一种域集成推杆式电子换挡器及控制系统的制作方法

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。

技术实现要素：

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

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。