專利名稱：用于手動變速器的預測擋位感應系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有手動變速器的機動車，具體地，涉及用于預測變速器中將要接合的擋位的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已知有這樣的擋位傳感器，其提供可以由機動車的電子控制裝置使用的信號，用以確定當前接合的擋位。這種包括倒擋開關(guān)的掛擋開關(guān)(in-gear switch)可以用于指示即時擋位。然而，這種開關(guān)僅在擋位已經(jīng)接合之后測算離散擋位，不能給出關(guān)于預期的擋位變化的任何信息，例如，駕駛者正在變?yōu)槟囊粨跷?。該信息非常有用，并且可以為機動車控制系統(tǒng)給出駕駛者的擋位變化意圖的早期指示，因而允許系統(tǒng)更快地響應駕駛者的需求。另外，大多數(shù)掛擋開關(guān)安裝于變速器外，以感應擋位變速桿位置，這樣，由于大的公差和機動車的使用壽命期間因磨損在擋位變速桿位置的變化，存在不恒定的誤差。 因此，在機動車變速器的一些操作期間，例如利用這種已知擋位傳感器進行擋位變化時，存在這樣一段不知道將要選擇的擋位的時間段，只有在其最后接合時才知道選擇的擋位。還已知使用車輛速度和發(fā)動機速度對比，以獲得當前使用的變速器的擋位位置。然而，當動力傳動系統(tǒng)解離時，例如當離合器腳踏板被按下時，該方法不可用，因此，在擋位變化操作期間，任何新的擋位位置計算不得不延遲，直到變化完成，也就是說，完全選擇擋位，并且離合器重新接合。另外，當車輛滑行或打滑，例如行駛在低摩擦的路面時，使用車速和發(fā)動機轉(zhuǎn)速對比技術(shù)是不可靠的。采集有關(guān)接合擋位的信息的任何延遲都會對那些要求擋位信息的車輛控制系統(tǒng)，如換擋協(xié)調(diào)(Gear Shift Harmonization,GSH)造成問題。GSH是一種在換擋期間使發(fā)動機轉(zhuǎn)速與所選擋位匹配以平順擋位間轉(zhuǎn)換的技術(shù)。延遲的或不準確的擋位信息還可以對人機界面(Human Machine Interface, HMI)產(chǎn)生不利影響，其中，擋位信息在某些車輛應用中顯示在儀表板上，這可以直接影響用戶滿意度。在一些起動-停止車輛中，使用空擋傳感器(Gear Neutral Sensors,GNS)。然而，這僅僅可以測量空擋、奇數(shù)或偶數(shù)擋位位置。它們不能夠提供關(guān)于變速器當前處于或正在移向哪一擋位的具體信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以在擋位實際接合之前預測將要接合的擋位的可預測擋位感應系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種多級手動變速器的可預測擋位感應系統(tǒng)，其具有包括由換擋桿在旋轉(zhuǎn)方向和軸向上移動的換擋選擇器組件的擋位H型槽道換擋機構(gòu)，其中，該系統(tǒng)包含用于感應換擋選擇器組件的旋轉(zhuǎn)位置的第一傳感器，用于感應換擋選擇器組件的軸向位置的第二傳感器和用于接收和處理來自第一和第二傳感器的信號的電子處理單元，所述電子處理單元基于從第一和第二傳感器接收的信號可操作地預測接下來將要接合的擋位。所述電子處理單元可以基于是否到達或經(jīng)過至少一個預定設(shè)置點，可操作地預測接下來將要接合的擋位。變擋選擇器組件可以具有固定于其上的2D磁性目標，并且，第一和第二傳感器形成單獨的2D傳感器陣列。H型槽道機構(gòu)可以形成多個換擋桿平面，電子處理單元可以使用來自第二傳感器的信號確定換擋桿與哪一換擋桿平面對齊。換擋選擇器組件可以在對應于第一排擋位的選擇位置、第二排擋位的選擇位置和空擋位置的第一、第二和第三旋轉(zhuǎn)位置之間旋轉(zhuǎn)，其中，第一設(shè)置點可以在第一旋轉(zhuǎn)位置和 第三旋轉(zhuǎn)位置之間的旋轉(zhuǎn)位置上形成，作用于在該旋轉(zhuǎn)位置上及超過該旋轉(zhuǎn)位置的力將導致?lián)Q擋選擇器組件移入第一旋轉(zhuǎn)位置，當來自第一傳感器的信號指示換擋選擇器組件的旋轉(zhuǎn)位置對應于第一設(shè)置點時，電子處理單元使用該信號作為將要接合的擋位是第一排擋位其中一個擋位的指示。換擋選擇器組件可以在對應于第一排擋位的選擇位置、第二排擋位的選擇位置和空擋位置的第一、第二和第三旋轉(zhuǎn)位置之間旋轉(zhuǎn)，其中，第二設(shè)置點可以在第二旋轉(zhuǎn)位置和第三旋轉(zhuǎn)位置之間的旋轉(zhuǎn)位置上形成，作用于在該旋轉(zhuǎn)位置上及超過該旋轉(zhuǎn)位置的力將導致?lián)Q擋選擇器組件移入第二旋轉(zhuǎn)位置，當來自第一傳感器的信號指示換擋選擇器組件的旋轉(zhuǎn)位置對應于第二設(shè)置點時，電子處理單元使用該信號作為將要接合的擋位是第二排擋位其中一個擋位的指示。電子控制單元可以可操作地將來自第一傳感器信號的排預測與來自第二傳感器信號的變擋桿平面信息結(jié)合，以產(chǎn)生對接下來將要接合的擋位的預測。電子處理單元可以可操作地確定來自第二傳感器的信號是增強還是減弱，并使用該信號作為對接下來將要接合的擋位可能將是比之前選擇的擋位更高的擋位還是更低的擋位的初步預測。在鄰近的變擋桿平面之間可以提供至少一個平面間設(shè)置點，并且電子處理單元可以可操作地基于已經(jīng)經(jīng)過的平面間設(shè)置點，推斷接下來將要接合的擋位將是比之前選擇的擋位更高的擋位還是更低的擋位。在鄰近的變擋桿平面之間可以具有升擋和降擋平面間設(shè)置點。第一排擋位可以包括所有前進奇數(shù)擋位，第二排擋位可以包括所有前進偶數(shù)擋位。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供具有根據(jù)上述本發(fā)明第一方面構(gòu)建的可預測擋位感應系統(tǒng)的機動車。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供用于在具有H型槽道換擋機構(gòu)的多級手動變速器中預測將要接合的擋位的方法，其中，可選擋位安排在兩排和多個平行的變擋桿平面中，換擋機構(gòu)包括由變擋桿在旋轉(zhuǎn)和軸向上運動以影響可選擋位的接合的換擋選擇器組件，其中，該方法包括確定換擋選擇器組件的軸向和旋轉(zhuǎn)位置，以及基于確定的軸向和旋轉(zhuǎn)位置預測接下來將要接合的擋位。該方法還可以包括確定換擋選擇器組件的軸向位置，設(shè)置預定的旋轉(zhuǎn)設(shè)置點，對比換擋選擇器組件的旋轉(zhuǎn)位置和預定的旋轉(zhuǎn)設(shè)置點，以及當換擋選擇器的旋轉(zhuǎn)位置到達其中一個預定的旋轉(zhuǎn)設(shè)置點時，使用該旋轉(zhuǎn)位置結(jié)合已知的換擋選擇器組件的軸向位置，作為對應于已到達的設(shè)置點和軸向位置的擋位被預測為是接下來將要接合的擋位的指示。該方法還可以包括確定軸向，其中，換擋選擇器組件在該方向上運動，并使用換擋選擇器組件的運動方向作為預測接下來將要接合的擋位將是比之前接合的擋位更高的擋位還是更低的擋位的早期指示。該方法還可以包括在鄰近的換擋桿平面之間設(shè)置至少一個平面間設(shè)置點，確定是否已經(jīng)經(jīng)過平面間設(shè)置點中的任何一個，如果已經(jīng)經(jīng)過平面間設(shè)置點中的任何一個，則將其作為預測接下來將要接合的擋位將是比之前接合的擋位更高的擋位還是更低的擋位的早期指示?！?br>

現(xiàn)在將結(jié)合附圖以示例方式描述本發(fā)明，其中圖I為根據(jù)本發(fā)明的一個方面的機動車的示意圖；圖2A為圖I所示的機動車的部分變速器的示意圖，示出了 2D選擇的擋位傳感器和2D磁性目標的位置；圖2B是示出變速器臺架換擋選擇器缸體的運動的視圖，2D選擇的擋位傳感器感應該運動的軸向(X軸)和旋轉(zhuǎn)(Y軸)位置；圖3A為臺架換擋選擇器缸體從動件的第一視圖；圖3B為圖3A所示的臺架換擋選擇器缸體從動件的第二視圖；圖4為變速器臺架換擋機構(gòu)的視圖，其更詳細地示出了圖2B所示的臺架選擇器缸體；圖5為圖2A所示的部分變速器的更詳細的視圖，示出了 2D目標和2D磁性傳感器陣列的位置；圖6A為穿過圖3A和3B所示的臺架選擇器缸體從動件的部分的放大截面圖，示出了處在空擋位置的臺架選擇器從動件；圖6B為穿過圖3A和3B所示的臺架選擇器缸體從動件的部分的放大截面圖，示出了處在偶數(shù)擋位入擋(pull-in)位置的臺架選擇器從動件；圖6C為穿過圖3A和3B所示的臺架選擇器缸體從動件的部分的放大截面圖，示出了處在奇數(shù)擋位入擋位置的臺架選擇器從動件；圖7A為示出了變速器臺架選擇器缸體旋轉(zhuǎn)和軸向位置與各個來自2D所選的擋位傳感器的信號輸出之間的關(guān)系的示意圖；圖7B為根據(jù)本發(fā)明的可預測擋位感應系統(tǒng)的一個實施例，變速器臺架選擇器缸體旋轉(zhuǎn)位置與顯示兩個平面內(nèi)或旋轉(zhuǎn)的設(shè)置點的信號輸出之間的關(guān)系的放大示圖；圖8A為示出了根據(jù)本發(fā)明的可預測擋位感應系統(tǒng)的另一實施例的多個平面內(nèi)和平面間設(shè)置點的H型槽道選擇器機構(gòu)的示意圖；圖8B為示出了變速器臺架選擇器缸體軸向位置和示出了圖8A指出的平面間設(shè)置點的信號輸出之間的關(guān)系的圖表；圖SC為示出了變速器臺架選擇器缸體旋轉(zhuǎn)位置和示出了圖8A指出的平面內(nèi)設(shè)置點的信號輸出之間的關(guān)系的圖表；圖9為根據(jù)本發(fā)明的用于預測擋位接合的方法的第一實施例的簡化流程圖；圖10為根據(jù)本發(fā)明的用于預測擋位接合的方法的第二實施例的簡化流程圖。
具體實施例方式首先參考圖I至6C,示出了具有發(fā)動機2的機動車I,發(fā)動機2通過離合器10驅(qū)動連接至手動變速箱/變速器3。變速器3包括換擋桿11，通過該換擋桿，駕駛者可以使用H型槽道選擇器機構(gòu)選擇變速器3中的各個擋位。動力傳動系控制模塊(Powertrain Control Module, PCM) 4形式的電子處理單元 用于控制機動車I的動力傳動系。PCM4包括用于控制發(fā)動機2操作的發(fā)動機控制單元6和用于確定變速器3的操作狀態(tài)的變速器狀態(tài)模塊5。PCM4設(shè)置用于接收多個來自傳感器9的輸入或信號，包括來自發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器的發(fā)動機轉(zhuǎn)速、來自車速傳感器的車速、來自踏板傳感器的離合器踏板位置、來自踏板傳感器的加速器踏板位置、來自踏板傳感器的制動器踏板位置中的一個或多個，并且還可以接收關(guān)于機動車I上的其他組件的信息，例如，電池(未示出)的充電狀態(tài)和空調(diào)單元(未示出)的操作狀態(tài)。發(fā)動機控制單元6可以使用來自傳感器9的一些或全部輸入來控制發(fā)動機2的操作。應當理解，發(fā)動機控制單元6和變速器狀態(tài)模塊5可以是獨立的處理單元，或形成單個電子處理器，如所示的PCM4中的一部分。機動車I包括可預測擋位感應系統(tǒng)的第一實施例，其包括變速器狀態(tài)模塊5、2D磁性目標8和2D所選的擋位傳感器7，結(jié)合形成2D所選的擋位傳感器對。變速器狀態(tài)模塊5設(shè)置用于接收來自附接于變速器3的外殼3B的所選的擋位傳感器7的信號。所選的擋位傳感器7是2D磁性PWN傳感器陣列，其基于與臺架選擇器缸體3A形式的換擋選擇器組件相關(guān)的所選的擋位傳感器7和2D磁性目標8之間的通量的變化提供信號。所選的擋位傳感器7結(jié)合單個2D傳感器陣列中的旋轉(zhuǎn)位置傳感器和軸向位移傳感器。圖2A、圖4和圖5示出了由位于主變速器外殼3B內(nèi)的換擋臺架選擇器缸體3A構(gòu)成的典型的“H型槽道”變速器構(gòu)造。當變速桿11前后運動以分別選擇奇數(shù)和偶數(shù)擋位時，換擋臺架選擇器缸體3A旋轉(zhuǎn)，并且當變速桿11左右運動以改變變速桿在其中運動的換擋桿平面時，換擋臺架選擇器缸體3A軸向運動。倒車擋可以根據(jù)變速器3的設(shè)置而設(shè)置為奇數(shù)擋位或偶數(shù)擋位。應當理解，換擋臺架選擇器缸體3A可以設(shè)置成使前后運動引起選擇器缸體軸向運動，并且左右運動引起選擇器缸體旋轉(zhuǎn)，來自2D傳感器陣列的輸出可以相應地理解。換擋桿11通過線纜驅(qū)動連接至一對桿21A、21B，桿21A、21B形成驅(qū)動換擋臺架選擇器缸體3A的換擋臺架總成20的一部分。也就是說，通過作為其間的機械連接的換擋桿11物理移動換擋臺架選擇器缸體3A。2D磁性目標8附接至換擋臺架選擇器缸體3A，在所述示例中，所選的擋位傳感器7位于變速器外殼3B外部，并檢測磁性目標8的軸向和旋轉(zhuǎn)運動。然而，應當理解，所選的擋位傳感器7也可以安裝在變速器外殼3B內(nèi)部。圖2B示出了當選擇不同擋位時，磁性目標8的運動。圖3A、3B、6A、6B和6C示出了附接至選擇器缸體3A并隨其旋轉(zhuǎn)的從動件3C，所述從動件3C具有三個止動器3E，與空擋位置對應的中央止動器、中央止動器一側(cè)的奇數(shù)擋位止動器和中央止動器另一側(cè)的偶數(shù)擋位止動器。球3D被彈簧偏置(在圖6A、6B和6C中以箭頭“S”不意性地表不),用于接合止動器3E中的一個。球3D由變速器外殼3B直接或通過托架滑動支承。應當理解，球3D可以由具有半球形末端的彈簧偏置銷釘代替。止動器3E限定對應于變速器3的第一排擋位的選擇位置、第二排擋位的選擇位置和空擋位置的第一、第二和第三旋轉(zhuǎn)位置，特別地，位于空擋止動器和掛擋止動器之間的尖峰確定在松開擋位桿11的情況下，變速器3將移入擋位(入擋,pulΙ-in)還是移入空擋(非入擋,no pull-in),這將在下文具體描述。以變速器3開始，可以看出，存在磁性目標8至選擇器缸體3A的機械連接形式的 與磁性目標8的物理連接，以及所選擋位傳感器7至變速器外殼3B的機械連接形式的與所選擋位傳感器7的物理連接。在所選擋位傳感器7和磁性目標8之間存在磁通連接，使磁通變化可以通過所選擋位傳感器7感應，以提供指示選擇器缸體3A的軸向和旋轉(zhuǎn)位置、以及由此指示變速器處于奇數(shù)擋位、偶數(shù)擋位還是空擋以及指示將要接合奇數(shù)和偶數(shù)擋位中的哪個擋位的信號。所選擋位傳感器7連續(xù)輸出指示選擇器缸體3A的旋轉(zhuǎn)和軸向位置的信號，這些信號通過對比輸出信號與各個設(shè)置點來預測接下來將要接合的擋位。每一設(shè)置點是對應于針對具體位置的信號值的校準值。因此，當來自所選擋位傳感器的其中一個信號的量值與設(shè)置點的值相同時，即可知選擇器缸體3A的位置處于預定的旋轉(zhuǎn)或軸向位置。例如，通過執(zhí)行測試工作，可以確立選擇器缸體3A的入擋旋轉(zhuǎn)位置及相應的平面內(nèi)設(shè)置點，其可以用于確定到達入擋位置的時間。偶數(shù)和奇數(shù)擋位入擋位置分別如圖6B和6C所示。在圖6A中，所示選擇器缸體3A處在空擋位置，在圖6B和6C中，所示選擇器缸體3A處在相應于偶數(shù)入擋點(EPI)和奇數(shù)入擋點(OPI)的位置處。在這種情況下，當選擇器缸體3A從空擋位置旋轉(zhuǎn)Ω度時，到達偶數(shù)入擋點，當選擇器缸體3A從空擋位置旋轉(zhuǎn)-β度時，到達奇數(shù)入擋點。圖6Α至6C中，選擇器缸體3Α順時針旋轉(zhuǎn)表示為正角度，逆時針旋轉(zhuǎn)表示為負角度。如果已知這些入擋位置(EPI和0ΡΙ)已經(jīng)到達的旋轉(zhuǎn)位置，并且校準所選的擋位傳感器7，使變速器狀態(tài)模塊5能夠使用預定的設(shè)置點從來自所選的擋位傳感器7的信號確定何時到達這些旋轉(zhuǎn)位置，之后，在實際接合擋位之前，這可用于預測接合的擋位將是奇數(shù)擋位還是偶數(shù)擋位。通過將該信息與由所選擋位傳感器7生成的軸向位置信號確定的選擇器缸體3Α的軸向位置結(jié)合，變速器狀態(tài)模塊5能夠預測接下來要接合的擋位。本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，各個奇數(shù)和偶數(shù)入擋點為換擋缸體3Α的旋轉(zhuǎn)位置，在此，各種作用力將旋轉(zhuǎn)換擋缸體3Α，使球3D完全與各自的止動器3Ε接合，并將接合相應的擋位。也就是說，在入擋點處及超過入擋時，變速器將自動移入擋位，并在到達入擋點之前變速器將返回空擋位置?，F(xiàn)在參考圖7Α和7Β，變速器狀態(tài)模塊5的兩個輸入，感應的旋轉(zhuǎn)位置信號(Y軸)和感應的軸向位移信號(X軸)。為了更加精確，所選的擋位傳感器7輸出范圍內(nèi)(在該情況下在10%至90%之間)或范圍外(在該情況下在>90%或〈10%)的PWM信號。變速器狀態(tài)模塊5的輸入驅(qū)動器軟件解釋PWM，如果PWM在范圍外(>90%或〈10%)，輸入驅(qū)動器軟件將質(zhì)量信號設(shè)置為錯誤(FAULT)。應當理解，通過示例提供10%至90%的范圍，但本發(fā)明不限于使用這樣的范圍。如果PWM信號在范圍內(nèi)(在10%至90%之間)，輸入驅(qū)動器軟件將質(zhì)量信號設(shè)置為良好(0K)。變速器狀態(tài)模塊5之后將PWM信號與閾值對比，以確定空擋選擇與否，奇數(shù)擋位選擇與否，偶數(shù)擋位選擇與否，是否已經(jīng)到達奇數(shù)擋位入擋點(OPI)以及是否已經(jīng)到達偶數(shù)擋位入擋點(EPI)。由圖7A可以看出，六速變速器具有奇數(shù)擋位和倒擋安裝于一排、偶數(shù)擋位安裝于另一排的常規(guī)H型槽道排列，擋位排列在多個換擋桿平面內(nèi)，其中具有排列的倒擋，在剩下的平面中有兩個前進擋位，即，第一和第二擋(1/2平面)、第三和第四擋(3/4平面)及第五和第六擋(5/6平面)。
現(xiàn)在參考圖7B，如果PWM信號實質(zhì)上是90%，則變速器狀態(tài)模塊5將其解釋為已經(jīng)選擇其中一個偶數(shù)擋位的指示，如果PWM信號實質(zhì)上是10%，則變速器狀態(tài)模塊5將其解釋為已經(jīng)選擇其中一個奇數(shù)擋位的指示，如果PWM信號實質(zhì)上是50%，則變速器狀態(tài)模塊5將其解釋為已經(jīng)選擇空擋的指示。應當理解，所有這些附圖在實際操作中存在偏差帶，例如，變速器狀態(tài)模塊5也可以用如下邏輯測試很好地操作旋轉(zhuǎn)方向如果85%〈PWM〈90%，則接合的擋位為偶數(shù)；(I)如果10%〈PWM〈15%，則接合的擋位為奇數(shù)；(2)如果45%〈PWM〈55%，則擋位為空擋。(3)除了這些掛擋評估，變速器狀態(tài)模塊5還對比來自所選擋位傳感器7的旋轉(zhuǎn)位置信號和用于偶數(shù)擋位入擋點(EPI)及奇數(shù)擋位入擋點(OPI)的兩個旋轉(zhuǎn)設(shè)置點，用于預測接下來將要接合的擋位。例如，如圖7B所示，變速器狀態(tài)模塊5對旋轉(zhuǎn)方向執(zhí)行如下邏輯測試如果PWM〈30%，則預測的下一擋位為奇數(shù)；(4)如果PWM>70%，則預測的下一擋位為偶數(shù)。(5)其中，預定的旋轉(zhuǎn)設(shè)置點EPI和OPI分別為70%和30%。使用該邏輯，變速器狀態(tài)傳感器5能夠通過將其與換擋缸體3A的軸向位置結(jié)合，在實際接合之前，預測接下來將要接合的擋位。之后，該信息可以提前若干毫秒(20-40ms)發(fā)送至其他要求在擋位實際接合之前確認擋位選擇的控制系統(tǒng)，例如，HMI擋位指示器或發(fā)動機控制單元6。應當理解，也可以將所選的擋位傳感器7設(shè)置成當變速器3處于空擋時，相應的標稱傳感器信號為50%，當變速桿向前移入其中一個奇數(shù)擋位時，傳感器信號增加到50%以上，當選擇其中一個偶數(shù)擋位時，傳感器信號減少到50%以下，因此，上述的邏輯測試將是顛倒的，例如如果85%〈PWM〈90%，則接合的擋位為奇數(shù)；(I’)如果10%〈PWM〈15%，則接合的擋位為偶數(shù)；(2’)
如果45%〈PWM〈55%，則擋位為空擋。(3，)如果PWM〈30%，則預測的下一擋位為偶數(shù)；(4’)如果PWM〈70%，則預測的下一擋位為奇數(shù)；(5’)返回參考圖7A，示出了來自所選擋位傳感器7對軸向或X軸方向上的輸出信號，可以看出，對于通過示例示出的六速變速器如果PWM=10%，選擇倒擋平面；如果PWM=40%，選擇第一 /第二擋位平面；如果PWM=70%，選擇第三/第四擋位平面；如果PWM=90%，選擇第五/第六擋位平面；與上述相同，偏差帶可以應用于這些附圖，以允許結(jié)構(gòu)的磨損或誤差，因此，在實際操作中，變速器狀態(tài)模塊對于軸向方向可以執(zhí)行邏輯測試如果10%〈PWM〈15%，選擇倒擋平面；(6)如果37. 5%<PWM<42. 5%，選擇第一 /第二擋位平面；(7)如果67. 5%<PWM<72. 5%，選擇第三/第四擋位平面；(8)如果85%〈PWM〈90%，選擇第五/第六擋位平面；(9)變速器狀態(tài)模塊5可以使用上述邏輯測試(4)和(5)，結(jié)合測試(6)至(9)的其中一個，用于預測接下來將要接合的擋位(N2G)，如表I列出如下
權(quán)利要求
1.一種多級手動變速器的可預測擋位感應系統(tǒng)，其具有H型槽道換擋機構(gòu)，該H型槽道換擋機構(gòu)包括由變擋桿在旋轉(zhuǎn)方向和軸向上移動的變擋選擇器組件，其特征在于，所述系統(tǒng)包含用于感應變擋選擇器組件的旋轉(zhuǎn)位置的第一傳感器，用于感應變擋選擇器組件的軸向位置的第二傳感器，以及用于接收和處理來自第一和第二傳感器的信號的電子處理單元，所述電子處理單元基于從第一和第二傳感器接收的信號，可操作地預測接下來將要接合的擋位。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的感應系統(tǒng)，其特征在于，所述電子處理單元基于是否到達或經(jīng)過至少一個預定設(shè)置點，可操作地預測接下來將要接合的擋位。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的感應系統(tǒng)，其特征在于，變擋選擇器組件具有固定于其上的2D磁性目標，并且，第一和第二傳感器形成單獨的2D傳感器陣列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的感應系統(tǒng)，其特征在于，H型槽道機構(gòu)形成多個換擋桿平面，電子處理單元使用來自第二傳感器的信號確定換擋桿與哪一換擋桿平面對齊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的感應系統(tǒng)，其特征在于，所述換擋選擇器組件可以在對應于第一排擋位的選擇位置、第二排擋位的選擇位置和空擋位置的第一、第二和第三旋轉(zhuǎn)位置之間旋轉(zhuǎn)，其中，第一設(shè)置點在第一旋轉(zhuǎn)位置和第三旋轉(zhuǎn)位置之間的旋轉(zhuǎn)位置上形成，作用于在該旋轉(zhuǎn)位置上及超過該旋轉(zhuǎn)位置的力將導致?lián)Q擋選擇器組件移入第一旋轉(zhuǎn)位置，當來自第一傳感器的信號指示換擋選擇器組件的旋轉(zhuǎn)位置對應于第一設(shè)置點時，電子處理單元使用該信號作為將要接合的擋位是第一排擋位其中一個擋位的指示。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的感應系統(tǒng)，其特征在于，換擋選擇器組件可以在對應于第一排擋位的選擇位置、第二排擋位的選擇位置和空擋位置的第一、第二和第三旋轉(zhuǎn)位置之間旋轉(zhuǎn)，其中，第二設(shè)置點可以在第二旋轉(zhuǎn)位置和第三旋轉(zhuǎn)位置之間的旋轉(zhuǎn)位置上形成，作用于在該旋轉(zhuǎn)位置上及超過該旋轉(zhuǎn)位置的力將導致?lián)Q擋選擇器組件移入第二旋轉(zhuǎn)位置，當來自第一傳感器的信號指示換擋選擇器組件的旋轉(zhuǎn)位置對應于第二設(shè)置點時，電子處理單元使用該信號作為將要接合的擋位是第二排擋位其中一個擋位的指示。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的感應系統(tǒng)，其特征在于，電子控制單元可操作地將來自第一傳感器信號的排預測與來自第二傳感器信號的變擋桿平面信息結(jié)合，以產(chǎn)生對接下來將要接合的擋位的預測。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項所述的感應系統(tǒng)，其特征在于，電子處理單元可操作地確定來自第二傳感器的信號是增強還是減弱，并使用該信號作為對接下來將要接合的擋位可能將是比之前選擇的擋位更高的擋位還是更低的擋位的初步預測。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8中任一項所述的感應系統(tǒng)，其特征在于，在鄰近的變擋桿平面之間可以提供至少一個平面間設(shè)置點，并且電子處理單元可操作地基于已經(jīng)經(jīng)過的平面間設(shè)置點，推斷接下來將要接合的擋位將是比之前選擇的擋位更高的擋位還是更低的擋位。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的感應系統(tǒng)，其特征在于，在鄰近的變擋桿平面之間具有升擋和降擋平面間設(shè)置點。
11.根據(jù)權(quán)利要求4至10中任一項所述的感應系統(tǒng)，其特征在于，第一排擋位包括所有前進奇數(shù)擋位，第二排擋位包括所有前進偶數(shù)擋位。
12.—種機動車，其特征在于，具有權(quán)利要求I至11中任一項所述的可預測擋位感應系統(tǒng)。
13.一種用于在具有H型槽道換擋機構(gòu)的多級手動變速器中預測將要接合的擋位的方法，其特征在于，可選擋位安排在兩排和多個平行的變擋桿平面中，換擋機構(gòu)包括由變擋桿在旋轉(zhuǎn)方向和軸向上運動以影響可選擋位的接合的換擋選擇器組件，其中，該方法包括確定換擋選擇器組件的軸向和旋轉(zhuǎn)位置，以及基于確定的軸向和旋轉(zhuǎn)位置預測接下來將要接合的擋位。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，該方法還包括確定換擋選擇器組件的軸向位置，設(shè)置預定的旋轉(zhuǎn)設(shè)置點，對比換擋選擇器組件的旋轉(zhuǎn)位置和預定的旋轉(zhuǎn)設(shè)置點，以及當換擋選擇器的旋轉(zhuǎn)位置到達其中一個預定的旋轉(zhuǎn)設(shè)置點時，使用該旋轉(zhuǎn)位置結(jié)合已知的換擋選擇器組件的軸向位置，作為對應于已到達的設(shè)置點和軸向位置的擋位被預測為是接下來將要接合的擋位的指示。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，該方法還包括確定軸向，其中，換擋選擇器組件在該方向上運動，并使用換擋選擇器組件的運動方向作為預測接下來將要接合的擋位將是比之前接合的擋位更高的擋位還是更低的擋位的早期指示。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，該方法還包括在鄰近的換擋桿平面之間設(shè)置至少一個平面間設(shè)置點，確定是否已經(jīng)經(jīng)過平面間設(shè)置點中的任何一個，如果已經(jīng)經(jīng)過平面間設(shè)置點中的任何一個，則將其作為預測接下來將要接合的擋位將是比之前接合的擋位更高的擋位還是更低的擋位的早期指示。
17.一種實質(zhì)上如參照

的用于多級手動變速器的可預測擋位感應系統(tǒng)。
18.一種實質(zhì)上如參照

的機動車。
19.一種實質(zhì)上如參照

的用于預測多級手動變速器中將要接合的擋位的方法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可預測擋位感應系統(tǒng)，其中，變速桿選擇器組件(3A)的軸向和旋轉(zhuǎn)位置由形成單個2D磁性選擇的擋位傳感器陣列(7)的軸向和旋轉(zhuǎn)傳感器感應。指示變速桿選擇器組件(3A)的軸向和旋轉(zhuǎn)位置的信號由2D傳感器陣列(7)提供至電子處理單元(5)，電子處理單元(5)基于由2D傳感器陣列(7)接收的信號提供預測的接下來將要接合的擋位的輸出。
文檔編號F16H61/02GK102829174SQ20121019104
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月16日
發(fā)明者塞米·菲利蒙·彼得里迪斯, 伊恩·哈勒隆, 馬丁·羅伯克斯克 申請人:福特全球技術(shù)公司