JP5666240B2 - チェンジレバーの位置検出装置、これを備えたチェンジレバーユニット、およびチェンジレバーの位置検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の変速機の変速制御を行うために操作されるチェンジレバーの位置を検出するチェンジレバーの位置検出装置、これを備えたチェンジレバーユニット、およびチェンジレバーの位置検出方法の技術分野に関するものである。

車両の変速機においては、チェンジレバーユニットのチェンジレバーがセレクト方向およびこのセレクト方向と直交するシフト方向に操作されることにより、変速機のレンジが設定されるとともに、設定されたレンジで変速機が変速制御される。このため、チェンジレバーユニットには、レンジが設定されたときのチェンジレバーの位置を検出するチェンジレバーの位置検出装置が設けられている。

従来のチェンジレバーの位置検出装置として、４つのホールＩＣをチェンジレバーに設けられたマグネットに対向して配置し、チェンジレバーの操作でマグネットが移動することにより４つのホールＩＣがそれぞれ出力する出力信号の組合わせを用いて、チェンジレバーの位置を検出するチェンジレバーの位置検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１３８２３５号公報。

ところで、特許文献１に記載のチェンジレバーの位置検出装置では、４つのホールＩＣと１つのマグネットが必要になる。このため、必然的に４つのホールＩＣのレイアウトが制限され、また、配線が複雑になるとともに、４つのホールＩＣと１つのマグネットを用いるためコストの低減が阻害されることが考えられる。そこで、これらの問題を解決するために、４つのホールＩＣに代えて３ＤホールＩＣを採用することが考えれる。

しかしながら、４つのホールＩＣを３ＤホールＩＣを単に置き換えるだけでは、チェンジレバーの位置検出装置の組立後つまりチェンジレバーユニットの組立後に、組立精度のばらつきや、ホールＩＣとマグネットの公差等によるホールＩＣにおけるマグネットの磁気のばらつきが生じる。このため、３ＤホールＩＣは電気的シフト位置信号を正確に発生しなくなり、チェンジレバーの位置を精度よく検出することは難しいという問題が考えられる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、より簡単な配線でチェンジレバーの位置を精度よく検出することができる安価なチェンジレバーの位置検出装置、これを備えたチェンジレバーユニット、およびチェンジレバーの位置検出方法を提供することである。

前述の課題を解決するために、本発明に係るチェンジレバーの位置検出装置は、セレクト方向およびシフト方向にそれぞれ設定された複数のレンジの１つのレンジに選択的に設定されるチェンジレバーに設けられたマグネットと、前記セレクト方向の複数のレンジのうち、任意の第１の所定数のレンジに前記チェンジレバーが設定されたときの前記マグネットのセレクト側の磁気を検出して前記チェンジレバーの前記セレクト位置に対応する電気的セレクト位置信号値を出力し、かつ前記シフト位置の複数のレンジのうち、任意の第２の所定数のレンジに前記チェンジレバーが設定されたときの前記マグネットのシフト側の磁気を検出して前記チェンジレバーの前記シフト位置に対応する電気的シフト位置信号値を出力するホール素子とを備え、前記ホール素子が、前記電気的セレクト位置信号値がセレクト側のセンサ特性値として記録されるとともに前記電気的シフト信号値がシフト側のセンサ特性値として記録されるメモリを有し、前記メモリが、前記チェンジレバーの位置検出装置が前記チェンジレバーユニットに設けられた後に、前記チェンジレバーが設定された前記任意の第１の所定数のレンジでの前記電気的セレクト位置信号値をセレクト側のセンサ特性値として記録されるとともに、前記チェンジレバーの位置検出装置が前記チェンジレバーユニットに設けられた後に、前記チェンジレバーが設定された前記任意の第２の所定数のレンジでの前記電気的シフト位置信号値をシフト側のセンサ特性値として前記メモリに記録されたメモリであり、前記ホール素子が、前記セレクト方向の複数のレンジ間の前記チェンジレバーの前記セレクト位置および前記任意の第１の所定数のレンジ以外のレンジにおける前記チェンジレバーの前記セレクト位置での電気的セレクト位置信号値を、前記メモリに記録された前記電気的セレクト位置信号値に基づいて補完して出力するとともに、前記シフト方向の複数のレンジ間の前記チェンジレバーの前記シフト位置および前記任意の第２の所定数のレンジ以外のレンジにおける前記チェンジレバーの前記シフト位置での電気的シフト位置信号値を、前記メモリに記録された前記電気的シフト位置信号値に基づいて補完して出力するホール素子であることを特徴としている。

また、本発明に係るチェンジレバーの位置検出装置は、前記ホール素子が、前記任意の第１の所定数のレンジでの隣接する前記電気的セレクト位置信号値どうしを結んだセレクト側仮想直線および前記セレクト側仮想直線のセレクト側仮想延長線の少なくとも１つを用いて、前記セレクト方向のレンジ間の前記チェンジレバーの前記セレクト位置および前記第１の所定数のレンジ以外のレンジにおける前記チェンジレバーの前記セレクト位置に対応する電気的セレクト位置信号値を補完して出力するとともに、前記任意の第２の所定数のレンジでの隣接する前記電気的シフト位置信号値どうしを結んだシフト側仮想直線および前記シフト側仮想直線のシフト側仮想延長線の少なくとも１つを用いて、前記シフト方向のレンジ間の前記チェンジレバーの前記シフト位置および前記第２の所定数のレンジ以外のレンジにおける前記チェンジレバーの前記シフト位置に対応する電気的シフト位置信号値を補完して出力することを特徴としている。

一方、本発明に係るチェンジレバーユニットは、互いに直交して設けられたシフト回動軸およびセレクト回動軸と、前記シフト回動軸および前記セレクト回動軸のいずれか一方が回動可能に設けられたユニット本体と、前記シフト回動軸および前記セレクト回動軸のいずれか他方に取り付けられたチェンジレバーと、前記チェンジレバーの位置を検出するチェンジレバーの位置検出装置とを少なくとも備え、前記チェンジレバーの位置検出装置は、前述の本発明のチェンジレバーの位置検出装置のいずれか１つのチェンジレバーの位置検出装置であることを特徴としている。

また、本発明に係るチェンジレバーの位置検出方法は、セレクト方向およびシフト方向にそれぞれ設定された複数のレンジの１つのレンジに選択的に設定されるチェンジレバーに設けられたマグネットと、前記マグネットの磁気により、前記チェンジレバーが設定された前記セレクト方向のレンジに応じた電気的セレクト位置信号および前記チェンジレバーが設定された前記シフト方向のレンジに応じた電気的シフト位置信号を出力するホール素子とにより、前記チェンジレバーの位置を検出するチェンジレバーの位置検出方法であって、前記ホール素子が前記チェンジレバーユニットに設けられた後に、前記セレクト方向の複数のレンジのうち、任意の第１の所定数のレンジに前記チェンジレバーが設定されたときの前記マグネットのセレクト側の磁気を検出して出力する電気的セレクト位置信号値をセレクト側のセンサ特性値として前記ホール素子のメモリに記録し、前記ホール素子が前記チェンジレバーユニットに設けられた後に、前記シフト方向の複数のレンジのうち、任意の第２の所定数のレンジに前記チェンジレバーが設定されたときの前記マグネットのシフト側の磁気を検出して出力する電気的シフト位置信号値をシフト側のセンサ特性値として前記ホール素子の前記メモリに記録し、前記ホール素子が、前記任意の第１の所定数のレンジでの隣接する前記電気的セレクト位置信号値どうしを結んだセレクト側仮想直線および前記セレクト側仮想直線のセレクト側仮想延長線の少なくとも１つを用いて、前記セレクト方向の複数のレンジ間の前記チェンジレバーの前記セレクト位置および前記任意の第１の所定数のレンジ以外のレンジにおける前記チェンジレバーの前記セレクト位置での電気的セレクト位置信号値を、前記メモリに記録された電気的セレクト位置信号値に基づいて補完して出力するとともに、前記任意の第２の所定数のレンジでの隣接する前記電気的シフト位置信号値どうしを結んだシフト側仮想直線および前記シフト側仮想直線のシフト側仮想延長線の少なくとも１つを用いて、前記シフト方向の複数のレンジ間の前記チェンジレバーの前記シフト位置および前記任意の第２の所定数のレンジ以外のレンジにおける前記チェンジレバーの前記シフト位置での電気的シフト位置信号値を、前記メモリに記録された電気的シフト位置信号値に基づいて補完して出力することにより、前記チェンジレバーの位置を検出することを特徴としている。

このように構成された本発明に係るチェンジレバーの位置検出装置、チェンジレバーユニット、およびチェンジレバーの位置検出方法によれば、ホール素子のセンサ特性を、チェンジレバーユニットの組立後に、つまりホール素子がチェンジレバーユニットに設けられた後に、チェンジレバーのセレクト方向の任意の第１の所定数のレンジにおいてホール素子がマグネットのセレクト側の磁気を検出して出力する各電気的セレクト位置信号値およびチェンジレバーのシフト方向の任意の第２の所定数のレンジにおいてホール素子がマグネットのシフト側の磁気を検出して出力する各電気的シフト位置信号値をメモリに記録してメモリ内のデータを補正するとともに、チェンジレバーの他のレンジ（セレクト方向の第１の所定数のレンジおよびシフト方向の第２の所定数のレンジ以外）およびチェンジレバーの各レンジ間においてホール素子が出力する電気的シフト位置信号値および電気的セレクト位置信号値を前述の補正された電気的セレクト位置信号値および電気的シフト位置信号値に基づいて補完して出力するセンサ特性にしている。これにより、チェンジレバーユニット毎に所望のセンサ特性を個別に得ることが可能となる。

また、このように個別にセンサ特性が得られることから、チェンジレバー等の個々の部品が有するばらつきやチェンジレバーユニットの組立時に発生する位置関係のずれなどによるばらつきで発生するセンサの性能不良を低減させることが可能となる。これにより、チェンジレバーの位置検出装置の歩留まり（つまり、不良率の低減）が向上する。

更に、このようなばらつきが生じても、ホール素子のセンサ特性を容易にかつ高精度に調整することが可能となる。これにより、ホール素子のセンサ特性の調整時間の短縮化を図ることができるとともに、位置検出精度の向上を効果的に図ることができる。しかも、ホール素子に３Ｄホール素子を用いることが可能となり、ホール素子のレイアウトの自由度が向上し、また、配線が簡単になるとともに、コストの低減を図ることが可能となる。

更に、マグネットとホール素子との位置関係にかかわらず，容易にホール素子のセンサ特性を所望の特性に容易に変更することが可能となる。これにより、製品の仕様変更が生じても、その仕様変更に対応して学習するパラメータを変更することで、この製品の仕様変更に柔軟に対応することが可能となる。したがって、変速機の制御プログラムの変更を最小限に押さえることができる。

更に、補正された電気的セレクト位置信号値および電気的シフト位置信号値に基づいた近似の仮想直線およびそれらの延長線を用いることにより、検出した磁気に対応して電気的位置信号を出力するホール素子のセンサ特性をより一層簡単に補正することが可能となる。

本発明に係るチェンジレバーの位置検出装置の実施の形態の一例を備える変速機の変速制御装置を示すブロック図である。 本発明に係るチェンジレバーユニットの実施の形態の一例を示す、シフト回動軸の中心を通る縦断面図である。 図２に示す例のチェンジレバーユニットにおけるセレクト回動軸の中心を通る縦断面図である。 （ａ）はチェンジレバーの操作を説明する図、（ｂ）はチェンジレバーユニットのシフトパターンを示す図である。 磁気に対応する電気的信号を出力するセンサ特性の補正および補正されたセンサ特性に基づく磁気に対応する電気的信号の補完出力を説明する図である。 図５に示す補正および補完の各処理のフローを示す図である。

以下、図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。
図１は本発明に係るチェンジレバーの位置検出装置の実施の形態の一例を備える変速機の変速制御装置を示すブロック図である。

図１に示すように、変速機の変速制御装置１は、マグネット２と、ホール素子３と、変速機４の電子制御部（ＴＣＵ：Transmission Control Unit）５とを備える。また、ホー
ル素子３はメモリ６を有するとともに、ＴＣＵ５は、レンジ位置信号入力部７および変速制御信号出力部８を有する。そして、マグネット２およびホール素子３により、チェンジレバーの位置検出装置９が構成される。なお、この例の変速制御装置１では、レンジ位置信号入力部７がＴＣＵ５に配置されているが、本発明は、レンジ位置信号入力部７がチェンジレバーの位置検出装置９内に配置することもできる。

チェンジレバーおよびその位置検出装置９は変速機のチェンジレバーユニット（ＣＬＵ：Change Lever Unit）に設けられる。図２はチェンジレバーユニットの一例を示し、シ
フト回動軸の中心を通る縦断面図、図３はこの例のチェンジレバーユニットのセレクト回動軸の中心を通る縦断面図である。
図２および図３に示すように、この例のＣＬＵ１０は、ユニット本体１１と、このユニット本体１１の上端開口を閉塞するようにユニット本体１１の上端に着脱可能に取り付けられるケース１２とを備えている。

ユニット本体１１内にはシフト回動軸１３がその中心軸線まわりに回動可能に設けられている。また、このシフト回動軸１３には、セレクト回動軸１４がシフト回動軸１３を直交するように貫通して設けられている。更に、このセレクト回動軸１４に、チェンジレバー１５の一端部が回動可能に取り付けられている。したがって、チェンジレバー１５はシフト回動軸１３を中心に回動可能となっているとともに、セレクト回動軸１４を中心に回動可能となっている。

ケース１２の上端部には、この例のＣＬＵ１０のシフトパターンに対応して形成されかつチェンジレバー１５が貫通するシフトパターン孔１６が設けられている。このシフトパターン孔１６は、チェンジレバー１５が操作されるときこのチェンジレバー１５が通過する通路となっている。図４（ａ）および（ｂ）に示すように、この例のシフトパターン１７は、所定間隔を置いて互いに平行に配置された２つの第１のシフト列Ｓｉ１および第２のシフト列Ｓｉ２と、１つのセレクト列Ｓｅとを有する。その場合、第１および第２のシフト列Ｓｉ１,Ｓｉ２とセレクト列Ｓｅとは互いに直交している。

第１のシフト列Ｓｉ１には、パーキング（Ｐ）、ニュートラル（Ｎ）およびリバース（Ｒ）の３つのレンジがこれらの順に一列に配置されている。また、第２のシフト列Ｓｉ２には、シフトアップ（ＵＰ）、ドライブ（Ｄ）、およびシフトダウン（ＤＯＷＮ）の３つのレンジがこれらの順に一列に配置されている。更に、セレクト列Ｓｅには、ニュートラル（Ｎ）、ドライブ（Ｄ）およびドライブ保持（Ａ／Ｍ）の３つのレンジがこれらの順に一列に配置されている。なお、第１のシフト列Ｓｉ１のＮレンジはセレクト列ＳｅのＮレンジと同じであり、また第２のシフト列Ｓｉ２のＤレンジはセレクト列ＳｅのＤレンジと同じである。そして、シフトパターン孔１６は、これらの第１および第２のシフト列Ｓｉ１,Ｓｉ２とセレクト列Ｓｅとに対応した形状に形成されている。

図２および図３に示すように、シフト回動軸１３には、パーキングレバー１８がチェンジレバー１５の隣りに配設されている。このパーキングレバー１８は、チェンジレバー１５が第１のシフト列Ｓｉ１内で操作されるときチェンジレバー１５の移動に連動して回動するようになっている。図示しないが、パーキングレバー１８はパーキングケーブルを介して自動変速機等の変速機（ＴＭ）を機械的にロックする変速機ロック手段に連結されて
いる。そして、チェンジレバー１５がＰレンジに設定されたとき、パーキングレバー１８が連動して回動することでパーキングケーブルを介して変速機ロック手段が作動し、変速機が機械的にロックされる。

また、パーキングレバー１８は、チェンジレバー１５が第１のシフト列Ｓｉ１のＮレンジにから第２のシフト列Ｓｉ２のＤレンジの方へ移動したときチェンジレバー１５から分離されるようになっている。したがって、チェンジレバー１５は第１のシフト列Ｓｉ１以外で操作されるときチェンジレバー１５の移動に連動しない。更に、パーキングレバー１８がチェンジレバー１５から分離したとき、パーキングレバー１８はパーキングレバーロック手段１９によって分離した位置に保持されるようにロックされる。パーキングレバーロック手段１９によるパーキングレバー１８のロックは、パーキングレバーロック手段１９にソレノイド１９ａによって作動されるロック部材１９ｂがパーキングレバー１８のロック孔に進入してパーキングレバー１８に回動方向に係合することで行われる（図２にロック部材１９ｂによるパーキングレバー１８のロック状態を二点鎖線で示す）。

図２に示すように、チェンジレバー位置検出装置９のマグネット２は、チェンジレバー１５の下端（チェンジレバー１５のユニット本体１１側の端）に設けられている。また、チェンジレバー位置検出装置９のホール素子３はユニット本体１１に、マグネット２が対向可能に設けられている。その場合、ホール素子３は、その中心がセレクト回動軸１４の中心を通りかつシフト回動軸１３と直交する直線上に位置するように設けられている。そして、チェンジレバー１５がシフト回動軸１３と直交する位置のとき、マグネット２の中心がホール素子３の中心に対向するようになっている。したがって、ＣＬＵ１０はこの例のチェンジレバー位置検出装置９を備えている。このホール素子３は、チェンジレバー１５の位置に応じて変化するマグネット２の磁気を検出し、検出した磁気に対応して電気的セレクト位置信号および電気的シフト位置信号を出力する。これらの電気的セレクト位置信号および電気的シフト位置信号としては、電圧信号、ＰＷＭ信号、あるいはシリアル通信信号等が用いられる。

この例のホール素子３は３ＤホールＩＣであり、チェンジレバー１５のセレクト方向の位置に応じた電気的セレクト位置信号およびチェンジレバー１５のシフト方向の位置に応じた電気的シフト位置信号をそれぞれ出力する。そして、これらの電気的セレクト位置信号および電気的シフト位置信号はホール素子３のメモリ６に記録可能となっている。

この例のチェンジレバーの位置検出装置９においては、組付け前のホール素子３単体においてメモリ６に記録されている各電気的セレクト位置信号値および各電気的シフト位置信号値は、チェンジレバーの位置検出装置９の組立後つまりＣＬＵ１０の組立後に次のようにセンサ特性値として補正される。図５は磁気に対応する電気的信号を出力するセンサ特性の補正および補正されたセンサ特性に基づく磁気に対応する電気的信号の補完出力を説明する図、図６はこれらの補正および補完の各処理のフローを示す図である。

図５に示すように、ＣＬＵ１０の組立後にまずチェンジレバー１５のセレクト方向の任意の３つ（本発明の第１の所定数に相当）の各レンジで、ホール素子３がマグネット２の磁気を検出して電気的セレクト位置信号値を出力する。また、チェンジレバー１５のシフト方向の任意の３つ（本発明の第２の所定数に相当）の各レンジで、ホール素子３がマグネット２の磁気を検出して電気的シフト位置信号値を出力する。

すなわち、例えば図５に示す例では、セレクト方向において、Ｄレンジ、Ａ/Ｍレンジ
、およびＮレンジの３つのレンジにおいて、ホール素子３がそれぞれマグネット２の磁気Ａ、Ｂ、Ｃを検出し、検出した磁気Ａ、Ｂ、Ｃに対応して電気的セレクト位置信号値ａ、ｂ、ｃを出力する。これらの３つの電気的セレクト位置信号値ａ、ｂ、ｃはセンサ特性値
としてホール素子３のメモリ６に記録される。

また、シフト方向において、Ｄレンジ、ＤＯＷＮレンジ、およびＵＰレンジの３つのレンジにおいて、ホール素子３がそれぞれマグネット２の磁気Ｄ、Ｅ、Ｆを検出し、検出した磁気Ｄ、Ｅ、Ｆに対応して電気的シフト位置信号値ｄ、ｅ、ｆを出力する。これらの３つの電気的シフト位置信号値ｄ、ｅ、ｆはセンサ特性値としてホール素子３のメモリ６に記録される。
このようにして、ホール素子３が組み付けられる前の単体でメモリ６に記憶されているデータが新たに記憶された電気的セレクト位置信号値ａ、ｂ、ｃおよび電気的シフト位置信号値ｄ、ｅ、ｆに補正される。

そして、セレクト方向の３つのＤレンジ、Ａ/Ｍレンジ、およびＮレンジ間のチェンジ
レバー１５の位置においては、この例のホール素子３は次のようにして電気的セレクト位置信号値をセンサ特性値として補完出力する。この補完出力にあたっては、まず、ホール素子３のメモリ６内の演算子（不図示）が、隣接する電気的セレクト位置信号値ａ,ｂを
第１のセレクト側仮想直線β₁で結ぶとともに、隣接する電気的セレクト位置信号値ａ,ｃを第２のセレクト側仮想直線β₂で結ぶ。このとき、第１のセレクト側仮想直線β₁の傾きは第２のセレクト側仮想直線β₂の傾きより大きい。このようにして、磁気に対応して電
気的信号を出力するホール素子３のセレクト側のセンサ特性が第１および第２のセレクト側仮想直線β₁,β₂によるセンサ特性に補正される。そして、チェンジレバー１５がセレ
クト方向の各レンジ間に位置するときにホール素子３がマグネット２の磁気を検出して出力する電気的セレクト位置信号値は、これらの第１および第２のセレクト側仮想直線β₁,β₂によるセンサ特性を用いてセンサ特性値として補完されて出力される。

前述のようにセレクト方向では傾きの異なる２つの第１および第２の仮想直線β₁,β₂
が用いられるが、その理由は、一般に３ＤホールＩＣ形のホール素子３では、出力される電気的位置信号値は、各レンジ間が等しいがほぼ等しい場合には、リニアまたはほぼリニアに変化する。しかし、この例のセレクト方向のＤレンジとＡ/Ｍレンジとの間の距離が
ＤレンジとＮレンジとの間の距離に比べてきわめて短いことから、３つの電気的位置信号値ａ、ｂ、ｃが１つの仮想直線上に位置するようにすると、ホール素子３の良好な分解能が得られなくなる。そこで、この例では傾きの異なる２つの仮想直線が用いられる。なお、ホール素子３の良好な分解能が得られるようにＤレンジとＡ/Ｍレンジとの間の距離が
設定される場合には、１つの仮想直線を用いることもできる。

また、シフト方向の３つのＤレンジ、ＤＯＷＮレンジ、およびＵＰレンジの各レンジ間のチェンジレバー１５の位置、シフト方向の他の３つのＰレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジの各レンジ間のチェンジレバー１５の位置、および他の３つのＰレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジのチェンジレバー１５の位置においても、ホール素子３は次のようにして電気的セレクト位置信号値をセンサ特性値として補完出力する。まず、ホール素子３のメモリ６内の演算子（不図示）が、隣接する電気的セレクト位置信号値ｄ,ｅを第１のシフト側仮想直線
で結ぶとともに、隣接する電気的セレクト位置信号値ｄ,ｆを第２のシフト側仮想直線で
結ぶ。このとき、ＤレンジとＤＯＷＮレンジとの間の距離およびＤレンジとＵＰレンジとの間の距離が互いに等しくされているかほぼ等しくされているため、第１および第２のシフト側仮想直線の傾きが同じであるため、これらの第１および第２のシフト側仮想直線は１つのシフト側仮想直線αで形成される。その場合、チェンジレバー１５のＰレンジおよびＲレンジで出力される電気的シフト位置信号の領域に直線αが存在しないので、この領域では直線αの延長線α′が形成される。このようにして、磁気に対応して電気的信号を出力するホール素子３のシフト側のセンサ特性がシフト側仮想直線αおよびその延長線α′によるセンサ特性に補正される。そして、チェンジレバー１５がシフト方向の各レンジ間または他の３つのＰレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジに位置するときにホール素子３がマグ
ネット２の磁気を検出して出力する電気的セレクト位置信号値は、これらのシフト側仮想直線αおよびその延長線α′によるセンサ特性を用いてセンサ特性値として補完されて出力される。

このようにして、ＣＬＵ１０の組立後に、セレクト方向の所定数のレンジおよびシフト方向の所定数のレンジにおいてホール素子３が出力する電気的セレクト位置信号値および電気的シフト位置信号値をセンサ特性として記録してメモリ６内のデータが補正される。そして、ホール素子３は、補正された電気的セレクト位置信号値および補正された電気的シフト位置信号値に基づくセンサ特性を用いて学習し、他の電気的セレクト位置信号値および他の電気的シフト位置信号値をセンサ特性値として補完出力する。

次に、この例のチェンジレバー位置検出方法での学習によるチェンジレバー１５の各レンジにおけるホール素子３の電気的セレクト位置信号値および電気的シフト位置信号値の補完出力方法について説明する。

ＣＬＵ１０の組立後、図６に示すようにステップＳ１でチェンジレバー１５がＤレンジに設定される。すると、ホール素子３はＤレンジでのマグネット２のセレクト側の磁気Ａおよびシフト側の磁気Ｄを検出して電気的セレクト位置信号値ａおよび電気的シフト位置信号値ｄを出力する。そして、これらの電気的セレクト位置信号値ａおよび電気的シフト位置信号値ｄがセンサ特性値としてホール素子３のメモリ６に記録されて、メモリ６内に記録されているデータが補正される。

次に、ステップＳ２でチェンジレバー１５がＡ／Ｍレンジに設定される。すると、ホール素子３はＡ／Ｍレンジでのマグネット２のセレクト側の磁気Ｂを検出して電気的セレクト位置信号値ｂを出力する。そして、この電気的セレクト位置信号値ｂがホール素子３のメモリ６にセンサ特性値として記録されて、メモリ６内に記録されているＡ／Ｍレンジでのデータが補正される。

次に、ステップＳ３でチェンジレバー１５がＮレンジに設定される。すると、ホール素子３はＮレンジでのマグネット２のセレクト側の磁気Ｃを検出して電気的セレクト位置信号値ｃを出力する。そして、この電気的セレクト位置信号値ｃがホール素子３のメモリ６にセンサ特性値として記録されて、メモリ６内に記録されているＮレンジでのデータが補正される。

次に、ステップＳ４でチェンジレバー１５がＤＯＷＮレンジに設定される。すると、ホール素子３はＤＯＷＮレンジでのマグネット２のシフト側の磁気Ｅを検出して電気的シフト位置信号値ｅを出力する。そして、この電気的シフト位置信号値ｅがホール素子３のメモリ６にセンサ特性値として記録されて、メモリ６内に記録されているＤＯＷＮレンジでのデータが補正される。

次に、ステップＳ５でチェンジレバー１５がＵＰレンジに設定される。すると、ホール素子３はＵＰレンジでのマグネット２のシフト側の磁気Ｆを検出して電気的シフト位置信号値ｆを出力する。そして、この電気的シフト位置信号値ｆがホール素子３のメモリ６にセンサ特性値として記録されて、メモリ６内に記録されているＵＰレンジでのデータが補正される。

次に、ステップＳ６で、補正された電気的セレクト位置信号値のうち、隣接する電気的セレクト位置信号値ａ,ｂが第１のセレクト側仮想直線β₁で結ばれるとともに、隣接する電気的セレクト位置信号値ａ,ｃが第２のセレクト側仮想直線β₂で結ばれる。そして、チェンジレバー１５がセレクト方向の各レンジ間に位置するときにホール素子３がマグネッ
ト２の磁気を検出して出力する電気的セレクト位置信号値は、これらの第１および第２のセレクト側仮想直線β₁,β₂のいずれか一方を用いて補完されてセンサ特性値として出力
される。また、補正された電気的シフト位置信号値のうち、隣接する電気的シフト位置信号値ｄ,ｅが第１のシフト側仮想直線で結ばれるとともに、隣接する電気的セレクト位置
信号値ｄ,ｆが第２のシフト側仮想直線で結ばれる。このとき、ＤレンジとＤＯＷＮレン
ジとの間の距離およびＤレンジとＵＰレンジとの間の距離が互いに等しくされているかほぼ等しくされているため、第１および第２のシフト側仮想直線は同じ傾きで１つのシフト側仮想直線αで形成される。そして、チェンジレバー１５が各レンジ間あるいは、Ｄレンジ、ＤＯＷＮレンジ、およびＵＰレンジ以外のシフト方向のレンジであるＰレンジおよびＲレンジに位置するときにホール素子３がマグネット２の磁気を検出して出力する電気的シフト位置信号値は、シフト側仮想直線αあるいはこのシフト側仮想直線αの延長線α′を用いて補完されてセンサ特性値として出力される。なお、図６に示すフローのステップＳ１ないしＳ５の各処理の手順は順不同であり、任意の順序に設定できる。

次に、この例のＣＬＵ１の作動について説明する。
車両の停止時には、一般にチェンジレバー１５はＰレンジに設定されている。したがって、チェンジレバー位置検出装置９のホール素子３のメモリ６からＰレンジに対応した電気的セレクト位置信号および電気的シフト位置信号がＴＣＵ５のレンジ位置信号入力部７に入力される。ＴＣＵ５は入力されたホール素子３の電気的セレクト位置信号および電気的シフト位置信号に基づいて変速制御信号出力部８から、Ｐレンジに対応した制御信号を変速機４に出力する。これにより、変速機４の変速シフトがＰレンジに設定される。なお、この状態では、チェンジレバー１５とパーキングレバー１８は回転方向に係合しており、パーキングレバー１８はチェンジレバー１５のＰレンジに対応した位置に回動している。したがって、このパーキングレバー１８の回動により、変速機４が機械的にロックされている。

この状態で、車両を運転するために、チェンジレバー１５がＰレンジから他のレンジに操作される。このとき、ブレーキペダルが踏み込まれてチェンジレバーロック手段によるチェンジレバー１５のロックが解除され、チェンジレバー１５がＰレンジから移動可能となる。同時に、パーキングレバーロック手段１９のソレノイド１９ａが励磁されてロック部材１９ｂが非ロック位置となる。チェンジレバー１５が第１のシフト列Ｓｉ１のＮレンジまで回動操作されると、パーキングレバー１８もチェンジレバー１５と一体的に回動し、変速機の機械的ロックが解除される。チェンジレバー１５がＮレンジになると、パーキングレバー１８のロック孔がロック部材１９ｂに対向する位置となる。

車両を発進させるために、チェンジレバー１５がＮレンジからセレクト方向にＤレンジの方へ操作されると、ソレノイド１９ａが非励磁となってロック部材１９ｂがパーキングレバー１８のロック孔に進入した図２に二点鎖線で示すロック位置となる。これにより、パーキングレバー１８の回動がロックされ、パーキングレバー１８はその回動位置に保持される。また、チェンジレバー１５とパーキングレバー１８は分離して互いに回転的に自由となる。そして、チェンジレバー１５が、例えばＤレンジを保持するＡ／Ｍレンジに設定される。すると、チェンジレバー位置検出装置９のホール素子３がＡ/Ｍレンジでのセ
レクト側の磁気に対応して電気的セレクト位置信号値ｂを出力するとともに、Ａ/Ｍレン
ジでのシフト側の磁気に対応して電気的シフト位置信号値ｄ（Ｄレンジでの電気的シフト位置信号値ｄと同じ）を出力する。これらの電気的セレクト位置信号および電気的シフト位置信号は、Ａ/Ｍレンジに対応するレンジ位置信号としてＴＣＵ５のレンジ位置信号入
力部７に入力される。ＴＣＵ５は入力されたホール素子３のレンジ位置信号に基づいて変速制御信号出力部８から、Ａ／Ｍレンジに対応した制御信号を変速機４に出力する。これにより、変速機４の変速シフトがＡ／Ｍレンジに設定され、車両が発進可能となる。

車両を停止して降車するために、チェンジレバー１５がＤレンジからセレクト方向にＮレンジの方へ操作されると、チェンジレバー１５とパーキングレバー１８は回転方向に係合される。また、ソレノイド１９ａが励磁されてロック部材１９ｂが非ロック位置となる。これにより、パーキングレバー１８が回動可能となる。チェンジレバー１５がＮレンジになり更に第１のシフト列Ｓｉ１に沿って回動してＰレンジに設定されると、パーキングレバー１８もチェンジレバー１５と一体的に回動する。このパーキングレバー１８の回動により、変速機ロック手段が作動して変速機４が機械的にロックされる。

この例のチェンジレバー１５の位置検出装置９、これを備えたＣＬＵ１０、およびチェンジレバー１５の位置検出方法によれば、ホール素子のセンサ特性を、ＣＬＵ１０の組立後に、チェンジレバー１５のセレクト方向の３つのレンジにおけるホール素子３が出力する各電気的セレクト位置信号値およびチェンジレバー１５のシフト方向の３つのレンジにおけるホール素子３が出力する各電気的シフト位置信号値をメモリ６に記録してメモリ６内のデータを補正するとともに、これらの補正された電気的セレクト位置信号値および電気的シフト位置信号値に基づいた近似の仮想直線α,α′,β₁,β₂によりチェンジレバー
１５の他のレンジ（セレクト方向の３つのレンジおよびシフト方向の３つのレンジ以外）およびチェンジレバー１５の各レンジ間におけるホール素子３が出力する電気的シフト位置信号値および電気的セレクト位置信号値を補完したセンサ特性にしている。これにより、ＣＬＵ１０毎に所望のセンサ特性を個別に得ることが可能となる。

また、このように個別にセンサ特性が得られることから、チェンジレバー１５等の個々の部品が有するばらつきやＣＬＵ１０の組立時に発生する位置関係のずれなどによるばらつきで発生するセンサの性能不良を低減させることが可能となる。これにより、チェンジレバー１５の位置検出装置９の歩留まり（つまり、不良率の低減）が向上する。

更に、このようなばらつきが生じても、ホール素子３のセンサ特性を容易にかつ高精度に調整することが可能となる。これにより、ホール素子３のセンサ特性の調整時間の短縮化を図ることができるとともに、位置検出精度の向上を効果的に図ることができる。しかも、ホール素子３に３Ｄホール素子を用いることが可能となり、ホール素子３のレイアウトの自由度が向上し、また、配線が簡単になるとともに、コストの低減を図ることが可能となる。

更に、マグネット２とホール素子３との位置関係にかかわらず，容易にホール素子３のセンサ特性を所望の特性に容易に変更することが可能となる。これにより、製品の仕様変更が生じても、その仕様変更に対応して学習するパラメータを変更することで、この製品の仕様変更に柔軟に対応することが可能となる。したがって、変速機４の制御プログラムの変更を最小限に押さえることができる。

なお、本発明は前述の例に限定されることはなく、種々の設計変更が可能である。例えば、前述の例では、検出つまり学習するレンジの数がシフト位置およびセレクト位置でそれぞれ３つのレンジに設定しているが、シフト方向およびセレクト方向に前述の例以外の複数のレンジを有するシフトパターンの場合には、検出つまり学習するレンジの数はシフト方向およびセレクト方向ともにそれぞれ２以上の任意の複数のレンジに設定することもできる。その場合、検出つまり学習する複数のレンジは、複数のレンジのすべてにおいて、これらの複数のレンジの内、１つのレンジと他のレンジの少なくとも１つが互いに隣接するように設定することが望ましい。また、これらのレンジの数はシフト位置とセレクト位置とで異ならせることもできる。要は、特許請求の範囲に記載された技術事項の範囲内で種々の設計変更が可能である。

本発明に係るチェンジレバーの位置検出装置、これを備えたチェンジレバーユニット、およびチェンジレバーの位置検出方法は、車両の変速機の変速制御を行うために操作されるチェンジレバーの位置を検出するチェンジレバーの位置検出装置、これを備えたチェンジレバーユニット、およびチェンジレバーの位置検出方法の技術分野に関するものである。

１…変速制御装置、２…マグネット、３…ホール素子、４…変速機、５…電子制御部（ＴＣＵ）、６…メモリ、７…レンジ位置信号入力部、８…変速制御信号出力部、９…チェンジレバーの位置検出装置、１０…チェンジレバーユニット（ＣＬＵ）、１１…ユニット本体、１２…ケース、１３…シフト回動軸、１４…セレクト回動軸、１５…チェンジレバー、１６…シフトパターン孔、１７…シフトパターン、Ｓｉ１…第１のシフト列、Ｓｉ２…第２のシフト列、Ｓｅ…セレクト列

Claims (4)

1. セレクト方向およびシフト方向にそれぞれ設定された複数のレンジの１つのレンジに選択的に設定されるチェンジレバーに設けられたマグネットと、
   前記セレクト方向の複数のレンジのうち、任意の第１の所定数のレンジに前記チェンジレバーが設定されたときの前記マグネットのセレクト側の磁気を検出して前記チェンジレバーの前記セレクト位置に対応する電気的セレクト位置信号値を出力し、かつ前記シフト位置の複数のレンジのうち、任意の第２の所定数のレンジに前記チェンジレバーが設定されたときの前記マグネットのシフト側の磁気を検出して前記チェンジレバーの前記シフト位置に対応する電気的シフト位置信号値を出力するホール素子と、
   を備え、
   前記ホール素子は、前記電気的セレクト位置信号値がセレクト側のセンサ特性値として記録されるとともに前記電気的シフト信号値がシフト側のセンサ特性値として記録されるメモリを有し、
   前記メモリは、前記チェンジレバーの位置検出装置が前記チェンジレバーユニットに設けられた後に、前記チェンジレバーが設定された前記任意の第１の所定数のレンジでの前記電気的セレクト位置信号値をセレクト側のセンサ特性値として記録されるとともに、前記チェンジレバーの位置検出装置が前記チェンジレバーユニットに設けられた後に、前記チェンジレバーが設定された前記任意の第２の所定数のレンジでの前記電気的シフト位置信号値をシフト側のセンサ特性値として前記メモリに記録されたメモリであり、
   前記ホール素子は、前記セレクト方向の複数のレンジ間の前記チェンジレバーの前記セレクト位置および前記任意の第１の所定数のレンジ以外のレンジにおける前記チェンジレバーの前記セレクト位置での電気的セレクト位置信号値を、前記メモリに記録された前記電気的セレクト位置信号値に基づいて補完して出力するとともに、前記シフト方向の複数のレンジ間の前記チェンジレバーの前記シフト位置および前記任意の第２の所定数のレンジ以外のレンジにおける前記チェンジレバーの前記シフト位置での電気的シフト位置信号値を、前記メモリに記録された前記電気的シフト位置信号値に基づいて補完して出力するホール素子であることを特徴とするチェンジレバーの位置検出装置。
2. 前記ホール素子は、前記任意の第１の所定数のレンジでの隣接する前記電気的セレクト位置信号値どうしを結んだセレクト側仮想直線および前記セレクト側仮想直線のセレクト側仮想延長線の少なくとも１つを用いて、前記セレクト方向のレンジ間の前記チェンジレバーの前記セレクト位置および前記第１の所定数のレンジ以外のレンジにおける前記チェンジレバーの前記セレクト位置に対応する電気的セレクト位置信号値を補完して出力するとともに、前記任意の第２の所定数のレンジでの隣接する前記電気的シフト位置信号値どうしを結んだシフト側仮想直線および前記シフト側仮想直線のシフト側仮想延長線の少なくとも１つを用いて、前記シフト方向のレンジ間の前記チェンジレバーの前記シフト位置および前記第２の所定数のレンジ以外のレンジにおける前記チェンジレバーの前記シフト位置に対応する電気的シフト位置信号値を補完して出力することを特徴とする請求項１に記載のチェンジレバーの位置検出装置。
3. 互いに直交して設けられたシフト回動軸およびセレクト回動軸と、
   前記シフト回動軸および前記セレクト回動軸のいずれか一方が回動可能に設けられたユニット本体と、
   前記シフト回動軸および前記セレクト回動軸のいずれか他方に取り付けられたチェンジレバーと、
   前記チェンジレバーの位置を検出するチェンジレバーの位置検出装置とを少なくとも備え、
   前記チェンジレバーの位置検出装置は請求項１または２に記載のチェンジレバーの位置検出装置であることを特徴とするチェンジレバーユニット。
4. セレクト方向およびシフト方向にそれぞれ設定された複数のレンジの１つのレンジに選択的に設定されるチェンジレバーに設けられたマグネットと、前記マグネットの磁気により、前記チェンジレバーが設定された前記セレクト方向のレンジに応じた電気的セレクト位置信号および前記チェンジレバーが設定された前記シフト方向のレンジに応じた電気的シフト位置信号を出力するホール素子とにより、前記チェンジレバーの位置を検出するチェンジレバーの位置検出方法であって、
   前記ホール素子が前記チェンジレバーユニットに設けられた後に、前記セレクト方向の複数のレンジのうち、任意の第１の所定数のレンジに前記チェンジレバーが設定されたときの前記マグネットのセレクト側の磁気を検出して出力する電気的セレクト位置信号値をセレクト側のセンサ特性値として前記ホール素子のメモリに記録し、
   前記ホール素子が前記チェンジレバーユニットに設けられた後に、前記シフト方向の複数のレンジのうち、任意の第２の所定数のレンジに前記チェンジレバーが設定されたときの前記マグネットのシフト側の磁気を検出して出力する電気的シフト位置信号値をシフト側のセンサ特性値として前記ホール素子の前記メモリに記録し、
   前記ホール素子が、前記任意の第１の所定数のレンジでの隣接する前記電気的セレクト位置信号値どうしを結んだセレクト側仮想直線および前記セレクト側仮想直線のセレクト側仮想延長線の少なくとも１つを用いて、前記セレクト方向の複数のレンジ間の前記チェンジレバーの前記セレクト位置および前記任意の第１の所定数のレンジ以外のレンジにおける前記チェンジレバーの前記セレクト位置での電気的セレクト位置信号値を、前記メモリに記録された電気的セレクト位置信号値に基づいて補完して出力するとともに、前記任意の第２の所定数のレンジでの隣接する前記電気的シフト位置信号値どうしを結んだシフト側仮想直線および前記シフト側仮想直線のシフト側仮想延長線の少なくとも１つを用いて、前記シフト方向の複数のレンジ間の前記チェンジレバーの前記シフト位置および前記任意の第２の所定数のレンジ以外のレンジにおける前記チェンジレバーの前記シフト位置での電気的シフト位置信号値を、前記メモリに記録された電気的シフト位置信号値に基づいて補完して出力することにより、
   前記チェンジレバーの位置を検出することを特徴とするチェンジレバーの位置検出方法。

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