用于电传线控系统的控制杆的制作方法
【专利说明】用于电传线控系统的控制杆
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年8月29日提交的韩国专利申请第10_2014_113864号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
[0003]本发明涉及一种用于安装在车辆中的电传线控(drive-by-wire)系统的控制杆，更具体而言，涉及这样的一种用于电传线控系统的控制杆，其中控制杆体可旋转地安装在车辆的控制台表面上，而加速控制杆和转向滚轮安装在控制杆体中，从而能够以统一的方式控制车辆的换挡挡位的改变、加速度和行进方向的改变。
【背景技术】
[0004]—般而言，应用于车辆的电传线控系统(所谓线控(X-by-wire)系统)指的是这样的系统，其中使用致动器、电子控制单元(ECU)等的电连接结构替代了位于车辆中的控制机构(例如，换挡控制杆)与实际被操作的装置(例如，变速器)之间的机械连接结构。
[0005]电传线控系统大体分为线控油门系统、线控制动系统、线控换挡系统、线控转向系统等。
[0006]线控油门系统以电气的方式根据加速器踏板的位置控制流入汽缸中的空气和燃料流，线控制动系统根据来自制动踏板的电信号对车辆进行制动，线控换挡系统根据来自换挡控制杆的电信号来执行车辆的换挡操作，而线控转向系统根据来自转向轮的电信号来改变车辆的方向。
[0007]电传线控系统具有的益处在于，相比于机械系统，电传线控系统就振动和噪音特性而言非常优异；不同于机械系统，很难受到空间限制的影响；以及可以提供改善的驱动性能，因为转向设备、制动设备、悬架设备等被一同操作。
[0008]然而，相关技术中的车辆的电传线控系统具有相关技术中的车辆自身具有的问题，因为机械连接结构仅仅被电连接结构替代，而没有能够将电传线控系统的益处最大化的操纵机构。
[0009]这就是说，存在着这样的问题:在车发生辆碰撞事故时，驾驶员被转向轮伤害；在驾驶员用右脚操纵加速器踏板和制动踏板时存在着由于错误操纵而导致的事故的风险；而且还存在着这样的问题，在车辆行驶在高速公路上或行驶了很长距离时，驾驶员重复操纵踏板，而这会导致脚踝受伤。
[0010]还存在着这样的问题，因为换挡控制杆甚至在平时也从控制台表面突出，所以在换挡控制杆的周围不能自由设置用于执行对于驾驶车辆来说必需的功能的按钮等。
[0011]公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0012]本发明的各个方面致力于提供一种用于电传线控系统的控制杆，其可以通过将加速踏板和转向轮的功能整合到车辆的控制杆，以统一的方式控制车辆的换挡挡位的改变、加速度以及行进方向的改变。
[0013]本发明还致力于提供一种用于电传线控系统的控制杆，其中不存在错误操纵加速器踏板和制动踏板的风险，而且可以用手指来改变加速度和行进方向，从而提高操纵车辆的性能。
[0014]本发明的一个方面解决的技术问题不限于上述技术问题，本发明所述技术领域的技术人员将根据下述描述明显地理解任何其他没有提及的技术问题。
[0015]本发明的一个方面提供了一种用于电传线控系统的控制杆，包括控制杆体，所述控制杆体通过控制台侧连接部并通过中心轴杆能够旋转地联接至车辆的控制台表面，所述控制台侧连接部形成在所述控制台表面的下侧；旋转电机，所述旋转电机通过使电机齿轮旋转而使控制杆体旋转，所述电机齿轮固定为接合中心轴齿轮，所述中心轴齿轮形成在所述中心轴杆的端部；换挡控制单元，所述换挡控制单元识别换挡磁体的位置的改变并改变车辆的换挡挡位，所述换挡磁体嵌入在所述电机齿轮中；加速控制杆，所述加速控制杆具有能够旋转地联接在所述控制杆体中的后端，并且通过第一开孔突出，所述第一开孔形成在所述控制杆体的侧表面中；加速控制单元，所述加速控制单元识别加速磁体的位置的改变并使所述车辆加速，所述加速磁体嵌入在所述加速控制杆中；转向滚轮，所述转向滚轮安装在所述控制杆体中以便通过第二开孔外露，所述第二开孔形成在所述控制杆体的另一侧表面中；转向控制单元，所述转向控制单元识别转向磁体的位置的改变并改变所述车辆的行进方向，所述转向磁体附接到所述转向滚轮的端部；以及弹性单元，所述弹性单元安装在所述加速控制杆与所述转向滚轮之间，并且向所述加速控制杆和所述转向滚轮提供弹性恢复力，其中所述车辆的换挡挡位的改变、加速度以及行进方向的改变受到整体控制。
[0016]根据本发明的示例性实施方案的用于电传线控系统的控制杆，所述弹性单元可以形成为具有两个凹陷表面的片弹簧，所述弹性单元可以具有这样的下表面和上表面，其下表面向上弯曲使得所述加速控制杆坐落在所述下表面上，上表面向下弯曲使得所述转向滚轮坐落在所述上表面上，而且所述弹性单元的形状可以通过所述加速控制杆的操作而变形，使得所述转向滚轮的转向力变化。
[0017]根据本发明的示例性实施方案的用于电传线控系统的控制杆可以进一步包括中心轴槽部，所述中心轴槽部联接至所述中心轴杆的另一端，并且可以具有多个弯曲突出的弯曲齿；以及撞针(bullet)单元，所述撞针单元设置在所述中心轴槽部之下，所述撞针单元中可以嵌入有回位弹簧和螺线管线圈，并且向上推动撞针杆，其中所述中心轴槽部的弯曲齿被所述撞针单元的撞针杆敲击，使得当所述控制杆体被旋转时产生换挡感觉。
[0018]根据本发明的示例性实施方案的用于电传线控系统的控制杆，当设置在所述车辆中的控制杆按钮被操作时，所述控制杆体可以随着所述旋转电机的旋转而通过所述中心轴槽部和所述撞针单元以步进的方式弹起，当设置在所述车辆中的停止按钮被操作时，所述控制杆体可以随着所述旋转电机的停止旋转而暂时固定，并且当所述停止按钮被操作时，所述换挡控制单元可以将嵌入在所述电机齿轮中的所述换挡磁体的位置识别为P挡。
[0019]根据本发明的示例性实施方案的用于电传线控系统的控制杆，在所述停止按钮被操作的状态下，当所述控制杆体向后旋转对应于所述中心轴槽部的一个弯曲齿的长度时，所述换挡控制单元可以将所述换挡磁体的已改变的位置识别为R挡，当所述控制杆体向后旋转对应于所述中心轴槽部的两个弯曲齿的长度时，所述换挡控制单元可以将所述换挡磁体的已改变的位置识别为N挡，而当所述控制杆体向后旋转对应于所述中心轴槽部的三个弯曲齿的长度时，所述换挡控制单元可以将所述换挡磁体的已改变的位置识别为D挡。
[0020]根据本发明的示例性实施方案的用于电传线控系统的控制杆，在所述停止按钮被操作的状态下，当所述控制杆体向前旋转时，所述旋转电机在所述停止按钮被操作时可以将所述控制杆体返回至起始位置(P挡状态)。
[0021]根据本发明的示例性实施方案的用于电传线控系统的控制杆，当所述控制杆体向后旋转对应于所述中心轴槽部的四个或更多个弯曲齿的长度时，所述旋转电机可以被操作为将所述控制杆体返回至所述控制杆体向后移动对应于所述中心轴槽部的三个弯曲齿的长度的位置(D挡状态)。
[0022]根据本发明的示例性实施方案的用于电传线控系统的控制杆可以进一步包括直线电机，所述直线电机设置在所述加速控制杆的后侧并且可以具有直线杆，所述直线杆能够向前和向后移动，其中当所述直线杆已向前移动时，所述直线杆按压并支撑所述加速控制杆的后端，并防止所述加速控制杆旋转。
[0023]具有上述配置的本发明可以包括可旋转地安装在车辆的控制台表面上的控制杆体，以及安装在控制杆体中的加速控制杆和转向滚轮，以便以统一的方式控制车辆的换挡挡位的改变、加速度和行进方向的改变，从而简化车辆的结构并减小车辆的生产成本。
[0024]通过简化车辆的结构，可以主动应用安全性设备，比如大容量气囊和防护板，通过消除车辆中的转向轮和加速器踏板，可以在碰撞事故时防止对驾驶员的伤害。
[0025]根据本发明，加速器踏板被替代为加速控制杆，从而防止了由错误操纵加速器踏板和制动踏板引起的事故，移除了在车辆行驶在高速公路上或行驶了很长距离