專利名稱：檔位操縱桿位置信號的識別控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種用于對檔位操縱桿的位置信號進(jìn)行識別和控制裝置，在檔位操縱桿位置傳感器部分或全部失效的情況下，能以多元的和被優(yōu)先的方式使車輛保持為空檔的狀態(tài)，以保證行駛安全的目的。
背景技術(shù)：
自動(dòng)變速的車輛在行駛過程中，其檔位的變換一般可通過自動(dòng)，或可轉(zhuǎn)換為手動(dòng)方式進(jìn)行控制。在自動(dòng)控制狀態(tài)下，一旦變速操縱傳感系統(tǒng)出現(xiàn)問題，例如在檔位操縱桿的位置傳感器部分或全部失效的情況下，會(huì)向檔位控制/執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出錯(cuò)誤、甚至危險(xiǎn)的檔位置信號，將嚴(yán)重威脅行車的安全性。
公開號為CN1284451A的中國專利文獻(xiàn)公開了一種“可自動(dòng)和手動(dòng)換檔的變速器控制單元”，其中描述了檔位操縱桿的各種位置及表示的功能，但這種功能位置的識別是通過分別設(shè)置在這些位置處的傳感器來進(jìn)行的獨(dú)立識別。與此相近技術(shù)在德國專利DE-A-19905627等文獻(xiàn)中也有所披露。
公開號為CN1434906A的中國專利文獻(xiàn)，公開了一種“用于可手動(dòng)或自動(dòng)換檔的汽車變速器的控制單元”，其中對檔位操縱桿的位置識別采用了被稱為第一和第二長短不同的兩個(gè)傳感部件，所使用的檔位操縱桿可有兩個(gè)不同方向的運(yùn)動(dòng)當(dāng)檔位操縱桿水平運(yùn)動(dòng)時(shí)在兩個(gè)傳感部件之間進(jìn)行切換，以區(qū)別自動(dòng)和手動(dòng)變檔的操縱模式；在與之垂直的方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，以確定各自模式下的檔位位置。但由該文獻(xiàn)的圖2a～2g內(nèi)容中可以發(fā)現(xiàn)，其圖2b所示的空檔位置與圖2g所示的用于前進(jìn)過程中的手動(dòng)操縱減檔位置，其位置傳感的輸出狀態(tài)關(guān)系完全相同；在該文獻(xiàn)的圖5所示輸出關(guān)系中，這一輸出關(guān)系同時(shí)還與其倒檔的輸出關(guān)系也相同。根據(jù)汽車領(lǐng)域內(nèi)一般常識，檔位操縱桿的位置與檔位排列之間的關(guān)系是不能更改的。因此相同的輸出關(guān)系如果同時(shí)代表了空檔及后退檔和前進(jìn)檔兩個(gè)不同的行駛方向，對于實(shí)際行駛過程檔位的操縱和控制來講，將是十分危險(xiǎn)的。在該文獻(xiàn)中，類似的檔位操縱桿雖處于不同的操縱位置但卻具有相同輸出狀態(tài)的情況還有多處。為避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，該文獻(xiàn)中采用了其所稱的“踏板”切換裝置以進(jìn)行區(qū)別。根據(jù)目前人類的技術(shù)能力，將這一關(guān)系行車和生命安全的重要裝置，僅僅維系于一種電切換開關(guān)或傳感器顯然是不可靠的。一旦切換開關(guān)失效后，即會(huì)同樣返回到上述相互矛盾的控制結(jié)果。
此外，該文獻(xiàn)對駐車檔“P”和前進(jìn)檔“D”的位置傳感也存在不安全因素，即當(dāng)三個(gè)傳感器的輸出為相同的低電平“0”時(shí)，將產(chǎn)生強(qiáng)制駐車檔“P”的信號；當(dāng)三個(gè)傳感器的輸出為相同的高電平“1”時(shí)，將產(chǎn)生前進(jìn)檔“D”的信號。而根據(jù)電子學(xué)領(lǐng)域的一般常識，當(dāng)其中的傳感器、控制線路或控制器中任一部分的電源出現(xiàn)短路或斷路的情況下，都會(huì)產(chǎn)生上述之一的同樣輸出結(jié)果，并都有可能對處于行駛狀態(tài)下的汽車導(dǎo)致一種災(zāi)難性的后果。為此該文獻(xiàn)中還增加了故障識別方式，但其識別一方面有局限性，例如在自動(dòng)變檔模式下不能識別電源短路或斷路時(shí)三個(gè)傳感器同時(shí)為“1”或“0”的情況等，另一方面其識別故障的結(jié)果也僅局限為一種聲、光的警告信號，對于自動(dòng)控制系統(tǒng)和駕駛員來講，無法采取使行駛中的車輛回到空檔安全狀態(tài)的有效措施。
實(shí)用新型內(nèi)容針對上述情況，本實(shí)用新型將提供一種檔位操縱桿位置信號的識別控制裝置，能在檔位操縱桿位置傳感器部分或全部失效的情況下，以多元和被優(yōu)先地使車輛保持為空檔輸出的狀態(tài)，以保證行駛安全的目的。
由于在現(xiàn)有的技術(shù)手段中，對車輛的檔位操縱桿進(jìn)行位置識別，一般多用于自動(dòng)變速控制領(lǐng)域，控制系統(tǒng)根據(jù)檔位操縱桿位置的傳感信號，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成車輛的行駛方向和自動(dòng)變速的控制。在這一過程中，基于一般性原理，當(dāng)檔位操縱桿的傳感機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障時(shí)，唯一安全和有效的方式是向變速控制系統(tǒng)輸出空檔信號，因?yàn)榭諜n信號可使車輛動(dòng)力源與輪系之間中斷動(dòng)力傳遞，避免因檔位操縱桿傳感機(jī)構(gòu)故障而造成的檔位紊亂或失控后所帶來的其它災(zāi)難。因此在對檔位操縱桿位置信號的識別方法中，對空檔傳感信號的識別在一種電子處理的邏輯關(guān)系上，一方面應(yīng)該是優(yōu)先的，另一方面也應(yīng)該是多元的，即應(yīng)涵蓋傳感系統(tǒng)內(nèi)的所有無效識別碼。
基于此，本實(shí)用新型檔位操縱桿位置信號的識別控制裝置，包括由至少可在前進(jìn)檔(D)、空檔(N)、倒車檔(R)和駐車檔(P)間移動(dòng)以改變行車狀態(tài)的檔位操縱桿和在與之相配合部位間的檔位操縱桿位置信號傳感單元，以及與之連接用于對所獲得的檔位操縱桿位置信號的處理單元。其中，所說的檔位操縱桿位置信號傳感單元為由檔位操縱桿和與之相配合部位間的磁性傳感裝置，對所獲得的檔位操縱桿位置信號的處理單元為邏輯運(yùn)算電路。對所獲得的檔位操縱桿位置信號與正常的D、N、R和P各檔位的對應(yīng)有效信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算判斷后，對與有效位置信號一致的，由邏輯運(yùn)算電路經(jīng)控制單元向檔位操縱機(jī)構(gòu)輸出對應(yīng)的有效檔位控制信號；對與有效位置信號不一致的，則經(jīng)控制單元向檔位操縱機(jī)構(gòu)優(yōu)先強(qiáng)制輸出轉(zhuǎn)換為空檔位的控制信號。
上述裝置中，在為獲得磁性傳感位置信號的磁性傳感裝置的設(shè)置方式中，雖然作為可隨檔位操縱桿同步移動(dòng)的該運(yùn)動(dòng)部件，無論是其中的磁性傳感源結(jié)構(gòu)或是與之對應(yīng)的磁性傳感器單元，實(shí)質(zhì)上并無過多要求，但以采用將作為磁性傳感源的永磁結(jié)構(gòu)體設(shè)置為可隨檔位操縱桿同步移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)部件，將相應(yīng)的磁性傳感器單元作為設(shè)置在磁性傳感范圍內(nèi)的固定部件為方便。其中，所說的該磁性傳感器單元中以定位間距方式定位設(shè)置有若干磁性傳感器件。
為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的和要求，在上述的磁性傳感器單元中設(shè)置的磁性傳感器件方式也可以有多種不同形式。例如，在一種可供參考的實(shí)施例中，所說該磁性傳感器件為在磁性傳感器單元中以等間距方式設(shè)置的三個(gè)，相應(yīng)的該永磁結(jié)構(gòu)體采用為最多只允許與磁性傳感器單元中的兩個(gè)磁性傳感器件同時(shí)處于傳感狀態(tài)的永磁體結(jié)構(gòu)。在其它的可供參考實(shí)施例中，所說的該磁性傳感器件還可以采用為在磁性傳感器單元中以等間距設(shè)置的至少四個(gè)，相應(yīng)的永磁結(jié)構(gòu)體可以為最多只允許與兩個(gè)或三個(gè)磁性傳感器件同時(shí)處于傳感狀態(tài)的永磁體。
與目前的常規(guī)技術(shù)一樣，為使車輛能根據(jù)實(shí)際需要，實(shí)現(xiàn)在自動(dòng)或手動(dòng)控制間的轉(zhuǎn)換，在上述的檔位操縱桿和與之相配合部位的傳感裝置間，還可以設(shè)置有用于自動(dòng)/手動(dòng)控制的切換開關(guān)。
上述裝置中，對所獲得的檔位操縱桿位置信號正確與否的判斷，并將與正確檔位操縱桿位置信號一致的信號輸出、對與正確檔位操縱桿位置信號不一致的信號強(qiáng)制輸出為空檔位的控制信號，是通過所說的邏輯運(yùn)算電路進(jìn)行邏輯運(yùn)算判斷實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)有的電子技術(shù)中能具有這一功能的技術(shù)已十分成熟并有廣泛使用，因此可以根據(jù)需要選擇和/或組合。例如，在后述的一些可供參考的實(shí)施例中，給出的是通過由適當(dāng)?shù)拈T電路組合形式的邏輯運(yùn)算電路實(shí)現(xiàn)的，在另外的一些實(shí)施例，還給出了采用以集成電路為主的電路實(shí)現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，還可以采用由存儲(chǔ)單元和比較判斷運(yùn)算單元組成的邏輯運(yùn)算電路形式，將正常檔位的有效信號預(yù)存儲(chǔ)于目前已有廣泛使用適當(dāng)形式存儲(chǔ)單元中，然后將所獲得的檔位操縱桿位置信號與存儲(chǔ)單元中預(yù)置的正常D、N、R和P檔位有效信號進(jìn)行運(yùn)算比較，并根據(jù)比較判斷結(jié)果，對與控制單元中存儲(chǔ)的預(yù)置的檔位有效信號一致的，由控制單元向檔位操縱機(jī)構(gòu)輸出相應(yīng)的預(yù)置檔位信號；對屬于非預(yù)置正常檔位有效信號或檔位紊亂信號的，則向檔位操縱機(jī)構(gòu)優(yōu)先強(qiáng)制輸出轉(zhuǎn)換至N檔位的控制信號。
以下將通過由附圖所示實(shí)施例的具體實(shí)施方式
，對本實(shí)用新型的上述內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型裝置的識別控制單元的設(shè)置形式示意圖。
圖2是本實(shí)用新型裝置中的一種檔位操縱桿位置信號傳感裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)置形式示意圖。
圖3是本實(shí)用新型裝置中的另一種檔位操縱桿位置信號傳感裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)置形式示意圖。
圖4是本實(shí)用新型裝置中增加了自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的又一種檔位操縱桿位置信號傳感裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)置形式示意圖。
圖5是本實(shí)用新型裝置的再一種檔位操縱桿位置信號傳感裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)置形式示意圖。
圖6是本實(shí)用新型裝置中采用組合門電路形式的一種控制單元的電原理圖。
圖7是本實(shí)用新型裝置中采用集成電路形式的一種控制單元的電原理圖。
圖8是本實(shí)用新型裝置中采用另一種集成電路形式的控制單元的電原理圖。
圖9是本實(shí)用新型裝置識別控制關(guān)系的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
圖1和圖2是本實(shí)用新型裝置的識別控制單元的設(shè)置形式，和其中采用了由三個(gè)位置傳感器A、B、C組成的傳感器單元1和由兩個(gè)永磁體2b，2c構(gòu)成的傳感源部件2的一種傳感裝置的設(shè)置形式。
其中，作為傳感源部件2的是與檔位操縱桿2a固連于一體、可隨檔位操縱桿的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的永磁結(jié)構(gòu)體；相應(yīng)的磁性傳感器單元1被固定在檔位操縱桿旁的磁性傳感范圍內(nèi)的靜止位置。其中，傳感器單元1中的相應(yīng)傳感器件5(如常用的霍爾元件等)為在其中以等間距方式設(shè)置的三個(gè)；傳感源部件2為經(jīng)固定體2f將長短兩永磁體2b，2c連接為一體的組合結(jié)構(gòu)體形式，其中該固定體2f和較長永磁體2b的長度分別與相鄰設(shè)置的兩傳感器件5的相背端間的距離相適應(yīng)，較短永磁體2c的長度與相鄰設(shè)置的兩磁性傳感器件5的相鄰端間的間距相適應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)每次只允許有一個(gè)或兩個(gè)傳感器件5與傳感源部件2中的永磁體處于傳感狀態(tài)。根據(jù)傳感器件5和傳感源部件2的特性，上述固定體2f可以為導(dǎo)磁性或非導(dǎo)磁性的材料。如永磁體密閉在固定體2f內(nèi)部時(shí)，可采用一種非導(dǎo)磁材料；當(dāng)傳感器件5的靈敏度較高或內(nèi)部相鄰傳感單元之間距離較大時(shí)，固定體也可采用一種導(dǎo)磁材料或一種非導(dǎo)磁材料。由此，傳感源部件2與傳感器單元1之間的相對位置移動(dòng)，即可使傳感器單元1內(nèi)的各傳感器件5的傳感狀態(tài)發(fā)生變化，這種不同的傳感狀態(tài)以各自不同的邏輯組合關(guān)系被控制單元3接收。
控制單元3的預(yù)設(shè)單元中預(yù)置有正常D、N、R和P檔的位置信號，并對所接收的檔位位置傳感信號與這些預(yù)置的正常檔位信號進(jìn)行邏輯判斷和處理除對與預(yù)置的正常檔位位置信號一致時(shí)，由控制單元3向外輸出相應(yīng)的正常預(yù)置檔位信號；對屬于非預(yù)置正常檔位信號或檔位紊亂信號時(shí)，則被識別為故障碼，并由控制單元3向外輸出強(qiáng)制空檔N的控制信號。
可以理解，在上述的結(jié)構(gòu)設(shè)置形式中，改變傳感器單元1中傳感器件5的個(gè)數(shù)和/或改變傳感源部件2中永磁體的位置、形狀或數(shù)量，均可以得到不同的傳感組合信號。根據(jù)需要將這些信號在控制單元3的預(yù)設(shè)單元中進(jìn)行預(yù)置后，即可根據(jù)不同情況和需要，將預(yù)置范圍之外的其它所有信號視為故障信號，在都被疊加到強(qiáng)制為空檔輸出信號的同時(shí)，還可以被適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)器件存儲(chǔ)記錄下來，以備檢修使用。
包括上述裝置在內(nèi)的本實(shí)用新型檔位操縱桿位置信號的識別控制裝置的工作流程關(guān)系如圖9所示。
由上述的傳感結(jié)構(gòu)設(shè)置形式可以清楚看出，其不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且通過圖9所示的工作流程還可以看出，在正常工作狀態(tài)下不會(huì)出現(xiàn)同一位置傳感信號的輸出狀態(tài)可同時(shí)對應(yīng)幾個(gè)不同檔位關(guān)系這一危險(xiǎn)的檔位紊亂情況。另一方面，在檔位操縱桿位置傳感器出現(xiàn)部分、甚至全部失效的情況下，該方法可以被多元和被優(yōu)先地使車輛保持為空檔輸出的有效狀態(tài)，以保證行駛安全的目的。例如，即使傳感器組件的電源線出現(xiàn)短路或斷路等意外情況，使所有傳感器件的輸出全部為相同的“1”或“0”時(shí)，也能將其作為非預(yù)置的帶有故障類別處理，并強(qiáng)制向主控制器輸出安全的空檔控制信號，從而避免了因檔位操縱桿傳感機(jī)構(gòu)故障而造成的檔位紊亂或失控后所帶來的行駛安全隱患。
通過表1，可以對圖2所示設(shè)置形式的傳感裝置中的各種傳感輸出組合方式與檔位輸出關(guān)系有清楚的理解由傳感器A、B、C三個(gè)傳感器按二進(jìn)制原理總共能獲得8個(gè)組合信號，其中的6個(gè)通過控制單元3被分配為預(yù)置的各自檔位輸出信號，對所有傳感器相同輸出狀態(tài)的兩個(gè)組合信號也通過控制單元3以故障碼方式疊加到空檔信號中。
這種設(shè)置形式適用于駐車信號P不在檔位操縱桿位置上的變速操縱裝置，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，能有效地克服傳感器組件的電源線出現(xiàn)短路或斷路等意外情況，但無法解決因其中一個(gè)或兩個(gè)傳感器失效的故障。
表1圖2所示傳感信號組合方式與檔位控制信號輸出的關(guān)系

圖3所示的是實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型裝置的另一種檔位操縱桿位置信號傳感裝置的設(shè)置形式，采用的是由等間距設(shè)置的四個(gè)位置傳感器A、B、C、D，和一個(gè)永磁體傳感源部件2的結(jié)構(gòu)形式。其中，該傳感源部件2的長度與兩相鄰設(shè)置的磁性傳感器件5的相背端間的距離相一致，以使傳感源部件2最多只能同時(shí)與兩個(gè)傳感器件5同時(shí)處于傳感狀態(tài)的永磁體。檔位操縱桿2a移動(dòng)到不同的位置，便可形成與傳感器A、B、C、D之間的不同組合關(guān)系，并可由此獲得7個(gè)預(yù)置的位置傳感信號。其各種傳感輸出組合方式與檔位輸出關(guān)系可由表2進(jìn)一步理解由傳感器A、B、C、D四個(gè)傳感器按二進(jìn)制原理總共能獲得16個(gè)組合信號，其中7個(gè)通過控制單元3分配到各自的檔位輸出信號，其余包括所有傳感器相同輸出狀態(tài)的兩個(gè)組合信號也通過控制單元3以故障碼方式疊加到空檔輸出信號中。與圖2的方式相比，圖3增加了檔位操縱桿位置識別的個(gè)數(shù)，并同樣能實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
這種設(shè)置形式適用于駐車信號P置于檔位操縱桿位置上的變速操縱裝置，同時(shí)能有效地克服傳感器組件的電源線出現(xiàn)短路或斷路等意外情況。即使A、B、C、D三個(gè)傳感器件中的任何一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)，甚至全部都失效后，均可以獲得一個(gè)空檔信號。這種失效后的傳感器輸出有三種可能一是當(dāng)失效后輸出高電平“1”；二是當(dāng)失效后輸出全低電平“0”時(shí)；再者是輸出高阻態(tài)，其中輸出高阻態(tài)時(shí)通過傳感器輸出端并接的上拉或下拉電阻來決定其電平“0”或“1”。在上述各種條件下，通過本實(shí)用新型的方法，操縱機(jī)構(gòu)均可以在其中找到一個(gè)空檔位置，這個(gè)空檔位置即使不全部與原來空檔位置相同，也可以通過常見的設(shè)置在汽車儀表盤內(nèi)的檔位操縱顯示器的指導(dǎo)下進(jìn)行操縱。表2和表3顯示的，是任何部分的傳感器失效后輸出“0”的空檔位置；表4顯示的是任何部分中的任一部位或全部傳感器失效后輸出“1”的空檔位置。
表2圖3所示傳感信號組合方式與檔位控制信號輸出的關(guān)系

類似的效果通過圖5的設(shè)置形式同樣可以實(shí)現(xiàn)。圖5是在圖3的基礎(chǔ)上，同樣采用一個(gè)永磁體和四個(gè)傳感單元，不同之處在于增長了永磁體的長度，使其滿足4個(gè)傳感單元中最多只能有3個(gè)同時(shí)被傳感的條件，其輸入和輸出條件與圖3所述的類似。于此不再贅述。
圖4所示的是在上述的設(shè)置形式中增加了自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的又一種檔位操縱桿位置信號傳感裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)置形式，采用的是由三個(gè)位置傳感器A、B、C組成的傳感器單元1和一個(gè)永磁體傳感源部件2，以及一個(gè)表示自動(dòng)/手動(dòng)操縱方式的切換裝置2d的形式，能獲得6個(gè)不同的預(yù)置位置傳感信號。其中，檔位操縱桿2a移動(dòng)到不同的位置，可以形成傳感器A、B、C之間的不同組合關(guān)系；這些組合關(guān)系進(jìn)一步可被一個(gè)表示自動(dòng)/手動(dòng)操縱方式的切換裝置2d所轉(zhuǎn)換，從而可通過控制單元3獲得了相應(yīng)的自動(dòng)/手動(dòng)兩種操縱方式的檔位輸出形式。
表5所示的是圖4設(shè)置形式中的各種傳感輸出組合方式與檔位輸出關(guān)系?？梢钥闯鰹樵鰪?qiáng)操縱位置識別的安全性，其中將2d同樣納入了安全識別范圍后，由三個(gè)傳感器A、B、C和2d按二進(jìn)制原理，總共能獲得16個(gè)組合信號，其中6個(gè)通過控制單元3被預(yù)置分配到各自的檔位輸出信號，包括所有傳感器相同輸出狀態(tài)的兩個(gè)組合信號在內(nèi)的其余傳感信號，通過控制單元3均以故障碼方式疊加到空檔信號中。與上述兩種方式相比，圖4增加了自動(dòng)/手動(dòng)操縱模式的操縱位置識別，同樣也能實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型裝置的目的。
可以理解，采用上述以外的其它傳感裝置設(shè)置形式，同樣也可以根據(jù)本實(shí)用新型的目的，實(shí)現(xiàn)在正常工作狀態(tài)下完全避免出現(xiàn)同一位置傳感信號的輸出狀態(tài)可同時(shí)對應(yīng)幾個(gè)不同檔位關(guān)系這一危險(xiǎn)的檔位紊亂情況；在檔位操縱桿位置傳感器出現(xiàn)部分、甚至全部失效的情況下，這些方法也都可以被多元和被優(yōu)先地使車輛保持為空檔輸出的有效狀態(tài)，保證了行駛的安全性。
圖6是本實(shí)用新型裝置中的一種以組合門電路形式的控制單元的電原理圖。例如在采用了如圖2所示的由三個(gè)磁性傳感器件的設(shè)置形式，可通過一種組合門電路形式的控制單元，以實(shí)現(xiàn)如表1所示輸出關(guān)系的一種電路結(jié)構(gòu)。由圖6可以看出71～76指定了傳感器單元1中A、B、C的唯一有效狀態(tài)，凡不在這些有效狀態(tài)范圍內(nèi)，如A、B、C輸出全為“1”或全為“0”時(shí)，通過77和78向外輸出一個(gè)疊加的空檔信號。
圖7是本實(shí)用新型裝置中的一種集成電路形式的控制單元的電原理圖。例如在采用了如圖3所示的由四個(gè)磁性傳感器件的設(shè)置形式，可以用一種四～十六譯碼器集成電路為主的方式，以實(shí)現(xiàn)如表2～表4所示輸出關(guān)系的一種電路結(jié)構(gòu)，如CMOS4514、或TTL74154等形式的集成電路。由圖7可以看出四～十六譯碼器指定了傳感器單元1中A、B、C、D的唯一有效狀態(tài)，凡不在這些有效狀態(tài)范圍內(nèi)，通過81和82向外輸出一個(gè)疊加的空檔信號。
圖8是本實(shí)用新型裝置中采用另一種集成電路形式控制單元的電路結(jié)構(gòu)，采用的是如PLD等形式的集成電路，其輸入端帶有內(nèi)部上拉或下拉電阻，其是在圖7基礎(chǔ)上取消了R81-R84外部上拉電阻，工作原理與圖7的電路相同。
在電子學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，實(shí)現(xiàn)如表1、表2和表5的控制輸出關(guān)系，還可以有其它多種實(shí)現(xiàn)的電路結(jié)構(gòu)形式。例如，圖6中的所采用的與門、或門和非門，可以通過晶體管等分立元件構(gòu)成，這些在相關(guān)的文獻(xiàn)中已作公開。此外，圖6的電路也可以采用一種如CMOS4028、4051或TTL7442、7425等選擇器或譯碼器集成電路及相應(yīng)的外圍電路實(shí)現(xiàn)；圖7和圖8中所示的四～十六譯碼器也可采用如圖6所示的組合門電路結(jié)構(gòu)形式替換。此外，應(yīng)用可編程器件如單片機(jī)、PLD器件等作為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型上述裝置中所涉及控制單元，同樣可以達(dá)到本實(shí)用新型的目的。
因此，不應(yīng)將上述的實(shí)施例理解為是對本實(shí)用新型主題范圍的限制。在不脫離和改變本實(shí)用新型上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和/或慣用手段做出多種形式的替換或變更，同樣均屬于本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。
表3部分或全部傳感器失效輸出“0”時(shí)的情況

表4部分和全部傳感器失效輸出“1”時(shí)的情況

表5圖4所示傳感信號組合方式與檔位控制信號輸出的關(guān)系
權(quán)利要求1.檔位操縱桿位置信號的識別控制裝置，包括由至少可在前進(jìn)檔(D)、空檔(N)、倒車檔(R)和駐車檔(P)間移動(dòng)以改變行車狀態(tài)的檔位操縱桿(2a)和在與之相配合部位間的檔位操縱桿位置信號傳感單元，及與之連接用于對所獲得的檔位操縱桿位置信號的處理單元，其特征是檔位操縱桿位置信號傳感單元采用由檔位操縱桿(2a)和與之相配合部位間的磁性傳感裝置，對所獲得的檔位操縱桿位置信號的處理單元為邏輯運(yùn)算電路，對所獲得的檔位操縱桿位置信號與正常的前進(jìn)檔(D)、空檔(N)、倒車檔(R)和駐車檔(P)有效信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算判斷后，與有效位置信號一致的，經(jīng)控制單元(3)向檔位操縱機(jī)構(gòu)輸出對應(yīng)的有效檔位信號；與有效位置信號不一致的，經(jīng)控制單元(3)向檔位操縱機(jī)構(gòu)優(yōu)先強(qiáng)制輸出轉(zhuǎn)換為空檔位的控制信號。
2.如權(quán)利要求1所述的檔位操縱桿位置信號的識別控制裝置，其特征是所說的磁性傳感裝置是由可隨檔位操縱桿(2a)同步移動(dòng)的永磁結(jié)構(gòu)體(2)和在其移動(dòng)方向上的傳感范圍內(nèi)設(shè)置的磁性傳感器單元(1)，在磁性傳感器單元(1)中以定位的間距方式設(shè)置有若干磁性傳感器件(5)。
3.如權(quán)利要求2所述的檔位操縱桿位置信號的識別控制裝置，其特征是所說的磁性傳感器件(5)為在磁性傳感器單元(1)中以等間距方式設(shè)置的三個(gè)，永磁結(jié)構(gòu)體(2)為最多只允許與兩個(gè)磁性傳感器件(5)同時(shí)處于傳感狀態(tài)的永磁體結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的檔位操縱桿位置信號的識別控制裝置，其特征是所說的永磁結(jié)構(gòu)體(2)為經(jīng)固定體(2f)連接的長短兩永磁體(2b，2c)的組合體形式，其中固定體(2f)和較長永磁體(2b)的長度分別與相鄰設(shè)置的兩磁性傳感器件(5)的相背端間的距離相適應(yīng)，較短永磁體(2c)的長度與相鄰設(shè)置的兩磁性傳感器件(5)的相鄰端間的間距相適應(yīng)。
5.如權(quán)利要求2所述的檔位操縱桿位置信號的識別控制裝置，其特征是所說的磁性傳感器件(5)為在磁性傳感器單元(1)中以等間距設(shè)置的至少四個(gè)，永磁結(jié)構(gòu)體(2)的長度為至少與兩相鄰設(shè)置的磁性傳感器件(5)的相背端間的距離相適應(yīng)。
6.如權(quán)利要求5所述的檔位操縱桿位置信號的識別控制裝置，其特征是所說的磁性傳感器件(5)為在磁性傳感器單元(1)中以等間距設(shè)置的四個(gè)，永磁結(jié)構(gòu)體(2)的長度為與兩相鄰設(shè)置的磁性傳感器件(5)的相背端間的距離相適應(yīng)。
7.如權(quán)利要求1所述的檔位操縱桿位置信號的識別控制裝置，其特征是在所說的檔位操縱桿(2a)和與之相配合部位的磁性傳感裝置間設(shè)置有用于自動(dòng)/手動(dòng)控制的切換開關(guān)(2d)。
8.如權(quán)利要求1至7之一所述的檔位操縱桿位置信號的識別控制裝置，其特征是所說的邏輯運(yùn)算電路為由組合門電路組成的電路結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1至7之一所述的檔位操縱桿位置信號的識別控制裝置，其特征是所說的邏輯運(yùn)算電路為由集成電路及相應(yīng)的外圍電路組成的電路結(jié)構(gòu)形式。
10.如權(quán)利要求1至8之一所述的檔位操縱桿位置信號的識別控制裝置，其特征是所說的邏輯運(yùn)算電路由預(yù)設(shè)單元和比較判斷運(yùn)算單元組成，由比較判斷運(yùn)算單元將所獲得的檔位操縱桿位置信號與預(yù)設(shè)單元中預(yù)置的正常前進(jìn)檔(D)、空檔(N)、倒車檔(R)和駐車檔(P)有效信號進(jìn)行運(yùn)算比較后，對與控制單元(3)中預(yù)設(shè)的預(yù)置檔位有效信號一致的，由控制單元(3)向檔位操縱機(jī)構(gòu)輸出相應(yīng)的預(yù)置檔位信號；對屬于非預(yù)置正常檔位有效信號或檔位紊亂信號時(shí)，由控制單元(3)向檔位操縱機(jī)構(gòu)優(yōu)先強(qiáng)制輸出轉(zhuǎn)換至空檔位(N)的控制信號。
專利摘要檔位操縱桿位置信號的識別控制裝置，包括由至少可在D、N、R和P檔位間移動(dòng)的檔位操縱桿和在與之相配合部位間的檔位操縱桿位置信號傳感單元，及與之連接用于對相應(yīng)的檔位操縱桿位置信號處理單元。檔位操縱桿位置信號傳感單元為由檔位操縱桿和與之相配合部位間的磁性傳感裝置；信號處理單元為邏輯運(yùn)算電路。對所獲得的檔位操縱桿位置信號與正常檔位的有效信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算判斷后，經(jīng)控制單元向檔位操縱機(jī)構(gòu)分別輸出對應(yīng)檔位信號或強(qiáng)制輸出轉(zhuǎn)換為空檔位的控制信號。該裝置在檔位操縱桿位置傳感器部分或全部失效的情況下，可以多元和優(yōu)先地使車輛保持為空檔輸出的有效狀態(tài)，以保證行駛安全的目的。
文檔編號F16H61/12GK2799988SQ20052003445
公開日2006年7月26日 申請日期2005年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月10日
發(fā)明者趙濟(jì)威, 袁躍強(qiáng) 申請人:成都依姆特高科技有限責(zé)任公司