档位切换机构的控制装置和控制方法

专利名称：档位切换机构的控制装置和控制方法
技术领域：
本发明通常涉及对档位切换机构的控制，并且，更特别地，
涉及对如果在换档杆的状态改变时作出错误的档位判定则提供故障-安 全保护的档位切换机构的控制。
背景技术：
存在一种档位切换机构，所述档位切换机构响应驾驶员执行 的换档杆的操作而切换自动变速器的档位，并且所述档位切换机构设 置有作为切换档位的动力源的电动机(例如，直流电动机)。通过这种档位切换机构，与利用驾驶员施加到换档杆的作用 力直接切换自动变速器的档位的普通切换机构不同，换档杆和档位切 换机构不需要彼此机械地连接。这消除了对车辆内元件的配置的限制， 从而为车辆的设计提供更大的灵活性。此外，如此构造的档位切换机 构更容易安装到车辆上。档位切换机构和换档杆不需要^皮此机一成地连接。响应换档杆 的操作而发出的档位命令信号被传输到档位切换机构，并且基于档位 命令信号来切换档位。因此需要精确地检测响应换档杆的操作而发出 的档位命令信号。已经应用了非接触式检测方法，例如利用石兹场检测 传感器，基于由于换档杆的操作引起的磁场变化，检测换档杆已经被 操作到的位置的方法。例如，公开号为10-24749的日本专利申请(JP-A-10-24749 )
说明了 一种用于车辆的档位切换装置，该装置非接触式地检测换档杆
的位置，该装置需要最少个数的部件或组件，该装置控制变速器而不 需要档位切换装置和变速器之间的机械连接，并且该装置使简化换档 杆的导管成为可能。在档位切换装置中，换档杆连接到具有信号表面 的控制手柄，控制手柄对应于传感器，并且传感器将与换档杆的位置 相对应的信号传输到变速器的控制单元。通过上述档位切换装置，检测从控制手柄传输的信号，适当
地对其进行处理，并提供到变速器的控制系统。然而，当使用例如磁场检测传感器，基于换档杆的操作引起 的磁场变化，检测换档杆已经被操作到的位置时，如果档位切换装置 受到由外部引起的磁场变化的影响，所述磁场变化不同于由于换档杆 的操作引起的磁场变化，档位切换装置有时会作出对响应换档杆的操 作而发出的命令信号所表示的档位的错误判定。然而，上述档位切换 装置的构造没有考虑到这种错误判定。因此，存在上述档位切换装置会错误地将车辆不能够行驶的
档位，例如停车或空档，当作车辆能够行驶的档位，例如前进档或倒
档的可能性。相反地，存在档位切换装置会错误地将车辆能够行驶的 档位当作车辆不能够行驶的档位的可能性。因此，存在档位被切换到
车辆以没有体现驾驶员的意图的方式运行的档位的可能性。

发明内容
本发明涉及用于档位切换机构的控制装置和方法，当对与换 档杆操作相对应的信号作出错误判定时，其抑制到车辆以没有体现驾 驶员的意图的方式运行的档位的切换。本发明的第一方案涉及一种用于档位切换机构的控制装置，
基于与设置有磁性部件的操作部件的状态相对应的信号，档位切换机 构利用执行器的旋转力来切换变速器的档位。所述控制装置包括检 测单元，其设置在4喿作部件的运动路径上，并且一全测由操作部件的位
置变化引起的磁场变化；及判定单元，其基于检测到的磁场变化和与
各档位相对应的磁场变化的多个预定模式，来判定与操作部件已经被 操作到的位置相对应的档位。设定磁场变化的预定模式，以便当检测 到的磁场变化受到由不同于操作部件的位置变化的因素引起的磁场变 化的影响时，减小判定单元判定车辆能够行驶的行驶档位被选中的可 能性。本发明的第二方案涉及一种用于档位切换机构的控制方法，所 述方法包括与根据本发明的第 一方案的控制装置的元件相对应的步 骤。根据本发明的上述方案，当操作部件移动到与车辆能够行驶
的档位不同的档位(例如，空档)相对应的位置时，减小错误地判定 车辆能够行驶的档位(例如，前进行驶位置或后退行驶位置)被选中 的可能性。因此，当驾驶员将换档杆移动到车辆停止的档位时，避免 了作出车辆能够行驶的档位被选中的错误判定。因此，可以减小车辆
以没有体现驾驶员的意图的方式运行的可能性。结果，即使当对与换 档杆操作相对应的信号作出错误判定时，也可以抑制到车辆以没有体 现驾驶员的意图的方式运行的档位的切换。在根据本发明第一方案的控制装置中，可以设定磁场变化的
预定模式，以便当检测到的磁场变化受到由不同于操作部件的位置变 化的因素引起的磁场变化的影响时，增大判定不同于所述行驶档位的 档位被选中的可能性。根据本发明第二方案的控制方法可以具有上述 结构。
通过上述结构，设定磁场变化的预定模式，以便当检测单元 受到由不同于检测单元和操作部件之间的位置关系的变化的因素引起 磁场变化的影响时，判定单元判定与车辆能够行驶的档位不同的档位 被选中。因此，可以减小错误地判定车辆以没有体现驾驶员的意图的 方式运行的档位-故选中的可能性。在具有上述结构的控制装置中，不同于行驶档位的档位可以 是空档。通过上述结构，当检测单元受到由不同于操作部件的位置变 化的因素引起的磁场变化的影响时，减小错误地将空档作为行驶档位 的可能性。结果，可以减小错误地判定车辆以没有体现驾驶员的意图 的方式运行的档位被选中的可能性。在具有上述结构的控制装置中，操作部件可以设置有除位置 变化之后操作部件被保持于所达到的位置之外、使操作部件返回到预 定基准位置的机构。所述基准位置可以是不同于行马史档位的档位。通过上述结构，当检测单元受到由不同于操作部件的状态变 化的因素引起的磁场变化的影响时，减小将与基准位置相对应的档位 错误地当作行驶档位的可能性。结果，可以减小错误地判定车辆以没 有体现驾驶员的意图的方式运行的档位被选中的可能性。在具有上述结构的控制装置中，检测单元可以包括第一磁 场检测单元，其检测由第一磁场检测单元和操作部件之间的位置关系 的变化引起的第一-兹场变化；第二磁场检测单元，其设置在与第一磁 场检测单元设置的位置不同的位置上，并且检测由第二-兹场检测单元 和操作部件之间的位置关系的变化引起的第二磁场变化；及第三磁场
检测单元，其设置在与第 一磁场检测单元设置的位置以及第二磁场检
测单元设置的位置不同的位置上，并且检测由第三^兹场检测单元和操 作部件之间的位置关系的变化引起的第三磁场变化。磁场变化的预定 模式可以是第 一磁场变化、第二磁场变化和第三磁场变化的预定组合， 所述预定组合与各档位相对应。通过上述结构，判定单元基于第一磁场变化、第二磁场变化 和第三磁场变化的组合，以及与各档位相对应的预定组合判定档位。 例如，当一;兹场变化、第二磁场变化和第三磁场变化的组合与对应于 前进行驶位置的预定组合相匹配时，判定操作部件的位置处于前进行 驶位置。设定预定组合，以便即使对被选中的档位作出错误判定时， 减小判定单元判定行驶档位被选中的可能性。因此，可以减小错误地 判定车辆以没有体现驾驶员的意图的方式运行的档位被选中的可能 性。在具有上述结构的控制装置中，分别地，第一磁场检测单元 可以包括输出表示第一磁场检测单元相对于搡作部件的位置的数字信 号的单元，第二;兹场;险测单元可以包括输出表示第二》兹场纟企测单元相 对于操作部件的位置的数字信号的单元，并且第三^兹场检测单元可以
包括输出表示第三磁场检测单元相对于操作部件的位置的数字信号的 单元。所述预定组合可以是与各档位相对应的数字信号的组合。通过上述结构，设定与各档位相对应的数字信号的组合，以 便即使对被选中的档位作出错误判定时，减小判定行驶档位被选中的 可能性。因此，可以减小错误地判定车辆以没有体现驾驶员的意图的 方式运行的档位被选中的可能性。在具有上述结构的控制装置中，分别地，第一》兹场4企测单元 可以包括输出表示第 一磁场检测单元相对于操作部件的位置的模拟信 号的单元，第二磁场检测单元可以包括输出表示第二磁场检测单元相
对于操作部件的位置的模拟信号的单元，并且第三磁场检测单元可以 包括输出表示第三磁场检测单元相对于操作部件的位置的模拟信号的
单元。所述控制装置可以进一步包括将所述模拟信号转换为数字信号 的单元。所述预定组合可以是与各档位相对应的数字信号的組合。通过上述结构，设定与各档位相对应的数字信号的组合，以
便即使对被选中的档位作出错误判定时，至少减小判定行驶档位被选 中的可能性。因此，可以减小错误地判定车辆以没有体现驾驶员的意 图的方式运行的档位i皮选中的可能性。在具有上述结构的控制装置中，判定单元可以包括判定数字 信号的组合是否稳定的单元。当判定数字信号的组合稳定时，判定单 元可以判定与操作部件已经被操作到的位置相对应的档位。在具有上述结构的控制装置中，可以设定与不同于行驶档位 的档位相对应的预定组合，以使任意两个数字信号的值不同于包括在 与行驶档位相对应的预定组合中的相应数字信号的值。通过上述结构，当检测单元受到由不同于操作部件的位置变 化的因素引起的磁场变化的影响时，没有将不同于行驶档位的档位错 误地当作行驶档位，除非至少两个信号的值改变。因此，可以减小将 不同于行驶档位的档位错误地当作行驶档位的可能性。在具有上述结构的控制装置中，由包括在与不同于行驶档位 的档位相对应的预定组合中的两个信号所表示的，并且不同于包括在
;波此不同。通过上述结构，当^r测单元受到由不同于才喿作部件的位置变 化的因素引起的磁场变化的影响时，没有将不同于行驶档位的档位错
误地当作行驶档位，除非至少两个信号的值改变。当;f企测单元受到由 不同于操作部件的位置变化的因素引起的磁场变化的影响时，尽管还 未发生由操作部件的位置变化引起的磁场变化，^^兹场可以变化。即， 当检测单元受到由不同于操作部件的位置变化的因素引起的磁场变化 的影响时，不管由于操作部件的位置变化引起的磁场变化，不发生磁 场没有变化的情况。因此，上述两个数字信号的值彼此不同。因此， 可以进一步减小将不同于行驶档位的档位错误地当作行驶档位的可能 性。在具有上述结构的控制装置中，由包括在与不同于行驶档位 的档位相对应的预定组合中的两个信号所表示的，并且不同于包括在 与行驶档位相对应的预定组合中的相应数字信号的值的两个值，可以 彼此相等。通过上述结构，当检测单元受到由不同于操作部件的位置变 化的因素引起的磁场变化的影响时，没有将不同于行驶档位的档位错 误地当作行驶档位，除非至少两个信号的值改变。因此，可以减小将 不同于行驶档位的档位错误地当作行驶档位的可能性。在具有上述结构的控制装置中，可以设定与不同于行驶档位 的档位相对应的预定组合，以使至少 一个数字信号的值不同于包括在 与行驶档位相对应的预定组合中的相应数字信号的值。由包括在与不 同于行驶档位的档位相对应的预定组合中的数字信号所表示的，并且 不同于包括在与行驶档位相对应的预定组合中的相应数字信号的值的 值，可以是未被由不同于操作部件的位置变化的因素引起的磁场变化 改变的值。当检测单元受到由不同于操作部件的位置变化的因素引起
的磁场变化的影响时，尽管还未发生由操作部件的位置变化引起的磁 场变化，但,兹场可以变化。即，当检测单元受到由不同于操作部件的 位置变化的因素引起的磁场变化的影响时，尽管由于操作部件的位置 变化已经引起磁场变化，但磁场没有变化的情况没有发生。因此，以 上述方式设定数字信号的值可以进一步减小将不同于行驶档位的档位 错误地当作行驶档位的可能性。


通过下文中参照附图对示例性实施例的描述，本发明上述和 另外的目的、特征和优点将变得明显，其中相同或相应的部分将由相 同的附图标记表示，并且其中
图1为示出了根据本发明第一实施例的档位切换机构的控制系统 的结构的图2为示出了档位切换机构的结构的图3为示出了根据本发明第一实施例的操作器件的结构的第一视
图4为示出了根据本发明第一实施例的操作器件的结构的第二视
图5为示出了根据本发明第一实施例的与各档位相对应的多个数 字信号的3比特组合的实例的第一表格； 图6为示出了校正信号的组合，包括至少一个表示错误值的信号 的信号组合，以及每个校正信号的组合与每个包括至少一个表示错误
图7为示出了根据本发明第一实施例的与各档位相对应的多个数 字信号的3比特组合的实例的第二表格；
图8为示出了根据本发明第一实施例的与各档位相对应的多个数 字信号的3比特组合的实例的第三表格；
图9为根据本发明第一实施例的SBW-ECU的功能性框图10为根据本发明第一实施例的SBW-ECU执行的程序的流程
图11A、 11B和11C为示出了来自磁场检测传感器的输出电压变 化的方式的时间图12A、 12B、 12C和12D为示出了根据本发明第一实施例的 SBW-ECU的运行时间图13为示出了根据本发明第二实施例的操作器件的结构的视及
图14为示出了根据本发明第二实施例的与各档位相对应的多个数 字信号的3比特组合的实例的表格。
具体实施例方式下文将参照附图对本发明的实施例进行说明。在以下说明 中，相同或相应的组件和步骤将用相同的附图标记表示。具有相同附
图标记的组件和步骤的功能和名称也同样相同。因此，下文将对具有 相同附图标记的组件和步骤只进行一次详细说明。图1示出包括根据本发明第一实施例的档位切换机构48的 控制装置的换档控制系统10的结构。换档控制系统10用于切换车辆 的档位。换档控制系统10包括P开关20、换档开关26、车辆电源开 关28、车辆控制单元(以下称为"EFI-ECU (电子控制单元)，，)30、 停车控制单元(以下称为"SBW (电子控制换档)-ECU") 40、执行器 42、编码器46、档位切换机构48、显示单元50、仪表52和驱动机构 60。换档控制系统IO起到在电子控制下切换档位的"电子控制换档"系 统的作用。更特别地，档位切换机构48由执行器42驱动以切换档位。车辆电源开关28用于切换车辆供电电源的开/关状态。任何 种类的开关，例如，点火开关可以采用作为车辆电源开关28。车辆电 源开关28从例如驾驶员接收到的指令被传输到EFI-ECU30。例如，当 车辆电源开关28打开时，电力从辅助电池(未示出)供给，并且换档 控制系统IO被启动。P开关20用于将档位在停车(以下称为"P")和非停车(以 下称为"非P")之间切换。P开关20包括为驾驶员指示当前档位(P 或非P)的指示器22，以及从驾驶员接收指令的输入单元24。驾驶员 通过输入单元24在P开关20中输入指令以将档位切换至P。输入单元 24可以是瞬时开关。由输入单元24接收的来自驾驶员的指令被传输到 SBW-ECU 40。可以使用除了 P开关20之外的组件将档位从非P切换 至P。SBW-ECU 40控制驱动档位切换机构48以将档位在P和非 P之间切换的执行器42。 SBW-ECU 40使指示器22指示当前档位(P 或非P )。如果档位在非P驾驶员按下输入单元24, SBW-ECU 40将档 位切换至P,并使指示器22指示当前档位在P。执行器42由开关磁阻电动机(以下称为"SR电动机")构成。 执行器42接收来自SBW-ECU 40的执行器控制信号，并驱动档位切换 机构48。编码器46与执行器42 —起旋转，并检测SR电动机的旋转 状态。编码器46是输出A相信号、B相信号和Z相信号的回转式编码 器。SBW-ECU 40接收来自编码器46的信号以判定SR电动机的旋转 状态，并控制用于驱动SR电动机的电力供给。换档开关26用于将档位切换至前进档(以下称为D )、倒档 (以下称为R)或空档(以下称为N)。当档位在P时，换档开关26 用于将档位从P切换至非P。表示由换档开关26接收的来自驾驶员的 指令的换档信号被传输到SBW-ECU 40。换档开关26将表示与操作部 件(例如，换档杆200 )的位置相对应的档位的换档信号传输到 SBW-ECU 40,所述操作部件的位置是响应于驾驶员的操作而选择的。 SBW-ECU 40依据表示来自驾驶员的指令的换档信号，使用EFI-ECU 30执行控制来切换在驱动机构60中的档位，并使仪表52指示当前档 位。驱动才几构60可以由多级变速(multi-speed speed-change)机构构 成。选择性地，驱动才几构60可以由无级变速4几构构成。换档开关26由三个》兹场检测传感器220、 222和224构成。 换档杆200设置有磁部件(例如，产生磁力的永久磁铁)。换档开关26
检测由换档杆200的位置变化引起的磁场变化。换档开关26将表示档 位的换档信号传输到SBW-ECU40,所述档位基于所述;兹场变化确定。换档开关26由设置在换档定位板(shift gate )的三个位置上 的》兹场4企测传感器220、 222和224构成，换档定位一反示出换档杆200 的运动路径。设置在三个位置上的磁场检测传感器220、 222和224中 的每一个传输与由相对于换档杆200的位置关系的变化引起的磁场变 化相对应的信号。SBW-ECU 40将来自设置在三个位置上的f兹场一企测 传感器220、 222和224的信号作为换档信号接收，并且基于接收到的 换档信号判定被选中的档位。更特别地，设置在三个位置上的;兹场;险测传感器220、 222 和224中的每一个输出电压信号，所述电压信号与由相对于换档杆200 的位置关系的变化引起的磁场变化相对应。所述电压信号将预定值用 作阈值进行模拟-数字转换(以下称为"A/D转换")。例如，当来自磁场检测传感器220、 222或224的输出信号 表示的值超过预定值并改变，从而使换档杆200接近磁场检测传感器 时，产生表示"r，的信号。当来自磁场检测传感器220、 222或224的 输出信号表示的值超过预定值并改变，从而使换档杆200远离磁场检 测传感器时，产生表示"O"的信号。每个来自^i场一企测传感器220、 222 和224的输出值均转换为1比特数字信号。A/D转换可以通过硬件，例如，包括在SBW-ECU40中的数 字转换电^各来实施。可选地，A/D转换可以通过软件，例如，由 SBW-ECU 40执行的数字转换程序来实施。进一步可选地，每个磁场
检测传感器220、 222和224基于换档杆200的位置可以直接输出1比 特数字信号。SBW-ECU 40基于每个表示"1"或"0"的数字信号的组合判定 换档杆200的位置，所述数字信号基于来自设置在三个位置上的磁场 检测传感器220、 222和224的输出值生成。即，SBW-ECU40将三个 1比特数字信号的3比特组合(以下称为"数字信号的3比特组合")作 为换档信号接收，并基于接收到的数字信号的3比特组合判定换档杆 200的位置。更特别地，与各档位相对应的预定的多个数字信号的3比特 组合存储在SBW-ECU 40的内存中。SBW-ECU 40基于数字信号的3 比特组合与预定的多个数字信号的3比特组合之间的比较结果判定换 档杆200的位置，所述数字信号的3比特组合基于来自设置在三个位 置上的^f兹场^r测传感器220、 222和224的输出值产生，所述预定的多 个数字信号的3比特组合与各档位相对应。磁场检测传感器220、 222和224不局限于特定类型。例如， 诸如霍尔集成电路(hall ICs )或磁阻(MR)元件的磁力计可以用作磁 场斗企测传感器220、 222和224。换档杆200设置有除位置变化之后驾驶员将换档杆200保持 于所达到的位置之外、使换档杆200返回到预定基准位置的瞬时机构。
EFI-ECU 30综合地控制换档控制系统10的运行。显示单元 50将EFI-ECU 30或SBW-ECU 40提供的指令、警才艮等显示给驾驶员。 仪表52指示车辆组件的状况和当前档位。图2示出档位切换4几构48的结构。档位包括P和包括R、 N 和D的非P。除D以夕卜，非P还可以包括通常一档^皮选中的Dl和通 常二档被选中的D2。档位切换才几构48包括轴102，其由执行器42转动；止动板 100，其与轴102 —起旋转；杆104，其依照止动板100的旋转运行； 停车锁止齿轮108，其固定到变速器(未示出)的输出轴；停车锁止齿 轮制动爪106,其用于锁止停车锁止齿轮108;止动弹簧110,其限制 止动板100的旋转以将档位固定在预定档位；以及滚子112。止动板 100被执行器42驱动从而切换档位。编码器46起到用于获取与执行器 42的旋转量相对应的计数值的计数装置的功能。在图2的立体图中，只示出了两个形成在止动板100上的凹 口 (对应于P的凹口 124和对应于非P的凹口 120)。然而，止动板100 实际具有对应于D、 N、 R和P的四个凹口，如图2中止动板100的放 大平面图所示。下文将对P和非P之间档位的切换进行说明。然而， 本发明不局限于P和非P之间档位的切换。图2示出档位处于非P的状态。在此状态下，由于停车锁止 齿轮制动爪106没有锁止停车锁止齿轮108,车辆的驱动轴的旋转没有 受到干扰。如果接下来执行器42带动轴102在从箭头C的方向看时， 顺时针方向旋转，杆104经由止动板100朝图2中箭头A的方向压下， 从而使停车锁止齿轮制动爪106被设置在杆104顶端的锥形部沿图2
中箭头B的方向上推。随着止动板100旋转，位于形成在止动板100 的顶部的两个凹口中的一个，即对应于非P的凹口 120上的止动弹簧 110的滚子112，爬过顶部(crest) 122并移动到另 一个凹口 ，即对应 于P的凹口 124。滚子112安装到止动弹簧110以使其可环绕自己的轴 旋转。当止动板100旋转直至滚子112到达对应于P的凹口 124时， 停车锁止齿轮制动爪106被上推到使停车锁止齿轮制动爪106的突出 部分位于停车锁止齿4仑108的齿之间的位置。因此，车辆的驱动轴被 机械地固定，并且档位切换至P。在换档控制系统10中，SBW-ECU 40控制l丸行器42的旋转 量，从而使止动弹簧110的滚子112爬过顶部122之后落入凹口时产 生的沖击力减小，以减小加在档位切换机构48的组件上的负荷，所述 组件诸如止动板100、止动弹簧110以及轴102。当基于由编码器46检测到的执行器42的旋转量判定出的执 行器42的旋转停止位置，即，滚子112相对于止动板100的位置在对 应于P的预定范围内时，SBW-ECU 40判定档位在P。另一方面，当基于由编码器46检测到的执行器42的旋转量 判定出的执行器42的旋转停止位置，即，滚子112相对于止动板100 的位置在与包括D、 R和N的非P相对应的预定范围内时，SBW-ECU 40判定档位在非P。SBW-ECU 40基于编码器46 4企测到的计数值一企测执行器42 的旋转量。SBW-ECU 40基于执行器42的旋转量设定与各档位相对应 的旋转停止位置范围，执行器42的旋转量由止动板100限定。在如此构造的换档控制系统10中，SBW-ECU 40基于磁场 ;险测传感器220、 222和224 4企测到的》兹场变化，以及与各档位相对应 的、磁场变化的预定的多个模式，判定与换档杆200已经被操作到的 位置相对应的档位。设定磁场变化的预定模式，以便来自设置在三个 位置上的磁场检测传感器的输出值中的一个受到由不同于换档杆200 的位置变化的因素引起的磁场变化(以下这种变化将被称为"基于外部 因素的磁场变化，，)的影响时，减小判定换档杆200处于与车辆能够行 驶的档位(以下称为"行驶档位")相对应的位置的可能性。设定各预定的数字信号的3比特组合，以便当来自设置在三 个位置上的磁场检测传感器的输出值中的一个受到基于外部因素的磁 场变化的影响时，增加判定换档杆200处于与不同于行驶档位的档位 相对应的位置的可能性。行驶档位是D和R。不同于行驶档位的档位是N和表示基 准位置的档位。以下将对^f吏用"i殳置在三个位置上的;兹场^r测传感器220、222 和224来判定^C选中的档位的方式进行详述。如图3所示，换档控制系统10进一步包括具有通过将T形 通道逆时针旋转90度获得的形状的换档定位板202，以及换档杆200。换档定位板202包括沿图3中的上下方向形成的通道212， 以及在沿垂直于通道212的方向形成的通道214。通道214的一端连接
到通道212的中心部分。设置换档杆200使其能够沿换档定位板202 中形成的路径可移动。在换档定位板202中形成的并且换档杆200沿其移动的路径 上i殳定档位。档位#1:没定在通道212的端部和通道214的端部。在图3 中，R 一皮设定在通道212上端的端部204上，D祐 没定在通道212下 端的端部208上。在图3中，表示基准位置的档位祐:设定在通道214 的右端的端部210上，N^皮i殳定在通道212和214纟皮此连接的位置206 上。换档杆200设置有瞬时机构，所述瞬时才几构的基准位置为通 道214的端部210。当驾驶员不对换档杆200施加操作力时，弹性部件 如弹簧的弹力使换档杆200返回到基准位置。如图4所示，如此形成的换档定位板202在预定位置上设置 有磁场;险测传感器220、 222和224。每个石兹场检测传感器220、 222和 224上设置有磁阻元件。随着换档杆200接近磁场一企测传感器，磁阻元 件的阻抗增加且来自》兹场检测传感器的输出电压减小。来自磁场检测 传感器的输出电压的变化方式不局限于上述方式。如图4所示，石兹场4企测传感器220设置在换档定位板202的 通道212中，在与端部204相对应的位置上。当换档杆200移动到R 时，随着换档杆200接近磁场检测传感器220，来自磁场检测传感器 220的输出电压减小。当来自磁场检测传感器220的输出值变得等于或 小于预定阈值Va时，由1比特第一数字信号(以下称为"第一信号") 表示的并且基于来自磁场检测传感器220的输出值的值从"0"变到"1"。 [0070p兹场检测传感器222设置在换档定位板202的通道214中， 在与端部210相对应的位置上。当换档杆200移动到表示基准位置的 档位时，随着换档杆200接近磁场检测传感器222，来自磁场检测传感 器222的输出电压减小。当来自磁场检测传感器222的输出值变得等 于或小于预定阈值Va时，由1比特第二数字信号(以下称为"第二信 号")表示的并且基于来自磁场检测传感器222的输出值的值从"O"变到SBW-ECU 40将来自磁场检测传感器220、 222和224的输 出值转换为数字信号。除设置的位置不同外，磁场检测传感器220、 222和224具 有相同的特性。当远离换档杆200时，每个磁场检测传感器220、 222 和224输出输出值V (0)。当与换档杆200的距离变得等于或小于预 定值时，每个磁场检测传感器220、 222和224输出输出值V ( 1 )。然 而，不需要对所有磁场检测传感器220、 222和224使用具有相同特性 的传感器。SBW-ECU 40基于数字信号的3比特组合与预定的多个数字 信号的3比特组合之间的比较结果判定被选中的档位，所述数字信号 的3比特组合基于来自磁场检测传感器220、 222和224的输出值而产 生，所述预定的多个数字信号的3比特组合与各档位相对应。如图5所示，表示"l"的第一信号、表示"O"的第二信号和表 示"O"的第三信号的数字信号的3比特组合与R相对应。表示'T，的第 一信号、表示"O，，的第二信号和表示"l，，的第三信 号的数字信号的3比特组合与N相对应。表示"0，，的第 一信号、表示'T，的第二信号和表示"O，，的第三信 号的数字信号的3比特组合与表示基准位置的档位相对应。表示"0，，的第 一信号、表示"O，，的第二信号和表示"l，，的第三信 号的数字信号的3比特组合与D相对应。设定-兹场;险测传感器220、 222和224的检测特性和布置， 使得当换档杆200位于相应的档位时输出上述数字信号的3比特组合。设定与各档位相对应的预定的多个数字信号的3比特组合， 使SBW-ECU 40能够判定换档杆200的位置。基于来自设置在三个位置上的磁场检测传感器220、 222和 224的输出值产生的数字信号的3比特组合，可能受基于外部因素的磁 场变化的影响而改变。例如，当产生石兹力并且不同于换档杆200的部 件接近磁场检测传感器220、 222和224时，发生基于外部因素的磁场 变化。这是由于，即-使当换档杆200远离石兹场才企测传感器220、 222 和224时，来自这些传感器中的一个的输出值可能与当换档杆200接 近这些传感器时输出的值相似。因此，设定与各档位相对应的多个数 字信号的3比特组合，以便当基于来自磁场检测传感器220、 222和224 的输出值产生的数字信号的组合受到基于外部因素的磁场变化的影响 时，减小会判定换档杆200处于与行驶档位相对应的位置的可能性。如图6所示，为第一信号、第二信号和第三信号的数字信号 的3比特组合有八个。这八个组合是组合XI至组合X8。图6示出的数字信号的3比特组合XI至X8是正确的换档 信号，图6示出的数字信号的3比特组合Yl至Y8是错误的换档信号。 此外，图6示出了组合X1至X8中的每一个与组合Yl至Y8中的每 一个之间不同值的个数。例如，组合X1中的第一、第二和第三信号分别等于组合Y1 中的第一、第二和第三信号。因此，组合X1与组合Y1之间不同值的 个数是"0"。组合X3中的第一、第二和第三信号分别与组合Y6中的第 一、第二和第三信号不同。因此，组合X3与组合Y6之间不同值的个 数是"3"。组合X5中的第一和第三信号分别与组合Y7中的第一和第 三信号不同。因此，组合X5与组合Y7之间不同值的个数是"2"。即，随着组合之间不同值的个数减小，作出错误判定的可能 性将增加。例如，当组合X2是与D相对应的数字信号的3比特组合， 组合X5是与R相对应的数字信号的3比特组合时，可能出现以下麻 烦。当换档杆200移动到与D相对应的位置时，如果由于基于 外部因素的磁场变化的影响产生了表示错误值的第二信号，SBW-ECU 40可能错误地判定换档杆200处于与R相对应的位置。因此，可能选 中没有体现驾驶员的意图的档位。特别地，当作为这种错误判定的结 果D或R^皮选中时，车辆可能以没有体现驾驶员的意图的方式运行。因此，数字信号的3比特组合X4被用作与R相对应的组合， 数字信号的3比特组合X6被用作与N相对应的组合，数字信号的3 比特组合X3被用作与表示基准位置的档位相对应的组合，数字信号的 3比特组合X2被用作与D相对应的组合。组合X2与组合X4 (即组合Y4)之间不同值的个数是"2"。 从而组合X2被错误地当作组合X4 (即Y4 )或组合X4被错误地当作 组合X2 (即Y2)的可能性低。因此，可能避免R和D之间的混淆， 从而使作出错误判定的可能性降至最小。组合X4与组合X6(即Y6)之间不同值的个数是"l"。因此， 存在通过输出表示错误值的第三信号使组合X4与组合X6 (即Y6 )之 间产生混淆的可能性。即，存在R和N之间产生混淆的可能性，这将 导致在这些位置上作出错误判定。当磁场检测传感器224受到基于外部因素的磁场变化的影 响时，设置在磁场检测传感器224中的磁阻元件的磁阻趋于增加。因 此，磁阻由于受到基于外部因素的磁场变化的影响而减小的可能性低。 即，第三信号由于受到基于外部因素的磁场变化的影响错误地指示"O" 而不是"l"的可能性低。因此，组合X4与组合X6 (即Y6 )之间产生 混淆的可能性低，即，组合X6被错误地当作组合X4的可能性低。即， N被错误地当作R的可能性低。即使组合X4被错误地当作组合X6的可能性增加，即，即 使R会被错误地当作N的可能性增加，车辆以没有体现驾驶员的意图 的方式运行的可能性仍然低。因此，组合X4被用作与R相对应的组合，组合X6被用作 与N相对应的组合。以此方式，当数字信号的组合受到基于外部因素 的》兹场变化的影响时，R会净皮错误地当作N的可能性增加，而N会#皮 错误地当作R的可能性减小。组合X3与组合X4(即Y4)之间不同值的个数是"2"。因此， 组合X3会被错误地当作组合X4的可能性或組合X4会被错误地当作 组合X3的可能性低。因此，可能避免R与表示基准位置的档位之间
的混淆，从而使在这些位置上作出错误判定的可能性降至最小。组合X2与组合X3(即Y3 )之间不同值的个数是"2"。因此， 组合X2会被错误地当作组合X3的可能性或组合X3会被错误地当作 组合X2的可能性低。因此，可能避免D与表示基准位置的档位之间 的混淆，从而使在这些位置上作出错误判定的可能性降至最小。组合X2与组合X6 (即Y6 )之间不同值的个数是"1"。因此， 存在通过输出表示错误值的第一信号使组合X2与组合X6 (即Y6 )之 间产生混淆的可能性。即，存在D和N之间产生混淆的可能性，这将 导致在这些位置上作出错误判定。如上所述，》兹阻由于受到基于外部因素的;f兹场变化的影响而
减小的可能性低。即，第一信号由于受到基于外部因素的磁场变化的 影响错误地表示"O"而不是"1 ，，的可能性低。
因此，组合X6会被错误地当作组合X2的可能性低。此外，即使组合X2会被错误地当作组合X6的可能性高， 即，D会被错误地当作N的可能性高，车辆以没有体现驾驶员的意图 的方式运行的可能性仍然低。因此，组合X2被用作与D相对应的组合，组合X6被用作 与N相对应的组合。以此方式，当数字信号的组合受到基于外部因素 的磁场变化的影响时，D会被错误地当作N的可能性增加，而N会被 错误地当作D的可能性减小。组合X3与组合X6(即Y6)之间不同值的个数是"3"。因此， 组合X3会被错误地当作组合X6的可能性或组合X6会被错误地当作 组合X3的可能性低。因此，可能避免N与表示基准位置的档位之间 产生混淆，从而使在这些位置上作出错误判定的可能性降至最小。本发明第一实施例的说明建立在以下假设上，SBW-ECU40
基于与各档位相对应的多个数字信号的3比特组合判定被选中的档位。 然而，只要不同于行驶档位的档位被错误地当作行驶档位的可能性减 小，本发明不局限于以上说明。例如，SBW-ECU 40可以基于图7示出的与各档位相对应的 多个数字信号的3比特组合判定被选中的档位。如图7所示，图6中的数字信号的3比特组合X4被用作与 R相对应的组合，图6中的数字信号的3比特组合X6被用作与N相对 应的组合，图6中的数字信号的3比特组合X8被用作与表示基准位置 的档位相对应的组合，图6中的数字信号的3比特组合X2被用作与D 相对应的组合。可以适当地改变磁场检测传感器220、 222和224的位置和 输出值的特性，以使换档杆200处于相应的档位时，输出上述由第一 至第三信号组成的数字信号的3比特组合。如图6所示，组合X4与组合X8 (即Y8 )之间不同值的个 数是"2"。因此，组合X4会被错误地当作组合X8的可能性或组合X8 会#皮错误地当作组合X4的可能性低。因此，可能避免R与表示基准 位置的档位之间产生混淆，从而使在这些位置上作出错误判定的可能 性降至最小。组合X6与组合X8 (即Y8 )之间不同值的个数是"1"。因此， 存在通过输出表示错误值的第二信号使组合X6与组合X8 (即Y8 )之 间产生混淆的可能性。即，存在N和表示基准位置的档位之间产生混 淆的可能性，这导致在这些位置上作出错误判定。如上所述，^磁阻由于受到基于外部因素的》兹场变化的影响而 减小的可能性低。即，第二信号由于受到基于外部因素的磁场变化的 影响错误地表示"O，，而不是"r，的可能性低。因此，组合X8会被错误地
当作组合X6的可能性低。此外，即使错误地将组合X6当作组合X8的可能性高，即， N会被错误地当作表示基准位置的档位的可能性高，车辆以没有体现 驾驶员的意图的方式运行的可能性仍然低。因此，组合X6被用作与N相对应的组合，组合X8被用作 与相应于基准位置的档位相对应的组合。以此方式，当数字信号的组 合受到基于外部因素的磁场变化的影响时，N会被错误地当作表示基 准位置的档位的可能性增加，而表示基准位置的档位被错误地当作N 的可能性减小。组合X2与组合X8 (即Y8 )之间不同值的个数是"2"。因此， 组合X2会被错误地当作组合X8的可能性或组合X8会被错误地当作 组合X2的可能性低。因此，可能避免D与表示基准位置的档位之间 产生混淆，从而使在这些位置上作出错误判定的可能性降至最小。例如，SBW-ECU40可以基于图8示出的与各档位相对应的 多个数字信号的3比特组合来判定被选中的档位。如图8所示，图6中的数字信号的3比特组合X4被用作与 R相对应的组合，图6中的数字信号的3比特组合X1被用作与N相对 应的组合，图6中的数字信号的3比特组合X3被用作与表示基准位置 的档位相对应的组合，及图6中的数字信号的3比特组合X2被用作与 D相对应的组合。可以适当地改变^f兹场检测传感器220、 222和224的位置和 输出值的特性，以使换档杆200处于相应的档位时，输出上述由第一 至第三信号组成的数字信号的3比特组合。如图6所示，组合X4与组合X3 (即Y3)之间不同值的个 数是"2"。因此，组合X4会被错误地当作组合X3的可能性或组合X3
会被错误地当作组合X4的可能性低。因此，可能避免R与表示基准 位置的档位之间产生混淆，从而使在这些位置上作出错误判定的可能 性降至最小。组合X1与组合X3(即Y3)之间不同值的个数是'T，。因此， 存在通过输出表示错误值的第二信号使组合XI与组合X3 (即Y3 )之 间产生混淆的可能性。即，存在N和表示基准位置的档位之间产生混 淆的可能性，这将导致在这些位置上作出错误判定。如上所述，；兹阻由于受到基于外部因素的磁场变化的影响而 减小的可能性低。即，第二信号由于受到基于外部因素的磁场变化的 影响错误地表示"O"而不是'T，的可能性低。因此，组合X3会被错误地 当作组合X1的可能性低。此外，即使组合X1会被错误地当作组合X3的可能性高， 即，N会被错误地当作表示基准位置的档位的可能性高，车辆以没有 体现驾驶员的意图的方式运行的可能性仍然低。因此，组合X1被用作与N相对应的组合，组合X3被用作 与相应于基准位置的档位相对应的组合。以此方式，当数字信号的组 合受到基于外部因素的磁场变化的影响时，N会被错误地当作表示基 准位置的档位的可能性增加，而表示基准位置的档位被错误地当作N 的可能性减小。组合X2与组合X3 (即Y3 )之间不同值的个数是"2"。因此， 组合X2会被错误地当作组合X3的可能性或组合X3会被错误地当作 组合X2的可能性低。因此，可能避免D与表示基准位置的档位之间 产生混淆，从而使在这些位置上作出错误判定的可能性降至最小。图9为SB^W-ECU40的功能框图。SBW-ECU40包括输入接口 (以下称为"输入I/F" ) 300、计
算处理单元400、存储单元600以及输出接口 (以下称为"输出I/F") 500。输入I/F 300接收来自P开关20的P命令信号、来自编码器 46的计数信号、来自换档开关26的换档信号，并将这些信号传输到计 算处理单元400。计算处理单元400包括换档操作判定单元402、信号判定单 元404、信号产生单元406、时间测量单元408、失效判定单元410以 及执行器控制单元412。换档操作判定单元402判定换档操作是否已经开始。例如， 当接收来自换档开关26的换档信号时，换档操作判定单元402判定换 档操作已经开始。换档信号是如上所述的数字信号的3比特組合。当 换档操作开始时，换档操作判定单元402可以设定换档操作开始判定 标记。信号判定单元404判定换档信号是否稳定。如果巨大的噪声 叠加到接收到的换档信号或换档信号弱，信号判定单元404判定换档 信号不稳定。如果没有^^测到这种现象，信号判定单元404判定换档 信号稳定。如果换档信号稳定，信号判定单元404可以设定信号稳定 判定标记。如果换档信号稳定，信号判定单元404判定接收到的换档 信号是否与正常信号中的一个相匹配。"正常信号"是图5示出的与各 档位相对应的数字信号的3比特组合。信号判定单元404判定第一至第三信号的3比特组合是否与 任一个与各档位相对应的数字信号的3比特组合相匹配。如果信号稳 定判定标记开启，信号判定单元404可以判定接收到的换档信号是否 与任一个正常信号相匹配。然后，如果接收到的换档信号与正常信号 中的一个相匹配，信号判定单元404可以设定信号判定标记。如果接收到的换档信号与正常信号中的一个相匹配，信号产 生单元406产生与接收到的换档信号相对应的档位信号。如果接收到 的换档信号不与任何正常信号相匹配，信号产生单元406产生表示选 中的档位还未被判定的不确定信号。信号产生单元406将产生的档位 信号传输到执行器控制单元412。可选地，信号产生单元406将产生的 不确定信号传输到失效判定单元410。时间测量单元408是测量自产生档位信号(或自档位信号传 输到执行器控制单元412)起经过的时间，并且当经过预定时间tl时 停止测量的计时器。可选地，时间测量单元408测量自产生不确定信 号(或自不确定信号传输到失效判定单元410 )起经过的时间，并且当 经过预定时间t2时停止测量。失效判定单元.410基于信号产生单元406产生的不确定信 号，作出不能判定与换档杆200的位置相对应的档位的失效判定。当 作出失效判定时，失效判定单元410可以-没定失效判定标记。执行器控制单元412将执行器驱动控制信号经由输出I/F 500传输到执行器42，以便档位切换至由信号产生单元406产生的档 位信号所表示的档位。值得注意的是，当失效判定标记开启时，执行 器控制单元412可以不执行档位切换控制。本发明第一实施例的说明建立在以下作支设上换档操:作判定 单元402、信号判定单元404、信号产生单元406、时间测量单元408、 失效判定单元410以及执行器控制单元412中的每一个起到当作为计 算处理单元400的CPU (中央处理单元)执行存储在存储单元600内 的程序时所实施的软件的功能。可选地，每个上述单元可以通过硬件 实施。这些程序存储在安装在车辆上的记录介质中。诸如与各档位相对应的数字信号的3比特组合、程序、阈值、特性图等各信息存储在存储单元600中。计算处理单元400从存储单 元600读取数据或将数据存储在存储单元600中。下文将参照图10对SBW-ECU 40所执行的程序的流程进行 说明。在步骤(下文称步骤为"S" ) 100中，SBW-ECU 40判定换档 操作是否已经开始。如果判定换档操作已经开始(S100中的"是")，执 行S102。另一方面，如果判定换档操:作还未开始(S100中的"否")， 流程结束。在S102中，SBW-ECU 40判定换档信号是否稳定。如果判 定换档信号稳定(S102中的"是")，执行S104。另一方面，如果判定 换档信号不稳定(S102中的"否")，再次执行S102。在S104中，SBW-ECU 40判定接收到的换档信号是否与正 常信号中的任一个相匹配。如果判定接收到的换档信号与正常信号中 的一个相匹配(S104中的"是")，执行S106。另一方面，如果判定接 收到的换档信号与任何正常信号均不匹配(S104中的"否"),执行S114。在S106中，SBW-ECU 40产生与接收到的换档信号相对应 的档位信号。在S108中，SBW-ECU 40使用计时器开始测量时间。更特 别地，SBW-ECU 40使计时器的计数值复位，并且开始在每个计算周 期累加预定计凝 f直。在S110中，SBW-ECU 40判定经过时间T是否大于预定时 间tl。更特别地，SBW-ECU 40判定当前计数值是否大于表示经过时 间tl的计凝:值。如果经过时间T大于预定时间tl (S110中的"是")， 执行S112。另一方面，如果经过时间T等于或小于预定时间tl (S110 中的"否")，再次执行SllO。在S112中，SBW-ECU 40基于产生的档位信号驱动执行器 42。即，SBW-ECU 40控制执行器42,以使档位切换到由档位信号表 示的档位。在S114中，SBW-ECU40产生不确定信号。在S116中，SBW-ECU 40使用计时器开始测量时间。在S118中，SBW-ECU 40判定经过时间T是否大于预定时 间t2。如果经过时间T大于预定时间t2 ( S118中的"是")，执行S120。 另一方面，如果经过时间T等于或小于预定时间t2 (S118中的"否")， 再次^W亍S118。在S120中，SBW-ECU 40作出失效判定。SBW-ECU 40具有上述结构，并且才艮据上述流程图执行控 制。下面参照图IIA至图11C以及图12A至图12D对SBW-ECU 40 的操作进行说明。当驾驶员不对换档杆200施加操作力时，换档杆200返回到 基准位置。在这种情况下，如图IIA所示，来自磁场检测传感器220 的输出值是VO。这是因为，由于换档杆200的位置，磁场检测传感器 220检测到的磁场没有改变。在这种情况下，如图12A所示，通过将来自磁场检测传感 器220的输出值数字化所获取的由1比特数字信号表示的值是"O"。当换档杆200在基准位置时，磁场检测传感器222检测到的 ^磁场因为换档杆200的位置而改变。即，i殳置在石兹场;险测传感器222 中磁阻元件的磁阻增加。因此，如图11B所示，来自磁场检测传感器 222的初始输出值是V1。值V1小于值V0，并且也小于阈值Va。在这种情况下，如图12B所示，通过将来自磁场检测传感器 222的初始输出值数字化所获取的由1比特数字信号表示的初始值是
66 1 ，，当换档杆200在基准位置时，因为换档杆200的位置，磁场 检测传感器224检测到的磁场没有改变。因此，如图11C所示，来自 磁场检测传感器224的初始输出值是VO。在这种情况下，如图12C所示，通过将来自^f兹场;险测传感器 224的初始输出值数字化所获取的由1比特数字信号表示的初始值是 "0"。当换档杆200没有被驾驶员移动时(S100中的"否")，周期 性地执行S100直至换档杆200被移动。如果驾驶员将换档杆200移动到D，换档杆200远离磁场检 测传感器222移动。因此，设置在磁场检测传感器222中的磁阻元件 的磁阻减小。因此，如图IIB所示，来自磁场检测传感器222的输出 值增力口。如图12B所示，当在时间TO输出值超过阈值Va时，通过 将来自磁场检测传感器222的输出值数字化所获取的由1比特数字信 号表示的值变为"O"。在这种情况下，3比特组合中的数字信号为表示"O"的第一信 号、表示"O，，的第二信号以及表示"O"的第三信号。因此，此组合与图5 示出的任何组合均不匹配(S104中的"否")。值得注意的是，如果信号 实际上是稳定的，从T0至T1的时间间隔足够在S102中作出肯定的判 定。因此，如图12D所示，在从T0至T1的时间过程中，产生 的档位信号是不确定信号(S114)。然后，自测量开始已经经过预定时 间t2之后(S118中的"是"),作出失效判定(S120)。当换档杆200移动至D时，换档杆200接近磁场检测传感
器224。因此，设置在磁场检测传感器224中的磁阻元件的磁阻增力口。 因此，如图11C所示，来自磁场检测传感器224的输出值减小。如图12C所示，当在时间Tl输出值变得等于或小于预定值 Va时，通过将来自磁场检测传感器224的输出值数字化所获取的由1 比特数字信号表示的值变为'T，。在这种情况下，3比特组合中的^:字信号为表示"0"的第一信 号、表示"O"的第二信号以及表示'T，的第三信号。因此，此组合与图5 示出的对应于D的组合相匹配(S104中的"是")。值得注意的是，在 S102中判定时间Tl之后信号立即变得稳定。因此，如图12D所示，产生的档位信号在时间Tl被判定为 与D相对应的档位信号(S106)。然后，自时间测量开始经过预定时间 tl之后(S110中的"是")，执行器42被驱动并且档位被切换至D( S112 )。在这种情况下，如果对应于D的数字信号的3比特组合中 的第一信号错误地表示"r而不是"O"，那么D被错误地当作N。因此， 仅仅动力传递被切断，并且车辆没有以违背驾驶员的意图的方式运行。即使第二信号错误地表示'T，而不是"0"或第三信号错误地 表示"0"而不是"1"，数字信号的组合不与图5中的任何组合相匹配 (S104中的"否")。因此，产生了不确定信号(S114),并且最终作出 了失效判定(S120)。至此所述，用于档位切换机构48的控制装置减小当换档杆 200移动至N或表示基准位置的档位时，档位会被错误地当作D或R 的可能性。因此，可能抑制出现车辆以没有体现驾驶员的意图的方式 运行的情况。因此，可能提供用于档位切换机构48的控制装置和方法， 即使对与换档杆200的操作相对应的信号作出了错误判定，也能抑制 出现档位^L切换至车辆以没有体现驾驶员的意图的方式运行的档位的 情况。优选地，按以下方式设定与档位，例如不同于行驶档位的N 或表示基准位置的档位，相对应的数字信号的3比特组合。与N或表 示基准位置的档位相对应的3比特组合中的任意两个数字信号所表示 的值， 一皮设定为不同于与行4史档位相对应的3比特组合中的相应两个 数字信号所表示的值。因此，当基于来自磁场检测传感器220、 222和224的输出 值产生的数字信号的组合受到基于外部因素的磁场变化的影响时，用 于档位切换^/L构48的控制装置不会4晉误地将不同于4亍马史档位的档位当 作行驶档位，除非至少两个信号表示的值改变。因此，可能减小错误 地将不同于行驶档位的档位当作行驶档位的可能性。更优选地，按照以下方式设定与不同于行驶档位的档位相对 应的数字信号的3比特组合。由与不同于行驶档位的档位相对应的3 比特组合中的至少任意两个数字信号表示的值被设定为不同于由与行 驶档位相对应的3比特组合中相应的数字信号所表示的值。此外，这 些3比特组合之间不同的两个值彼此相等。因此，当基于来自》兹场^r测传感器220、 222和224的输出 值产生的数字信号的组合受到基于外部因素的磁场变化的影响时，用 于档位切换机构48的控制装置不会错误地将不同于行驶档位的档位当 作行驶档位，除非至少两个信号表示的值改变。因此，可能减小错误 地将不同于行驶档位的档位当作行驶档位的可能性。更优选地，按照以下方式设定与不同于行驶档位的档位相对 应的数字信号的3比特组合。由与不同于行驶档位的档位相对应的3 比特组合中至少任意两个数字信号表示的值被设定为不同于由与行驶 档位相对应的3比特组合中相应的数字信号所表示的值。此外，这些3
比特组合之间不同的两个值彼此不同。因此，当基于来自磁场检测传感器220、 222和224的输出 值产生的数字信号的组合受到基于外部因素的磁场变化的影响时，用 于档位切换机构48的控制装置不会错误地将不同于行驶档位的档位当 作行驶档位，除非至少两个信号表示的值改变。同样，当基于来自磁 场检测传感器220、 222和224的输出值产生的数字信号的组合受到基 于外部因素的磁场变化的影响时，尽管由于换档杆的操作引起了磁场 变化，但没有发生磁场没有改变的情况。同样，只有一个信号的值增 加而其它信号的值减小的情况不太可能发生。当由于单个因素引起基 于外部因素的变化时，认为两个信号以相同方式变化。因此，通过使 这些组合之间不同的值彼此不同，可能进一步减小错误地将不同于行 驶档位的档位当作行驶档位的可能性。下文将对根据本发明第二实施例的用于档位切换机构48的 控制装置进行说明。除换档定位板的形状和由自动变速器选中的档位 以外，包括根据本发明第二实施例的用于档位切换机构48的控制装置 的车辆的结构与包括根据本发明第一实施例的用于档位切换机构48的 控制装置的车辆的结构相同。与本发明第 一 实施例中相同的部分将由 相同的附图标记表示。具有与本发明第 一 实施例相同的附图标记的部 分的功能也同样相同。因此，下文将不对具有相同附图标记的部分进 行详述。下文将对根据本发明第二实施例的换档定位板252的形状 和档位进行说明。如图13所示，换档控制系统10包括具有I形通道 262的换档定位板252，以及换档杆200。设置换档杆200使其能够沿 换档定位板252中形成的路径可移动。在换档杆200沿其运动并且形成在换档定位4反252中的路径
上设定档位。在通道262的两端和通道262的两端之间的位置上设定 档位。在图13中，R净皮i殳定在通道262的上端的端部254上，D,皮设 定在通道262的下端的端部258上。在图13中，表示基准位置的档位 被设定在基本位于D和R之间的中心的位置260上。Nl被设定在基本 位于R和表示基准位置的档位之间的中心的位置256上。N2被设定在 基本位于D和表示基准位置的档位之间的中心的位置264上。Nl和 N2均表示N。换档杆200设置有基准位置是位置260的瞬时机构。即，当 驾驶员不对换档杆200施加操作力时，诸如弹簧的弹性部件的弹力使 换档杆200返回到基准位置。如图13所示，在如此构造的换档定位板252中，》兹场4企测 传感器220、 222和224^1置在预定位置上。如图13所示，；兹场4全测传感器220设置在换档定位板252 的通道262中，在与端部254相对应的位置上。当换档杆200移动到R, 换档杆200和石兹场;险测传感器220之间的距离变得等于或小于预定值 时，第一信号所表示的值从"0"变到"1"。》兹场4企测传感器222设置在换档定位寺反252的通道262中的 位置260上。当换档杆200移动到表示基准位置的档位，换档杆200 和磁场检测传感器222之间的距离变得等于或小于预定值时，第二信 号所表示的值从"0"变到"1"。磁场检测传感器224设置在与换档定位板252的通道262中 的端部258相对应的位置上。当换档杆200移动到D,换档杆200和 磁场检测传感器224之间的距离变得等于或小于预定值时，第三信号 所表示的值,人"O"变到"1"。SBW-ECU 40基于数字信号的3比特组合与预定的多个数字
信号的3比特组合之间的比较结果判定被选中的档位，所述数字信号
的3比特组合基于来自磁场检测传感器220、222和224的输出值产生， 所述预定的多个数字信号的3比特组合与各档位相对应。如图14所示，表示"l"的第一信号、表示"0"的第二信号和 表示"O"的第三信号的组合对应于R。此组合对应于图6中的组合X4。表示'T，的第 一信号、表示"l，，的第二信号和表示"0"的第三信 号的组合对应于N1 。此组合对应于图6中的组合X7 。表示"0，，的第一信号、表示"1，，的第二信号和表示"0，，的第三信 号的组合对应于表示基准位置的档位。此组合对应于图6中的组合X3。表示"0，，的第 一信号、表示"l，，的第二信号和表示"l，，的第三信 号的组合对应于N2 。此组合对应于图6中的组合X5 。表示"0"的第 一信号、表示"O，，的第二信号和表示'T，的第三信 号的组合对应于D。此组合对应于图6中的组合X2。设定磁场检测传感器220、 222和224的检测特性和设置， 使得当换档杆200位于相应的档位时，输出上述数字信号的3比特组 合。设定与各档位相对应的预定的多个数字信号的3比特组合 使SBW-ECU 40能够判定换档杆200的位置。在根据本发明第一实施例的用于档位切换机构48的控制装 置的情况中，设定与各档位相对应的数字信号的3比特組合，可能减 小当基于来自磁场检测传感器220、 222和224的输出值产生数字信号 的组合时，错误地将不同于行驶档位的档位当作行驶档位的可能性。用于档位切换机构48的控制装置判定被选中的档位的方式 与本发明第一实施例的判定方式相同。因此，下文将不提供与所述方 式相关的说明。根据本发明第二实施例的用于档位切换机构48的控制装置 产生的效果与根据本发明第一实施例的用于档位切换机构48的控制装 置产生的效果相同。根据本发明的控制装置可以应用于任一个执行档控制的自 动变速器，其中所述档控制用到了与驾驶员选中的档位相对应的档， 以及执行变速范围控制的自动变速器，其中所述变速范围控制用到了 与驾驶员选中的档位相对应的档和比被选中的档低的档。
是说明性和非限定性的。本发明的技术范围由权利要求界定，并且旨 在包含落在权利要求的等同含义和范围内的全部变化。
权利要求
1、一种用于档位切换机构的控制装置，基于与设置有磁性部件的操作部件(200)的状态相对应的信号，所述档位切换机构利用执行器(42)的旋转力来切换变速器的档位，所述控制装置的特征在于包括检测单元(220，222，224)，其设置在所述操作部件(200)的运动路径(212，214，262)上，并且检测由所述操作部件(200)的位置变化引起的磁场变化；及判定单元(404)，其基于检测到的所述磁场变化和与所述各档位相对应的所述磁场变化的多个预定模式，来判定与所述操作部件(200)已经被操作到的位置相对应的档位，其中设定所述磁场变化的所述预定模式，以便当所述检测到的所述磁场变化受到由不同于所述操作部件(200)的位置变化的因素引起的所述磁场变化的影响时，减小所述判定单元(404)判定车辆能够行驶的行驶档位被选中的可能性。
2、 如权利要求1所述的控制装置，其中设定所述磁场变化的所述预定模式，以便当所述^r测到的所述磁 场变化受到由不同于所述操作部件(200)的位置变化的因素引起的所 述磁场变化的影响时，增大所述判定单元(404)会判定不同于所述行 驶档位的档位-故选中的可能性。
3、 如权利要求1或2所述的控制装置，其中 所述不同于所述行驶档位的档位是空档。
4、 如权利要求1或2所述的控制装置，其中 所述操作部件(200)设置有除所述位置变化之后所述操作部件(200)被保持于所达到的位置之外、使所述操作部件(200)返回到 预定基准位置的机构，及所述基准位置是不同于所述行驶档位的档位。
5、 如权利要求1或2所述的控制装置，其中所述检测单元(220， 222, 224)包括第 一磁场检测单元(220 )，其检测由所述第 一磁场检测单元(220 ) 和所述操作部件(200)之间的位置关系的变化引起的第一磁场变化；第二石兹场4企测单元(222 ),其设置在与所述第一》兹场4企测单元 (220)设置的位置不同的位置上，并且检测由所述第二磁场检测单元 (222)和所述操作部件(200)之间的位置关系的变化引起的第二磁 场变化；及第三磁场检测单元(224 )，其设置在与所述第一磁场检测单元 (220)设置的位置以及所述第二磁场检测单元(222)设置的位置不 同的位置上，并且检测由所述第三磁场检测单元(224)和所述操作部 件(200)之间的位置关系的变化引起的第三磁场变化，其中所述磁场变化的所述预定模式是所述第 一磁场变化、所述第二磁 场变化和所述第三^f兹场变化的预定组合，并且所述预定组合与所述各 档位相对应。
6、 如权利要求5所述的控制装置，其中分别地，所述第一磁场检测单元(220)包括输出表示所述第一磁 场检测单元(220)相对于所述操作部件(200)的位置的数字信号的 单元，所述第二磁场检测单元(222)包括输出表示所述第二磁场检测 单元(222)相对于所述操作部件(200)的位置的数字信号的单元， 及所述第三磁场4企测单元(224)包括输出表示所述第三;兹场检测单元 (224)相对于所述操作部件(200)的位置的数字信号的单元，及 所述预定组合是与所述各档位相对应的数字信号的组合。
7、 如权利要求5所述的控制装置，其中分别地，所述第一磁场检测单元(220)包括输出表示所述第一磁 场检测单元(220)相对于所述操作部件(200)的位置的模拟信号的 单元，所述第二磁场检测单元(222)包括输出表示所述第二磁场检测 单元(222)相对于所述搡作部件(200)的位置的模拟信号的单元， 及所述第三磁场检测单元(224)包括输出表示所述第三磁场检测单元 (224)相对于所述操作部件(200)的位置的模拟信号的单元，所述控制装置进一 步包括将所述模拟信号转换为数字信号的单 元，及所述预定组合是与所述各档位相对应的数字信号的组合。
8、 如权利要求6或7所述的控制装置，其中所述判定单元包括判定所述数字信号的组合是否稳定的单元，及 当判定所述数字信号的组合稳定时，所述判定单元(404)判定与 所述操作部件(200)已经被操作到的位置相对应的档位。
9、 如权利要求6或7所述的控制装置，其中设定与不同于所述行驶档位的档位相对应的所述预定组合，以使述预定组合中的相应数字信号的值。
10、 如权利要求9所述的控制装置，其中由包括在与不同于所述行驶档位的档位相对应的所述预定组合中 的所述两个信号所表示的，并且不同于包括在与所述行驶档位相对应 的所述预定组合中的所述相应数字信号的值的两个值，彼此不同或彼 此相等。
11、 如权利要求6或7所述的控制装置，其中 设定与不同于所述行驶档位的档位相对应的所述预定组合，以使 至少 一个所述数字信号的值不同于包括在与所述行驶档位相对应的所 述预定组合中的所述相应数字信号的值，及由包括在与不同于所述行驶档位的档位相对应的所述预定组合中 的所述数字信号所表示的，并且不同于包括在与所述行驶档位相对应 的所述预定组合中的所述相应数字信号的值的值，是未被由不同于所 述操作部件的位置变化的因素引起的所述磁场变化改变的值。
12、 一种用于档位切换机构的控制方法，基于与设置有磁性部件 的操作部件(200)的状态相对应的信号，所述档位切换机构利用执行 器(42)的旋转力来切换变速器的档位，所述控制方法的特征在于包 括检测由所述操作部件(200)的位置变化引起的磁场变化；及 基于纟企测到的所述》兹场变化和与所述各档位相对应的所述f兹场变化的多个预定模式，来判定与所述操作部件(200)已经被操作到的位置相对应的档位， 其中设定所述磁场变化的所述预定模式，以便当所述检测到的所述磁 场变化受到由不同于所述操作部件(200)的位置变化的因素引起的所 述磁场变化的影响时，减小判定车辆能够行驶的行驶档位被选中的可 能性。
13、 如权利要求12所述的控制方法，其中设定所述磁场变化的所述预定模式，以便当所述检测到的所述磁 场变化受到由不同于所述操作部件(200)的位置变化的因素引起的所 述磁场变化的影响时，增大会判定不同于所述行驶档位的档位被选中 的可能性。
全文摘要
一种用于档位切换机构的控制装置和方法，SBW-ECU(40)基于由磁场检测传感器(220，222，224)检测到的磁场变化，判定与换档杆(200)已经被操作到的位置相对应的档位，以及与各档位相对应的预定的多个数字信号的3比特组合，所述磁场检测传感器(220，222，224)设置在所述换档杆(200)运动的路径上。设定所述预定的数字信号的3比特组合，以便当检测到的磁场变化受到由不同于所述换档杆(200)的位置变化的因素引起的磁场变化的影响时，减小会判定前进档或倒档被选中的可能性。
文档编号F16H59/02GK101173709SQ20071016514
公开日2008年5月7日 申请日期2007年11月1日 优先权日2006年11月2日
发明者谷口政弘, 镰田淳史 申请人:丰田自动车株式会社;株式会社东海理化电机制作所