重型車輛檔位預選器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種檔位預選器，具體涉及一種重型車輛檔位預選器。
【背景技術】
[0002]通常換檔機構在變速器總成的上方，換檔機構的結構有多種多樣，與常見的小型汽車換檔機構不同，在一些特種重型車輛上，由于車輛使用工況復雜，環(huán)境惡劣，發(fā)動機通常采用后置，使用手動拉桿式機械換檔機構。
[0003]隨著車輛電子技術的進步，傳統(tǒng)的手動拉桿式機械換檔裝置缺點顯得越來越突出:操作復雜、需要一定的臂力、難以掌握、駕駛員要根據(jù)道路和發(fā)動機工作工況選擇合適的檔位和換檔時機，以保證良好的動力性和舒適性。
[0004]非熟練駕駛員由于換檔時刻選擇不當，會造成發(fā)動機熄火，動力性能下降，有可能造成車輛排污增加、噪聲大、沖擊嚴重，影響動力系統(tǒng)的壽命及乘員的舒適性。而且換檔時要求加速踏板、離合器踏板及操縱桿協(xié)調配合，這些都對駕駛員提出了較高要求。
[0005]另外，在車輛行駛過程中，駕駛員要反復、頻繁進行起步、換檔和停車操作，勞動強度很大。由于換檔頻繁，特別是在起步和復雜道路行駛時，要在短時間連續(xù)換若干個檔位，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)明內容】

[0006]本實用新型通過提供一種在地板上安裝、檔位操縱機構與變速器在空間上分離、通過CAN總線與自動變速控制器ATC通訊，實現(xiàn)“遠程換檔”的檔位操縱裝置，解決了傳統(tǒng)的手動拉桿式機械換檔裝置操作復雜的問題。
[0007]本實用新型是由以下技術方案實現(xiàn)的:
[0008]一種重型車輛檔位預選器，包括殼體以及安裝于殼體內的電源模塊、手柄位置編碼機構、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，手柄位置編碼機構包括手柄、柱形磁鋼、編碼盤和霍爾傳感器，霍爾傳感器固定于殼體內，柱形磁鋼嵌入由手柄帶動旋轉的編碼盤內，霍爾傳感器將編碼盤轉動產生的位置信號送至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微控制器模塊通過控制繼電器驅動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]本實用新型操作簡單，工作可靠，有效地減輕了駕駛員的工作強度。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的原理框圖；
[0014]圖2為本實用新型的外觀圖；
[0015]圖3為本實用新型的外觀立體圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1-3所示，本實用新型包括殼體和安裝于殼體內的電源模塊LD5N24S5W、手柄位置編碼機構、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]手柄位置編碼機構包括柱手柄、柱形磁鋼、編碼盤和霍爾傳感器，霍爾傳感器固定于殼體內，柱形磁鋼嵌入由手柄帶動旋轉的編碼盤內，霍爾傳感器將編碼盤轉動產生的位置信號送至ARM微控制器模塊，ARM微控制器模塊通過控制固態(tài)繼電器AQW272驅動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聯(lián)系的接口，CANl收發(fā)模塊、CAN2收發(fā)模塊應用具有隔離功能的CAN收發(fā)器。
[0018]本實用新型中，為了滿足車載使用環(huán)境，電源模塊采用電源模塊LD5N24S5W。該電源模塊內置輸入濾波器，寬輸入電壓范圍，短路保護并可自行恢復，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，電源模塊將車載發(fā)電機輸出的26V±2V直流電壓，經隔離降壓轉換為+5V、+3.3V、+1.8V提供各模塊電路使用。手柄位置編碼機構采用柱形磁鋼+霍爾傳感器的結構形式，霍爾傳感器固定于殼體內，柱形磁鋼嵌入由手柄帶動旋轉的編碼盤內，由霍爾傳感器將各檔位位置信號送至ARM微控制器模塊。ARM微控制器模塊是本實用新型的核心，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器件，工作溫度為_40°C?125 °C，可以滿足車輛環(huán)境溫度要求。
[0019]PHILPIS公司的LPC2194 ARM7TDM1-S處理器最大特點就是內建CAN控制器，從而使本實用新型具備了 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，在以往的設計中，一般采用兩個高速光耦(6N137)，實現(xiàn)電氣上的隔離，一個電源隔離模塊(+5V轉+5V)，實現(xiàn)電源上的隔離，還需要計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，沒有電源上的隔離，隔離沒有意義。由于這種方式存在著體積偏大，成本偏高，采購不便等缺點，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換為CAN總線的差分電平，并且具有DC2500V隔離功能、ESD保護功能及TVS管防總線過壓功能。
[0020]JTAG接口是一個DIP20插針的接口，用來完成ARM微控制器模塊中LPC2194微控制器調試與仿真，RS232通訊模塊是串口通訊電路，用于上位機調試與監(jiān)測。手柄鎖止電磁鐵使用DC24V直流電磁鐵，用于閉鎖手柄。DC24V直流電磁鐵驅動器件使用固態(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]按照與自動變速控制器ATC的通訊協(xié)議，軟件設計主要完成上電自檢功能，CAN收發(fā)功能，接收自動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)送至自動變速控制器ATC。
[0022]本實用新型由電源模塊、手柄位置編碼機構、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、手柄鎖止電磁鐵構成。本實用新型使用ARM微控制器采集、處理手柄位置編碼信號和控制手柄鎖止電磁鐵，通過CAN總線發(fā)送手柄位置編碼并接收自動變速控制器ATC指令，控制電磁鐵閉鎖手柄。檔位設置共有九檔，分別是R檔、N檔、I檔、2檔、3檔、D檔、Dm檔、D+檔和D-檔，前端面設有電源電連接器和兩路CAN總線電連接器。
【主權項】
1.一種重型車輛檔位預選器，其特征是:包括殼體以及安裝于殼體內的電源模塊、手柄位置編碼機構、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，手柄位置編碼機構包括手柄、柱形磁鋼、編碼盤和霍爾傳感器，霍爾傳感器固定于殼體內，柱形磁鋼嵌入由手柄帶動旋轉的編碼盤內，霍爾傳感器將編碼盤轉動產生的位置信號送至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微控制器模塊通過控制繼電器驅動用于鎖止手柄的手柄鎖止電磁鐵。2.根據(jù)權利要求1所述的一種重型車輛檔位預選器，其特征是:所述的繼電器為固態(tài)繼電器AQW272。3.根據(jù)權利要求1所述的一種重型車輛檔位預選器，其特征是:電源模塊采用電源模塊 LD5N24S5W。4.根據(jù)權利要求1所述的一種重型車輛檔位預選器，其特征是:ARM微控制器模塊為Philips LPC2194 微控制器。5.根據(jù)權利要求1所述的一種重型車輛檔位預選器，其特征是:所述的CAN收發(fā)器為高速隔離CAN收發(fā)器CM1060T。
【專利摘要】本實用新型涉及一種重型車輛檔位預選器，解決了傳統(tǒng)的手動拉桿式機械換檔裝置操作復雜的問題。包括殼體、電源模塊、手柄位置編碼機構、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，手柄位置編碼機構包括手柄、柱形磁鋼、編碼盤和霍爾傳感器，柱形磁鋼嵌入由手柄帶動旋轉的編碼盤內，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。本實用新型操作簡單，工作可靠，有效地減輕了駕駛員的工作強度。
【IPC分類】F16H61/02
【公開號】CN204692556
【申請?zhí)枴緾N201520394652
【發(fā)明人】陸新志, 馬新波, 吳澤銳, 張華 , 呂宏程, 張學軍, 張耀
【申請人】內蒙古一機集團宏遠電器股份有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月10日