[实用新型]一种总线选位换挡手柄

说明书

技术领域

本实用新型涉及手动档车辆电控气动换档领域，特别涉及一种总线选位换挡手柄。

背景技术

目前我国重型车辆多数使用手动换档系统，主要换档方式仍为手动操作。由于传统的杆系手动换挡系统操作力大、劳动强度高、驾驶者易疲劳、且存在换挡空行程等诸多缺陷，已无法适应现代车辆的发展需求。为解决上述问题，在不改变原变速器变速箱结构的基础上，加装“电控——气动”换档系统，即EPS(Electronic-Pneumatic Shifting System)，用以取代“手动杆系换档”系统，可使换档操作变得轻松和简单，同时减小操作空间、提高换挡效率。它介于手动换挡和自动换挡之间，属机-电-气一体化产品。该系统由总线选位换档手柄、选位换档控制器、选位换档执行机构、选位换档电磁阀组、脚踏离合器、手动变速箱、传感器及电缆总成构成。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是降低驾驶员驾驶劳动强度、减缓驾驶疲劳程度，提升手动档变速箱的智能化程度。

为了达到上述的技术效果，本实用新型采取以下技术方案：一种总线选位换挡手柄，包括手柄、电源电路，霍尔阵列模块、微控制模块、CAN总线模块。所述手柄上安装一矩形磁钢，在手柄受驾驶者操控的同时带动磁钢运动。

所述霍尔阵列模块包括霍尔元件及霍尔阵列电路，安装在底板上的霍尔模块用于检测磁钢实时所在位置。所述微控制模块包含微控制器及微控制电路，所述CAN总线模块包括CAN总线及CAN总线收发电路，所述CAN总线模块将检测到的磁钢实时位置即手柄档位所在位置通过CAN总线传递给所述微控制器，由控制器实现对执行机构的控制从未实现对变速箱的选位换挡操作。所述电源电路、霍尔阵列模块、微控制模块、CAN总线模块电连接。

优选地，所述微控制模块由单片机PIC18F4685和晶体振荡器电连接构成。

优选地，所述CAN总线收发电路为MCP2551芯片。

优选地，所述CAN总线执行CAN2.0BJ1939.71总线规范。

优选地，所述手柄设有倒档R、加力档C和1-8档共10个档位。

本实用新型与现有技术相比，具有以下的有益效果：

本实用新型采用安装有霍尔阵列模块的底板，用于检测安装有磁钢的手柄位置，当驾驶员操作选位换档手柄时，霍尔阵列模块将采集的手柄位置信号通过CAN总线广播出去，供选微控制器接收。避免手动档汽车用选位换档手柄直接带动操作连杆实现对变速箱直接操控，通过磁电感应方式有效采集档位信号，并通过CAN总线传输，有效解决了驾驶员驾驶劳动强度大、驾驶易疲劳等问题，实现了手动档变速箱的智能化提升。

附图说明

图1是本实用新型总线选位换档手柄原理框图；

图2是图1中手柄位置检测电路示意图；

图3是图1中工作电源电路示意图；

图4是图1中微控制器电路示意图；

图5是图1中CAN总线收发电路示意图；

图6是图1中微控制器程序流程示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型的实施例对本实用新型作进一步的阐述和说明。

实施例：

一种总线选位换挡手柄，包括手柄、电源电路，霍尔阵列模块、微控制模块、CAN总线模块。手柄上安装一矩形磁钢，在手柄受驾驶者操控的同时带动磁钢运动，手柄设有倒档R、加力档C和1-8档共10个档位。其中，电源电路为霍尔阵列模块、微控制模块、CAN总线模块提供工作电压，霍尔阵列模块输出的电平信号直接输入到微控制模块，经内部处理后通过微控制模块的CANRX、CANTX端口输出到CAN总线模块，接入外部CAN网络，供手柄档位信号提取。

参见图1，霍尔阵列模块用于检测安装有磁钢的手柄位置，当驾驶员操作选位换档手柄时，霍尔阵列模块将采集的手柄位置信号通过CAN总线广播出去，供微控制器接收。

参见图2，底板安装霍尔模块用于检测磁钢实时所在位置，即手柄位置检测电路。图2中只列出了一个单元的电路原理图，其余完全相同。其中U1、U2、U3、U4为4个霍尔位置传感器SS443A，霍尔位置传感器U1和U2并联，霍尔位置传感器U3和U4并联，当安装在手柄末端的矩形磁钢经过霍尔位置传感器U1和U2时，二极管D1和D2输出低电平，此时磁钢位置能正确被霍尔元件感应；当磁钢位置偏差或距离较远等原因，导致霍尔位置传感器U1和U2其中一只感应到磁钢，此时二极管D1和D2输出为高电平，视为无效换档信号，其余档位检测原理相同。