汽车的按钮式换挡装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及汽车换挡装置，尤其涉及一种汽车的按钮式换挡装置。
【背景技术】
[0002] 现在的电动汽车或其他自动挡的汽车，因为其换挡装置较大，普遍布置在主驾驶 座与副驾驶座之间，这样较浪费空间，目前有些汽车已经将其布置在中控台的地方，方便用 户换挡的同时，还节约了空间。但是，目前换档装置输出基本上都是开关信号，需要相应的 处理器采样，档位有多少档，则其相应线束也要增加多少条，导致浪费线材和增加整车重 量。并且，假设汽车处于N档，D档和R档换档信号低有效，如若此时D档开关信号发生对地 短路，这时汽车内接收档位信号的节点接收到低电平的短路信号，该短路信号与正常换档 时接收到的低电平的换档信号相同，此时汽车内接收档位信号的节点会将该短路信号误认 为是正常换档信号，也即，汽车内接收信号的节点会将该短路信号误以为是要转换至D档 的换档信号，如果此时用户刚好踩了油门，会导致严重事故发生。
[0003] 为了正确识别正常换档状态或是其他短路状态，公布号为CN103047401A的专利 公开了将按钮将档位信号通过CAN信号发送给汽车内接收档位信号的节点的方案，通过第 一指示灯和第二指示灯来分别提示是否换挡成功，并有语音报警。但是其方案采用CAN信 号发送给汽车内接收档位信号的节点，要求其信号发送电路必须要集成CAN转换模块，接 收档位信号的电路也必须对应集成CAN转换模块，这样无疑会增加成本。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的是提供一种可以将换挡信号通过PWM信号的方式发送的汽车 的按钮式换挡装置，该按钮式换档装置可以正确识别换档信号是否发送成功，可以识别出 档位信号线和反馈信号线发送短路、开路的情况，在提高换档装置识别可靠性的基础上， 还降低了按钮式换档装置的成本。
[0005] 本实用新型的目的可通过如下技术方案来实现：
[0006] 汽车的按钮式换挡装置，包括按钮模块、主处理器模块、PWM信号发送及检测模块、 档位显示模块、以及电源模块，所述按钮模块包括多个分别代表D档、R档、P档的按钮，所 述按钮模块连接于所述主处理器模块，所述主处理器模块内置有PWM产生和测量模块，所 述主处理器模块对所述按钮模块进行实时检测，当所述主处理器模块检测到按钮模块中的 某个按钮被有效按下时，所述主处理器模块通过所述PWM产生和测量模块将对应该按钮的 档位信号按照一定频率和占空比的PWM_c〇ntr〇l信号发送，D档、R档、P档的按钮对应的 PWM_C〇ntr〇l信号的占空比不同，所述主处理器模块通过所述PWM信号发送及检测模块与 汽车内接收档位信号的节点连接，所述PWM信号发送及检测模块将主处理器模块发送的所 述PWM_C〇ntr〇l信号转换成汽车内接收档位信号的节点所能识别电平的PWM_0UT信号，同 时将汽车内接收档位信号的节点接收的所述PWM_〇UT信号转换成主处理器模块所能识别 电平的PWM_IN信号并连接至主处理器模块，同时还将汽车内接收档位信号的节点的反馈 信号转换成主处理器模块所能识别电平的r印ly_PWM信号并连接至主处理器模块，主处理 器模块通过PWM_IN信号识别PWM_OUT信号，通过reply_PWM信号识别反馈信号in_reply_ PWM，所述主处理器模块综合以下三个PWM信号：主处理器模块发送的PWM_c〇ntr〇l信号、 汽车内接收档位信号的节点接收的PWM_〇UT信号所转换成的主处理器模块能识别的PWM_ IN信号、汽车内接收档位信号的节点所反馈至主处理器模块的r印ly_PWM信号，上述三个 信号通过所述PWM产生和测量模块测量后均正确时，所述主处理器模块才确定按下按钮的 档位信号被成功发送；
[0007] 所述汽车内接收档位信号的节点连接档位处理器，档位处理器根据汽车内接收档 位信号的节点接收的PWM_〇UT信号产生所述反馈信号in_reply_PWM，当汽车内接收档位信 号的节点接收的PWM_〇UT信号正确时，档位处理器输出预先约定占空比的反馈信号in_ reply_PWM，当汽车内接收档位信号的节点接收的PWM_0UT信号对电源或对地短路时，PWM_ OUT信号对应为高电平或低电平，主处理器模块通过PWM_IN信号识别该状态，当汽车内接 收档位信号的节点接收的PWM_〇UT信号开路时，档位处理器输出预先约定另一占空比的反 馈信号in_reply_PWM，当汽车内接收档位信号的节点的反馈信号线对电源短路时，反馈信 号in_reply_PWM为高电平，当汽车内接收档位信号的节点的反馈信号线对地短路时，反馈 信号in_reply_PWM为低电平，汽车内接收档位信号的节点的反馈信号in_reply_PWM通过 电平转换后形成主处理器模块所能识别的reply_PWM信号；
[0008] 所述主处理器模块连接所述档位显示模块，所述档位显示模块有3路分别与D档、 R档、P档对应的LED显示电路，当所述主处理器模块确定成功发送了按下按钮的档位信号 后，所述主处理器模块点亮所述档位显示模块中的对应档位的发光二极管，以告知驾驶员 换档成功，当所述主处理器模块确定没有成功发送按下按钮的档位信号后，所述档位显示 模块中的对应档位的发光二极管在所述主处理器模块的控制下闪烁报警，以告知驾驶员出 现问题，如果接收到的PWM_〇UT信号不正确，汽车内接收档位信号的节点的档位处理器进 入错误保护模式，错误保护模式下不启动油门或降低功率，以避免事故发生或升级；所述电 源模块连接汽车的点火电源，所述电源模块将12V的点火电源转换成5V，为按钮模块、主处 理器模块、PWM信号发送及检测模块供电，所述汽车的点火电源还为所述档位显示模块供 电。
[0009] 进一步地，所述主处理器模块采用飞思卡尔的20脚的S12GN16芯片，该S12GN16 芯片内置有PWM产生和测量模块。
[0010] 进一步地，所述PffM信号发送及检测模块包括均为NPN型的第一三极管、第二三极 管、第三三极管，第一三极管的基极通过电阻连接主处理器模块的PWM_c〇ntr〇l端，第一三 极管的集电极通过电阻连接12V的汽车内的点火电源，第一三极管的集电极还连接第一二 极管的阳极，第一二极管的阴极连接汽车内接收档位信号的节点，第一三极管的发射极接 地，由此将主处理器模块发送的PWM_C〇ntr〇l信号转换成汽车内接收档位信号的节点所能 识别电平的PWM_〇UT信号；
[0011] 上述汽车内接收档位信号的节点通过电阻连接第二三极管的基极，第二三极管的 集电极通过电阻连接输出为5V的所述电源模块，第二三极管的集电极还连接第二二极管 的阳极，第二二极管的阴极形成PWM_IN信号，第二三极管的发射极接地，所述PWM_IN信号 为汽车内接收档位信号的节点接收的PWM_〇UT信号所转换成的主处理器模块所能识别电 平的PWM_IN信号；
[0012] 汽车内的PWM信号反馈端in_reply_PWM通过电阻连接第三三极管的基极，第三三 极管的集电极通过电阻连接输出为5V的所述电源模块，第三三极管的集电极还连接第 三三极管的阳极，第三三极管的阴极形成r印ly_PWM信号，第三三极管的发射极接地，所述reply_PWM信号为汽车内接收档位信号的节点的反馈信号所转换成的主处理器模块所能识 别电平的reply_PWM信号；
[0013] 所述主处理器模块综合上述PWM_control信号、PWM_IN信号、reply_PWM信号，上 述三个PWM信号均正确时，主处理器模块才确定按下按钮的档位信号被成功发送。
[0014] 进一步地，所述档位显示模块的3路LED显示电路采用三极管实现，三极管为NPN 型三极管，三极管的基极通过电阻连接所述主处理器模块，三极管的集电极通过电阻连接 所述汽车的点火电源，三极管的发射极连接一发光二极管，发光二极管的阴极接地，当所述 主处理器模块确定成功发送了按下按钮的档位信号后，所述主处理器模块输出5V电平，三 极管导通使得发光二极管发光，当所述主处理器模块确定没有成功发送按下按钮的档位信 号后，所述主处理器模块输出5V和0V交替的电平，三极管在输入5V时导通，输入0V时截 止，于是发光二极管间歇点亮实现闪烁报警。
[0015] 进一步地，所述按钮模块包括3路按钮检测电路，各路按钮检测电路中，按钮的一 端通过电阻连接所述主处理器模块，按钮的一端还通过电阻连接输出为5V的所述电源模 块，按钮的另一端接地，当按钮被有效按下时，主处理器模块接收到的电平为0V，当按钮没 有有效按下时，主处理器模块接收到的电平为5V，如果主处理器模块同时接收到两个或两 个以上的0V电平，则主处理器模块认为该按钮信号无效并且丢弃该按钮信号；针对按钮抖 动按下的情况，主处理器模块的软件具有防抖动的处理功能。
[0016] 进一步地，所述电源模块采用Lm7805开关芯片，将12V的点火电源转换成5V。
[0017] 优选地，所述主处理器模块发送的对应D档的PWM_control信号为频率50HZ、占 空比为10%的方波信号，所述主处理器模块发送的对应R档的PWM_C〇ntr〇l信号为频率 50HZ、占空比为20%的方波信号，所述主处理器模块发送的对应N档的PWM_c〇ntr〇l信号为 频率50HZ、