[發(fā)明專利]基于汽車線控系統(tǒng)的集轉(zhuǎn)向、制動、變速于一體的操縱桿裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210033805.7
• 申請日: 2012-02-16
• 公開（公告）號: CN102530050A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 鄭宏宇;袁昆;趙鏡澈;孫俏;侯嘉封;郭陽子
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學
• 主分類號: B62D1/12
• 分類號: B62D1/12;B60T7/10;B60K20/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明型設計涉及一種基于汽車線控系統(tǒng)的集轉(zhuǎn)向、制動、變速于一體的操縱桿裝置，可以通過一個操縱桿同時控制汽車的轉(zhuǎn)向、變速、制動。?

背景技術

隨著人們對汽車性能的要求，汽車線控技術將是未來汽車的發(fā)展的趨勢，這使得底盤集成控制將成為可能。考慮到傳統(tǒng)汽車具有轉(zhuǎn)向盤、換擋手柄、油門踏板、剎車踏板等復雜的操作機構(gòu)，勞動強度大，占用車內(nèi)空間大。目前對于汽車線控系統(tǒng)的研究只要集中在制動、轉(zhuǎn)向等方面的理論控制算法的研究，而操縱桿的研究只要集中在機器人遠程控制方面，但是對于應用于汽車的研究并不多見。?

所以，本發(fā)明即是基于線控技術的一般車輛中將轉(zhuǎn)向、加速、制動功能一體的操縱桿裝置的設計，這樣的話，操作者就可以用這一個操縱桿裝置取代傳統(tǒng)的汽車上復雜的操縱機構(gòu)，從而為駕駛員提供更舒適的駕駛空間，而且也將會使操縱更加簡單化，使駕駛變得更加人性化。同時轉(zhuǎn)向操作具有力反饋裝置，可以實現(xiàn)對駕駛員的實時反饋路感信息。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的內(nèi)容在于充分發(fā)揮汽車線控技的優(yōu)越性，為實現(xiàn)汽車的集成控制，簡化駕駛員的操縱復雜度而開發(fā)的集轉(zhuǎn)向、制動、變速一體的操縱桿裝裝置。因此就要求機構(gòu)至少能采集到轉(zhuǎn)向、制動、變速三種不同的信號，通過ECU控制相應的執(zhí)行器，進而控制轉(zhuǎn)向、制動、變速運動。為了實現(xiàn)上述三項功能，本發(fā)明利用操縱桿繞兩正交十字軸的兩個轉(zhuǎn)動自由度，使繞一根軸的旋轉(zhuǎn)運動的角度對應汽車的轉(zhuǎn)向信號，繞一另根軸的正向旋轉(zhuǎn)運動為加速信號，負向旋轉(zhuǎn)為制動信號。這樣就可以實現(xiàn)利用操縱桿分別控制轉(zhuǎn)向、制動和變速的功能。?

本發(fā)明的操縱桿裝置，其基于汽車線控系統(tǒng)的集轉(zhuǎn)向、制動、變速于一體，該操縱裝置的箱體內(nèi)有兩根正交的橫軸和縱軸。所述橫軸有兩直板，直板小孔內(nèi)安裝小橫槽。所述橫軸外端裝有扭轉(zhuǎn)彈簧和角度傳感器。所述縱軸上有矩形通槽，外端裝有角度傳感器、聯(lián)軸器、路感電機，操縱桿滑套可以沿著操縱桿上下滑動，并由鎖緊螺母鎖緊固定。?

其中該操縱桿裝置是操縱桿可以前后繞銷釘旋轉(zhuǎn)，左右繞橫軸旋轉(zhuǎn)。操縱桿外面有外套，長度可以調(diào)節(jié)，這樣不同的駕駛員可以根據(jù)自己的習慣調(diào)整操縱桿高度，通過螺母鎖緊。操縱桿的外套頂端有個大按鈕，是汽車喇叭按鈕。在操縱桿上，另外還有轉(zhuǎn)向燈按鈕，方便駕駛員打轉(zhuǎn)向燈。操縱桿采用中空結(jié)構(gòu)，便于控制線可以從操縱桿內(nèi)部穿出，不會阻礙駕駛員的操縱行為，同時可少操縱桿的質(zhì)量。操縱桿首先穿過一個橫置的通槽，通槽兩端的小圓柱?軸在兩小立板的小孔內(nèi)可以旋轉(zhuǎn)。該兩塊小直板與橫軸是一體的，通過手柄可以將運動傳遞給橫槽，然后橫槽通過小直板帶動橫軸繞軸承孔旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生繞橫軸的旋轉(zhuǎn)運動。?

操縱桿通過縱軸上的縱槽，在縱槽的中央有小短圓柱銷，將操縱桿和縱軸鉸鏈連接，使操縱桿可以繞銷軸轉(zhuǎn)動，帶動橫軸的旋轉(zhuǎn)，且不與縱軸運動發(fā)生干涉。當操縱桿左右旋轉(zhuǎn)的時候，通過將力傳遞給縱槽的內(nèi)壁，然后帶動縱軸繞軸承孔的旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)縱軸的旋轉(zhuǎn)運動。縱軸和橫軸外伸端都裝有角度傳感器，縱軸最外端還有聯(lián)軸器，用來聯(lián)接縱軸和減速器輸入軸，而減速器輸出軸與小型電機相聯(lián)接，這個電機是為了提供可控的轉(zhuǎn)向阻力的。橫軸軸孔內(nèi)裝有扭轉(zhuǎn)彈簧，用來提供操縱桿前后旋轉(zhuǎn)時的阻力，也保證了操縱桿的自動回正功能，由于繞橫軸的運動是變速、制動用的，所以不需要電機提供可控旋轉(zhuǎn)阻力，只用扭轉(zhuǎn)彈簧保證手柄具有一定的阻力就可以了。?

附圖說明

附圖給出了發(fā)明型基于汽車線控的集轉(zhuǎn)向、制動、變速一體的操縱桿裝置結(jié)構(gòu)示意圖?

圖1是本發(fā)明型基于汽車線控的集轉(zhuǎn)向、制動、變速一體的操縱桿裝置的整體三維視圖；?

圖2是本發(fā)明型基于汽車線控的集轉(zhuǎn)向、制動、變速一體的操縱桿裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三維視圖；?

圖3是本發(fā)明型基于汽車線控的集轉(zhuǎn)向、制動、變速一體的操縱桿裝置繞橫軸左右旋轉(zhuǎn)運動示意圖；?

圖4是本發(fā)明型基于汽車線控的集轉(zhuǎn)向、制動、變速一體的操縱桿裝置繞縱軸前后旋轉(zhuǎn)運動示意圖。?

圖中的零件標標記如下：?

1箱體??2路感電機??3縱軸角度傳感器??4小橫槽??5橫軸角度傳感器?

6橫軸??7軸承??8縱軸??9操縱桿??10鎖緊螺母??11操縱桿滑套?

12汽車轉(zhuǎn)向燈按鈕??13汽車喇叭按鈕??14聯(lián)軸器??15行星齒輪減速器?

16小圓柱軸??17小軸套??18扭轉(zhuǎn)彈簧??19軸承蓋??20墊塊?

具體實施方式