按钮式换档器的故障确定系统的制作方法

本发明涉及按钮式换档器的故障确定系统，其改善在确定换档按钮是否可操作时的可靠性和故障诊断性能并且通过最大化地保证换档按钮的操作来防止驱动车辆时的错误。

背景技术：

通常地，因为用于驱动车辆的功率基于车辆是否载货、路况或运行速度而改变，所以用于改变转矩的变速器通常安装在发动机和驱动轮之间。变速器基于行驶条件适当地改变驱动功率，并且包括用于车辆倒退的排挡(gear)。

近年来，自动变速器越来越多被使用，其中换档是通过自动地执行而非通过驾驶员手动执行，并且最佳档位基于设定的驾驶速度和加速踏板的接合程度而选择。这种自动变速器具有停车(P)档位，倒车(R)档位，空档(N)档位和前进(D)档位，并且排挡通过操纵换档杆选择。

另外，除了换档杆以外多种设备已被开发用于选择换档排挡。例如，按钮式换档器已被开发用于选择换档排挡。按钮式换档器使用电子变速箱系统并基于按钮的操纵(如，接合)传输换档控制信号。该信号为传输至诸如变速器控制单元(TCU：Transmission Controller Unit)的控制器的电子信号的形式。具体地，基于使用者输入，在控制器接收换档意图，并且基于车辆状况通过操作变速器侧的致动器执行换档。

然而，因为常规的换档按钮在感测其操作时使用唯一一个接触点，所以换档按钮的状态被唯一一个接触点确定。因此，当在接触点中发生错误时，换档按钮确定为不可操作，因此不能驾驶车辆。

前述内容只是旨在帮助理解本发明的背景，并不旨在意为本发明落入已被本领域技术人员知道的现有技术的范围之内。

技术实现要素：

因此，本发明提供按钮式换档器的故障确定系统，其在确定换档按钮是否有故障(如，错误已经发生)时最大化地保证换档按钮的操作，并且改善可靠性和故障诊断的性能。

在本发明的一个方面，按钮式换档器的故障确定系统可包括：基座，其安装在车辆内，具有多个换档按钮和针对多个换档按钮中的每个的多个接触点；和控制器，其配置成接收接触点的接触信号，并且在换档按钮被推动或接合时，如果多个接触点中的任一个没有被感测到或确定多个接触点中的任一个卡住，则确定换档按钮的错误。

多个换档按钮可分成P档位(range)、R档位、N档位和D档位。接触点可布置在换档按钮的区域内的至少三个位置中。控制器可配置成确定三个接触点是否有故障(如，接触点的错误)，从而在三个接触点中的任一个在换档按钮接合时没有被感测到时增加失效计数，并且在累积的失效计数达到用于确定故障的预设值时确定剩余的两个接触点是否有故障，所述预设值已预先存储。控制器还可配置成在之前没有被感测到的接触点被正常地感测到时以预定值减小累积的失效计数。

在换档按钮推动或接合，并且控制器确定三个接触点中的任一个在用于确定故障的预设时间期间卡住时，控制器可配置成确定剩余的两个接触点是否有故障，所述预设时间已预先存储。响应于确定剩余的两个接触点中的任一个在用于确定故障的预设时间期间卡住，控制器可配置成确定剩余的一个接触点是否有故障。另外，响应于确定剩余的两个接触点在用于确定故障的预设时间期间都不卡住，控制器可配置成改变处理从而确定三个接触点是否有故障。

在确定剩余的一个接触点是否有故障时，控制器可配置成检测剩余的一个接触点在用于确定故障的预设时间期间是否卡住，并且在剩余的一个接触点在用于确定故障的预设时间期间卡住时，控制器可配置成确定换档按钮的失效或错误。控制器还可配置成检测从三个接触点中除剩余的一个之外的两个接触点是否被感测到，并且在剩余的一个接触点卡住但两个接触点正常被感测到时，控制器可配置成改变处 理从而确定两个接触点是否有故障。控制器还可配置成检测三个接触点是否卡住以及三个接触点是否被感测到，并且在三个接触点中没有一个卡住但其中任一个接触点没有被感测到时，控制器可配置成改变处理从而确定剩余的两个接触点是否有故障。

如上所述，根据按钮式换档器的故障确定系统，在确定换档按钮的失效时可以最大化地保证换档按钮的操作，并且可以改善换档按钮的可靠性和故障诊断性能。

附图说明

本发明的上面和其它对象、特征和其它优点通过下面结合附图的详细描述将会更加清楚地理解，其中：

图1是根据本发明的示例性实施例的按钮式换档器的故障确定系统的方框图；

图2至图5是根据本发明的示例性实施例描述在图1中示出的按钮式换档器的故障确定系统的示图；

图6是根据本发明的示例性实施例示出用于控制在图1中示出的按钮式换档器的故障确定系统的方法的流程图。

具体实施方式

应当理解的是，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他相似术语包括一般的机动车辆，例如包括运动型多用途车(SUV)、公交车、卡车、各式商用车辆在内的载客车辆，包括各种艇和船在内的水运工具，以及航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、内燃车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其他代用燃料车辆(例如，从石油以外的资源取得的燃料)。

尽管示例性实施例描述成使用多个单元来执行示例性流程，但应当理解的是，示例性流程也可通过一个或者多个模块执行。此外，应当理解的是，术语“控制器/控制单元”可指代包括存储器和处理器的硬件设备。所述存储器配置成存储模块，并且所述处理器特别地配置成执行上述模块从而执行一个或者多个下文进一步描述的过程。

此外，本发明的控制逻辑可实施为在计算机可读介质上的非易失性计算机可读介质，其包含被处理器、控制器/控制单元等实施的可执行程序指令。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软磁盘、闪存盘、智能卡和光数据存储设备。计算机可读记录介质也可分布在耦合计算机系统的网络中，如此计算机可读介质以分布的方式存储和施行，如，通过远程服务器或控制器局域网(CAN)执行。

本文所使用的术语仅是为了说明特定实施例的目的，而非意在限制本发明。如本文所使用的，除非上下文另外清楚表明，单数形式“一个”、“一种”和“该”意在也包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用时，词语“包括”和/或“包含”规定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其集合的存在或添加。如本文所使用的，词语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何或全部组合。

除非特别陈述或从上下文显而易见，如本文所使用的，词语“约”被理解为处在本领域的正常容差范围内，例如在平均值的2倍标准偏差内。“约”可理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非从上下文另外明确，本文提供的所有数值均由词语“约”修饰。

在下文，将参考附图详细描述根据本发明示例性实施例的按钮式换档器的故障确定系统。

图1是根据本发明的示例性实施例的按钮式换档器的故障确定系统的方框图，图2至图5是描述在图1中示出的按钮式换档器的故障确定系统的示图；图6是示出用于控制在图1中示出的按钮式换档器的故障确定系统的方法的流程图。

如图1所示，根据本发明的按钮式换档器的故障确定系统安装在车辆内，并且可包括：基座10，其具有多个换档按钮12和针对多个换档按钮12中的每个的多个接触点20；和控制器30，其配置成接收接触点的接触信号并在换档按钮12被推动或接合时，如果多个接触点20中的任一个没有被感测到或确定为卡住，则确定换档按钮12的失 效。确定换档按钮12被卡住的过程可指示按钮不能够被按压、接合或推动而无意地固定在接合或脱离的位置。确定换档按钮卡住的过程可与在特定接触点处不能进行有关换档按钮的感测相关。

换句话说，不论何时换档按钮12推动，换档按钮12是否有故障或换档按钮12的失效可通过检测多个接触点20是否被感测到或多个接触点20是否被卡住而确定。因此，可正确地确定相应的换档按钮12是否有故障(如，有缺陷、损坏等)，并且因为在确定换档按钮失效的过程期间可保证换档按钮12的操作，因此车辆可以更顺利地驱动。

本发明的基座10可以安装于在现有换档杆安装的位置，或可替代地安装在方向盘上。换句话说，因为本发明使用换档按钮而不是换档杆来执行换档，所以设计具有更高的自由度。此外，基座10可包括多个换档按钮12，并且多个换档按钮12中的每个可包括多个接触点20。具体地，多个换档按钮12可包括：配置成调节变速器T从而在向前方向驱动车辆的D档位按钮12a、配置成调节变速器T从而使车辆(如，操作车辆在倒车的方向)倒退的R档位按钮12b、配置成调节变速器T从而防止车辆的发动机E的输出功率传输至驱动轮的N档位按钮12c、和配置成调节变速器T从而保持车辆在停止或停车状态的P档位按钮12d。

具体地，如在图2中示出的，接触点20可位于在换档按钮12的区域内的三个地方22、24和26。换档按钮12可具有多于三个的接触点20。然而，在本发明中，因为基于接触点20的数量可分阶段地确定换档按钮12的失效，因此在接触点20的数量增加时，换档按钮12的操作被保证超过需求。相反，在应用一个接触点20时，单个接触点20没有被感测到的情况可即时地诊断为操作错误，因此防止车辆顺利地行驶。可替代地，在使用两个接触点时，因为确定两个接触点中的哪个接触点故障是困难的，所以识别信号的准确性减少。

因此，本发明配置成针对每个换档按钮12使用三个接触点并且使用三个接触点确定换档按钮12的失效。另一方面，控制器30可配置成确定三个接触点20的失效。具体地，控制器30可配置成在换档按钮12推动或接合(如，旋转或接合)时，对三个接触点20中的任一 个接触点22没有被感测到时的失效的数量进行计数(如，求和)。在累积的失效计数达到已预存在控制器30中的用于确定失效的预设值时，控制器30可配置成确定剩余的两个接触点24和26的失效。

在本发明中，为了确定换档按钮12是否有故障，首先控制器30可配置成确定三个接触点20是否有故障。换句话说，如在图3中示出的，在三个接触点20中的任一个接触点22没有被感测到时，失效计数增加。在失效计数反复地累积并且因此达到用于确定故障的预设值时，剩余的两个接触点24和26是否有故障可检测为下一个步骤。在处理转换到确定剩余的两个接触点24和26是否有故障时，诊断可仅针对三个接触点20中两个接触点24和26执行，而排除之前没有被感测到的接触点22。

具体地，在之前没有被感测到的接触点22正常地被感测(如，通常)时，控制器30可配置成以预定值减少累积的失效计数。因为累积的失效计数可以以预定值减少，则控制器可以防止响应于暂时的错误，因此确保更稳定的控制。例如，在三个接触点22、24和26中的任一个接触点22没有被感测到时，失效计数增加1，并且在累积的失效计数达到作为为了确定故障而存储的预设值的10时，控制器可配置成确定换档按钮12的失效。失效计数由于换档按钮12的暂时错误可增加，但在之前没有被感测到的接触点22通常被感测到时，失效计数减少5。

另一方面，在换档按钮12推动并且三个接触点20中的任一个接触点22被确定为在用于确定故障的预设时间期间卡住时，控制器30可配置成将处理转换为确定剩余的两个接触点24和26是否有故障，其中用于确定故障的预设时间已预存在控制器30中。换句话说，控制器可配置成在累积的失效计数达到用于确定故障的预设值时以及还在特定接触点22在用于确定故障的预设时间期间卡住时，确定换档按钮12的失效。因而，处理可立刻转换到确定除了相应的接触点22之外的剩余的两个接触点24和26是否有故障。具体地，已被预存在控制器30中的用于确定故障的预设时间可以是约30秒，但本发明不限于此并且可以使用其它预设时间。

如上所述，在三个接触点20中的任一个接触点22没有被感测到时或在接触点22被确定卡住时，剩余的两个接触点24和26是否有故 障可确定作为下一个步骤。因为在剩余的两个接触点24和26被检查到时换档按钮12可维持可操作，所以可以保证换档按钮12的操作。另外，因为分阶段地确定换档按钮12是否有故障，可靠性可改善。

另一方面，如图4所示，在确定剩余的两个接触点24和26是否有故障的处理中，响应于确定两个接触点24和26中的任一个在用于确定故障的预设时间期间卡住，控制器30可配置成检测剩余的一个接触点是否有故障。具体地，已经预存在控制器30中的用于确定故障的预设时间可以被设定为与在确定三个接触点22、24和26是否有故障时使用的预设时间相同。在剩余的两个接触点24和26中的任一个有故障时，检测哪个接触点失效是困难的。因此，接触点20卡住的时间可以用于确定接触点20是否有故障。

如上所述，在两个接触点24和26中的任一个被确定为卡住时，剩余的一个接触点26是否有故障可确定作为下一个步骤。具体地，换档按钮12可维持可操作。另外，因为该步骤也是用于分阶段确定故障的步骤，所以可靠性可改善。响应于确定两个接触点24和26都没卡住，控制器30可配置成将处理转换至确定三个接触点20是否有故障。换句话说，响应于确定两个接触点24和26在用于确定故障的预设时间期间都没卡住，换档按钮12可正常地操作。因而，处理可转换至先前步骤，在该步骤中三个接触点20是否有故障可确定。

另一方面，如图5所示，为了确定剩余的一个接触点26是否有故障，控制器可配置成检测接触点26在用于确定故障的预设时间期间是否卡住。在接触点26在用于确定故障的预设时间期间卡住时，控制器可配置成检测换档按钮12的失效。换句话说，响应于最终剩余的接触点26在用于确定故障的预设时间期间卡住，控制器可配置成确定换档按钮12的失效。因此，换档按钮12可确定为由于其失效而不能操作。响应于确定换档按钮12不可操作，即使在相应换档按钮12被操纵时，也可防止变速器T执行对应于换档按钮12的控制。

具体地，控制器30可配置成重新确定除了接触点26之外的两个接触点22和24是否被感测到。在两个接触点22和24被正常感测到而接触点26卡住时，控制器30可配置成转换处理从而确定两个接触点22和24是否有故障。可替代地，控制器30可配置成重新确定三个 接触点22、24和26是否卡住或它们是否被感测到。在三个接触点22、24和26都没卡住但其中任一个接触点26没有被感测到时，控制器30可配置成转换处理从而确定两个接触点22和24是否有故障。

换句话说，响应于确定剩余的一个接触点26的失效，控制器可配置成确定换档按钮12不可操作。因此，为了最大化地保证换档按钮12的操作，用于确定换档按钮是否有故障的处理可重复。因而，在最终剩余的一个接触点26卡住但两个接触点22和24正常感测时，可重新确定两个接触点22和24是否有故障。两者选一地，在三个接触点22、24和26没有一个卡住但仅一个接触点26没有被感测到时，可重新确定两个接触点22和24是否有故障。因而，换可最大化地保证档按钮的操作，并且可靠性可改善。

在本发明中，如图6中所示，为了确定换档按钮12是否有故障，可在步骤S10确定三个接触点是否有故障。在步骤S20，在三个接触点20中的一个接触点没有被感测到时，在步骤S30可累积失效计数。即使在全部三个接触点都被感测到时，在步骤S40，可确定三个接触点中的任一个卡住的时间是否达到用于确定故障的预设时间(如，预设时间是否已经流失)，由此可重新确定是否有故障。

另一方面，当失效计数累积时，在步骤S50在之前没有被感测到的接触点被正常感测到时，在步骤S60以预定值减少失效计数，因此防止由于暂时错误引起的不正确的确定。在步骤S70，可确定累积的失效计数是否达到用于确定故障的预设值，并且在累积的失效计数达到用于确定故障的预设值时，在步骤S80，可检测剩余的两个接触点是否有故障。

在步骤S90，可确定两个接触点中的任一个卡住的时间是否达到用于确定故障的预设时间，并且在所述时间达到预设时间时，在步骤S100，可检测最终剩余的一个接触点是否有故障。最后，在步骤S110可确定剩余的一个接触点卡住的时间是否达到用于确定故障的预设时间，并且剩余的一个接触点卡住的时间达到用于确定故障的预设时间时，在步骤S120换档按钮可确定为不可操作。因而，即使在相应换档按钮不可操纵时，也可防止变速器执行对应于换档按钮的控制。

如上所述，通过执行从检测三个接触点20至检测最后一个接触点 的处理可分阶段地地确定换档按钮的失效。因而，在分阶段地检测多个接触点时，可保证换档按钮的操作并且可更精确地执行故障诊断。结果，根据本发明的按钮式换档器的故障确定系统可最大化地保证换档按钮的操作同时确定换档按钮是否有故障，并且可改善故障诊断性能和可靠性。

虽然为了说明的目的对本发明的示例性实施例进行了描述，但本领域技术人员应该理解，在不偏离在随附权利要求中公开的本发明范围和精神的情况下可以做出各种修改、增添和替换。