一種適用于多駕駛手感模式的線控汽車操縱桿結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種適用于多駕駛手感模式的線控汽車操縱桿結(jié)構(gòu)。通過此操縱桿可以完成加速、制動、轉(zhuǎn)向操作。同時，其操作手感輕重可選。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車電子技術(shù)與自動控制技術(shù)不斷發(fā)展，線控技術(shù)成為當今汽車電子技術(shù)的研究熱點，擁有良好的發(fā)展前景。傳統(tǒng)機械系統(tǒng)中，制動踏板、加速踏板、轉(zhuǎn)向盤等操縱結(jié)構(gòu)相互獨立，結(jié)構(gòu)繁瑣、占用車內(nèi)空間大。與此同時，駕駛員對傳統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)的操縱動作復雜、勞動強度大。線控技術(shù)突破傳統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)的束縛，改變傳統(tǒng)車輛的駕駛模式，有利于實現(xiàn)底盤集成控制。其中，操縱桿結(jié)構(gòu)打破傳統(tǒng)駕駛模式束縛，更能發(fā)揮線控技術(shù)優(yōu)越性。
[0003]因此，本實用新型的設(shè)計是基于一種可將制動、加速、轉(zhuǎn)向集成于一體的操縱桿線控結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可以取代傳統(tǒng)機械系統(tǒng)中的踏板以及轉(zhuǎn)向盤結(jié)構(gòu)，既節(jié)省車內(nèi)空間、減輕整車質(zhì)量，又可以簡化駕駛行為。與此同時，此結(jié)構(gòu)提供多種可選擇的駕駛手感輕重，適用于不同駕駛?cè)巳骸?br>【實用新型內(nèi)容】
[0004]該實用新型涉及一種操縱桿線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。其中操縱桿裝置部分集轉(zhuǎn)向、制動、加速操作為一體。操縱桿結(jié)構(gòu)與路感反饋結(jié)構(gòu)各提供四種模式，并相互匹配成四套不同駕駛模式系統(tǒng)。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(jù)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(nèi)部底座上安裝鉸鏈結(jié)構(gòu)，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(nèi)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(shè)有長槽，支架末端，設(shè)有四個力傳感器分別與四個彈簧相連。
[0005]其中，十字支架安裝在箱體內(nèi)部，其中心位于鉸鏈結(jié)構(gòu)正上方，阻尼器裝于彈簧內(nèi)部，二者嵌在十字支架之內(nèi)，同時，支架上開有長槽，保證操縱桿在槽內(nèi)二自由度運動。
[0006]在操縱桿上與十字架等高度處安裝滑動套筒結(jié)構(gòu)，并通過設(shè)計操縱桿外形將套筒滑動控制在一定范圍內(nèi)，內(nèi)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(chǎn)生干涉。
[0007]十字支架內(nèi)部阻尼為磁流變阻尼，橫向兩個阻尼大小改變，可以改變轉(zhuǎn)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(jīng)電子控制單元處理分析可以得到駕駛員駕駛意圖。
[0008]除此之外，為保證系統(tǒng)安全性，在彈簧阻尼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，設(shè)置容錯系統(tǒng)，當彈簧失效時，阻尼系統(tǒng)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(tǒng)失效，操縱桿失去操縱手感的可調(diào)性。此時通過彈簧提供路感信息，仍能夠保證系統(tǒng)的安全性。
【附圖說明】
[0009]附圖給出了實用新型型基于汽車線控的可變操縱手感的集轉(zhuǎn)向、制動、變速一體的操縱桿裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖1是本實用新型基于汽車線控的可變操縱手感的集轉(zhuǎn)向、制動、變速一體的操縱桿裝置的整體三維視圖；
[0011]圖2是本實用新型型基于汽車線控的可變操縱手感的集轉(zhuǎn)向、制動、變速一體的操縱桿裝置的正向視圖；
[0012]圖3是本實用新型型基于汽車線控的可變操縱手感的集轉(zhuǎn)向、制動、變速一體的操縱桿裝置的局部剖視圖；
[0013]圖4是本實用新型型基于汽車線控的可變操縱手感的集轉(zhuǎn)向、制動、變速一體的操縱桿裝置十字架結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0014]圖中的零件標標記如下:
[0015]I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】
[0016]參照附圖所示實用新型，本實用新型中對操縱桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計意在集成制動、加速、轉(zhuǎn)向幾種操縱結(jié)構(gòu)。與此同時，該結(jié)構(gòu)還可提供多種操縱手感?？筛鶕?jù)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。
[0017]參照附圖1、3所示，操縱桿與底座通過鉸鏈結(jié)構(gòu)相連接，使操縱桿可圍繞連接點進行轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動軸結(jié)構(gòu)的復雜繁瑣。在安裝鉸鏈的正上方，安裝十字支架結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)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。
[0018]參照附圖4所示，十字支架和阻尼彈簧結(jié)構(gòu)都位于水平面內(nèi)，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(jié)構(gòu)水平面內(nèi)運動干涉，將操縱桿與彈簧阻尼結(jié)構(gòu)通過滑動套筒結(jié)構(gòu)相連。在避免干涉的同時，又能夠?qū)崿F(xiàn)操縱桿帶動阻尼彈簧結(jié)構(gòu)在水平面內(nèi)運動的目的。
[0019]當操縱桿在十字支架的橫槽內(nèi)左右運動時，對應(yīng)轉(zhuǎn)向命令。連接在橫向彈簧兩端的力傳感器將彈簧上的壓力信息傳送給電子控制單元。電控單元對該信息進行分析處理，得到駕駛員的轉(zhuǎn)向命令并作用在轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)上，從而完成轉(zhuǎn)向指令。轉(zhuǎn)向角度由操縱力的大小和作用時間共同決定。同理，操縱桿在十字支架的橫槽內(nèi)前后運動時，對應(yīng)加速和制動命令。連接在縱向彈簧兩端的力傳感器將彈簧上的壓力信息傳送給電子控制單元。電子控制單元對該信息進行分析處理，得到駕駛員的加速、制動命令并作用在執(zhí)行機構(gòu)上，從而完成加速、制動指令。其中，操縱桿向前對應(yīng)加速指令;操縱桿向后對應(yīng)制動指令。加速和制動強度由操縱力的大小和作用時間共同決定。彈簧用于操縱桿復位，十字支架內(nèi)部磁流變阻尼器用于調(diào)整操縱桿操縱手感輕重。將駕駛手感分為輕、較輕、較重、重四種。調(diào)節(jié)磁流變阻尼器輸入電流大小控制阻尼大小，從而改變操縱手感類型。
[0020]為保證系統(tǒng)安全性，在彈簧阻尼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，設(shè)置容錯系統(tǒng)，當彈簧失效時，阻尼系統(tǒng)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。
【主權(quán)項】
1.一種適用于多駕駛手感模式的線控汽車操縱桿結(jié)構(gòu)，其中操縱桿裝置部分集轉(zhuǎn)向、制動、加速操作為一體，操縱桿結(jié)構(gòu)與路感反饋結(jié)構(gòu)各提供四種模式，并相互匹配成四套不同駕駛模式系統(tǒng)，其特征在于:箱體內(nèi)部底座上安裝鉸鏈結(jié)構(gòu)，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(nèi)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(shè)有長槽，支架末端，設(shè)有四個力傳感器分別與四個彈簧相連。2.按照權(quán)利要求1中所述的線控汽車操縱桿結(jié)構(gòu)，其特征在于:十字支架安裝在箱體內(nèi)部，其中心位于鉸鏈結(jié)構(gòu)正上方，阻尼器裝于彈簧內(nèi)部，二者嵌在十字支架之內(nèi)，同時，支架上開有長槽，保證操縱桿在槽內(nèi)二自由度運動。3.按照權(quán)利要求1中所述的線控汽車操縱桿結(jié)構(gòu)，其特征在于:在操縱桿上與十字架等高度處安裝滑動套筒結(jié)構(gòu)，并通過設(shè)計操縱桿外形將套筒滑動控制在一定范圍內(nèi)，內(nèi)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(chǎn)生干涉。4.按照權(quán)利要求1中所述的線控汽車操縱桿結(jié)構(gòu)，其特征在于:十字支架內(nèi)部阻尼為磁流變阻尼，橫向兩個阻尼大小改變，可以改變轉(zhuǎn)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。5.按照權(quán)利要求1中所述的線控汽車操縱桿結(jié)構(gòu)，其特征在于: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(jīng)電子控制單元處理分析可以得到駕駛員駕駛意圖。6.按照權(quán)利要求1中所述的線控汽車操縱桿結(jié)構(gòu)，其特征在于:在彈簧阻尼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，設(shè)置容錯系統(tǒng)，當彈簧失效時，阻尼系統(tǒng)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(tǒng)失效，操縱桿失去操縱手感的可調(diào)性，此時通過彈簧提供路感信息，仍能夠保證系統(tǒng)的安全性。
【專利摘要】本實用新型介紹了一種適用于多駕駛手感模式的線控汽車操縱桿結(jié)構(gòu)，集轉(zhuǎn)向、制動、加速操作為一體。其特點是適用于多種駕駛手感模式，可根據(jù)駕駛員的個人需求調(diào)整該操縱系統(tǒng)手感。在該系統(tǒng)中，操縱桿為二自由度角度輸出結(jié)構(gòu)。橫軸自由度對應(yīng)轉(zhuǎn)向操作，縱軸自由度對應(yīng)加速、制動操作。在橫向和縱向上分別布置磁流變阻尼器，其阻尼大小由電子控制單元控制，用以調(diào)整駕駛時手感輕重。該裝置中：操縱桿通過鉸鏈與箱體鏈接，在鉸鏈上方設(shè)置十字空心支架將操縱桿運動限制在二自由度。同時，在十字支架內(nèi)安裝四組阻尼器和彈簧。阻尼器用以調(diào)整操縱手感，彈簧用于操縱后操縱桿復位。十字支架末端，有力傳感器與彈簧相連，用以接收駕駛員操縱信息。
【IPC分類】B62D1/12, B60T7/10, B60K26/02
【公開號】CN205365243
【申請?zhí)枴緾N201520898737
【發(fā)明人】宗長富, 韓亞凝, 鄭宏宇, 何磊, 陳國迎, 孫浩
【申請人】吉林大學
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年11月11日