CN1611813A - 变速杆操作位置判断装置 - Google Patents
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Abstract
一种变速杆操作位置判断装置，它包含具有开关的位置传感器。每个开关被设置为在变速杆操作区域内的各个不同区域里处于ON状态，并且对应于变速杆的每个操作位置，上述开关中不同组合的两个或三个开关处于ON状态。该装置还包含读取表示上述开关的ON或OFF状态的传感器信号并且根据上述信号计算出一个计算值的计算值计算装置，和按照一第一操作位置判断基准，根据上述计算值判断变速杆所处的位置的第一操作位置判断装置，该第一操作位置判断基准定义了在上述所有的开关均处于正常状态的情况下的该计算值。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于判断变速杆操作位置的变速杆操作位置判断装置，尤其是一种变速杆操作位置判断装置，其能够根据几个开关的组合来判断变速杆位置和判断检测变速杆位置的故障。
背景技术
配有自动手动变速器(下文称之为AMT)的车辆被广泛使用。AMT在结构上基于手动变速器(下文称之为MT)并且通过计算机控制来调节AMT使得变速杆在MT中处于合适的位置，从而能够改善燃料消耗。这一类型的车辆还配有检测变速杆的操作位置的位置传感器和根据自动输出或手动输出的信号控制换档操作的电子控制器。电子控制器具有根据位置传感器输出的信号判断变速杆的操作位置的变速杆操作位置判断装置。
变速杆可选择性地放置在多个位置上，比如倒车档“R”、空档“N”、自动变速档“D”和手动变速档“M”。位置传感器由多个开关构成，其在该变速杆切换到每个位置时变为“接通(ON)”状态。将处于“接通”的开关用作判断变速杆当前所处位置的参数。当变速杆位置传感器的开关中至少有一个开关发生故障时，可能无法正确地识别变速杆所处的位置。考虑到上述情况，已有下述广为人知的装置，这些装置中有的能够在不考虑变速杆位置传感器发生故障的情况下检测变速杆所处的位置，还有的能够检测变速杆位置传感器的故障。
作为上述装置的第一个例子，一种安装有四个ON-OFF型开关SW1、SW2、SW3和SW4的变速杆操作位置检测装置发表在日本专利第3419328号上。变速杆的操作位置变换时，对ON-OFF型开关SW1、SW2、SW3和SW4进行ON-OFF切换。变速器有五个操作位置，即倒车档“R”、空档“N”、前进变速档“S”、升档“+”和降档“-”。每个ON-OFF型开关输出与自身信号电平相反的开关信号和校验信号。根据上述文献，能够识别实际发生故障的那个ON-OFF型开关。而且，剩下的三个开关能够至少在倒车档“R”、空档“N”、前进变速档“S”中识别出变速杆当前所处的位置。
作为上述装置的第二个例子，一种响应在换档期间从位置传感器输出的信号，判断变速杆位置传感器的故障的变速杆位置传感器故障判断装置发表在日本实用新型公开第05(1993)-90029号上。
为了检测安装在发表于日本专利第3419328号上的变速杆操作位置检测装置上的ON-OFF型开关的故障，该装置包含根据每个ON-OFF型开关输出的第一信号和第二信号单独判断每个ON-OFF型开关故障的第一故障判断装置。第一故障判断装置包含第一开关和第二开关。当把变速杆换档到预定位置时，第一开关处于ON状态；而当把变速杆换档到除了该预定位置的其他位置时，第一开关处于OFF状态。当第一开关处于ON状态时，第二开关就处于OFF状态；而当第一开关处于OFF状态时，第二开关就处于ON状态。即第一故障判断装置由两组开关构成，所以可能会增加开关的数量。
在发表于日本实用新型公开第05(1993)-90029号上的变速杆位置传感器故障判断装置中，根据变速杆的每个操作位置的信号状态检测故障。因此，不能检测出该操作位置两端的开关的故障。
从而，需要一种能够根据少数几个开关的组合判断变速杆所处的位置的变速杆操作位置判断装置。还需要一种能够根据少数几个开关的组合判断变速杆所处的位置和故障的变速杆操作位置判断装置。
发明内容
根据本发明的一个方面，本发明的变速杆操作位置判断装置包括一位置传感器，其具有多个开关并且输出与该各个开关的ON或OFF状态关联的信号；该开关对应变速杆所处的位置而接通和关断，该变速杆在具有至少四个操作位置的变速杆操作区域内被选择性地操作，其中每个开关被设置为在该变速杆操作区域内的一不同区域里处于ON状态，并且对应该变速杆的每个操作位置，上述开关中不同组合的两个或三个开关处于ON状态；一计算值计算装置，其读取表示该各个开关的ON或OFF状态的该信号，并且根据该信号计算出一个计算值，该计算值表示每个变速杆操作位置的该各个开关的ON或OFF状态；一第一操作位置判断装置，用于按照一第一操作位置判断基准，根据该计算值计算装置得到的该计算值，判断上述变速杆所处的位置；该第一操作位置判断基准定义了在所有的该多个开关均处于正常状态下的该计算值。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是示出了根据本发明实施例的变速杆操作位置判断装置的结构的方框图。
图2A是示出了根据本发明实施例的变速杆的外观图。
图2B是示出了根据本发明实施例的方向盘的结构的外观图。
图3是根据本发明实施例的变速杆位置传感器的每个开关的第一ON-OFF切换方式的简图。
图4是根据本发明实施例的变速杆位置传感器的每个开关的第二ON-OFF切换方式的简图。
图5是说明根据本发明实施例的变速杆操作位置判断装置运行的流程图。
具体实施方式
下面结合附图，详细说明本发明的实施例。
如图1所示，根据本发明实施例的变速杆操作位置判断装置1包含用来输出表示变速杆4所处位置的信号的变速杆位置传感器2(即位置传感器)和接受上述信号输入的计算机3。计算机3然后判断变速杆所处位置。
如图2A所示，变速杆4至少在四个位置间近似直线地机械切换。这四个位置分别是：用于在变速器中确定反向行驶的倒车档“R”、用于在变速器中确定空档的空档“N”、用于在变速器中确定多个前进档之一的自动前进变速档“D”和用于在变速器中确定多个前进档之一的手动前进变速档“M”。如图2所示，这四个档的排列顺序依次为“R”、“N”、“D”、“M”。当变速杆4处于手动前进变速档“M”时，在变速器处于前进位置时，通过操作升档“+”开关5a和降档“-”开关5b执行升档和降档。即在前进位置状态下，手动操作升档开关5a执行变速器中的升档，而手动操作降档开关5b执行变速器中的降档。开关5a和5b发出的ON信号被输入到计算机3。
在位置传感器2上安装了几个开关，其在变速杆4的全部操作范围内的各自区域里分别保持ON状态。此外，当变速杆处于每个操作位置R、N、D和M时，都有不同组合的两个或三个开关被接通。例如，根据本发明的实施例，变速杆位置传感器2由总共6个ON-OFF型开关组成：第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3、第四开关SW4、第五开关SW5、第六开关SW6以及一个电刷(未在图中标示)。每个开关都是滑动开关。电刷总是与开关电源电连接。图3和图4示出了变速杆位置传感器2的每个开关的ON-OFF切换区域。当变速杆4处于从倒车档“R”到空档“N”和自动前进变速档“D”两者之间的换档区域内时，开关SW1处于ON状态；而当变速杆4的位置超出上述区域时，开关SW1处于OFF状态。当变速杆4处于从倒车档“R”和空档“N”两者之间的换档区域到手动前进变速档“M”的区域内时，开关SW2处于ON状态；而当变速杆4的位置超出上述区域时，开关SW2处于OFF状态。当变速杆4处于从自动前进变速档“D”和手动前进变速档“M”两者之间的换档区域到手动前进变速档“M”的区域内时，开关SW3处于ON状态；而当变速杆4的位置超出上述区域时，开关SW3处于OFF状态。当变速杆4处于从倒车档“R”到倒车档“R”和空档“N”两者之间的换档区域的区域内时，开关SW4处于ON状态；而当变速杆4的位置超出上述区域时，开关SW4处于OFF状态。当变速杆4处于从倒车档“R”和空档“N”两者之间的换档区域到空档“N”和自动前进变速档“D”两者之间的换档区域的区域内时，开关SW5处于ON状态；而当变速杆4的位置超出上述区域时，开关SW5处于OFF状态。当变速杆4处于从空档“N”和自动前进变速档“D”两者之间的换档区域到手动前进变速档“M”的区域内时，开关SW6处于ON状态；而当变速杆4的位置超出上述区域时，开关SW6处于OFF状态。每个处于OFF状态的开关都不通电。
每个ON-OFF型开关都可具有各自的特性，比如产品公差。因此，如图3所示，有一种情况是开关SW2的ON-OFF切换点存在于在换档区域R-N(图3中X1)内开关SW4和SW5实质上同时都切换为开的区域内。另一方面，如图4所示，另外的情况是开关SW2的ON-OFF切换点不存在于上述区域(图4中X2)内。与换档区域R-N的情形相似，有一种情况是开关SW1的ON-OFF切换点存在于在换档区域N-D(图3中Y1)内开关SW5和SW6实质上同时都切换为开的区域内。另一方面，如图4所示，另外的情况是开关SW1的ON-OFF切换点不存在于上述区域(图4中Y2)内。从各个开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5和SW6发出的ON信号被输入到计算机3中。
图1所示的计算机3相当于一个电子控制器(ECU)，它根据变速杆位置传感器2输出的信号判断变速杆4的操作位置，并且根据自动控制或手动操作开关5a或5b所发出的信号，控制变速器中的换档操作。计算机3包含计算值计算装置31、第一操作位置判断装置32、第二操作位置判断装置33、释放装置34、判断限制装置35和复原装置36。各个装置按照存储在计算机3中的程序执行进程。即通过只读设备和接口，读取存储在存储介质(例如硬盘、比如ROM的只读存储器)中的程序，并且把程序加载到计算机3的主存储器中。为了实现本发明的实施例，可以调用加载在主存储器中的程序。
计算值计算装置31读取与变速杆位置传感器2的每个开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5和SW6的ON或OFF状态关联的信号，并且根据每个开关的上述信号计算一计算值。由处于ON状态的开关输出的信号被通电，而由处于OFF状态的开关输出的信号没有被通电。后面将会说明计算计算值的方法。
按照第一操作位置判断基准37，第一操作位置判断装置32判断变速杆4所处的位置，其与计算值计算装置31所计算得到的计算值相应。除此之外，第一操作位置判断装置32还可以判断每个开关是否处于故障状态，即单个开关的故障情况。在这种情况下，当每个开关所发信号超出预定时间时，第一操作位置判断装置32可以判断其是否处于故障状态。第一操作位置判断基准37至少具有两个映射(map)，它们为每个开关分别定义了对应变速杆的每个位置(R、N、D和M)、基于该切换的计算值。就是说第一操作位置判断基准37定义了在所有开关处于正常状态的情况下，对应变速杆的每个位置(R、N、D和M)并且代表每个开关ON或OFF状态的计算值。而且第一操作位置判断基准37还定义了在任何一个开关处于故障状态的情况下，即在单个开关发生故障的情况下，对应变速杆的每个位置(R、N、D和M)并且代表每个开关的ON或OFF状态的计算值。关于第一操作位置判断基准37的更多具体内容将在后文表述。正常状态指的是开关能够在ON状态和OFF状态之间正常切换，而故障状态指的是ON故障或OFF故障。在ON故障的情况下，由于开关粘结、存在金属杂质粒子等原因，导致开关不能从ON状态切换到OFF状态，从而使开关停留在ON状态。在OFF故障的情况下，由于断线、接触不良等原因，导致开关不能从OFF状态切换到ON状态，从而使开关停留在OFF状态。
第二操作位置判断装置33按照第一操作位置判断基准37和第二操作位置判断基准38，进行如下判断。(1)在计算值计算装置31计算出的计算值不存在于第一操作位置判断基准37中的情况下，第二操作位置判断装置33通过计算确定变速杆4处于安全位置(空档N)，而且还能够识别故障状态，即多个开关故障的情况。当计算值计算装置31计算出的计算值不存在于第一操作位置判断基准37中超过一预定时间段时，第二操作位置判断装置33能够判断多个开关的故障。(2)存在于第一操作位置判断基准37中的计算值可以在第二操作位置判断基准38中找到，并且在单个开关故障期间所推断的位置与在多个开关故障期间所推断的位置一致的情况下，第二操作位置判断装置33通过计算确定推断的位置一致。(3)存在于第一操作位置判断基准37中的计算值可以在第二操作位置判断基准38中找到，但在单个开关故障期间所推断的位置与在多个开关故障期间所推断的位置不一致的情况下，第二操作位置判断装置33通过计算确定变速杆已经处于安全位置(空档N)。
如上文所述，第二操作位置判断基准38包含一些映射，这些映射分别定义了在至少两个开关处于故障状态的情况下，与变速杆的每个位置(R、N、D和M)对应的、表示每个开关ON或OFF状态的计算值。更多具体内容将在后文表述。
在多个开关处于故障状态的情况下，当在被判定为处于第二故障状态下之后的预定时间内把其中任何一个故障的开关切换到ON或OFF状态时，释放装置34释放第二操作位置判断装置33，并激活和操作第一操作位置判断装置32。
当多个开关被判断为处于故障状态时，判断限制装置35禁止把变速杆4的位置判断为处于危险位置(即手动前进变速档M)。例如，当多个开关处于故障状态时，即使把变速杆4扳到手动前进变速档M，通过计算可以确定变速杆4处于自动前进变速档D。
多个开关被判断为处于故障状态之后，当被解释为无故障的状态保持了大于预定时间段时，复原装置36把原来判断为故障的开关重新判断为正常状态的开关。例如，在发生过故障的开关在故障之后正常操作大于预定时间段时，则从使用第二操作位置判断装置33判断变速杆位置的模式改变为使用第一操作位置判断装置32判断变速杆位置的模式。
下面结合附图，说明使用计算值计算装置31和第一操作位置判断基准37计算该计算值的方法。
根据本发明的实施例，表1列出了每个处于正常状态的开关的ON-OFF状态和对应于每个变速杆位置的计算值之间的关系。表1包括表1A和表1B。表1A列出了按照图3所示的第一ON-OFF切换模式的上述两者之间的关系，而表1B列出了按照图4所示的第二ON-OFF切换模式的上述两者之间的关系。
表1A：
| 正常状态 | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 36 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 38 | ||
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 34 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 50 | |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 18 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 19 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 17 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 25 | |
表1B：
| 正常状态 | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 36 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 38 | ||
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 54 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 50 | |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 51 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 19 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 17 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 25 | |
根据本发明的实施例，表2列出了一个开关处于OFF故障状态下的每个开关的ON-OFF状态和相应于每个变速杆位置的计算值之间的关系。表2包括与图3所示的第一ON-OFF切换模式对应的表2-A1、表2-A2、表2-A3、表2-A4、表2-A5和表2-A6，以及与图4所示的第二ON-OFF切换模式对应的表2-B1、表2-B2、表2-B3、表2-B4、表2-B5和表2-B6。表2-A1和表2-B1列出了在开关SW1处于OFF故障状态下的上述两者之间的关系，表2-A2和表2-B2列出了在开关SW2处于OFF故障状态下的上述两者之间的关系，表2-A3和表2-B3列出了在开关SW3处于OFF故障状态下的上述两者之间的关系，表2-A4和表2-B4列出了在开关SW4处于OFF故障状态下的上述两者之间的关系，表2-A5和表2-B5列出了在开关SW5处于OFF故障状态下的上述两者之间的关系，表2-A6和表2-B6列出了在开关SW6处于OFF故障状态下的上述两者之间的关系。
表2-A1
| SW1OFF | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 4 | |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 6 | ||
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 2 | ||
| N | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 18 | |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 18 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 19 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 17 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 25 | |
表2-B1
| SW1OFF | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 4 | |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 6 | ||
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 22 | ||
| N | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 18 | |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 19 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 19 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 17 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 25 | |
表2-A2
| SW2OFF | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 36 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 38 | ||
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 34 | ||
| N | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 34 | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 2 | ||
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 3 | ||
| D | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | |
| M | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 9 | |
表2-B2
| SW2OFF | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 36 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 38 | ||
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 38 | ||
| N | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 34 | |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 35 | ||
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 3 | ||
| D | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | |
| M | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 9 | |
表2-A3
| SW3OFF | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 36 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 38 | ||
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 34 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 50 | |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 18 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 19 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 17 | |
| M | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 17 | |
表2-B3：
| SW3OFF | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 36 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 38 | ||
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 54 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 50 | |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 51 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 19 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 17 | |
| M | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 17 | |
表2-A4
| SW4OFF | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 32 | |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 34 | ||
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 34 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 50 | |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 18 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 19 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 17 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 25 | |
表2-B4
| SW4OFF | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 32 | |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 34 | ||
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 50 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 50 | |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 51 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 19 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 17 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 25 | |
表2-A5
| SW5OFF | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 36 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 36 | ||
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 32 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 48 | |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 16 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 17 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 17 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 25 | |
表2-B5
| SW5OFF | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 36 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 36 | ||
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 52 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 48 | |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 49 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 17 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 17 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 25 | |
表2-A6
| SW6OFF | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 36 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 38 | ||
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 34 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 50 | |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 18 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 18 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 16 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 24 | |
表2-B6
| SW6OFF | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 36 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 38 | ||
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 54 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 50 | |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 50 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 18 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 16 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 24 | |
根据本发明的实施例，表3列出了一个开关处于ON故障状态下的每个开关的ON-OFF状态和对应每个位置的计算值之间的关系。表3包括与图3所示的第一ON-OFF切换模式对应的表3-A1、表3-A2、表3-A3、表3-A4、表3-A5和表3-A6，以及与图4所示的第二ON-OFF切换模式对应的表3-B1、表3-B2、表3-B3、表3-B4、表3-B5和表3-B6。表3-A1和表3-B1列出了在开关SW1处于ON故障状态下的上述两者之间的关系，表3-A2和表3-B2列出了在开关SW2处于ON故障状态下的上述两者之间的关系，表3-A3和表3-B3列出了在开关SW3处于ON故障状态下的上述两者之间的关系，表3-A4和表3-B4列出了在开关SW4处于ON故障状态下的上述两者之间的关系，表3-A5和表3-B5列出了在开关SW5处于ON故障状态下的上述两者之间的关系，表3-A6和表3-B6列出了在开关SW6处于ON故障状态下的上述两者之间的关系。
表3-A1
| SW1ON | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 36 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 38 | ||
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 34 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 50 | |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 50 | ||
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 51 | ||
| D | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 49 | |
| M | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 57 | |
表3-B1
| SW1ON | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 36 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 38 | ||
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 54 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 50 | |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 51 | ||
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 51 | ||
| D | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 49 | |
| M | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 57 | |
表3-A2
| SW2ON | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 52 | |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 54 | ||
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 50 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 50 | |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 18 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 19 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 17 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 25 | |
表3-B2
| SW2ON | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 52 | |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 54 | ||
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 54 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 50 | |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 51 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 19 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 17 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 25 | |
表3-A3
| SW3ON | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 44 | |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 46 | ||
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 42 | ||
| N | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 58 | |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 26 | ||
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 27 | ||
| D | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 25 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 25 | |
表3-B3：
| SW3ON | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 44 | |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 46 | ||
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 62 | ||
| N | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 58 | |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 59 | ||
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 27 | ||
| D | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 25 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 25 | |
表3-A4
| SW4ON | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 36 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 38 | ||
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 38 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 54 | |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 22 | ||
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 23 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 21 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 29 | |
表3-B4
| SW4ON | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 36 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 38 | ||
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 54 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 54 | |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 55 | ||
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 23 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 21 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 29 | |
表3-A5
| SW5ON | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 38 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 38 | ||
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 34 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 50 | |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 18 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 19 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 19 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 27 | |
表3-B5
| SW5ON | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 38 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 38 | ||
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 54 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 50 | |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 51 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 19 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 19 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 27 | |
表3-A6
| SW6ON | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 37 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 39 | ||
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 35 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 51 | |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 19 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 19 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 17 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 25 | |
表3-B6
| SW6ON | SW1 | SW2 | SW3 | SW4 | SW5 | SW6 | 计算值 | |
| R | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 37 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 39 | ||
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 55 | ||
| N | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 51 | |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 51 | ||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 19 | ||
| D | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 17 | |
| M | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 25 | |
根据本发明的实施例，表4列出了分别处于正常状态和单个开关故障情形中每个开关的计算值，该单个开关故障情形包括OFF故障状态和ON故障状态。表4包括对应图3所示的第一种ON-OFF切换模式的表4-A和对应图4所示的第二种ON-OFF切换模式的表4-B。
表4-A
| 正常状态 | OFF故障 | ON故障 | ||||||||||||
| SW | SW | |||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
| R | 36 | 4 | 36 | 36 | 32 | 36 | 36 | 36 | 52 | 44 | 36 | 38 | 37 | |
| 38 | 6 | 38 | 38 | 34 | 36 | 38 | 38 | 54 | 46 | 38 | 38 | 39 | ||
| 34 | 2 | 34 | 34 | 34 | 32 | 34 | 34 | 50 | 42 | 38 | 34 | 35 | ||
| N | 50 | 18 | 34 | 50 | 50 | 48 | 50 | 50 | 50 | 58 | 54 | 50 | 51 | |
| 18 | 18 | 2 | 18 | 18 | 16 | 18 | 50 | 18 | 26 | 22 | 18 | 19 | ||
| 19 | 19 | 3 | 19 | 19 | 17 | 18 | 51 | 19 | 27 | 23 | 19 | 19 | ||
| D | 17 | 17 | 1 | 17 | 17 | 17 | 16 | 49 | 17 | 25 | 21 | 19 | 17 | |
| M | 25 | 25 | 9 | 17 | 25 | 25 | 24 | 57 | 25 | 25 | 29 | 27 | 25 | |
表4-B
| 正常状态 | OFF故障 | ON故障 | ||||||||||||
| SW | SW | |||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
| R | 36 | 4 | 36 | 36 | 32 | 36 | 36 | 36 | 52 | 44 | 36 | 38 | 37 | |
| 38 | 6 | 38 | 38 | 34 | 36 | 38 | 38 | 54 | 46 | 38 | 38 | 39 | ||
| 34 | 22 | 38 | 54 | 50 | 52 | 34 | 54 | 54 | 62 | 54 | 54 | 55 | ||
| N | 50 | 18 | 34 | 50 | 50 | 48 | 50 | 50 | 50 | 58 | 54 | 50 | 51 | |
| 51 | 19 | 35 | 51 | 51 | 49 | 50 | 51 | 51 | 59 | 55 | 51 | 51 | ||
| 19 | 19 | 3 | 19 | 19 | 17 | 18 | 51 | 19 | 27 | 23 | 19 | 19 | ||
| D | 17 | 17 | 1 | 17 | 17 | 17 | 16 | 49 | 17 | 25 | 21 | 19 | 17 | |
| M | 25 | 25 | 9 | 17 | 25 | 25 | 24 | 57 | 25 | 25 | 29 | 27 | 25 | |
根据本发明的第一实施例，表5列出了第一操作位置判断基准37的映射。
表5：
| 计算值 | 状态 | 推断位置 | R | - | - | N | - | - | D | M |
| 1 | 故障 | D | ○ | |||||||
| 2 | 故障 | N | ○ | ○ | ||||||
| 3 | 故障 | D | ○ | |||||||
| 4 | 故障 | R | ○ | |||||||
| 6 | 故障 | R | ○ | |||||||
| 9 | 故障 | D | ○ | |||||||
| 16 | 故障 | D | ○ | ○ | ||||||
| 17 | 正常 | D | ○ | ○ | ○ | |||||
| 18 | 中间 | N | ○ | ○ | ○ | |||||
| 19 | 中间 | D | ○ | ○ | ○ |
| 21 | 故障 | D | ○ | |||||||
| 22 | 故障 | N | ○ | ○ | ||||||
| 23 | 故障 | D | ○ | |||||||
| 24 | 故障 | D | ○ | |||||||
| 25 | 正常 | D | ○ | ○ | ||||||
| 26 | 故障 | N | ○ | |||||||
| 27 | 故障 | D | ○ | ○ | ||||||
| 29 | 故障 | D | ○ | |||||||
| 32 | 故障 | R | ○ | ○ | ||||||
| 34 | 中间 | N | ○ | ○ | ○ | |||||
| 35 | 故障 | N | ○ | ○ | ||||||
| 36 | 正常 | R | ○ | ○ | ||||||
| 37 | 故障 | R | ○ | |||||||
| 38 | 中间 | R | ○ | ○ | ○ | |||||
| 39 | 故障 | R | ○ | |||||||
| 42 | 故障 | N | ○ | |||||||
| 44 | 故障 | R | ○ | |||||||
| 46 | 故障 | R | ○ | |||||||
| 48 | 故障 | N | ○ | |||||||
| 49 | 故障 | D | ○ | ○ | ||||||
| 50 | 正常 | N | ○ | ○ | ○ | |||||
| 51 | 中间 | N | ○ | ○ | ○ | |||||
| 52 | 故障 | R | ○ | ○ | ||||||
| 54 | 中间 | N | ○ | ○ | ○ | |||||
| 55 | 故障 | N | ○ | ○ | ||||||
| 57 | 故障 | D | ○ | |||||||
| 58 | 故障 | N | ○ | |||||||
| 59 | 故障 | N | ○ | |||||||
| 62 | 故障 | N | ○ |
为了描述使用计算值计算装置31计算计算值的方法，首先定义每个处于ON或OFF状态的开关的预定值。例如，开关SW6处于ON状态时，定义其预定值为1；而开关SW6处于OFF状态时，定义其预定值为0。开关SW5处于ON状态时，定义其预定值为2；而开关SW5处于OFF状态时，定义其预定值为0。开关SW4处于ON状态时，定义其预定值为4；而开关SW4处于OFF状态时，定义其预定值为0。开关SW3处于ON状态时，定义其预定值为8；而开关SW3处于OFF状态时，定义其预定值为0。开关SW2处于ON状态时，定义其预定值为16；而开关SW2处于OFF状态时，定义其预定值为0。开关SW1处于ON状态时，定义其预定值为32；而开关SW1处于OFF状态时，定义其预定值为0。通过把对应每个变速杆位置的所有处于ON或OFF状态的开关的预定值相加，得到计算值。计算值表示了六个开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5和SW6的ON或OFF状态。对每个位置赋予唯一的计算值。
按照上述定义和计算方法，表1A和表1B列出了在所有开关处于正常状态的情况下的每个开关的ON或OFF状态和对应每个变速杆位置的计算值。在表1A和表1B中，仅仅是为了方便，把每个处于ON状态的开关表示为“1”，而把每个处于OFF状态的开关表示为“0”。表2和表3列出了在单个开关故障的情形下的每个开关的ON或OFF状态和对应每个变速杆位置的计算值。在这些表格中，仅仅是为了方便，把每个处于ON状态的开关表示为“1”，而把每个处于OFF状态的开关表示为“0”。
以表1-A中的倒车档R为例，每个开关均处于正常状态并且按照图3所示的第一ON-OFF切换模式进行切换。即，当在第一模式(如图3所示)，变速杆4处于倒车档R时，在正常状态下，只有开关SW1和SW4处于ON状态，而其他开关都处于OFF状态。所以，按照上述定义和计算方法，此时对应倒车档R的计算值为36(＝32+0+0+4+0+0)。
以图3示出的每个开关的第一ON-OFF切换模式、表2-A1中倒车档R为例，在开关SW1处于OFF故障状态的同时，只有开关SW4处于ON状态，而其他开关都处于OFF状态。所以，按照上述定义和计算方法，此时对应倒车档R的计算值为4(＝0+0+0+4+0+0)。
以图3示出的每个开关的第一ON-OFF切换模式、表2-A2中倒车档R为例，开关SW2处于OFF故障状态的同时，只有开关SW1和SW4处于ON状态，而其他开关都处于OFF状态。所以，按照上述定义和计算方法，此时对应倒车档R的计算值为36(＝32+0+0+4+0+0)。因为此时开关SW2在正常状态下也是处于OFF状态，所以即使当开关SW2发生OFF故障时，开关状态也不发生明显改变。
表5列出了对应表4A和表4B中每个计算值的变速杆4的状态(正常状态、换档中间状态、故障状态)、推断位置以及得出计算值时变速杆所处的位置。表5相应于第一操作位置判断基准37。根据表5，采用下列方法，通过计算推断变速杆4所处的位置。
(1)正常状态下，当变速杆4实际上处于每个位置R、N、D和M时，第一操作位置判断装置32通过计算推断变速杆4所处的实际位置。即使在故障状态下得出正常状态下的计算值，也推断变速杆4已经处于正常位置。
(2)正常状态下，有可能得到或计算出变速杆4处于换挡区域R-N和换档区域N-D内时的计算值。因此，第一操作位置判断装置32不能准确地判断故障状态。例如，当使用者故意把变速杆4扳到换档区域R-N内时，第一操作位置判断装置32无法判断出故障。
(3)除上述(1)和(2)情形之外的其他情形下，第一操作位置判断装置32能够识别单个开关的故障状态，从而确定变速杆所处的位置。例如，当变速杆4处于空档N的两端时，得出计算值2，所以推断变速杆4处于空档N。而且当变速杆4处于换档区域N-D内靠近自动前进变速档D的一侧时，得出计算值3，所以推断变速杆4处于自动前进变速档D。
如上所述，根据本发明的实施例，第一操作位置判断基准37可以预先定义对应所有位置的开关状态。第一操作位置判断装置32通过参照开关状态，能够判断变速杆4的操作位置，并且还能够判断变速杆4是否处于故障状态。
下面结合附图，说明第二操作位置判断基准38。
根据本发明的实施例，表6列出了第二操作位置判断基准38的映射。表6相应于第二操作位置判断基准38。
表6： F：故障状态；I：中间状态；N：正常状态
F→FF→F、IF→FF→FF→F、IF→F
| 计算值 | 状态 | 推断位置 | OFF故障 | ON故障 | ||||||||||
| SW | SW | |||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
| 1 | F | D | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 33 | 17 | 9 | 5 | 3 | 0 |
| 2 | F | N | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 34 | 18 | 10 | 6 | 0 | 3 |
| 3 | F | D | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 2 | 35 | 19 | 11 | 7 | 0 | 0 |
| 4 | F | R | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 36 | 20 | 12 | 0 | 6 | 5 |
| 6 | F | R | 0 | 0 | 0 | 2 | 4 | 0 | 38 | 22 | 14 | 0 | 0 | 7 |
| 9 | F | D | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 8 | 41 | 25 | 0 | 13 | 11 | 0 |
| 16 | F | D | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 48 | 0 | 24 | 20 | 18 | 17 |
| 17 | N | D | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 16 | 49 | 0 | 25 | 21 | 19 | 0 |
| 18 | I | N | 0 | 2 | 0 | 0 | 16 | 0 | 50 | 0 | 26 | 22 | 0 | 19 |
| 19 | I | D | 0 | 3 | 0 | 0 | 17 | 18 | 51 | 0 | 27 | 23 | 0 | 0 |
| 21 | F | D | 0 | 5 | 0 | 17 | 0 | 20 | 53 | 0 | 29 | 0 | 23 | 0 |
| 22 | F | N | 0 | 6 | 0 | 18 | 20 | 0 | 54 | 0 | 30 | 0 | 0 | 23 |
| 23 | F | D | 0 | 7 | 0 | 19 | 21 | 22 | 55 | 0 | 31 | 0 | 0 | 0 |
| 24 | F | D | 0 | 8 | 16 | 0 | 0 | 0 | 56 | 0 | 0 | 28 | 26 | 25 |
| 25 | N | D | 0 | 9 | 17 | 0 | 0 | 24 | 57 | 0 | 0 | 29 | 27 | 0 |
| 26 | F | N | 0 | 10 | 18 | 0 | 24 | 0 | 58 | 0 | 0 | 30 | 0 | 27 |
| 27 | F | D | 0 | 11 | 19 | 0 | 25 | 26 | 59 | 0 | 0 | 31 | 0 | 0 |
| 29 | F | D | 0 | 13 | 21 | 25 | 0 | 28 | 61 | 0 | 0 | 0 | 31 | 0 |
| 32 | F | R | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 48 | 48 | 36 | 34 | 33 |
| 34 | I | N | 2 | 0 | 0 | 0 | 32 | 0 | 0 | 50 | 50 | 38 | 0 | 35 |
| 35 | F | N | 3 | 0 | 0 | 0 | 33 | 34 | 0 | 51 | 51 | 39 | 0 | 0 |
| 36 | N | R | 4 | 0 | 0 | 32 | 0 | 0 | 0 | 52 | 52 | 0 | 38 | 37 |
| 37 | F | R | 5 | 0 | 0 | 33 | 0 | 36 | 0 | 53 | 53 | 0 | 39 | 0 |
| 38 | I | R | 6 | 0 | 0 | 34 | 36 | 0 | 0 | 54 | 54 | 0 | 0 | 39 |
| 39 | F | R | 7 | 0 | 0 | 35 | 37 | 38 | 0 | 55 | 55 | 0 | 0 | 0 |
| 42 | F | N | 10 | 0 | 34 | 0 | 40 | 0 | 0 | 58 | 58 | 46 | 0 | 43 |
| 44 | F | R | 12 | 0 | 36 | 40 | 0 | 0 | 0 | 60 | 60 | 0 | 46 | 45 |
| 46 | F | R | 14 | 0 | 38 | 42 | 44 | 0 | 0 | 62 | 62 | 0 | 0 | 47 |
| 48 | F | N | 16 | 32 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 52 | 50 | 49 |
| 49 | F | D | 17 | 33 | 0 | 0 | 0 | 48 | 0 | 0 | 0 | 53 | 51 | 0 |
| 50 | N | N | 18 | 34 | 0 | 0 | 48 | 0 | 0 | 0 | 0 | 54 | 0 | 51 |
| 51 | I | N | 19 | 35 | 0 | 0 | 49 | 50 | 0 | 0 | 0 | 55 | 0 | 0 |
| 52 | F | R | 20 | 36 | 0 | 48 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 54 | 53 |
| 54 | I | N | 22 | 38 | 0 | 50 | 52 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 55 |
| 55 | F | N | 23 | 39 | 0 | 51 | 53 | 54 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 57 | F | D | 25 | 41 | 49 | 0 | 0 | 56 | 0 | 0 | 0 | 61 | 59 | 0 |
| 58 | F | N | 26 | 42 | 50 | 0 | 56 | 0 | 0 | 0 | 0 | 62 | 0 | 59 |
| 59 | F | N | 27 | 43 | 51 | 0 | 57 | 58 | 0 | 0 | 0 | 63 | 0 | 0 |
| 62 | F | N | 30 | 46 | 54 | 58 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 63 |
表6中左边三列分别是表5中所列的每个计算值(正常状态、换档中间状态、故障状态)、推断的档位以及得到该计算值的档位。表6中右边12列是在多个开关处于故障状态下的计算值，即在单个开关发生故障之后又有其他开关发生故障的情况下得出的计算值。当多个开关处于故障状态的情况下所得的计算值与单个开关处于故障状态的情况下所得的计算值相同时，为了方便，把这些计算值表示为“0”。上述被表示为“0”的计算值，其实际的计算值是该行最左列的计算值。例如，当在单个开关处于故障状态的情况下得到计算值1时，判断开关处于故障状态并且通过计算确定变速杆4处于自动前进变速档D。当在上述情况下开关SW1又发生故障时，按照第二操作位置判断基准38，得到计算值33。
在多个开关发生故障的情况下，必须考虑以下四种情形。
(1)当按照第二操作位置判断基准38所得的计算值与按照第一操作位置判断基准37所得的计算值不一致时，第二操作位置判断装置33可以确定多个开关出现故障，从而通过计算，确定变速杆处于空档N。例如，当单个开关处于故障状态的情况下得到计算值1时，通过计算确定变速杆4处于自动前进变速档D。当在单个开关处于故障状态的情况下开关SW1又发生故障时，得到计算值33。计算值33不存在于第一操作位置判断基准37中。因此，第二操作位置判断装置33识别出多个开关发生故障并且通过计算确定变速杆4处于空档N。
(2)当在多个开关处于故障状态的情况下得到的计算值与在单个开关处于故障状态的情况下得到的计算值一致，并且在多个开关处于故障状态的情况下推断变速杆所处的位置与在单个开关处于故障状态的情况下推断出的变速杆所处的位置也一致时，不会发生对变速杆所处位置的判断错误，所以推断出的位置是相同的。例如，当在单个开关处于故障状态的情况下得到计算值1时，通过计算确定变速杆4处于自动前进变速档D。当在单个开关处于故障状态的情况下开关SW2又发生故障时，得到计算值17。计算值17存在于第一操作位置判断基准37中。通过计算确定无论是在单个开关故障的情况下还是多个开关故障的情况下，变速杆4都处于自动前进变速档D，从而判断变速杆4处于正常状态。
(3)当在多个开关处于故障状态的情况下得到的计算值与在单个开关处于故障状态的情况下得到的计算值一致，但在多个开关处于故障状态的情况下推断出的变速杆所处的位置与在单个开关处于故障状态的情况下推断出的变速杆所处的位置不一致，并且在多个开关处于故障状态的情况下推断变速杆4处于空档N时，通过计算确定变速杆4处于空档N。例如，当在单个开关处于故障状态的情况下得到计算值3时，通过计算确定变速杆4处于自动前进变速档D。当在单个开关处于故障状态的情况下开关SW1又发生故障时，得到计算值35。计算值35存在于第一操作位置判断基准37中。通过计算确定在单个开关故障时，变速杆4已经处于空档N，从而确保驾驶安全。
(4)当在多个开关处于故障状态的情况下得到的计算值与在单个开关处于故障状态的情况下得到的计算值一致，但在多个开关处于故障状态的情况下推断出的变速杆所处的位置与在单个开关处于故障状态的情况下推断出的变速杆所处的位置不一致，并且多个开关处于故障状态的情况下推断出的变速杆所处的位置处于除空档N之外的其它位置时，通过计算最终确定变速杆4已经处于空档N。例如，当在单个开关处于故障状态的情况下得到计算值2时，通过计算确定变速杆4处于空档N。当在单个开关处于故障状态的情况下开关SW4又发生故障时，得到计算值6。计算值6存在于第一操作位置判断基准37中。然而按照单个开关故障，通过计算确定变速杆4处于倒车档R。就是说仅仅由于故障，即使当变速杆4没有从其实际所处的空档N换档时，也有可能推断变速杆处于倒车档R。为了防止这种情况，通过计算最终确定变速杆4处于空档。这种情况适用于以下六种模式：(a)从在单个开关处于故障状态的情况下的空档N换档到在多个开关处于故障状态的情况下的自动前进变速档D；(b)从在单个开关处于故障状态的情况下的空档N换档到在多个开关处于故障状态的情况下的倒车档R；(c)从处于中间状态的空档N换档到处于中间状态中的自动前进变速档D；(d)从处于中间状态的空档N换档到处于中间状态的倒车档R；(e)从处于中间状态的空档N换档到在多个开关处于故障状态的情况下的自动前进变速档D；及(f)从处于中间状态的空档N换档到在多个开关处于故障状态的情况下的倒车档R。当计算机3判断出至少满足情况(a)-(f)中的任何一条时，通过电磁线圈等控制变速杆4使其处于空档N。而且当控制变速杆4使其处于空档N或当前选定的位置之后，计算值随之改变时，可以操纵变速杆4换档到其他任何位置。
下面结合图5所示的流程图，说明按照本发明实施例的变速杆操作位置判断装置的工作流程。
程序从步骤S1开始，首先读取表示变速杆位置传感器2的每个开关的ON或OFF状态的信号，然后根据上述信号计算出计算值。在步骤S2中，计算机3判断在步骤S1中得到的计算值是否存在于第一操作位置判断基准37和第二操作位置判断基准38中。当在步骤S2中得到否定回答“否”时，计算机3识别为N模式，即计算机3推断变速杆4已经处于空档N。当在步骤S2中得到肯定回答“是”时，程序就继续执行步骤S3。
在步骤S3中，计算机3按照第一操作位置判断基准37和第二操作位置判断基准38，从R模式、N模式、D模式和M模式当中判断上述计算值的当前模式。当上述计算值对应R模式或N模式时，计算机3推断变速杆4已经处于倒车档R或空档N。当上述计算值对应D模式或M模式时，程序继续执行步骤S4。
在步骤S4中，计算机3按照第一操作位置判断基准37判断是否已经检测到故障。当计算机3识别出故障时，计算机3判断为上述计算值对应D模式。就是说，计算机3推断变速杆4已经处于自动前进变速档D。当计算机没有识别出故障时，程序继续执行步骤S5。
在步骤S5中，计算机3判断变速杆4是否实际处于手动前进变速档M，即开关SW3是否处于ON状态。当开关SW3处于OFF状态时，上述计算值对应D模式。就是说计算机3推断变速杆4已经处于自动前进变速档D。当开关SW3处于ON状态时，上述计算值对应M模式。就是说计算机3推断变速杆4已经处于手动前进变速档M。然后程序继续执行步骤S6。
在步骤S6中，计算机3判断升档开关5a或降档开关5b是否处于ON状态。当升档开关5a和降档开关5b都处于OFF状态时，重新执行步骤6中的这个处理。就是说在步骤S6中，由升档开关5a或降档开关5b发出信号处于准备发送到计算机3的状态。当升档开关5a或降档开关5b处于ON状态时，程序继续执行步骤S7。
在步骤S7中，计算机3判断哪个开关处于ON状态。当升档开关5a处于ON状态时，在变速器中执行升档操作。然后程序返回到步骤S6。当降档开关5b处于ON状态时，在变速器中执行降档操作。然后程序返回到步骤S6。然而，在变速器中位置已经处于最高档的情况下，即使操作升档开关5a，也无法执行升档。而且，在变速器中位置已经处于最低档的情况下，即使操作降档开关5b，也无法执行降档。
如上所述，根据本发明的实施例，第二操作位置判断装置33根据使用计算值计算装置31计算出的计算值是否存在于第一操作位置判断基准37中和按照第一操作位置判断基准37所推断的位置是否与按照第二操作位置判断基准38所推断的位置一致，来推断变速杆4所处的位置。换句话说，当使用计算值计算装置31计算出的计算值存在于第二操作位置判断基准38中时，第二操作位置判断装置33能够一致地判断变速杆4已经处于安全位置(空档N)，从而在多个开关处于故障状态的情况下提高驾驶安全。
如上所述，根据本发明的实施例，系统不需要在一个开关系统中安装两组开关，就能够判断变速杆操作位置和故障状态，从而提高了判断变速杆操作位置的判断能力并且降低了生产该装置的成本。
此外，根据本发明的实施例，该装置具有判断限制装置，从而能够根据故障情况限制变速杆所处的位置。
另外，根据本发明的实施例，在单个开关处于故障状态的情况下，能够判断变速杆4是否处于空档、倒车档或前进档。在多个开关处于故障状态的情况下，能够判断变速杆4是否处于空档、倒车档、前进档或是已经被固定在空档模式，从而确保安全。
Claims (14)
1.一种变速杆操作位置判断装置(1)，包括：
一位置传感器(2)，其具有多个开关(1-6)并且输出与该各个开关(1-6)的ON或OFF状态关联的信号；该开关对应于一变速杆(4)所处的位置而接通和关断，该变速杆(4)在具有至少四个操作位置(R、N、D和M)的变速杆操作区域内被选择性地操作，其中每个开关(1-6)被设置为在该变速杆操作区域内的一不同区域里处于ON状态，并且对应该变速杆的每个操作位置，上述开关中不同组合的两个或三个开关处于ON状态；
一计算值计算装置(31)，其读取表示该各个开关(1-6)的ON或OFF状态的该信号，并且根据该信号计算出一个计算值，该计算值表示每个变速杆操作位置的该各个开关的ON或OFF状态，
一第一操作位置判断装置(32)，用于按照一第一操作位置判断基准(37)，根据该计算值计算装置(31)得到的该计算值，判断上述变速杆(4)所处的位置；该第一操作位置判断基准定义了在所有的该多个开关均处于正常状态下的该计算值。
2.根据权利要求1所述的变速杆操作位置判断装置(1)，其中该第一操作位置判断基准(37)定义了在上述所有开关中的一个开关处于单个开关故障状态的情况下，表示上述变速杆的每个操作位置的该各个开关的ON或OFF状态的该计算值，并且该第一操作位置判断装置(32)按照该第一操作位置判断基准(37)，判断对应该计算值的该变速杆(4)所处的位置而且判断上述各个开关是处于正常状态还是处于单个开关故障状态。
3.根据权利要求2所述的变速杆操作位置判断装置(1)，其中该第一操作位置判断基准(37)中的该计算值与该变速杆(4)的每个操作位置一一对应。
4.根据权利要求2所述的变速杆操作位置判断装置(1)，还包含：
一第二操作位置判断装置(33)，按照该第一操作位置判断基准(37)和一第二操作位置判断基准(38)判断该变速杆(4)所处的位置，该第二操作位置判断基准定义了在上述开关中多于两个开关处于多个开关故障状态的情况下，表示该变速杆的每个操作位置的各个开关的ON或OFF状态的该计算值；其中当该计算值计算装置(31)计算出的该计算值不存在于该第一操作位置判断基准(37)中时，该第二操作位置判断装置(33)通过计算确定该变速杆(4)处于一个安全位置并且识别出上述多个开关故障状态；当该计算值存在于该第一操作位置判断基准(37)中并且按照上述第一操作位置判断基准(37)推断出的该变速杆所处的位置与按照该第二操作位置判断基准(38)推断出的该变速杆所处的位置一致时，该第二操作位置判断装置(33)判断为推断出的位置相同；当该计算值存在于该第一操作位置判断基准(37)中并且按照该第一操作位置判断基准(37)推断出的该变速杆所处的位置与按照该第二操作位置判断基准(38)推断出的该变速杆所处的位置不一致时，该第二操作位置判断装置(33)通过计算确定该变速杆(4)处于安全位置。
5.根据权利要求2所述的变速杆操作位置判断装置(1)，还包括：
一第二操作位置判断装置(33)，用于当该计算值存在于一第二操作位置判断基准(38)中时，按照该上述第二操作位置判断基准(38)推断该变速杆(4)处于一个安全位置；该第二操作位置判断基准定义了在上述开关中多于两个的开关处于多个开关故障状态的情况下，表示该变速杆的每个操作位置的上述各个开关的ON或OFF状态的该计算值。
6.根据权利要求3所述的变速杆操作位置判断装置(1)，还包括：
一第二操作位置判断装置(33)，用于当该计算值存在于一第二操作位置判断基准(38)中时，按照该上述第二操作位置判断基准(38)推断该变速杆(4)处于一个安全位置；该第二操作位置判断基准定义了在上述开关中多于两个的开关处于多个开关故障状态的情况下，表示该变速杆的每个操作位置的上述各个开关的ON或OFF状态的该计算值。
7.根据权利要求5所述的变速杆操作位置判断装置(1)，其中该安全位置是空档位置。
8.根据权利要求6所述的变速杆操作位置判断装置(1)，其中该安全位置是空档位置。
9.根据权利要求4所述的变速杆操作位置判断装置(1)，还包含：
一释放装置(34)，用于在识别出多个开关故障之后，当在预定时间内该至少两个处于多个开关故障状态下的开关在ON状态和OFF状态之间切换时，释放该第二操作位置判断装置(33)并激活和操作该第一操作位置判断装置(32)。
10.根据权利要求2所述的变速杆操作位置判断装置(1)，还包含：
一判断限制装置(35)，用于当该开关中多于一个的开关处于该单个开关故障状态或处于该多个开关故障状态时，限制把该变速杆(4)判断为处于一个危险位置。
11.根据权利要求4所述的变速杆操作位置判断装置(1)，还包含：
一判断限制装置(35)，用于当该开关中多于一个的开关处于该单个开关故障状态或处于该多个开关故障状态时，限制把该变速杆(4)判断为处于一个危险位置。
12.根据权利要求8所述的变速杆操作位置判断装置(1)，其中该危险位置是手动前进变速档位置。
13.根据权利要求2所述的变速杆操作位置判断装置(1)，还包括：
一复原装置(36)，用于当相应于该变速杆的每个操作位置，该每个开关被推断为已经处于无故障状态的情况持续超出预定的时间段时，把该开关中的多于一个的处于该单个开关故障状态或处于该多个开关故障状态的开关复原到正常状态。
14.根据权利要求4所述的变速杆操作位置判断装置(1)，还包括：
一复原装置(36)，用于当相应于该变速杆的每个操作位置，该每个开关被推断为已经处于无故障状态的情况持续超出预定的时间段时，把该开关中的多于一个的处于该单个开关故障状态或处于该多个开关故障状态的开关复原到正常状态。
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