重型車(chē)輛檔位預(yù)選器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種檔位預(yù)選器，具體涉及一種重型車(chē)輛檔位預(yù)選器。
【背景技術(shù)】
[0002]通常換檔機(jī)構(gòu)在變速器總成的上方，換檔機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)有多種多樣，與常見(jiàn)的小型汽車(chē)換檔機(jī)構(gòu)不同，在一些特種重型車(chē)輛上，由于車(chē)輛使用工況復(fù)雜，環(huán)境惡劣，發(fā)動(dòng)機(jī)通常采用后置，使用手動(dòng)拉桿式機(jī)械換檔機(jī)構(gòu)。
[0003]隨著車(chē)輛電子技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的手動(dòng)拉桿式機(jī)械換檔裝置缺點(diǎn)顯得越來(lái)越突出:操作復(fù)雜、需要一定的臂力、難以掌握、駕駛員要根據(jù)道路和發(fā)動(dòng)機(jī)工作工況選擇合適的檔位和換檔時(shí)機(jī)，以保證良好的動(dòng)力性和舒適性。
[0004]非熟練駕駛員由于換檔時(shí)刻選擇不當(dāng)，會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，動(dòng)力性能下降，有可能造成車(chē)輛排污增加、噪聲大、沖擊嚴(yán)重，影響動(dòng)力系統(tǒng)的壽命及乘員的舒適性。而且換檔時(shí)要求加速踏板、離合器踏板及操縱桿協(xié)調(diào)配合，這些都對(duì)駕駛員提出了較高要求。
[0005]另外，在車(chē)輛行駛過(guò)程中，駕駛員要反復(fù)、頻繁進(jìn)行起步、換檔和停車(chē)操作，勞動(dòng)強(qiáng)度很大。由于換檔頻繁，特別是在起步和復(fù)雜道路行駛時(shí)，要在短時(shí)間連續(xù)換若干個(gè)檔位，易使駕駛員疲勞，也極大的分散了駕駛員的注意力，降低了行駛安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型通過(guò)提供一種在地板上安裝、檔位操縱機(jī)構(gòu)與變速器在空間上分離、通過(guò)CAN總線與自動(dòng)變速控制器ATC通訊，實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)程換檔”的檔位操縱裝置，解決了傳統(tǒng)的手動(dòng)拉桿式機(jī)械換檔裝置操作復(fù)雜的問(wèn)題。
[0007]本實(shí)用新型是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種重型車(chē)輛檔位預(yù)選器，包括殼體以及安裝于殼體內(nèi)的電源模塊、手柄位置編碼機(jī)構(gòu)、ARM微控制器模塊、JTAG接口、RS232通訊模塊、CANl收發(fā)模塊、CAN2收發(fā)模塊和手柄鎖止電磁鐵，手柄位置編碼機(jī)構(gòu)包括手柄、柱形磁鋼、編碼盤(pán)和霍爾傳感器，霍爾傳感器固定于殼體內(nèi)，柱形磁鋼嵌入由手柄帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的編碼盤(pán)內(nèi)，霍爾傳感器將編碼盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的位置信號(hào)送至ARM微控制器模塊，JTAG接口是為ARM微控制器模塊配置的接口，RS232通訊模塊、CANl收發(fā)模塊、CAN2收發(fā)模塊是ARM微控制器模塊與上位機(jī)聯(lián)系的接口，CANl收發(fā)模塊、CAN2收發(fā)模塊使用具有隔離功能的CAN收發(fā)器，ARM微控制器模塊通過(guò)控制繼電器驅(qū)動(dòng)用于鎖止手柄的手柄鎖止電磁鐵。
[0009]所述的繼電器為固態(tài)繼電器AQW272。
[0010]電源模塊采用電源模塊LD5N24S5W。
[0011]ARM微控制器模塊為Philips LPC2194微控制器。
[0012]本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單，工作可靠，有效地減輕了駕駛員的工作強(qiáng)度。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的原理框圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型的外觀圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型的外觀立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1-3所示，本實(shí)用新型包括殼體和安裝于殼體內(nèi)的電源模塊LD5N24S5W、手柄位置編碼機(jī)構(gòu)、ARM微控制器模塊、JTAG接口、RS232通訊模塊、CANl收發(fā)模塊、CAN2收發(fā)模塊和手柄鎖止電磁鐵。
[0017]手柄位置編碼機(jī)構(gòu)包括柱手柄、柱形磁鋼、編碼盤(pán)和霍爾傳感器，霍爾傳感器固定于殼體內(nèi)，柱形磁鋼嵌入由手柄帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的編碼盤(pán)內(nèi)，霍爾傳感器將編碼盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的位置信號(hào)送至ARM微控制器模塊，ARM微控制器模塊通過(guò)控制固態(tài)繼電器AQW272驅(qū)動(dòng)用于鎖止手柄的手柄鎖止電磁鐵，JTAG接口是為ARM微控制器模塊配置的接口，RS232通訊模塊、CANl收發(fā)模塊、CAN2收發(fā)模塊是ARM微控制器模塊上位機(jī)聯(lián)系的接口，CANl收發(fā)模塊、CAN2收發(fā)模塊應(yīng)用具有隔離功能的CAN收發(fā)器。
[0018]本實(shí)用新型中，為了滿(mǎn)足車(chē)載使用環(huán)境，電源模塊采用電源模塊LD5N24S5W。該電源模塊內(nèi)置輸入濾波器，寬輸入電壓范圍，短路保護(hù)并可自行恢復(fù)，輸入電壓范圍9.5V?36V、工作溫度-55°C?85°C，輸入電壓與輸出電壓隔離，電源模塊將車(chē)載發(fā)電機(jī)輸出的26V±2V直流電壓，經(jīng)隔離降壓轉(zhuǎn)換為+5V、+3.3V、+1.8V提供各模塊電路使用。手柄位置編碼機(jī)構(gòu)采用柱形磁鋼+霍爾傳感器的結(jié)構(gòu)形式，霍爾傳感器固定于殼體內(nèi)，柱形磁鋼嵌入由手柄帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的編碼盤(pán)內(nèi)，由霍爾傳感器將各檔位位置信號(hào)送至ARM微控制器模塊。ARM微控制器模塊是本實(shí)用新型的核心，ARM微控制器模塊選用Philips LPC2194微控制器，LPC2194是LPC2100系列ARM微控制器中工作溫度中最寬的一個(gè)器件，工作溫度為_(kāi)40°C?125 °C，可以滿(mǎn)足車(chē)輛環(huán)境溫度要求。
[0019]PHILPIS公司的LPC2194 ARM7TDM1-S處理器最大特點(diǎn)就是內(nèi)建CAN控制器，從而使本實(shí)用新型具備了 CAN通信的能力。CANl收發(fā)模塊、CAN2收發(fā)模塊選用了高速隔離CAN收發(fā)器，在以往的設(shè)計(jì)中，一般采用兩個(gè)高速光耦(6N137)，實(shí)現(xiàn)電氣上的隔離，一個(gè)電源隔離模塊(+5V轉(zhuǎn)+5V)，實(shí)現(xiàn)電源上的隔離，還需要計(jì)算電阻值的大小才能搭建出合理的收發(fā)器隔離電路。但是僅有高速光電耦合器，沒(méi)有電源上的隔離，隔離沒(méi)有意義。由于這種方式存在著體積偏大，成本偏高，采購(gòu)不便等缺點(diǎn)，因此采用了一款高速隔離CAN收發(fā)器CM1060T。CTM1060T的主要功能是將CAN控制器的邏輯電平轉(zhuǎn)換為CAN總線的差分電平，并且具有DC2500V隔離功能、ESD保護(hù)功能及TVS管防總線過(guò)壓功能。
[0020]JTAG接口是一個(gè)DIP20插針的接口，用來(lái)完成ARM微控制器模塊中LPC2194微控制器調(diào)試與仿真，RS232通訊模塊是串口通訊電路，用于上位機(jī)調(diào)試與監(jiān)測(cè)。手柄鎖止電磁鐵使用DC24V直流電磁鐵，用于閉鎖手柄。DC24V直流電磁鐵驅(qū)動(dòng)器件使用固態(tài)繼電器AQW272作為輸出控制器件，該器件有2A的輸出能力及DC2000V的隔離能力。
[0021]按照與自動(dòng)變速控制器ATC的通訊協(xié)議，軟件設(shè)計(jì)主要完成上電自檢功能，CAN收發(fā)功能，接收自動(dòng)變速控制器指令控制電磁鐵閉鎖手柄，將手柄的位置編碼發(fā)送至自動(dòng)變速控制器ATC。
[0022]本實(shí)用新型由電源模塊、手柄位置編碼機(jī)構(gòu)、ARM微控制器模塊、JTAG接口、RS232通訊模塊、CANl收發(fā)模塊、CAN2收發(fā)模塊、手柄鎖止電磁鐵構(gòu)成。本實(shí)用新型使用ARM微控制器采集、處理手柄位置編碼信號(hào)和控制手柄鎖止電磁鐵，通過(guò)CAN總線發(fā)送手柄位置編碼并接收自動(dòng)變速控制器ATC指令，控制電磁鐵閉鎖手柄。檔位設(shè)置共有九檔，分別是R檔、N檔、I檔、2檔、3檔、D檔、Dm檔、D+檔和D-檔，前端面設(shè)有電源電連接器和兩路CAN總線電連接器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種重型車(chē)輛檔位預(yù)選器，其特征是:包括殼體以及安裝于殼體內(nèi)的電源模塊、手柄位置編碼機(jī)構(gòu)、ARM微控制器模塊、JTAG接口、RS232通訊模塊、CANl收發(fā)模塊、CAN2收發(fā)模塊和手柄鎖止電磁鐵，手柄位置編碼機(jī)構(gòu)包括手柄、柱形磁鋼、編碼盤(pán)和霍爾傳感器，霍爾傳感器固定于殼體內(nèi)，柱形磁鋼嵌入由手柄帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的編碼盤(pán)內(nèi)，霍爾傳感器將編碼盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的位置信號(hào)送至ARM微控制器模塊，JTAG接口是為ARM微控制器模塊配置的接口，RS232通訊模塊、CANl收發(fā)模塊、CAN2收發(fā)模塊是ARM微控制器模塊與上位機(jī)聯(lián)系的接口，CANl收發(fā)模塊、CAN2收發(fā)模塊使用具有隔離功能的CAN收發(fā)器，ARM微控制器模塊通過(guò)控制繼電器驅(qū)動(dòng)用于鎖止手柄的手柄鎖止電磁鐵。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重型車(chē)輛檔位預(yù)選器，其特征是:所述的繼電器為固態(tài)繼電器AQW272。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重型車(chē)輛檔位預(yù)選器，其特征是:電源模塊采用電源模塊 LD5N24S5W。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重型車(chē)輛檔位預(yù)選器，其特征是:ARM微控制器模塊為Philips LPC2194 微控制器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重型車(chē)輛檔位預(yù)選器，其特征是:所述的CAN收發(fā)器為高速隔離CAN收發(fā)器CM1060T。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種重型車(chē)輛檔位預(yù)選器，解決了傳統(tǒng)的手動(dòng)拉桿式機(jī)械換檔裝置操作復(fù)雜的問(wèn)題。包括殼體、電源模塊、手柄位置編碼機(jī)構(gòu)、ARM微控制器模塊、JTAG接口、RS232通訊模塊、CAN1收發(fā)模塊、CAN2收發(fā)模塊和手柄鎖止電磁鐵，手柄位置編碼機(jī)構(gòu)包括手柄、柱形磁鋼、編碼盤(pán)和霍爾傳感器，柱形磁鋼嵌入由手柄帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的編碼盤(pán)內(nèi)，JTAG接口是為ARM微控制器模塊配置的接口，RS232通訊模塊、CAN1收發(fā)模塊、CAN2收發(fā)模塊是ARM微控制器模塊與上位機(jī)聯(lián)系的接口，CAN1收發(fā)模塊、CAN2收發(fā)模塊使用具有隔離功能的CAN收發(fā)器。本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單，工作可靠，有效地減輕了駕駛員的工作強(qiáng)度。
【IPC分類(lèi)】F16H61/02
【公開(kāi)號(hào)】CN204692556
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520394652
【發(fā)明人】陸新志, 馬新波, 吳澤銳, 張華 , 呂宏程, 張學(xué)軍, 張耀
【申請(qǐng)人】?jī)?nèi)蒙古一機(jī)集團(tuán)宏遠(yuǎn)電器股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年6月10日