CN102563033B - 变速杆的位置检测装置和位置检测方法、以及变速杆单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及变速杆的位置检测装置、具备该位置检测装置的变速杆单元、以及变速杆的位置检测方法。在本发明的变速杆的位置检测装置中，将与变速杆的换档方向的3个档位和变速杆的选择方向的3个档位中的磁铁（2）的磁性对应地输出的霍尔元件（3）的电的选择位置信号值以及电的换档位置信号值作为传感器特性值记录在霍尔元件的存储器中。在各档位间，霍尔元件（3）使用对邻接的电的换档位置信号值彼此进行连结的换档侧假想直线以及对邻接的电的选择位置信号值彼此进行连结的选择侧假想直线，作为传感器特性值而对与霍尔元件（3）的位置对应的电的换档位置信号值以及电的选择位置信号值进行内插并输出。由此，即使产生种种的偏差，也能高精度地检测出变速杆的位置。

Description

变速杆的位置检测装置和位置检测方法、以及变速杆单元
技术领域
本发明涉及对为了进行车辆的变速箱的变速控制而被操作的变速杆的位置进行检测的变速杆的位置检测装置、具备该变速杆的位置检测装置的变速杆单元、以及变速杆的位置检测方法的技术领域。
背景技术
在车辆的变速箱中，通过对变速杆单元的变速杆在选择（select）方向以及与该选择方向正交的换档（shift）方向进行操作，从而设定变速箱的档位，并且在设定的档位内对变速箱进行变速控制。因此，在变速杆单元中设置有对设定了档位时的变速杆的位置进行检测的变速杆的位置检测装置。
作为现有的变速杆的位置检测装置，已知在日本特开2004-138235号公报中的变速杆的位置检测装置中，与设置在变速杆的磁铁相向地配置4个霍尔IC，通过变速杆的操作使磁铁移动，由此使用4个霍尔IC分别输出的输出信号的组合来检测变速杆的位置。
可是，在日本特开2004-138235号公报中所记载的变速杆的位置检测装置中，需要4个霍尔IC和1个磁铁。因此，可以认为4个霍尔IC的布局（layout）必然被限制，此外，布线变得复杂，并且由于使用4个霍尔IC和1个磁铁，所以阻碍成本的降低。因此，为了解决这些问题，考虑代替4个霍尔IC而采用3D霍尔IC。
可是，仅将4个霍尔IC置换为3D霍尔IC，在变速杆的位置检测装置的组装后，即，在变速杆单元的组装后，会产生组装精度的偏差、霍尔IC和磁铁的公差等导致的在霍尔IC中的磁铁的磁性偏差。因此，考虑有3D霍尔IC不再正确地产生电的换档位置信号、难以高精度地检测出变速杆的位置的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能以更简单的布线高精度地检测出变速杆的位置的廉价的变速杆的位置检测装置、具备该位置检测装置的变速杆单元、以及变速杆的位置检测方法。
为了实现该目的，本发明的变速杆的位置检测装置，其特征在于，具备：磁铁，设置于变速杆，所述变速杆被选择性地设定在分别在选择方向以及换档方向中设定的多个档位的1个档位；以及霍尔元件，对所述变速杆设定在所述选择方向的多个档位中的、任意的第1预定数的档位时的所述磁铁的选择侧的磁性进行检测，输出与所述变速杆的选择位置对应的电的选择位置信号值，并且，对所述变速杆设定在所述换档方向的多个档位中的、任意的第2预定数的档位时的所述磁铁的换档侧的磁性进行检测，输出与所述变速杆的换档位置对应的电的换档位置信号值，所述霍尔元件具有存储器，所述存储器将所述电的选择位置信号值记录为选择侧的传感器特性值，并且，将所述电的换档位置信号值记录为换档侧的传感器特性值，所述存储器是在所述变速杆的位置检测装置被设置于所述变速杆单元之后将在所述变速杆被设定的所述任意的第1预定数的档位中的所述电的选择位置信号值作为选择侧的传感器特性值记录在所述存储器中并且在所述变速杆的位置检测装置被设置于所述变速杆单元之后将在所述变速杆被设定的所述任意的第2预定数的档位中的所述电的换档位置信号值作为换档侧的传感器特性值记录在所述存储器中的存储器，所述霍尔元件使用基于被记录在所述存储器中的所述电的选择位置信号值的传感器特性来进行学习，对在所述选择方向的多个档位间的所述变速杆的所述选择位置以及所述任意的第1预定数的档位以外的档位中的所述变速杆的所述选择位置的电的选择位置信号值进行内插并输出，并且，使用基于被记录在所述存储器中的所述电的换档位置信号值的传感器特性来进行学习，对在所述换档方向的多个档位间的所述变速杆的所述换挡位置以及所述任意的第2预定数的档位以外的档位中的所述变速杆的所述换挡位置的电的换档位置信号值进行内插并输出。
此外，本发明的变速杆的位置检测装置，其特征在于，所述霍尔元件使用对在所述任意的第1预定数的档位中的邻接的所述电的选择位置信号值彼此进行连结的选择侧假想直线以及所述选择侧假想直线的选择侧假想延长线的至少1个，对所述选择方向的档位间的所述变速杆的所述选择位置以及所述第1预定数的档位以外的档位中的所述变速杆的所述选择位置所对应的电的选择位置信号值进行内插并输出，并且使用对在所述任意的第2预定数的档位中的邻接的所述电的换档位置信号值彼此进行连结的换档侧假想直线以及所述换档侧假想直线的换档侧假想延长线的至少1个，对所述换档方向的档位间的所述变速杆的所述换挡位置以及所述第2预定数的档位以外的档位中的所述变速杆的所述换挡位置所对应的电的换档位置信号值进行内插并输出。
另一方面，本发明的变速杆单元，其特征在于，至少具备：换档转动轴以及选择转动轴，彼此正交地被设置；单元主体，以能转动的方式设置有所述换档转动轴以及所述选择转动轴的任意一方；变速杆，安装于所述换档转动轴以及所述选择转动轴的任意另一方；以及变速杆的位置检测装置，检测所述变速杆的位置，所述变速杆的位置检测装置是上述的本发明的变速杆的位置检测装置中的任一个的变速杆的位置检测装置。
此外，本发明的变速杆的位置检测方法，利用设置于变速杆的磁铁和霍尔元件，检测所述变速杆的位置，其中所述变速杆被选择性地设定在分别在选择方向以及换档方向中设定的多个档位的1个档位，所述霍尔元件根据所述磁铁的磁性，输出与所述变速杆被设定的所述选择方向的档位对应的电的选择位置信号以及与所述变速杆被设定的所述换档方向的档位对应的电的换档位置信号，其特征在于，所述霍尔元件在被设置于所述变速杆单元之后将对所述变速杆设定在所述选择方向的多个档位中的、任意的第1预定数的档位时的所述磁铁的选择侧的磁性进行检测而输出的电的选择位置信号值作为选择侧的传感器特性值记录在所述霍尔元件的存储器中，所述霍尔元件在被设置于所述变速杆单元之后将对所述变速杆设定在所述换档方向的多个档位中的、任意的第2预定数的档位时的所述磁铁的换挡侧的磁性进行检测而输出的电的换档位置信号值作为换档侧的传感器特性值记录在所述霍尔元件的所述存储器中，所述霍尔元件使用基于被记录在所述存储器中的所述电的选择位置信号值的传感器特性来进行学习，使用对在所述任意的第1预定数的档位中的邻接的所述电的选择位置信号值彼此进行连结的选择侧假想直线以及所述选择侧假想直线的选择侧假想延长线的至少1个，对在所述选择方向的多个档位间的所述变速杆的所述选择位置以及所述任意的第1预定数的档位以外的档位中的所述变速杆的所述选择位置的电的选择位置信号值进行内插并输出，并且，使用基于被记录在所述存储器中的所述电的换档位置信号值的传感器特性来进行学习，使用对在所述任意的第2预定数的档位中的邻接的所述电的换档位置信号值彼此进行连结的换档侧假想直线以及所述换档侧假想直线的换档侧假想延长线的至少1个，对在所述换档方向的多个档位间的所述变速杆的所述换挡位置以及所述任意的第2预定数的档位以外的档位中的所述变速杆的所述换挡位置的电的换档位置信号值进行内插并输出，由此，检测所述变速杆的位置。
根据这样构成的本发明的变速杆的位置检测装置、变速杆单元、以及变速杆的位置检测方法，使霍尔元件的传感器特性为如下的传感器特性，即，在变速杆单元的组装后，即，在所述霍尔元件被设置于变速杆单元之后，将在变速杆的选择方向的任意的第1预定数的档位中霍尔元件检测磁铁的选择侧的磁性而输出的各电的选择位置信号值以及在变速杆的换档方向的任意的第2预定数的档位中霍尔元件检测磁铁的换档侧的磁性而输出的各电的换档位置信号值记录在存储器中，对存储器内的数据进行校正，并且基于上述的校正后的电的选择位置信号值以及电的换档位置信号值，对在变速杆的其它档位（除了选择方向的第1预定数的档位以及换档方向的第2预定数的档位以外）以及在变速杆的各档位间霍尔元件输出的电的换档位置信号值以及电的选择位置信号值进行内插。由此，在每个变速杆单元中能个别地得到期望的传感器特性。
此外，因为像这样个别地得到传感器特性，所以能减少由变速杆等各个部件具有的偏差、在变速杆单元组装时产生的位置关系的偏离等造成的偏差所产生的传感器的性能不合格。由此，提高变速杆的位置检测装置的成品率（即，不合格率的减少）。
进而，即使产生像这样的偏差，也能容易且高精度地调整霍尔元件的传感器特性。由此，能谋求霍尔元件的传感器特性的调整时间的缩短化，并且能有效地谋求位置检测精度的提高。而且，在霍尔元件中能使用3D霍尔元件，霍尔元件的布局的自由度提高，此外，布线变得简单，并且能谋求成本的降低。
进而，无论磁铁和霍尔元件的位置关系如何，都能容易地将霍尔元件的传感器特性变更为期望的特性。由此，即使产生制品的规格变更，也能与该规格变更对应地变更学习的参数，由此能灵活地应对该制品的规格变更。因此，能将变速箱的控制程序的变更抑制到最小限度。
进而，通过使用基于校正后的电的选择位置信号值以及电的换档位置信号值的近似的假想直线以及它们的延长线，能更加简单地校正对应于检测出的磁性而输出电的位置信号的霍尔元件的传感器特性。
附图说明
图1是表示具备本发明的变速杆的位置检测装置的实施方式的一个例子的变速箱的变速控制装置的框图。
图2示出了本发明的变速杆单元的实施方式的一个例子，是通过换档转动轴的中心的纵剖面图。
图3是通过在图2示出的例子的变速杆单元中的选择转动轴的中心的纵剖面图。
图4（A）是说明变速杆的操作的图。
图4（B）是表示变速杆单元的换档模式的图。
图5是说明输出与磁性对应的电信号的传感器特性的校正、以及基于校正后的传感器特性的与磁性对应的电信号的内插并输出进行说明的图。
图6是表示在图5示出的校正以及内插的各处理的流程的图。
附图标记的说明
1 变速控制装置；2 磁铁；3 霍尔元件；4 变速箱；5 电子控制部（TCU）；6 存储器；7 档位位置信号输入部；8 变速控制信号输出部；9 变速杆的位置检测装置；10 变速杆单元（CLU）；11 单元主体；12 外壳；13 换档转动轴；14 选择转动轴；15 变速杆；16 换档模式孔；17 换档模式；Si1 第1换档列；Si2 第2换档列；Se 选择列。
具体实施方式
以下，使用附图，针对用于实施本发明的方式进行说明。
图1是表示具备本发明的变速杆的位置检测装置的实施方式的一个例子的变速箱的变速控制装置的框图。
如图1所示那样，变速箱的变速控制装置1具备：磁铁2、霍尔元件3、以及变速箱4的电子控制部（TCU：Transmission Control Unit，传动控制单元）5。此外，霍尔元件3具有存储器6，并且TCU5具有档位位置信号输入部7以及变速控制信号输出部8。而且，通过磁铁2以及霍尔元件3来构成变速杆的位置检测装置9。再有，在该例的变速控制装置1中，档位位置信号输入部7配置在TCU5中，但在本发明中，档位位置信号输入部7也能配置在变速杆的位置检测装置9内。
图2示出了变速杆单元的一个例子，是通过换档转动轴的中心的纵剖面图，图3是通过该例的变速杆单元的选择转动轴的中心的纵剖面图。
如图2以及图3所示那样，变速杆15以及其位置检测装置9设置在变速箱4的变速杆单元（CLU：Change Lever Unit，变速杆单元）10中。该例的CLU10具备：单元主体11；以及以闭塞该单元主体11的上端开口的方式可拆装地安装在单元主体11的上端的外壳（case）12。
在单元主体11内以可绕其中心轴线转动的方式设置有换档转动轴13。此外，在该换档转动轴13以正交的方式贯通换档转动轴13而设置有选择转动轴14。进而，在该选择转动轴14以能转动的方式安装有变速杆15的一个端部。因此，变速杆15能以换档转动轴13为中心进行转动，并且能以选择转动轴14为中心进行转动。
如图2、图3、以及图4（A）所示那样，在外壳12的上端部设置有与该例的CLU10的换档模式（shift pattern）17对应地形成且变速杆15贯通的换档模式孔16。该换档模式孔16成为在操作变速杆15时该变速杆15通过的通路。如图4（A）以及（B）所示那样，该例的换档模式17具有：隔开预定间隔并彼此平行地配置的2个第1换档列Si1以及第2换档列Si2、和1个选择列Se。在该情况下，第1以及第2换档列Si1、Si2和选择列Se彼此正交。
在第1换档列Si1中，停车（P）、空档（N）、以及倒档（R）这3个档位按该顺序被配置成一列。此外，在第2换档列Si2中，升档（UP）、前进（D）、以及降档（DOWN）这3个档位（range）按该顺序被配置成一列。进而，在选择列Se中，空档（N）、前进（D）以及前进保持（A/M）这3个档位按该顺序被配置成一列。再有，第1换档列Si1的N档位和选择列Se的N档位是相同的，此外，第2换档列Si2的D档位和选择列Se的D档位是相同的。而且，换档模式孔16形成为与这些第1以及第2换档列Si1、Si2和选择列Se对应的形状。
如图2以及图3所示那样，在换档转动轴13中，停车杆18被配设在变速杆15的旁边。该停车杆18在第1换档列Si1内操作变速杆15时连动于变速杆15的移动而转动。虽然未图示，但停车杆18经由停车电缆与机械性地锁定自动变速箱等的变速箱4的变速箱锁定单元连结。而且，在变速杆15被设定在P档位时，通过停车杆18连动地转动，从而经由停车电缆，变速箱锁定单元工作，变速箱4被机械性地锁定。
此外，在变速杆15从第1换档列Si1的N档位向第2换档列Si2的D档位一方移动时，停车杆18从变速杆15分离。因此，在变速杆15在第1换档列Si1以外被操作时不连动于变速杆15的移动。进而，在停车杆18从变速杆15分离时，停车杆18以通过停车杆锁定单元19被保持在分离的位置的方式被锁定。利用停车杆锁定单元19的停车杆18的锁定通过如下方式进行，即，在停车杆锁定单元19中，通过螺线管19a而工作的锁定构件19b进入到停车杆18的锁定孔，在转动方向与停车杆18卡合（在图2中以双点划线表示利用锁定构件19b的停车杆18的锁定状态）。
如图2所示那样，变速杆位置检测装置9的磁铁2设置在变速杆15的下端（变速杆15的单元主体11侧的一端）。此外，变速杆位置检测装置9的霍尔元件3在单元主体11中以磁铁2能相向的方式被设置。在该情况下，霍尔元件3以其中心位于通过选择转动轴14的中心且与换档转动轴13正交的直线上的方式被设置。而且，在变速杆15处于与换档转动轴13正交的位置时，磁铁2的中心与霍尔元件3的中心相向。因此，在CLU10中具备该例的变速杆位置检测装置9。该霍尔元件3对根据变速杆15的位置而变化的磁铁2的磁性进行检测，对应于检测出的磁性输出电的选择位置信号以及电的换档位置信号。作为这些电选择位置信号以及电的换档位置信号，使用电压信号、PWM信号、或串行通信信号等。
该例的霍尔元件3是3D霍尔IC，分别输出与变速杆15的选择方向的位置对应的电的选择位置信号以及与变速杆15的换档方向的位置对应的电的换档位置信号。而且，这些电的选择位置信号以及电的换档位置信号能记录在霍尔元件3的存储器6中。
在该例的变速杆的位置检测装置9中，在装配前的霍尔元件3单体中，记录在存储器6中的各电的选择位置信号值以及各电的换档位置信号值在变速杆的位置检测装置9的组装后，即，CLU10的组装后，如下那样作为传感器特性值而被校正。图5是说明输出与磁性对应的电信号的传感器特性的校正以及基于校正后的传感器特性的与磁性对应的电信号的内插并输出的图，图6是表示这些校正以及内插的各处理的流程的图。
如图5所示那样，在CLU10的组装后，首先在变速杆15的选择方向的任意3个（相当于本发明的第1预定数）的各档位内，霍尔元件3检测磁铁2的磁性，输出电的选择位置信号值。此外，在变速杆15的换档方向的任意3个（相当于本发明的第2预定数）的各档位内，霍尔元件3检测磁铁2的磁性，输出电的换档位置信号值。
即，例如在图5示出的例子中，在选择方向中，在D档位、A/M档位、以及N档位这3个档位中，霍尔元件3分别检测磁铁2的磁性A、B、C，对应于检测出的磁性A、B、C，输出电的选择位置信号值a、b、c。该3个电的选择位置信号值a、b、c作为传感器特性值被记录在霍尔元件3的存储器6中。
此外，在换档方向中，在D档位、DOWN档位、以及UP档位这3个档位中，霍尔元件3分别检测磁铁2的磁性D、E、F，对应于检测出的磁性D、E、F，输出电的换档位置信号值d、e、f。该3个电的换档位置信号值d、e、f作为传感器特性值被记录在霍尔元件3的存储器6中。
这样，在霍尔元件3为装配之前的单体的情况下存储在存储器6中的数据被校正为新存储的电的选择位置信号值a、b、c以及电的换档位置信号值d、e、f。
而且，在选择方向的3个D档位、A/M档位、以及N档位间的变速杆15的位置中，该例的霍尔元件3如下那样将电的选择位置信号值作为传感器特性值进行内插并输出。在该内插并输出时，首先，霍尔元件3的存储器6内的运算子（operator）（未图示）以第1选择侧假想直线β1对邻接的电的选择位置信号值a、b进行连结，并且以第2选择侧假想直线β2对邻接的电的选择位置信号值a、c进行连结。此时，第1选择侧假想直线β1的倾斜度比第2选择侧假想直线β2的倾斜度大。这样，对应于磁性而输出电信号的霍尔元件3的选择侧的传感器特性被校正为根据第1以及第2选择侧假想直线β1、β2的传感器特性。而且，在变速杆15位于选择方向的各档位间时，霍尔元件3检测磁铁2的磁性而输出的电的选择位置信号值使用根据这些第1以及第2选择侧假想直线β1、β2的传感器特性被作为传感器特性值进行内插并输出。
如上述那样在选择方向使用倾斜度不同的2个第1以及第2假想直线β1、β2，其理由是在通常3D霍尔IC形式的霍尔元件3中，输出的电的位置信号值在各档位间相等或大致相等的情况下呈线性或大致线性地变化。可是，因为该例的选择方向的D档位和A/M档位之间的距离与D档位和N档位之间的距离相比极短，所以当使3个电的位置信号值a、b、c位于1个假想直线上时，不会得到霍尔元件3的良好的分辨能力。因此，在该例中使用倾斜度不同的2个假想曲线。再有，在以得到霍尔元件3的良好的分辨能力的方式设定D档位和A/M档位之间的距离的情况下，也能使用1个假想直线。
此外，在换档方向的3个D档位、DOWN档位、以及UP档位的各档位间的变速杆15的位置、换档方向的其它3个P档位、N档位、R档位的各档位间的变速杆15的位置、以及其它3个P档位、N档位、R档位的变速杆15的位置中，霍尔元件3也如下那样将电的换档位置信号值d、e、f作为传感器特性值进行内插并输出。首先，霍尔元件3的存储器6内的运算子（未图示）以第1换档侧假想直线对邻接的电的换档位置信号值d、e进行连结，并且以第2换档侧假想直线对邻接的电的换档位置信号值d、f进行连结。此时，D档位和DOWN档位之间的距离以及D档位和UP档位之间的距离被设为彼此相等或大致相等，因此第1以及第2换档侧假想直线的倾斜度相同，这些第1以及第2换档侧假想直线以1个换档侧假想直线α形成。在该情况下，由于在变速杆15的P档位以及R档位内输出的电的换档位置信号的区域中不存在直线α，所以在该区域形成直线α的延长线α’。这样，与磁性对应地输出电信号的霍尔元件3的换档侧的传感器特性被校正为换档侧假想直线α以及其延长线α’的传感器特性。而且，在变速杆15位于换档方向的各档位间或其它3个P档位、N档位、R档位时，霍尔元件3检测磁铁2的磁性而输出的电的换档位置信号值d、e、f使用根据这些换档侧假想直线α以及其延长线α’的传感器特性被作为传感器特性值进行内插并输出。
这样，在CLU10的组装后，在选择方向的预定数的档位以及换档方向的预定数的档位中，将霍尔元件3输出的电的选择位置信号值以及电的换档位置信号值作为传感器特性进行记录，并校正存储器6内的数据。而且，霍尔元件3使用基于校正后的电的选择位置信号值以及校正后的电的换档位置信号值的传感器特性并进行学习，将其它电的选择位置信号值以及其它电的换档位置信号值作为传感器特性值进行内插并输出。
接着，针对根据在该例的变速杆的位置检测方法中的学习的在变速杆15的各档位中的霍尔元件3的电的选择位置信号值以及电的换档位置信号值的内插并输出方法进行说明。
在CLU10组装后，如图6所示那样在步骤S1中变速杆15被设定在D档位。于是，霍尔元件3对在D档位中的磁铁2的选择侧的磁性A以及换档侧的磁性D进行检测，输出电的选择位置信号值a以及电的换档位置信号值d。而且，这些电的选择位置信号值a以及电的换档位置信号值d作为传感器特性值被记录在霍尔元件3的存储器6中，对记录在存储器6内的数据进行校正。
接着，在步骤S2中，变速杆15被设定在A/M档位。于是，霍尔元件3对在A/M档位中的磁铁2的选择侧的磁性B进行检测，输出电的选择位置信号值b。而且，该电的选择位置信号值b作为传感器特性值被记录在霍尔元件3的存储器6中，对记录在存储器6内的在A/M档位中的数据进行校正。
接着，在步骤S3中，变速杆15被设定在N档位。于是，霍尔元件3对在N档位中的磁铁2的选择侧的磁性C进行检测，输出电的选择位置信号值c。而且，该电的选择位置信号值c作为传感器特性值被记录在霍尔元件3的存储器6中，对记录在存储器6内的在N档位中的数据进行校正。
接着，在步骤S4中，变速杆15被设定在DOWN档位。于是，霍尔元件3对在DOWN档位中的磁铁2的换档侧的磁性E进行检测，输出电的换档位置信号值e。而且，该电的换档位置信号值e作为传感器特性值被记录在霍尔元件3的存储器6中，对记录在存储器6内的在DOWN档位中的数据进行校正。
接着，在步骤S5中，变速杆15被设定在UP档位。于是，霍尔元件3对在UP档位中的磁铁2的换档侧的磁性F进行检测，输出电的换档位置信号值f。而且，该电的换档位置信号值f作为传感器特性值被记录在霍尔元件3的存储器6中，对记录在存储器6内的在UP档位中的数据进行校正。
接着，在步骤S6中，校正后的电的选择位置信号值中的、邻接的电的选择位置信号值a、b被第1选择侧假想直线β1连结，并且邻接的电的选择位置信号值a、c被第2选择侧假想直线β2连结。而且，在变速杆15位于选择方向的各档位间时，霍尔元件3检测磁铁2的磁性而输出的电的选择位置信号值使用这些第1以及第2选择侧假想直线β1、β2的任意一方，被作为传感器特性值进行内插并输出。此外，校正后的电的换档位置信号值中的、邻接的电的换档位置信号值d、e被第1换档侧假想直线连结，并且邻接的电的换档位置信号值d、f被第2换档侧假想直线连结。此时，D档位和DOWN档位之间的距离以及D档位和UP档位之间的距离被设为彼此相等或大致相等，因此第1以及第2换档侧假想直线为相同的倾斜度，以1个换档侧假想直线α形成。而且，在变速杆15位于各档位间、或作为D档位、DOWN档位、以及UP档位以外的换档方向的档位的P档位以及R档位时，霍尔元件3检测磁铁2的磁性而输出的电的换档位置信号值使用换档侧假想直线α或该换档侧假想直线α的延长线α’，被作为传感器特性值进行内插并输出。再有，在图6中示出的流程的步骤S1至S5的各处理的次序是随机顺序，能被设定为任意的顺序。
接着，针对该例的CLU1的工作进行说明。
在车辆停止时，通常，变速杆15被设定在P档位。因此，从变速杆位置检测装置9的霍尔元件3的存储器6将对应于P档位的电的选择位置信号以及电的换档位置信号输入到TCU5的档位位置信号输入部7。在TCU5中，基于输入的霍尔元件3的电的选择位置信号以及电的换档位置信号，从变速控制信号输出部8将对应于P档位的控制信号输出到变速箱4中。由此，变速箱4的变速换档被设定在P档位。再有，在该状态下，变速杆15和停车杆18在旋转方向卡合，停车杆18在对应于变速杆15的P档位的位置转动。因此，通过该停车杆18的转动，变速箱4机械性地被锁定。
在该状态下，为了使车辆运转，对变速杆15从P档位向其它档位进行操作。此时，踩踏制动踏板，利用变速杆锁定单元的变速杆15的锁定被解除，变速杆15能从P档位移动。同时，停车杆锁定单元19的螺线管19a被励磁，锁定构件19b处于非锁定位置。当变速杆15被转动操作到第1换档列Si1的N档位时，停车杆18也和变速杆15一体地转动，变速箱的机械性的锁定被解除。当变速杆15处于N档位时，停车杆18的锁定孔处于与锁定构件19b相向的位置。
为了使车辆出发，当对变速杆15从N档位在选择方向向D档位一方进行操作时，螺线管19a为非励磁，锁定构件19b处于进入到停车杆18的锁定孔的在图2中以双点划线表示的锁定位置。由此，停车杆18的转动被锁定，停车杆18被保持在其转动位置上。此外，变速杆15和停车杆18分离，彼此自由地旋转。而且，变速杆15例如被设定在对D档位进行保持的A/M档位。于是，变速杆位置检测装置9的霍尔元件3与在A/M档位中的选择侧的磁性对应地输出电的选择位置信号值b，并且与在A/M档位中的换档侧的磁性对应地输出电的换档位置信号值d（与在D档位中的电的换档位置信号值d相同）。这些电的选择位置信号以及电的换档位置信号作为与A/M档位对应的档位位置信号向TCU5的档位位置信号输入部7输入。TCU5基于输入的霍尔元件3的档位位置信号从变速控制信号输出部8向变速箱4输出与A/M档位对应的控制信号。由此，变速箱4的变速换档被设定在A/M档位，车辆可以出发。
为了使车辆停止并下车，当对变速杆15从D档位在选择方向向N档位一方进行操作时，变速杆15和停车杆18在旋转方向卡合。此外，螺线管19a被励磁，锁定构件19b处于非锁定位置。由此，停车杆18能转动。当变速杆15处于N档位进而沿着第1换档列Si1转动并被设定在P档位时，停车杆18也和变速杆15一体地转动。通过该变速杆18的转动，变速箱锁定单元工作，变速箱4机械性地被锁定。
根据该例的变速杆15的位置检测装置9、具备其的CLU10、以及变速杆15的位置检测方法，使霍尔元件3的传感器特性为如下的传感器特性，即，在CLU10的组装后，将在变速杆15的选择方向的3个档位中的霍尔元件3输出的各电的选择位置信号值a、b、c以及在变速杆15的换档方向的3个档位中的霍尔元件3输出的各电的换档位置信号值d、e、f记录在存储器6中，对存储器6内的数据进行校正，并且通过基于这些校正后的电的选择位置信号值以及电的换档位置信号值的近似的假想直线α、α’、β1、β2，对在变速杆15其它档位（除了选择方向的3个档位以及换档方向的3个档位以外）以及在变速杆15的各档位间的霍尔元件3输出的电的换档位置信号值以及电的选择位置信号值进行内插。由此，在每个CLU10能个别地得到期望的传感器特性。
此外，因为像这样个别地得到传感器特性，所以能减少由变速杆15等各个部件具有的偏差、在CLU10组装时产生的位置关系的偏离等造成的偏差所产生的传感器的性能不合格。由此，提高变速杆15的位置检测装置9的成品率（即，不合格率的减少）。
进而，即使产生像这样的偏差，也能容易且高精度地调整霍尔元件3的传感器特性。由此，能谋求霍尔元件3的传感器特性的调整时间的缩短化，并且能有效地谋求位置检测精度的提高。而且，在霍尔元件3中能使用3D霍尔元件，霍尔元件3的布局的自由度提高，此外，布线变得简单，并且能谋求成本的减少。
进而，无论磁铁2和霍尔元件3的位置关系如何，都能容易地将霍尔元件3的传感器特性变更为期望的特性。由此，即使产生制品的规格变更，也能与该规格变更对应地变更学习的参数，由此能灵活地应对该制品的规格变更。因此，能将变速箱4的控制程序的变更抑制到最小限度。
再有，本发明并不被上述的例子所限定，能进行种种的设计变更。例如，在上述的例子中，检测即学习的档位数目在换档位置以及选择位置被分别设定为3个档位，但在换档方向以及选择方向具有上述的例子以外的多个档位的换档模式的情况下，检测即学习的档位数目也能在换档方向以及选择方向都分别被设定为2以上的任意的多个档位。优选在该情况下，检测即学习的多个档位以在全部的多个档位中，这些多个档位内的、1个档位和其它档位的至少1个彼此邻接的方式进行设定。此外，也能使这些档位的数目在换档位置和选择位置不同。总之，在专利请求的范围中记载的技术事项的档位内能进行种种的设计变更。

Claims (4)

1.一种变速杆的位置检测装置，其特征在于，具备：
磁铁，设置于变速杆，所述变速杆被选择性地设定在分别在选择方向以及换档方向中设定的多个档位的1个档位；以及
霍尔元件，对所述变速杆设定在所述选择方向的多个档位中的、任意的第1预定数的档位时的所述磁铁的选择侧的磁性进行检测，输出与所述变速杆的选择位置对应的电的选择位置信号值，并且，对所述变速杆设定在所述换档方向的多个档位中的、任意的第2预定数的档位时的所述磁铁的换档侧的磁性进行检测，输出与所述变速杆的换档位置对应的电的换档位置信号值，
所述霍尔元件具有存储器，所述存储器将所述电的选择位置信号值记录为选择侧的传感器特性值，并且，将所述电的换档位置信号值记录为换档侧的传感器特性值，
所述存储器是在所述变速杆的位置检测装置被设置于所述变速杆单元之后将在所述变速杆被设定的所述任意的第1预定数的档位中的所述电的选择位置信号值作为选择侧的传感器特性值记录在所述存储器中并且在所述变速杆的位置检测装置被设置于所述变速杆单元之后将在所述变速杆被设定的所述任意的第2预定数的档位中的所述电的换档位置信号值作为换档侧的传感器特性值记录在所述存储器中的存储器，
所述霍尔元件使用基于被记录在所述存储器中的所述电的选择位置信号值的传感器特性来进行学习，对在所述选择方向的多个档位间的所述变速杆的所述选择位置以及所述任意的第1预定数的档位以外的档位中的所述变速杆的所述选择位置的电的选择位置信号值进行内插并输出，并且，使用基于被记录在所述存储器中的所述电的换档位置信号值的传感器特性来进行学习，对在所述换档方向的多个档位间的所述变速杆的所述换挡位置以及所述任意的第2预定数的档位以外的档位中的所述变速杆的所述换挡位置的电的换档位置信号值进行内插并输出。
2.根据权利要求1所述的变速杆的位置检测装置，其特征在于，所述霍尔元件使用对在所述任意的第1预定数的档位中的邻接的所述电的选择位置信号值彼此进行连结的选择侧假想直线以及所述选择侧假想直线的选择侧假想延长线的至少1个，对所述选择方向的档位间的所述变速杆的所述选择位置以及所述第1预定数的档位以外的档位中的所述变速杆的所述选择位置所对应的电的选择位置信号值进行内插并输出，并且，使用对在所述任意的第2预定数的档位中的邻接的所述电的换档位置信号值彼此进行连结的换档侧假想直线以及所述换档侧假想直线的换档侧假想延长线的至少1个，对所述换档方向的档位间的所述变速杆的所述换挡位置以及所述第2预定数的档位以外的档位中的所述变速杆的所述换挡位置所对应的电的换档位置信号值进行内插并输出。
3.一种变速杆单元，其特征在于，至少具备：
换档转动轴以及选择转动轴，彼此正交地被设置；
单元主体，以能转动的方式设置有所述换档转动轴以及所述选择转动轴的任意一方；
变速杆，安装于所述换档转动轴以及所述选择转动轴的任意另一方；以及
变速杆的位置检测装置，检测所述变速杆的位置，
所述变速杆的位置检测装置是权利要求1或2所述的变速杆的位置检测装置。
4.一种变速杆的位置检测方法，利用设置于变速杆的磁铁和霍尔元件，检测所述变速杆的位置，其中所述变速杆被选择性地设定在分别在选择方向以及换档方向中设定的多个档位的1个档位，所述霍尔元件根据所述磁铁的磁性，输出与所述变速杆被设定的所述选择方向的档位对应的电的选择位置信号以及与所述变速杆被设定的所述换档方向的档位对应的电的换档位置信号，其特征在于，
所述霍尔元件在被设置于所述变速杆单元之后将对所述变速杆设定在所述选择方向的多个档位中的、任意的第1预定数的档位时的所述磁铁的选择侧的磁性进行检测而输出的电的选择位置信号值作为选择侧的传感器特性值记录在所述霍尔元件的存储器中，
所述霍尔元件在被设置于所述变速杆单元之后将对所述变速杆设定在所述换档方向的多个档位中的、任意的第2预定数的档位时的所述磁铁的换挡侧的磁性进行检测而输出的电的换档位置信号值作为换档侧的传感器特性值记录在所述霍尔元件的所述存储器中，
所述霍尔元件使用基于被记录在所述存储器中的所述电的选择位置信号值的传感器特性来进行学习，使用对在所述任意的第1预定数的档位中的邻接的所述电的选择位置信号值彼此进行连结的选择侧假想直线以及所述选择侧假想直线的选择侧假想延长线的至少1个，对在所述选择方向的多个档位间的所述变速杆的所述选择位置以及所述任意的第1预定数的档位以外的档位中的所述变速杆的所述选择位置的电的选择位置信号值进行内插并输出，并且，使用基于被记录在所述存储器中的所述电的换档位置信号值的传感器特性来进行学习，使用对在所述任意的第2预定数的档位中的邻接的所述电的换档位置信号值彼此进行连结的换档侧假想直线以及所述换档侧假想直线的换档侧假想延长线的至少1个，对在所述换档方向的多个档位间的所述变速杆的所述换挡位置以及所述任意的第2预定数的档位以外的档位中的所述变速杆的所述换挡位置的电的换档位置信号值进行内插并输出，
由此，检测所述变速杆的位置。
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