本發(fā)明涉及非接觸式開關(guān)霍爾技術(shù)應用領域,特別是一種斷地線解決開關(guān)霍爾檔位干涉電路。
背景技術(shù):
自動變速器(AMT)能根據(jù)車速、油門、駕駛員命令等參數(shù),確定最佳擋位,控制原來由駕駛員人工完成的離合器分離與接合、換擋手柄的摘擋與掛擋以及發(fā)動機的油門開度的同步調(diào)節(jié)等操作過程,最終實現(xiàn)換擋過程的操縱自動化。AMT換擋器是自動變速器執(zhí)行的輸入信號,因此行業(yè)內(nèi)不僅對AMT換擋器檔的耐久性、可靠性、穩(wěn)定性、耐高溫環(huán)境性能要求嚴格,同時還要AMT換擋器電子設計預防輸出短路、過壓保護、ESD防護。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:通過利用開關(guān)霍爾傳感器實現(xiàn)AMT換擋器檔位的信號采集和檔位編碼的輸出,實現(xiàn)AMT換擋器R檔、N檔、D檔識別,通過硬件電路可控地線模塊,解決了換擋器在N檔出現(xiàn)檔位霍爾干涉故障現(xiàn)象,確保換擋器正常的輸出對應的檔位編碼信號,避免由輸出短路、過壓、ESD帶來的問題。
為了解決以上問題,本發(fā)明采取的技術(shù)手段是:一種斷地線解決開關(guān)霍爾檔位干涉電路,其應用在AMT換擋器上,包括N檔霍爾模塊、R檔霍爾模塊、D檔霍爾模塊、RND檔輸出編碼模塊 、ECU電子控制模塊、可控地線模塊和電源模塊;
所述N檔霍爾模塊、R檔霍爾模塊和D檔霍爾模塊包括霍爾濾波單元、偏置電阻單元、霍爾開關(guān)單元和編碼電路單元,所述霍爾濾波單元一端與霍爾開關(guān)單元的電源端連接,另一端與霍爾開關(guān)單元的接地端連接,所述偏置電阻單元一端與霍爾開關(guān)單元的電源端連接,另一端與霍爾開關(guān)單元的信號端連接,所述霍爾開關(guān)的信號端與編碼電路單元的輸入端連接;所述N檔霍爾模塊、R檔霍爾模塊和D檔霍爾模塊中的編碼電路單元輸出端同時與RND檔輸出編碼模塊、ECU電子控制模塊連接,所述ECU電子控制模塊的電源輸出端與RND檔輸出編碼模塊連接;
所述R檔霍爾模塊和D檔霍爾模塊中的霍爾開關(guān)單元接地端分別與可控地線模塊相連,所述N檔霍爾模塊中的霍爾開關(guān)單元接地端接地,所述N檔霍爾模塊中霍爾開關(guān)單元的信號端與可控地線模塊連接以控制可控地線模塊的通斷;所述電源模塊分別給N檔霍爾模塊、R檔霍爾模塊、D檔霍爾模塊和可控地線模塊供電。
進一步地,所述可控地線模塊包括二極管D6、電阻R3、二極管D3和三極管Q1,所述N檔霍爾模塊中霍爾開關(guān)單元的信號端與二極管D6的負極連接,所述二極管D6的正極同時與二極管D3的正極、電阻R3一端連接,所述電阻R3另一端與電源模塊連接,所述二極管D3的負極與三極管Q1的基極連接,所述三極管Q1的集電極與所述R檔霍爾模塊、D檔霍爾模塊中的霍爾開關(guān)單元接地端連接,所述三極管Q1的發(fā)射極接地。
進一步地,所述R檔霍爾模塊中的霍爾濾波單元為電容C5,霍爾開關(guān)單元為開關(guān)霍爾傳感器U2,偏置電阻單元為電阻R1,編碼電路單元由電阻R2和組合二極管D2串聯(lián)而成且具有兩個輸出端;所述N檔霍爾模塊中的霍爾濾波單元為電容C6,霍爾開關(guān)單元為開關(guān)霍爾傳感器U3,偏置電阻單元為電阻R4,編碼電路單元由電阻R5和組合二極管D4串聯(lián)而成且具有兩個輸出端;所述D檔霍爾模塊中的霍爾濾波單元為電容C7,霍爾開關(guān)單元為開關(guān)霍爾傳感器U4,偏置電阻單元為電阻R6,編碼電路單元由電阻R7和組合二極管D5串聯(lián)而成且具有兩個輸出端, 所述N檔霍爾模塊、R檔霍爾模塊和D檔霍爾模塊中的編碼電路單元輸出端均與ECU電子控制模塊的信號采集端連接。
進一步地,所述RND檔輸出編碼模塊包括輸出編碼支路SW1、輸出編碼支路SW2、輸出編碼支路SW3、輸出編碼支路SW4,輸出編碼支路SW1由電阻R8和電容C8并聯(lián)而成,輸出編碼支路SW2由電阻R9和電容C9并聯(lián)而成,輸出編碼支路SW3由電阻R10和電容C10并聯(lián)而成,輸出編碼支路SW4由電阻R11和電容C11并聯(lián)而成,每條輸出編碼支路的一端接地,另一端作為輸入輸出端與ECU電子控制模塊的電源輸出端連接,所述R檔霍爾模塊中的 編碼電路單元第一輸出端與輸出編碼支路SW4的輸入輸出端連接,第二輸出端與輸出編碼支路SW3的輸入輸出端連接,所述N檔霍爾模塊中的 編碼電路單元第一輸出端與輸出編碼支路SW2的輸入輸出端連接,第二輸出端與輸出編碼支路SW3的輸入輸出端連接,所述D檔霍爾模塊中的 編碼電路單元第一輸出端與輸出編碼支路SW1的輸入輸出端連接,第二輸出端與輸出編碼支路SW3的輸入輸出端連接。
進一步地,所述電源模塊包括12V電源和電源轉(zhuǎn)換模塊,所述電源轉(zhuǎn)換模塊包括電源輸入濾波保護單元、電源轉(zhuǎn)換芯片和電源輸出濾波單元,所述電源輸入濾波保護單元包括電容C1、電容C4、防反接二極管D1、TVS管TVS1、電解電容E2和電容C3;所述電源輸出濾波單元包括電解電容E1和電容C2,所述電容C1一端同時與12電源、防反接二極管D1的正極連接,所述電容C1另一端與電容C4一端連接,所述電容C4另一端接地,所述防反接二極管D1的負極同時與TVS管TVS1、電解電容E2、電容C3的一端連接,所述TVS管TVS1、電解電容E2、電容C3的另一端接地,所述防反接二極管D1的負極與電源轉(zhuǎn)換芯片的輸入端連接;所述電源輸出濾波單元包括電解電容E1和電容C2,電解電容E1和電容C2并聯(lián)后一端接地,另一端與電源轉(zhuǎn)換芯片的輸出端連接,電源轉(zhuǎn)換芯片型號為L5150BN。
本發(fā)明的檔位霍爾模塊可采用現(xiàn)有非接觸式開關(guān)霍爾傳感器,霍爾周邊的器件為現(xiàn)有產(chǎn)品,在應用時, 12V電池輸入端經(jīng)過電源轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)化為5V電源,5V電源供給檔位霍爾模塊、可控地線模塊,同時,檔位霍爾模塊將采集到的RND檔位信號,通過RND檔輸出編碼模塊,以編碼電平的方式輸出至ECU電子控制模塊的信號采集端,電路設計上避免由輸出短路、過壓、ESD帶來的問題。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為,當AMT換擋器在N檔位出現(xiàn)R檔或者D檔干涉時,AMT換擋器硬件設計上,通過N檔位霍爾使能可控地線模塊,關(guān)斷R檔和D檔霍爾模塊地線,從而解決AMT換擋器在N檔位出現(xiàn)R檔或者D檔干涉問題。
附圖說明
圖1所示為本發(fā)明原理結(jié)構(gòu)示意框圖;
圖2所示為可控地線模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3所示為R檔霍爾模塊、N檔霍爾模塊和D檔霍爾模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4所示為RND檔輸出編碼模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5所示為電源模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
結(jié)合附圖,對本發(fā)明的具體實施方式進行說明。
如圖1所示,一種斷地線解決開關(guān)霍爾檔位干涉電路,其應用在AMT換擋器上,包括N檔霍爾模塊、R檔霍爾模塊、D檔霍爾模塊、RND檔輸出編碼模塊 、ECU電子控制模塊、可控地線模塊和電源模塊;
所述N檔霍爾模塊、R檔霍爾模塊和D檔霍爾模塊包括霍爾濾波單元、偏置電阻單元、霍爾開關(guān)單元和編碼電路單元,所述霍爾濾波單元一端與霍爾開關(guān)單元的電源端連接,另一端與霍爾開關(guān)單元的接地端連接,所述偏置電阻單元一端與霍爾開關(guān)單元的電源端連接,另一端與霍爾開關(guān)單元的信號端連接,所述霍爾開關(guān)的信號端與編碼電路單元的輸入端連接;所述N檔霍爾模塊、R檔霍爾模塊和D檔霍爾模塊中的編碼電路單元輸出端同時與RND檔輸出編碼模塊、ECU電子控制模塊連接,所述ECU電子控制模塊的電源輸出端與RND檔輸出編碼模塊連接;
所述R檔霍爾模塊和D檔霍爾模塊中的霍爾開關(guān)單元接地端分別與可控地線模塊相連,所述N檔霍爾模塊中的霍爾開關(guān)單元接地端接地,所述N檔霍爾模塊中霍爾開關(guān)單元的信號端與可控地線模塊連接以控制可控地線模塊的通斷;所述電源模塊分別給N檔霍爾模塊、R檔霍爾模塊、D檔霍爾模塊和可控地線模塊供電。
如圖2,所述可控地線模塊包括二極管D6、電阻R3、二極管D3和三極管Q1,所述N檔霍爾模塊中霍爾開關(guān)單元的信號端與二極管D6的負極連接,所述二極管D6的正極同時與二極管D3的正極、電阻R3一端連接,所述電阻R3另一端與電源模塊連接,所述二極管D3的負極與三極管Q1的基極連接,所述三極管Q1的集電極與所述R檔霍爾模塊、D檔霍爾模塊中的霍爾開關(guān)單元接地端連接,所述三極管Q1的發(fā)射極接地,其中,三極管Q1的優(yōu)選型號為DDTD123YCA。
如圖3,所述R檔霍爾模塊中的霍爾濾波單元為電容C5,霍爾開關(guān)單元為開關(guān)霍爾傳感器U2,偏置電阻單元為電阻R1,編碼電路單元由電阻R2和組合二極管D2串聯(lián)而成且具有兩個輸出端;所述N檔霍爾模塊中的霍爾濾波單元為電容C6,霍爾開關(guān)單元為開關(guān)霍爾傳感器U3,偏置電阻單元為電阻R4,編碼電路單元由電阻R5和組合二極管D4串聯(lián)而成且具有兩個輸出端;所述D檔霍爾模塊中的霍爾濾波單元為電容C7,霍爾開關(guān)單元為開關(guān)霍爾傳感器U4,偏置電阻單元為電阻R6,編碼電路單元由電阻R7和組合二極管D5串聯(lián)而成且具有兩個輸出端,所述N檔霍爾模塊、R檔霍爾模塊和D檔霍爾模塊中的編碼電路單元輸出端均與ECU電子控制模塊的信號采集端連接。其中,組合二極管包括兩個二極管,兩個二極管的負極連接作為輸入端,兩個二極管的正極引出兩個輸出端,開關(guān)霍爾傳感器U2、U3、U4優(yōu)選型號為A1106。
如圖4,所述RND檔輸出編碼模塊包括輸出編碼支路SW1、輸出編碼支路SW2、輸出編碼支路SW3、輸出編碼支路SW4,輸出編碼支路SW1由電阻R8和電容C8并聯(lián)而成,輸出編碼支路SW2由電阻R9和電容C9并聯(lián)而成,輸出編碼支路SW3由電阻R10和電容C10并聯(lián)而成,輸出編碼支路SW4由電阻R11和電容C11并聯(lián)而成,每條輸出編碼支路的一端接地,另一端作為輸入輸出端與ECU電子控制模塊的電源輸出端連接,所述R檔霍爾模塊中的 編碼電路單元第一輸出端與輸出編碼支路SW4的輸入輸出端連接,第二輸出端與輸出編碼支路SW3的輸入輸出端連接,所述N檔霍爾模塊中的 編碼電路單元第一輸出端與輸出編碼支路SW2的輸入輸出端連接,第二輸出端與輸出編碼支路SW3的輸入輸出端連接,所述D檔霍爾模塊中的 編碼電路單元第一輸出端與輸出編碼支路SW1的輸入輸出端連接,第二輸出端與輸出編碼支路SW3的輸入輸出端連接。
如圖5,所述電源模塊包括12V電源和電源轉(zhuǎn)換模塊,所述電源轉(zhuǎn)換模塊包括電源輸入濾波保護單元、電源轉(zhuǎn)換芯片和電源輸出濾波單元,所述電源輸入濾波保護單元包括電容C1、電容C4、防反接二極管D1、TVS管TVS1、電解電容E2和電容C3;所述電源輸出濾波單元包括電解電容E1和電容C2,所述電容C1一端同時與12電源、防反接二極管D1的正極連接,所述電容C1另一端與電容C4一端連接,所述電容C4另一端接地,所述防反接二極管D1的負極同時與TVS管TVS1、電解電容E2、電容C3的一端連接,所述TVS管TVS1、電解電容E2、電容C3的另一端接地,所述防反接二極管D1的負極與電源轉(zhuǎn)換芯片的輸入端連接;所述電源輸出濾波單元包括電解電容E1和電容C2,電解電容E1和電容C2并聯(lián)后一端接地,另一端與電源轉(zhuǎn)換芯片的輸出端連接,電源轉(zhuǎn)換芯片型號為L5150BN。
本發(fā)明中所述具體實施案例僅為本發(fā)明的較佳實施案例而已,并非用來限定本發(fā)明的實施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾,都應作為本發(fā)明的技術(shù)范疇。