[實用新型]一種總線選位換擋手柄

有效

• 申請號: 201420436337.2
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN203995692U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 史祖春
• 申請（專利權）人: 四川海天儀表電器開發有限公司
• 主分類號: B60K20/02
• 分類號: B60K20/02
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 劉興亮

技術領域

本實用新型涉及手動檔車輛電控氣動換檔領域，特別涉及一種總線選位換擋手柄。

背景技術

目前我國重型車輛多數使用手動換檔系統，主要換檔方式仍為手動操作。由于傳統的桿系手動換擋系統操作力大、勞動強度高、駕駛者易疲勞、且存在換擋空行程等諸多缺陷，已無法適應現代車輛的發展需求。為解決上述問題，在不改變原變速器變速箱結構的基礎上，加裝“電控——氣動”換檔系統，即EPS(Electronic-Pneumatic Shifting System)，用以取代“手動桿系換檔”系統，可使換檔操作變得輕松和簡單，同時減小操作空間、提高換擋效率。它介于手動換擋和自動換擋之間，屬機-電-氣一體化產品。該系統由總線選位換檔手柄、選位換檔控制器、選位換檔執行機構、選位換檔電磁閥組、腳踏離合器、手動變速箱、傳感器及電纜總成構成。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是降低駕駛員駕駛勞動強度、減緩駕駛疲勞程度，提升手動檔變速箱的智能化程度。

為了達到上述的技術效果，本實用新型采取以下技術方案：一種總線選位換擋手柄，包括手柄、電源電路，霍爾陣列模塊、微控制模塊、CAN總線模塊。所述手柄上安裝一矩形磁鋼，在手柄受駕駛者操控的同時帶動磁鋼運動。

所述霍爾陣列模塊包括霍爾元件及霍爾陣列電路，安裝在底板上的霍爾模塊用于檢測磁鋼實時所在位置。所述微控制模塊包含微控制器及微控制電路，所述CAN總線模塊包括CAN總線及CAN總線收發電路，所述CAN總線模塊將檢測到的磁鋼實時位置即手柄檔位所在位置通過CAN總線傳遞給所述微控制器，由控制器實現對執行機構的控制從未實現對變速箱的選位換擋操作。所述電源電路、霍爾陣列模塊、微控制模塊、CAN總線模塊電連接。

優選地，所述微控制模塊由單片機PIC18F4685和晶體振蕩器電連接構成。

優選地，所述CAN總線收發電路為MCP2551芯片。

優選地，所述CAN總線執行CAN2.0BJ1939.71總線規范。

優選地，所述手柄設有倒檔R、加力檔C和1-8檔共10個檔位。

本實用新型與現有技術相比，具有以下的有益效果：

本實用新型采用安裝有霍爾陣列模塊的底板，用于檢測安裝有磁鋼的手柄位置，當駕駛員操作選位換檔手柄時，霍爾陣列模塊將采集的手柄位置信號通過CAN總線廣播出去，供選微控制器接收。避免手動檔汽車用選位換檔手柄直接帶動操作連桿實現對變速箱直接操控，通過磁電感應方式有效采集檔位信號，并通過CAN總線傳輸，有效解決了駕駛員駕駛勞動強度大、駕駛易疲勞等問題，實現了手動檔變速箱的智能化提升。

附圖說明

圖1是本實用新型總線選位換檔手柄原理框圖；

圖2是圖1中手柄位置檢測電路示意圖；

圖3是圖1中工作電源電路示意圖；

圖4是圖1中微控制器電路示意圖；

圖5是圖1中CAN總線收發電路示意圖；

圖6是圖1中微控制器程序流程示意圖。

具體實施方式

下面結合本實用新型的實施例對本實用新型作進一步的闡述和說明。

實施例：

一種總線選位換擋手柄，包括手柄、電源電路，霍爾陣列模塊、微控制模塊、CAN總線模塊。手柄上安裝一矩形磁鋼，在手柄受駕駛者操控的同時帶動磁鋼運動，手柄設有倒檔R、加力檔C和1-8檔共10個檔位。其中，電源電路為霍爾陣列模塊、微控制模塊、CAN總線模塊提供工作電壓，霍爾陣列模塊輸出的電平信號直接輸入到微控制模塊，經內部處理后通過微控制模塊的CANRX、CANTX端口輸出到CAN總線模塊，接入外部CAN網絡，供手柄檔位信號提取。

參見圖1，霍爾陣列模塊用于檢測安裝有磁鋼的手柄位置，當駕駛員操作選位換檔手柄時，霍爾陣列模塊將采集的手柄位置信號通過CAN總線廣播出去，供微控制器接收。

參見圖2，底板安裝霍爾模塊用于檢測磁鋼實時所在位置，即手柄位置檢測電路。圖2中只列出了一個單元的電路原理圖，其余完全相同。其中U1、U2、U3、U4為4個霍爾位置傳感器SS443A，霍爾位置傳感器U1和U2并聯，霍爾位置傳感器U3和U4并聯，當安裝在手柄末端的矩形磁鋼經過霍爾位置傳感器U1和U2時，二極管D1和D2輸出低電平，此時磁鋼位置能正確被霍爾元件感應；當磁鋼位置偏差或距離較遠等原因，導致霍爾位置傳感器U1和U2其中一只感應到磁鋼，此時二極管D1和D2輸出為高電平，視為無效換檔信號，其余檔位檢測原理相同。