基于CAN总线通信的手自动一体化换档器的电路制造技术

本发明专利技术公开了基于CAN总线通信的手自动一体化换档器的电路，包括P档档位指示模块、R档档位指示模块、N档档位指示模块、D档档位指示模块、手动档档位指示模块、档位状态识别模块、控制模块、CAN收发模块、CAN信号滤波模块和电源模块；档位状态识别模块用于检测换档器切换到手动挡档位状态，档位状态识别模块与控制模块连接，P档档位指示模块、R档档位指示模块、N档档位指示模块、D档档位指示模块、手动档档位指示模块分别与控制模块连接，CAN收发模块采用NXP收发器，控制模块与CAN收发模块的TXD端、RXD端连接，CAN收发模块的CANH端和CANL端经CAN信号滤波模块滤波后用于连接TCU控制器，该发明专利技术解决了换挡器档位指示与TCU档位状态、仪表档位显示不同步问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非接触式开关霍尔、CAN总线技术应用领域，特别是一种基于CAN总线通信的手自动一体化换档器的电路。
技术介绍
目前在我国，绝大部分的汽车其换档变速均采用手操纵杆来进行，而手操纵换档方法存在着许多缺点，不仅换档操作复杂、动作多、劳动强度大，尤其是重型车换档沉重，人力难以胜任，城市公共汽车换档频繁，也极易使人疲劳；而且手操纵换档是人为判断的，对驾驶员技术水平要求高，换档不易保持在最佳时刻，往往存在不合理驾驶，这样即降低车辆使用寿命，又增加油耗；另外，手动操作换挡的操作动作多，分散了驾驶员的注意力，增加了不安全因素。手自动一体化换挡器具有P、R、N、D、M、M+、M-共七个档位，现有换挡器的操纵杆处于某个档位时，档位指示模块会指示该档位，即该档位指示灯亮，在实际工作中，现有换挡器的档位指示与TCU档位状态、仪表档位显示不同步问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种基于CAN总线通信的手自动一体化换档器的电路,通过利用霍尔传感模块实现换挡器自动档M、M+、M-档位的信号采集，通过CAN总线发出换挡器当前档位信息，TCU控制器接受当前档位信息，实现换挡器自动档M档、M-档、M+档识别，通过CAN总线解决了换挡器档位指示与TCU档位状态、仪表档位显示不同步问题，同时电路设计上避免由输出短路、过压、ESD带来的问题。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：基于CAN总线通信的手自动一体化换档器的电路，包括P档档位指示模块、R档档位指示模块、N档档位指示模块、D档档位指示模块、手动档档位指示模块、档位状态识别模块、控制模块、CAN收发模块、CAN信号滤波模块和电源模块；所述档位状态识别模块用于检测手自动一体化换档器切换到手动挡时的实际档位状态，其中手动挡的实际档位状态包括M档、M+档和M-档；所述档位状态识别模块与控制模块连接，所述P档档位指示模块、R档档位指示模块、N档档位指示模块、D档档位指示模块、手动档档位指示模块分别与控制模块连接，所述CAN收发模块采用NXP收发器，所述控制模块与CAN收发模块的TXD端、RXD端连接，所述CAN收发模块的CANH端和CANL端经CAN信号滤波模块滤波后用于连接TCU控制器，所述电源模块给P档档位指示模块、R档档位指示模块、N档档位指示模块、D档档位指示模块、手动档档位指示模块、档位状态识别模块、控制模块和CAN收发模块供电。进一步地，所述CAN收发模块包括滤波电容C16、型号为TJA1040的NXP收发器U7、限流电阻R30和限流电阻R31；所述CAN信号滤波模块包括共模滤波电路单元F1、电阻R33、电阻R34、电容C18、TVS管TVS4、TVS管TVS5、电容C19和电容C20；所述NXP收发器U7的TXD端与限流电阻R30串联后连接控制模块，所述NXP收发器U7的RXD端与限流电阻R31串联后连接控制模块，所述NXP收发器U7的VCC端与滤波电容C16一端、电源模块连接，所述滤波电容C16另一端接地，所述NXP收发器U7的CANH端和CANL端与共模滤波电路单元F1的输入端连接，所述电阻R33和电阻R34的一端并联后与电容C18一端连接，所述电容C18的另一端接地，所述电阻R33和电阻R34的另一端分别与NXP收发器U7的CANH端和CANL端连接，所述NXP收发器U7的GND端和STB端接地，所述NXP收发器U7的SPLIT端与电容C18的一端连接；所述TVS管TVS4和TVS管TVS5一端接地，所述TVS管TVS4和TVS管TVS5的另一端与共模滤波电路单元F1的输出端连接，所述共模滤波电路单元F1的输出端与电容C19、电容C20一端连接且用于连接TCU控制器，所述电容C19和电容C20另一端接地。进一步地，所述档位状态识别模块包括四个用于采集M档、M+档和M-档档位信号的霍尔传感模块和四个霍尔信号滤波模块，所述霍尔传感模块的信号输出端与相应的霍尔信号滤波模块的输入端连接，所述霍尔信号滤波模块的输出端与控制模块连接，所述电源模块给四个霍尔传感模块供电。进一步地，所述控制模块包括处理芯片、芯片引脚防护电路单元、晶振电路单元、上电复位电路单元和芯片电源滤波电路单元；所述处理芯片串联芯片引脚防护电路单元后与档位状态识别模块、P档档位指示模块、R档档位指示模块、N档档位指示模块、D档档位指示模块、手动档档位指示模块、CAN收发模块连接；所述处理芯片的电源端与芯片电源滤波电路单元连接且与电源模块连接，所述晶振电路单元和上电复位电路单元分别与处理芯片连接。在上述方案基础上，基于CAN总线通信的手自动一体化换档器的电路，包括用于驱动P档电磁阀的低边驱动模块、用于给P档电磁阀的输入电源滤波的滤波模块和用于低边驱动模块使能的使能模块，所述使能模块的输入端用于连接TCU控制器，所述使能模块的输出端与低边驱动模块的使能端连接，所述低边驱动模块的输入端用于连接P档电磁阀的负极，所述低边驱动模块的输出端接地，所述滤波模块的输入端用于连接TCU的电源输出端，所述滤波模块的输出端用于连接P档电磁阀的正极。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：当换挡器处在M、M+、M-档位时，换挡器硬件设计上，通过霍尔传感模块采集换挡器自动档M、M+、M-档位的档位信号，通过CAN总线发送给TCU控制器，实现自动档M、M+、M-档位反馈识别，以便TCU控制器了解实时档位信息；当TCU控制器判定换挡器处于P档、R档、N档、D档、M档时，可以将档位信息通过CAN总线发送给换挡器，换挡器接受CAN报文信息，点亮相应的档位指示模块，实现换挡器档位信息的实时显示；当换挡器处P档位时，TCU控制器通过硬线命令，控制P档电磁阀电源使能模块，执行电磁阀锁住P档机构动作，实现P档的锁止；当电源模块出现过压或干扰时，电源稳压模块和电源滤波模块将吸收过压和干扰信号，以保护后面的相关信号处理电路。附图说明图1所示为本专利技术的模块结构示意图；图2所示为本专利技术中电源模块的电路示意图；图3所示为本专利技术中P档、R档、N档、D档、手动档档位指示模块的电路示意图；图4所示为本专利技术中档位状态识别模块的电路示意图；图5所示为本专利技术中CAN收发模块、CAN信号滤波模块的电路示意图；图6所示为本专利技术中控制模块的电路示意图；图7所示为本专利技术中低边驱动模块、滤波模块和使能模块的电路示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步说明，以使更能理解本专利技术的创造点所在。如图1所示，基于CAN总线通信的手自动一体化换档器的电路，包括P档档位指示模块、R档档位指示模块、N档档位指示模块、D档档位指示模块、手动档档位指示模块、档位状态识别模块、控制模块、CAN收发模块、CAN信号滤波模块和电源模块；所述档位状态识别模块用于检测手自动一体化换档器切换到手动挡时的实际档位状态，其中手动挡的实际档位状态包括M档、M+档和M-档；所述档位状态识别模块与控制模块连接，所述P档档位指示模块、R档档位指示模块、N档档位指示模块、D档档位指示模块、手动档档位指示模块分别与控制模块连接，所述CAN收发模块采用NXP收发器，所述控制模块与CAN收发模块的TXD端（数据发送端）、RXD端（数据接收端）连接，所述CAN收发模块的CANH端（高本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于CAN总线通信的手自动一体化换档器的电路，其特征在于，包括P档档位指示模块、R档档位指示模块、N档档位指示模块、D档档位指示模块、手动档档位指示模块、档位状态识别模块、控制模块、CAN收发模块、CAN信号滤波模块和电源模块；所述档位状态识别模块用于检测手自动一体化换档器切换到手动挡时的实际档位状态，其中手动挡的实际档位状态包括M档、M+档和M‑档；所述档位状态识别模块与控制模块连接，所述P档档位指示模块、R档档位指示模块、N档档位指示模块、D档档位指示模块、手动档档位指示模块分别与控制模块连接，所述CAN收发模块采用NXP收发器，所述控制模块与CAN收发模块的TXD端、RXD端连接，所述CAN收发模块的CANH端和CANL端经CAN信号滤波模块滤波后用于连接TCU控制器，所述电源模块给P档档位指示模块、R档档位指示模块、N档档位指示模块、D档档位指示模块、手动档档位指示模块、档位状态识别模块、控制模块和CAN收发模块供电。

【技术特征摘要】
1.基于CAN总线通信的手自动一体化换档器的电路，其特征在于，包括P档档位指示模块、R档档位指示模块、N档档位指示模块、D档档位指示模块、手动档档位指示模块、档位状态识别模块、控制模块、CAN收发模块、CAN信号滤波模块和电源模块；所述档位状态识别模块用于检测手自动一体化换档器切换到手动挡时的实际档位状态，其中手动挡的实际档位状态包括M档、M+档和M-档；所述档位状态识别模块与控制模块连接，所述P档档位指示模块、R档档位指示模块、N档档位指示模块、D档档位指示模块、手动档档位指示模块分别与控制模块连接，所述CAN收发模块采用NXP收发器，所述控制模块与CAN收发模块的TXD端、RXD端连接，所述CAN收发模块的CANH端和CANL端经CAN信号滤波模块滤波后用于连接TCU控制器，所述电源模块给P档档位指示模块、R档档位指示模块、N档档位指示模块、D档档位指示模块、手动档档位指示模块、档位状态识别模块、控制模块和CAN收发模块供电。2.如权利要求1所述的基于CAN总线通信的手自动一体化换档器的电路，其特征在于，所述CAN收发模块包括滤波电容C16、型号为TJA1040的NXP收发器U7、限流电阻R30和限流电阻R31；所述CAN信号滤波模块包括共模滤波电路单元F1、电阻R33、电阻R34、电容C18、TVS管TVS4、TVS管TVS5、电容C19和电容C20；所述NXP收发器U7的TXD端与限流电阻R30串联后连接控制模块，所述NXP收发器U7的RXD端与限流电阻R31串联后连接控制模块，所述NXP收发器U7的VCC端与滤波电容C16一端、电源模块连接，所述滤波电容C16另一端接地，所述NXP收发器U7的CANH端和CANL端与共模滤波电路单元F1的输入端连接，所述电阻R33和电阻R34的一端并联后与电容C18一端连接，所述电容C18的另一端接地，所述电阻R33和电阻R34的另一端分别与NXP收发器U7的CANH端和CANL端连接，所述NXP收发器U7的GND端和STB端接地，所述NXP收发器U7的SPLIT端与电容C18的一端连接；所述TVS管TVS4和TVS管TVS5一端接地，所述TVS管TVS4和TVS管TVS5的另一端与共模滤波电路单元F1的输出端连接，所述共模滤波电路单元F1的输出端与电容C19、电容C20一端连接且用于连接TCU控制器，所述电容C19和电容C20另一端接地。3.如权利要求1所述的基于CAN总线通信的手自动一体化换档器的电路，其特征在于，所述档位状态识别模块包括四个用于采集M档、M+档和M-档档位信号的霍尔传感模块和四个霍尔信号滤波模块，所述霍尔传感模块的信号输出端与相应的霍尔信号滤波模块的输入端连接，所述霍尔信号滤波模块的输出端与控制模块连接，所述电源模块给四个霍尔传感模块供电。4.如权利要求1所述的基于CAN总线通信的手自动一体化换档器的电路，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡万训，陈志勇，吴玉德，高远，
申请(专利权)人：南京奥联汽车电子电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32