专利名称：一种基于方向盘的机械式自动变速器的按键式换挡器的制作方法
技术领域：
本发明属于汽车技术领域，具体涉及电子控制机械式变速器(AMT)汽车基于方 向盘的换挡器的技术领域。
背景技术：
现有的MT (手动变速器)和大部分AT (自动变速器)都采用机械控制换档手柄， 并且固定于车内底盘上，这是传统的方法。而AMT车型是用全电信号进行控制，这 样就为本发明创造了独特的优势条件，即可以移动换档手柄的位置，而不受空间布置 的影响。在现有的方向盘换档的车型中，只有Fl赛车和部分高档车型，但都是通过 换档拨片进行配合性的加减档，没有完全实现方向盘控制'换档，从而摆脱传统的换档 方式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全新的安装于方向盘的机械式自动变速器(AMT)按 键式换挡器，实现完全不同于传统换档杆的换档控制，而在双手不离开方向盘的情况 下，通过按键就能实现换档的换挡器及其控制逻辑，且该换挡器价格便宜，拆装方便， 便于安装，维修和更换。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是
一种基于方向盘的机械式自动变速器(AMT)的按键式换挡器，所述换挡器包括-标有"+ "的加挡按键5、标有"A/M"的手动/自动转换按键6、标有"一"的减挡 按键7、标有"D"的自由档位按键8、标有"N"的空挡按键9、标有"R"的倒挡按 键10。 6个按键连接到控制器，控制器通过其内部的一系列逻辑控制，以产生三路电 压信号，第一路4个电压信号与现有技术中发给变速器控制系统的信号一样，发给变 速器控制系统TCU进行换档控制；第二路6个电压信号分别接至相应的背景灯，用 于显示相应按键的动作情况；以及第三路l个信号接至仪表盘用于发出提示音。其特 征在于.
在方向盘1上安装有可拆装的塑料壳体2，塑料壳体2的左边开有第一凹槽3，在 .塑料壳体2的右边开有第二凹槽4;将所述加挡按键5、减挡按键7和手动/自动转换 按键6安装在所述第一凹槽3中，将所述自由档位按键8、空挡按键9和倒挡按键10
4安装在所述第二凹槽4中。
AMT车型采用全电式信号进行换档控制，通过在方向盘上安装6个按键，同时通 过对其控制逻辑和接线原理图的定义，首次实现完全不同于传统换档杆的换档控制， 而在双手不离开方向盘的情况下，通过按键就能实现换档。6个按键分别接有相应的 电路，操作按键以产生一系列信号到控制器，控制器经过一系列的逻辑控制，产生信 号分别发送到TCU (变速器控制软件)、仪表盘等，.TCU识别到当前的换档信号，以
对变速器作出相应的控制。该换挡器相较于以ltr的传统换挡器(安装于底盘上)，极
大的简化了驾驶操作，更加时尚并且让驾驶员充分享受驾驶乐趣，同时其价格便宜， 拆装方便，便于安装，维修和更换。
图l为本发明的俯视图，图中示出了其整体结构； 图2为横向剖视图，图中示出了其凹槽结构特点； 图3为电路接线原理图。
具体实施例方式
下面结合说明书附图，对本发明的技术方案作进一步详细表述。 如附图1所示，本发明是在方向盘1上安装有可拆装的塑料壳体2,塑料壳体2 的左边开有第一凹槽3，在右边开有第二凹槽4。第一凹槽3中依次装有加挡按键5， 标有"+ ";手动/自动转换按键6，标有"A/M";减挡按键7，标有"一"。在第二凹 槽4中依次装有自由档位按键8，标有"D";空挡按键9，标有"N";倒挡按键IO， 标有"R"。如附图2所示，第一凹槽3和第二凹槽4用以防止在操作方向盘的过程中 误按了按键。由于按键装于凹槽(宽5-8cm)内，凹槽有一定的深度，且宽度小于手 掌大小，按键的高度低于凹槽上平面(m的值为0 5mm)，且离方向盘外缘有'定有 距离，需要伸出手指才能按到按键，这样就能避免在操作方向盘的过程中误按了按键, 另外，AMT的控制系统中已有防误操作的程序。按键采用接触式，需要一定的力度 才能按下发生作用。在每个按键下面都有灯光显示和声音提示，以提醒驾驶员操作。
如附图1和附图3所示，附图3中的控制器是一块简#>的单片机，通过在其中编 写程序代码来实现逻辑控制。其控制逻辑如下有且只能有一个按键起作用，"+ " 和"一"分别进行加、减档。"A/M"是手动和自动的转换。"D"相当于普通AMT 换档手柄的自由档位"TIP"档，亦相当于AT中的"D"档位，更加体现自动档车的 特性。"N"表示空档控制。"R"为倒档控制。各按键的背景灯的亮灭与该按键是否起作用保持一致，"+ "、 "一"、 "A/M"按键的背景灯不能保持常亮，亮了一下后便会熄 灭，即电信号接通以后便断掉，断掉的同时启动"D"按扭信号，使其发生作用。当 .汽车钥匙开关处于上电状态时(即"ON"档时)，所有控制按键显示停车前所处状态； 当钥匙开关处于点火状态时(即"STAR"档时)，自动变速器控制系统TCU判断汽 车状态不满足启动条件时，保持"ON"档状态并报警；满足启动条件时，空挡按键9 发生作用，变速器回空档，再按自由档位按键8时，到1档。"D"、 "N"、 "R"按键 的背景灯能保持常亮。每一次按下按键的瞬间，能发出一声短暂的提示音，以提醒动 作有效。另外，也可以在方向盘的转向轴上安装有模式控制开关，控制换挡器电路的 通断转换。可同时实现方向盘控制和换档杆控制相结合的方式，也可以单独使用其中 一种控制方式。模式控制转换开关还可以包括雪地模式和经济、运动模式的选择，可 根据具体车型需求而确定。
如附图3所示为该发明电路接线原理图。自动变速器控制系统TCU检测到的电 气参数和线束接插件与采用传统换挡器时保持一致，因此不用进行TCU软件的重新 开发，普通换档手柄的相应位置(6个位置)与本发明相应按扭(6个按键)对应。输 入控制器的信号为六个按键和ON档开关信号，输出分三路第一路4个电压信号与 现有技术中发给变速器控制系统的信号一样，为0， 1的逻辑电平组合，分别为"0110"， "0011"， "0101"， "1010"， "1001"， "1100"6种组合，分别代表6个按键(5、 6、 7、 8、 9、 10)状态。逻辑1表示电压(3.10-3.10*5%)， 3.10+3.10*5%)，逻辑0表示电压 l (1.75-1.75*5%), 1.75+1.75*5%) j，.发给变速器控制系统TCU进行换档控制；第二路6 个电压信号，压值均为(3.10-3.10*5%)， 3.10+3.10*5%)，分别接至相应的背景灯，用 于显示相应按键的动作情况；以及第三路1个信号，压值为(3.10-3.10*5%), 3.10+3.10*5%) I接至仪表盘用于发出提示音。
权利要求
1、一种基于方向盘的机械式自动变速器的按键式换挡器，所述换挡器包括标有“+”的加挡按键(5)、标有“A/M”的手动/自动转换按键(6)、标有“-”的减挡按键(7)、标有“D”的自由档位按键(8)、标有“N”的空挡按键(9)、标有“R”的倒挡按键(10)；所述6个按键的输出连接到控制器，控制器通过其内部的一系列逻辑控制，以产生四路电压信号发给自动变速器控制系统TCU进行换档控制，六路电信号传送至相应的背景灯，显示相应按键的动作情况，以及一路电信号给仪表盘用于发出按键动作的提示音；其特征在于在方向盘(1)上安装有可拆装的塑料壳体(2)，塑料壳体(2)的左边开有第一凹槽(3)，在塑料壳体(2)的右边开有第二凹槽(4)；将所述加挡按键(5)、减挡按键(7)和手动/自动转换按键(6)安装在所述第一凹槽(3)中，将所述自由档位按键(8)、空挡按键(9)和倒挡按键(10)安装在所述第二凹槽(4)中。
2、 根据权利要求1所述的基于方向盘的机械式自动变速器的按键式换挡器，其特 征为，所述第一凹槽有(3)和第二凹槽(4)均具有相应的深度，所述深度通过按键 的高度低于凹槽上平面0~5mm来确定，两个凹槽的宽度为5-8cm。
3、 根据权利要求1或2所述的基于方向盘的机械式自动变速器的按键式换挡器， 其特征为，在所述方向盘(1)的转向轴上安装有模式选择开关，控制换挡器电路的 通断转换。
4、 根据权利要求3所述的基于方向盘的机械式自动变速器的按键式换挡器，其控 制器是一块单片机，通过在其中编写程序代码来实现逻辑控制；其控制逻辑特征为， 在上述各按键(5、 6、 7、 8、 9、 10)中同一时刻有且只能有一个按键起作用，各按键(5、 6、 7、 8、 9、 10)分别连接一背景灯，某一背景灯的亮灭与相应按键是否起作用 保持一致，与加挡按键(5)、减挡按键(7)和手动/自动转换按键(6)相连的背景灯 不保持常亮，亮了一下后便会熄灭，即相应按键的电信号接通以后便断掉，断掉的同 时启动自由档位按键(8)的按键信号，当汽车钥匙开关处于上电状态时，所有控制 按键显示停车前所处状态；当钥匙开关处于点火状态时，自动变速器控制系统TCU 判断汽车状态不满足启动条件时，保持"ON"档状态并报警；满足启动条件时，空挡 .按键(9)发生作用，变速器回空档，再按自由档位按键(8)时，到1档。
5、 根据权利要求4所述的基于方向盘的机械式自动变速器的按键式换挡器，其特征为，各按键(5、 6、 7、 8、 9、 10)、点火开关上电信号ON档按键、点火开关STAR 档按键的开关信号输入至控制器，在控制器中对各按键(5、 6、 7、 8、 9、 10)进行逻 辑控制；然后控制器的输出分三路第一路4个电压信号与现有技术中发给变速器控 制系统的信号一样，为0， 1的逻辑电平组合，分别为"0110"， "0011"， "0101", "1010"， "1001", "1100"6种组合,分别代表6个按键(5、 6、 7、 8、 9、 10)状态；逻辑1 表示电压 [(3.10-3,10*5%), 3.10+3.10*5%) 逻辑0表示电压 t (1.75-1,75*5%)， 1.75+1.75*5%) 1，发给变速器控制系统TCU进行换档控制.；第二路6个电压信号，压 值均为t (3.10-3.10*5%)， 3,10+3,10*5%) j,分别接至相应的背景灯，用于显示相应按键 的动作情况；以及第三路1个信号，压值为(3.10-3.10*5%), 3.10+3.10*5%〉 1,接至仪 表盘用于发出提示音。
全文摘要
本发明公开了一种全新的安装于方向盘的机械式自动变速器(AMT)按键式换挡器。AMT车型采用全电式信号进行换挡控制，通过在方向盘上安装6个按键，同时通过对其控制逻辑和接线原理图的定义，首次实现完全不同于传统换挡杆的换挡控制，而在双手不离开方向盘的情况下，通过按键就能实现换挡。6个按键分别接有相应的电路，操作按键以产生一系列信号到控制器，控制器经过一系列的逻辑控制，产生信号分别发送到TCU(变速器控制软件)、仪表盘等，TCU识别到当前的换挡信号，以对变速器作出相应的控制。该换挡器相较于以前的传统换挡器(安装于底盘上)，更加时尚方便，同时其价格便宜，拆装方便，便于安装，维修和更换。
文档编号B60K20/06GK101618683SQ200910103680
公开日2010年1月6日 申请日期2009年4月24日 优先权日2009年4月24日
发明者刚 刘, 张学勇, 李新锋, 王占鑫 申请人:重庆长安汽车股份有限公司