МУЛЬТИОРИЕНТИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ
MULTIAXIAL CONTROL SYSTEM AND METHOD OF ITS OPERATION

Область изобретения
Изобретение относится к мультиориентированной системе управления и способу ее функционирования, а более конкретно - к мультиориентированной системе управления и способу ее работы с множественным выбором путей переключения передач.
Уровень техники
За последние годы автомобильный механизм переключения передач легкового автомобиля постепенно эволюционировал от ручного (механического) переключения передач к автоматическому переключению передач. В коробках передач с автоматическим переключением передач обычно используется зубчатая коробка передач с коническими шестернями или вертикальная коробка передач с коническими шестернями. Поскольку зубчатые коробки передач поставляются с различным выбором направлений переключения передач, то пользователь может запоминать положения передач, выбирая направления их переключения. Однако эксплуатация этих зубчатых коробок передач является несколько сложной для пользователя, и в результате эти коробки передач используются все реже и реже. С другой стороны, поставляемые вертикальные коробки передач имеют относительно более простую конструкцию и только два рабочих направления, а именно направление вверх и направление вниз. В отличие от зубчатых коробок передач, вертикальные коробки передач требуют различных направлений для переключения передач, так что, если водитель случайно выполняет переключение на неправильную передачу или обращает внимание на позицию механизма переключения передач, то риск попадания в дорожно-транспортное происшествие при этом увеличивается.
Кроме механических коробок передач, конструкция электронного механизма переключения передач с поворотным кругом предлагается для переключения передач с применением поворотного круга, отличаясь тем, что опорный круг поворачивается в два этапа в направлении по часовой стрелке или в направлении против часовой стрелки для переключения передач, а следовательно, данная операция является довольно простой. Однако при этом доступны только два направления переключения передач, и водитель должен учитывать показания приборов при выборе переключения передач, поскольку в противном случае водитель может произвести переключение на неправильную передачу, как в случае с вертикальной коробкой передач.
В данной связи автор настоящего изобретения считает необходимым разработать новейшую мультиориентированную систему управления и способ ее работы, с тем чтобы различные коробки передач могли переключаться с помощью такой мультиориентированной системы управления в целях повышения удобства эксплуатации.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В свете вышеупомянутых проблем традиционного механизма переключения передач, в традиционном механизме переключения передач для переключения передач используются, в первую очередь, зубчатая коробка переключения передач с коническими шестернями, вертикальная коробка переключения передач с коническими шестернями или электронная система переключения передач при помощи поворотного круга. Однако эксплуатация зубчатой коробки переключения передач требует относительно более сложных действий оператора, даже несмотря на то, что положения коробки передач являются совершенно очевидными; вертикальная коробка переключения передач и электронная система переключения передач с помощью поворотного круга поставляются с меньшим количеством направлений переключения передач, а пользователи могут легко переключиться на неправильную передачу.
Чтобы преодолеть вышеупомянутые проблемы, настоящее изобретение предлагает мультиориентированную систему управления и способ ее функционирования для переключения передач с помощью различных путей переключения, так как различные передаточные механизмы отличаются разными путями переключения. Таким образом, изобретение может обеспечить более ясную картину переключения передач и эффективно улучшить удобство эксплуатации.
Для решения вышеупомянутой задачи настоящее изобретение предлагает мультиориентированную систему управления, применимую в системе переключения передач с множеством передач; мультиориентированная система управления включает в себя: базу управления, имеющую первую рабочую поверхность и вторую рабочую поверхность, которая располагается под первой рабочей поверхностью, причем первая рабочая поверхность включает в себя позицию сброса (возврата в исходное положение) и первую рабочую позицию, при этом первая рабочая позиция соединена с позицией сброса через первый путь переключения; первая рабочая позиция соответствует первому положению механизма переключения передач из числа положений механизма переключения передач, вторая рабочая поверхность включает в себя вторую рабочую позицию, при этом вторая рабочая позиция соединена с позицией сброса через второй путь, притом вторая рабочая точка соответствует второму положению механизма переключения передач из числа положений механизма переключения передач; воздействующий элемент установлен на панели базы управления с возможностью перемещения по первому пути и второму пути, а устройство сброса установлено на панели базы управления для возврата действующего элемента из первой рабочей позиции и из второй рабочей позиции в исходное положение в позицию сброса; тем самым, пользователь в состоянии управлять воздействующим элементом и перемещать воздействующий элемент по направлению к первой рабочей точке или ко второй рабочей точке для приведения в действие механизма переключения передач, чтобы переключить в соответствующее положение механизм переключения передач, а также для приведения в действие устройства сброса, чтобы возвратить воздействующий элемент в исходное положение на позицию сброса.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения первая рабочая поверхность дополнительно включает в себя третью рабочую позицию, которая соединена с позицией сброса посредством третьего пути, который отличается от первого пути, при этом третья рабочая позиция соответствует третьему положению механизма переключения передач из числа положений механизма переключения передач. Предпочтительно, чтобы вторая рабочая поверхность дополнительно включала в себя четвертую рабочую позицию, которая соединяется со вторым путем через четвертый путь, при этом четвертая рабочая позиция соответствует четвертому положению механизма переключения передач из числа положений механизма переключения передач, а первый путь, третий путь и четвертый путь являлись поворотными путями.
Кроме того, мультиориентированная система управления дополнительно включает в себя третью рабочую поверхность, расположенную между первой рабочей поверхностью и второй рабочей поверхностью, а третья рабочая поверхность включает в себя пятую рабочую позицию, которая соединена с четвертой рабочей позицией через пятый путь. Пятая рабочая позиция соединена с четвертой рабочей точкой через пятый путь. В этом случае, устройство сброса предназначено для приведения в действие воздействующего элемента, который должен быть возращен из четвертой рабочей позиции в исходное положение в позицию сброса вдоль четвертого пути и по второму пути.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения второй путь представляет собой путь с перемещением вниз под нажимом, который расположен перпендикулярно по отношению к первому пути.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, положения механизма переключения передач включают по меньшей мере два положения механизма переключения передач из следующих: парковочное положение механизма переключения передач, нейтральное положение механизма переключения передач, положение заднего хода механизма переключения передач, положение главной передачи механизма переключения передач, положение ускоряющей передачи механизма переключения передач, положение механизма переключения передач с приводом на два колеса и положение механизма переключения передач с приводом на четыре колеса.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, устройство сброса предназначено для упругого возвращения воздействующего элемента в исходное положение в позицию сброса с помощью пружины.
Суммируя сказанное: настоящее изобретение преодолевает проблемы современного уровня техники, предлагает способ управления мультиориентированной системой управления и способ, который содержит следующие этапы: выбор целевого положения механизма переключения передач из множества положений механизма переключения передач; при условии, когда выбранное целевое положение механизма переключения передач является первым положением механизма переключения передач, управление воздействующим элементом, чтобы переместить его к первой рабочей позиции по первому пути, чтобы привести в действие механизм переключения передач, чтобы переключить механизм переключения передач в первое положение; и приведение в действие устройства сброса, чтобы возвратить воздействующий элемент в позицию сброса, когда воздействующий элемент окажется высвобожден; и когда выбранное целевое положение механизма переключения передач является вторым положением механизма переключения передач, управление воздействующим элементом, чтобы переместить его во вторую рабочую позицию по второму пути, чтобы привести в действие механизм переключения передач, чтобы переключить механизм переключения передач во второе положение и чтобы привести в действие устройство сброса, чтобы возвратить воздействующий элемент в позицию сброса, когда воздействующий элемент окажется высвобожден.
По сравнению с традиционным способом переключения передач, мультиориентированная система управления и способ ее функционирования в рамках настоящего изобретения перемещают воздействующий элемент в направлении к различным рабочим позициям по различным путям, при этом пользователь может быстро и точно производить перемещение в нужное положение механизма переключения передач через различные пути. По сравнению с традиционным способом переключения передач, при котором производится переключение множества положений механизма переключения передач в двух направлениях, настоящее изобретение способно повысить удобство эксплуатации. Кроме того, настоящее изобретение содержит устройство сброса, так, что когда пользователь перемещает воздействующий элемент в направлении к требуемой позиции механизма переключения передач, пользователь может высвободить рабочий элемент для упругого возвращения рабочего элемента к исходному положению в позицию сброса.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На ФИГ.1 представлено объемное изображение мультиориентированной системы управления в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения;
На ФИГ.2 представлено схематическое плоское изображение, показывающее взаимосвязь между первой рабочей поверхностью, второй рабочей поверхностью и третьей рабочей поверхностью мультиориентированной системы управления по настоящему изобретению;
На ФИГ.3 представлено объемное изображение, показывающее практическое применение мультиориентированной системы управления по настоящему изобретению; а также
На ФИГ.4 представлена блок-схема способа работы мультиориентированной системы управления по настоящему изобретению.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Технические характеристики, содержание и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из последующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения в сочетании с приведенными чертежами. Поскольку существуют многочисленные варианты осуществления настоящего изобретения, по этой причине они не описаны по отдельности в деталях, а вместо этого выбраны только два предпочтительных варианта для того, чтобы проиллюстрировать настоящее изобретение. Предполагается, что приведенные в данном описании варианты осуществления настоящего изобретения и иллюстрации должны рассматриваться скорее как одни из возможных примеров, а не как ограничительные условия.
На ФИГ.1 и 2 представлены объемное изображение мультиориентированной системы управления и схематическое плоскостное изображение, показывающие взаимосвязь между первой рабочей поверхностью, второй рабочей поверхностью и третьей рабочей поверхностью мультиориентированной системы управления в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, мультиориентированная система управления 100 включает в себя базу управления 1, воздействующий элемент 2 и устройство сброса 3. При этом мультиориентированная система управления 100 применяется в механизме переключения передач, имеющем множество положений переключения передач, и эти положения механизма переключения передач включают по меньшей мере два из следующих положений механизма переключения передач (хотя и не ограничиваются этими позициями), а именно: парковочное положение механизма переключения передач, нейтральное положение механизма переключения передач, положение заднего хода механизма переключения передач, положение главной передачи механизма переключения передач, положение ускоряющей передачи механизма переключения передач, позицию механизма переключения передач с приводом на два колеса и положение механизма переключения передач с приводом на четыре колеса.
База управления 1 имеет первую рабочую поверхность 11, вторую рабочую поверхность 12 и третью рабочую поверхность 13. Первая рабочая поверхность 11 включает в себя позицию сброса 111, первую рабочую позицию 112 и третью рабочую позицию 113. Первая рабочая позиция 112 соединена с позицией сброса 111 через первый путь Р1; третья рабочая позиция 113 соединена с позицией сброса 111 через третий путь Р3, при этом третий путь Р3 отличается от первого пути Р1. Дополнительно, первый путь Р1 и третий путь Р3 являются поворотными путями, причем первая рабочая позиция 112 соответствует первому положению механизма переключения передач, а третья рабочая позиция 113 соответствует третьему положению механизма переключения передач.
Вторая рабочая поверхность 12 расположена под первой рабочей поверхностью 11, при этом вторая рабочая поверхность 12 включает в себя вторую рабочую позицию 121 и четвертую рабочую позицию 122. Вторая рабочая позиция 121 соединена с позицией сброса 111 через второй путь Р2, при этом второй путь Р2 отличается от первого пути Р1 и третьего пути Р3. Кроме того, второй путь Р2 является перпендикулярным по отношению к первому пути Р1 и третьему пути Р3, а второй путь Р2 представляет собой путь вниз при нажиме. Четвертая рабочая позиция 122 соединена со второй рабочей позицией 121 через четвертый путь Р4. При этом четвертый путь Р4 является перпендикулярным по отношению ко второму пути Р2, вторая рабочая позиция 121 соответствует второму положению механизма переключения передач, а четвертая рабочая позиция 122 соответствует четвертому положению механизма переключения передач. Третья рабочая поверхность 13 расположена между первой рабочей поверхностью 11 и второй рабочей поверхностью 12, при этом третья рабочая поверхность 13 включает в себя пятую рабочую позицию 131, соединенную с четвертой рабочей позицией 122 через пятый путь 5.
Воздействующий элемент 2 установлен на панели базы управления 1 таким образом, чтобы он мог перемещаться вдоль первого пути Р1, второго пути Р2, третьего пути Р3, четвертого пути Р4 и пятого пути Р5.
Устройство сброса 3 расположено на панели базы управления 1 для возврата воздействующего элемента 2 из первой рабочей позиции 112, второй рабочей позиции 121 и третьей рабочей позиции 113 к исходному положению в позицию сброса 111. Кроме того, устройство сброса 3 предназначено для возврата воздействующего элемента 2 из четвертой рабочей позиции 122 к исходному положению в позицию сброса 111 через вторую рабочую позицию 121.
Суммируя сказанное выше: позиция сброса 111 эквивалентна базовой позиции, а первое положение механизма переключения передач, соответствующее первой рабочей позиции 112, является передним положением механизма переключения передач (D), второе положение механизма переключения передач, соответствующее второй рабочей позиции 121, представляет собой нейтральное положение механизма переключения передач (N), а третье положение механизма переключения передач, соответствующее третьей рабочей позиции 113, является положением заднего хода механизма переключения передач (R), четвертое положение механизма переключения передач, соответствующее четвертой рабочей позиции 122, является парковочным положением механизма переключения передач (Р). Кроме того, пользователь управляет воздействующим элементом 2, чтобы перейти либо к первой рабочей позиции 112, либо ко второй рабочей позиции 121, либо к третьей рабочей позиции 113, либо к четвертой рабочей позиции 122 для того, чтобы привести в действие механизм переключения передач, чтобы перейти в соответствующее положение механизма переключения передач. После того как пользователь выбрал положение механизма переключения передач и высвободил воздействующий элемент 2, устройство сброса 3 возвращает воздействующий элемент 2 в исходное положение в позицию сброса 111.
Кроме того, первый путь Р1, второй путь Р2, третий путь Р3, четвертый путь Р4 и пятый путь Р5 являются канавками для штока, а устройство сброса 3 предназначено для упругого возвращения воздействующего элемента 2 в исходное положение в позицию сброса 111 с помощью пружины.
Дополнительно, устройство сброса 3 может включать пружины, которые установлены с обеих сторон и в нижней части позиции сброса 111 так, что, когда возвращающийся элемент 2 поворачивают по часовой стрелке по первому пути Р1, то возвращающийся элемент 2 упруго возвращается в исходное положение в позицию сброса 111, а при вращении возвращающегося элемента 2 против часовой стрелки вдоль третьего пути Р3 возвращающийся элемент 2 упруго возвращается в исходное положение в позицию сброса 111; когда же его перемещают по второму пути Р2 нажатием вниз, возвращающийся элемент 2 упруго возвращается в исходное положение в позицию сброса 111. Поскольку рабочее направление четвертого пути Р4 аналогично рабочему направлению второго пути Р2, поэтому, когда воздействующий элемент 2 перемещают в четвертую рабочую позицию 122, пружина (которая не показана на чертеже), установленная по обеим сторонам или в нижней части позиции сброса 111, предназначается для упругого возврата в исходное положение воздействующего элемента 2 из четвертой рабочей позиции 122 в позицию сброса 111. Поэтому, когда пользователю окажется необходимым переключить положение механизма переключения передач в парковочное положение механизма переключения передач, соответствующее четвертой рабочей позиции 122, пользователь сможет переместить воздействующий элемент 2 вдоль пятого пути Р5 к пятой рабочей позиции 131. При этом пружина устройства сброса 3 зафиксирует защелкой воздействующий элемент 2 в пятой рабочей позиции 131. Если же пользователь захочет отключить парковочное положение механизма переключения передач, тогда пользователь сможет нажать воздействующий элемент 2 вниз для того, чтобы упруго возвратить воздействующий элемент 2 в исходное положение в позицию сброса 111.
В других вариантах осуществления настоящего изобретения устройство сброса может представлять собой любой электромагнитный компонент возврата в исходное положение, и оно не ограничивается пружиной, используемой в данном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения. Если устройство 3 не установлено между четвертой рабочей позицией 122 и третьей рабочей позицией 113, то тогда нет необходимости иметь пятую рабочую позицию 131 для фиксации возвращающегося элемента путем защелкивания.
Рассмотрим ФИГ.1 и 3, на ФИГ.3 показано объемное изображение практической реализации мультиориентированной системы управления по настоящему изобретению, причем мультиориентированная операционная система 100′ представляет собой практическую реализацию вышеупомянутой мультиориентированной операционной системы 100, при этом мультиориентированная операционная система 100′ применяется к механизму переключения передач 200, и механизм переключения передач 200 имеет первую рабочую поверхность 11′, при этом рабочий поворотный круг 300 расположен на механизме переключения передач 200, при этом воздействующий элемент 3′ мультиориентированной операционной системы 100′ является частью спускового устройства рабочего поворотного круга 300, притом воздействующий элемент 3′ соответствует позиции сброса 111′, первая рабочая позиция 112′ соответствует положению передачи переднего хода механизма переключения передач (D), третья рабочая позиция 113′ соответствует положению заднего хода механизма переключения передач (R). Лица, имеющие обычные познания в этой области техники, должны понимать, что другие элементы, такие как вторая рабочая поверхность (которая не показана на ФИГ.3), расположены внутри механизма переключения передач 200.
Рассмотрим ФИГ.1 и 4, на ФИГ.4 показана блок-схема работы мультиориентированной системы управления по настоящему изобретению, причем данный способ работы включает следующие шаги:
S110: Выберите целевое положение механизма переключения передач из множества положений механизма переключения передач;
S120: Как только первое положение механизма переключения передач выбрана как целевое положение механизма переключения передач, управляют воздействующим элементом 2, чтобы переместить его по направлению к первой рабочей позиции 112 по первому пути Р1, чтобы привести в действие механизм переключения передач 200 таким образом, чтобы переключить его в первое положение 111 механизма переключения передач, и приводят в действие устройство сброса 3 для возврата воздействующего элемента 2 в исходное положение в позицию сброса 111, когда воздействующий элемент 2 будет высвобожден;
S130: Как только второе положение механизма переключения передач выбрано в качестве целевого положения механизма переключения передач, управляют воздействующим элементом 2, чтобы переместить его по направлению ко второй рабочей позиции 113 по второму пути Р2, чтобы привести в действие механизм переключения передач 200, чтобы переключить его во второе положение, и приводят в действие устройство сброса 3, чтобы возвратить воздействующий элемент 2 в исходное положение в положение сброса 111, когда воздействующий элемент 2 будет высвобожден.
В этом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения первое положение механизма переключения передач соответствует положению передачи переднего хода механизма переключения передач (D), а второе положение механизма переключения передач относится к нейтральному положению механизма переключения передач (N), причем все способы реализации других положений механизма переключения передач являются такими же, и, таким образом, относительно их не следует повторяться.
Лица, имеющие обычные познания в этой области техники, должны понимать последующие пункты после того, как они изучат технологию, раскрытую в настоящем изобретении.
1. В мультиориентированной системе управления по настоящему изобретению воздействующий элемент перемещается по направлению к разным рабочим позициям по различным путям, благодаря чему пользователи могут быстро и точно осуществлять переключение на желаемое положение механизма переключения передач по альтернативному пути. По сравнению с известным уровнем техники, при котором переключение на множество положений механизма переключения передач осуществляется по двум направлениям, настоящее изобретение способно повысить удобство эксплуатации.
2. Настоящее изобретение включает устройство сброса, и когда пользователь перемещает воздействующий элемент в желаемую позицию механизма переключения передач, пользователь может высвободить рабочий элемент для того, чтобы упруго возвратить рабочий элемент на позицию сброса.
3. Устройство сброса подразумевает несколько вариантов реализации, таких как использование магнитной силы магнитного элемента, при этом изобретение не ограничивается упругим элементом, подробно описанным только в данном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения.
4. По сравнению с традиционным способом перемещения механизма переключения передач с помощью электронного поворотного круга, мультиориентированная система управления по настоящему изобретению обеспечивает разнообразие направлений перемещения механизма переключения передач по различным путям, благодаря чему пользователи могут управлять данной системой наощупь, не уделяя особого внимания индикаторам переключения передач, что должно повысить безопасность эксплуатации.
Хотя изобретение описано на примере конкретных вариантов осуществления, специалисты в данной области техники могут внести в него многочисленные модификации и варианты без отклонения от объема и сущности настоящего изобретения, изложенного в формуле изобретения.