CN112128371B - 一种电子驻车锁止p档位置检测系统 - Google Patents

一种电子驻车锁止p档位置检测系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种电子驻车锁止P档位置检测系统，包括：驻车机构驱动轴，设置有磁铁，用于锁止和解锁P档；霍尔位置传感器，用于检测所述驻车机构驱动轴上的所述磁铁周围的磁通量的变化信息，根据所述变化信息输出相应的电压值至微控制器；微控制器，与所述霍尔位置传感器位于同一块电路板上，用于接收所述电压值，根据所述电压值确定所述驻车机构驱动轴的转动角度。本发明实施例的技术方案，通过将微控制器和高精度的霍尔位置传感器位于同一块电路板上，节省连接器的使用，在生产线上减少PCB插接的工序，降低了总成本，有利于整车线束布局，具有高鲁棒性和高性价比。

Description

一种电子驻车锁止P档位置检测系统
技术领域
本发明实施例涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种电子驻车锁止P档位置检测系统。
背景技术
在当前的电子驻车锁止控制系统中，P档位置检测一般采用高精度的三轴霍尔位置传感器，使用前需要对位置传感器进行编程标定。一种方案为将控制单元和位置传感器分配在两块PCB板上面，通过外部校准工装对位置传感器完成标定之后，再将位置传感器子板插接到主控板上。然而需要在主控板和传感器子板上都使用连接器，在产线上增加PCB插接工序。
另一种方案为将位置传感器集成在控制单元上面，但是在对传感器进行标定的过程中，控制单元不带电，通过校准工装控制驻车机构驱动轴上的磁铁转动完成标定。
发明内容
本发明实施例提供一种电子驻车锁止P档位置检测系统，以实现节省连接器的使用，在生产线上减少PCB插接的工序，降低总成本。
本发明实施例提供了一种电子驻车锁止P档位置检测系统，包括：
驻车机构驱动轴，设置有磁铁，用于锁止和解锁P档；
霍尔位置传感器，用于检测所述驻车机构驱动轴上的所述磁铁周围的磁通量的变化信息，根据所述变化信息输出相应的电压值至微控制器；
微控制器，与所述霍尔位置传感器位于同一块电路板上，用于接收所述电压值，根据所述电压值确定所述驻车机构驱动轴的转动角度。
可选的，所述系统还包括：
电压防反电路，与所述微控制器和所述霍尔位置传感器相连接，用于在对霍尔位置传感器进行编程标定的时候，防止微控制器与校准设备校准时产生的高电压发生冲突。
可选的，所述系统还包括H桥驱动电路和直流电机；
所述微控制器输出控制信号驱动所述H桥驱动电路，所述H桥驱动电路带动所述直流电机转动，从而所述直流电机带动所述驻车机构驱动轴锁止和解锁P档。
可选的，所述微控制器输出控制信号驱动所述H桥驱动电路的时间段包括在对霍尔位置传感器进行编程标定的时候。
可选的，所述系统还包括：
输入电源电路，与所述微控制器相连接，用于为所述微控制器提供工作电源。
可选的，所述系统还包括整车控制器和CAN通讯模块；
所述整车控制器通过所述CAN通讯模块向所述微控制器发送控制指令，其中，所述控制指令用于锁止和解锁P档。
可选的，所述微控制器在正常工作时向所述霍尔位置传感器提供5V电压，所述校准设备在对霍尔位置传感器进行编程标定的时候，向所述霍尔位置传感器提供7.8V电压。
本发明实施例的技术方案，通过将微控制器和高精度的霍尔位置传感器位于同一块电路板上，节省连接器的使用，在生产线上减少PCB插接的工序，降低了总成本，有利于整车线束布局，具有高鲁棒性和高性价比。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种电子驻车锁止P档位置检测系统的示意图；
图2是本发明实施例二中的一种电子驻车锁止P档位置检测系统的示意图；
图3是本发明实施例二中的霍尔位置传感器标定系统的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种电子驻车锁止P档位置检测系统的结构示意图，本发明实施例可适用于检测P档位置的情况。参照图1，本发明实施例的电子驻车锁止P档位置检测系统，具体包括驻车机构驱动轴100、霍尔位置传感器200、微控制器300。其中：
驻车机构驱动轴100，设置有磁铁，用于锁止和解锁P档。
具体的，P档是自动档车型中常见的一种档位，一般在排档操作台的最前位置、在R档的前面，目的是实现汽车在坡道静止时能通过档位锁止车轴。在自动档汽车的档位中，P档即为停车档的标识。P档是在N档的基础上演变而来的档位，除了将变速器置于空档模式工作外，还在变速箱内部设有棘爪将输出轴上的齿轮扣住形成机械锁止，从而卡住驱动轮轴起到固定静止或微动车辆的作用。而驻车机构驱动轴100用于锁止和解锁P档，由控制器控制电机推动驻车机构驱动轴100转动，完成P档锁止和解锁等操作。在本实施例的驻车机构驱动轴100上，设置有磁铁，磁铁周围存在磁场，用于后续传感器来检测磁通量的变化来判断驻车机构驱动轴100的转动角度。
霍尔位置传感器200，用于检测所述驻车机构驱动轴100上的所述磁铁周围的磁通量的变化信息，根据所述变化信息输出相应的电压值至微控制器300。
具体的，为了实现对驻车机构驱动轴100的齿轮的精确控制，本实施例采用了三轴霍尔位置传感器，由于驻车机构驱动轴100上设置有磁铁，当驻车机构驱动轴100转动时，霍尔位置传感器200检测到驻车机构驱动轴100上的磁铁周围的磁通量发生了变化，从而输出不同的电压值至微控制器300，该电压值反映了检测驻车机构驱动轴100的转动角度。
微控制器300，与所述霍尔位置传感器200位于同一块电路板上，用于接收所述电压值，根据所述电压值确定所述驻车机构驱动轴100的转动角度。
具体的，微控制器300接收到霍尔位置传感器200输出的电压值之后，根据电压值的大小确定驻车机构驱动轴100的转动角度，从而确定了P档的位置。在本实施例中，微控制器300，与霍尔位置传感器200位于同一块电路板上，而之前是控制单元和位置传感器分配在两块电路板上面需要在主控板和传感器子板上都使用连接器，在产线上增加PCB插接工序，本实施例将霍尔位置传感器200集成在主控制单元上面，节省连接器的使用，在生产线上减少PCB插接的工序。
本发明实施例的技术方案，通过将微控制器和高精度的霍尔位置传感器位于同一块电路板上，节省连接器的使用，在生产线上减少PCB插接的工序，降低了总成本，有利于整车线束布局，具有高鲁棒性和高性价比。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的另一种电子驻车锁止P档位置检测系统的结构示意图，参照图2，在实施例一的基础上，本实施例的电子驻车锁止P档位置检测系统，还包括电压防反电路400、H桥驱动电路500、直流电机600、输入电源电路700、整车控制器800和CAN通讯模块900，其中，霍尔位置传感器200、微控制器300、电压防反电路400、H桥驱动电路500、输入电源电路700、CAN通讯模块900位于同一块电路板上，作为电子驻车主控制器。其中：
电压防反电路400，与所述微控制器300和所述霍尔位置传感器200相连接，用于在对霍尔位置传感器200进行编程标定的时候，防止微控制器300与校准设备校准时产生的高电压发生冲突。
具体的，在使用霍尔位置传感器200检测驻车机构驱动轴100的转动角度之前需要进行编程标定，图3为霍尔位置传感器200标定系统示意图，标定工具输出接口的电源、地及数据口通过探针分别与控制器上霍尔位置传感器200的电源、地及数据端口的测试点相连接。在标定的过程中，需要电子驻车锁止控制器的微控制器300控制直流电机600带动驻车机构驱动轴100上的磁铁转动到几个不同的位置，再由上位机发送一定的命令完成标定。在微控制器300中要有一段程序配合标定设备校准霍尔位置传感器200，在实际应用程序中不需要这段代码，仅在产线编程标定时使用。然而，微控制器300的电源输出模块在正常工作时为霍尔位置传感器200提供5V电源，而标定设备在编程标定的时候会产生高达7.8V的电压供给霍尔位置传感器200的供电端口，为了防止控制器上位置传感器的供电模块与校准设备校准时产生的高电压发生冲突，设计了由MOSFET等元件组成的导通电压极低的电压防反电路400，供电模块经由电压防反电路400后再输出给霍尔位置传感器200。
作为一可选实施例，所述系统还包括：输入电源电路700，与所述微控制器300相连接，用于为所述微控制器300提供工作电源。
作为一可选实施例，所述系统还包括整车控制器800和CAN通讯模块900；所述整车控制器800通过所述CAN通讯模块900向所述微控制器300发送控制指令，其中，所述控制指令用于锁止和解锁P档。
作为一可选实施例，所述系统还包括H桥驱动电路500和直流电机600；所述微控制器300输出控制信号驱动所述H桥驱动电路500，所述H桥驱动电路500带动所述直流电机600转动，从而所述直流电机600带动所述驻车机构驱动轴100锁止和解锁P档。
具体的，输入电源电路700为微控制器300提供稳定的电源，微控制器300通过ADC接口采集霍尔位置传感器200检测到的位置信息和通过CAN通讯模块900从整车控制器800接收到的P档锁止或解锁P档等命令，进而发出信号驱动H桥驱动电路500带动直流电机600转动，从而所述直流电机600带动所述驻车机构驱动轴100锁止和解锁P档。在本实施例中，所述微控制器300输出控制信号驱动所述H桥驱动电路500的时间段包括在对霍尔位置传感器200进行编程标定的时候。在对霍尔位置传感器200进行标定时，需要将驻车机构驱动轴100上的磁铁转动到不同的位置，以前是通过校准工装控制驻车机构驱动轴100上的磁铁转动完成标定，而本实施例可以由微控制器300直接控制电子驻车锁止系统的内部电机实现，电子驻车锁止控制器的微控制器300中有一段程序控制电机转动带动驻车驱动轴上的磁铁转动，从而不再需要外部校准工装进行控制。
本发明实施例的技术方案，采用机电一体化设计方案，将电子控制部分集成到机械结构本体，通过将微控制器和高精度的霍尔位置传感器位于同一块电路板上，节省连接器的使用，在生产线上减少PCB插接的工序，降低了总成本，有利于整车线束布局，具有高鲁棒性和高性价比。
进一步的，在对位置传感器进行标定时，需要将驻车机构驱动轴上的磁铁转动到不同的位置，本申请可以由控制单元直接控制电子驻车锁止系统的内部电机实现，从而不再需要外部校准工装进行控制。
进一步的，通过设计由MOSFET等元件组成的导通电压极低的电压防反电路，防止控制器上位置传感器的供电模块与校准设备校准时产生的高电压发生冲突。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种电子驻车锁止P档位置检测系统，其特征在于，包括：
驻车机构驱动轴，设置有磁铁，用于锁止和解锁P档；
霍尔位置传感器，用于检测所述驻车机构驱动轴上的所述磁铁周围的磁通量的变化信息，根据所述变化信息输出相应的电压值至微控制器；
微控制器，与所述霍尔位置传感器位于同一块电路板上，用于接收所述电压值，根据所述电压值确定所述驻车机构驱动轴的转动角度；
所述系统还包括：
电压防反电路，与所述微控制器和所述霍尔位置传感器相连接，用于在对霍尔位置传感器进行编程标定的时候，防止微控制器与校准设备校准时产生的高电压发生冲突。
2.根据权利要求1所述的电子驻车锁止P档位置检测系统，其特征在于，所述系统还包括H桥驱动电路和直流电机；
所述微控制器输出控制信号驱动所述H桥驱动电路，所述H桥驱动电路带动所述直流电机转动，从而所述直流电机带动所述驻车机构驱动轴锁止和解锁P档。
3.根据权利要求2所述的电子驻车锁止P档位置检测系统，其特征在于，所述微控制器输出控制信号驱动所述H桥驱动电路的时间段包括在对霍尔位置传感器进行编程标定的时候。
4.根据权利要求1所述的电子驻车锁止P档位置检测系统，其特征在于，所述系统还包括：
输入电源电路，与所述微控制器相连接，用于为所述微控制器提供工作电源。
5.根据权利要求1所述的电子驻车锁止P档位置检测系统，其特征在于，所述系统还包括整车控制器和CAN通讯模块；
所述整车控制器通过所述CAN通讯模块向所述微控制器发送控制指令，其中，所述控制指令用于锁止和解锁P档。
6.根据权利要求1所述的电子驻车锁止P档位置检测系统，其特征在于，所述微控制器在正常工作时向所述霍尔位置传感器提供5V电压，所述校准设备在对霍尔位置传感器进行编程标定的时候，向所述霍尔位置传感器提供7.8V电压。
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