一种汽车手自一体变速器控制器制造技术

本实用新型专利技术提供一种设计一种稳定可靠的手自一体变速器控制器。技术方案是：一种汽车手自一体变速器控制器包括：微处理器模块、电源管理模块、信号采集模块、功率驱动模块、数据存储模块、ＣＡＮ收发模块。本实用新型专利技术设计了多种稳定可靠的信号采集处理电路，采用了先进的控制算法，设计了故障自诊断功能，使得控制器具有换档快速、准确，工作稳定、可靠等特点。而且，在现有液力传动自动变速器（ＡＴ）基础上提高换档操作的效率，具有生产继承性好，投入的费用低，效率高、制造简单、操纵方便等优点。同时增加了外部数据存储模块和ＣＡＮ收发模块，使得本设计具有很好的扩展性。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种汽车中变速系统的控制器，尤其涉及一种汽车手自一体 变速器控制器。
技术介绍
目前汽车变速系统主要分为手动、自动、手自一体三种模式。 传统手动变速器具有良好的行驶动力性和经济性，但是由于换挡操作时劳 动强度大，尤其在路况复杂的情况下，容易分散驾驶员的注意力，使交通事故 增加。而且，由于驾驶员的换挡技术水平存在差异，使得整车的燃料经济性、 动力性和污染排放等存在巨大的差异，从而导致环境污染加重和能源的浪费。自动变速器具有操作容易、驾驶舒适、节约能源、能减少驾驶者疲劳并提 高行车安全性的优点，极大地方便了非职业驾驶员。目前，汽车使用的大都是液力传动自动变速器(AT),这种自动变速器的缺点是传动效率低。无级变速器 (CVT)解决了液力传动自动变速器传动效率低的问题，但制造成本较高，目前 只在少量汽车上使用。
技术实现思路
本技术所解决的技术问题是提供一种设计一种稳定可靠的手自一体变 速器控制器。本技术的技术方案是 一种汽车手自一体变速器控制器包括微处理器模块、电源管理模块、信号采集模块、功率驱动模块、数据存储模块、CAN收 发模块；其中，微处理器模块和各个功能模块实时的进行数据交换和处理，与各个 模块都相连；电源模块给控制器各个模块提供稳定的5V直流电源，与各个模块 都相连；信号采集模块对外部提供给控制器的各种信号进行数据采样；功率驱 动模块驱动换向电磁阀完成换档操作；数据存储模块、CAN收发模块两个模块用 于功能扩展。所述的电源管理模块中汽车电瓶电源VBAR与二极管Dl相连，二极管Dl输 出端与电感L1相连，再经电阻R6与电源芯片IC2的1脚相连，汽车电瓶电源 VBAR经电容C1相连后接地，钥匙0N挡V15与电感L1和电阻R6相连，二极管 Dl输出端同时经电容C3， C21相连后接地，电源芯片IC2的1脚与电容C4， C20 相连后接地，电源芯片IC2的4脚接电容C5后接地，电源芯片IC2输出端5脚 为所需电源VCC，经过电容C12、 C27、 C38后接地，电源芯片IC2的2脚接电阻 Rll，电阻R11另一端与电源芯片IC2的5脚相连，2脚同时与电容C10相连后 接地。其中，信号采集模块包括模拟量采集和数字量采集；模拟量采集包括发动 机水温采样电路Ul，对发动机水温传感器信号进行数据采样；燃油温度采样电 路U2，对燃油温度传感器信号进行数据采样；数字量采集包括开关信号采样电 路U3，对各类开关信号进行数据采样；发动机转速信号采样电路U4，对发动机 转速传感器信号进行数据采样；车速信号采样电路U5，对车速传感器信号进行 数据采样。所述的发动机水温采样电路Ul中电阻R17和水温传感器相连构成分压路，经电阻R13和微处理器IC1的A/D采样端口相连，采样控制电路由微处理 器IC1端口经电阻R4与三极管Ql基极相连，三极管Ql基极同时与电阻R14相 连，三极管Ql发射极与电源VCC相连、三极管Ql集电极与电阻R17、稳压管 Z19相连。所述的燃油温度采样电路U2中电阻R16和燃油温度传感器相连构成分压电 路，经电阻R12和微处理器IC1的A/D采样端口连接，采样控制电路由微处理 器IC1端口经电阻R4与三极管Ql基极相连，三极管Ql基极同时与电阻R14相 连，三极管Ql发射极与电源VCC相连，三极管Ql集电极与电阻R16和稳压管 Z19相连。所述的开关信号采样电路U3包含刹车开关l、刹车开关2、油温高报警、 自动N挡、自动R挡、自动D挡、手/自选择开关、手动1挡、手动2挡、手动 3挡、手动4挡、手动5挡、手动6挡、手动R挡等开关信号，其中手/自选择 开关中电阻R42和电阻R72相连构成分压电路，经电阻R57与微处理器IC1端 口连接，微处理器IC1端口同时与稳压管Z10相连。所述的发动机转速信号采样电路U4中转速传感器信号经过电阻R22和电阻 R19后与施密特触发器U5B输入端相连，施密特触发器U5B输出端经电阻R35与 微处理器IC1信号捕捉端口相连，电阻R22还与电阻R24、电容C34相连，电阻 R19还与稳压管Z3、电容C37相连。所述的车速信号采样电路U5中车速传感器信号经电阻R20和电阻R21后与 施密特触发器U5A输入端相连，施密特触发器U5A输出端经电阻R34与微处理 器IC1信号捕捉端口相连，电阻R20还与电阻R23、电容C32相连，电阻R21还 与稳压管Z2、电容C38相连。所述的功率驱动模块4中驱动芯片IC3的3脚与电阻R29相连后与微处理 器IC1端口相连，驱动芯片IC3的5脚与电阻R30相连后与微处理器IC1端口 相连，驱动芯片IC3的4脚经电阻R33后接地，驱动芯片IC3的8脚和9脚短 接后与换挡电磁阀相连，驱动芯片IC3的12脚和13脚短接后与换挡电磁阀相 连，驱动芯片IC3的11脚与电源VCC相连，驱动芯片IC3的1脚、7脚、8脚、 14脚均与汽车电瓶电源VBAR相连。本技术的技术方案设计了多种稳定可靠的信号采集处理电路，采用了 先进的控制算法，设计了故障自诊断功能，使得控制器具有换档快速、准确， 工作稳定、可靠等特点。而且，在现有液力传动自动变速器(AT)基础上提高换 档操作的效率，具有生产继承性好，投入的费用低，效率高、制造简单、操纵 方便等优点。同时增加了外部数据存储模块和CAN收发模块，使得本设计具有 很好的扩展性。附图说明图l是本技术原理框图。图2是本技术电源电路原理图。图3是本技术发动机水温采样电路原理图。图4是本技术燃油温度采样电路原理图。图5是本技术手/自选择开关采样电路原理图图6是本技术发动机转速信号采样电路原理图。图7是本技术车速信号采样电路原理图。图8是本技术功率驱动电路原理图。具体实施方式现结合附图具体说明本技术的实施方式。微处理器模块1为核心控制模块，采用FREESCALE公司的MC9S12D64， 16位高性能汽车级微处理器，内部集成P画和A/D，通过编程实现多种功能，主要功能是信号分析处理，并且按照预设的自适应算法去实现换档的控制。如图2，电源管理电路2主要功能是将车用24VDC电源转换为控制器电路所需的5VDC电源，采用汽车级电源转换芯片TLE4275，输入端有两组电源输入，一是车载电瓶VBAR， 二是钥匙0N挡V15 (—般称之为15号电)。VBAR采用二极管D1来做防反接保护，电感L1和电容C20组成LC滤波电路，V15经过电阻R6和电容C4组成RC滤波电路，电容C1、 C3、 C5均用于滤波，在输出端，采用了电阻R11和电容C27，以及电容C38和C12组成多级滤波处理，使得输出的电压信号平稳，IC2的2脚与C10相连接地，同时向IC1提供RST (复位)信号。如图3，发动机水温采样电路U1主要功能是完成对发动机水温的采样，电阻R17和水温传感器NTC组成分压电路，经电阻R13连接到IC1的AD转换端口 ，同时R13和电容C29相连形成低通滤波器，R17另一端与三极管Ql的PNP集电极相连，Ql发射极与电源VCC相连，Q1基极经R4与IC1端口相连，Ql基极同时还与电阻R14和电容C31相连，R14和C31另一端与VCC相连，将Ql基极上拉到高电平，Ql的导通与截本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车手自一体变速器控制器，其特征在于主要包括：微处理器模块（１）、电源管理模块（２）、信号采集模块（３）、功率驱动模块（４）、数据存储模块（５）、ＣＡＮ收发模块（６），　其中，微处理器模块（１）和各个功能模块实时的进行数据交换和处 理，与各个模块都相连；电源模块（２）给控制器各个模块提供稳定的５Ｖ直流电源，与各个模块都相连；信号采集模块（３）对外部提供给控制器的各种信号进行数据采样；功率驱动模块（４）驱动换向电磁阀完成换挡操作；数据存储模块（５）、ＣＡＮ收发模块（６）两个模块用于功能扩展。

【技术特征摘要】
1、一种汽车手自一体变速器控制器，其特征在于主要包括微处理器模块(1)、电源管理模块(2)、信号采集模块(3)、功率驱动模块(4)、数据存储模块(5)、CAN收发模块(6)，其中，微处理器模块(1)和各个功能模块实时的进行数据交换和处理，与各个模块都相连；电源模块(2)给控制器各个模块提供稳定的5V直流电源，与各个模块都相连；信号采集模块(3)对外部提供给控制器的各种信号进行数据采样；功率驱动模块(4)驱动换向电磁阀完成换挡操作；数据存储模块(5)、CAN收发模块(6)两个模块用于功能扩展。2、 根据权利要求l所述的汽车手自一体变速器控制器，其特征在于所述 的电源管理模块(2)中汽车电瓶电源(VBAR)与二极管(Dl)相连，二极管(Dl) 输出端与电感(Ll)相连，再经电阻(R6)与电源芯片(IC2) 1脚相连，汽车 电瓶电源(VBAR)经电容(Cl)相连后接地，钥匙0N挡(V15)与电感(Ll) 和电阻(R6)相连，二极管(Dl)输出端同时经电容(C3，C21)相连后接地， 电源芯片(IC2)的1脚与电容(C4，C20)相连后接地，电源芯片(IC2)的4 脚接电容(C5)后接地，电源芯片(IC2)输出端5脚为所需电源(VCC)，经过 电容(C12、 C27、 C38)后接地，电源芯片(IC2)的2脚接电阻(Rll)，电阻(R11)另一端与电源芯片(IC2)的5脚相连，2脚同时与电容(C10)相连后 接地。3、 根据权利要求l所述的汽车手自一体变速器控制器，其特征在于所述 的信号采集模块(3)包括模拟量采集和数字量采集；其中，模拟量采集包括发动机水温采样电路(Ul)，对发动机水温传感器信号进行数据采样；燃油温度采样电路(U2)，对燃油温度传感器信号进行数据采 样；数字量采集包括开关信号采样电路(U3)，对各类开关信号进行数据采样；发动机转速信号采样电路(U4)，对发动机转速传感器信号进行数据采样；车速信号采样电路(U5)，对车速传感器信号进行数据采样。4、 根据权利要求3所述的汽车手自一体变速器控制器，其特征在于所述 的发动机水温采样电路(Ul)中电阻(R17)和水温传感器相连构成分压电路， 经电阻(R13)和微处理器(IC1) A/D采样端口相连，采样控制电路由微处理器(IC1)端口经电阻(R4)与三极管(Ql)基极相连，三极管(Ql)基极同时与 电阻(R14)相连，三极管(Ql)发射极与电源(VCC)相连、三极管(Ql)集 电极与电阻(R17)、稳压管(Z19)相连。5、 根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘家洪，黄文龙，施卿，陈宝，
申请(专利权)人：南京天擎汽车电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]