专利名称：自动变速器的档位检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及搭载在车辆上的自动变速器的档位检测装置，尤其涉及应对该检测装置的异常的装置，属于车辆用自动变速器的技术领域。
背景技术：
搭载于车辆的自动变速器中，作为由驾驶员的档杆操作而选择的档位，设定有作为行驶档的D(前进)档及R(后退)档等、以及作为非行驶档的P(停车)档及N(空档)档等，并且以与各档位对应的模式进行控制。为进行与该档位对应的控制，而且为了在驾驶席前方的显示部显示所选择的档位，还设有检测由所述变速杆的操作而选择的档位的档位检测装置。例如，日本专利公开公报特开2004-116605号(以下称作“专利文献I” )中公开 了如下装置。如图7所示,该装置包括与变速杆的操作对应的活动接点A、及该活动接点A滑动接触的四个固定接点BI至B4，通过这些接点的接触、非接触从而与变速杆所处的档位对应地使四个开关Cl至C4的ON(接通)、0FF(断开)的组合式样不同，并根据该式样来检测驾驶员所选择的档位。另外，除该接触式的装置外还有非接触式的装置，该非接触式的装置通过多个传感器检测由磁体生成的磁场，并检测由从这些传感器输出的接通/断开信号的组合式样所选择的档位，这些装置均根据从多个输出端子输出至控制器的接通/断开信号的输出式样来检测档位。在上述情况下，此种档位检测装置中，亦如所述专利文献I所公开的那样，作为所要检测的档位，除所述P、R、N、D等作为驾驶员的选择对象的通常档位以外，还检测相邻的P档与R档之间的PR档位、R档与N档之间的RN档位、N档与D档之间的ND档位等中间档位。采用如此结构的理由之一在于，通过在相邻的通常档位之间设定无法确认该两相邻档位中的任一档位的不明确区域，以避免因开关或传感器的检测范围的重叠等而导致无法明确判定为相邻的通常档位中的哪一档位的情况。进一步的理由在于，在通常档位之间进行档位的切换操作时，易于设定与下一通常档位对应的模式下的控制的开始时期。此外，在采用所述结构的档位检测装置中，有时会因断线或短路而导致从输出端子输出与作为通常档位及中间档位的输出式样而定义的正常式样(normal pattern)不同的异常式样(abnormal pattern),此时，由于变速杆所处的档位不明确，因此所述专利文献I记载的发明中，进行故障诊断，并且进行限制发动机转矩或发动机转速等自动变速器的保护控制。然而，这种保护控制会牺牲车辆的行驶性，因此希望即使在档位检测装置输出异常式样时也能够尽可能地进行与驾驶员所选择的档位对应的模式的控制
发明内容
本发明的目的在于，即使在档位检测装置输出异常式样时也能判定此时的档位为通常档位和中间档位中的哪一档位。为达到所述目的，本发明的自动变速器的档位检测装置，从多个输出端子输出对应于变速杆的操作的信号，并根据所述信号的组合式样来检测所述变速杆所处的档位，所述信号的组合式样根据所述变速杆所处的档位而变化，其特征在于所述组合式样由正常式样和异常式样构成，所述正常式样包含通常档位和中间档位，所述通常档位包括行驶档和非行驶档，所述中间档位为介于相邻的所述通常档位之间的档位，所述档位检测装置包括第一判定机构，在所述组合式样符合所述正常式样的任一档位时，判定符合该式样的档位为所述变速杆所处的档位；第二判定机构，在所述组合式样为不符合所述正常式样的任一档位的异常式样且与所述正常式样的档位仅一个信号不同的式样时，判定符合该正常式样的档位为所述变速杆所处的档位。根据上述结构，在从多个输出端子输出异常式样(即不符合就各档位所定义的正常式样中的任一式样)时，判定符合与该输出的式样仅一个信号不同的正常式样的档位 为变速杆所处的档位，因此在异常式样输出时也能确定档位，从而无须牺牲行驶性而能够(以驾驶员原本要求的模式来)持续行驶。
图I是表示本发明的实施方式所涉及的控制系统的框图。图2是表示正常式样与判定档位的关系的图。图3是表示异常式样与判定档位的关系的图。图4是表示档位判定的控制例的流程图。图5是表不档位判定的其他控制例的流程图。图6是表示图5的控制例中异常式样与判定档位的关系的图。图7是表示以往的抑制开关的结构例的图。
具体实施例方式以下，对本发明的实施方式进行说明。图I表示本发明的实施方式所涉及的档位检测装置1，该档位检测装置I包括通过变速杆(未图示)的操作而工作的抑制开关(inhibitor switch) 10、将来从设置在该开关10中的第一输出端子11至第四输出端子14分别输出的接通/断开信号予以输入的控制器20。而且，所述控制器20根据所述四个接通/断开信号的接通、断开组合式样而判定变速杆所处的档位，并且为了以与自动变速器30上的档位对应的模式进行控制而对该自动变速器30发送所判定的档位，另外，为了在设置在该车辆的驾驶席等上的显示部40显示所选择的档位而对该显示部40发送所判定的档位。此处，该实施方式中，作为表示变速杆位置的档位而设有P、R、N、D这些作为驾驶员的选择对象的通常档位、及相邻的通常档位之间的中间档位，此时，通常档位以所述顺序排列，因此中间档位有P档与R档之间的PR档、R档与N档之间的RN档、及N档与D档之间的ND档，该实施方式中检测以上七个档位。
有关这些通常档位及中间档位，如图2所示，第一至第四输出端子的接通、断开式样被定义，此以外的九种异常式样为如图3所示的接通、断开组合。在该实施方式中，图2所示的各档位的正常式样以如下的规则性而被定义。首先，在从P档至D档的七个档位列中，以在相邻的式样彼此之间的各接通、断开相差一个的方式定义。另外，通常档位P、R、N、D设为接通为两个，断开为两个，中间档位PR、RN、ND设为接通为一个或三个，断开为三个或一个。由此，与图3所示的异常式样中接通为一个的异常式样相比仅一个接通、断开状态不同的正常式样符合图2的通常档位的正常式样。例如，图3中左起第二个的第一输出端子单独为接通的异常式样，与图2的正常式样的通常档位N仅第二输出端子的接通、断开不同，且与图2的正常式样的通常档位D仅第四输出端子的接通、断开不同。此外，图3中左起第三个的第二输出端子单独为接通的异常式样，与图2的正常式样的通常档位R仅第三 输出端子的接通、断开不同，另外与图2的正常式样的通常档位N仅第一输出端子的接通、断开不同。相同地，图3中左起第四个的第四输出端子单独为接通的异常式样，与图2的正常式样的通常档位D仅第一输出端子的接通、断开不同，另外与图2的正常式样的通常档位P仅第三输出端子的接通、断开不同。此外，在与图3所示的异常式样中接通为三个的异常式样相比时仅一个接通、断开状态不同的正常式样符合图2的通常档位的正常式样。例如，图3中右起第二个的第一输出端子单独为断开的异常式样，与图2的正常式样的通常档位P仅第二输出端子的接通、断开不同，且与正常式样的通常档位R仅第四输出端子的接通、断开不同。S卩，在与图3所示的异常式样中接通为一个或三个的异常式样相比时仅一个接通、断开状态不同的正常式样，均符合图2的通常档位(行驶档R、D与非行驶档P、N)的正常式样。另外，在与接通为零个的异常式样相比时仅一个接通、断开状态不同的正常式样符合中间档位的正常式样。例如，图3中左起第一个的第一输出端子至第四输出端子均为断开的异常式样，与图2的正常式样的中间档位PR仅第三输出端子的接通、断开不同。相同地，在与接通为两个的异常式样相比时仅一个接通、断开状态不同的正常式样符合中间档位的正常式样。例如，图3中左起第五个的第一输出端子与第三输出端子为接通的异常式样，与图2的正常式样的中间档位PR仅第一输出端子的接通、断开不同，此夕卜，与正常式样的中间档位RN仅第二输出端子的接通、断开不同。图3中左起第六个的第二输出端子与第四输出端子为接通的异常式样，与图2的正常式样的中间档位ND仅第一输出端子的接通、断开不同。相同地，在与接通为四个的异常式样相比时仅一个接通、断开状态不同的正常式样符合中间档位的正常式样。例如，图3中右起第一个的第一输出端子至第四输出端子均为接通的异常式样，与图2的正常式样的中间档位RN及ND仅一个输出端子的接通、断开不同。S卩，在与图3所示的异常式样中接通为零个、两个或四个的异常式样相比时仅一个接通、断开状态不同的正常式样均符合图2的中间档位(PR、RN、ND)的正常式样。此外，图2所示的正常式样中的通常档位的式样，以按P — R — N — D的顺序两个接通从第四输出端子侧向第一输出端子侧逐一偏移的方式进行定义。由此，在未按所述顺序相邻的通常档位、即均为行驶档的R档与D档、及均为非行驶档的P档与N档之间，各为两个的接通与断开均被调换，从而所有端子的接通、断开不同。在作为行驶档的R档上，第一、第四输出端子为断开，第二、第三输出端子为接通，在D档上，第一、第四输出端子为接通，第二、第三输出端子为断开。此外，在作为非行驶档的P档上，第一、第二输出端子为断开，第 三、第四输出端子为接通，在N档上，第一、第二输出端子为接通，第三、第四输出端子为断开。由此，当在与任一异常式样相比时，接通、断开状态仅一个不同的正常式样符合两个通常档位(P、R、N、D中的两个)的式样时，该符合的两个通常档位一定为行驶档(R、D)与非行驶档(P、N)的组合。以上的结果，与图3所示的九种异常式样仅一个接通、断开不同的正常式样的档位记载在该图的“判定候选档位”的栏中。下面，对通过所述控制器20实现的档位的判定控制进行说明。该控制依照图4所示的流程图进行，首先，步骤SI中，读入从抑制开关10的第一输出端子11至第四输出端子14输出的接通/断开信号，步骤S2中，判定这些信号所示的接通、断开组合式样即输出式样是否与图2所示的正常式样中的某一者一致。而且，当存在一致的正常式样时，步骤S3中，认定该正常式样的档位为变速杆所处的档位(以下称作“实际档位”)。另一方面，在所述输出式样与图2所示的任一正常式样均不一致时，即在输出式样为图3所示的九种异常式样中的某一者时，步骤S4中，判定与该异常式样仅一个接通、断开不同的正常式样的档位、即图3所示的判定候选档位仅有一个还是有两个。例如，在图3左端的所有输出端子为断开的异常式样时，与此仅一个接通、断开不同的正常式样为仅有一个接通的式样，根据图2判明符合者仅为PR档的式样。另外，在左起第二个的仅第一输出端子为接通的异常式样时，与此仅一个接通、断开不同的正常式样为有两个接通的式样，根据图2判明符合者为N档与D档，输出异常式样时的判定候选档位在前者时为一个，而在后者时为两个。而且，在通过该判定动作而判定出判定候选档位为一个时，接下来执行步骤S5，判定设为判定候选的档位为实际档位。另一方面，所述步骤S4中，在判定出与输出的异常式样仅一个接通、断开不同的正常式样有两个、即判定候选档位有两个时，接下来在步骤S6中，判定该两个判定候选档位是否为中间档位。此时，如上所述，两个判定候选档位均为中间档位或均为通常档位，在均为中间档位时，在步骤S7中判定实际档位为N档。另外，在均为通常档位时，如上所述，一者为行驶档，另一者为非行驶档，因此在步骤S8中，判定行驶档为实际档位。例如，在输出的异常式样为图3中左起第二个式样时，符合接通、断开仅一个不同的正常式样的判定候选档位为N档与D档，此时，判定作为行驶档的D档为实际档位。以上，当在抑制开关10的第一输出端子11至第四输出端子14中的某一者产生因短路等造成的接通故障或因断线等造成的断开故障而输出与正常式样仅一个接通、断开不同的异常式样时，根据异常式样与正常式样的关系而判定变速杆所处的实际档位。此外，难以想象会在多个输出端子同时产生所述接通故障及断开故障，另外，与某正常式样有两个接通、断开不同的异常式样，成为与其他正常式样一致或与其他正常式样有一个接通、断开不同的异常式样，因此不考虑输出式样与正常式样有两个接通、断开不同的情况。而且，首先，在与输出的异常式样仅一个接通、断开不同的正常式样的判定候选档位为一个时，判定该档位为变速杆所处的实际档位，由此变速杆所处的档位能以更高的概率成为遵循操作者的原本意愿的换档位置。另外，在判定候选档位为两个时，当该两个均为中间档位时，认为变速杆所处的档位为N档。此时，一般认为实际的档位为某一中间档位，但因中间档位并非为确定某一行驶控制模式的档位，所以即便判定为空档档位也不会对行驶控制造成实际损害，与误确定为 中间档位而妨碍其后的通常档位下的控制相比弊端减少。此外，在判定候选档位有两个时，当该两个档位为通常档位的行驶档与非行驶档时，判定变速杆所处的实际档位为行驶档。此时，如果实际的变速杆的位置为行驶档，则能正确地进行档位判定，能以遵循驾驶员意愿的模式进行控制。与此相对，如果实际的变速杆的位置为非行驶档，则档位判定错误，但如果变速杆的位置正处在非行驶档则车辆也不会行驶，与在变速杆的位置为行驶档时却判定为非行驶档的情况相比，对驾驶员所希望的模式的控制造成妨碍的危险减少，从而能抑制实际损害。此外，根据图2、图3所示的输出式样的例，可以设想即便在来自抑制开关10的输出式样为正常式样中的任一者时，如果因任一输出端子故障而输出与原本的正常式样相比接通、断开为相反的信号，结果却与其他正常式样一致的情况，此时，如判定所输出的正常式样的档位为变速杆所处的实际档位，则构成误判。例如，当输出第一、第二输出端子为断开而第三、第四输出端子为接通的式样时，如图2所示，由于是对P档定义的正常式样而判定实际档位为P档，但实际上为因第四输出端子的接通故障而导致尽管变速杆的位置为PR档却输出P档的正常式样的情况，下面，根据图5所示的流程图对具有用于此时的动作的控制例进行说明。该流程图的步骤Sll至S18与图4的流程图的步骤SI至S8相同,但当在步骤S12中判定输出式样为正常式样时，在步骤S21中判定标识F是否为“I”。该标识F例如在启动发动机时或对抑制开关10的故障进行了修理时等重置为“0”，其后，只要不输出异常式样就保持为“O”。由此，在未输出异常式样时，在步骤S13中，与图4的流程图的步骤S3相同进行输出正常式样时的实际档位的判定控制。另外，当在所述步骤S12中判定输出式样为异常式样时，则依照步骤S14至S18而与图4的流程图的步骤S4至S8相同进行输出异常式样时的实际档位的判定控制。然而，该控制例中，当在所述步骤S12中判定已输出过异常式样时，在步骤S22中对所述标识F设置“I”。因此，在其后操作变速杆时，当从抑制开关10输出正常式样时，从所述步骤S12经过步骤S21后执行步骤S23至S25。此时，该控制例中，以将输出的正常式样的档位、及与该式样有一个接通、断开不同的正常式样的档位设为判定候选档位的方式进行设定。另外，如上所述，从P档至D档的七个档位的正常式样以在相邻的式样彼此间接通、断开相差一个的方式设定，因此如图6所示，判定候选档位成为所输出的正常式样的档位及与相邻于其的档位，当输出位于所述七 个档位列的两端的P档及D档的式样时，判定候选档位为两个，而在输出此以外的档位的式样时，判定候选档位为三个。而且，在步骤S23中，判定在以上述方式抽取的判定候选档位中是否存在行驶档，并在存在行驶档时，在步骤S24中，判定该行驶档为变速杆所处的实际档位，而在不存在行驶档时，在步骤S25中将N档设为变速杆所处的实际档位。例如，如图2、图6所示，在输出式样为D档或ND档的正常式样时判定为D档，在输出式样为R档或PR档或RN档的正常式样时判定为R档，在输出式样为P档或N档的正常式样时判定为N档。由此,在一旦输出过异常式样之后，即便在输出正常式样时，也可与输出上述异常式样时相同地适当判定变速杆所处的实际档位。此外，以上实施方式中的各档位的式样的定义为一例，即便为其他定义例，也能实施本发明。本发明的自动变速器的档位检测装置，从多个输出端子输出对应于变速杆的操作的信号，并根据所述信号的组合式样来检测所述变速杆所处的档位，所述信号的组合式样根据所述变速杆所处的档位而变化，其特征在于所述组合式样由正常式样和异常式样构成，所述正常式样包含通常档位和中间档位，所述通常档位包括行驶档和非行驶档，所述中间档位为介于相邻的所述通常档位之间的档位，所述档位检测装置包括第一判定机构，在所述组合式样符合所述正常式样的任一档位时，判定符合该式样的档位为所述变速杆所处的档位；第二判定机构，在所述组合式样为不符合所述正常式样的任一档位的异常式样且与所述正常式样的档位仅一个信号不同的式样时，判定符合该正常式样的档位为所述变速杆所处的档位。根据上述结构，在从多个输出端子输出均不符合就各档位所定义的正常式样中的任一者的异常式样时，判定符合与该输出的式样仅一个信号不同的正常式样的档位为变速杆所处的档位，因此在输出异常式样时也能确定档位，从而无须牺牲行驶性而能够持续行驶。本发明的档位检测装置中较为理想的是，在所述组合式样为所述异常式样且与该异常式样仅一个信号不同的所述正常式样的档位为一个时，所述第二判定机构判定符合该正常式样的档位为所述变速杆所处的档位。此时，在与所述异常式样仅一个信号不同的正常式样为一个时，判定符合该正常式样的档位为变速杆所处的档位，因此能获得较高的判定精度(能实现操作者原本希望的换档位置的概率增大)。本发明的档位检测装置中较为理想的是，在所述组合式样为所述异常式样且与该异常式样仅一个信号不同的所述正常式样的档位存在两个并且符合这些正常式样的档位为所述行驶档和所述非行驶档时，所述第二判定机构判定所述行驶档为所述变速杆所处的档位。根据该结构，在与所输出的异常式样仅一个信号不同的正常式样存在两个，且符合这些正常式样的档位为行驶档与非行驶档时，判定该行驶档为变速杆所处的档位，因此在实际的变速杆的位置为行驶档时，能够正确地进行档位判定，从而能遵循驾驶员的意愿行驶。另外，在变速杆的位置为非行驶档时，即便判定为行驶档，只要变速杆现正处在非行驶档则车辆不会行驶，与变速杆的位置处于行驶档时判定为非行驶档的情形相比，对驾驶员所希望的模式的控制造成妨碍的可能性少，从而能抑制实际损害。本发明的档位检测装置中较为理想的是，在所述组合式样为所述异常式样且与该异常式样仅一个信号不同的所述正常式样的档位存在两个并且符合这些正常式样的档位均为所述中间档位时，所述第二判定机构判定所述变速杆所处的档位为空档。根据该结构，在与所输出的异常式样仅一个信号不同的正常式样存在两个，且符合这些正常式样的档位均为中间档位时，判定变速杆所处的档位为空档，因此即便实际的档位为任一中间档位，均不会造成实际损害。 S卩，中间档位只不过是在操作变速杆的过程中所经过的档位而并非是确定任一行驶控制模式的档位，因此即便判定为空档也不会对行驶控制造成实际损害，与因误确定中间档位而妨碍其后的通常档位下的控制的情形相比弊端较少。
权利要求
1.一种自动变速器的档位检测装置，从多个输出端子输出对应于变速杆的操作的信号，并根据所述信号的组合式样来检测所述变速杆所处的档位，所述信号的组合式样根据所述变速杆所处的档位而变化，其特征在于 所述组合式样由正常式样和异常式样构成， 所述正常式样包含通常档位和中间档位， 所述通常档位包括行驶档和非行驶档， 所述中间档位为介于相邻的所述通常档位之间的档位， 所述档位检测装置包括 第一判定机构，在所述组合式样符合所述正常式样的任一档位时，判定符合该式样的档位为所述变速杆所处的档位； 第二判定机构，在所述组合式样为不符合所述正常式样的任一档位的异常式样且与所述正常式样的档位仅一个信号不同的式样时，判定符合该正常式样的档位为所述变速杆所处的档位。
2.根据权利要求I所述的自动变速器的档位检测装置，其特征在于 在所述组合式样为所述异常式样且与该异常式样仅一个信号不同的所述正常式样的档位为一个时，所述第二判定机构判定符合该正常式样的档位为所述变速杆所处的档位。
3.根据权利要求I或2所述的自动变速器的档位检测装置，其特征在于 在所述组合式样为所述异常式样且与该异常式样仅一个信号不同的所述正常式样的档位存在两个并且符合这些正常式样的档位为所述行驶档和所述非行驶档时，所述第二判定机构判定所述行驶档为所述变速杆所处的档位。
4.根据权利要求I或2所述的自动变速器的档位检测装置，其特征在于 在所述组合式样为所述异常式样且与该异常式样仅一个信号不同的所述正常式样的档位存在两个并且符合这些正常式样的档位均为所述中间档位时，所述第二判定机构判定所述变速杆所处的档位为空档。
5.根据权利要求3所述的自动变速器的档位检测装置，其特征在于 所述行驶档具有后退档和前进档，所述非行驶档具有停车档和空档。
6.根据权利要求5所述的自动变速器的档位检测装置，其特征在于 所述中间档位设定在所述停车档与所述后退档之间、所述后退档与所述空档之间、以及所述空档与所述前进档之间。
7.根据权利要求4所述的自动变速器的档位检测装置，其特征在于 所述中间档位设定在停车档与后退档之间、后退档与所述空档之间、以及所述空档与前进档之间。
全文摘要
一种自动变速器的档位检测装置，输出对应于变速杆的操作的信号，并根据信号的组合式样来检测变速杆所处档位，该组合式样根据变速杆所处档位而变化，其中，组合式样由正常式样和异常式样构成，正常式样包含通常档位和中间档位，通常档位包括行驶档和非行驶档，中间档位为介于相邻通常档位间的档位，该装置包括第一判定机构，在组合式样符合正常式样的任一档位时判定符合该式样的档位为变速杆所处档位；第二判定机构，在组合式样为不符合正常式样的任一档位的异常式样且与正常式样的档位仅一个信号不同的式样时判定符合该正常式样的档位为变速杆所处档位。由此，在组合式样为异常式样时，也能够判定此时的档位为通常档位和中间档位中的哪一档位。
文档编号F16H61/12GK102748463SQ201210112968
公开日2012年10月24日 申请日期2012年4月17日 优先权日2011年4月19日
发明者三谷明弘, 安田忠司, 川野刚笵, 木村隆浩, 末繁惠一郎, 泽研司 申请人:马自达汽车株式会社