中的每个发射由单独场传感器44检测的磁场。由磁性元件56发射的磁场产生与档位选择器位置中的一个档位选择器位置对应的不同输出。图3是图2所示的磁化轨道M的示例性轨道布局图案的图示。具体地，轨道布局图案描绘了当定位件杆50绕轴线A-A旋转时(图幻由磁场传感器44检测到的磁场。在如所示的实施例中，用各北极段和南极段对磁化轨道讨的磁化元件S、R1、R2、D1和D2中的每个磁化元件编码。北段显现黑色，而南段没有颜色。档位选择组件32的每个档位选择器位置由单独的档位选择器位置磁性段60表示。例如，在如所示的实施例中，档位选择器位置驻车由用于磁性元件S、R1和D2的北段和用于磁性元件Rl和Dl的南段表示。档位选择器位置倒档由用于磁性元件Rl和D2的北段和用于磁性元件S、R2和Dl的南段表示。档位选择器位置空档由用于磁性元件S、Rl和Dl的北段和用于磁性元件R2和D2的南段表示。 档位选择器位置前进由用于磁性元件R2和Dl的北段和用于磁性元件S、R1和D2的南段表示。档位选择器位置低速由用于磁性元件S、R2和Dl的北段和用于磁性元件Rl和D2的南段表示。同样还用各过渡部分62对磁化轨道M的磁化元件56中的每个磁化元件编码。过渡部分62表示当档位选择组件32在档位选择器位置之间时。在如所示的实施例中，存在四个不同的过渡部分62。第一过渡部分62是当档位选择组件32从驻车位置换档至倒档位置时。在第一过渡部分62中，磁性元件S从北转换至南，磁性元件Rl从南转换至北，磁性元件R2从北转换至南，磁性元件Dl保持在南段，而磁性元件D2保持在北段。第二过渡部分62是当档位选择组件32从空档位置换档至倒档位置时。在第二过渡部分62中，磁性元件S从南转换至北，元件Rl保持在北段，磁性元件R2保持在南段，磁性元件Dl从南转换至北，而磁性元件D2从北转换至南。第三过渡部分62是当档位选择组件32从空档位置换档至前进位置时。在第三过渡部分62中，磁性元件S从北转换至南，磁性元件Rl从北转换至南，磁性元件R2和Dl均保持在北段，而磁性元件D2保持在南段。最后，在第四过渡部分62 中，档位选择组件32从前进位置换档至低速位置。在第四过渡部分62中，磁性元件S从南转换至北，磁性元件Rl保持在南段，磁性元件R2和Dl保持在北段，而磁性元件D2保持在南段。尽管图3图示上述过渡部分62，但本领域的技术人员应意识到的是，也可使用不同数量的过渡部分62。返回参考图2，磁场传感器44中的每个磁场传感器位于内部模式开关32的壳体 42上，以检测从磁化元件56发射的磁场。具体地，磁场传感器44中的每个磁场传感器根据定位件杆50的位置检测对应的磁化元件56是否具有北极或南极。当定位件杆50绕轴线A-A旋转时，磁化轨道M沿方向A或B来回移动。定位件杆50的旋转使得由磁场传感器44检测到的磁场根据磁性元件56相对于磁场传感器44的位置改变。磁场传感器44基于由磁化元件56检测到的磁化场将数据信号发送到电连接器46。电连接器46与控制模块 40连通并向控制模块40发送数据信号(图1)。控制模块40基于从磁场传感器44发出的信号通过控制阀30(图1)控制变速器14。磁场传感器44由两个不同的电源供能。现在转到图4，示意示了包括标注为 Vl和V2的两个独特电源电路70的磁场传感器44之间的电源配置。与磁化轨道M的磁化元件Rl和Dl对应的磁场传感器44由第一电源电路Vl供能。与磁化元件S、R2和D2对应的其余磁场传感器44由第二电源电路V2供能。在现用的一些其他类型的档位选择器组件中，磁场传感器全部由相同的电源供能。在该方法中，如果电源故障，则磁场传感器都不能被供能。然而，与现用的一些其他类型的档位选择器组件不同，如果电源电路Vl或V2中的一个故障，则仍向磁场传感器44中的至少一些磁场传感器供应功率。图5是磁场传感器44中的一个磁场传感器的示意性图示。在如所示的实施例中， 磁场传感器44为双引线型霍尔效应传感器。也就是说，磁场传感器44包括两根引线80和82。第一根引线80是联接至磁场传感器44的信号线。第二根引线82是联接至磁场传感器44的电压源。具体地，第二根引线82向磁场传感器44供应操作电流，并且还传送由磁场传感器44产生的输出电流。磁场传感器44根据磁化轨道M的磁化元件56是否被极化为北段或南段(图2 和图幻产生输出电流。具体地，如果磁化元件56为南段，则磁场传感器44产生高的电流值。在一个实施例中，高的电流值大约为十四毫安。如果磁化元件56为北段，则磁场传感器44产生低的电流值。在一个实施例中，低的电流值大约为六毫安。如果存在开路或接地故障，则来自第二根引线80的输出电流大约为零。如果存在短路状态，则第二根引线82的输出电流将大于高的电流值，并且磁场传感器44尝试将电流值调节至特定值(即，高或低的电流值)。磁场传感器44中的每个磁场传感器与电连接器46电连通并向电连接器46发送数据信号(图幻。电连接器46与控制模块40电连通并向控制模块40发送指示由磁场传感器44产生的电流值的数据信号(图1)。控制模块40包括用于将由磁场传感器44产生的输出电流值转化成电压值的控制逻辑。具体地，图6示出了示例性图表，该图表图示出如何将由磁场传感器44产生的电流值转化成电压值。在如所图示的实施例中，如果磁场传感器44中的一个磁场传感器产生大约为零或小于低的电流值的输出电流值，则存在由控制模块40产生的故障信号，指示伴随特定的磁场传感器44存在开路或到地短路的状态。控制模块40还包括用于将输出电压转换成二进制位模式的控制逻辑。例如，如果磁场传感器44中的一个磁场传感器发送为大约低的电流值的电流值，则控制模块40产生指示低值的电压信号。该低值被控制逻辑转换成 1的二进制值。如果磁场传感器44中的一个磁场传感器发送为大约高的电流值的电流值， 则控制模块40产生指示高值的电压。该高值被控制逻辑转换成0的二进制值。最后，如果磁场传感器44中的一个磁场传感器发送大于高的电流值的电流值，则控制模块40产生故障信号，指示伴随特定的磁场传感器44存在到电源的短路的状态。利用该方法，控制模块 40不仅能够确定输出电流值(即高值或低值)，而且能够确定伴随磁场传感器44中的一个磁场传感器是否存在到电源的短路、到地的短路或开路状态。现在参考图7A，图示了示例性传感器位模式故障分析图表。位模式分析图表存储在控制模块40的存储器中。图表在命名为选择器的列下图示了不同的档位选择器位置驻车(P)、倒档(R)、空档(N)、前进(D)和低速(L)中的每一个。命名为所完成的过渡的列描述了哪个特定位改变以从一个档位选择器位置转换至另一档位选择器位置。命名为位模式的列图示了与档位选择器位置中的每一个相关联的特定位模式以及与过渡部分(图示于图3中)相关联的位模式，其中变速器14在档位位置之间换档。位模式与磁场传感器44发出的指示传感器轨道布局图案(在图3中示出)的极性的输出电流对应。具体地，参考图1至图3，磁场传感器S、R1、R2、D1和D2中的每个磁场传感器产生被传送至控制模块40的输出电流。磁化轨道M的北段由控制模块40转换成二进制值1，而南段由控制模块40转换成二进制值0。每个磁场传感器44的输出电流被转化成图7A中由附图标记90所图示的位模式。与磁场传感器44中的每个磁场传感器相关联的位模式产生成使得当变速器14 处于档位位置中的其中一个时，电源电路中的一个电源电路的单个电源故障不能形成错误的换档模式。具体地，图7B图示了示出位R1、D1、R2和D2的互补位模式图表。位Rl和Dl
10与第一电源电路Vl对应，而其余的位R2和D2由第二电源电路V2供能(图4)。对应于第一电源电路Vl的位与对应于第二电源电路V2的位互补。例如，驻车档位选择器位置的位模式为0011，其中位Rl和Dl (00)互补位R2和D2(ll)。倒档档位选择器位置的位模式为 1001，其中位Rl和Dl (10)互补位R2和D2(01)。空档档位选择器位置的位模式为1100，其中位Rl和Dl (11)互补位R2和D2(00)。前进档位选择器位置的位模式为0110，其中位Rl 和Dl(Ol)互补位R2和D2(10)。因此，在第一电源电路Vl或第二电源电路V2故障的情况下，位模式不会生成错误的档位选择指示。回到图7A，命名为位值的列是二进制位模式的值。例如，参考P档位选择器位置， 位模式10101产生值21。命名为所指示的列是选定的位模式的指定名称。例如，位模式 11101被标注为TranS_2。最后，命名为所预测的列意指控制模块40包括的错误校正控制逻辑的结果。具体地，错误校正逻辑在某些条件下能够校正单个位错误。跟随有字母的代码ECC指示错误校正逻辑所指示的档位选择器位置。例如，错误代码ECC_R意味着错误校正出现，并指令倒档档位选择器位置(R)。然而，应注意的是，由于不能确定独特范围，或者由于其他的系统考虑，所以不是所有的位模式都服从错误校正检验。在该情况下，将值所预测设定为NP或没有推进。值NP导致变速器档位选择器位置被设定为空档。值NP应区别于值ECC_N，其中错误校正随指令的空档档位选择器位置出现。错误校正逻辑可出现在两种不同的情形下。例如，如果场传感器44中的一个场传感器存在已知的电故障，则对应的位值的补码将用作在错误校正逻辑被使用时的替换。例如，如果档位选择组件32处于空档档位选择器位置(其中位模式应为11010)，并且如果与 D2位对应的场传感器具有表示位模式未知的已知电故障，则错误校正逻辑用Dl位的补码替换D2位，以产生11010的空档位模式，并将变速器14设定至空档档位选择器位置。如果场传感器44存在与S位对应的电故障，由于不存在互补位，所以不能使用替换。在该情形下，作出逻辑评估，并且如果位Dl和Rl相同，则将逻辑评估设定为0的二进制值，并且如果位Dl和Rl不同，则将逻辑评估设定为1的二进制值。在另一示例中，如果错误出现，使得位模式与处在命名为位模式的列中的预定位模式中的一种位模式不对应，则这通常意味着场传感器44中的一个场传感器不能改变电流值，而且指示错误的位值。如果没有检测到电故障(诸如场传感器44中的一个场传感器的开路或短路状态)，则将启动另一类型的错误校正逻辑。例如，如果检测到位模式00111，则错误校正逻辑确定位模式00111与预定位模式中的一种位模式不对应。错误校正逻辑首先评估位模式00111与在图7A中列出的限定位模式中的一种位模式是否有一位而且仅有一位不同，并校正位模式00111以匹配预定位模式中的一种位模式。在位模式不能通过一位且仅有一位匹配预定位模式中的一种位模式的情况下，则将错误校正逻辑设定为NP，并将变速器14设定至空档档位位置。在如讨论的示例中，位模式00111与预定位模式00110(其对应于前进档位选择器位置)有一位且仅有一位不同，这使得变速器14转到前进位置(ECC_D)。可以出现三十二种可能的位模式，其中将错误校正逻辑用于首先评估位模式与在图7A中列出的预定位模式中的一种位模式是否有一位且仅有一位不同。在位模式不能通过一位且仅有一位匹配预定位模式中的一种位模式的情况下，则将错误校正逻辑设定为NP，并将变速器14设定至空档档位位置。如果位模式与预定位模式中的一种位模式有一位且仅有一位不同，则错误校正逻辑将位模式设定成特定的预定位模式，并且变速器14也设定至对应的档位位置。
档位选择器组件32优化用于检测哪个档位选择器位置被选择的控制模块40的数量以及磁场传感器44的数量。也就是说，现用的至少一些其他类型的档位选择器组件使用若干磁场传感器以确定定位件杆的每个定位件，其中每个定位件对应于档位选择器位置。 这些档位选择器组件有时也使用两个或两个以上的控制模块。相比之下，档位选择器组件 32仅具有用于定位件杆的每个定位件的一个磁场传感器44，以及仅一个控制模块40，以确定当前的档位选择器位置。磁场传感器44还由两个不同的电源Vl和V2供能。因此，如果电源电路中的一个电源电路故障，则功率仍被供应到至少一些磁场传感器44。在一个实施例中，档位选择器组件32满足每操作小时出现低于10_8次的非预期车辆方向的安全性要求，和每操作小时出现低于10_7次非预期推进的安全性要求，从而满足电传线控式安全标准。本发明的说明本质上仅是示例性的，并且不偏离本发明的要旨的变体意在本发明的范围内。这样的变体不被认为偏离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种用于选择变速器的档位位置的档位选择器组件，其包括内部模式开关，所述内部模式开关包括定位件杆，所述定位件杆具有多个定位件和磁化轨道，其中所述磁化轨道包括基于磁场的方向指示特定的档位选择器位置的多个磁化元件，并且其中每个定位件与所述档位选择器位置中的一个相对应，并且所述定位件杆能够旋转以选择期望的档位选择器位置中的一个；多个磁场传感器，所述多个磁场传感器与所述磁化元件中的每个相关联，以便感测所述磁化轨道的所述磁场的变化，其中每个场传感器与所述磁化轨道的所述磁化元件中的一个对应；控制模块，所述控制模块与所述场传感器中的每个连通，其中所述场传感器中的每个向所述控制模块发送输出电流，并且所述输出电流的值可变，其中所述输出电流的所述值指示以下的至少一个来自对应的磁性轨道的所述磁场的方向、短路和开路；以及第一电源和第二电源，所述第一电源和所述第二电源向所述场传感器供能，其中所述场传感器的一部分由所述第一电源供能，而其余的所述场传感器由所述第二电源供能。
2.根据权利要求1所述的档位选择器组件，其特征在于，所述控制模块包括用于将所述输出电流转化成输出电压的控制逻辑。
3.根据权利要求2所述的档位选择器组件，其特征在于，所述控制模块包括用于将每个场传感器的所述输出电压转换成二进制位值的控制逻辑，并且其中生成指示所述档位选择器位置的位模式。
4.根据权利要求3所述的档位选择器组件，其特征在于，所述位模式包括五位，每位具有0或1的二进制值，并且其中所述五位为S、Rl、R2、Dl和D2。
5.根据权利要求4所述的档位选择器组件，其特征在于，如果所述位中的一位与具有已知电故障的场传感器对应，则替换互补位。
6.根据权利要求4所述的档位选择器组件，其特征在于，所述控制模块包括错误校正逻辑和多种预定位模式，并且其中如果所述位模式的所述位中的一位且仅有一位与所述预定位模式中的位不同，则所述错误校正逻辑校正所述位模式。
7.根据权利要求4所述的档位选择器组件，其特征在于，如果所述输出电流的值指示所述五位中的一位的短路和开路中之一，则所述控制模块包括用二进制值的补码替换对应位的控制逻辑。
8.根据权利要求4所述的档位选择器组件，其特征在于，与所述位Rl和Dl对应的所述场传感器由所述第一电源供能，而与所述位S、R2和D2对应的所述场传感器由所述第二电源供能。
9.根据权利要求4所述的档位选择器组件，其特征在于，所述位Rl和Dl的二进制值与所述位R2和D2的二进制值互补。
10.一种用于选择变速器的档位位置的档位选择器组件，其包括内部模式开关，所述内部模式开关包括定位件杆，所述定位件杆具有多个定位件和磁化轨道，其中所述磁化轨道包括基于磁场的方向指示特定的档位选择器位置的多个磁化元件，并且其中每个定位件与所述档位选择器位置中的一个对应，并且所述定位件杆能够旋转以选择期望的档位选择器位置中的一个；多个磁场传感器，所述多个磁场传感器与所述磁化元件中的每个磁化元件相关联，以便感测所述磁化轨道的所述磁场的变化，其中每个场传感器与所述磁化轨道的所述磁化元件中的一个对应；控制模块，所述控制模块与所述场传感器中的每个连通，其中所述场传感器中的每个向所述控制模块发送输出电流，并且所述输出电流的值可变，其中所述输出电流的所述值指示以下的至少一个来自对应的磁性轨道的所述磁场的方向、短路和开路；以及第一电源和第二电源，所述第一电源和所述第二电源向所述场传感器供能，其中所述场传感器的一部分由所述第一电源供能，而其余的所述场传感器由所述第二电源供能，并且其中所述控制模块包括用于将所述输出电流转化成输出电压的控制逻辑；以及其中所述控制模块包括用于将所述输出电压转换成指示特定的档位选择器位置是否被选择的二进制位模式的控制逻辑，并且所述位模式包括五位，每位具有0或1的二进制值，并且所述五位为S、R1、R2、D1和D2。
全文摘要
本发明涉及档位选择器系统。一种用于选择变速器的档位位置的档位选择器组件包括具有定位件杆的内部模式开关、多个磁场传感器、控制模块、第一电源和第二电源。定位件杆具有多个定位件和磁化轨道，其中磁化轨道包括指示特定的档位选择器位置的多个磁化元件。磁场传感器与磁化元件中的每个磁化元件相关联，以便感测磁化轨道的磁场变化。控制模块与场传感器中的每个场传感器连通。场传感器中的每个场传感器向控制模块发送输出电流，并且输出电流的值可变。输出电流的值指示以下的至少一个来自对应的磁性轨道的磁场的方向、短路和开路。
文档编号F16H61/00GK102506162SQ20111015074
公开日2012年6月20日 申请日期2011年6月7日 优先权日2010年6月7日
发明者J.P.科斯基, M.A.维尔纳基亚, P.E.吴, R.E.罗比内特 申请人:R·E·罗比内特, 通用汽车环球科技运作有限责任公司