CN112984095A - 非道路自动机械变速箱控制器、变速箱及非道路机车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种非道路自动机械变速箱控制器、非道路自动机械变速箱和非道路机车，控制器包括：处理器以及与处理器连接的电源模块、开关信号采集模块、模拟信号采集模块、频率采集模块、开关型低边驱动模块、PWM型高边驱动模块、PWM型低边驱动模块、H桥驱动模块和通讯模块；本发明实施例提供的自动机械变速箱控制器中，一路硬件AD通道既可以当作开关类通道使用，也可以当作AD通道使用，提高了控制器的兼容性；包括多种类型的驱动电路，可满足不同的驱动需求，且PWM型高边驱动、PWM型低边驱动和H桥驱动模块驱动能力强，驱动信号稳定。

Description

非道路自动机械变速箱控制器、变速箱及非道路机车

技术领域

本发明涉及变速箱控制器技术领域，尤其涉及一种非道路自动机械变速箱控制器、变速箱及非道路机车。

背景技术

手动操作的变速器和离合器在其漫长的发展历史中存在着两个无法解决的问题。第一，在手动操作中，需要驾驶员考虑恰当的换档时间，否则长时间的不良操作会影响变速器和离合器的使用寿命。第二，离合器本身是需要一定延迟时间的，尤其是在配备机械变速箱的非道路机车起步的时候，即从静止状态到起动状态。这就需要考验驾驶员的熟练度和专注度，明显的加大了操作难度。换句话说，手动操作的变速器和离合器的使用不适合绝大多数人。

在此背景下，非道路机械变速箱自动控制器诞生了，它可以有效的解决这些问题。比如，在配备自动机械变速箱的非道路机车起动和换档的时候，它可以代替驾驶员去操作离合器和变速杆，可有效的减小驾驶员疲劳，尤其是在交通拥堵时期；由于不需要驾驶员自行换档，可以保证驾驶员的注意力不受换档影响，将双手始终放在方向盘上，对安全驾驶非常有利；由于是自动操作，在一般的驾驶情况下也能够更平稳的运行，因为换档时间是经过实时计算得到的，理论上是可以保证准确无误地执行的，可以有效地延长变速器和离合器的使用寿命。

相较于传统的机械变速箱，自动机械变速箱有着操作简单、离合器寿命长等天然优势。因此，随着汽车电子控制的飞速发展，越来越多的自动机械变速箱被应用于配备机械变速箱的非道路机车当中。而控制器作为其核心部件，尤为重要。但目前市场上较多的自动机械变速箱控制器都存在着兼容性差等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种非道路自动机械变速箱控制器、变速箱及非道路机车。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种非道路自动机械变速箱控制器，包括：处理器以及与处理器连接的电源模块、开关信号采集模块、模拟信号采集模块、频率采集模块、开关型低边驱动模块、PWM型高边驱动模块、PWM型低边驱动模块、H桥驱动模块和通讯模块；

所述开关信号采集模块的信号输出端与模拟信号采集模块的信号输出端均连接至所述处理器内部的AD采集模块，所述处理器对接收的开关信号或模拟信号进行高低电平标定，通过开关软件接口输出；或者，AD采集模块将接收的开关信号或模拟信号通过AD软件接口输出。

本发明的有益效果是：所有的开关通道与AD通道均接到处理器内部的AD采集模块；通过软件接口的分类设计，一路硬件AD通道(即一个开关或AD输入类接插件PIN针通道)同时既可以当作开关类通道使用，也可以当作AD通道使用，提高了控制器的兼容性；包括多种类型的驱动电路，可满足不同的驱动需求，且PWM型高边驱动、PWM型低边驱动和H桥驱动模块驱动能力强，驱动信号稳定。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，所述电源模块包括蓄电池模块、DCtoDC电源模块、内部LDO5V电源模块、内部LDO基准电源模块和蓄电池电压驱动电源模块；所述蓄电池模块分别与所述DCtoDC电源模块和所述蓄电池电压驱动电源模块连接；所述DCtoDC电源模块分别与所述内部LDO5V电源模块、内部LDO基准电源模块连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：DCtoDC电源模块具有宽输入电压范围的特点，从而可兼容12V与24V电压***，而其恒定输出电压的特点，其输出电压给内部LDO电源模块供电，保证在输入电压变化(12V或24V***的供电范围内)的情况下，内部LDO电压也能保持稳定；针对不同供电***所采用的驱动负载电压级别不同的特点，该控制器还提供了蓄电池电压驱动电源，以给高边驱动与H桥驱动模块供电，从而保证负载电压也兼容12V与24V***，提高了控制器的兼容性。

进一步，所述开关信号采集模块包括信号输入端和信号输出端，所述信号输入端与接地端之间连接第一电容C1；所述信号输入端与电源端之间预留有第一电阻位置，所述信号输入端与接地端之间预留有第二电阻位置；所述信号输入端和所述信号输出端之间连接有第三电阻R3，所述信号输出端与接地端之间连接有第二电容C2，所述信号输出端连接所述处理器；

所述开关信号采集模块，当需求为高有效识别时，在所述第二电阻位置焊接第二电阻R2，当需求为低有效识别时，在所述第一电阻位置焊接第一电阻R1。

采用上述进一步方案的有益效果是：所有通道均兼容高有效识别和低有效识别，可满足不同需求。

进一步，所述模拟信号采集模块包括信号输入端和信号输出端，所述信号输入端与接地端之间连接第一电容C1；所述信号输入端与电源端之间预留有第一电阻位置，所述信号输入端与接地端之间预留有第二电阻位置；所述信号输入端和所述信号输出端之间连接有第三电阻R3，所述信号输出端与接地端之间连接有第二电容C2，所述信号输出端连接所述处理器；

所述模拟信号采集模块，当需求为电压型信号时，在所述第二电阻位置焊接第二电阻R2，当需求为电阻型信号时，在所述第一电阻位置焊接第一电阻R1。

采用上述进一步方案的有益效果是：可采样电压范围为0-5V，且均兼容电压型采集信号和电阻型采集信号，12位ADC，采样精度高、误差小。

进一步，所述频率采集模块包括信号输入端，所述信号输入端与电源端之间预留有第四电阻位置，所述信号输入端与接地端之间预留有第五电阻位置；当需求为磁电型信号时，在所述第五电阻位置焊接第五电阻R5，当需求为霍尔型信号时，在所述第四电阻位置焊接第四电阻R4；所述信号输入端连接第六电阻R6的一端，所述第六电阻R6的另一端通过并联的第三电容C3和二极管D1接地，所述二极管D1的正极端接地；且所述第六电阻的另一端连接第七电阻R7的一端，所述第七电阻R7的另一端连接运算放大器的正输入端，所述运算放大器的负输入端连接Verf网络，所述运算放大器的输出端通过第八电阻R8连接其正输入端，所述运算放大器的输出端连接所述处理器，且通过第九电阻R9连接电源端。

采用上述进一步方案的有益效果是：使用滞回比较器设计，通过分压电阻调节Vref网络电压，即可实现不同的识别电压，硬件识别电压可调节，采集范围广、精度高；通过上拉电阻与下拉电阻的选贴，硬件上可以实现磁电与霍尔式两类信号的识别。

进一步，所述通信模块包括CAN收发电路，所述CAN收发电路包括两个CAN收发器芯片的预留位置，用于根据需求选贴非隔离式CAN收发器芯片或隔离式CAN收发器芯片；所述处理器与通信模块之间存在发送与接收两个连接点，两个连接点与两个预留位置连接；两个预留位置分别与收发器输出的低网络输出端CANL以及高网络输出端CANH连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：上述通讯模块，主要指CAN通讯，采用隔离与非隔离兼容两种方案设计，波特率软件可调。

进一步，所述通信模块还包括保护电路，所述保护电路包括共模扼流圈和瞬态稳压二极管；所述CAN收发电路的低网络输出端CANL以及高网络输出端CANH与所述共模扼流圈的两个输入端连接，所述共模扼流圈的低网络输出端CANL_OUT连接第一瞬态稳压二极管TVS1的负极，第一瞬态稳压二极管TVS1的正极连接第二瞬态稳压二极管TVS2的正极，第二瞬态稳压二极管TVS2的负极连接第三瞬态稳压二极管TVS3的负极，第三瞬态稳压二极管的正极连接第四瞬态稳压二极管TVS4的正极，第四瞬态稳压二极管TVS4的负极连接所述共模扼流圈的高网络输出端CANH_OUT，所述第二瞬态稳压二极管TVS2的负极和第三瞬态稳压二极管TVS3的负极接地。

采用上述进一步方案的有益效果是：上述保护电路可实现CAN收发电路对地、对电源短路保护。

进一步，所述通信模块还包括终端电阻兼容电路，所述终端电阻兼容电路包括第十电阻R10，所述第十电阻R10的一端与所述共模扼流圈的低网络输出端CANL_OUT连接，所述第十电阻R10的另一端CANR根据需求与所述共模扼流圈的高网络输出端CANH_OUT连接或断开。

采用上述进一步方案的有益效果是：当CANR与CANH_OUT网络在线束上连接，即选用控制器内部的终端电阻；当CANR未与CANH_OUT网络在线束上连接，即选用控制器外部的终端电阻；该设计方法便于客户在不改变控制器状态的情况下，匹配CAN总线的终端电阻阻值。

进一步，所述H桥驱动模块和PWM型高边驱动模块通过预驱动芯片实现电路保护，所述预驱芯片连接各个驱动MOSFET的G/D/S极，当驱动通道存在故障时，所述预驱芯片通过SPI的四线接口向处理器发送诊断报文，当所述处理器根据所述诊断报文确认所述MOSFET的DS电压大于预设电压值且该情况持续预设时间时，所述处理器树立对应故障标志，根据OBD报文配置与否，通过CAN总线向仪表ECU发送故障报文。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置对应的保护或诊断方案，可以应对因意外而产生的对应故障，保证模块稳定、安全的运行。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种非道路自动机械变速箱，包括上述技术方案所述的非道路自动机械变速箱控制器。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种非道路机车，包括上述技术方案所述的非道路自动机械变速箱。

本发明附加的方面及其优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例提供的非道路自动机械变速箱控制器结构框图；

图2为本发明实施例提供的处理器内部处理开关/AD信号结构图；

图3为本发明实施例提供的电源模块电路结构图；

图4为本发明实施例提供的开关信号采集模块和模拟信号采集模块的电路结构图；

图5为本发明实施例提供的频率采集模块电路结构图；

图6为本发明实施例提供的通讯模块电路结构图；

图7为本发明实施例提供的通讯模块中保护电路的电路结构图；

图8为本发明实施例提供的预驱动芯片与处理器连接关系图。

1、外部电源，2、逻辑“或”，3、电源模块，4、MCU，5、点火开关信号，6、唤醒信号，7、开关信号采集模块，8、模拟信号采集模块，9、频率采集模块，10、CAN通讯模块，11、开关型低边驱动模块，12、PWM型高边驱动模块，13、PWM型低边驱动模块，14、H桥驱动模块，15、5V传感器输出。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明实施例提供的非道路自动机械变速箱控制器的结构框图。图2为本发明实施例提供的处理器内部处理开关/AD信号结构图。如图1所示，该控制器包括：处理器以及与处理器连接的电源模块、开关信号采集模块、模拟信号采集模块、频率采集模块、开关型低边驱动模块、PWM型高边驱动模块、PWM型低边驱动模块、H桥驱动模块和通讯模块。

如图2所示，所述开关信号采集模块的信号输出端与模拟信号采集模块的信号输出端均连接至所述处理器内部的AD采集模块，所述处理器对接收的开关信号或模拟信号进行高低电平标定，通过开关软件接口输出；或者，AD采集模块将接收的开关信号或模拟信号通过AD软件接口输出。

本发明实施例提供的自动机械变速箱控制器的基本工作情况：当接通外部电源1时，打开点火开关信号5或唤醒信号6，经过电源模块处理3，控制器可完成上电。上电后，首先通过开关信号采集模块7、模拟信号采集模块8和频率采集模块9采集外部信号，再通过处理器MCU4对各种描述当前车辆行驶状态的传感器信号进行处理，最后根据内部设定的控制程序向开关型低边驱动模块11、PWM型高边驱动模块12、PWM型低边驱动模块13和H桥驱动模块14发出控制指令，从而控制整个变速箱有序运行。CAN通讯模块10在其中起着互相传递信息的作用，5V传感器输出15是电源模块3经过电源芯片输出产生的。

压力传感器信号、温度传感器信号、加速踏板传感器信号等属于模拟信号；转速传感器信号等为脉冲信号；模式选择开关信号、手动升降档开关信号、自动开关信号等属于开关信号；选档电机、换档电机、离合电机以及控制部分传感器工作状态的继电器等都属于执行器。

上述实施例中，所有的开关通道与AD通道均接到内部MCU的AD采集模块；通过软件接口的分类设计，一路硬件AD通道(即一个开关或AD输入类接插件PIN针通道)同时既可以当作开关类通道使用，也可以当作AD通道使用，提高了控制器的兼容性；PWM型驱动包括PWM型高边驱动和PWM型低边驱动，驱动能力强，驱动信号稳定，且支持过流保护，过压保护，短路保护等破坏性故障保护功能；开关型驱动主要为开关型低边驱动，驱动能力强，驱动信号稳定，且支持过流保护，过压保护，短路保护等破坏性故障保护功能；上述H桥驱动模块驱动能力强，可稳定驱动选档、换档、离合等不同电机，且支持过流保护，过压保护，短路保护等破坏性故障保护功能。

可选地，如图3所示，所述电源模块包括蓄电池模块、DCtoDC电源模块、内部LDO5V电源模块、内部LDO基准电源模块和蓄电池电压驱动电源模块；所述蓄电池模块分别与所述DCtoDC电源模块和所述蓄电池电压驱动电源模块连接；所述DCtoDC电源模块分别与所述内部LDO5V电源模块、内部LDO基准电源模块连接。

上述电源模块，DCtoDC电源模块具有宽输入电压范围的特点，从而可兼容12V与24V电压***，而其恒定输出电压的特点，其输出电压给内部LDO电源模块供电，保证在输入电压变化(12V或24V***的供电范围内)的情况下，内部LDO电压也能保持稳定，支持9-32V的供电范围；针对不同供电***所采用的驱动负载电压级别不同的特点，该控制器还提供了蓄电池电压驱动电源，以给高边驱动与H桥驱动模块供电，从而保证负载电压也兼容12V与24V***，支持5V的传感器供电输出，电源模块采用了带有限流功能的车规级芯片来保证内部电源的保护，支持过流保护功能；上述电源模块大大提高了控制器的兼容性。

可选地，如图4所示，所述开关信号采集模块和模拟信号采集模块电路结构相同，均包括信号输入端和信号输出端，所述信号输入端与接地端之间连接第一电容C1；所述信号输入端与电源端之间预留有第一电阻位置，所述信号输入端与接地端之间预留有第二电阻位置；所述信号输入端和所述信号输出端之间连接有第三电阻R3，所述信号输出端与接地端之间连接有第二电容C2，所述信号输出端连接所述处理器。

所述开关信号采集模块，当需求为高有效识别时，在所述第二电阻位置焊接第二电阻R2，当需求为低有效识别时，在所述第一电阻位置焊接第一电阻R1。

所述模拟信号采集模块，当需求为电压型信号时，在所述第二电阻位置焊接第二电阻R2，当需求为电阻型信号时，在所述第一电阻位置焊接第一电阻R1。

上述开关信号采集模块，根据需要焊接上拉电阻或下拉电阻，所有通道均兼容高有效识别和低有效识别，可满足不同需求。

上述模拟信号采集模块，可采样电压范围为0-5V，且均兼容电压型采集信号和电阻型采集信号，实现12位的ADC，采样精度高、误差小。

可选地，如图5所示，所述频率采集模块包括信号输入端，所述信号输入端与电源端之间预留有第四电阻位置，所述信号输入端与接地端之间预留有第五电阻位置；当需求为磁电型信号时，在所述第五电阻位置焊接第五电阻R5，当需求为霍尔型信号时，在所述第四电阻位置焊接第四电阻R4；所述信号输入端连接第六电阻R6的一端，所述第六电阻R6的另一端通过并联的第三电容C3和二极管D1接地，所述二极管D1的正极端接地；且所述第六电阻的另一端连接第七电阻R7的一端，所述第七电阻R7的另一端连接运算放大器的正输入端，所述运算放大器的负输入端连接Verf网络，所述运算放大器的输出端通过第八电阻R8连接其正输入端，所述运算放大器的输出端连接所述处理器，且通过第九电阻R9连接电源端。

上述频率采集模块，使用滞回比较器设计，通过分压电阻调节Vref网络电压，即可实现不同的识别电压，硬件识别电压可调节，采集范围广、精度高；通过上拉电阻与下拉电阻的选贴，硬件上可以实现磁电与霍尔式两类信号的识别。

可选地，如图5所示，所述通信模块包括CAN收发电路，所述CAN收发电路包括两个CAN收发器芯片的预留位置，用于根据需求选贴非隔离式CAN收发器芯片或隔离式CAN收发器芯片；所述处理器与通信模块之间存在发送与接收两个连接点，两个连接点与两个预留位置连接；两个预留位置分别与收发器输出的低网络输出端CANL以及高网络输出端CANH连接。

市面上的CAN模块收发器分为隔离式收发器与非隔离式收发器两种。其中隔离式收发器具有抗干扰性好，保护能力强的特点，但是存在成本较高的缺点，一般应用于具有高压模块的零部件CAN总线上。

上述通讯模块中，CANL与CANH为收发器输出的CAN低与CAN高两个网络。MCU与收发器之间存在发送与接收两个连接点。在设计过程中PCB预留两种芯片的位置。该控制器可以硬件选贴隔离式CAN收发器与非隔离式CAN收发器。从而可以在不用重新设计PCB，只需改变BOM表的情况下，实现客户隔离或非隔离的需求。

可选地，如图7所示，所述通信模块还包括保护电路，所述保护电路包括共模扼流圈和瞬态稳压二极管；所述CAN收发电路的低网络输出端CANL以及高网络输出端CANH与所述共模扼流圈的两个输入端连接，所述共模扼流圈的低网络输出端CANL_OUT连接第一瞬态稳压二极管TVS1的负极，第一瞬态稳压二极管TVS1的正极连接第二瞬态稳压二极管TVS2的正极，第二瞬态稳压二极管TVS2的负极连接第三瞬态稳压二极管TVS3的负极，第三瞬态稳压二极管的正极连接第四瞬态稳压二极管TVS4的正极，第四瞬态稳压二极管TVS4的负极连接所述共模扼流圈的高网络输出端CANH_OUT，所述第二瞬态稳压二极管TVS2的负极和第三瞬态稳压二极管TVS3的负极接地。该保护电路通过共模扼流圈与TVS管来实现对CAN收发电路的保护，可实现CAN收发电路对地、对电源短路保护。

可选地，如图7所示，所述通信模块还包括终端电阻兼容电路，所述终端电阻兼容电路包括第十电阻R10，所述第十电阻R10的一端与所述共模扼流圈的低网络输出端CANL_OUT连接，所述第十电阻R10的另一端CANR根据需求与所述共模扼流圈的高网络输出端CANH_OUT连接或断开。CANR、CANL_OUT、CANH_OUT三个网络为接插件网络，与外部总线连接。CANR与CANL_OUT网络之间可以设计有120Ω终端电阻。

上述电阻兼容电路中，当CANR与CANH_OUT网络在线束上连接，即选用控制器内部的终端电阻；当CANR未与CANH_OUT网络在线束上连接，即选用控制器外部的终端电阻；该设计方法便于客户在不改变控制器状态的情况下，匹配CAN总线的终端电阻阻值。

上述实施例中，电源模块、开关型驱动模块、PWM型驱动模块、H桥驱动模块、通讯模块等都设计了对应的保护或诊断方案。

电源模块采用了带有限流功能的车规级芯片来保证内部电源的保护。低边开关型驱动通过SPI通信指令接口控制驱动芯片TLE6240来实现驱动，该芯片自带开路与过流保护，可通过SPI接口反馈读取，并针对反馈报文做算法滤波与相关诊断策略。低边PWM型驱动通过MCU控制驱动芯片TLE6240来实现驱动，该芯片自带开路与过流保护，可通过SPI接口反馈读取，并针对反馈报文做算法滤波与相关诊断策略。

H桥驱动与PWM型高边驱动模块的保护均通过预驱芯片实现。预驱芯片连接各个驱动MOSFET的G/D/S极，针对各种过流与开路状态做出合理性诊断，再通过SPI接口反馈各个通道的32Bit数据报文给MCU，MCU再针对反馈报文做算法滤波与相关诊断策略。

预驱动芯片与处理器连接关系图如图8所示。当某个驱动通道存在故障(包括开路故障、对地短路故障、对电源短路故障)时，预驱芯片会通过SPI的四线接口向MCU发送报文，CH1-CH4报文组成H桥1的十六进制诊断报文，CH5-CH8报文组成H桥2的诊断报文。组合后的报文值范围为0～7777，根据该值判断对应的故障类型，此时程序进入诊断计数滤波程序。当该类故障持续500ms以上，则内部树立对应故障标志，对应故障标志树立后根据OBD报文配置与否，通过CAN总线向仪表ECU发送故障报文。

目前市场上较多的自动机械变速箱控制器都存在着兼容性差，采集精度低，安全、可靠性差，成本高等问题。与现有技术相比，本发明实施例提供的自动机械变速箱控制器具有以下优点：

1、兼容性强：本发明采用了9-32V的供电范围，可兼容12V或24V供电***；采用了高有效识别和低有效识别兼容的开关采集通道，可满足不同类型开关的需求；采用了电压型信号和电阻型信号兼容的AD通道，可满足不同类型传感器的需求；采用了硬件识别电压可调节的频率采集通道，可准确采集到绝大多数转速传感器所产生的信号。

2、采集精度高：本发明的AD采集通道和频率采集通道都采用了12位的ADC，采集精度高，在低电平和低转速的情况下也可以采集到较准确的值，且在保证了精度的同时，又不影响通道的采集范围。凭借着采集通道高精度的采集，可以让MCU在最佳的时间向各个执行器发送指令，从而使自动机械变速箱的整个***可以稳定运行。

3、安全、可靠性高：本发明的电源模块、开关型驱动模块、PWM型驱动模块、H桥驱动模块、通讯模块等都设计了对应的保护或诊断方案，可以应对因意外而产生的对应故障，保证各个模块稳定、安全的运行。当然，在特殊情况下，它是允许驾驶员取代自动化控制的，也可以在必要时强制换档，因为没有任何***能提前预料具体的道路和交通情况。

4、成本低：本发明所用的物料均为市场常用的汽车级物料，在保证了用料安全、可靠的前提下，既解决供需问题，又节约了成本。

本发明实施例还提供一种非道路机械变速箱，非道路机械变速箱包括上述实施例提供的非道路自动机械变速箱控制器。

本发明实施例还提供一种非道路机械，包括上述实施例提供的非道路机械变速箱。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非道路自动机械变速箱控制器，其特征在于，包括：处理器以及与处理器连接的电源模块、开关信号采集模块、模拟信号采集模块、频率采集模块、开关型低边驱动模块、PWM型高边驱动模块、PWM型低边驱动模块、H桥驱动模块和通讯模块；

所述开关信号采集模块的信号输出端与模拟信号采集模块的信号输出端均连接至所述处理器内部的AD采集模块，所述处理器对接收的开关信号或模拟信号进行高低电平标定，通过开关软件接口输出；或者，AD采集模块将接收的开关信号或模拟信号通过AD软件接口输出。

2.根据权利要求1所述的非道路自动机械变速箱控制器，其特征在于，所述电源模块包括蓄电池模块、DCtoDC电源模块、内部LDO5V电源模块、内部LDO基准电源模块和蓄电池电压驱动电源模块；所述蓄电池模块分别与所述DCtoDC电源模块和所述蓄电池电压驱动电源模块连接；所述DCtoDC电源模块分别与所述内部LDO5V电源模块和内部LDO基准电源模块连接。

3.根据权利要求1所述的非道路自动机械变速箱控制器，其特征在于，所述开关信号采集模块和模拟信号采集模块电路结构相同，均包括信号输入端和信号输出端，所述信号输入端与接地端之间连接第一电容C1；所述信号输入端与电源端之间预留有第一电阻位置，所述信号输入端与接地端之间预留有第二电阻位置；所述信号输入端和所述信号输出端之间连接有第三电阻R3，所述信号输出端与接地端之间连接有第二电容C2，所述信号输出端连接所述处理器；

所述开关信号采集模块，当需求为高有效识别时，在所述第二电阻位置焊接第二电阻R2，当需求为低有效识别时，在所述第一电阻位置焊接第一电阻R1；

所述模拟信号采集模块，当需求为电压型信号时，在所述第二电阻位置焊接第二电阻R2，当需求为电阻型信号时，在所述第一电阻位置焊接第一电阻R1。

4.根据权利要求1所述的非道路自动机械变速箱控制器，其特征在于，所述频率采集模块包括信号输入端，所述信号输入端与电源端之间预留有第四电阻位置，所述信号输入端与接地端之间预留有第五电阻位置；当需求为磁电型信号时，在所述第五电阻位置焊接第五电阻R5，当需求为霍尔型信号时，在所述第四电阻位置焊接第四电阻R4；所述信号输入端连接第六电阻R6的一端，所述第六电阻R6的另一端通过并联的第三电容C3和二极管D1接地，所述二极管D1的正极端接地；且所述第六电阻的另一端连接第七电阻R7的一端，所述第七电阻R7的另一端连接运算放大器的正输入端，所述运算放大器的负输入端连接Verf网络，所述运算放大器的输出端通过第八电阻R8连接其正输入端，所述运算放大器的输出端连接所述处理器，且通过第九电阻R9连接电源端。

5.根据权利要求1至4任一项所述的非道路自动机械变速箱控制器，其特征在于，所述通信模块包括CAN收发电路，所述CAN收发电路包括两个CAN收发器芯片的预留位置，用于根据需求选贴非隔离式CAN收发器芯片或隔离式CAN收发器芯片；所述处理器与通信模块之间存在发送与接收两个连接点，两个连接点与两个预留位置连接；两个预留位置分别与收发器输出的低网络输出端CANL以及高网络输出端CANH连接。

6.根据权利要求5所述的非道路自动机械变速箱控制器，其特征在于，所述通信模块还包括保护电路，所述保护电路包括共模扼流圈和瞬态稳压二极管；所述CAN收发电路的低网络输出端CANL以及高网络输出端CANH与所述共模扼流圈的两个输入端连接，所述共模扼流圈的低网络输出端CANL_OUT连接第一瞬态稳压二极管TVS1的负极，第一瞬态稳压二极管TVS1的正极连接第二瞬态稳压二极管TVS2的正极，第二瞬态稳压二极管TVS2的负极连接第三瞬态稳压二极管TVS3的负极，第三瞬态稳压二极管的正极连接第四瞬态稳压二极管TVS4的正极，第四瞬态稳压二极管TVS4的负极连接所述共模扼流圈的高网络输出端CANH_OUT，所述第二瞬态稳压二极管TVS2的负极和第三瞬态稳压二极管TVS3的负极接地。

7.根据权利要求6所述的非道路自动机械变速箱控制器，其特征在于，所述通信模块还包括终端电阻兼容电路，所述终端电阻兼容电路包括第十电阻R10，所述第十电阻R10的一端与所述共模扼流圈的低网络输出端CANL_OUT连接，所述第十电阻R10的另一端CANR根据需求与所述共模扼流圈的高网络输出端CANH_OUT连接或断开。

8.根据权利要求1至4任一项所述的非道路自动机械变速箱控制器，其特征在于，所述H桥驱动模块和PWM型高边驱动模块通过预驱动芯片实现电路保护，所述预驱芯片连接各个驱动MOSFET的G/D/S极，当驱动通道存在故障时，所述预驱芯片通过SPI的四线接口向处理器发送诊断报文，当所述处理器根据所述诊断报文确认所述MOSFET的DS电压大于预设电压值且该情况持续预设时间时，所述处理器树立对应故障标志，根据OBD报文配置与否，通过CAN总线向仪表ECU发送故障报文。

9.一种非道路自动机械变速箱，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的非道路自动机械变速箱控制器。

10.一种非道路机车，其特征在于，包括权利要求9所述的非道路自动机械变速箱。

Images