汽车的换档系统技术方案

一种换档系统，包括：　　　　变速器，其用于接纳转动力，并实现预定的换档比，该变速器具有抑制器开关；　　　　司机接口模块，其用于产生与由司机选择的换档范围相对应的目标换档范围信号；以及　　　　抑制器开关驱动模块，其通过实时通信总线连接到司机接口模块，抑制器开关驱动模块根据当前抑制器开关位置和来自司机接口模块的目标换档范围信号输入而驱动抑制器开关。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车的换档系统，更具体地说，本专利技术涉及这样的换档系统，该系统可通过换档杆和变速器之间的电信号而不是其间的机械连接来进行换档操作。
技术介绍
近年来，汽车的用导线传输(by-wire)的系统已经得到广泛的开发。这种用导线传输的系统通过导线来传输电信号，以进行特定操作，替代了采用机械系统来直接传递机械驱动能量。这种用导线传输的系统包括用导线制动系统、用导线转向系统等类似系统。近年来，已经开发出通过电信号进行齿轮换档的用导线换档系统。在该用导线换档系统中，用于连接换档杆和变速器的各种换档联接已经被可传输电信号的导线代替，从而对车厢更有效利用成为可能，汽车的重量可明显地降低。现有的用导线换档系统省略了自动变速器的换档联接，如杆、抑制器开关和手动阀的，并利用电磁阀来进行齿轮换档。这样，现有的用导线换档系统具有的缺点是，变速器的整个结构必须变化。另外，现有的用导线换档被动地应对系统故障，即，它只提供故障保险功能(如，在换档错误期间限制换档杆的位置)。也就是说，现有的用导线换档系统几乎没有应对系统故障的策略。本专利技术背景部分披露的信息只用来增强对本专利技术背景的理解，并不作为一种确认或任何形式的建议，即该信息构成本领域技术人员已经公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术提供了这样的一种用导线换档系统，该系统具有简单的结构并可有效地应对各种差错。在本专利技术的优选实施例中，换档系统包括一个变速器、一个司机接口模块和抑制器开关驱动模块。变速器配置成接收旋转力并实现预定的换档比，并具有一个抑制器开关。司机接口模块发出对应于司机选择的换档范围的目标换档范围信号。抑制器开关驱动模块通过实时通信总线连接到司机接口模块，抑制器开关驱动模块根据当前抑制器开关位置和来自司机接口模块的目标换档范围信号输入而驱动抑制器开关。最好是，抑制器开关驱动模块包括至少一个用于驱动抑制器开关的致动器。最好是，致动器为电机。最好是，司机接口模块包括一个换档范围选择元件、多个换档范围传感器和第一容错(fault-tolerant)单元；换档范围选择元件用于接纳被选择的换档范围；该多个换档范围传感器用于探测通过换档范围选择元件选择的换档范围，并用于发出表示探测到的换档范围的探测换档范围信号；第一容错单元包括至少一个故障禁止(fail-silent)单元，该单元用来基于来自换档范围传感器的探测到的换档范围信号输入而发出目标换档范围信号；以及其中抑制器开关致动模块包括多个抑制器开关位置传感器、第二容错单元和至少一个致动器；该多个抑制器开关位置传感器探测抑制器开关的当前位置，并发出相应的抑制器开关位置信号；第二容错单元包括至少一个故障禁止单元，基于来自第一容错单元的目标换档范围信号输入和来自抑制器开关位置传感器的抑制器开关位置信号输入，该单元用于发出抑制器开关致动信号；该至少一个致动器根据来自第二容错单元的抑制器开关致动信号输入来致动抑制器开关。同样最好是，第一容错单元包括第一主故障禁止(fail-silent)单元和第一冗余故障禁止单元，并且第二容错单元包括第二主故障禁止单元和第二冗余故障禁止单元，其中第一主故障禁止单元、第一冗余故障禁止单元、第二主故障禁止单元和第二冗余故障禁止单元通过至少一条实时通信总线彼此连接。同样最好是，第一主故障禁止单元和第一冗余故障禁止单元每个均包括多个微控制器和一个通信控制器；该多个微控制器基于来自多个换档范围传感器的多个探测到的换档范围信号输入来发出目标换档范围信号，并输出该信号；该通信控制器控制从微控制器到第二容错单元的目标换档范围信号的传输。最好是，其中如果由微控制器组产生的目标换档范围信号彼此不同，则第一主故障禁止单元和第一冗余故障禁止单元均不输出其信号。最好是，第二主故障禁止单元和第二冗余故障禁止单元每个均包括通信控制器和多个微控制器。该通信控制器控制来自第一容错单元的信号传输。基于来自抑制器开关位置传感器组的抑制器开关位置信号输入和来自第一容错单元的目标换档范围信号输入，该多个微控制器发出抑制器开关致动信号。最好是，如果由微控制器组产生的抑制器开关致动信号彼此不同，则第二主故障禁止单元和第二冗余故障禁止单元均不输出抑制器开关致动信号。最好是，第一容错单元设计成这样，如果第一主故障禁止单元不输出目标换档范围信号，则第一冗余故障禁止单元发出目标换档范围信号并输出该信号。同样最好是，第二容错单元设计成这样，如果第二主故障禁止单元不输出抑制器开关致动信号，则第二冗余故障禁止单元发出抑制器开关致动信号并输出该信号。最好是，多个换档范围传感器为三个，同时当来自换档范围传感器的三个信号输入中多数相同时，则第一主故障禁止单元和第一冗余故障禁止单元每个均发出目标换档范围信号。最好是，多个抑制器开关位置传感器为三个，同时当来自抑制器开关位置传感器的三个信号中多数相同时，则第二主故障禁止单元和第二冗余故障禁止单元每个均发出抑制器开关致动信号。附图说明下面的附图包含在并构成了说明书的一部分，这些附图示出了本专利技术的实施例，同时这些附图与描述一起用来解释专利技术的原理，其中图1为本专利技术的一个优选实施例的换档系统的示意图。具体实施例方式在这里，将参照附图来详细描述本专利技术的优选实施例。如图1所示，本专利技术的优选实施例的换档系统包括一个自动变速器11。该自动变速器11通过连接轴15连接到动力源13上，该动力源13产生驱动汽车的电能，同时该自动变速器11设计成通过连接轴15把转速输入变化成目标输出速度。动力源13可以是任何能用在汽车上的装置。例如，动力源13可以是内燃机或电动机。自动变速器11可以是现有的自动变速器，包括一个抑制器开关17，该抑制器开关17可相应于由操作换档杆而选择的换档范围(例如，停车挡P、倒车挡R、空挡N、向前驱动挡D、第三挡3、第二挡2和低挡L)来进行操作。当操作抑制器开关17时，则驱动自动变速器11的液压回路的手控阀。根据对手控阀的操作来控制液压，从而自动变速器11的摩擦部件可选择地啮合，以实现需要的档位。抑制器开关17可以是现有技术的抑制器开关。在现有的变速器中，抑制器开关机械连接到换档杆上，从而可以应对换档杆的操纵而操作。另一方面，本专利技术优选实施例的换档系统的抑制器开关17由致动器19a和19b来驱动。本专利技术优选实施例的换档系统包括一个司机接口模块21和一个抑制器开关致动模块23。司机接口模块21设计成可接收由司机选择的需要的换档范围信号，同时发出对应于输入换档范围信号的目标换档范围信号。司机接口模块21包括一个换档范围选择元件25、换档范围传感器27a、27b和27c中的至少一个和一个第一容错单元29。换档范围选择元件25可以是为司机提供的、用来选择需要换档范围的工具的任何装置，例如开关。也就是说，换档范围选择元件25以任意司机接口的形式来实现，该接口能提供由司机来选择需要的换档范围的工具。换档范围传感器27a、27b和27c设计成检测通过换档范围选择元件25来选择的换档范围，并产生相应的信号(探测到的换档范围信号)。由于本专利技术的换档系统带有三个换档范围传感器27a、27b和27c，因此是容错的。换档范围传感器的数量不限于三个。第一容错单元29从换档范围传感器27a、27b和27c接收探测到的换档范围信号，并发出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金胜勳，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：