汽車的按鈕式換擋裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及汽車換擋裝置，尤其涉及一種汽車的按鈕式換擋裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)在的電動(dòng)汽車或其他自動(dòng)擋的汽車，因?yàn)槠鋼Q擋裝置較大，普遍布置在主駕駛 座與副駕駛座之間，這樣較浪費(fèi)空間，目前有些汽車已經(jīng)將其布置在中控臺(tái)的地方，方便用 戶換擋的同時(shí)，還節(jié)約了空間。但是，目前換檔裝置輸出基本上都是開關(guān)信號(hào)，需要相應(yīng)的 處理器采樣，檔位有多少檔，則其相應(yīng)線束也要增加多少條，導(dǎo)致浪費(fèi)線材和增加整車重 量。并且，假設(shè)汽車處于N檔，D檔和R檔換檔信號(hào)低有效，如若此時(shí)D檔開關(guān)信號(hào)發(fā)生對(duì)地 短路，這時(shí)汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)接收到低電平的短路信號(hào)，該短路信號(hào)與正常換檔 時(shí)接收到的低電平的換檔信號(hào)相同，此時(shí)汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)會(huì)將該短路信號(hào)誤認(rèn) 為是正常換檔信號(hào)，也即，汽車內(nèi)接收信號(hào)的節(jié)點(diǎn)會(huì)將該短路信號(hào)誤以為是要轉(zhuǎn)換至D檔 的換檔信號(hào)，如果此時(shí)用戶剛好踩了油門，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重事故發(fā)生。
[0003] 為了正確識(shí)別正常換檔狀態(tài)或是其他短路狀態(tài)，公布號(hào)為CN103047401A的專利 公開了將按鈕將檔位信號(hào)通過CAN信號(hào)發(fā)送給汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)的方案，通過第 一指示燈和第二指示燈來分別提示是否換擋成功，并有語音報(bào)警。但是其方案采用CAN信 號(hào)發(fā)送給汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)，要求其信號(hào)發(fā)送電路必須要集成CAN轉(zhuǎn)換模塊，接 收檔位信號(hào)的電路也必須對(duì)應(yīng)集成CAN轉(zhuǎn)換模塊，這樣無疑會(huì)增加成本。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的是提供一種可以將換擋信號(hào)通過PWM信號(hào)的方式發(fā)送的汽車 的按鈕式換擋裝置，該按鈕式換檔裝置可以正確識(shí)別換檔信號(hào)是否發(fā)送成功，可以識(shí)別出 檔位信號(hào)線和反饋信號(hào)線發(fā)送短路、開路的情況，在提高換檔裝置識(shí)別可靠性的基礎(chǔ)上， 還降低了按鈕式換檔裝置的成本。
[0005] 本實(shí)用新型的目的可通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0006] 汽車的按鈕式換擋裝置，包括按鈕模塊、主處理器模塊、PWM信號(hào)發(fā)送及檢測模塊、 檔位顯示模塊、以及電源模塊，所述按鈕模塊包括多個(gè)分別代表D檔、R檔、P檔的按鈕，所 述按鈕模塊連接于所述主處理器模塊，所述主處理器模塊內(nèi)置有PWM產(chǎn)生和測量模塊，所 述主處理器模塊對(duì)所述按鈕模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，當(dāng)所述主處理器模塊檢測到按鈕模塊中的 某個(gè)按鈕被有效按下時(shí)，所述主處理器模塊通過所述PWM產(chǎn)生和測量模塊將對(duì)應(yīng)該按鈕的 檔位信號(hào)按照一定頻率和占空比的PWM_c〇ntr〇l信號(hào)發(fā)送，D檔、R檔、P檔的按鈕對(duì)應(yīng)的 PWM_C〇ntr〇l信號(hào)的占空比不同，所述主處理器模塊通過所述PWM信號(hào)發(fā)送及檢測模塊與 汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)連接，所述PWM信號(hào)發(fā)送及檢測模塊將主處理器模塊發(fā)送的所 述PWM_C〇ntr〇l信號(hào)轉(zhuǎn)換成汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)所能識(shí)別電平的PWM_0UT信號(hào)，同 時(shí)將汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)接收的所述PWM_〇UT信號(hào)轉(zhuǎn)換成主處理器模塊所能識(shí)別 電平的PWM_IN信號(hào)并連接至主處理器模塊，同時(shí)還將汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)的反饋 信號(hào)轉(zhuǎn)換成主處理器模塊所能識(shí)別電平的r印ly_PWM信號(hào)并連接至主處理器模塊，主處理 器模塊通過PWM_IN信號(hào)識(shí)別PWM_OUT信號(hào)，通過reply_PWM信號(hào)識(shí)別反饋信號(hào)in_reply_ PWM，所述主處理器模塊綜合以下三個(gè)PWM信號(hào)：主處理器模塊發(fā)送的PWM_c〇ntr〇l信號(hào)、 汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)接收的PWM_〇UT信號(hào)所轉(zhuǎn)換成的主處理器模塊能識(shí)別的PWM_ IN信號(hào)、汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)所反饋至主處理器模塊的r印ly_PWM信號(hào)，上述三個(gè) 信號(hào)通過所述PWM產(chǎn)生和測量模塊測量后均正確時(shí)，所述主處理器模塊才確定按下按鈕的 檔位信號(hào)被成功發(fā)送；
[0007] 所述汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)連接檔位處理器，檔位處理器根據(jù)汽車內(nèi)接收檔 位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)接收的PWM_〇UT信號(hào)產(chǎn)生所述反饋信號(hào)in_reply_PWM，當(dāng)汽車內(nèi)接收檔位信 號(hào)的節(jié)點(diǎn)接收的PWM_〇UT信號(hào)正確時(shí)，檔位處理器輸出預(yù)先約定占空比的反饋信號(hào)in_ reply_PWM，當(dāng)汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)接收的PWM_0UT信號(hào)對(duì)電源或?qū)Φ囟搪窌r(shí)，PWM_ OUT信號(hào)對(duì)應(yīng)為高電平或低電平，主處理器模塊通過PWM_IN信號(hào)識(shí)別該狀態(tài)，當(dāng)汽車內(nèi)接 收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)接收的PWM_〇UT信號(hào)開路時(shí)，檔位處理器輸出預(yù)先約定另一占空比的反 饋信號(hào)in_reply_PWM，當(dāng)汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)的反饋信號(hào)線對(duì)電源短路時(shí)，反饋信 號(hào)in_reply_PWM為高電平，當(dāng)汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)的反饋信號(hào)線對(duì)地短路時(shí)，反饋 信號(hào)in_reply_PWM為低電平，汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)的反饋信號(hào)in_reply_PWM通過 電平轉(zhuǎn)換后形成主處理器模塊所能識(shí)別的reply_PWM信號(hào)；
[0008] 所述主處理器模塊連接所述檔位顯示模塊，所述檔位顯示模塊有3路分別與D檔、 R檔、P檔對(duì)應(yīng)的LED顯示電路，當(dāng)所述主處理器模塊確定成功發(fā)送了按下按鈕的檔位信號(hào) 后，所述主處理器模塊點(diǎn)亮所述檔位顯示模塊中的對(duì)應(yīng)檔位的發(fā)光二極管，以告知駕駛員 換檔成功，當(dāng)所述主處理器模塊確定沒有成功發(fā)送按下按鈕的檔位信號(hào)后，所述檔位顯示 模塊中的對(duì)應(yīng)檔位的發(fā)光二極管在所述主處理器模塊的控制下閃爍報(bào)警，以告知駕駛員出 現(xiàn)問題，如果接收到的PWM_〇UT信號(hào)不正確，汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)的檔位處理器進(jìn) 入錯(cuò)誤保護(hù)模式，錯(cuò)誤保護(hù)模式下不啟動(dòng)油門或降低功率，以避免事故發(fā)生或升級(jí)；所述電 源模塊連接汽車的點(diǎn)火電源，所述電源模塊將12V的點(diǎn)火電源轉(zhuǎn)換成5V，為按鈕模塊、主處 理器模塊、PWM信號(hào)發(fā)送及檢測模塊供電，所述汽車的點(diǎn)火電源還為所述檔位顯示模塊供 電。
[0009] 進(jìn)一步地，所述主處理器模塊采用飛思卡爾的20腳的S12GN16芯片，該S12GN16 芯片內(nèi)置有PWM產(chǎn)生和測量模塊。
[0010] 進(jìn)一步地，所述PffM信號(hào)發(fā)送及檢測模塊包括均為NPN型的第一三極管、第二三極 管、第三三極管，第一三極管的基極通過電阻連接主處理器模塊的PWM_c〇ntr〇l端，第一三 極管的集電極通過電阻連接12V的汽車內(nèi)的點(diǎn)火電源，第一三極管的集電極還連接第一二 極管的陽極，第一二極管的陰極連接汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)，第一三極管的發(fā)射極接 地，由此將主處理器模塊發(fā)送的PWM_C〇ntr〇l信號(hào)轉(zhuǎn)換成汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)所能 識(shí)別電平的PWM_〇UT信號(hào)；
[0011] 上述汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)通過電阻連接第二三極管的基極，第二三極管的 集電極通過電阻連接輸出為5V的所述電源模塊，第二三極管的集電極還連接第二二極管 的陽極，第二二極管的陰極形成PWM_IN信號(hào)，第二三極管的發(fā)射極接地，所述PWM_IN信號(hào) 為汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)接收的PWM_〇UT信號(hào)所轉(zhuǎn)換成的主處理器模塊所能識(shí)別電 平的PWM_IN信號(hào)；
[0012] 汽車內(nèi)的PWM信號(hào)反饋端in_reply_PWM通過電阻連接第三三極管的基極，第三三 極管的集電極通過電阻連接輸出為5V的所述電源模塊，第三三極管的集電極還連接第 三三極管的陽極，第三三極管的陰極形成r印ly_PWM信號(hào)，第三三極管的發(fā)射極接地，所述reply_PWM信號(hào)為汽車內(nèi)接收檔位信號(hào)的節(jié)點(diǎn)的反饋信號(hào)所轉(zhuǎn)換成的主處理器模塊所能識(shí) 別電平的reply_PWM信號(hào)；
[0013] 所述主處理器模塊綜合上述PWM_control信號(hào)、PWM_IN信號(hào)、reply_PWM信號(hào)，上 述三個(gè)PWM信號(hào)均正確時(shí)，主處理器模塊才確定按下按鈕的檔位信號(hào)被成功發(fā)送。
[0014] 進(jìn)一步地，所述檔位顯示模塊的3路LED顯示電路采用三極管實(shí)現(xiàn)，三極管為NPN 型三極管，三極管的基極通過電阻連接所述主處理器模塊，三極管的集電極通過電阻連接 所述汽車的點(diǎn)火電源，三極管的發(fā)射極連接一發(fā)光二極管，發(fā)光二極管的陰極接地，當(dāng)所述 主處理器模塊確定成功發(fā)送了按下按鈕的檔位信號(hào)后，所述主處理器模塊輸出5V電平，三 極管導(dǎo)通使得發(fā)光二極管發(fā)光，當(dāng)所述主處理器模塊確定沒有成功發(fā)送按下按鈕的檔位信 號(hào)后，所述主處理器模塊輸出5V和0V交替的電平，三極管在輸入5V時(shí)導(dǎo)通，輸入0V時(shí)截 止，于是發(fā)光二極管間歇點(diǎn)亮實(shí)現(xiàn)閃爍報(bào)警。
[0015] 進(jìn)一步地，所述按鈕模塊包括3路按鈕檢測電路，各路按鈕檢測電路中，按鈕的一 端通過電阻連接所述主處理器模塊，按鈕的一端還通過電阻連接輸出為5V的所述電源模 塊，按鈕的另一端接地，當(dāng)按鈕被有效按下時(shí)，主處理器模塊接收到的電平為0V，當(dāng)按鈕沒 有有效按下時(shí)，主處理器模塊接收到的電平為5V，如果主處理器模塊同時(shí)接收到兩個(gè)或兩 個(gè)以上的0V電平，則主處理器模塊認(rèn)為該按鈕信號(hào)無效并且丟棄該按鈕信號(hào)；針對(duì)按鈕抖 動(dòng)按下的情況，主處理器模塊的軟件具有防抖動(dòng)的處理功能。
[0016] 進(jìn)一步地，所述電源模塊采用Lm7805開關(guān)芯片，將12V的點(diǎn)火電源轉(zhuǎn)換成5V。
[0017] 優(yōu)選地，所述主處理器模塊發(fā)送的對(duì)應(yīng)D檔的PWM_control信號(hào)為頻率50HZ、占 空比為10%的方波信號(hào)，所述主處理器模塊發(fā)送的對(duì)應(yīng)R檔的PWM_C〇ntr〇l信號(hào)為頻率 50HZ、占空比為20%的方波信號(hào)，所述主處理器模塊發(fā)送的對(duì)應(yīng)N檔的PWM_c〇ntr〇l信號(hào)為 頻率50HZ、