[發明專利]一種具有多重駕駛模式的操縱桿線控汽車控制結構

在審

• 申請號: 201510764600.X
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN105235518A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 宗長富;韓亞凝;鄭宏宇;何磊;陳國迎;孫浩
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60K26/02
• 分類號: B60K26/02;B60T7/10;B62D1/12
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 郭耀輝

技術領域

本發明涉及一種具有多重駕駛模式的操縱桿線控汽車控制結構。通過此操縱桿可以完成加速、制動、轉向操作。同時，其操作手感輕重可選。

背景技術

隨著汽車電子技術與自動控制技術不斷發展，線控技術成為當今汽車電子技術的研究熱點，擁有良好的發展前景。傳統機械系統中，制動踏板、加速踏板、轉向盤等操縱結構相互獨立，結構繁瑣、占用車內空間大。與此同時，駕駛員對傳統機械結構的操縱動作復雜、勞動強度大。線控技術突破傳統機械結構的束縛，改變傳統車輛的駕駛模式，有利于實現底盤集成控制。其中，操縱桿結構打破傳統駕駛模式束縛，更能發揮線控技術優越性。

因此，本發明的設計是基于一種可將制動、加速、轉向集成于一體的操縱桿線控結構。該結構可以取代傳統機械系統中的踏板以及轉向盤結構，既節省車內空間、減輕整車質量，又可以簡化駕駛行為。與此同時，此結構提供多種可選擇的駕駛手感輕重，適用于不同駕駛人群。

發明內容

該發明涉及一種操縱桿線控轉向系統。其中操縱桿裝置部分集轉向、制動、加速操作為一體。操縱桿結構與路感反饋結構各提供四種模式，并相互匹配成四套不同駕駛模式系統。這四種手感模式從輕到重分別是：輕型、較輕型、較重型、重型。駕駛員可根據自己駕駛習慣以及力量大小選擇適合自己的模式。其特征在于：箱體內部底座上安裝鉸鏈結構，與操縱桿相連。鉸鏈正上方，裝有十字空心支架。操縱桿穿過支架中心，支架內部裝有四組阻尼器和彈簧，分布于操縱桿前后左右四個方向，十字支架上設有長槽，支架末端，設有四個力傳感器分別與四個彈簧相連。

其中，十字支架安裝在箱體內部，其中心位于鉸鏈結構正上方，阻尼器裝于彈簧內部，二者嵌在十字支架之內，同時，支架上開有長槽，保證操縱桿在槽內二自由度運動。

在操縱桿上與十字架等高度處安裝滑動套筒結構，并通過設計操縱桿外形將套筒滑動控制在一定范圍內，內一組阻尼彈簧裝置與套筒相連，從而接受操縱桿運動信息，滑動套筒裝置用于避免操縱桿擺動與阻尼彈簧裝置的水平面運動產生干涉。

十字支架內部阻尼為磁流變阻尼，橫向兩個阻尼大小改變，可以改變轉向操作手感的輕重，縱向兩個阻尼大小改變，可以改變制動加速操作手感的輕重。四個彈簧用于操縱桿復位，力傳感器將彈簧上力的信息傳給電子控制單元，經電子控制單元處理分析可以得到駕駛員駕駛意圖。

除此之外，為保證系統安全性，在彈簧阻尼結構基礎上，設置容錯系統，當彈簧失效時，阻尼系統也可起到提供路感以及操縱桿回正的作用，并向駕駛員提供路感信息。如果阻尼系統失效，操縱桿失去操縱手感的可調性。此時通過彈簧提供路感信息，仍能夠保證系統的安全性。

附圖說明

附圖給出了發明型基于汽車線控的可變操縱手感的集轉向、制動、變速一體的操縱桿裝置結構示意圖。

圖1是本發明型基于汽車線控的可變操縱手感的集轉向、制動、變速一體的操縱桿裝置的整體三維視圖；

圖2是本發明型基于汽車線控的可變操縱手感的集轉向、制動、變速一體的操縱桿裝置的正向視圖；

圖3是本發明型基于汽車線控的可變操縱手感的集轉向、制動、變速一體的操縱桿裝置的局部剖視圖；

圖4是本發明型基于汽車線控的可變操縱手感的集轉向、制動、變速一體的操縱桿裝置十字架結構俯視圖。

圖中的零件標標記如下:

1力傳感器2縱向支架3操縱手柄4地腳螺栓5橫向支架6十字支架7磁流變阻尼8彈簧9滑動套筒10操縱桿支架11操縱桿支架定位螺栓

具體實施方式

參照附圖所示發明，本發明中對操縱桿結構的設計意在集成制動、加速、轉向幾種操縱結構。與此同時，該結構還可提供多種操縱手感。可根據駕駛員個人操作習慣以及力量大小進行選擇。比如青年與老年、男性與女性可選擇不同的駕駛手感。

參照附圖1、3所示，操縱桿與底座通過鉸鏈結構相連接，使操縱桿可圍繞連接點進行轉動。保證操縱桿多自由度運動無干涉，同時簡化操縱桿安裝裝置，避免轉動軸結構的復雜繁瑣。在安裝鉸鏈的正上方，安裝十字支架結構。此結構將操縱桿的運動限制在二自由度的同時，完成駕駛命令采集以及操縱手感的控制。

參照附圖4所示，十字支架和阻尼彈簧結構都位于水平面內，操縱桿平衡位置位于其中心。為避免操縱桿擺動與阻尼彈簧結構水平面內運動干涉，將操縱桿與彈簧阻尼結構通過滑動套筒結構相連。在避免干涉的同時，又能夠實現操縱桿帶動阻尼彈簧結構在水平面內運動的目的。