一种断电源解决开关霍尔挡位干涉电路的制作方法

本发明涉及非接触式开关霍尔技术应用领域，特别是一种断电源解决开关霍尔挡位干涉电路。

背景技术：

自动变速器（AMT）能根据车速、油门、驾驶员命令等参数，确定最佳挡位，控制原来由驾驶员人工完成的离合器分离与接合、换挡手柄的摘挡与挂挡以及发动机的油门开度的同步调节等操作过程，最终实现换挡过程的操纵自动化。AMT换挡器是自动变速器执行的输入信号，因此行业内不仅对AMT换挡器挡的耐久性、可靠性、稳定性、耐高温环境性能要求严格，同时还要AMT换挡器电子设计预防输出短路、过压保护、ESD防护。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：通过利用开关霍尔传感器实现AMT换挡器挡位的信号采集和挡位编码的输出，实现AMT换挡器R挡、N挡、D挡识别，通过硬件电路可控电源模块，解决了换挡器在N挡出现挡位霍尔干涉故障现象，确保换挡器正常的输出对应的挡位编码信号，避免由输出短路、过压、ESD带来的问题。

为了解决以上问题,本发明采取的技术手段是：一种断电源解决开关霍尔挡位干涉电路,其应用在AMT换挡器上，包括N挡霍尔模块、R挡霍尔模块、D挡霍尔模块、RND挡输出编码模块 、ECU电子控制模块、可控电源模块和电源模块；所述N挡霍尔模块、R挡霍尔模块和D挡霍尔模块包括霍尔滤波单元、偏置电阻单元、霍尔开关单元和编码电路单元，所述霍尔滤波单元一端与霍尔开关单元的电源端连接，另一端与霍尔开关单元的接地端连接，所述偏置电阻单元一端与霍尔开关单元的电源端连接，另一端与霍尔开关单元的信号端连接，所述霍尔开关的信号端与编码电路单元的输入端连接；所述N挡霍尔模块、R挡霍尔模块和D挡霍尔模块中的编码电路单元输出端同时与RND挡输出编码模块、ECU电子控制模块连接，所述ECU电子控制模块的电源输出端与RND挡输出编码模块连接； 所述R挡霍尔模块和D挡霍尔模块中的霍尔开关单元电源端分别与可控电源模块输出端相连，所述可控电源模块输入端与电源模块连接，所述N挡霍尔模块中的霍尔开关单元电源端与电源模块连接，所述N挡霍尔模块中霍尔开关单元的信号端与可控电源模块控制端连接以控制可控电源模块的通断电，所述电源模块为可控电源模块供电。

进一步地，所述可控电源模块包括二极管D6、电阻R4、二极管D4、三极管Q2和三极管Q1，所述N挡霍尔模块中霍尔开关单元的信号端与二极管D6的负极连接，所述二极管D6的正极同时与电阻R4一端、二极管D4的正极连接，所述电阻R4的另一端与电源模块连接，所述二极管D4的负极与三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的集电极与三极管Q1的基极相连，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q1的发射极作为输入端与电源模块相接，所述三极管Q1的集电极作为输出端与R挡霍尔模块和D挡霍尔模块中的霍尔开关单元电源端相接。

进一步地，所述可控电源模块还包括电容C6、电容C7、电容C8和电容C9，所述电容C8和电容C9的一端与三极管Q1的发射极连接，另一端接地；所述电容C6和电容C7的一端与三极管Q1的集电极连接，另一端接地。

进一步地，所述R挡霍尔模块中的霍尔滤波单元为电容C5，霍尔开关单元为开关霍尔传感器U2，偏置电阻单元为电阻R1，编码电路单元由电阻R2和组合二极管D2串联而成且具有两个输出端；所述N挡霍尔模块中的霍尔滤波单元为电容C10，霍尔开关单元为开关霍尔传感器U3，偏置电阻单元为电阻R3，编码电路单元由电阻R5和组合二极管D3串联而成且具有两个输出端；所述D挡霍尔模块中的霍尔滤波单元为电容C11，霍尔开关单元为开关霍尔传感器U4，偏置电阻单元为电阻R6，编码电路单元由电阻R7和组合二极管D5串联而成且具有两个输出端，所述N挡霍尔模块、R挡霍尔模块和D挡霍尔模块中的编码电路单元输出端均与ECU电子控制模块的信号采集端连接。

进一步地，所述RND挡输出编码模块包括输出编码支路SW1、输出编码支路SW2、输出编码支路SW3、输出编码支路SW4，输出编码支路SW1由电阻R8和电容C12并联而成，输出编码支路SW2由电阻R9和电容C13并联而成，输出编码支路SW3由电阻R10和电容C14并联而成，输出编码支路SW4由电阻R11和电容C15并联而成，每条输出编码支路的一端接地，另一端作为输入输出端与ECU电子控制模块的电源输出端连接，所述R挡霍尔模块中的编码电路单元第一输出端与输出编码支路SW4的输入输出端连接，第二输出端与输出编码支路SW3的输入输出端连接，所述N挡霍尔模块中的编码电路单元第一输出端与输出编码支路SW2的输入输出端连接，第二输出端与输出编码支路SW3的输入输出端连接，所述D挡霍尔模块中的编码电路单元第一输出端与输出编码支路SW1的输入输出端连接，第二输出端与输出编码支路SW3的输入输出端连接。

进一步地，所述电源模块包括12V电源和电源转换模块，所述电源转换模块包括电源输入滤波保护单元、电源转换芯片和电源输出滤波单元，所述电源输入滤波保护单元包括电容C1、电容C4、防反接二极管D1、TVS管TVS1、电解电容E2和电容C3；所述电源输出滤波单元包括电解电容E1和电容C2，所述电容C1一端同时与12电源、防反接二极管D1的正极连接，所述电容C1另一端与电容C4一端连接，所述电容C4另一端接地，所述防反接二极管D1的负极同时与TVS管TVS1、电解电容E2、电容C3的一端连接，所述TVS管TVS1、电解电容E2、电容C3的另一端接地，所述防反接二极管D1的负极与电源转换芯片的输入端连接；所述电源输出滤波单元包括电解电容E1和电容C2，电解电容E1和电容C2并联后一端接地，另一端与电源转换芯片的输出端连接，电源转换芯片型号为L5150BN。

本发明的挡位霍尔模块可采用现有非接触式开关霍尔传感器，霍尔周边的器件为现有产品,在应用时， 12V电池输入端经过电源转换模块转化为5V电源，5V电源供给挡位霍尔模块、可控电源模块，同时，挡位霍尔模块将采集到的RND挡位信号，通过RND挡输出编码模块，以编码电平的方式输出至ECU电子控制模块的信号采集端，电路设计上避免由输出短路、过压、ESD带来的问题。

与现有技术相比，本发明的有益效果为，当AMT换挡器在N挡位出现R挡或者D挡干涉时，AMT换挡器硬件设计上，通过N挡位霍尔使能可控电源模块，关断R挡和D挡霍尔模块电源，从而解决AMT换挡器在N挡位出现R挡或者D挡干涉问题。

附图说明

图1所示为本发明原理结构示意框图；

图2所示为可控电源模块电路结构示意图；

图3所示为N挡霍尔模块、R挡霍尔模块和D挡霍尔模块电路结构示意图；

图4所示为RND挡输出编码模块电路结构示意图；

图5所示为电源模块电路结构示意图。

具体实施方式

结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。

如图1，一种断电源解决开关霍尔挡位干涉电路,其应用在AMT换挡器上，包括N挡霍尔模块、R挡霍尔模块、D挡霍尔模块、RND挡输出编码模块 、ECU电子控制模块、可控电源模块和电源模块；所述N挡霍尔模块、R挡霍尔模块和D挡霍尔模块包括霍尔滤波单元、偏置电阻单元、霍尔开关单元和编码电路单元，所述霍尔滤波单元一端与霍尔开关单元的电源端连接，另一端与霍尔开关单元的接地端连接，所述偏置电阻单元一端与霍尔开关单元的电源端连接，另一端与霍尔开关单元的信号端连接，所述霍尔开关的信号端与编码电路单元的输入端连接；所述N挡霍尔模块、R挡霍尔模块和D挡霍尔模块中的编码电路单元输出端同时与RND挡输出编码模块、ECU电子控制模块连接，所述ECU电子控制模块的电源输出端与RND挡输出编码模块连接； 所述R挡霍尔模块和D挡霍尔模块中的霍尔开关单元电源端分别与可控电源模块输出端相连，所述可控电源模块输入端与电源模块连接，所述N挡霍尔模块中的霍尔开关单元电源端与电源模块连接，所述N挡霍尔模块中霍尔开关单元的信号端与可控电源模块控制端连接以控制可控电源模块的通断电，所述电源模块为可控电源模块供电。

如图2，所述可控电源模块包括二极管D6、电阻R4、二极管D4、三极管Q2和三极管Q1，所述N挡霍尔模块中霍尔开关单元的信号端与二极管D6的负极连接，所述二极管D6的正极同时与电阻R4一端、二极管D4的正极连接，所述电阻R4的另一端与电源模块连接，所述二极管D4的负极与三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的集电极与三极管Q1的基极相连，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q1的发射极作为输入端与电源模块相接，所述三极管Q1的集电极作为输出端与R挡霍尔模块和D挡霍尔模块中的霍尔开关单元电源端相接，其中，三极管的优选型号为DDTD123YCA。

更优地，所述可控电源模块还包括电容C6、电容C7、电容C8和电容C9，所述电容C8和电容C9的一端与三极管Q1的发射极连接，另一端接地；所述电容C6和电容C7的一端与三极管Q1的集电极连接，另一端接地。

如图3，所述R挡霍尔模块中的霍尔滤波单元为电容C5，霍尔开关单元为开关霍尔传感器U2，偏置电阻单元为电阻R1，编码电路单元由电阻R2和组合二极管D2串联而成且具有两个输出端；所述N挡霍尔模块中的霍尔滤波单元为电容C10，霍尔开关单元为开关霍尔传感器U3，偏置电阻单元为电阻R3，编码电路单元由电阻R5和组合二极管D3串联而成且具有两个输出端；所述D挡霍尔模块中的霍尔滤波单元为电容C11，霍尔开关单元为开关霍尔传感器U4，偏置电阻单元为电阻R6，编码电路单元由电阻R7和组合二极管D5串联而成且具有两个输出端，所述N挡霍尔模块、R挡霍尔模块和D挡霍尔模块中的编码电路单元输出端均与ECU电子控制模块的信号采集端连接，其中，组合二极管包括两个二极管，两个二极管的负极连接并引出输入端，两个二极管的正极引出两个输出端，开关霍尔传感器U2、U3、U4优选型号为A1106。

如图4，所述RND挡输出编码模块包括输出编码支路SW1、输出编码支路SW2、输出编码支路SW3、输出编码支路SW4，输出编码支路SW1由电阻R8和电容C12并联而成，输出编码支路SW2由电阻R9和电容C13并联而成，输出编码支路SW3由电阻R10和电容C14并联而成，输出编码支路SW4由电阻R11和电容C15并联而成，每条输出编码支路的一端接地，另一端作为输入输出端与ECU电子控制模块的电源输出端连接，所述R挡霍尔模块中的编码电路单元第一输出端与输出编码支路SW4的输入输出端连接，第二输出端与输出编码支路SW3的输入输出端连接，所述N挡霍尔模块中的编码电路单元第一输出端与输出编码支路SW2的输入输出端连接，第二输出端与输出编码支路SW3的输入输出端连接，所述D挡霍尔模块中的编码电路单元第一输出端与输出编码支路SW1的输入输出端连接，第二输出端与输出编码支路SW3的输入输出端连接。

如图5，所述电源模块包括12V电源和电源转换模块，所述电源转换模块包括电源输入滤波保护单元、电源转换芯片和电源输出滤波单元，所述电源输入滤波保护单元包括电容C1、电容C4、防反接二极管D1、TVS管TVS1、电解电容E2和电容C3；所述电源输出滤波单元包括电解电容E1和电容C2，所述电容C1一端同时与12电源、防反接二极管D1的正极连接，所述电容C1另一端与电容C4一端连接，所述电容C4另一端接地，所述防反接二极管D1的负极同时与TVS管TVS1、电解电容E2、电容C3的一端连接，所述TVS管TVS1、电解电容E2、电容C3的另一端接地，所述防反接二极管D1的负极与电源转换芯片的输入端连接；所述电源输出滤波单元包括电解电容E1和电容C2，电解电容E1和电容C2并联后一端接地，另一端与电源转换芯片的输出端连接，电源转换芯片型号为L5150BN。

本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。