专利名称：智能车辆的自动控制选挡机构的制作方法
技术领域：
本发明属于智能车辆，尤其涉及ー种智能车辆的自动控制选挡机构。
背景技术：
智能车辆的车辆控制机构包括转向控制、油门(车速)控制、制动控制和档位控制。智能车辆运行要求包括发动机启动、汽车起步、正常行驶(加速、巡航、制动等)、倒车入位等，这些行为要求智能(自动)进行，自动控制选挡机构正是为满足这些要求而设计的。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的不足，提供ー种智能车辆的自动控制选挡机构，可以满足汽车的发动机启动、起步、加速、巡航、制动等正常行驶以及倒车入位等动作的自动化。本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现，ー种智能车辆的自动控制选挡机构，包括汽车的自动变速器选档杆，其特征是所述自动变速器选档杆通过U形连接件与电动推杆机构固接，所述电动推杆机构中的推杆两端采用活动支点连接，所述推杆前端通过球头销与自动变速器选档杆连接，电动推杆机构尾端通过销轴与支架铰接，所述电动推杆机构与电子控制单元连接。所述电动推杆机构的減速机构采用三级减速。有益效果经实车装车试验，该自动控制选档机构完全满足设计和使用要求。可以满足汽车的发动机启动、起步、加速、巡航、制动等正常行驶以及倒车入位等动作的自动化。
图I是本发明结构示意图；图2是电动推杆机构与控制电路连接图；图3是电子控制单元的电路连接图。
具体实施例方式以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式
详述如下详见附图，一种智能车辆的自动控制选挡机构，包括汽车的自动变速器选档杆I，所述自动变速器选档杆通过U形连接件2与电动推杆机构7螺纹固定连接，所述电动推杆机构中的推杆两端采用活动支点连接，所述推杆前端通过球头销3与自动变速器选档杆连接，电动推杆机构尾端通过销轴与支架4铰接，所述电动推杆机构与控制箱6的电子控制单元连接。所述电动推杆机构的減速机构5采用三级减速。所述的电子控制单元连接包括依次连接的光电耦合器件、单片机和功率驱动部件，所述光电耦合器件分别接收变速器档位信号，所述单片机采集光电耦合器件接收的变速器档位信号后通过RS232接ロ传输给上位机。
常规商品的电动推杆机构是新型的电动执行机构，电动推杆机构主要由电机减速装置、推杆和控制装置等机构组成的直线执行机构，可以实现远距离控制、集中控制。电动推杆在一定范围行程内作往返运动，一般电动推杆标准行程为100，150，200，250，300，350，400_，特殊行程也可根据不同应用条件要求设计定做。电动推杆可以根据不同的应用负荷而设计不同推力的电动推杆，一般其最大推力可达6000N，空载运行速度为4mm 35mm/s,电动推杆以24V/12V直流永磁电机为动カ源，把电机的旋转运动转化为直线往复运动。本发明选用电动推杆产品为24V直流供电，推杆最大推力为2000N，推杆移动速度为3mm/s。机械部分电动推杆由直流电机驱动，可正向或反向提供24V直流电供电。当正向供电时，电机的驱动经三级减速后可使电动推杆杆体缩入，从而带动选档杆由P档位置向D档位置移动，反向通电时杆体伸出，带动选档杆由D档位置向P档位置移动，从而实现 汽车的选档。为防止推杆杆体的直线运动与选档杆的弧线运动产生运动干涉，推杆的两端需采用活动支点连接。推杆前端采用球头销与选档杆相连。推杆杆体可从球头销上卸下，以实现车辆自动选档和手动选档的切換；其尾端采用垂直方向活动绞支点连接；电子控制单元电控部分用于提供电动推杆驱动所需的24V电源，控制直流电的供电方向，使电动推杆可双向驱动；另外控制电动推杆的移动位置，实现选档杆准确选择到P、R、N、D等位置。电子控制单元采用ATMegal28型单片机作为主控芯片。单片机具有片上程序存储器(Flash Rom)、电可擦除存储器(EEPROM)和数据存储器(RAM)，无需外接其它存储芯片。单片机与上位机(计算机)之间通过RS232接ロ进行通讯。变速器档位信号(P、R、N、D)输入后采用TLP521-4型光电耦合器件进行光电隔离后进入单片机的I/O端ロ，由单片机采集后通过RS232接ロ传输给上位机。上位机则通过RS232接ロ发送改变档位的指令信号给电子控制单元，电子控制単元接受上位机指令后解析需要挂入的档位，然后由单片机通过I/0端ロ输出控制信号使功率三极管MMBT2222导通，三极管再控制继电器CP2-12V的线圈通电，两个输出触点导通，从而接通电机电源，电机旋转，带动推杆向前或向后移动。在电机带动推杆移动的过程中，单片机不断采集档位信号，当达到预定档位时，单片机输出控制信号使三极管截止，继电器线圈断电，两个输出触点断开，电机失电停止转动，结束控制过程。工作过程如图2所示，当需要变速器选档杆从“R”档位换入“D”档位时，控制电路接收到“变速器档位控制信号”为“D”，同时检测到“变速器档位位置信号”为“R”吋，既向电动推杆电机输入+24V，推杆杆体缩入，通过球头销拉动变速器选档杆向“D”档位运动。当控制电路检测到“变速器档位位置信号”变为“D”时，停止+24V供电，推杆停止运动，此时变速器选档杆正好位于“D”档位，即换入“D档”。反之，当需要变速器选档杆从“D”档位换入“N”档位吋，控制电路接收“N”控制信号，并检测目前位置为“D”，即向电动推杆输入-24V，推杆杆体伸出，推动选档杆运动。当检测到位置信号变为“N”时，停止-24V供电，换入“N”档位。工作原理利用已成熟应用的电动推杆机构，将其推杆部分与自动变速器选档杆相连，电动推杆杆体与车体相连。推杆杆体伸出最长时，选档杆正好位于“P(驻车)”位置，如图I所示。当推杆正向接通24V电压时，杆体回缩，带动选档杆经过或停留于“R(倒档)”、“N(空挡)”、“D(驱动)”等位置，当推杆反向接通24V时，杆体伸出，可反向依次经过或停留于“N(空挡)”、“R(倒档)”、“P (驻车)”等位置，从而实现选档控制。以上所述，仅是本发明 的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
权利要求
1.一种智能车辆的自动控制选挡机构，包括汽车的自动变速器选档杆，其特征是所述自动变速器选档杆通过U形连接件与电动推杆机构固接，所述电动推杆机构中的推杆两端采用活动支点连接，所述推杆前端通过球头销与自动变速器选档杆连接，电动推杆机构尾端通过销轴与支架铰接，所述电动推杆机构与电子控制单元连接。
2.根据权利要求I所述的智能车辆的自动控制选挡机构，其特征是所述电动推杆机构的减速机构采用三级减速。
3.根据权利要求I所述的智能车辆的自动控制选挡机构，其特征是所述的电子控制单元连接包括依次连接的光电耦合器件、单片机和功率驱动部件，所述光电耦合器件分别接收变速器档位信号，所述单片机采集光电耦合器件接收的变速器档位信号后通过RS232接口传输给上位机。
全文摘要
本发明涉及一种智能车辆的自动控制选挡机构，包括汽车的自动变速器选档杆，其特征是所述自动变速器选档杆通过U形连接件与电动推杆机构固接，所述电动推杆机构中的推杆两端采用活动支点连接，所述推杆前端通过球头销与自动变速器选档杆连接，电动推杆机构尾端通过销轴与支架铰接，所述电动推杆机构与电子控制单元连接。有益效果经实车装车试验，该自动控制选档机构完全满足设计和使用要求。可以满足汽车的发动机启动、起步、加速、巡航、制动等正常行驶以及倒车入位等动作的自动化。
文档编号F16H59/02GK102628507SQ20121010314
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月10日 优先权日2012年4月10日
发明者刘洪泉, 彭永胜, 袁一 申请人:中国人民解放军军事交通学院