一種fsae賽車(chē)換擋系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種FSAE賽車(chē)換擋系統(tǒng)，包括提供壓力氣體的氣瓶、減壓閥、離合電磁閥、離合氣缸、換擋氣缸、換擋電磁閥及單片機(jī)，所述氣瓶通過(guò)管路連接減壓閥，經(jīng)減壓后的壓力氣體通過(guò)管路分別連接離合電磁閥及換擋電磁閥向連接，所述離合電磁閥通過(guò)管路與控制離合器的離合氣缸相連接，所述換擋電磁閥通過(guò)管路與控制換擋的換擋氣缸相連接，所述離合電磁閥及換擋電磁閥均與單片機(jī)電路連接，以及與單片機(jī)7電路連接用于控制離合電磁閥及換擋電磁閥的離合按鈕及換擋按鈕。本發(fā)明相比傳統(tǒng)的手動(dòng)機(jī)械換擋操作，此系統(tǒng)操作過(guò)程簡(jiǎn)便，反應(yīng)敏捷，簡(jiǎn)化技術(shù)員負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)FSAE賽車(chē)的自動(dòng)化控制。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種FSAE賽車(chē)換擋系統(tǒng)
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明應(yīng)用于FSAE賽車(chē)換擋系統(tǒng)，氣動(dòng)換擋系統(tǒng)能夠使駕駛員只需按動(dòng)方向盤(pán)上面的按鈕開(kāi)關(guān)即能實(shí)現(xiàn)升降擋，將手動(dòng)換擋動(dòng)作變?yōu)榱税胱詣?dòng)系統(tǒng)，減少了駕駛員繁瑣的操作，提高了賽車(chē)的操作性，換擋的快速穩(wěn)定。
【背景技術(shù)】
[0003]現(xiàn)今，對(duì)于序列式變速箱的換檔方式普遍采用手手動(dòng)機(jī)械換擋:先捏離合把手，使離合器分離，再操縱擋桿，最后緩慢釋放離合。整個(gè)換擋過(guò)程繁瑣，一方面換擋時(shí)容易分散駕駛員的注意力，為安全問(wèn)題埋下了隱患，另一方面對(duì)于FSAE的比賽來(lái)說(shuō)，手動(dòng)換擋系統(tǒng)繁瑣費(fèi)時(shí)，不利于縮短比賽時(shí)間，取得優(yōu)秀的比賽成績(jī)。將手動(dòng)換檔系統(tǒng)更改為半自動(dòng)的氣動(dòng)換擋系統(tǒng)是對(duì)賽車(chē)的極大改進(jìn)，將手動(dòng)操作的動(dòng)作用電子控制單元控制兩個(gè)氣缸來(lái)完成即可，減輕了駕駛員駕駛車(chē)輛的負(fù)擔(dān)，利于駕駛員取得更好的駕駛車(chē)輛，提高了賽車(chē)的操縱穩(wěn)定性，使換擋過(guò)程更加連貫順暢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，了改變現(xiàn)有的手動(dòng)換檔系統(tǒng)，本發(fā)明提供一種操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)敏捷，簡(jiǎn)化技術(shù)員負(fù)擔(dān)的FSAE賽車(chē)換擋系統(tǒng),利用氣缸、電磁閥、電子控制單兀、撥片、氣瓶、減壓閥等元器件制作出了一套氣動(dòng)換擋系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)駕駛員手動(dòng)觸動(dòng)升降擋按鈕，間接控制電子控制單元，電子控制單元按照預(yù)定的程序作出響應(yīng)輸出信號(hào)促動(dòng)電磁閥動(dòng)作，電磁閥不同的工作狀態(tài)驅(qū)動(dòng)氣缸工作，完成了自動(dòng)換擋。
[0005]本發(fā)明的采用如下技術(shù)方案:
一種FSAE賽車(chē)換擋系統(tǒng)，包括提供壓力氣體的氣瓶、減壓閥、離合電磁閥、離合氣缸、換擋氣缸、換擋電磁閥及單片機(jī)，所述氣瓶通過(guò)管路連接減壓閥，經(jīng)減壓后的壓力氣體通過(guò)管路分別連接離合電磁閥及換擋電磁閥向連接，所述離合電磁閥通過(guò)管路與控制離合器的離合氣缸相連接，所述換擋電磁閥通過(guò)管路與控制換擋的換擋氣缸相連接，所述離合電磁閥及換擋電磁閥均與單片機(jī)電路連接，以及與單片機(jī)電路連接用于控制離合電磁閥及換擋電磁閥的離合按鈕及換擋按鈕。
[0006]進(jìn)一步地，所述換擋電磁閥為三位五通電磁閥，所述離合電磁閥為兩位三通電磁
閥。`
[0007]進(jìn)一步地，所述壓力氣體為二氧化碳。
[0008]進(jìn)一步地，還包括用于在賽車(chē)起步時(shí)事離合器柔順結(jié)合的手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)。
[0009]升擋時(shí)，升擋開(kāi)關(guān)接通，ECU控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)暫停工作，換擋電磁閥移動(dòng)至升檔位后接通，高壓氣體驅(qū)動(dòng)換擋氣缸，實(shí)現(xiàn)升擋動(dòng)作。降擋時(shí)，降擋開(kāi)關(guān)接通，離合電磁閥接通，高壓氣體驅(qū)動(dòng)離合氣缸，離合器分離。離合氣缸工作相應(yīng)的時(shí)間后，換擋電磁閥移動(dòng)至降檔位后工作，高壓氣體驅(qū)動(dòng)換擋氣缸，實(shí)現(xiàn)降擋動(dòng)作。氣動(dòng)回路氣源為高壓二氧化碳?xì)怏w，回路所需的低壓氣體是通過(guò)減壓閥減壓得到；電路部分是按照單片機(jī)的控制功能來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，最終制作出PCB板；由于氣缸動(dòng)作迅速，為解決起步時(shí)離合器柔順結(jié)合問(wèn)題，單獨(dú)設(shè)計(jì)了手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)只在起步與停車(chē)起作用，其升降擋是通過(guò)氣缸來(lái)控制。
[0010]
本發(fā)明提出了一套半自動(dòng)換擋系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的手動(dòng)換擋系統(tǒng)?？紤]到電子控制單元的編程問(wèn)題，我們采用了 51單片機(jī)作為電子控制單元，自主制作電路板，自主編寫(xiě)控制程序；為獲得適當(dāng)壓力的氣體，我們采用了高壓氣瓶?jī)?chǔ)存二氧化碳?xì)怏w，并經(jīng)過(guò)兩級(jí)的合適的減壓閥減壓后才能夠輸出到氣缸中；考慮到整車(chē)的輕量化及系統(tǒng)的合理度，氣缸要根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選用規(guī)格剛好符合的；手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要根據(jù)駕駛員的操作習(xí)慣，同時(shí)要協(xié)調(diào)總布置布置和人機(jī)工程設(shè)置；系統(tǒng)的合理工作，需要根據(jù)實(shí)車(chē)運(yùn)行狀況，進(jìn)行多次調(diào)試，已達(dá)到工作最佳。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的換擋通過(guò)點(diǎn)動(dòng)方向盤(pán)上的換擋按鈕，在壓力器、電磁閥及氣缸、單片機(jī)的共同作用下即可實(shí)現(xiàn)換擋及離合，換擋過(guò)程穩(wěn)定迅速，相比傳統(tǒng)的手動(dòng)機(jī)械換擋操作，此系統(tǒng)操作過(guò)程簡(jiǎn)便，反應(yīng)敏捷，簡(jiǎn)化技術(shù)員負(fù)擔(dān)，利于實(shí)現(xiàn)FSAE賽車(chē)的自動(dòng)化控制。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的氣動(dòng)回路原理圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的換擋氣缸安裝三維示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明的離合氣缸安裝三維示意圖。
[0015]圖4是本發(fā)明的氣瓶及離合氣缸、換擋氣缸的安裝三維示意圖。
[0016]圖中所不為:1_氣瓶；2_減壓閥；3_離合電磁閥；4_離合氣缸；5_換擋氣缸；6-換擋電磁閥，7-單片機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0018]如圖1-4所不,一種FSAE賽車(chē)換擋系統(tǒng),包括提供壓力氣體的氣瓶1、減壓閥2、離合電磁閥3、離合氣缸4、換擋氣缸5、換擋電磁閥6及單片機(jī)，所述氣瓶I通過(guò)管路連接減壓閥2，經(jīng)減壓后的壓力氣體通過(guò)管路分別連接離合電磁閥3及換擋電磁閥向連接，所述離合電磁閥3通過(guò)管路與控制離合器的離合氣缸4相連接，所述換擋電磁閥6通過(guò)管路與控制換擋的換擋氣缸5相連接，所述離合電磁閥3及換擋電磁閥6均與單片機(jī)7電路連接，以及與單片機(jī)7電路連接用于控制離合電磁閥3及換擋電磁閥6的離合按鈕及換擋按鈕。
[0019]所述換擋電磁閥6為三位五通電磁閥，所述離合電磁閥3為兩位三通電磁閥。
[0020]所述壓力氣體為二氧化碳。
[0021 ] 還包括用于在賽車(chē)起步時(shí)事離合器柔順結(jié)合的手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)。
[0022]本實(shí)施例的升檔工作過(guò)程如下:
按下升檔按鈕一E⑶斷火，發(fā)動(dòng)機(jī)停止點(diǎn)火一換擋氣缸動(dòng)作，變速器升檔一E⑶點(diǎn)火，發(fā)動(dòng)機(jī)重新點(diǎn)火工作一完成升檔動(dòng)作。[0023]本實(shí)施例的降檔工作過(guò)程如下:
按下降檔按鈕一離合氣缸動(dòng)作，離合器分離一換擋氣缸動(dòng)作，變速器降檔，離合氣缸回位，離合器結(jié)合一完成降檔動(dòng)作。
[0024]本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種FSAE賽車(chē)換擋系統(tǒng)，其特征在于:包括提供壓力氣體的氣瓶(I)、減壓閥(2)、離合電磁閥(3)、離合氣缸(4)、換擋氣缸(5)、換擋電磁閥(6)及單片機(jī)(7),所述氣瓶(I)通過(guò)管路連接減壓閥(2)，經(jīng)減壓后的壓力氣體通過(guò)管路分別連接離合電磁閥(3)及換擋電磁閥向連接，所述離合電磁閥(3)通過(guò)管路與控制離合器的離合氣缸(4)相連接，所述換擋電磁閥(6)通過(guò)管路與控制換擋的換擋氣缸(5)相連接，所述離合電磁閥(3)及換擋電磁閥(6)均與單片機(jī)(7)電路連接，以及與單片機(jī)(7)電路連接用于控制離合電磁閥(3)及換擋電磁閥出)的離合按鈕及換擋按鈕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FSAE賽車(chē)換擋系統(tǒng)，其特征在于:所述換擋電磁閥(6)為三位五通電磁閥,所述離合電磁閥(3)為兩位三通電磁閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的FSAE賽車(chē)換擋系統(tǒng)，其特征在于:所述壓力氣體為二氧化碳。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的FSAE賽車(chē)換擋系統(tǒng)，其特征在于:還包括用于在賽車(chē)起步時(shí)事離合器柔順結(jié)合的手動(dòng)離合機(jī)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B60K20/02GK103434394SQ201310382412
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】朱剛, 李永焯, 盧潤(rùn)強(qiáng), 夏新 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)