专利名称：按键式换档机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机电控制技术领域，涉及ー种换档机构，具体涉及ー种按键式换档机构。
背景技术：
车辆变速控制大致分为传统机械式齿轮变速器、液力自动变速器(AT)和钢带式无级变速器(CVT)。传统机械式齿轮变速器具有传动效率高、成本低、结构简单，但这种变速器存在着换档困难、驾驶员水平对汽车行驶性能有较大影响，并且使司机易于疲劳，不利于安全行车。因此，国内外科研単位希望在效率高、结构简单的传统机械齿轮变速器上实现自动化。后来有人提出ー种电动换档装置，其针对原有技术的不足，在不改变原有手动变 速箱结构的情况下，加装ー套电动换档装置代替原车和换档操纵杆，用现代电子技术改造、合理的自动控制，实现了车辆自动换档功能，既保留原齿轮变速器效率高、成本低等长处，又有液力自动变速器自动换档的优点；实现了手动与自动变速的动态切換功能，使操纵方式简单可靠。该电动换档装置能在自动换档控制系统中解决选档与换档定位问题，并且解决了传统换档操作困难，驾驶员易疲劳问题，延长了变速器的工作寿命，机械结构简单可靠。随着电子技术的发展以及机械自动化的实现，现有的换档机构还没有实现完全的电子自动化，对于驾驶员初学者来说，掌握换档技能还是具有一定的难度。
实用新型内容鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种按键式换档机构，用以实现换档操作简单易掌握。为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种按键式换档机构。ー种按键式换档机构，所述按键式换档机构包括驻车档按键、倒车档按键、空档按键、前进档按键、自锁按键和内部主控装置；所述内部主控装置包括一单片机；所述驻车档按键通过单片机和整车控制器与电机控制器的驻车档驱动端相连；所述倒车档按键通过单片机和整车控制器与电机控制器的倒车档驱动端相连；所述空档按键通过单片机和整车控制器与电机控制器的空档驱动端相连；所述前进档按键通过单片机和整车控制器与电机控制器的前进档驱动端相连；所述自锁按键与汽车的BMS电池管理系统主板的12V地端相连。作为本实用新型的一种优选方案，所述驻车档按键、倒车档按键、空档按键、前进档按键和自锁按键的周边均设有ー圈用以显示工作状态的导光环。作为本实用新型的另ー种优选方案，所述驻车档按键的一端与一个低电平触发端相连，驻车档按键的另一端与所述单片机的16针脚相连，所述单片机的12针脚通过一光电耦合器与所述整车控制器相连，所述整车控制器与所述电机控制器的驻车档驱动端相连。[0010]作为本实用新型的再一种优选方案，所述前进档按键的一端与一个低电平触发端相连，前进档按键的另一端与所述单片机的15针脚相连，所述单片机的11针脚通过一光电耦合器与所述整车控制器相连，所述整车控制器与所述电机控制器的前进档驱动端相连。作为本实用新型的再一种优选方案，所述空档按键的一端与一个低电平触发端相连，空档按键的另一端与所述单片机的14针脚相连，所述单片机的10针脚通过一光电耦合器与所述整车控制器相连，所述整车控制器与所述电机控制器的空档驱动端相连。作为本实用新型的再一种优选方案，所述倒车档按键的一端 与一个低电平触发端相连，倒车档按键的另一端与所述单片机的13针脚相连，所述单片机的9针脚通过一光电耦合器与所述整车控制器相连，所述整车控制器与所述电机控制器的倒车档驱动端相连。如上所述，本实用新型所述的按键式换档机构，具有以下有益效果本实用新型所述的按键式换档机构断电后再通电，N档位置自动处于工作状态，并且即使换档机构芯片损坏，外部硬件电路将自动保持N档信号输出给整车控制器，更加安全可靠，可应用于无变速器或AT变速器电动汽车，使得档位切換方便、无噪音。
图I为本实用新型所述的按键式换档机构的主视图。图2为本实用新型所述的按键式换档机构的左视图。图3为本实用新型所述的按键式换档机构的俯视图。图4为本实用新型所述的按键式换档机构的导光环的电路原理图。图5为本实用新型所述的按键式换档机构的内部主控装置的电路原理图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式
加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。请參阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为ー种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进ー步详细说明。实施例本实施例提供ー种按键式换档机构，其外部结构如图I至3所示，包括5个按键，分别为驻车档按键(P)、倒车档按键(R)、空档按键(N)、前进档按键(D)、自锁按键(start/stop)。5个按键上的字母在开小灯时有背光，圆形按键的周边有ー圈导光环来显示工作状态。本实施例中R、N、D档按键的导光环的发光颜色为冰蓝，P档和自锁按键(start/stop)为红色。导光环的电路原理如图4所示。按键式换档机构的档位信号以高低电平的形式给出，高低电平的电压定义为高电平彡7. 6V，低电平< I. 4V，额定工作电压为12V。本实施例提供的按键式换档机构的内部主控装置的电路结构如图5所示，所述驻车档按键(P)通过单片机和整车控制器与电机控制器的驻车档驱动端相连；所述倒车档按键(R)通过单片机和整车控制器与电机控制器的倒车档驱动端相连；所述空档按键(N)通过单片机和整车控制器与电机控制器的空档驱动端相连；所述前进档按键(D)通过单片机和整车控制器与电机控制器的前进档驱动端相连；所述自锁按键(start/stop)与汽车的BMS电池管理系统主板的12V地端相连。所述驻车档按键的一端与一个低电平触发端相连，驻车档按键的另一端与所述单片机的16针脚相连，所述单片机的12针脚通过一光电耦合器与所述整车控制器相连，所述整车控制器与所述电机控制器的驻车档驱动端相连。所述前进档按键的一端与一个低电平触发端相连，前进档按键的另一端与所述单片机的15针脚相连，所述单片机的11针脚通过一光电耦合器与所述整车控制器相连，所述 整车控制器与所述电机控制器的前进档驱动端相连。所述空档按键的一端与一个低电平触发端相连，空档按键的另一端与所述单片机的14针脚相连，所述单片机的10针脚通过一光电耦合器与所述整车控制器相连，所述整车控制器与所述电机控制器的空档驱动端相连。所述倒车档按键的一端与一个低电平触发端相连，倒车档按键的另一端与所述单片机的13针脚相连，所述单片机的9针脚通过一光电耦合器与所述整车控制器相连，所述整车控制器与所述电机控制器的倒车档驱动端相连。所述主控装置的工作原理为驻车档按键(P)(也称P档位键开关)通过整车线束接通ー个低电平触发信号至所述单片机的16针脚，随即单片机的12针脚持续输出高电平信号，该高电平信号经过光耦处理后通过整车线束转换成低电平信号至整车控制器，整车控制器处理后发送相应的指令给电机控制器驱动电机，实现P档的操作。前进档按键(D)(也称D档位键开关)通过整车线束接通ー个低电平触发信号至所述单片机的15针脚，随即单片机的11针脚持续输出高电平信号，该高电平信号经过光耦处理后通过整车线束转换成低电平信号至整车控制器，整车控制器处理后发送相应的指令给电机控制器驱动电机，实现D档的操作。空档按键(N)(也称N档位键开关)通过整车线束接通一个低电平触发信号至所述单片机的14针脚，随即单片机的10针脚持续输出高电平信号，该高电平信号经过光耦处理后通过整车线束转换成低电平信号至整车控制器，整车控制器处理后发送相应的指令给电机控制器驱动电机，实现N档的操作。倒车档按键(R)(也称R档位键开关)通过整车线束接通ー个低电平触发信号至所述单片机的13针脚，随即单片机的9针脚持续输出高电平信号，该高电平信号经过光耦处理后通过整车线束转换成低电平信号至整车控制器，整车控制器处理后发送相应的指令给电机控制器驱动电机，实现R档的操作。在其中一个档位为低电平信号(工作状态)时，其他档位均保持高电平信号(非工作状态)。自锁按键(start/stop)是自锁开关，汽车的BMS电池管理系统主板的12V地端相连，控制主控装置12V电源的通断。相较于换档杆换档后要手动回位，本实用新型所述的按键式换档机构断电后再通电，N档位置自动处于工作状态，并且即使换档机构芯片损坏，外部硬件电路将自动保持N档信号输出给整车控制器，更加安全可靠。按键式换档机构由四个M4的螺栓固定在装饰盖板下，装在原换档杆所处位置。依照人机工程学要求设计操作界面的高度。相较于换档杆机构更加时尚方便，节省车内空间，同时其价格便宜，便于安装、维修和更换。本实用新型所述的按键式换档机构可应用于无变速器或AT变速器电动汽车，使得档位切换方便、无噪音。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。 上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所掲示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
权利要求1.ー种按键式换档机构，其特征在于，所述按键式换档机构包括驻车档按键、倒车档按键、空档按键、前进档按键、自锁按键和内部主控装置；所述内部主控装置包括一单片机；所述驻车档按键通过单片机和整车控制器与电机控制器的驻车档驱动端相连；所述倒车档按键通过单片机和整车控制器与电机控制器的倒车档驱动端相连；所述空档按键通过单片机和整车控制器与电机控制器的空档驱动端相连；所述前进档按键通过单片机和整车控制器与电机控制器的前进档驱动端相连；所述自锁按键与汽车的BMS电池管理系统主板的12V地端相连。
2.根据权利要求I所述的按键式换档机构，其特征在于所述驻车档按键、倒车档按键、空档按键、前进档按键和自锁按键的周边均设有ー圈用以显示工作状态的导光环。
3.根据权利要求I所述的按键式换档机构，其特征在于所述驻车档按键的一端与一个低电平触发端相连，驻车档按键的另一端与所述单片机的16针脚相连，所述单片机的12针脚通过一光电耦合器与所述整车控制器相连，所述整车控制器与所述电机控制器的驻车档驱动端相连。
4.根据权利要求I所述的按键式换档机构，其特征在于所述前进档按键的一端与一个低电平触发端相连，前进档按键的另一端与所述单片机的15针脚相连，所述单片机的11针脚通过一光电耦合器与所述整车控制器相连，所述整车控制器与所述电机控制器的前进档驱动端相连。
5.根据权利要求I所述的按键式换档机构，其特征在于所述空档按键的一端与ー个低电平触发端相连，空档按键的另一端与所述单片机的14针脚相连，所述单片机的10针脚通过一光电耦合器与所述整车控制器相连，所述整车控制器与所述电机控制器的空档驱动端相连。
6.根据权利要求I所述的按键式换档机构，其特征在于所述倒车档按键的一端与一个低电平触发端相连，倒车档按键的另一端与所述单片机的13针脚相连，所述单片机的9针脚通过一光电耦合器与所述整车控制器相连，所述整车控制器与所述电机控制器的倒车档驱动端相连。
专利摘要本实用新型提供一种按键式换档机构，包括驻车档按键、倒车档按键、空档按键、前进档按键、自锁按键和内部主控装置；内部主控装置包括一单片机；驻车档按键通过单片机和整车控制器与电机控制器的驻车档驱动端相连；倒车档按键通过单片机和整车控制器与电机控制器的倒车档驱动端相连；空档按键通过单片机和整车控制器与电机控制器的空档驱动端相连；前进档按键通过单片机和整车控制器与电机控制器的前进档驱动端相连；自锁按键与汽车的BMS电池管理系统主板的12V地端相连。本实用新型的N档位置自动处于工作状态，即使换档机构芯片损坏，外部硬件电路将自动保持N档信号输出给整车控制器，更加安全可靠，可应用于无变速器或AT变速器电动汽车，档位切换方便、无噪音。
文档编号F16H59/12GK202468960SQ20112055948
公开日2012年10月3日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者杜沛, 胡凯, 陈虎 申请人:上海海马汽车研发有限公司, 海马轿车有限公司