用于電傳線控系統(tǒng)的控制桿的制作方法
【專利說(shuō)明】用于電傳線控系統(tǒng)的控制桿
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2014年8月29日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10_2014_113864號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此用于通過(guò)該引用的所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種用于安裝在車輛中的電傳線控(drive-by-wire)系統(tǒng)的控制桿，更具體而言，涉及這樣的一種用于電傳線控系統(tǒng)的控制桿，其中控制桿體可旋轉(zhuǎn)地安裝在車輛的控制臺(tái)表面上，而加速控制桿和轉(zhuǎn)向滾輪安裝在控制桿體中，從而能夠以統(tǒng)一的方式控制車輛的換擋擋位的改變、加速度和行進(jìn)方向的改變。
【背景技術(shù)】
[0004]—般而言，應(yīng)用于車輛的電傳線控系統(tǒng)(所謂線控(X-by-wire)系統(tǒng))指的是這樣的系統(tǒng)，其中使用致動(dòng)器、電子控制單元(ECU)等的電連接結(jié)構(gòu)替代了位于車輛中的控制機(jī)構(gòu)(例如，換擋控制桿)與實(shí)際被操作的裝置(例如，變速器)之間的機(jī)械連接結(jié)構(gòu)。
[0005]電傳線控系統(tǒng)大體分為線控油門系統(tǒng)、線控制動(dòng)系統(tǒng)、線控?fù)Q擋系統(tǒng)、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等。
[0006]線控油門系統(tǒng)以電氣的方式根據(jù)加速器踏板的位置控制流入汽缸中的空氣和燃料流，線控制動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)來(lái)自制動(dòng)踏板的電信號(hào)對(duì)車輛進(jìn)行制動(dòng)，線控?fù)Q擋系統(tǒng)根據(jù)來(lái)自換擋控制桿的電信號(hào)來(lái)執(zhí)行車輛的換擋操作，而線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)來(lái)自轉(zhuǎn)向輪的電信號(hào)來(lái)改變車輛的方向。
[0007]電傳線控系統(tǒng)具有的益處在于，相比于機(jī)械系統(tǒng)，電傳線控系統(tǒng)就振動(dòng)和噪音特性而言非常優(yōu)異；不同于機(jī)械系統(tǒng)，很難受到空間限制的影響；以及可以提供改善的驅(qū)動(dòng)性能，因?yàn)檗D(zhuǎn)向設(shè)備、制動(dòng)設(shè)備、懸架設(shè)備等被一同操作。
[0008]然而，相關(guān)技術(shù)中的車輛的電傳線控系統(tǒng)具有相關(guān)技術(shù)中的車輛自身具有的問題，因?yàn)闄C(jī)械連接結(jié)構(gòu)僅僅被電連接結(jié)構(gòu)替代，而沒有能夠?qū)㈦妭骶€控系統(tǒng)的益處最大化的操縱機(jī)構(gòu)。
[0009]這就是說(shuō)，存在著這樣的問題:在車發(fā)生輛碰撞事故時(shí)，駕駛員被轉(zhuǎn)向輪傷害；在駕駛員用右腳操縱加速器踏板和制動(dòng)踏板時(shí)存在著由于錯(cuò)誤操縱而導(dǎo)致的事故的風(fēng)險(xiǎn)；而且還存在著這樣的問題，在車輛行駛在高速公路上或行駛了很長(zhǎng)距離時(shí)，駕駛員重復(fù)操縱踏板，而這會(huì)導(dǎo)致腳踝受傷。
[0010]還存在著這樣的問題，因?yàn)閾Q擋控制桿甚至在平時(shí)也從控制臺(tái)表面突出，所以在換擋控制桿的周圍不能自由設(shè)置用于執(zhí)行對(duì)于駕駛車輛來(lái)說(shuō)必需的功能的按鈕等。
[0011]公開于本發(fā)明背景部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的各個(gè)方面致力于提供一種用于電傳線控系統(tǒng)的控制桿，其可以通過(guò)將加速踏板和轉(zhuǎn)向輪的功能整合到車輛的控制桿，以統(tǒng)一的方式控制車輛的換擋擋位的改變、加速度以及行進(jìn)方向的改變。
[0013]本發(fā)明還致力于提供一種用于電傳線控系統(tǒng)的控制桿，其中不存在錯(cuò)誤操縱加速器踏板和制動(dòng)踏板的風(fēng)險(xiǎn)，而且可以用手指來(lái)改變加速度和行進(jìn)方向，從而提高操縱車輛的性能。
[0014]本發(fā)明的一個(gè)方面解決的技術(shù)問題不限于上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將根據(jù)下述描述明顯地理解任何其他沒有提及的技術(shù)問題。
[0015]本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種用于電傳線控系統(tǒng)的控制桿，包括控制桿體，所述控制桿體通過(guò)控制臺(tái)側(cè)連接部并通過(guò)中心軸桿能夠旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至車輛的控制臺(tái)表面，所述控制臺(tái)側(cè)連接部形成在所述控制臺(tái)表面的下側(cè)；旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過(guò)使電機(jī)齒輪旋轉(zhuǎn)而使控制桿體旋轉(zhuǎn)，所述電機(jī)齒輪固定為接合中心軸齒輪，所述中心軸齒輪形成在所述中心軸桿的端部；換擋控制單元，所述換擋控制單元識(shí)別換擋磁體的位置的改變并改變車輛的換擋擋位，所述換擋磁體嵌入在所述電機(jī)齒輪中；加速控制桿，所述加速控制桿具有能夠旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接在所述控制桿體中的后端，并且通過(guò)第一開孔突出，所述第一開孔形成在所述控制桿體的側(cè)表面中；加速控制單元，所述加速控制單元識(shí)別加速磁體的位置的改變并使所述車輛加速，所述加速磁體嵌入在所述加速控制桿中；轉(zhuǎn)向滾輪，所述轉(zhuǎn)向滾輪安裝在所述控制桿體中以便通過(guò)第二開孔外露，所述第二開孔形成在所述控制桿體的另一側(cè)表面中；轉(zhuǎn)向控制單元，所述轉(zhuǎn)向控制單元識(shí)別轉(zhuǎn)向磁體的位置的改變并改變所述車輛的行進(jìn)方向，所述轉(zhuǎn)向磁體附接到所述轉(zhuǎn)向滾輪的端部；以及彈性單元，所述彈性單元安裝在所述加速控制桿與所述轉(zhuǎn)向滾輪之間，并且向所述加速控制桿和所述轉(zhuǎn)向滾輪提供彈性恢復(fù)力，其中所述車輛的換擋擋位的改變、加速度以及行進(jìn)方向的改變受到整體控制。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于電傳線控系統(tǒng)的控制桿，所述彈性單元可以形成為具有兩個(gè)凹陷表面的片彈簧，所述彈性單元可以具有這樣的下表面和上表面，其下表面向上彎曲使得所述加速控制桿坐落在所述下表面上，上表面向下彎曲使得所述轉(zhuǎn)向滾輪坐落在所述上表面上，而且所述彈性單元的形狀可以通過(guò)所述加速控制桿的操作而變形，使得所述轉(zhuǎn)向滾輪的轉(zhuǎn)向力變化。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于電傳線控系統(tǒng)的控制桿可以進(jìn)一步包括中心軸槽部，所述中心軸槽部聯(lián)接至所述中心軸桿的另一端，并且可以具有多個(gè)彎曲突出的彎曲齒；以及撞針(bullet)單元，所述撞針單元設(shè)置在所述中心軸槽部之下，所述撞針單元中可以嵌入有回位彈簧和螺線管線圈，并且向上推動(dòng)撞針桿，其中所述中心軸槽部的彎曲齒被所述撞針單元的撞針桿敲擊，使得當(dāng)所述控制桿體被旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生換擋感覺。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于電傳線控系統(tǒng)的控制桿，當(dāng)設(shè)置在所述車輛中的控制桿按鈕被操作時(shí)，所述控制桿體可以隨著所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)而通過(guò)所述中心軸槽部和所述撞針單元以步進(jìn)的方式彈起，當(dāng)設(shè)置在所述車輛中的停止按鈕被操作時(shí)，所述控制桿體可以隨著所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的停止旋轉(zhuǎn)而暫時(shí)固定，并且當(dāng)所述停止按鈕被操作時(shí)，所述換擋控制單元可以將嵌入在所述電機(jī)齒輪中的所述換擋磁體的位置識(shí)別為P擋。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于電傳線控系統(tǒng)的控制桿，在所述停止按鈕被操作的狀態(tài)下，當(dāng)所述控制桿體向后旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)于所述中心軸槽部的一個(gè)彎曲齒的長(zhǎng)度時(shí)，所述換擋控制單元可以將所述換擋磁體的已改變的位置識(shí)別為R擋，當(dāng)所述控制桿體向后旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)于所述中心軸槽部的兩個(gè)彎曲齒的長(zhǎng)度時(shí)，所述換擋控制單元可以將所述換擋磁體的已改變的位置識(shí)別為N擋，而當(dāng)所述控制桿體向后旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)于所述中心軸槽部的三個(gè)彎曲齒的長(zhǎng)度時(shí)，所述換擋控制單元可以將所述換擋磁體的已改變的位置識(shí)別為D擋。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于電傳線控系統(tǒng)的控制桿，在所述停止按鈕被操作的狀態(tài)下，當(dāng)所述控制桿體向前旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)在所述停止按鈕被操作時(shí)可以將所述控制桿體返回至起始位置(P擋狀態(tài))。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于電傳線控系統(tǒng)的控制桿，當(dāng)所述控制桿體向后旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)于所述中心軸槽部的四個(gè)或更多個(gè)彎曲齒的長(zhǎng)度時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)可以被操作為將所述控制桿體返回至所述控制桿體向后移動(dòng)對(duì)應(yīng)于所述中心軸槽部的三個(gè)彎曲齒的長(zhǎng)度的位置(D擋狀態(tài))。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于電傳線控系統(tǒng)的控制桿可以進(jìn)一步包括直線電機(jī)，所述直線電機(jī)設(shè)置在所述加速控制桿的后側(cè)并且可以具有直線桿，所述直線桿能夠向前和向后移動(dòng)，其中當(dāng)所述直線桿已向前移動(dòng)時(shí)，所述直線桿按壓并支撐所述加速控制桿的后端，并防止所述加速控制桿旋轉(zhuǎn)。
[0023]具有上述配置的本發(fā)明可以包括可旋轉(zhuǎn)地安裝在車輛的控制臺(tái)表面上的控制桿體，以及安裝在控制桿體中的加速控制桿和轉(zhuǎn)向滾輪，以便以統(tǒng)一的方式控制車輛的換擋擋位的改變、加速度和行進(jìn)方向的改變，從而簡(jiǎn)化車輛的結(jié)構(gòu)并減小車輛的生產(chǎn)成本。
[0024]通過(guò)簡(jiǎn)化車輛的結(jié)構(gòu)，可以主動(dòng)應(yīng)用安全性設(shè)備，比如大容量氣囊和防護(hù)板，通過(guò)消除車輛中的轉(zhuǎn)向輪和加速器踏板，可以在碰撞事故時(shí)防止對(duì)駕駛員的傷害。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，加速器踏板被替代為加速控制桿，從而防止了由錯(cuò)誤操縱加速器踏板和制動(dòng)踏板引起的事故，移除了在車輛行駛在高速公路上或行駛了很長(zhǎng)距離