專利名稱：一種基于方向盤的機械式自動變速器的按鍵式換擋器的制作方法
技術領域：
本發明屬于汽車技術領域，具體涉及電子控制機械式變速器(AMT)汽車基于方 向盤的換擋器的技術領域。
背景技術：
現有的MT (手動變速器)和大部分AT (自動變速器)都采用機械控制換檔手柄， 并且固定于車內底盤上，這是傳統的方法。而AMT車型是用全電信號進行控制，這 樣就為本發明創造了獨特的優勢條件，即可以移動換檔手柄的位置，而不受空間布置 的影響。在現有的方向盤換檔的車型中，只有Fl賽車和部分高檔車型，但都是通過 換檔撥片進行配合性的加減檔，沒有完全實現方向盤控制'換檔，從而擺脫傳統的換檔 方式。
發明內容
本發明的目的在于提供一種全新的安裝于方向盤的機械式自動變速器(AMT)按 鍵式換擋器，實現完全不同于傳統換檔桿的換檔控制，而在雙手不離開方向盤的情況 下，通過按鍵就能實現換檔的換擋器及其控制邏輯，且該換擋器價格便宜，拆裝方便， 便于安裝，維修和更換。
為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是
一種基于方向盤的機械式自動變速器(AMT)的按鍵式換擋器，所述換擋器包括-標有"+ "的加擋按鍵5、標有"A/M"的手動/自動轉換按鍵6、標有"一"的減擋 按鍵7、標有"D"的自由檔位按鍵8、標有"N"的空擋按鍵9、標有"R"的倒擋按 鍵10。 6個按鍵連接到控制器，控制器通過其內部的一系列邏輯控制，以產生三路電 壓信號，第一路4個電壓信號與現有技術中發給變速器控制系統的信號一樣，發給變 速器控制系統TCU進行換檔控制；第二路6個電壓信號分別接至相應的背景燈，用 于顯示相應按鍵的動作情況；以及第三路l個信號接至儀表盤用于發出提示音。其特 征在于.
在方向盤1上安裝有可拆裝的塑料殼體2，塑料殼體2的左邊開有第一凹槽3，在 .塑料殼體2的右邊開有第二凹槽4;將所述加擋按鍵5、減擋按鍵7和手動/自動轉換 按鍵6安裝在所述第一凹槽3中，將所述自由檔位按鍵8、空擋按鍵9和倒擋按鍵10
4安裝在所述第二凹槽4中。
AMT車型采用全電式信號進行換檔控制，通過在方向盤上安裝6個按鍵，同時通 過對其控制邏輯和接線原理圖的定義，首次實現完全不同于傳統換檔桿的換檔控制， 而在雙手不離開方向盤的情況下，通過按鍵就能實現換檔。6個按鍵分別接有相應的 電路，操作按鍵以產生一系列信號到控制器，控制器經過一系列的邏輯控制，產生信 號分別發送到TCU (變速器控制軟件)、儀表盤等，.TCU識別到當前的換檔信號，以
對變速器作出相應的控制。該換擋器相較于以ltr的傳統換擋器(安裝于底盤上)，極
大的簡化了駕駛操作，更加時尚并且讓駕駛員充分享受駕駛樂趣，同時其價格便宜， 拆裝方便，便于安裝，維修和更換。
圖l為本發明的俯視圖，圖中示出了其整體結構； 圖2為橫向剖視圖，圖中示出了其凹槽結構特點； 圖3為電路接線原理圖。
具體實施例方式
下面結合說明書附圖，對本發明的技術方案作進一步詳細表述。 如附圖1所示，本發明是在方向盤1上安裝有可拆裝的塑料殼體2,塑料殼體2 的左邊開有第一凹槽3，在右邊開有第二凹槽4。第一凹槽3中依次裝有加擋按鍵5， 標有"+ ";手動/自動轉換按鍵6，標有"A/M";減擋按鍵7，標有"一"。在第二凹 槽4中依次裝有自由檔位按鍵8，標有"D";空擋按鍵9，標有"N";倒擋按鍵IO， 標有"R"。如附圖2所示，第一凹槽3和第二凹槽4用以防止在操作方向盤的過程中 誤按了按鍵。由于按鍵裝于凹槽(寬5-8cm)內，凹槽有一定的深度，且寬度小于手 掌大小，按鍵的高度低于凹槽上平面(m的值為0 5mm)，且離方向盤外緣有'定有 距離，需要伸出手指才能按到按鍵，這樣就能避免在操作方向盤的過程中誤按了按鍵, 另外，AMT的控制系統中已有防誤操作的程序。按鍵采用接觸式，需要一定的力度 才能按下發生作用。在每個按鍵下面都有燈光顯示和聲音提示，以提醒駕駛員操作。
如附圖1和附圖3所示，附圖3中的控制器是一塊簡#>的單片機，通過在其中編 寫程序代碼來實現邏輯控制。其控制邏輯如下有且只能有一個按鍵起作用，"+ " 和"一"分別進行加、減檔。"A/M"是手動和自動的轉換。"D"相當于普通AMT 換檔手柄的自由檔位"TIP"檔，亦相當于AT中的"D"檔位，更加體現自動檔車的 特性。"N"表示空檔控制。"R"為倒檔控制。各按鍵的背景燈的亮滅與該按鍵是否起作用保持一致，"+ "、 "一"、 "A/M"按鍵的背景燈不能保持常亮，亮了一下后便會熄 滅，即電信號接通以后便斷掉，斷掉的同時啟動"D"按扭信號，使其發生作用。當 .汽車鑰匙開關處于上電狀態時(即"ON"檔時)，所有控制按鍵顯示停車前所處狀態； 當鑰匙開關處于點火狀態時(即"STAR"檔時)，自動變速器控制系統TCU判斷汽 車狀態不滿足啟動條件時，保持"ON"檔狀態并報警；滿足啟動條件時，空擋按鍵9 發生作用，變速器回空檔，再按自由檔位按鍵8時，到1檔。"D"、 "N"、 "R"按鍵 的背景燈能保持常亮。每一次按下按鍵的瞬間，能發出一聲短暫的提示音，以提醒動 作有效。另外，也可以在方向盤的轉向軸上安裝有模式控制開關，控制換擋器電路的 通斷轉換。可同時實現方向盤控制和換檔桿控制相結合的方式，也可以單獨使用其中 一種控制方式。模式控制轉換開關還可以包括雪地模式和經濟、運動模式的選擇，可 根據具體車型需求而確定。
如附圖3所示為該發明電路接線原理圖。自動變速器控制系統TCU檢測到的電 氣參數和線束接插件與采用傳統換擋器時保持一致，因此不用進行TCU軟件的重新 開發，普通換檔手柄的相應位置(6個位置)與本發明相應按扭(6個按鍵)對應。輸 入控制器的信號為六個按鍵和ON檔開關信號，輸出分三路第一路4個電壓信號與 現有技術中發給變速器控制系統的信號一樣，為0， 1的邏輯電平組合，分別為"0110"， "0011"， "0101"， "1010"， "1001"， "1100"6種組合，分別代表6個按鍵(5、 6、 7、 8、 9、 10)狀態。邏輯1表示電壓(3.10-3.10*5%)， 3.10+3.10*5%)，邏輯0表示電壓 l (1.75-1.75*5%), 1.75+1.75*5%) j，.發給變速器控制系統TCU進行換檔控制；第二路6 個電壓信號，壓值均為(3.10-3.10*5%)， 3.10+3.10*5%)，分別接至相應的背景燈，用 于顯示相應按鍵的動作情況；以及第三路1個信號，壓值為(3.10-3.10*5%), 3.10+3.10*5%) I接至儀表盤用于發出提示音。
權利要求
1、一種基于方向盤的機械式自動變速器的按鍵式換擋器，所述換擋器包括標有“+”的加擋按鍵(5)、標有“A/M”的手動/自動轉換按鍵(6)、標有“-”的減擋按鍵(7)、標有“D”的自由檔位按鍵(8)、標有“N”的空擋按鍵(9)、標有“R”的倒擋按鍵(10)；所述6個按鍵的輸出連接到控制器，控制器通過其內部的一系列邏輯控制，以產生四路電壓信號發給自動變速器控制系統TCU進行換檔控制，六路電信號傳送至相應的背景燈，顯示相應按鍵的動作情況，以及一路電信號給儀表盤用于發出按鍵動作的提示音；其特征在于在方向盤(1)上安裝有可拆裝的塑料殼體(2)，塑料殼體(2)的左邊開有第一凹槽(3)，在塑料殼體(2)的右邊開有第二凹槽(4)；將所述加擋按鍵(5)、減擋按鍵(7)和手動/自動轉換按鍵(6)安裝在所述第一凹槽(3)中，將所述自由檔位按鍵(8)、空擋按鍵(9)和倒擋按鍵(10)安裝在所述第二凹槽(4)中。
2、 根據權利要求1所述的基于方向盤的機械式自動變速器的按鍵式換擋器，其特 征為，所述第一凹槽有(3)和第二凹槽(4)均具有相應的深度，所述深度通過按鍵 的高度低于凹槽上平面0~5mm來確定，兩個凹槽的寬度為5-8cm。
3、 根據權利要求1或2所述的基于方向盤的機械式自動變速器的按鍵式換擋器， 其特征為，在所述方向盤(1)的轉向軸上安裝有模式選擇開關，控制換擋器電路的 通斷轉換。
4、 根據權利要求3所述的基于方向盤的機械式自動變速器的按鍵式換擋器，其控 制器是一塊單片機，通過在其中編寫程序代碼來實現邏輯控制；其控制邏輯特征為， 在上述各按鍵(5、 6、 7、 8、 9、 10)中同一時刻有且只能有一個按鍵起作用，各按鍵(5、 6、 7、 8、 9、 10)分別連接一背景燈，某一背景燈的亮滅與相應按鍵是否起作用 保持一致，與加擋按鍵(5)、減擋按鍵(7)和手動/自動轉換按鍵(6)相連的背景燈 不保持常亮，亮了一下后便會熄滅，即相應按鍵的電信號接通以后便斷掉，斷掉的同 時啟動自由檔位按鍵(8)的按鍵信號，當汽車鑰匙開關處于上電狀態時，所有控制 按鍵顯示停車前所處狀態；當鑰匙開關處于點火狀態時，自動變速器控制系統TCU 判斷汽車狀態不滿足啟動條件時，保持"ON"檔狀態并報警；滿足啟動條件時，空擋 .按鍵(9)發生作用，變速器回空檔，再按自由檔位按鍵(8)時，到1檔。
5、 根據權利要求4所述的基于方向盤的機械式自動變速器的按鍵式換擋器，其特征為，各按鍵(5、 6、 7、 8、 9、 10)、點火開關上電信號ON檔按鍵、點火開關STAR 檔按鍵的開關信號輸入至控制器，在控制器中對各按鍵(5、 6、 7、 8、 9、 10)進行邏 輯控制；然后控制器的輸出分三路第一路4個電壓信號與現有技術中發給變速器控 制系統的信號一樣，為0， 1的邏輯電平組合，分別為"0110"， "0011"， "0101", "1010"， "1001", "1100"6種組合,分別代表6個按鍵(5、 6、 7、 8、 9、 10)狀態；邏輯1 表示電壓 [(3.10-3,10*5%), 3.10+3.10*5%) 邏輯0表示電壓 t (1.75-1,75*5%)， 1.75+1.75*5%) 1，發給變速器控制系統TCU進行換檔控制.；第二路6個電壓信號，壓 值均為t (3.10-3.10*5%)， 3,10+3,10*5%) j,分別接至相應的背景燈，用于顯示相應按鍵 的動作情況；以及第三路1個信號，壓值為(3.10-3.10*5%), 3.10+3.10*5%〉 1,接至儀 表盤用于發出提示音。
全文摘要
本發明公開了一種全新的安裝于方向盤的機械式自動變速器(AMT)按鍵式換擋器。AMT車型采用全電式信號進行換擋控制，通過在方向盤上安裝6個按鍵，同時通過對其控制邏輯和接線原理圖的定義，首次實現完全不同于傳統換擋桿的換擋控制，而在雙手不離開方向盤的情況下，通過按鍵就能實現換擋。6個按鍵分別接有相應的電路，操作按鍵以產生一系列信號到控制器，控制器經過一系列的邏輯控制，產生信號分別發送到TCU(變速器控制軟件)、儀表盤等，TCU識別到當前的換擋信號，以對變速器作出相應的控制。該換擋器相較于以前的傳統換擋器(安裝于底盤上)，更加時尚方便，同時其價格便宜，拆裝方便，便于安裝，維修和更換。
文檔編號B60K20/06GK101618683SQ200910103680
公開日2010年1月6日 申請日期2009年4月24日 優先權日2009年4月24日
發明者剛 劉, 張學勇, 李新鋒, 王占鑫 申請人:重慶長安汽車股份有限公司