CN113187888A - 一种域集成推杆式电子换挡器及控制系统 - Google Patents

一种域集成推杆式电子换挡器及控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113187888A
CN113187888A CN202110392217.1A CN202110392217A CN113187888A CN 113187888 A CN113187888 A CN 113187888A CN 202110392217 A CN202110392217 A CN 202110392217A CN 113187888 A CN113187888 A CN 113187888A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
hall sensor
magnet
signal
circuit board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110392217.1A
Other languages
English (en)
Inventor
孟志华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Zhenglang Auto Parts Co ltd
Original Assignee
Ningbo Zhenglang Auto Parts Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Zhenglang Auto Parts Co ltd filed Critical Ningbo Zhenglang Auto Parts Co ltd
Priority to CN202110392217.1A priority Critical patent/CN113187888A/zh
Publication of CN113187888A publication Critical patent/CN113187888A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H59/0217—Selector apparatus with electric switches or sensors not for gear or range selection, e.g. for controlling auxiliary devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H2059/026—Details or special features of the selector casing or lever support
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H2059/0291—Selector apparatus comprising safety means for preventing injuries in case of accidents

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)

Abstract

本发明涉及汽车自动换挡器技术领域，具体是一种域集成推杆式电子换挡器。一种域集成推杆式电子换挡器，包括挡位电路板，所述挡位电路板中部开口，开口空间内设有换挡杆，换挡杆下部设有磁铁，挡位电路板上对应位置设有3D霍尔传感器，通过磁铁与3D霍尔传感器之间的位置变化来实现固定挡位的PWM输出，P挡的输出也可通过磁铁与3D霍尔传感器的预定位置实现PWM输出。本发明的有益之处：通过对挡位形式的重新定义，将入P挡功能由原来的按键形式集成到推杆形式上，这样P挡信号和其他挡位信号一样可以在4%~96%的占空比区间内由传感器直接以PWM的形式发给TCU。

Description

一种域集成推杆式电子换挡器及控制系统
技术领域
本发明涉及汽车自动换挡器技术领域，具体是一种域集成推杆式电子换挡器及控制系统。
背景技术
目前市场上的域集成电子换挡器作为TCU的一个外设，通过传感器向TCU发送PWM能保证信号传输的可靠性，所以电路板上省去了MCU对于挡位的处理，简化了设计，降低了成本。但是由于TCU给换挡器端预留信号线数量的限制，仅PWM1和PWM2，因此电子换挡器上以按键形式输出的P挡信号只能通过拉低或拉高PWM1和PWM2来实现，没有MCU无法产生PWM波，只能是0%或是100%，而对于传感器来说<4%和>96%这2个区域是用于传感器本身故障诊断的信号的，这样的P挡按钮设计，一方面占用了<4%和>96%故障诊断的通道，无法实现传感器诊断信号的处理，并且可能将故障诊断信号误认为P信号导致出错，另一方面在P挡按钮卡滞的情况下会损伤传感器。
发明内容
为了解决上述现有域集成电子换挡器的P挡信号占用故障诊断的通道和P挡按钮卡滞容易损伤传感器的技术问题，本发明提供一种域集成推杆式电子换挡器及控制系统。
本发明提供一种域集成推杆式电子换挡器，包括挡位电路板，所述挡位电路板中部开口，开口空间内设有换挡杆，换挡杆下部设有磁铁，挡位电路板上对应位置设有3D霍尔传感器，通过磁铁与3D霍尔传感器之间的位置变化来实现固定挡位的PWM输出，P挡的输出也可通过磁铁与3D霍尔传感器的预定位置实现PWM输出。
所述3D霍尔传感器纵向设置在挡位电路板下部，磁铁纵向设置在换挡杆下部，磁铁与3D霍尔传感器位置对应。
本发明提供一种域集成推杆式电子换挡器挡位控制系统，3D霍尔传感器固定安装在挡位电路板下部，通过换挡杆带动安装在其下部的磁铁来感应3D霍尔传感器，根据磁铁的不同位置来标定不同挡位，P挡信号也可在标定的范围内，然后直接将挡位信号和P挡信号通过PWM发送给TCU，信号脉宽在常用信号区域，不占用传感器本身的故障诊断脉宽。
所述域集成电子换挡器通过对3D霍尔传感器的标定然后实时以PWM和TCU进行交换。
所述域集成推杆式电子换挡器的挡位信号采集利用磁铁和3D霍尔传感器感应来实现，通过对3D霍尔传感器进行定义的占空比值的标定，来实现10%-90%区域内的固定挡位的PWM输出。
使用本发明的技术方案，结构新颖，设计巧妙，通过对挡位形式的重新定义，将入P挡功能由原来的按键形式集成到推杆形式上，这样P挡信号和其他挡位信号一样可以在4%~96%的占空比区间内由传感器直接以PWM的形式发给TCU，而不占用<4%和>96%区域传感器本身的故障诊断输出脉宽，更不会有输出故障PWM信号导致的P信号误触发问题，而且P信号不直接拉低或拉高PWM信号，长时间触发也不会损坏传感器，整体的可靠性更好；而且由于入P挡功能集成到操纵杆上，省去了原来的P挡按钮和对应的硅胶按键，成本更低。
附图说明
图1是本发明的外壳结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的部分结构示意图；
图4是本发明的挡位设定示意图；
图5是本发明的挡位设定示意图；
图6是现有非域集成电子换挡器挡位信号处理示意图；
图7是本发明的域集成电子换挡器挡位信号处理示意图；
图8是本发明的挡位分布示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1~5所示，本发明提供一种域集成推杆式电子换挡器，包括挡位电路板1，所述挡位电路板1中部开口，开口空间内设有换挡杆2，换挡杆2下部设有磁铁3，挡位电路板1上对应位置设有3D霍尔传感器4，3D霍尔传感器4纵向设置在挡位电路板1下部，磁铁3纵向设置在换挡杆2下部，磁铁3与3D霍尔传感器4位置对应，通过磁铁3与3D霍尔传感器4之间的位置变化来实现固定挡位的PWM输出，P挡的输出也可通过磁铁3与3D霍尔传感器4的预定位置实现PWM输出。
本发明提供一种域集成推杆式电子换挡器挡位控制系统，3D霍尔传感器4固定安装在挡位电路板1下部，通过换挡杆2带动安装在其下部的磁铁3来感应3D霍尔传感器4，根据磁铁3的不同位置来标定不同挡位，P挡信号也可在标定的范围内，然后直接将挡位信号和P挡信号通过PWM发送给TCU，信号脉宽在常用信号区域，不占用传感器本身的故障诊断脉宽。
所述域集成电子换挡器通过对3D霍尔传感器4的标定然后实时以PWM和TCU进行交换。
所述域集成推杆式电子换挡器的挡位信号采集利用磁铁3和3D霍尔传感器4感应来实现，通过对3D霍尔传感器4进行定义的占空比值的标定，来实现10%-90%区域内的固定挡位的PWM输出。
如图6所示，现有非域集成电子换挡器对于挡位信号和P挡信号处理主要是通过磁铁3和3D霍尔传感器4感应，3D霍尔传感器4通过采集X，Y，Z方向的磁通量，再经过DSP处理，然后以SPI形式将结果发送给主板上的MCU，MCU根据软件策略解析出当前的位置，并将挡位信号编译成帧的形式通过CAN收发器直接传输到BUS上和TCU进行交互。
由于现有的域集成式电子换挡器P信号都是以开关形式布置的，所以无法直接通过3D霍尔传感器4的PWM传输给TCU，而现有的解决方案是通过拉低或拉高PWM来实现0%和100%占空比的输出，而PWM<4%和>96%的区域是传感器用来输出自身故障诊断的脉宽区间，这样拉低或拉高占用了故障诊断输出的脉宽，两者形成了冲突，传感器发出诊断故障信号时系统可能会误判为入P信号，如果P按钮长时间处于触发状态，PWM1和PWM2的内部电路非常容易遭到损坏，最终会导致传感器无法工作。
如图7所示，本发明设计中域集成电子换挡器对于挡位信号和P挡信号的处理主要是通过磁铁3和3D霍尔传感器4感应，然后对3D霍尔传感器4的标定然后实时以2路PWM和TCU进行交换。
本发明设计中域集成电子换挡器和现有非域集成电子换挡器的主要区别在于：域集成电子换挡器省去了MCU和CAN收发器，信号以PWM形式输出，而非域集成电子换挡器需要复杂的硬件和软件算法支持，信号以CAN形式输出；对于挡位的解析策略，域集成电子换挡器由TCU来完成，而非域集成电子换挡器由自身来完成。
本发明设计中域集成式电子换挡器的挡位信号采集利用磁铁3和3D霍尔传感器4感应来实现，通过对传感器进行如表一定义的占空比值的标定，来实现10%-90%区域内的固定挡位的PWM输出，输出过程充分考虑PWM上下波动问题（设置±5%的公差）、TCU端的采集误差、周边干扰等问题，在区间内实现多级可调的情况下尽量将挡位间的隔离区域拉大，实现稳定的输出。
表一
Figure DEST_PATH_IMAGE001
具体设定挡位为Home、F2、F1、B1、B2、M、M+、M-和P，另外故障诊断脉宽为现有的<4%和>96%范围值，具体挡位与两路PWM输出值对应如下：
Home挡位下α输出值(PWM1)为50%±5，β输出值(PWM2)为50%±5；
F2挡位下α输出值(PWM1)为86%±5，β输出值(PWM2)为50%±5；
F1挡位下α输出值(PWM1)为68%±5，β输出值(PWM2)为50%±5；
B1挡位下α输出值(PWM1)为32%±5，β输出值(PWM2)为50%±5；
B2挡位下α输出值(PWM1)为14%±5，β输出值(PWM2)为50%±5；
M挡位下α输出值(PWM1)为50%±5，β输出值(PWM2)为86%±5；
M+挡位下α输出值(PWM1)为50%±5，β输出值(PWM2)为68%±5；
M-挡位下α输出值(PWM1)为50%±5，β输出值(PWM2)为32%±5；
P挡位下α输出值(PWM1)为50%±5，β输出值(PWM2)为14%±5。
其中P挡位作为P挡信号的信号输出使用，而其余挡位可根据需求标定。
如图8所示，本发明设计的换挡形式可以将原来的P按钮功能集成到换挡杆2上，通过左侧的P位置换挡杆2停留，带动安装在换挡杆2下部的磁铁3去感应3D霍尔传感器4，与现有的相比磁铁3在Y方向多了一个位置，然后直接将挡位信号和P挡信号通过PWM发送给TCU，而该信号的脉宽介于4%-96%的挡位信号区域，而不占用传感器本身的故障诊断脉宽。
应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种域集成推杆式电子换挡器，包括挡位电路板（1），其特征在于：所述挡位电路板（1）中部开口，开口空间内设有换挡杆（2），换挡杆（2）下部设有磁铁（3），挡位电路板（1）上对应位置设有3D霍尔传感器（4），通过磁铁（3）与3D霍尔传感器（4）之间的位置变化来实现固定挡位的PWM输出，P挡的输出也可通过磁铁（3）与3D霍尔传感器（4）的预定位置实现PWM输出。
2.根据权利要求1所述的域集成推杆式电子换挡器，其特征在于：所述3D霍尔传感器（4）纵向设置在挡位电路板（1）下部，磁铁（3）纵向设置在换挡杆（2）下部，磁铁（3）与3D霍尔传感器（4）位置对应。
3.一种域集成推杆式电子换挡器挡位控制系统，其特征在于：3D霍尔传感器（4）固定安装在挡位电路板（1）下部，通过换挡杆（2）带动安装在其下部的磁铁（3）来感应3D霍尔传感器（4），根据磁铁（3）的不同位置来标定不同挡位，P挡信号也可在标定的范围内，然后直接将挡位信号和P挡信号通过PWM发送给TCU，信号脉宽在常用信号区域，不占用传感器本身的故障诊断脉宽。
4.根据权利要求3所述的域集成推杆式电子换挡器挡位控制系统，其特征在于：所述域集成电子换挡器通过对3D霍尔传感器（4）的标定然后实时以PWM和TCU进行交换。
5.根据权利要求3所述的域集成推杆式电子换挡器挡位控制系统，其特征在于：所述域集成推杆式电子换挡器的挡位信号采集利用磁铁（3）和3D霍尔传感器（4）感应来实现，通过对3D霍尔传感器（4）进行定义的占空比值的标定，来实现10%-90%区域内的固定挡位的PWM输出。
CN202110392217.1A 2021-04-13 2021-04-13 一种域集成推杆式电子换挡器及控制系统 Pending CN113187888A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110392217.1A CN113187888A (zh) 2021-04-13 2021-04-13 一种域集成推杆式电子换挡器及控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110392217.1A CN113187888A (zh) 2021-04-13 2021-04-13 一种域集成推杆式电子换挡器及控制系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113187888A true CN113187888A (zh) 2021-07-30

Family

ID=76975679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110392217.1A Pending CN113187888A (zh) 2021-04-13 2021-04-13 一种域集成推杆式电子换挡器及控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113187888A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113483090A (zh) * 2021-06-29 2021-10-08 宁波正朗汽车零部件有限公司 一种p按钮置于手球上的域集成推杆式电子换挡器
CN113915326A (zh) * 2021-09-30 2022-01-11 三一专用汽车有限责任公司 手动挡换挡提示方法、装置、可读存储介质和工程机械

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100050804A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 Fuji Kiko Co., Ltd. Shift lever assembly and assembling method of shift lever assembly
CN102563033A (zh) * 2010-10-19 2012-07-11 博世株式会社 变速杆的位置检测装置和位置检测方法、以及变速杆单元
DE102015221715A1 (de) * 2014-12-23 2016-06-23 Hyundai Motor Company Integrierter elektronischer Schalthebelaufbau für ein Fahrzeug

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100050804A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 Fuji Kiko Co., Ltd. Shift lever assembly and assembling method of shift lever assembly
CN102563033A (zh) * 2010-10-19 2012-07-11 博世株式会社 变速杆的位置检测装置和位置检测方法、以及变速杆单元
DE102015221715A1 (de) * 2014-12-23 2016-06-23 Hyundai Motor Company Integrierter elektronischer Schalthebelaufbau für ein Fahrzeug

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
顾卫钢: "《手把手教你学DSP》", 31 July 2015 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113483090A (zh) * 2021-06-29 2021-10-08 宁波正朗汽车零部件有限公司 一种p按钮置于手球上的域集成推杆式电子换挡器
CN113915326A (zh) * 2021-09-30 2022-01-11 三一专用汽车有限责任公司 手动挡换挡提示方法、装置、可读存储介质和工程机械

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113187888A (zh) 一种域集成推杆式电子换挡器及控制系统
US7139653B2 (en) Common control interface for diverse automated manual transmissions
US20060283276A1 (en) Gearshift device for automatic transmission
CN203335820U (zh) 汽车自动换挡装置的控制模块及相应的汽车自动换挡装置
WO2003029699A1 (fr) Dispositif de commande de changement de vitesse pour boite de vitesses automatique
EP1929184A1 (en) A method for instructing a collective gear shift request in a gear box and a method for communicating a gear shift instruction to a gear box
WO2003029700A1 (fr) Dispositif de commande de decalage pour transmission automatique
FR2775044B1 (fr) Boite a vitesses pour vehicules automobiles
US6761081B2 (en) Shifting device for shifting between different operating states of a motor vehicle transmission
CN114607764B (zh) 一种旋钮式换挡器档位控制系统及其控制方法
KR20140008648A (ko) 차량의 전자식 변속 장치
CN203614726U (zh) 电子换档系统及汽车
CN113483090A (zh) 一种p按钮置于手球上的域集成推杆式电子换挡器
CN203322238U (zh) 一种带挡位提示音的换挡操纵机构
CN203756965U (zh) 电子换档装置
US6554740B2 (en) Control system for a vehicle having a transmission control
CN112377613A (zh) 一种汽车电子换档系统的换档控制方法
CN201257898Y (zh) 电动车辆的档位控制器
JP2001150980A (ja) 車両のドライブトレインに対する制御装置
CN214331454U (zh) 一种挡位信号采集装置
DE60030663D1 (de) Steuerung für automatische Fahrzeuggetriebe
US20120137811A1 (en) Vehicle Having a Transmission and a Selection Element for Shifting Gears
KR100521158B1 (ko) 시프트 레버 및 셀렉트 레버의 중립위치 세팅 구조
KR20070060735A (ko) 더블 클러치 자동화 수동 변속기 및 변속 제어 방법
CN110131405B (zh) 一种用于车辆的电子换挡系统和电子换挡方法及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210730