阅读说明：本技术 用于机动车辆动力系的制动变速器换挡互锁系统和控制逻辑 (Brake transmission shift interlock system and control logic for a motor vehicle powertrain ) 是由 M.A.范坎普 于 2020-03-27 设计创作，主要内容包括：提出了用于车辆动力系的制动变速器换挡互锁(BTSI)系统、用于制造/操作此类BTSI系统的方法、以及配备有BTSI系统的车辆。用于机动车辆的BTSI系统包含换挡器螺线管,该换挡器螺线管具有：螺线管主体,其安装到车身；以及螺线管衔铁,其可移动地附接到螺线管主体以在锁定位置和解锁位置之间来回转换。换挡器螺线管可经由制动控制模块选择性地操作以在锁定位置和解锁位置之间移动螺线管衔铁,由此分别阻挡和不阻挡换挡器从驻车位置的移动。位置开关安装到车身而与换挡器螺线管相邻,并且检测车辆变速器处于驻车模式。位置开关选择性地与换挡器螺线管机械地接合,使得螺线管衔铁在移动到锁定位置时将位置开关推动到闭合。(A Brake Transmission Shift Interlock (BTSI) system for a vehicle powertrain, a method for manufacturing/operating such a BTSI system, and a vehicle equipped with a BTSI system are presented. A BTSI system for a motor vehicle includes a shifter solenoid having: a solenoid body mounted to a vehicle body; and a solenoid armature movably attached to the solenoid body to transition back and forth between a locked position and an unlocked position. The shifter solenoid is selectively operable via the brake control module to move the solenoid armature between a locked position and an unlocked position, thereby blocking and unblocking movement of the shifter from the park position, respectively. A position switch is mounted to the vehicle body adjacent the shifter solenoid and detects that the vehicle transmission is in a park mode. The position switch is selectively mechanically engaged with the shifter solenoid such that the solenoid armature urges the position switch closed when moved to the locked position.)

用于机动车辆动力系的制动变速器换挡互锁系统和控制逻辑

技术领域

本公开总体上涉及机动车辆动力系。更具体地，本公开的各方面涉及用于控制自动车辆变速器在不同的操作模式之间的换挡的换挡器互锁系统。

背景技术

当前生产的机动车辆，诸如现代汽车，最初配备有进行操作以推进车辆并为车辆的车载电子设备供电的动力系。在汽车应用中，例如，车辆动力系总体上以原动机为代表，该原动机通过自动或手动换挡变速器将驱动动力递送到车辆的最终驱动系统（例如，差速器、车轴、道路车轮等）。历史上汽车由往复活塞式内燃发动机（ICE）组件供以动力，这是由于其随时可用性以及相对便宜的成本、轻的重量和整体的效率。作为一些非限制性示例，此类发动机包含二冲程和四冲程压缩点火（CI）柴油发动机、四冲程火花点火（SI）汽油发动机、六冲程架构和旋转发动机。另一方面，混合动力和纯电动车辆利用诸如电动牵引马达之类的替代性动力源来推进车辆，且因此最小化或消除了对基于矿物燃料的发动机获得牵引动力的依赖。

车辆变速器可使用差动传动装置来实现变速器的输入轴和输出轴之间的可变扭矩和多个速比。一种形式的差动传动装置是周转“行星齿轮”布置。行星传动装置提供了紧凑性以及行星传动装置子集的各成员当中不同的扭矩和速比的优点。液压致动的扭矩建立装置，诸如，离合器和制动器（术语“离合器”常常用于指离合器和制动器两者），可选择性地接合来激活上述齿轮元件，以在变速器的输入轴和输出轴之间建立期望的前进速比和倒退速比。从一种速比到另一种速比的换挡通常响应于发动机节气门和车辆速度而执行，并且换挡通常涉及释放与当前的或所达到的速比相关联的一个或多个“即将脱离（off-going）”离合器并施加与期望的或所命令的速比相关联的一个或多个“即将接合（on-coming）”离合器。

大多数自动动力变速器具有多种操作模式；例如，符合美国政府标准的汽车具有至少驻车（P）模式、倒退（R）模式、空档（N）模式和多种驾驶模式，包含全范围驾驶（D）模式和低（L）档位模式。由车辆操作员控制档位选择器机构，诸如换挡杆或换挡手柄——通俗地说是“换挡器”或“PRNDL”（“驻车-倒退-空档-驾驶-低档”的缩写；发音为“prindle”），以用于在这些各种变速器操作模式之间选择性地移动。现代汽车配备有制动变速器换挡互锁（BTSI）特征，除非点火开关处于接通状态并且由车辆操作员压下制动踏板，否则该BTSI特征禁止换挡杆从驻车位置移动。结果，防止配备有自动变速器的车辆沿倒退方向抑或前进方向为驱动轮供以动力，而不首先通过释放“驻车锁”特征而放开转向盘以正常驾驶并通过驾驶员将他或她的脚放在制动踏板上使车辆不动。

发明内容

本文中公开了用于机动车辆动力系的制动变速器换挡互锁（BTSI）系统和附随的控制逻辑、用于制造此类BTSI系统的方法和用于操作此类BTSI系统的方法、以及配备有利用电阻器梯形电路以检测当前BTSI状态（锁定或解锁）的BTSI传感器的机动车辆。通过示例的方式，提出了BTSI系统架构，其将BTSI位置开关传感器与BTSI换挡器螺线管集成在一起，这两者都电气连接到“升挡/降挡（tap up/tap down）”电阻器梯形电路。电阻器梯形电路包含彼此并联电气连接的三个电阻器，并且在这三个梯形电阻器中的至少两个上具有控制开关。所有三个梯形电阻器均与第四电阻器电串联连接，该第四电阻器用作限流装置。BTSI位置开关经由第四电阻器与电阻器梯形电路串联电气连接。另外，BTSI换挡器螺线管直接机械地接合BTSI位置开关，使得将螺线管移动到锁定位置将物理地闭合位置开关。当移动到解锁位置时，BTSI换挡器螺线管机械地脱开BTSI位置开关，使得开关同时断开。

所公开的概念中的至少一些的附随益处包含BTSI系统架构，该BTSI系统架构将多功能电阻器梯形电路与BTSI螺线管和位置开关的组合结合使用以检测换挡器状态，由此消除对机电开关和用于系统状态监测的其他专用硬件的需求。这样做时，与此类专用硬件相关联的相关材料、制造、保修和设计成本得以最小化或以其他方式消除。移除机电BTSI状态开关及其支持电路也有助于消除与操作开关相关联的任何引起的噪声。其他附随益处可包含解决严重度十（10）故障模式及影响分析（FMEA）系统故障的能力，诸如BTSI系统的在解锁位置中发生故障的车辆驻车锁机构。

本公开的各方面是针对用于防止自动车辆变速器在不首先压下制动踏板的情况下从驻车位置换挡出来的BTSI系统和附随的控制逻辑。在示例中，提出了一种代表性BTSI系统，其包含制造有保护性螺线管主体的换挡器螺线管，该螺线管主体刚性地安装到车身，例如，邻近换挡器，该换挡器在驻车位置和各个档位位置之间移动以在不同的变速器操作模式之间对车辆的动力变速器进行换挡。螺线管衔铁可移动地附接到螺线管主体，以在锁定位置和解锁位置之间来回转换。常驻或远程电子控制器，诸如专用系统控制模块，控制换挡器螺线管以选择性地将螺线管衔铁移动到锁定（或解锁）位置，由此阻挡（或不阻挡）换挡器从驻车位置的移动。邻近换挡器螺线管安装到换挡器主体的电气位置开关可操作以检测变速器处于驻车模式。特别地，该位置开关选择性地机械地接合换挡器螺线管，使得螺线管衔铁在移动到锁定位置时将位置开关推动到闭合。相反，螺线管衔铁移动到解锁位置允许位置开关例如在复位弹簧的力下断开。

本公开的其他方面是针对具有BTSI系统的机动车辆，该BTSI系统利用电阻器梯形电路以及位置开关和换挡器螺线管的组合用于检测BTSI系统的当前状态。如本文中所使用的，术语“机动车辆”可包含任何相关的运载工具平台，诸如乘用车辆（内燃发动机（ICE）、混合动力、纯电动、燃料电池、部分或完全自主，等）、商用车辆、工业车辆、履带车辆、越野和全地形车辆（ATV）、雪地车、摩托车、轮船、飞机等。在示例中，提出了一种配备有原动机（例如，发动机和/或马达）的机动车辆，该原动机安装到车身并且可操作以驱动车辆的道路车轮中的一个或多个，由此推进机动车辆。安装到车身并且操作性地连接到原动机的多挡自动变速器可操作以选择性地修改从原动机传递到（一个或多个）道路车轮的扭矩。换挡器机构安装在乘客室内，该换挡器机构可在驻车位置、空档位置和多个档位位置（例如，倒退、驾驶和低档位位置）之间移动，以在不同的变速器操作模式之间对变速器进行换挡。在至少一些实施例中，换挡器机构可包括与地形选择低档位旋转拨盘结合操作的P-R-N-D换挡手柄。作为另外的选项，变速器可以是由电子输入装置控制的电动液压自动-手动变速器，诸如被集成到换挡器中的升挡/降挡触发器和/或被集成到驾驶员的转向盘中的升挡/降挡拨片。常驻或远程电子控制模块与换挡器、车辆制动系统和车辆起动器系统通信地连接。

继续以上示例，机动车辆还包含具有换挡器螺线管和位置开关的BTSI系统。换挡器螺线管制造有：螺线管主体，其安装到车身；以及螺线管衔铁，其可移动地附接到螺线管主体以在锁定位置和解锁位置之间来回转换。换挡器螺线管可选择性地操作，例如，经由电子控制模块，以在锁定位置和解锁位置之间移动螺线管衔铁，由此分别阻挡或不阻挡换挡器从驻车位置的移动。邻近换挡器螺线管安装到车身的位置开关检测变速器是否处于驻车模式。位置开关可串联电气连接到电阻器梯形电路。位置开关可选择性地与换挡器螺线管机械地接合，使得螺线管衔铁例如在弹簧的偏压力下在移动到锁定位置时将位置开关推动到闭合。螺线管衔铁例如经由可选择性地通电的螺线管线圈移动到解锁位置允许位置开关断开。

本公开的附加方面是针对控制算法和计算机可读介质，该计算机可读介质存储用于制造和用于使用BTSI系统的处理器可执行的指令。在示例中，提出了一种用于管控BTSI系统的操作的方法。前述代表性方法以任何顺序并以与以上和以下选项和特征中的任一个的任何组合包含： 经由常驻或远程电子控制模块将致动命令信号传输到换挡器螺线管，该换挡器螺线管包含：螺线管主体，其安装到车身；以及螺线管衔铁，其附接到螺线管主体以在锁定位置和解锁位置之间移动，该致动命令信号引起螺线管衔铁从锁定位置移动到解锁位置，由此不阻挡换挡器从驻车位置的移动；以及中断经由电子控制模块将致动命令信号传输到换挡器螺线管以引起螺线管衔铁从解锁位置移动到锁定位置，由此阻挡换挡器从驻车位置的移动。利用该架构，将螺线管衔铁移动到解锁位置使换挡器螺线管与邻近换挡器螺线管安装的BTSI位置开关机械地脱开，使得位置开关断开并且电子控制模块检测到变速器不处于驻车模式。将螺线管衔铁移动到锁定位置将使换挡器螺线管与位置开关机械地接合，使得螺线管衔铁将位置开关推动到闭合并且电子控制模块检测到变速器处于驻车模式。

本发明提供以下技术方案：

1. 一种用于机动车辆的制动变速器换挡互锁（BTSI）系统，所述机动车辆具有：车身；变速器，其安装到所述车身；换挡器，其可在驻车位置和档位位置之间移动以在不同的操作模式之间对所述变速器换挡；以及电子控制模块，其与所述换挡器通信地连接，所述BTSI系统包括：

换挡器螺线管，所述换挡器螺线管包含：螺线管主体，其被构造成安装到所述车身；以及螺线管衔铁，其可移动地附接到所述螺线管主体以在锁定位置和解锁位置之间转换，所述换挡器螺线管可经由所述电子控制模块选择性地操作以在所述锁定位置和解锁位置之间移动所述螺线管衔铁，由此分别阻挡和不阻挡所述换挡器从所述驻车位置的移动；以及

位置开关，其被构造成邻近所述换挡器螺线管地安装到所述车身并检测所述变速器处于驻车模式，所述位置开关可选择性地与所述换挡器螺线管机械地接合，使得所述螺线管衔铁在移动到所述锁定位置时将所述位置开关推动到闭合。

2. 根据方案1所述的BTSI系统，其还包括电气连接到所述位置开关的电阻器梯形电路。

3. 根据权利要求2所述的BTSI系统，其还包括第一电阻器，所述第一电阻器电气连接到所述电阻器梯形电路和所述位置开关并置于所述电阻器梯形电路和所述位置开关之间。

4. 根据方案3所述的BTSI系统，其中，所述电阻器梯形电路、所述第一电阻器和所述位置开关被构造成与所述电子控制模块串联电气连接。

5. 根据方案3所述的BTSI系统，其中，所述电阻器梯形电路包含彼此并联电气连接的多个梯形电阻器，并且其中，所述梯形电阻器中的每一个与所述位置开关和所述第一电阻器串联电气连接。

6. 根据方案5所述的BTSI系统，其中，所述多个梯形电阻器包含第一梯形电阻器、第二梯形电阻器和第三梯形电阻器，所述电阻器梯形电路还包含与所述第二梯形电阻器串联电气连接的第一梯形开关以及与所述第三梯形电阻器串联电气连接的第二梯形开关。

7. 根据方案6所述的BTSI系统，其中：

响应于所述位置开关闭合并且所述第一梯形开关和第二梯形开关断开，由所述BTSI系统将第一锁定信号传输到所述电子控制模块；

响应于所述位置开关和所述第一梯形开关闭合并且所述第二梯形开关断开，由所述BTSI系统将第二锁定信号传输到所述电子控制模块；以及

响应于所述位置开关和所述第二梯形开关闭合并且所述第一梯形开关断开，由所述BTSI系统将第三锁定信号传输到所述电子控制模块。

8. 根据方案6所述的BTSI系统，其中，所述机动车辆还包含被构造成从驾驶员接收升挡请求和降挡请求的电子输入装置，其中，由所述电子输入装置对所述升挡请求的接收引起所述第一梯形开关闭合，并且其中，由所述电子输入装置对所述降挡请求的接收引起所述第二梯形开关闭合。

9. 根据方案1所述的BTSI系统，其中，所述位置开关包含微型开关、簧片型开关和/或霍尔效应开关。

10. 根据方案1所述的BTSI系统，其中，所述位置开关的特征在于缺乏与所述换挡器的选择性机械接合。

11. 根据方案1所述的BTSI系统，其中，所述换挡器螺线管还包含：

导电线圈，其环绕所述螺线管衔铁的至少一部分并且被构造成当通电时将所述螺线管衔铁移动到所述解锁位置；以及

偏压构件，其将所述螺线管衔铁偏压到所述锁定位置，由此机械地闭合所述位置开关并阻挡所述换挡器从所述驻车位置移动到所述档位位置中的任一个。

12. 根据方案11所述的BTSI系统，其中，所述换挡器螺线管还包含抑制器，所述抑制器附接到所述螺线管衔铁并且被构造成当所述螺线管衔铁处于所述锁定位置中时抵接换挡杆棘爪并由此防止换挡杆棘爪移动脱离与换挡器门中的驻车止动器接合。

13. 一种机动车辆，其包括：

车身；

多个道路车轮，其附接到所述车身；

原动机，其附接到所述车身并且被构造成驱动所述道路车轮中的至少一个，由此推进所述机动车辆；

多挡动力变速器，其附接到所述车身并且可操作以选择性地修改从所述原动机到所述道路车轮中的所述至少一个的扭矩传递；

换挡器，其可在驻车位置和多个档位位置之间移动以在不同的变速器操作模式之间对所述变速器进行换挡；

电子控制模块，其与所述换挡器通信地连接；以及

制动变速器换挡互锁（BTSI）系统，其包含：

换挡器螺线管，所述换挡器螺线管具有：螺线管主体，其安装到所述车身；以及螺线管衔铁，其可移动地附接到所述螺线管主体以在锁定位置和解锁位置之间转换，所述换挡器螺线管可经由所述电子控制模块选择性地操作以在所述锁定位置和解锁位置之间移动所述螺线管衔铁，由此分别阻挡和不阻挡所述换挡器从所述驻车位置的移动；以及

位置开关，其安装到所述车身而与所述换挡器螺线管相邻并且被构造成检测所述变速器处于驻车模式，所述位置开关可选择性地与所述换挡器螺线管机械地接合，使得所述螺线管衔铁在移动到所述锁定位置时将所述位置开关推动到闭合。

14. 一种控制用于机动车辆的制动变速器换挡互锁（BTSI）系统的操作的方法，所述机动车辆具有：车身；变速器，其安装到所述车身；换挡器，其安装到所述车身并且可在驻车位置和档位位置之间移动以在不同的操作模式之间对所述变速器进行换挡；以及电子控制模块，其与所述换挡器通信地连接，所述方法包括：

经由所述电子控制模块将致动命令信号传输到换挡器螺线管，所述换挡器螺线管包含：螺线管主体，其安装到所述车身；以及螺线管衔铁，其附接到所述螺线管主体以在锁定位置和解锁位置之间移动，所述致动命令信号引起所述螺线管衔铁从所述锁定位置移动到所述解锁位置，由此不阻挡所述换挡器从所述驻车位置的移动，

其中，将所述螺线管衔铁移动到所述解锁位置使所述换挡器螺线管与安装到所述车身而与所述换挡器螺线管相邻的位置开关机械地脱开，使得所述位置开关断开并且所述电子控制模块检测到所述变速器不处于驻车模式；以及

中断经由所述电子控制模块将所述致动命令信号传输到所述换挡器螺线管以引起所述螺线管衔铁从所述解锁位置移动到所述锁定位置，由此阻挡所述换挡器从所述驻车位置的移动，

其中，将所述螺线管衔铁移动到所述锁定位置使所述换挡器螺线管与所述位置开关机械地接合，使得所述螺线管衔铁将所述位置开关推动到闭合并且所述电子控制模块检测到所述变速器处于驻车模式。

15. 根据方案14所述的方法，其中，所述BTSI系统还包括电气连接到所述位置开关的电阻器梯形电路。

16. 根据方案15所述的方法，其中，所述BTSI系统还包括第一电阻器，所述第一电阻器电气连接到所述电阻器梯形电路和所述位置开关并置于它们之间。

17. 根据方案16所述的方法，其中，所述电阻器梯形电路、所述第一电阻器和所述位置开关被构造成与所述电子控制模块串联电气连接。

18. 根据方案16所述的方法，其中，所述电阻器梯形电路包含彼此并联电气连接的多个梯形电阻器，并且其中，所述梯形电阻器中的每一个与所述位置开关和所述第一电阻器串联电气连接。

19. 根据方案18所述的方法，其中，所述多个梯形电阻器包含第一梯形电阻器、第二梯形电阻器和第三梯形电阻器，所述电阻器梯形电路还包含与所述第二梯形电阻器串联电气连接的第一梯形开关以及与所述第三梯形电阻器串联电气连接的第二梯形开关。

20. 根据方案19所述的方法，其还包括：

经由电子输入装置从所述机动车辆的驾驶员接收引起所述第一梯形开关闭合的升挡请求；以及

经由所述电子输入装置从所述机动车辆的所述驾驶员接收引起所述第二梯形开关闭合的降挡请求。

以上发明内容并非旨在表示本公开的每个实施例或每个方面。相反，前面的发明内容仅仅提供了本文中所阐述的新颖概念和特征中的一些的举例说明。当结合附图和所附权利要求书时，从对用于实施本公开的所图示的示例和代表性模式的以下详细描述中，本公开的以上特征和优点、以及其他特征和附随优点将容易地明了。此外，本公开明确包含上文和下文所呈现的元件和特征的任何和所有组合和子组合。

附图说明

图1是根据本公开的各方面的代表性机动车辆的透视图图解，其中车辆乘客室的插页视图示出了具有代表性换挡器的驾驶员座椅。

图2是根据本公开的各方面的图1的代表性换挡器的选择电子部件的示意图，该换挡器具有代表性制动变速器换挡互锁（BTSI）系统。

图3是根据所公开的概念的各方面的图示用于检测当前BTSI状态的代表性BTSI控制算法的流程图，该BTSI控制算法可对应于由车载和/或远程控制逻辑电路、可编程电子控制单元或其他基于计算机的装置或装置的网络执行的存储器存储的指令。

本公开服从于作出各种修改和替代形式，并且一些代表性实施例已通过示例的方式在附图中示出并且在本文中将被详细描述。然而，应理解，本公开的新颖方面不限定于上文枚举的附图中所图示的特定形式。而是，本公开将覆盖落入如由所附权利要求书涵盖的本公开的范围内的所有修改、等同物、组合、子组合、排列、分组以及替代方案。

具体实施方式

本公开容许以许多不同形式的实施例。本公开的代表性实施例在附图中示出并且将在本文中被详细描述，应理解这些实施例被提供作为所公开的原理的举例说明，对本公开的广泛方面无限制。在一定程度上，例如在摘要、引言、发明内容和具体实施方式部分中描述的、但在权利要求书中并未明确阐述的元件和限制不应单独地或共同地通过隐含、推断或其他方式并入到权利要求书中。

为了本具体实施方式的目的，除非明确地放弃保护，否则：单数包含复数且反之亦然；词语“和”和“或”应两者都为联合的和非联合的；词语“任何”和“所有”应两者都意指“任何和所有”；并且词语“包含（including）”、“含有（containing）”、“包括（comprising）”、“具有”等等应各自意指“包含但不限于”。此外，例如，诸如“约”、“几乎”、“基本上”、“近似地”、“总体上”等等的近似词语在本文中可在“为……、接近……或接近为……”或“在……的0％到5％以内”或“在可接受制造公差内”或其任何逻辑组合的意义上使用。最后，方向性形容词和副词，诸如，前侧、后侧、内侧、外侧、右舷、左舷、竖直、水平、向上、向下、前、后、左、右等，可相对于机动车辆，诸如当机动车辆操作性地定向在正常驾驶表面上时该车辆的向前驾驶方向。

现在参考附图，其中，相似的附图标记贯穿若干视图指相似的特征，图1中示出了代表性汽车，其总体上在10处被指明并且为了讨论的目的而被描绘为两座双门式乘用车辆。发动机罩组件18安装到车辆10的车身12，例如，在车辆乘客室14的前面并且在前保险杠组件16的后面，该发动机罩组件延伸跨越并覆盖发动机室20的上部范围。所图示的汽车10——在本文中也称为“机动车辆”或简称“车辆”——仅仅是示例性应用，利用该应用可实践本公开的各方面和特征。同样地，将本概念实现为附图中所呈现的特定换挡手柄布置也应被理解为本文中所公开的新颖概念的示例性应用。因而，将理解的是，本公开的各方面和特征可被集成到其他换挡器架构中，并且针对任何逻辑相关类型的机动车辆来实现。此外，仅示出了换挡器互锁系统和机动车辆的选择部件，并且将在下文以附加细节进行描述。然而，本文中所讨论的车辆和系统架构可包含例如用于实施本公开的各种方法和功能的众多附加和替代性特征以及其他可用的周边部件。

呈现在图1的插页视图中的是车辆乘客室14内部的透视图，示出了：驾驶员座椅组件22，其面向车辆转向系统的转向盘24；以及仪表板26，其显示仪表装置、车辆动力学数据以及用于车辆操作的控制件。车辆动力系——在图1中由变速器28和原动机32表示——被设计成发动和推进车辆10，从而以倒退档和在低行驶速度和高行驶速度之间的所有前进档范围操作车辆10并为车载电子设备的任何组合供电。变速器28可被实施为具有一系列相互啮合的齿轮元件（不可见）的电动液压自动-手动变速器组件，所述一系列相互啮合的齿轮元件通过离散的控制器自动型离合元件的操作而选择性地接合。原动机32经由输出轴或类似合适的输出构件优选地通过扭矩将动力传递到变速器28的输入侧。原动机32可被实施为可重新起动的往复活塞式内燃发动机（ICE）组件，该ICE组件通过多挡动力变速器28驱动地连接到最终驱动系统（例如，道路车轮15）。ICE组件可单独操作或与一个或多个电动马达发电机单元（MGU）结合操作，或者可由一个或多个电动马达发电机单元（MGU）取代。尽管在图1中没有明确描绘，但应了解，车辆的最终驱动系统可采取任何可用的构造，包含前轮驱动（FWD）布局、后轮驱动（RWD）布局、四轮驱动（4WD）布局、全轮驱动（AWD）布局等。

车辆10的减慢和停止至少部分地由车辆制动系统30控制，该车辆制动系统由车辆操作员（未示出）用他/她的脚分别压下和释放制动踏板34来致动和停用。制动踏板34可在释放位置和多个施加位置中的任一个之间移动，在所述施加位置处，制动踏板34压靠线性或旋转换能器36，该线性或旋转换能器可操作以确定制动踏板34的位置以及要施加到道路车轮15的相应制动力。换能器36可采取通过踏板34的接合而致动的各种合适的电子和机电感测装置构造中的任一种。制动踏板位置信号S _BP 经由换能器36被发送到作为换挡器组件40的驻车锁和换挡器互锁控制的一部分的电子控制单元（ECU）38。在图1中，将各种电子和机电部件互连的虚线箭头象征电子信号或其他通信交换，通过所述电子信号或其他通信交换，数据和/或控制命令以有线或无线方式从一个部件传输到另一部件。

继续参考图1，换挡器组件40包含手动控制的换挡手柄42，该换挡手柄可沿向前和向后方向在驻车（P）位置P _P 、倒退（R）位置P _R 、空档（N）位置P _N 、驾驶（D）位置P _D 和低档位（L）位置P _L 之间移动。换挡手柄42支撑在延伸到换挡器壳体46中的轴44的上端上。从换挡手柄42的上部范围突出的换挡器按钮48的致动允许轴44相对于换挡器壳体46在前述换挡器位置之间移动。制动变速器换挡互锁（BTSI）系统60（在图2中示意性地图示并且在下文以大量细节讨论）防止换挡手柄42从驻车（P）位置P _P 移出，除非并且直到压下制动踏板34。可选地，换挡手柄42也可被阻挡从驻车（P）位置P _P 移出，直到起动原动机32，例如经由车辆点火开关50从OFF位置移动到ON位置，如由电气驻车锁信号S _PL 所确认的那样。在原动机32用曲柄被起动并且制动踏板34被推到施加位置之后，可按下换挡器按钮48并将换挡手柄42移动到倒退（R）位置P _R 、空档（N）位置P _N 、驾驶（D）位置P _D 、低档位（L）位置P _L 中。对应于换挡手柄42的所选位置的电气换挡器位置信号S _SP 被发送到ECU 38；嵌入于车辆ECU 38内的动力系控制模块（PCM）（图2），继而发送电气命令信号S _TM 以用于将变速器28换挡到适当的变速器操作模式。

图2图解地图示了图1的代表性的换挡器组件40的选择部件，该换挡器组件具有代表性BTSI系统60，除非车辆点火开关50处于接通状态并且由车辆操作员压下制动踏板34，否则该BTSI系统禁止换挡手柄42从驻车（P）位置P _P 移动。当车辆10停止并且原动机32被关断时，可将车辆钥匙（未示出）***到点火开关50的钥匙锁芯52中。一旦完全***，便然后将车辆钥匙旋转（例如，图1中的逆时针方向）到ON位置。这样做时，电气点火起动器开关54闭合，以将12 V起动-照明-点火（SLI）电池56电气连接到起动器螺线管和起动器马达（未示出），从而引起车辆的起动器系统起动原动机32。利用驻车锁特征，防止了车辆钥匙从点火开关50移除，直到车辆10停止并且车辆钥匙被旋转（例如，图1中的顺时针方向）到OFF位置。当车辆10停止并且换挡手柄42移动到驻车（P）位置P _P 时，由嵌入于ECU 38中的制动控制模块（BCM）将电气信号发送到车辆点火开关50以使钥匙释放螺线管58通电，使得可以从钥匙锁芯52移除车辆钥匙。应了解，所公开的特征类似地可应用于配备有点火按钮或可操作以用于将原动机32接通和切断的其他无钥匙点火系统的车辆平台。更重要的是，图2的BTSI系统60不需要驻车锁功能来实施许多所公开的方面和特征。

图2的BTSI系统60总体上由两个主要部件组成：机电BTSI传感器组件62和“升挡/降挡”电阻器梯形电路64。BTSI传感器组件62包含选择性地机械地接合BTSI位置开关68的BTSI换挡器螺线管66。如图所示，BTSI位置开关68安装成紧邻BTSI换挡器螺线管66，例如在车辆乘客室14内部的换挡器壳体46内。该位置开关68检测BTSI系统60是处于锁定状态还是处于解锁状态且同时检测变速器28是处于驻车模式还是档位模式。通过非限制性示例，BTSI位置开关68可以是常断开（N/O）电气开关装置，其通过与BTSI换挡器螺线管66直接物理接触而选择性地闭合。BTSI位置开关68的闭合将向ECU 38传输电气信号，该电气信号指示BTSI系统60被锁定并且变速器28处于驻车。相反，如下文所解释，通过BTSI换挡器螺线管66的操作释放BTSI位置开关68将向ECU 38传输电气信号，该电气信号指示BTSI系统60被解锁并且变速器28处于档位或空档。与许多常规的BTSI系统不同，位置开关68既不物理地接合换挡器门棘爪43，也不物理地接合换挡手柄42/轴44。所设想的是，BTSI位置开关68采取任何合适的电气开关设计，包含微型开关、簧片型开关、霍尔效应开关等。

继续参考图2，BTSI换挡器螺线管66设置有螺线管主体70，该螺线管主体安装到车身12，例如在插置于换挡器门41上的驻车止动器和换挡门棘爪43（图1）之间的换挡器壳体46内。金属螺线管衔铁72可滑动地附接到螺线管主体70，以沿着锁定位置和解锁位置之间的直线路径以往复的方式来回平移。BTSI换挡器螺线管66是电磁装置，其可经由来自车辆ECU 38的BCM的电气致动信号选择性地操作。该致动信号激励环绕螺线管衔铁72的至少一部分的导电螺旋线圈74。这样做时，产生了磁场，该磁场引起螺线管衔铁72在锁定位置和解锁位置之间平移。所设想的是，BTSI换挡器螺线管66采取任何合适的螺线管设计，包含常断开和常闭合构造。显著地，在图2的架构中，在BTSI换挡器螺线管66和BTSI位置开关68之间不存在直接的电气连接。

对于常闭合（N/C）螺线管构造，偏压构件，诸如图2的板簧76，将螺线管衔铁72从螺线管主体70向外推到完全延伸且“锁定”的位置。在该锁定位置处，螺线管衔铁72物理地压靠在BTSI位置开关68上并使其闭合，并且伴随地阻挡换挡手柄42从驻车（P）位置P _P 移出。根据所图示的示例，抑制器78在螺线管主体70的外部附接到螺线管衔铁72的远端。当螺线管衔铁72被偏压到锁定位置时，该抑制器78抵接换挡门棘爪43并由此防止换挡门棘爪43移动而脱离与换挡器门41上的驻车止动器接合。对于至少一些应用，螺线管衔铁72可同时致动驻车制动系统和/或锁定变速器输出轴，由此将汽车10锁定处于驻车。在接通原动机32并压下制动踏板34之后，经由ECU 38给BTSI换挡器螺线管66通电，以使螺线管衔铁72从其正常（无动力）位置退回；这将使衔铁72与BTSI位置开关68物理地脱开，并且伴随地不阻挡换挡手柄42。如上所述，在与螺线管衔铁72物理脱开时，BTSI位置开关68自动断开。

图2的BTSI系统60还配备有电气连接到BTSI传感器组件62的电阻器梯形电路64。作为示例而非限制，串联的（第一）电阻器R ₁ 电气连接到电阻器梯形电路64和 BTSI传感器组件62并且置于电阻器梯形电路64和 BTSI传感器组件62之间。对于至少一些实现方式，串联的电阻器R ₁ 充当限流装置。如图所示，电阻器梯形电路64、BTSI位置开关68和串联的电阻器R ₁ 彼此串联电气连接并与ECU 38串联电气连接。类似于BTSI位置开关68，在图2的架构中，电阻器梯形电路64和BTSI换挡器螺线管66之间不存在直接的电气连接。

顾名思义，图2的电阻器梯形电路64以具有多个电阻器的电路为代表，所述多个电阻器以梯形布置彼此并联电气连接。尽管所设想的是电阻器梯形电路64可包括电阻器和开关以及其他电路装置的各式各样的组合，但是电阻器梯形电路64在图2中被示为具有：三个“梯形”电阻器，即，分别是第一梯形电阻器R _L1 、第二梯形电阻器R _L2 和第三梯形电阻器R _L3 ；以及两个“梯形”开关，即，分别是第一梯形开关80和第二梯形开关82。这些梯形电阻器R _L1 、R _L2 、R _L3 中的每一个与BTSI位置开关68和串联的电阻器R ₁ 两者串联电气连接。另外，第一梯形开关80与第二梯形电阻器R _L2 串联电气连接，而第二梯形开关82与第三梯形电阻器R _L3 串联电气连接。两个梯形开关80、82的操作可全部或部分地由电子输入装置控制，该电子输入装置诸如分别为可被集成到换挡手柄42和/或驾驶员的转向盘24中的升挡触发器/拨片84和降挡触发器/拨片86。升挡触发器/拨片84从车辆10的驾驶员接收升挡请求；对升挡请求的接收引起第一梯形开关80闭合。同样地，降挡触发器/拨片86从车辆驾驶员接收降挡请求；对降挡请求的接收引起第二梯形开关82闭合。

为了确定BTSI系统60的当前操作状态和变速器28的当前操作模式，ECU 38监测BTSI传感器组件62和电阻器梯形电路64的一个或多个电气特性。例如，响应于BTSI位置开关68闭合且两个梯形开关80、82断开，由BTSI系统60将受电阻器R _L1 和R ₁ 管控的第一电流/电压的有效（第一）锁定信号S _L1 传输到ECU 38。响应于BTSI位置开关68和第一梯形开关80闭合且第二梯形开关82断开，由BTSI系统60将受电阻器R _L1 、R _L2 和R ₁ 管控的第二电流/电压的有效（第二）锁定信号S _L2 传输到ECU 38。最后，响应于位置开关68和第二梯形开关82闭合且第一梯形开关80断开，由BTSI系统60将受电阻器R _L1 、R _L3 和R ₁ 管控的第三电流/电压的有效（第三）锁定信号S _L3 传输到ECU 38。总体来说，第一梯形开关80和第二梯形开关82可不同时闭合。

现在参考图3的流程图，根据本公开的各方面，一种用于管控机动车辆（诸如，图1的汽车10）的换挡器互锁系统（诸如，图2的BTSI系统60）的操作的改进方法或控制策略总体上描述于100处。在图3中所图示并且下文进一步详细描述的操作中的一些或全部可代表一种算法，该算法对应于处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令可存储在例如主存储器或辅助存储器或远程存储器中并例如由常驻或远程控制器、处理单元、控制逻辑电路或其他模块、装置和/或装置的网络执行，以执行与所公开的概念相关联的上文或下文所描述的功能中的任一者或全部。应认识到，所图示的操作块的执行顺序可改变，可添加附加的块，并且可修改、组合或消除所描述的块中的一些。

方法100利用用于可编程控制器或控制模块或类似地合适的处理器的处理器可执行的指令在图3的末端块101开始，以调用用于BTSI状态确定协议的初始化程序。该例程可在主动车辆操作期间实时地、连续地、系统性地、零星地和/或以规则的间隔执行。为了实施该协议，车辆控制系统或者一个或多个子系统的任何组合可操作以接收、处理和合成相关的信息和输入，并执行控制逻辑和算法来调节各种动力系、起动器系统和制动系统部件以实现期望的控制目标。在输入/输出块103处，方法100包含接收指示车辆的原动机（例如，图1的原动机32）被接通的一个或多个电气信号、以及指示制动踏板由车辆的操作员压下的一个或多个电气信号。

响应于在输入/输出块103处接收到的（一个或多个）电气信号，过程块105为电子控制模块（诸如，ECU 38的BCM和/或PCM）提供处理器可执行的指令，以将一个或多个致动命令信号传输到换挡器螺线管，诸如，BTSI换挡器螺线管66。致动命令信号引起换挡器螺线管的螺线管衔铁从锁定位置移动到解锁位置，例如，如上文关于图2所描述的，由此不阻挡换挡器（诸如，图1的换挡手柄42）的移动。在判定块107处，方法100确定BTSI系统是否处于解锁状态。如上文在图2的讨论中所指示的，例如，将BTSI换挡器螺线管66的螺线管衔铁72移动到解锁位置使换挡器螺线管66与BTSI位置开关68机械地脱开。这继而允许BTSI位置开关68断开。ECU 38例如经由由至少图2的至少电阻器R ₁ 和R _L1 的电气断开连接引起的所得电路电压/电流的变化来检测BTSI位置开关68的断开。如果ECU 38没有检测到BTSI系统60处于解锁状态（块107 ＝否），则方法100前进到过程块109并输出指示在BTSI系统中检测到的故障的故障模式信号。

如果未检测到故障（块107 =是），则方法100继续到输入/输出块111并接收一个或多个电气信号，所述电气信号指示车辆的制动踏板（例如，图1的制动踏板34）正被压下并且换挡器已移回到驻车位置。响应于在输入/输出块111处接收到的（一个或多个）电气信号，过程块113提供用于电子控制模块（诸如，ECU 38的BCM和/或PCM）的处理器可执行的指令，以中断将致动命令信号传输到换挡器螺线管。这将引起螺线管衔铁返回到其锁定位置，由此阻挡换挡器从驻车位置的移动。在判定块115处，方法100确定BTSI系统现在是否处于锁定状态。如上文在图2的讨论中所指示的，例如，将螺线管衔铁移动到锁定位置使换挡器螺线管与位置开关机械地接合。以这种方式，螺线管衔铁将位置开关推动到闭合并将变速器锁定处于驻车模式。如果ECU 38没有检测到BTSI系统60处于锁定状态（块115 ＝否），则方法100前进到过程块109并输出指示在BTSI系统中检测到的故障的故障模式信号。否则，方法100继续到末端块117并暂时终止或返回到末端块101，并且以连续的循环持续进行。

在一些实施例中，可通过计算机可执行的指令程序（诸如，程序模块）来实现本公开的各方面，所述程序模块总体上被称为由本文中所描述的控制器或控制器变型中的任一个执行的软件应用或应用程序。在非限制性示例中，软件可包含执行特定任务或实现特定数据类型的例程、程序、对象、部件和数据结构。软件可形成接口以允许计算机根据输入源做出反应。软件还可与其他代码段协作以响应于结合接收到的数据的源所接收到的数据来起始各种任务。软件可存储在多种存储器介质中的任一种上，所述多种存储器介质诸如为CD-ROM、磁盘、磁泡存储器和半导体存储器（例如，各种类型的RAM或ROM）。

此外，可利用多种计算机系统和计算机网络构造来实践本公开的各方面，所述计算机系统和计算机网络构造包含多处理器系统、基于微处理器的或消费者可编程的电子设备、小型计算机、大型计算机等等。另外，可在分布式计算环境中实践本公开的各方面，在所述分布式计算环境中，由通过通信网络链接的常驻和远程处理装置来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可位于包含存储器存储装置的本地和远程计算机存储介质两者中。因此，可在计算机系统或其他处理系统中结合各种硬件、软件或其组合来实现本公开的各方面。

本文中所描述的方法中的任一种均可包含机器可读指令用于由以下各者执行：（a）处理器，（b）控制器和/或（c）任何其他合适的处理装置。本文中所公开的任何算法、软件、控制逻辑、协议或方法均可被实施为存储在诸如以下各者的有形介质上的软件：例如，快闪存储器、CD-ROM、软盘、硬盘驱动器、数字通用光盘（DVD）、或其他存储器装置。完整的算法、控制逻辑、协议或方法和/或其部分可替代地由除控制器之外的装置执行和/或以可获得的方式被实施在固件或专用硬件中（例如，由专用集成电路（ASIC）、可编程逻辑装置（PLD）、现场可编程逻辑装置（FPLD）、离散逻辑等实现）。进一步地，尽管参考本文中所描绘的流程图描述了特定算法，但是可替代地使用许多其他方法来实现示例机器可读指令。

已参考所图示的实施例详细地描述了本公开的各方面；然而，本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围的情况下可对其进行许多修改。本公开不限于本文中所公开的精确构造和组成；从前述描述显而易见的任何和所有修改、改变和变型均在如由所附权利要求限定的本公开的范围内。此外，本概念明确地包含前述元件和特征的任何和所有组合和子组合。