DE19621781B4

DE19621781B4 - Stellungserkennungsvorrichtung, zur Erkennung der Stellung eines Fahrzeugschalthebels und Stellungserkennungsverfahren, das diese benutzt

Info

Publication number: DE19621781B4
Application number: DE19621781A
Authority: DE
Inventors: Takao Okazaki Taniguchi; Nobuaki Kariya Miki; Takenori Toyota Kano; Toshiya Hekinan Morishita; Ken Nishio Kiyama; Naoto Chiryu Ogasawara; Naotaka Nishio Murakami
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2016-05-31
Also published as: US5729007A; EP0828095A1; JPH08326886A; DE19621781A1; JP3353538B2

Abstract

Stellungserkennungsvorrichtung zur Erkennung des Stellung eines Fahrzeugschalthebels, die aufweist:
eine Einrichtung zum Erkennen eines Signals, das die Stellung des Schalthebels anzeigt;
eine Einrichtung zum Ausgeben von inkrementalen Impulssignalen, die über den gesamten Stellungsbereich des Schalthebels inkrementieren;
eine Steuereinheit zum Herstellen einer bestimmten korrekten Stellung auf der Basis des Signals, das die Stellung des Schalthebels anzeigt, und der inkrementalen Impulssignale,
eine Speichereinrichtung zum Speichern verschiedener Bereiche, die innerhalb des gesamten Stellungsbereichs des Schalthebels bestimmt werden, und der bestimmten korrekten Stellung; und
eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren der verschiedenen in der Speichereinrichtung gespeicherten Bereiche auf der Basis der Impulssignale,
so daß die eingenommene Stellung mit der bestimmten korrekten Stellung übereinstimmt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stellungserkennungsvorrichtung, die eine Lernfunktion hat, welche durch Verwendung der Lernfunktion einer Steuereinheit das Einstellen der korrekten Leerlaufstellung ("N") ermöglicht, und ein Stellungserkennungsverfahren, das die Vorrichtung benutzt.

Ein herkömmlicher Schalter zur Erkennung der Stellung eines Fahrzeugschalthebels verwendet einen Aufbau, der zum Beispiel in JP 62-80 973 A beschrieben ist. Der Stellungserkennungsschalter wird auf das Gehäuse eines automatischen Getriebes montiert, indem eine rotierende Achse, die zusammen mit der Betätigung eines Schalthebels drehbar ist, in ein Loch eingeschoben wird, das in dem Gehäuse des automatischen Getriebes ausgebildet ist, und dann ein Stellungserkennungsschalter auf der rotierenden Achse angebracht wird, während die rotierende Achse mit einem in dem Schalter ausgebildeten durchgehenden Loch ausgerichtet wird.

Wenn der Schalter auf der rotierenden Achse angebracht wird, kuppelt sich ein drehbares Element des Schalters an die rotierende Achse, um zusammen mit der rotierenden Achse drehbar zu werden. Der Stellungserkennungsschalter wird dann um die rotierende Achse gedreht, bis das drehbare Element mit einer bestimmten Stellung des Stellungserkennungsschalters ausgerichtet ist (zum Beispiel die Mitte des "N"-Bereichs). Der Stellungserkennungsschalter wird dann in der ausgerichteten Stellung mit einem Bolzen oder ähnlichem an dem Automatik-Getriebegehäuse befestigt.

Da jedoch die oben beschriebene herkömmliche Technik einen Arbeiter erfordert, um den Stellungserkennungsschalter auszurichten und zu befestigen, wenn der Stellungserkennungsschalter auf das Automatik-Getriebegehäuse montiert wird, benötigt diese Technik viele Arbeitsstunden. Da der Stellungserkennungsschalter außerdem durch den Arbeiter ausgerichtet und befestigt wird, macht es die herkömmliche Technik schwierig, eine exakte Ausrichtung des Erkennungsschalters zu erreichen, was zu einer Verschlechterung der Genauigkeit führt.

Die EP 05 40 112 B1 beschreibt eine Schaltvorrichtung mit einer absolut arbeitenden Stellungserkennungseinrichtung, die an einem Rotor befestigt ist. Diese Einrichtung benötigt drei Sensoren zur Stellungserkennung und weist darüber hinaus noch weitere Sensoren auf, die bei entsprechender Signalabgabe bei P- oder N-Position des Schalthebels das Starten des Fahrzeugmotors ermöglichen.

Die Schaltvorrichtung nach der US 4 610 179 erkennt die Stellung des Schalthebels ebenfalls durch einen Binärcode. Ein Codierungsgleitelement weist Öffnungen auf, die mit vier Sensoren zusammenwirken.

Die Schaltvorrichtung nach der US 4 914 594 arbeitet mit einer inkrementellen Stellungserkennungsvorrichtung und weist einen Schwenkarm, eine Speichereinrichtung und eine Korrektureinrichtung auf; ferner sind auch Berechnungseinrichtungen vorhanden.

Aus der DE 42 43 778 A1 ist ein Verfahren zur Stellungserkennung von Drosselklappen oder Lenkrädern bekannt.

Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stellungserkennungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die oben genannten Probleme beseitigt, das heißt, die Notwendigkeit beseitigt, den Erkennungsschalter auszurichten, wenn er auf ein Automatik-Getriebegehäuse montiert wird, um die benötigten Arbeitsstunden zu verringern und die Genauigkeit zu erhöhen, und ein Stellungserkennungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das die Vorrichtung benutzt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 (Vorrichtung) und 6 (Verfahren) gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen beschrieben.

Mit der erfindungsgemäßen Stellungserkennungsvorrichtung entfällt die Notwendigkeit, die Stellungsausrichtung durchzuführen, wenn ein Stellungserkennungsschalter montiert wird, so daß die benötigten Arbeitsstunden verringert werden können und die Genauigkeit verbessert werden kann.

Da die in Anspruch 3 beschriebene Stellungserkennungsvorrichtung die Stellung des Schalthebels auf der Basis der von der Richtungserkennungseinrichtung erkannten Richtung und der Anzahl der von der Impulssignalanzahl-Erkennungseinrichtung erkannten. Impulssignale erkennt, erlaubt die Vorrichtung die Erkennung der Stellung eines Schalthebels mit Bezug auf die korrigierten Bereiche.

Mit dem in Anspruch 4 beschriebenen Aufbau, wobei die Einrichtung zum Erkennen des Signals, das die Stellung des Schalthebels anzeigt, und die Einrichtung zum Ausgeben von inkrementalen Impulssignalen, die über den gesamten Stellungsbereich des Schalthebels inkrementieren, aufweisen: einen Rotor, der entsprechend der Betätigung des Schalthebels drehbar ist; mehrere in dem Rotor ausgebildete Gruppen von Schlitzen; und auf einem ortsfesten Element angeordnete Photosensoren, die zu den Schlitzgruppen gehören, und die Einrichtung zum Ausgeben der inkrementalen Impulssignale zwei in dem Rotor vorgesehene außenseitige Schlitzreihen und die zu den zwei außenseitigen Schlitzreihen gehörenden Photosensoren aufweist, ermöglicht die Stellungserkennungsvorrichtung vergrößerte Zwischenräume zwischen den in dem Rotor ausgebildeten Schlitzen zum Ausgeben von inkrementalen Impulssignalen und daher das Verhindern von Fehlerkennung durch die Photosensoren.

Mit dem in Anspruch 5 beschriebenen Aufbau, bei dem die bestimmte korrekte Stellung in jedem der veschiedenen Bereiche vorgesehen ist, kann die Korrektur hinsichtlich der Stellung jedes Mal, wenn der Schalthebel betätigt wird, durchgeführt werden, wodurch die genaue Stellungserkennung erhalten bleibt.

Da das in Anspruch 6 beschriebene Stellungserkennungsverfahren erlaubt, daß der Stellungserkennungsschalter mit einer groben Genauigkeit montiert wird und die Stellungsausrichtung einfach durch Betätigen des Schalthebels erreicht, verringert das Verfahren die benötigten Arbeitsstunden und verbessert die Genauigkeit.

Mit dem in Anspruch 7 beschriebenen Aufbau, bei dem die bestimmte korrekte Stellung in jedem der verschiedenen Bereiche vorgesehen ist, kann die Korrektur hinsichtlich der Stellung jedes Mal, wenn der Schalthebel betätigt wird, durchgeführt werden, wodurch die genaue Stellungserkennung erhalten bleibt.

Die vorangehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, wobei:

1 eine Draufsicht auf einen Rotor eines Stellungserkennungsschalters gemäß einer Ausführungsform der Stellungserkennungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist;

2 eine Schnittansicht der Ausführungsform der Stellungserkennungsvorrichtung der Erfindung ist;

3 Ausgangssignale von einem Photosensor gemäß der Ausführungsform zeigt;

4(a) bis 4(d) die Erzeugung von inkrementalen Impulsen durch den Photosensor gemäß der Ausführungsform darstellen;

5 eine Draufsicht auf einen Stellungserkennungsschalter gemäß einer weiteren Ausführungsform der Stellungserkennungsvorrichtung der Erfindung ist;

6 ein Flußdiagramm ist, das den Arbeitsgang Einstellen der Stellungserkennungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform darstellt; und

7 eine Tabelle ist, die die Anzahl der Impulse und die Verschieberichtung hinsichtlich Stellungen zeigt, die in Bezug auf die Stellung "N" der Stellungserkennungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform bestimmt wurden.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hier im weiteren unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Ein Stellungserkennungsschalter, der einen Photosensor gemäß einer Ausführungsform benutzt, wird zuerst unter Bezug auf 1 bis 3 beschrieben. Ein geschlitzter Rotor 2 ist an einer manuellen Achse 1 eines Automatik-Getriebes befestigt. Der geschlitzte Rotor ist innerhalb eines begrenzten Winkels um die manuelle Achse 1, die durch Benutzen eines Schalthebels betätigt wird, drehbar.
Der Rotor 2 hat einen Schlitz 3 in Reihe a, Schlitze 4 (4₁ , 4₂ ) in Reihe b, Schlitze 5 (5₁ , 5₂ ) in Reihe c, Schlitze 6 in Reihe d und Schlitze 7 in Reihe e, die in dieser Reihenfolge beginnend bei der manuellen Achse 1 konzentrisch um die manuelle Achse 1 angeordnet sind. Der Teil des Rotors 2 außer den Schlitzen dient als Lichtreflektor.
Eine an einem Gehäuse 11 befestigte Sockelleiste 12, die den Anforderungen des geschlitzten Rotors 2 genügt, trägt fünf Photosensoren (Photounterbrecher) 13-17, von denen jeder aus einem lichtemittierenden Element und einem lichtaufnehmenden Element zusammengesetzt ist. Die Photosensoren 13-17 sind radial zu dem Rotor 2 angeordnet und gehören jeweils zu dem Schlitz 3, den Schlitzen 4 (4₁ , 4₂ ), den Schlitzen 5 (5₁ , 5₂ ), den Schlitzen 6 und den Schlitzen 7. Die Ausgangssignale von den Photosensoren werden in eine Steuereinheit (ECU, das heißt, einen Computer) eingegeben.
Die Funktion des Stellungserkennungsschalter wird beschrieben.

(1) Wenn ein Feld von Sensoren 13-15 entsprechend dem "P"-Bereich des geschlitzten Rotors 2 positioniert wird, geht das Licht von dem lichtemittierenden Element des Photosensors 13 durch den Schlitz 3 und wird von dem lichtaufnehmenden Element des Photosensors 13 nicht empfangen, so daß der Photosensor 13 ein AUS-Signal "0" ausgibt. In dieser Lage liegt der Photosensor 14 keinem Schlitz gegenüber. Daher wird das Licht von dem lichtemittierenden Element des Photosensors 14 von dem geschlitzten Rotor 2 reflektiert und von dem lichtaufnehmenden Element des Photosensors 14 empfangen, so daß der Photosensor 14 ein EIN-Signal "1" ausgibt. Das Licht von dem lichtemittierenden Element des Photosensors 15 geht durch einen Schlitz 5₁ und wird von dem lichtaufnehmenden Element des Photosensors 15 nicht empfangen, so daß der Photosensor 15 das AUS-Signal "0" ausgibt. Dadurch kann die Steuereinheit 18 feststellen, daß der Schalthebel in der Stellung "P" ist.
(2) Wenn die manuelle Achse 1 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, bis die Photosensoren 13-15 entsprechend dem "R"-Bereich des geschlitzten Rotors 2 positioniert sind, geht das Licht von dem lichtemittierenden Element des Photosensors 13 durch den Schlitz 3 und wird von dem lichtaufnehmenden Element des Photosensors 13 nicht empfangen, so daß der Photosensor 13 das AUS-Signal "0" ausgibt. Da der Photosensor 14 keinem Schlitz gegenüber liegt, wird das Licht von dem lichtemittierenden Element des Photosensors 14 von dem geschlitzten Rotor 2 reflektiert und von dem lichtaufnehmenden Element empfangen, so daß der Photosensor 14 das EIN-Signal "1" ausgibt. Da der Photosensor 15 ebenso keinem Schlitz gegenüber liegt, wird das Licht von dem lichtemittierenden Element des Photosensors 15 von dem geschlitzten Rotor 2 reflektiert und von dem lichtaufnehmenden Element empfangen, so daß der Photosensor 15 das EIN-Signal "1" ausgibt. Dadurch kann die Steuereinheit 18 feststellen, daß der Schalthebel in der Stellung "R" ist.
(3) Wenn die manuelle Achse 1 weiter gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, bis die Photosensoren 13-15 entsprechend dem "N"-Bereich des geschlitzten Rotors 2 positioniert sind, geht das Licht von dem lichtemittierenden Ele ment des Photosensors 13 durch den Schlitz 3 und wird von dem lichtaufnehmenden Element des Photosensors 13 nicht empfangen, so daß der Photosensor 13 das AUS-Signal "0" ausgibt. Ebenso geht das Licht von dem lichtemittierenden Element des Photosensors 14 durch den Schlitz 41 und wird von dem lichtaufnehmenden Element nicht empfangen, so daß der Photosensor 14 das AUS-Signal "0" ausgibt. Da jedoch der Photosensor 15 keinem Schlitz gegenüber liegt, wird das Licht von dem lichtemittierenden Element des Photosensors 15 von dem geschlitzten Rotor 2 reflektiert und von dem lichtaufnehmenden Element empfangen, so daß der Photosensor 15 das EIN-Signal "1" ausgibt. Dadurch kann die Steuereinheit 18 feststellen, daß der Schalthebel in der Stellung "N" ist.
(4) Wenn die manuelle Achse 1 weiter gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, bis die Photosensoren 13-15 entsprechend dem "D"-Bereich des geschlitzten Rotors 2 positioniert sind, liegt der Photosensor 13 nicht dem Schlitz 3 gegenüber. Dann wird das Licht von dem lichtemittierenden Element des Photosensors 13 von dem geschlitzten Rotor 2 reflektiert und von dem lichtaufnehmenden Element des Photosensors 13 empfangen, so daß der Photosensor 13 das EIN-Signal "1" ausgibt. Im Gegensatz dazu geht das Licht von dem lichtemittierenden Element des Photosensors 14 durch den Schlitz 41 und wird von dem lichtaufnehmenden Element nicht empfangen, so daß der Photosensor 14 das AUS-Signal "0" ausgibt. Da der Photosensor 15 keinem Schlitz gegenüber liegt, wird das Licht von dem lichtemittierenden Element des Photosensors 15 von dem geschlitzten Rotor 2 reflektiert und von dem lichtaufnehmenden Element empfangen, so daß der Photosensor 15 das EIN-Signal "1" ausgibt. Dadurch kann die Steuereinheit 18 feststellen, daß der Schalthebel in der Stellung "D" ist.
(5) Wenn die manuelle Achse 1 weiter gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, bis die Photosensoren 13-15 entsprechend dem "3"-Bereich des geschlitzten Rotors 2 positioniert sind, liegt keiner der Photosensoren 13-15 einem Schlitz gegenüber. Dann wird das Licht von den lichtemittie renden Elementen der Photosensoren 13-15 von dem geschlitzten Rotor 2 reflektiert und von den lichtaufnehmenden Elementen empfangen, so daß die Photosensoren 13-15 das EIN-Signal "1" ausgeben. Dadurch kann die Steuereinheit 18 feststellen, daß der Schalthebel in der Stellung "3" ist.
(6) Wenn die manuelle Achse 1 weiter gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, bis die Photosensoren 13-15 entsprechend dem "2"-Bereich des geschlitzten Rotors 2 positioniert sind, liegt keiner der Photosensoren 13, 14 einem Schlitz gegenüber. Dann wird das Licht von den lichtemittierenden Elementen der Photosensoren 13, 14 von dem geschlitzten Rotor 2 reflektiert und von den lichtaufnehmenden Elementen empfangen, so daß die Photosensoren 13, 14 das EIN-Signal "1" ausgeben. Im Gegensatz dazu geht das Licht von dem lichtemittierenden Element des Photosensors 15 durch einen Schlitz 5₂ und wird von dem lichtaufnehmenden Element des Photosensors 15 nicht empfangen, so daß der Photosensor 15 das AUS-Signal "0" ausgibt. Dadurch kann die Steuereinheit 18 feststellen, daß der Schalthebel in der Stellung "2" ist.
(7) Wenn die manuelle Achse 1 weiter gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, bis die Photosensoren 13-15 entsprechend dem "L"-Bereich des geschlitzten Rotors 2 positioniert sind, liegt der Photosensor 13 nicht dem Schlitz 3 gegenüber. Das Licht von dem lichtemittierenden Element des Photosensors 13 wird von dem geschlitzten Rotor 2 reflektiert und von dem lichtaufnehmenden Element empfangen, so daß der Photosensor 13 das EIN-Signal "1" ausgibt. Im Gegensatz dazu geht das Licht von dem lichtemittierenden Element des Photosensors 14 durch den Schlitz 42 und wird von dem lichtaufnehmenden Element des Photosensors 14 nicht empfangen, so daß der Photosensor 14 das AUS-Signal "0" ausgibt. Ebenso geht das Licht von dem lichtemittierenden Element des Photosensors 15 durch einen Schlitz 5₂ und wird von dem lichtaufnehmenden Element des Photosensors 15 nicht empfangen, so daß der Photosensor 15 das AUS-Signal "0" ausgibt.
Dadurch kann die Steuereinheit 18 feststellen, daß der Schalthebel in der Stellung "L" ist.

Wie oben beschrieben kann die Steuereinheit 18 die Stellung des Schalthebels durch Lesen der Ausgangssignale von den Photosensoren 13-15 bestimmen.
Gemäß dieser Ausführungsform sind die Schlitze 6, 7 mit bestimmten Zwischenräumen, radial außerhalb der Schlitze 5, angeordnet. Die Schlitze 6 und 7 sind angeordnet, um eine 90°-Phasenverschiebung zwischen den Impulsen zu liefern, die dadurch erzeugt wird. Die Schlitze 6 gehören zu dem Photosensor 16, und die Schlitze 7 gehören zu dem Photosensor 17.
Wenn der Schlitzrotor 2 von der Stellung "P" in die Stellung "L" gedreht wird, erzeugen die Photosensoren 16, 17 Impulssignale d, e, die, wie in 3 gezeigt, um 90° gegeneinander phasenverschoben sind. Impulse werden bei jedem Ansteigen und Fallen der Impulssignale erzeugt. Gemäß dieser Ausführungsform werden für den gesamten Drehbereich des Schalthebels 64 Impulse erzeugt.
Die Erzeugung der Impulse wird unter Bezug auf 4(a) bis 4(d), die die Erzeugung von inkrementalen Impulsen durch die Photosensoren gemäß der Ausführungsform darstellen, beschrieben.
Bezug nehmend auf 4(a) weist ein Photosensor (Photounterbrecher) 30 eine lichtemittierende Diode 31 und einen Phototransistor 32 auf, die parallel geschaltet sind und einander gegenüber liegen. Ein geschlitzter Rotor (nicht gezeigt) wird zwischen der lichtemittierenden Diode 30 und dem Photosensor 31 vorgesehen. Der Photosensor 30 wird mit Gleichspannung V_cc (5 V) betrieben. Die Kathode der lichtemittierenden Diode 31 und der Phototransistor 32 des Photosensors 30 sind jeweils über einen Widerstand 33 und einen Widerstand 34 geerdet. Eine Signalleitung A, die an einer Schaltungsleitung zwischen dem Phototransistor 32 und dem Widerstand 34 beginnt, wird mit einem Inverter 35 verbunden. Eine Signalleitung B von dem Inverter wird mit einer Steuereinheit (nicht gezeigt) verbunden.
Wenn der geschlitzte Rotor (nicht gezeigt) gedreht wird, schaltet sich der Phototransistor 32 ein und aus und erzeugt, wie in 4(b) angezeigt, über die Signalleitung A eine Ausgangsspannung V.
Der Inverter 35 konvertiert die Ausgangsspannung V, wie in 4(c) angezeigt, in eine rechteckige Impulswellenform.
Da die Schlitze 6, 7 des geschlitzten Rotors angeordnet sind, um eine 90°-Phasenverschiebung zu erzeugen, werden die rechteckigen Impulswellenformen, wie in 4(c) angezeigt, in einer derartigen Weise erzeugt, daß die Wellenformen, wie in 4(d) angezeigt, gegeneinander um 90° phasenverschoben sind.
Aufgrund der zwei Ausgangsimpulswellenformen unterscheiden sich die Kombination aus Signalen auf der "+"-Seite in einer bestimmten Stellung von der Kombination aus Signalen auf der "–"-Seite immer voneinander, wodurch es der Steuereinheit ermöglicht wird, die Richtung zu bestimmen, das heißt, die "+"-Richtung oder die "–"-Richtung.
Außerdem ermöglicht es die Anzahl der Impulse, die durch Zählen des Anstiegs und des Abfalls jedes Impulses erhalten wird, der Steuereinheit, die Stellung zu bestimmen.
Auf diese Wiese macht die Ausführungsform dem Stellungserkennungsschalter auch die Bewerkstelligung des Lernens möglich, um die Stellung zu bestimmen, was später im Detail beschrieben wird.
Obwohl der Stellungserkennungsschalter gemäß der Ausführungsform die Photosensoren verwendet, kann der Stellungserkennungsschalter einen Kontaktmechanismus verwenden, der gemäß der Erfindung, wie in 5 gezeigt, ortsfeste und bewegliche Kontaktstücke aufweist. 5 ist eine Draufsicht auf einen Stellungserkennungsschalter einer weiteren Ausführungsform der Stellungserkennungsvorrichtung der Erfindung.
Eine Anschlußplatine 21 hat Montageteile, durch die die Anschlußplatine 21 an einem Befestigungsteil befestigt wird. Die Anschlußplatine 21 trägt ortsfeste Kontaktstücke 23-27, die in einem Muster ähnlich demjenigen der Schlitze des oben beschriebenen Rotors angeordnet sind. Ein bewegliches Kontaktstück 29 ist an der manuellen Achse 28 befestigt.
Wenn ein Schalthebel (nicht gezeigt) betätigt wird, wird die manuelle Achse 28 zusammen mit dem beweglichen Kontaktstück 29 gedreht, so daß von den ortsfesten Kontaktstücken 23-25 wie in der oben beschriebenen Ausführungsform EIN-AUS-Signale erzeugt werden. Durch Einlesen derartiger Signale kann eine Steuereinheit (nicht gezeigt) die Stellung des Schalthebels bestimmen.
Durch Verwenden der Impulssignale von den ortsfesten Kontaktstücken 26, 27 kann für die Stellungserkennungsvorrichtung das Lernen, um die Stellung zu bestimmen, bewerkstelligt werden.
Außerdem kann der Stellungserkennungsschalter unter Verwendung von Magnetsensoren gebildet werden. In einem derartigen Stellungserkennungsschalter kann der bewegliche Teil ein Magnet sein, und die ortsfesten Teile können Hall-Elemente oder Magnetoresistenz-Elemente sein.
Im folgenden wird das Einstellen der "N"-Stellung durch die Lernfunktion unter Verwendung des Stellungserkennungsschalter gemäß der Erfindung beschrieben.
6 ist ein Flußdiagramm, das den Arbeitsgang Einstellen der Stellungserkennungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt.

(1) Zuerst wird in Schritt S1 ein Stellungserkennungsschalter auf dem Gehäuse eines Automatikgetriebes montiert. Es ist nicht notwendig, die Stellungsausrichtung in diesem Schritt durchzuführen.
(2) Der Verschiebearbeitsgang wird in Schritt S2 durchgeführt, um auf eine andere Stellung umzustellen.
(3) Durch Verwendung der durch die Schlitze der Reihen D und E erzeugten inkrementalen Impulse wird in Schritt S3 bestimmt, in welche der Richtungen der Verschiebearbeitsgang durchgeführt wird, das heißt, die "–" oder die "+"-Richtung.
(4) Wenn in Schritt S3 bestimmt wird, daß die Verschiebung in die "–"-Richtung durchgeführt wurde, wird in Schritt S4 die Anzahl der Impulse, die erzeugt wurden, um eine Verschiebung zu einer anderen Verschiebestellung zu erreichen, festgestellt.
(5) Dann in Schritt S5 wird die Anzahl der Impulse untersucht. Wenn zum Beispiel die Anzahl der Impulse, die erzeugt wurden, um eine Verschiebung nach "R" zu erreichen, gleich 3 wird, bedeutet dies, daß der Stellungserkennungsschalter gemäß der Ausführungsform in der korrekten Stellung montiert wurde. In diesem Fall geht der Einstellarbeitsgang sofort voran zu Schritt S16, um die Stellungserkennung zu bewerkstelligen.
(6) Wenn in Schritt S5 bestimmt wird, daß die Anzahl der Impulse kleiner als 3 ist, das heißt a<3, wird in Schritt S6 bestimmt, daß die Abweichung von der Stellung "N" eine Anzahl von (3 – a) Impulsen in die "–"-Richtung ist.
(7) Dann wird die Abbildung in Schritt S7, der von der Stellungserkennung in Schritt S16 gefolgt wird, korrigiert, indem sie um eine Anzahl von (3 – a) Impulsen in die "–"-Richtung verschoben wird.
(8) Wenn in Schritt S5 bestimmt wird, daß die Anzahl a der Impulse größer als 3 ist, das heißt a>3, dann wird in Schritt S8 bestimmt, daß die Abweichung von der Stellung "N" eine Anzahl von (a – 3) Impulsen in die "+"-Richtung ist.
(9) Die Abbildung wird dann korrigiert, indem sie in Schritt S9, der von der Stellungserkennung in Schritt S16 gefolgt wird, um eine Anzahl von (a – 3) Impulsen in die "+"-Richtung verschoben wird.
(10) Wenn in Schritt S3 andererseits bestimmt wird, daß der Verschiebearbeitsgang in die "+"-Richtung durchgeführt wurde, wird die Anzahl der Impulse, die erzeugt wurde, um auf eine andere Verschiebestellung zu verschieben, in Schritt S10 festgestellt.
(11) Dann wird in Schritt S11 die Anzahl b von Impulsen untersucht. Wenn zum Beispiel die Anzahl b von Impulsen, die erzeugt wurden, um die Verschiebung auf "D" zu er reichen, gleich 3 wird, bedeutet dies, daß der Stellungserkennungsschalter gemäß der Ausführungsform in der korrekten Stellung montiert wurde. In diesem Fall geht der Einstellarbeitsgang sofort weiter zu Schritt S16, um die Stellungserkennung zu bewerkstelligen.
(12) Wenn in Schritt S11 bestimmt wird, daß die Anzahl b von Impulsen kleiner als 3 ist, das heißt b<3, dann wird in Schritt S12 bestimmt, daß die Abweichung von der Stellung "N" eine Anzahl von (3 – b) Impulsen in die "+"-Richtung ist.
(13) Dann wird die Abbildung korrigiert, indem sie in Schritt S13, der von der Stellungserkennung in Schritt S16 gefolgt wird, um eine Anzahl von (3 – b) Impulsen in die "+"-Richtung verschoben wird.
(14) Wenn in Schritt S11 bestimmt wird, daß die Anzahl b von Impulsen größer als 3 ist, das heißt b>3, dann wird in Schritt S14 bestimmt, daß die Abweichung von der Stellung "N" eine Anzahl von (b – 3) Impulsen in die "–"-Richtung ist.
(15) Die Abbildung wird dann korrigiert, indem sie in Schritt S15, der von der Stellungserkennung in Schritt S16 gefolgt wird, um eine Anzahl von (b – 3) Impulsen in die "–"-Richtung verschoben wird.

Wenn der Verschiebearbeitsgang in die "–"-Richtung durchgeführt wird, wird die Abbildung in einem Fall wie in 3 gezeigt, wo die korrekte Stellung ➀ und die Montagestellung ➁ ist, so daß a<3 und b>3, korrigiert, indem sie durch die Schritte S4-S7, die von der Stellungserkennung gefolgt werden, um eine Anzahl von (3 – a) Impulsen in die "–"-Richtung verschoben wird.
Wenn der Verschiebearbeitsgang in die "+"-Richtung durchgeführt wird, wird die Abbildung korrigiert, indem sie durch die Schritte 10, 11, 14, 15, die von der Stellungserkennung gefolgt werden, um eine Anzahl von (b – 3) Impulsen in die "–"-Richtung verschoben wird.
Die Anzahl von Impulsen und die Verschieberichtung von der Stellung "N" zu den verschiedenen Verschiebestellun gen sind in 7 gezeigt. Insbesondere der "N"-Bereich liegt in der Impulsanzahl von 2 bis –2 von der Mitte der "N"-Stellung, das heißt, zwei inkrementale Impulse in die "+"-Richtung und zwei inkrementale Impulse in die "–"-Richtung von der Mitte der "N"-Stellung. Der "R"-Bereich ist in der Impulsanzahl von –3 bis –14, das heißt, 3 bis 14 inkrementale Impulse in die "–"-Richtung. Der "P"-Bereich ist in der Impulsanzahl bei –15 und darunter.
Im Gegensatz dazu ist der "D"-Bereich von 3 bis 10 inkrementalen Impulsen in die "+"-Richtung. Der "3"-Bereich ist in 11 bis 17 inkrementalen Impulsen in die "+"-Richtung. Der "2"-Bereich ist von 18 bis 26 inkrementalen Impulsen in die "+"-Richtung. Der "L"-Bereich ist 27 oder mehr inkrementale Impulse entfernt von der Mitte in die "+"-Richtung.
Wenn der Stellungserkennungsschalter in einer Stellung außerhalb des "N"-Bereichs montiert wird, wird die Abbildung korrigiert, indem die inkrementalen Impulse gezählt werden, so daß die Stellungserkennung bewerkstelligt werden kann.

Claims

Stellungserkennungsvorrichtung zur Erkennung des Stellung eines Fahrzeugschalthebels, die aufweist: eine Einrichtung zum Erkennen eines Signals, das die Stellung des Schalthebels anzeigt; eine Einrichtung zum Ausgeben von inkrementalen Impulssignalen, die über den gesamten Stellungsbereich des Schalthebels inkrementieren; eine Steuereinheit zum Herstellen einer bestimmten korrekten Stellung auf der Basis des Signals, das die Stellung des Schalthebels anzeigt, und der inkrementalen Impulssignale, eine Speichereinrichtung zum Speichern verschiedener Bereiche, die innerhalb des gesamten Stellungsbereichs des Schalthebels bestimmt werden, und der bestimmten korrekten Stellung; und eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren der verschiedenen in der Speichereinrichtung gespeicherten Bereiche auf der Basis der Impulssignale, so daß die eingenommene Stellung mit der bestimmten korrekten Stellung übereinstimmt.
Stellungserkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, die weiter aufweist: eine Impulssignalanzahl-Erkennungseinrichtung zum Erkennen der Anzahl von Impulssignalen, die durch den Verschiebearbeitsgang auf der Basis der inkrementalen Impulssignale erzeugt wurden; eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Differenz zwischen der Anzahl der Impulssignale, die durch eine Verschiebung von der bestimmten korrekten Stellung zu einem benachbarten Bereich erzeugt werden, und der Anzahl von Impulssignalen, die durch eine Verschiebung von einer montierten Stellung zu dem benachbarten Bereich erzeugt werden und die von der Impulssignalanzahl-Erkennungseinrichtung erkannt werden wobei das Berechnungsergebnis vorgesehen ist zur Korrektur der in der Speichereinrichtung gespeicherten verschiedenen Bereiche durch die Korrektureinrichtung.
Stellungserkennungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die inkrementalen Impulssignale zwei Signallinien aufweisen, die um 90° gegeneinander phasenverschoben sind, und wobei eine Richtungserkennungseinrichtung vorgesehen ist, um unter Verwendung einer Kombination der zwei Signallinien die Verschieberichtung zu erkennen, und wobei die Stellung des Schalthebels auf der Basis der von der Richtungserkennungseinrichtung erkannten Richtung und der von der Impulssignalanzahl-Erkennungseinrichtung erkannten Anzahl von Impulssignalen erkannt wird.
Stellungserkennungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Einrichtung zum Erkennen des Signals, das die Stellung des Schalthebels anzeigt, und die Einrichtung zum Ausgeben von inkrementalen Impulssignalen, die über den gesamten Stellungsbereich des Schalthebels inkrementieren, aufweisen: einen entsprechend der Betätigung des Schalthebels drehbaren Rotor (2), mehrere Gruppen von in dem Rotor ausgebildeten Schlitzen (3 bis 7), und Photosensoren (13 bis 17), die auf einem ortsfesten Element (12) entsprechend den Schlitzgruppen angeordnet sind, die Einrichtung zum Ausgeben von inkrementalen Impulssignalen, die zwei in dem Rotor (2) vorgesehene außenseitige Schlitzreihen (6, 7) und die zu den außenseitigen Schlitzreihen gehörenden Photosensoren (16, 17) aufweist.
Stellungserkennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die bestimmte korrekte Stellung in jedem der verschiedenen Bereiche hergestellt werden kann.
Stellungserkennungsverfahren für die Stellungserkennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das die Schritte aufweist: Erkennen eines Signals, das die Stellung eines Schalthebels anzeigt, und Ausgeben von inkrementalen Impulssignalen, die über den gesamten Stellungsbereich des Schalthebels inkrementieren; Eingeben des Signals, das die Stellung des Schalthebels anzeigt, und der inkrementalen Impulse in eine Steuereinheit; Bestimmen einer Differenz zwischen der Anzahl der Impulssignale, die durch eine Verschiebung von der bestimmten korrekten Stellung zu einem benachbarten Bereich erzeugt werden, und der Anzahl der Impulssignale, die durch eine Verschiebung von einer montierten Stellung zu dem benachbarten Bereich erzeugt werden; Korrigieren verschiedener in der Speichereinrichtung gespeicherter Bereiche auf der Basis der Differenz; und Erkennen der Stellung des Schalthebels auf der Basis einer Verschiebungsrichtung und der Anzahl von Impulssignalen unter Bezug auf die verschiedenen korrigierten Bereiche.
Stellungserkennungsverfahren nach Anspruch 6, wobei die bestimmte korrekte Stellung in jedem der verschiedenen Bereiche hergestellt werden kann.