專利名稱：變速桿的位置檢測裝置和位置檢測方法、以及變速桿單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對為了進行車輛的變速箱的變速控制而被操作的變速桿的位置進行檢測的變速桿的位置檢測裝置、具備該變速桿的位置檢測裝置的變速桿単元、以及變速桿的位置檢測方法的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在車輛的變速箱中，通過對變速桿單元的變速桿在選擇(select)方向以及與該選擇方向正交的換檔(shift)方向進行操作，從而設(shè)定變速箱的檔位，并且在設(shè)定的檔位內(nèi)對變速箱進行變速控制。因此，在變速桿単元中設(shè)置有對設(shè)定了檔位時的變速桿的位置進行檢測的變速桿的位置檢測裝置。作為現(xiàn)有的變速桿的位置檢測裝置，已知在日本特開2004-138235號公報中的變速桿的位置檢測裝置中，與設(shè)置在變速桿的磁鐵相向地配置4個霍爾IC，通過變速桿的操作使磁鐵移動，由此使用4個霍爾IC分別輸出的輸出信號的組合來檢測變速桿的位置?？墒?，在日本特開2004-138235號公報中所記載的變速桿的位置檢測裝置中，需要4個霍爾IC和1個磁鐵。因此，可以認(rèn)為4個霍爾IC的布局(layout)必然被限制，此外，布線變得復(fù)雜，并且由于使用4個霍爾IC和1個磁鐵，所以阻礙成本的降低。因此，為了解決這些問題，考慮代替4個霍爾IC而采用3D霍爾IC?？墒?，僅將4個霍爾IC置換為3D霍爾IC，在變速桿的位置檢測裝置的組裝后，即， 在變速桿単元的組裝后，會產(chǎn)生組裝精度的偏差、霍爾IC和磁鐵的公差等導(dǎo)致的在霍爾IC 中的磁鐵的磁性偏差。因此，考慮有3D霍爾IC不再正確地產(chǎn)生電的換檔位置信號、難以高精度地檢測出變速桿的位置的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在干，提供一種能以更簡單的布線高精度地檢測出變速桿的位置的廉價的變速桿的位置檢測裝置、具備該位置檢測裝置的變速桿単元、以及變速桿的位置檢測方法。為了實現(xiàn)該目的，本發(fā)明的變速桿的位置檢測裝置，其特征在干，具備磁鐵，設(shè)置于變速桿，所述變速桿被選擇性地設(shè)定在分別在選擇方向以及換檔方向中設(shè)定的多個檔位的1個檔位；以及霍爾元件，檢測所述磁鐵的磁性，一起輸出與所述變速桿的所述選擇位置對應(yīng)的電的選擇位置信號以及與所述變速桿的所述換檔位置對應(yīng)的電的換檔位置信號，并且所述霍爾元件具有存儲器，所述霍爾元件對所述變速桿設(shè)定在所述選擇方向的多個檔位中的、任意的第1預(yù)定數(shù)的檔位時的所述磁鐵的選擇側(cè)的磁性進行檢測而輸出電的選擇位置信號值，將該電的選擇位置信號值作為選擇側(cè)的傳感器特性值記錄在所述存儲器中，并且對所述變速桿設(shè)定在所述換檔方向的多個檔位中的、任意的第2預(yù)定數(shù)的檔位時的所述磁鐵的換檔側(cè)的磁性進行檢測而輸出電的換檔位置信號值，將該電的換檔位置信號值作為換檔側(cè)的傳感器特性值記錄在所述存儲器中，基于記錄的所述電的選擇位置信號值以及所述電的換檔位置信號值，對在所述選擇方向的檔位間以及所述第1預(yù)定數(shù)的檔位以外的檔位中輸出的電的選擇位置信號值進行內(nèi)插并輸出，并且對在所述換檔方向的檔位間以及所述第2預(yù)定數(shù)的檔位以外的檔位中輸出的電的換檔位置信號值進行內(nèi)插并輸出。此外，本發(fā)明的變速桿的位置檢測裝置，其特征在干，所述霍爾元件使用對鄰接的所述電的選擇位置信號值彼此進行連結(jié)的選擇側(cè)假想直線以及所述選擇側(cè)假想直線的選擇側(cè)假想延長線的至少1個，對在所述選擇方向的檔位間以及所述第1預(yù)定數(shù)的檔位以外的檔位中輸出的電的選擇位置信號值進行內(nèi)插并輸出，并且使用對鄰接的所述電的換檔位置信號值彼此進行連結(jié)的換檔側(cè)假想直線以及所述換檔側(cè)假想直線的換檔側(cè)假想延長線的至少1個，對在所述換檔方向的檔位間以及所述第2預(yù)定數(shù)的檔位以外的檔位中輸出的電的換檔位置信號值進行內(nèi)插并輸出。另ー方面，本發(fā)明的變速桿単元，其特征在干，至少具備換檔轉(zhuǎn)動軸以及選擇轉(zhuǎn)動軸，彼此正交地被設(shè)置；單元主體，所述換檔轉(zhuǎn)動軸以及所述選擇轉(zhuǎn)動軸的任意一方以能轉(zhuǎn)動的方式設(shè)置；變速桿，安裝于所述換檔轉(zhuǎn)動軸以及所述選擇轉(zhuǎn)動軸的任意另一方；以及變速桿的位置檢測裝置，檢測所述變速桿的位置，所述變速桿的位置檢測裝置是權(quán)利要求1或2所述的變速桿的位置檢測裝置。此外，本發(fā)明的變速桿的位置檢測方法，利用設(shè)置于變速桿的磁鐵和霍爾元件，檢測所述變速桿的位置，其中所述變速桿被選擇性地設(shè)定在分別在選擇方向以及換檔方向中設(shè)定的多個檔位的1個檔位，所述霍爾元件根據(jù)所述磁鐵的磁性，輸出與所述變速桿被設(shè)定的所述選擇方向的檔位對應(yīng)的電的選擇位置信號以及與所述變速桿被設(shè)定的所述換檔方向的檔位對應(yīng)的電的換檔位置信號，其特征在干，將所述變速桿設(shè)定在所述選擇方向的多個檔位中的、任意的第1預(yù)定數(shù)的檔位時的所述霍爾元件輸出的電的選擇位置信號值作為選擇側(cè)的傳感器特性值記錄在所述霍爾元件的存儲器中，將所述變速桿設(shè)定在所述換檔方向的多個檔位中的、任意的第2預(yù)定數(shù)的檔位時的所述霍爾元件輸出的電的換檔位置信號值作為換檔側(cè)的傳感器特性值記錄在所述霍爾元件的所述存儲器中，使用對鄰接的所述電的選擇位置信號值彼此進行連結(jié)的選擇側(cè)假想直線以及所述選擇側(cè)假想直線的選擇側(cè)假想延長線的至少1個，對在所述選擇方向的檔位間以及所述第1預(yù)定數(shù)的檔位以外的檔位中的電的選擇位置信號值進行內(nèi)插并輸出，使用對鄰接的所述電的換檔位置信號值彼此進行連結(jié)的換檔側(cè)假想直線以及所述換檔側(cè)假想直線的換檔側(cè)假想延長線的至少1個，對在所述換檔方向的檔位間以及所述第2預(yù)定數(shù)的檔位以外的檔位中的電的換檔位置信號值進行內(nèi)插并輸出，由此，檢測所述變速桿的位置。根據(jù)這樣構(gòu)成的本發(fā)明的變速桿的位置檢測裝置、變速桿単元、以及變速桿的位置檢測方法，使霍爾元件的傳感器特性為如下的傳感器特性，即，在變速桿単元的組裝后， 將在變速桿的選擇方向的第1預(yù)定數(shù)的檔位中的霍爾元件輸出的各電的選擇位置信號值以及在變速桿的換檔方向的第2預(yù)定數(shù)的檔位中的霍爾元件輸出的各電的換檔位置信號值記錄在存儲器中，對存儲器內(nèi)的數(shù)據(jù)進行校正，并且基于這些校正后的電的選擇位置信號值以及電的換檔位置信號值，對在變速桿的其它檔位(除了選擇方向的第1預(yù)定數(shù)的檔位以及換檔方向的第2預(yù)定數(shù)的檔位以外)以及在變速桿的各檔位間的霍爾元件輸出的電的換檔位置信號值以及電的選擇位置信號值進行內(nèi)插。由此，在每個變速桿單元中能個別地得到期望的傳感器特性。
此外，因為像這樣個別地得到傳感器特性，所以能減少由變速桿等各個部件具有的偏差、在變速桿單元組裝時產(chǎn)生的位置關(guān)系的偏離等造成的偏差所產(chǎn)生的傳感器的性能不合格。由此，提高變速桿的位置檢測裝置的成品率(即，不合格率的減少)。進而，即使產(chǎn)生像這樣的偏差，也能容易且高精度地調(diào)整霍爾元件的傳感器特性。 由此，能謀求霍爾元件的傳感器特性的調(diào)整時間的縮短化，并且能有效地謀求位置檢測精度的提高。而且，在霍爾元件中能使用3D霍爾元件，霍爾元件的布局的自由度提高，此外， 布線變得簡單，并且能謀求成本的降低。進而，無論磁鐵和霍爾元件的位置關(guān)系如何，都能容易地將霍爾元件的傳感器特性變更為期望的特性。由此，即使產(chǎn)生制品的規(guī)格變更，也能與該規(guī)格變更對應(yīng)地變更學(xué)習(xí)的參數(shù)，由此能靈活地應(yīng)對該制品的規(guī)格變更。因此，能將變速箱4的控制程序的變更抑制到最小限度。進而，通過使用基于校正后的電的選擇位置信號值以及電的換檔位置信號值的近似的假想直線以及它們的延長線，能更加簡單地校正對應(yīng)于檢測出的磁性而輸出電的位置信號的霍爾元件的傳感器特性。


圖1是表示具備本發(fā)明的變速桿的位置檢測裝置的實施方式的一個例子的變速箱的變速控制裝置的框圖。圖2示出了本發(fā)明的變速桿単元的實施方式的ー個例子，是通過換檔轉(zhuǎn)動軸的中心的縱剖面圖。圖3是通過在圖2示出的例子的變速桿単元中的選擇轉(zhuǎn)動軸的中心的縱剖面圖。圖4 (A)是說明變速桿的操作的圖。圖4 (B)是表示變速桿単元的換檔模式的圖。圖5是說明輸出與磁性對應(yīng)的電信號的傳感器特性的校正、以及基于校正后的傳感器特性的與磁性對應(yīng)的電信號的內(nèi)插并輸出進行說明的圖。圖6是表示在圖5示出的校正以及內(nèi)插的各處理的流程的圖。附圖標(biāo)記的說明
1變速控制裝置；2磁鐵；3霍爾元件；4變速箱；5電子控制部(TCU) ;6存儲器；7 檔位位置信號輸入部；8變速控制信號輸出部；9變速桿的位置檢測裝置；10變速桿単元 (CLU)5Il単元主體；12外売；13換檔轉(zhuǎn)動軸；14選擇轉(zhuǎn)動軸；15變速桿；16換檔模式孔；17換檔模式；Sil第1換檔列；Si2第2換檔列；Se選擇列。
具體實施例方式以下，使用附圖，針對用于實施本發(fā)明的方式進行說明。圖1是表示具備本發(fā)明的變速桿的位置檢測裝置的實施方式的一個例子的變速箱的變速控制裝置的框圖。如圖1所示那樣，變速箱的變速控制裝置1具備磁鐵2、霍爾元件3、以及變速箱4 的電子控制部(TCU transmission Control Unit，傳動控制單元)5。此外，霍爾元件3具有存儲器6，并且T⑶5具有檔位位置信號輸入部7以及變速控制信號輸出部8。而且，通過磁鐵2以及霍爾元件3來構(gòu)成變速桿的位置檢測裝置9。再有，在該例的變速控制裝置1中， 檔位位置信號輸入部7配置在TCU5中，但在本發(fā)明中，檔位位置信號輸入部7也能配置在變速桿的位置檢測裝置9內(nèi)。圖2示出了變速桿単元的ー個例子，是通過換檔轉(zhuǎn)動軸的中心的縱剖面圖，圖3是通過該例的變速桿単元的選擇轉(zhuǎn)動軸的中心的縱剖面圖。如圖2以及圖3所示那樣，變速桿15以及其位置檢測裝置9設(shè)置在變速箱4的變速桿單元(CLU =Change Lever Unit，變速桿單元)10中。該例的CLUlO具備單元主體11 ； 以及以閉塞該単元主體11的上端開ロ的方式可拆裝地安裝在単元主體11的上端的外殼 (case) 120在単元主體11內(nèi)以可繞其中心軸線轉(zhuǎn)動的方式設(shè)置有換檔轉(zhuǎn)動軸13。此外，在該換檔轉(zhuǎn)動軸13以正交的方式貫通換檔轉(zhuǎn)動軸13而設(shè)置有選擇轉(zhuǎn)動軸14。進而，在該選擇轉(zhuǎn)動軸14以能轉(zhuǎn)動的方式安裝有變速桿15的ー個端部。因此，變速桿15能以換檔轉(zhuǎn)動軸 13為中心進行轉(zhuǎn)動，并且能以選擇轉(zhuǎn)動軸14為中心進行轉(zhuǎn)動。如圖2、圖3、以及圖4 (A)所示那樣，在外殼12的上端部設(shè)置有與該例的CLUlO 的換檔模式(shift pattern) 17對應(yīng)地形成且變速桿15貫通的換檔模式孔16。該換檔模式孔16成為在操作變速桿15時該變速桿15通過的通路。如圖4 (A)以及(B)所示那樣， 該例的換檔模式17具有隔開預(yù)定間隔并彼此平行地配置的2個第1換檔列Sil以及第2 換檔列Si2、和1個選擇列な。在該情況下，第1以及第2換檔列Sil、Si2和選擇列k彼此正交。在第1換檔列Sil中，停車(P)、空檔(N)、以及倒檔(R)這3個檔位按該順序被配置成一列。此外，在第2換檔列Si2中，升檔(UP)、前進(D)、以及降檔(DOWN)這3個檔位 (range)按該順序被配置成一列。進而，在選擇列Se中，空檔(N)、前進(D)以及前進保持 (A/M)這3個檔位按該順序被配置成一列。再有，第1換檔列Sil的N檔位和選擇列k的 N檔位是相同的，此外，第2換檔列Si2的D檔位和選擇列k的D檔位是相同的。而且，換檔模式孔16形成為與這些第1以及第2換檔列Sil、Si2和選擇列k對應(yīng)的形狀。如圖2以及圖3所示那樣，在換檔轉(zhuǎn)動軸13中，停車桿18被配設(shè)在變速桿15的旁邊。該停車桿18在第1換檔列Sil內(nèi)操作變速桿15時連動于變速桿15的移動而轉(zhuǎn)動。 雖然未圖示，但停車桿18經(jīng)由停車電纜與機械性地鎖定自動變速箱等的變速箱4的變速箱鎖定單元連結(jié)。而且，在變速桿15被設(shè)定在P檔位時，通過停車桿18連動地轉(zhuǎn)動，從而經(jīng)由停車電纜，變速箱鎖定單元工作，變速箱4被機械性地鎖定。此外，在變速桿15從第1換檔列Si 1的N檔位向第2換檔列Si2的D檔位一方移動時，停車桿18從變速桿15分離。因此，在變速桿15在第1換檔列Sil以外被操作時不連動于變速桿15的移動。進而，在停車桿18從變速桿15分離時，停車桿18以通過停車桿鎖定單元19被保持在分離的位置的方式被鎖定。利用停車桿鎖定單元19的停車桿18的鎖定通過如下方式進行，即，在停車桿鎖定單元19中，通過螺線管19a而工作的鎖定構(gòu)件19b 進入到停車桿18的鎖定孔，在轉(zhuǎn)動方向與停車桿18卡合(在圖2中以雙點劃線表示利用鎖定構(gòu)件19b的停車桿18的鎖定狀態(tài))。如圖2所示那樣，變速桿位置檢測裝置9的磁鐵2設(shè)置在變速桿15的下端(變速桿15的単元主體11側(cè)的一端)。此外，變速桿位置檢測裝置9的霍爾元件3在単元主體11中以磁鐵2能相向的方式被設(shè)置。在該情況下，霍爾元件3以其中心位于通過選擇轉(zhuǎn)動軸 14的中心且與換檔轉(zhuǎn)動軸13正交的直線上的方式被設(shè)置。而且，在變速桿15處于與換檔轉(zhuǎn)動軸13正交的位置吋，磁鐵2的中心與霍爾元件3的中心相向。因此，在CLUlO中具備該例的變速桿位置檢測裝置9。該霍爾元件3對根據(jù)變速桿15的位置而變化的磁鐵2的磁性進行檢測，對應(yīng)于檢測出的磁性輸出電的選擇位置信號以及電的換檔位置信號。作為這些電選擇位置信號以及電的換檔位置信號，使用電壓信號、PWM信號、或串行通信信號等。該例的霍爾元件3是3D霍爾IC，分別輸出與變速桿15的選擇方向的位置對應(yīng)的電的選擇位置信號以及與變速桿15的換檔方向的位置對應(yīng)的電的換檔位置信號。而且，這些電的選擇位置信號以及電的換檔位置信號能記錄在霍爾元件3的存儲器6中。在該例的變速桿的位置檢測裝置9中，在裝配前的霍爾元件3單體中，記錄在存儲器6中的各電的選擇位置信號值以及各電的換檔位置信號值在變速桿的位置檢測裝置9的組裝后，即，CLUlO的組裝后，如下那樣作為傳感器特性值而被校正。圖5是說明輸出與磁性對應(yīng)的電信號的傳感器特性的校正以及基于校正后的傳感器特性的與磁性對應(yīng)的電信號的內(nèi)插并輸出的圖，圖6是表示這些校正以及內(nèi)插的各處理的流程的圖。如圖5所示那樣，在CLUlO的組裝后，首先在變速桿15的選擇方向的任意3個(相當(dāng)于本發(fā)明的第1預(yù)定數(shù))的各檔位內(nèi)，霍爾元件3檢測磁鐵2的磁性，輸出電的選擇位置信號值。此外，在變速桿15的換檔方向的任意3個(相當(dāng)于本發(fā)明的第2預(yù)定數(shù))的各檔位內(nèi)，霍爾元件3檢測磁鐵2的磁性，輸出電的換檔位置信號值。即，例如在圖5示出的例子中，在選擇方向中，在D檔位、A/M檔位、以及N檔位這3 個檔位中，霍爾元件3分別檢測磁鐵2的磁性A、B、C，對應(yīng)于檢測出的磁性A、B、C，輸出電的選擇位置信號值a、b、c。該3個電的選擇位置信號值a、b、c作為傳感器特性值被記錄在霍爾元件3的存儲器6中。此外，在換檔方向中，在D檔位、DOWN檔位、以及UP檔位這3個檔位中，霍爾元件 3分別檢測磁鐵2的磁性D、E、F，對應(yīng)于檢測出的磁性D、E、F，輸出電的換檔位置信號值d、 e、f。該3個電的換檔位置信號值d、e、f作為傳感器特性值被記錄在霍爾元件3的存儲器 6中。這樣，在霍爾元件3為裝配之前的単體的情況下存儲在存儲器6中的數(shù)據(jù)被校正為新存儲的電的選擇位置信號值a、b、c以及電的換檔位置信號值d、e、f。 而且，在選擇方向的3個D檔位、A/M檔位、以及N檔位間的變速桿15的位置中，該例的霍爾元件3如下那樣將電的選擇位置信號值作為傳感器特性值進行內(nèi)插并輸出。在該內(nèi)插并輸出吋，首先，霍爾元件3的存儲器6內(nèi)的運算子(operator)(未圖示)以第1選擇側(cè)假想直線β ！對鄰接的電的選擇位置信號值a、b進行連結(jié)，并且以第2選擇側(cè)假想直線 β 2對鄰接的電的選擇位置信號值a、c進行連結(jié)。此時，第1選擇側(cè)假想直線βェ的傾斜度比第2選擇側(cè)假想直線β 2的傾斜度大。這樣，對應(yīng)于磁性而輸出電信號的霍爾元件3的選擇側(cè)的傳感器特性被校正為根據(jù)第1以及第2選擇側(cè)假想直線β ” β 2的傳感器特性。而且，在變速桿15位于選擇方向的各檔位間吋，霍爾元件3檢測磁鐵2的磁性而輸出的電的選擇位置信號值使用根據(jù)這些第1以及第2選擇側(cè)假想直線β ” β 2的傳感器特性被作為傳感器特性值進行內(nèi)插并輸出。 如上述那樣在選擇方向使用傾斜度不同的2個第1以及第2假想直線β ” β 2，其理由是在通常3D霍爾IC形式的霍爾元件3中，輸出的電的位置信號值在各檔位間相等或大致相等的情況下呈線性或大致線性地變化?？墒?，因為該例的選擇方向的D檔位和A/M檔位之間的距離與D檔位和N檔位之間的距離相比極短，所以當(dāng)使3個電的位置信號值a、b、 c位于1個假想直線上時，不會得到霍爾元件3的良好的分辨能力。因此，在該例中使用傾斜度不同的2個假想曲線。再有，在以得到霍爾元件3的良好的分辨能力的方式設(shè)定D檔位和A/M檔位之間的距離的情況下，也能使用1個假想直線。此外，在換檔方向的3個D檔位、DOWN檔位、以及UP檔位的各檔位間的變速桿15 的位置、換檔方向的其它3個P檔位、N檔位、R檔位的各檔位間的變速桿15的位置、以及其它3個P檔位、N檔位、R檔位的變速桿15的位置中，霍爾元件3也如下那樣將電的換檔位置信號值d、e、f作為傳感器特性值進行內(nèi)插并輸出。首先，霍爾元件3的存儲器6內(nèi)的運算子(未圖示)以第1換檔側(cè)假想直線對鄰接的電的換檔位置信號值d、e進行連結(jié)，并且以第2換檔側(cè)假想直線對鄰接的電的換檔位置信號值d、f進行連結(jié)。此時，D檔位和DOWN檔位之間的距離以及D檔位和UP檔位之間的距離被設(shè)為彼此相等或大致相等，因此第1以及第2換檔側(cè)假想直線的傾斜度相同，這些第1以及第2換檔側(cè)假想直線以1個換檔側(cè)假想直線α形成。在該情況下，由于在變速桿15的P檔位以及R檔位內(nèi)輸出的電的換檔位置信號的區(qū)域中不存在直線α，所以在該區(qū)域形成直線α的延長線α’。這樣，與磁性對應(yīng)地輸出電信號的霍爾元件3的換檔側(cè)的傳感器特性被校正為換檔側(cè)假想直線α以及其延長線α’的傳感器特性。而且，在變速桿15位于換檔方向的各檔位間或其它3個P檔位、 N檔位、R檔位時，霍爾元件3檢測磁鐵2的磁性而輸出的電的換檔位置信號值d、e、f使用根據(jù)這些換檔側(cè)假想直線α以及其延長線α ’的傳感器特性被作為傳感器特性值進行內(nèi)插并輸出。這樣，在CLUlO的組裝后，在選擇方向的預(yù)定數(shù)的檔位以及換檔方向的預(yù)定數(shù)的檔位中，將霍爾元件3輸出的電的選擇位置信號值以及電的換檔位置信號值作為傳感器特性進行記錄，并校正存儲器6內(nèi)的數(shù)據(jù)。而且，霍爾元件3使用基于校正后的電的選擇位置信號值以及校正后的電的換檔位置信號值的傳感器特性并進行學(xué)習(xí)，將其它電的選擇位置信號值以及其它電的換檔位置信號值作為傳感器特性值進行內(nèi)插并輸出。接著，針對根據(jù)在該例的變速桿的位置檢測方法中的學(xué)習(xí)的在變速桿15的各檔位中的霍爾元件3的電的選擇位置信號值以及電的換檔位置信號值的內(nèi)插并輸出方法進行說明。在CLUlO組裝后，如圖6所示那樣在步驟Sl中變速桿15被設(shè)定在D檔位。于是， 霍爾元件3對在D檔位中的磁鐵2的選擇側(cè)的磁性A以及換檔側(cè)的磁性D進行檢測，輸出電的選擇位置信號值a以及電的換檔位置信號值d。而且，這些電的選擇位置信號值a以及電的換檔位置信號值d作為傳感器特性值被記錄在霍爾元件3的存儲器6中，對記錄在存儲器6內(nèi)的數(shù)據(jù)進行校正。接著，在步驟S2中，變速桿15被設(shè)定在A/M檔位。于是，霍爾元件3對在A/M檔位中的磁鐵2的選擇側(cè)的磁性B進行檢測，輸出電的選擇位置信號值b。而且，該電的選擇位置信號值b作為傳感器特性值被記錄在霍爾元件3的存儲器6中，對記錄在存儲器6內(nèi)的在A/M檔位中的數(shù)據(jù)進行校正。接著，在步驟S3中，變速桿15被設(shè)定在N檔位。于是，霍爾元件3對在N檔位中的磁鐵2的選擇側(cè)的磁性C進行檢測，輸出電的選擇位置信號值C。而且，該電的選擇位置信號值c作為傳感器特性值被記錄在霍爾元件3的存儲器6中，對記錄在存儲器6內(nèi)的在 N檔位中的數(shù)據(jù)進行校正。接著，在步驟S4中，變速桿15被設(shè)定在DOWN檔位。于是，霍爾元件3對在DOWN檔位中的磁鐵2的換檔側(cè)的磁性E進行檢測，輸出電的換檔位置信號值e。而且，該電的換檔位置信號值e作為傳感器特性值被記錄在霍爾元件3的存儲器6中，對記錄在存儲器6內(nèi)的在DOWN檔位中的數(shù)據(jù)進行校正。接著，在步驟S5中，變速桿15被設(shè)定在UP檔位。于是，霍爾元件3對在UP檔位中的磁鐵2的換檔側(cè)的磁性F進行檢測，輸出電的換檔位置信號值f。而且，該電的換檔位置信號值f作為傳感器特性值被記錄在霍爾元件3的存儲器6中，對記錄在存儲器6內(nèi)的在UP檔位中的數(shù)據(jù)進行校正。接著，在步驟S6中，校正后的電的選擇位置信號值中的、鄰接的電的選擇位置信號值a、b被第1選擇側(cè)假想直線β ！連結(jié)，并且鄰接的電的選擇位置信號值a、c被第2選擇側(cè)假想直線β2連結(jié)。而且，在變速桿15位于選擇方向的各檔位間吋，霍爾元件3檢測磁鐵2的磁性而輸出的電的選擇位置信號值使用這些第1以及第2選擇側(cè)假想直線β ” β 2 的任意一方，被作為傳感器特性值進行內(nèi)插并輸出。此外，校正后的電的換檔位置信號值中的、鄰接的電的換檔位置信號值d、e被第1換檔側(cè)假想直線連結(jié)，并且鄰接的電的換檔位置信號值d、f被第2換檔側(cè)假想直線連結(jié)。此時，D檔位和DOWN檔位之間的距離以及D檔位和UP檔位之間的距離被設(shè)為彼此相等或大致相等，因此第1以及第2換檔側(cè)假想直線為相同的傾斜度，以1個換檔側(cè)假想直線α形成。而且，在變速桿15位于各檔位間、或作為 D檔位、DOWN檔位、以及UP檔位以外的換檔方向的檔位的P檔位以及R檔位時，霍爾元件3 檢測磁鐵2的磁性而輸出的電的換檔位置信號值使用換檔側(cè)假想直線α或該換檔側(cè)假想直線α的延長線α ’，被作為傳感器特性值進行內(nèi)插并輸出。再有，在圖6中示出的流程的步驟Sl至S5的各處理的次序是隨機順序，能被設(shè)定為任意的順序。接著，針對該例的CLUl的工作進行說明。在車輛停止吋，通常，變速桿15被設(shè)定在P檔位。因此，從變速桿位置檢測裝置9 的霍爾元件3的存儲器6將對應(yīng)于P檔位的電的選擇位置信號以及電的換檔位置信號輸入到TCU5的檔位位置信號輸入部7。在TCU5中，基于輸入的霍爾元件3的電的選擇位置信號以及電的換檔位置信號，從變速控制信號輸出部8將對應(yīng)于P檔位的控制信號輸出到變速箱4中。由此，變速箱4的變速換檔被設(shè)定在P檔位。再有，在該狀態(tài)下，變速桿15和停車桿18在旋轉(zhuǎn)方向卡合，停車桿18在對應(yīng)于變速桿15的P檔位的位置轉(zhuǎn)動。因此，通過該停車桿18的轉(zhuǎn)動，變速箱4機械性地被鎖定。在該狀態(tài)下，為了使車輛運轉(zhuǎn)，對變速桿15從P檔位向其它檔位進行操作。此時， 踩踏制動踏板，利用變速桿鎖定單元的變速桿15的鎖定被解除，變速桿15能從P檔位移動。同吋，停車桿鎖定單元19的螺線管19a被勵磁，鎖定構(gòu)件19b處于非鎖定位置。當(dāng)變速桿15被轉(zhuǎn)動操作到第1換檔列Sil的N檔位吋，停車桿18也和變速桿15 —體地轉(zhuǎn)動， 變速箱的機械性的鎖定被解除。當(dāng)變速桿15處于N檔位吋，停車桿18的鎖定孔處于與鎖定構(gòu)件19b相向的位置。為了使車輛出發(fā)，當(dāng)對變速桿15從N檔位在選擇方向向D檔位一方進行操作吋，
1螺線管19a為非勵磁，鎖定構(gòu)件19b處于進入到停車桿18的鎖定孔的在圖2中以雙點劃線表示的鎖定位置。由此，停車桿18的轉(zhuǎn)動被鎖定，停車桿18被保持在其轉(zhuǎn)動位置上。此外， 變速桿15和停車桿18分離，彼此自由地旋轉(zhuǎn)。而且，變速桿15例如被設(shè)定在對D檔位進行保持的A/M檔位。于是，變速桿位置檢測裝置9的霍爾元件3與在A/M檔位中的選擇側(cè)的磁性對應(yīng)地輸出電的選擇位置信號值b，并且與在A/M檔位中的換檔側(cè)的磁性對應(yīng)地輸出電的換檔位置信號值d (與在D檔位中的電的換檔位置信號值d相同)。這些電的選擇位置信號以及電的換檔位置信號作為與A/M檔位對應(yīng)的檔位位置信號向TCU5的檔位位置信號輸入部7輸入。TCU5基于輸入的霍爾元件3的檔位位置信號從變速控制信號輸出部8向變速箱4輸出與A/M檔位對應(yīng)的控制信號。由此，變速箱4的變速換檔被設(shè)定在A/M檔位， 車輛可以出發(fā)。為了使車輛停止井下車，當(dāng)對變速桿15從D檔位在選擇方向向N檔位一方進行操作吋，變速桿15和停車桿18在旋轉(zhuǎn)方向卡合。此外，螺線管19a被勵磁，鎖定構(gòu)件19b處于非鎖定位置。由此，停車桿18能轉(zhuǎn)動。當(dāng)變速桿15處于N檔位進而沿著第1換檔列Sil 轉(zhuǎn)動并被設(shè)定在P檔位吋，停車桿18也和變速桿15 —體地轉(zhuǎn)動。通過該變速桿18的轉(zhuǎn)動， 變速箱鎖定單元工作，變速箱4機械性地被鎖定。根據(jù)該例的變速桿15的位置檢測裝置9、具備其的CLU10、以及變速桿15的位置檢測方法，使霍爾元件3的傳感器特性為如下的傳感器特性，即，在CLUlO的組裝后，將在變速桿15的選擇方向的3個檔位中的霍爾元件3輸出的各電的選擇位置信號值a、b、c以及在變速桿15的換檔方向的3個檔位中的霍爾元件3輸出的各電的換檔位置信號值d、e、f 記錄在存儲器6中，對存儲器6內(nèi)的數(shù)據(jù)進行校正，并且通過基于這些校正后的電的選擇位置信號值以及電的換檔位置信號值的近似的假想直線α、α ’、β ” β 2，對在變速桿15其它檔位(除了選擇方向的3個檔位以及換檔方向的3個檔位以外)以及在變速桿15的各檔位間的霍爾元件3輸出的電的換檔位置信號值以及電的選擇位置信號值進行內(nèi)插。由此，在每個CLUlO能個別地得到期望的傳感器特性。此外，因為像這樣個別地得到傳感器特性，所以能減少由變速桿15等各個部件具有的偏差、在CLUlO組裝時產(chǎn)生的位置關(guān)系的偏離等造成的偏差所產(chǎn)生的傳感器的性能不合格。由此，提高變速桿15的位置檢測裝置9的成品率(S卩，不合格率的減少)。進而，即使產(chǎn)生像這樣的偏差，也能容易且高精度地調(diào)整霍爾元件3的傳感器特性。由此，能謀求霍爾元件3的傳感器特性的調(diào)整時間的縮短化，并且能有效地謀求位置檢測精度的提高。而且，在霍爾元件3中能使用3D霍爾元件，霍爾元件3的布局的自由度提高，此外，布線變得簡單，并且能謀求成本的減少。進而，無論磁鐵2和霍爾元件3的位置關(guān)系如何，都能容易地將霍爾元件3的傳感器特性變更為期望的特性。由此，即使產(chǎn)生制品的規(guī)格變更，也能與該規(guī)格變更對應(yīng)地變更學(xué)習(xí)的參數(shù)，由此能靈活地應(yīng)對該制品的規(guī)格變更。因此，能將變速箱4的控制程序的變更抑制到最小限度。再有，本發(fā)明并不被上述的例子所限定，能進行種種的設(shè)計變更。例如，在上述的例子中，檢測即學(xué)習(xí)的檔位數(shù)目在換檔位置以及選擇位置被分別設(shè)定為3個檔位，但在換檔方向以及選擇方向具有上述的例子以外的多個檔位的換檔模式的情況下，檢測即學(xué)習(xí)的檔位數(shù)目也能在換檔方向以及選擇方向都分別被設(shè)定為2以上的任意的多個檔位。優(yōu)選在該情況下，檢測即學(xué)習(xí)的多個檔位以在全部的多個檔位中，這些多個檔位內(nèi)的、1個檔位和其它檔位的至少1個彼此鄰接的方式進行設(shè)定。此外，也能使這些檔位的數(shù)目在換檔位置和選擇位置不同。總之，在專利請求的范圍中記載的技術(shù)事項的檔位內(nèi)能進行種種的設(shè)計變更。
權(quán)利要求
1.一種變速桿的位置檢測裝置，其特征在于，具備磁鐵，設(shè)置于變速桿，所述變速桿被選擇性地設(shè)定在分別在選擇方向以及換檔方向中設(shè)定的多個檔位的1個檔位；以及霍爾元件，檢測所述磁鐵的磁性，一起輸出與所述變速桿的所述選擇位置對應(yīng)的電的選擇位置信號以及與所述變速桿的所述換檔位置對應(yīng)的電的換檔位置信號，并且所述霍爾元件具有存儲器，所述霍爾元件對所述變速桿設(shè)定在所述選擇方向的多個檔位中的、任意的第1預(yù)定數(shù)的檔位時的所述磁鐵的選擇側(cè)的磁性進行檢測而輸出電的選擇位置信號值，將該電的選擇位置信號值作為選擇側(cè)的傳感器特性值記錄在所述存儲器中，并且對所述變速桿設(shè)定在所述換檔方向的多個檔位中的、任意的第2預(yù)定數(shù)的檔位時的所述磁鐵的換檔側(cè)的磁性進行檢測而輸出電的換檔位置信號值，將該電的換檔位置信號值作為換檔側(cè)的傳感器特性值記錄在所述存儲器中，基于記錄的所述電的選擇位置信號值以及所述電的換檔位置信號值， 對在所述選擇方向的檔位間以及所述第1預(yù)定數(shù)的檔位以外的檔位中輸出的電的選擇位置信號值進行內(nèi)插并輸出，并且對在所述換檔方向的檔位間以及所述第2預(yù)定數(shù)的檔位以外的檔位中輸出的電的換檔位置信號值進行內(nèi)插并輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速桿的位置檢測裝置，其特征在于，所述霍爾元件使用對鄰接的所述電的選擇位置信號值彼此進行連結(jié)的選擇側(cè)假想直線以及所述選擇側(cè)假想直線的選擇側(cè)假想延長線的至少1個，對在所述選擇方向的檔位間以及所述第1預(yù)定數(shù)的檔位以外的檔位中輸出的電的選擇位置信號值進行內(nèi)插并輸出，并且使用對鄰接的所述電的換檔位置信號值彼此進行連結(jié)的換檔側(cè)假想直線以及所述換檔側(cè)假想直線的換檔側(cè)假想延長線的至少1個，對在所述換檔方向的檔位間以及所述第2預(yù)定數(shù)的檔位以外的檔位中輸出的電的換檔位置信號值進行內(nèi)插并輸出。
3.一種變速桿單元，其特征在于，至少具備換檔轉(zhuǎn)動軸以及選擇轉(zhuǎn)動軸，彼此正交地被設(shè)置；單元主體，所述換檔轉(zhuǎn)動軸以及所述選擇轉(zhuǎn)動軸的任意一方以能轉(zhuǎn)動的方式設(shè)置；變速桿，安裝于所述換檔轉(zhuǎn)動軸以及所述選擇轉(zhuǎn)動軸的任意另一方；以及變速桿的位置檢測裝置，檢測所述變速桿的位置，所述變速桿的位置檢測裝置是權(quán)利要求1或2所述的變速桿的位置檢測裝置。
4.一種變速桿的位置檢測方法，利用設(shè)置于變速桿的磁鐵和霍爾元件，檢測所述變速桿的位置，其中所述變速桿被選擇性地設(shè)定在分別在選擇方向以及換檔方向中設(shè)定的多個檔位的1個檔位，所述霍爾元件根據(jù)所述磁鐵的磁性，輸出與所述變速桿被設(shè)定的所述選擇方向的檔位對應(yīng)的電的選擇位置信號以及與所述變速桿被設(shè)定的所述換檔方向的檔位對應(yīng)的電的換檔位置信號，其特征在于，將所述變速桿設(shè)定在所述選擇方向的多個檔位中的、任意的第1預(yù)定數(shù)的檔位時的所述霍爾元件輸出的電的選擇位置信號值作為選擇側(cè)的傳感器特性值記錄在所述霍爾元件的存儲器中，將所述變速桿設(shè)定在所述換檔方向的多個檔位中的、任意的第2預(yù)定數(shù)的檔位時的所述霍爾元件輸出的電的換檔位置信號值作為換檔側(cè)的傳感器特性值記錄在所述霍爾元件的所述存儲器中，使用對鄰接的所述電的選擇位置信號值彼此進行連結(jié)的選擇側(cè)假想直線以及所述選擇側(cè)假想直線的選擇側(cè)假想延長線的至少1個，對在所述選擇方向的檔位間以及所述第1 預(yù)定數(shù)的檔位以外的檔位中的電的選擇位置信號值進行內(nèi)插并輸出，使用對鄰接的所述電的換檔位置信號值彼此進行連結(jié)的換檔側(cè)假想直線以及所述換檔側(cè)假想直線的換檔側(cè)假想延長線的至少1個，對在所述換檔方向的檔位間以及所述第2 預(yù)定數(shù)的檔位以外的檔位中的電的換檔位置信號值進行內(nèi)插并輸出， 由此，檢測所述變速桿的位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及變速桿的位置檢測裝置、具備該位置檢測裝置的變速桿單元、以及變速桿的位置檢測方法。在本發(fā)明的變速桿的位置檢測裝置中，將與變速桿的換檔方向的3個檔位和變速桿的選擇方向的3個檔位中的磁鐵(2)的磁性對應(yīng)地輸出的霍爾元件(3)的電的選擇位置信號值以及電的換檔位置信號值作為傳感器特性值記錄在霍爾元件的存儲器中。在各檔位間，霍爾元件(3)使用對鄰接的電的換檔位置信號值彼此進行連結(jié)的換檔側(cè)假想直線以及對鄰接的電的選擇位置信號值彼此進行連結(jié)的選擇側(cè)假想直線，作為傳感器特性值而對與霍爾元件(3)的位置對應(yīng)的電的換檔位置信號值以及電的選擇位置信號值進行內(nèi)插并輸出。由此，即使產(chǎn)生種種的偏差，也能高精度地檢測出變速桿的位置。
文檔編號F16H59/10GK102563033SQ20111031822
公開日2012年7月11日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者菅野淳, 赤羽哲男 申請人:博世株式會社