[发明专利]车辆换挡装置

说明书

本申请公开了一种车辆换挡装置，其包括操作构件，操作构件被配置为置于五个换挡位置，包括起始位置、驱动位置、倒挡位置、驱动侧空挡位置和倒挡侧空挡位置。提供九个感测元件以感测通过操作构件的移动而移动的磁体。起始位置分配有三个感测元件，并且剩余的四个换挡位置中的每一个分配有两个感测元件，其中分配给起始位置的感测元件中有两个被其它两个换挡位置共享。基于九个感测元件的输出的组合，确定五个换挡位置和相应两个相邻的换挡位置之间的四个中间位置。

技术领域

本发明一般而言涉及用于安装在机动车辆上的自动变速器的车辆换挡装置，并且具体而言涉及线控换挡(shift-by-wire)型的车辆换挡装置。

背景技术

日本专利申请公开No.2004-031149(JP 2014-031149 A)公开了一种线控换挡型的车辆换挡装置，其中作为操作构件的旋钮被配置为在第一方向从起始位置(homeposition)向驱动位置旋转，并且在第二方向从起始位置向倒挡位置(reverse position)旋转。旋钮还设有在起始位置和驱动范围位置之间的空挡位置，以及在起始位置和倒挡范围位置之间的空挡位置。通过磁体和感测元件的组合来感测旋钮的操作。旋钮设有被配置为通过旋钮的旋转而旋转的磁体。另一方面，感测元件被放置在板上，面对磁体，并且被配置为感测磁体的磁通的变化并由此识别旋钮处于哪个换挡位置。

对应于US 2014/0020495 A1的日本专利申请公开No.2004-020922(JP 2014-020922 A)公开了一种车辆换挡装置，其包括作为设有磁体的操作构件的换挡杆，以及面向磁体的多个感测元件，其中感测元件沿着磁体的轨迹成直线布置，如图14至19所示。当换挡杆从一个换挡位置移动到相邻换挡位置时，磁体移动对应于两个感测元件的距离，并且一个感测元件保持在开启状态，而另一个感测元件从开启状态变为关闭状态，并且另一个感测元件从关闭状态变为开启状态。基于感测元件的输出的组合，确定换挡杆的操作。

发明内容

在JP 2014-031149 A的车辆换挡装置中，感测元件由单个磁传感器实现。相应地，如果旋钮形式的操作构件的旋转角度小，则它会不利地影响换挡位置的感测的准确度。如果不仅要感测换挡位置而且要感测相邻两个换挡位置之间的中间位置，则可能需要通过连杆机构或齿轮机构等将磁体的移动从操作构件的旋转角度进行扩展。一般而言，通过这种车辆换挡装置难以进行这种多位置感测。

JP 2014-020922 A的车辆换挡装置需要布置在一行中的十一个位置的八个感测元件和三个空位(blank)，如JP 2014-020922 A的图14至19所示。这种配置需要磁体的显著大的移动，并且由此可能需要通过连杆机构或齿轮机构等将磁体的移动从操作构件的旋转角度进行扩展，如在JP 2014-031149A的车辆换挡装置中那样。特别地，如果采用旋钮或拨盘型操作构件，则关于多位置感测的这个问题更加显著。

而且，在JP 2014-020922 A的车辆换挡装置中，共用的感测元件被分配给彼此相邻的第一换挡位置和第二换挡位置。这种配置面临如下问题：如果感测元件发生故障，则有可能仅仅基于当前感测结果无法识别操作构件的当前换挡位置。可能需要通过进一步参考先前的感测结果来实现该识别。这导致控制系统的复杂性。

鉴于上述情况，优选地提供一种车辆换挡装置，其不仅能够感测操作构件的换挡位置，而且能够感测相邻的两个换挡位置之间的中间位置，并且即使其中一个感测元件发生故障，也能够仅仅基于当前感测结果识别操作构件处于哪个换挡位置。