專利名稱：一種車輛電子駐車及坡道起步的輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車輛駐車輔助機(jī)構(gòu)，尤其是涉及一種車輛電子駐車及坡道起步的輔助裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)汽車駐車是由駕駛員拉動(dòng)手剎桿帶動(dòng)駐車機(jī)構(gòu)完成駐車的。每次駐車都需要人手拉動(dòng)，操作繁瑣而且操作機(jī)構(gòu)占據(jù)車內(nèi)空間。越來越多的高檔汽車取消了手剎桿而采用電子駐車系統(tǒng)，由電子系統(tǒng)代替駕駛員完成駐車。目前手動(dòng)檔汽車坡道起步時(shí)需要駕駛員同時(shí)操作手剎、離合器和油門，由于部分駕駛員經(jīng)驗(yàn)不足，往往會(huì)發(fā)生溜坡。目前城市內(nèi)堵車日益嚴(yán)重，特別是在高架橋上橋輔道堵車，頻繁的上坡起步給駕駛員帶來很大的心理壓力，存在安全隱患。坡道起步輔助控制可以解決車輛坡道起步時(shí)由于駕駛員經(jīng)驗(yàn)不足而后退溜坡的問題。為解決以上問題，已有多家廠商申請過專利。如中國專利第92237117號(hào)“汽車上坡止退器”，其技術(shù)方案特點(diǎn)在于在車輛制動(dòng)器側(cè)安裝止動(dòng)棘輪；汽車底盤上安裝固定支架固定棘齒，駕駛員手動(dòng)操作棘齒，使車輪只能單向轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)車輛防溜車。但如果車輛處于下坡，駕駛員希望倒退起步此套系統(tǒng)就無法發(fā)揮作用，車輛上坡駐車完畢后也無法再后退。此外此裝置安裝于車外，使用環(huán)境惡劣，可靠性不高。中國深圳比亞迪公司提出的《一種防止汽車在坡道上滑行的方法及其裝置》(中國專利第200410051748. 0號(hào))，能夠?qū)崿F(xiàn)手動(dòng)檔汽車坡道防溜車，但前提是對(duì)手動(dòng)有級(jí)變速箱進(jìn)行改造，無法適用于沒有手動(dòng)變速箱的電動(dòng)汽車，也無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)駐車和起步防溜坡功能。浙江亞太機(jī)電股份有限公司提出的《手動(dòng)變速汽車電控駐車和輔助起步控制方法及其系統(tǒng)》(中國專利第200910097642. 7號(hào))能夠?qū)崿F(xiàn)本文所描述的各項(xiàng)功能，但其系統(tǒng)涉及到更換整車的剎車系統(tǒng)，而且需要利用發(fā)動(dòng)機(jī)特性推算啟動(dòng)扭矩從而控制起步時(shí)機(jī)，控制算法復(fù)雜，精度有限，不易推廣至其它新能源車型。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供適用于各種車型、低成本、可靠性高的一種車輛電子駐車及坡道起步的輔助裝置，該輔助機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)車輛停止之后自動(dòng)駐車，以及上坡起步過程中防止后退溜車、下坡倒退起步過程的前進(jìn)溜車。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供了一種車輛電子駐車及坡道起步的輔助裝置，包括一車輛驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于還包括由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的駐車卡榫機(jī)構(gòu)及套在車輛動(dòng)力輸出軸外的駐車齒輪，由駐車卡榫機(jī)構(gòu)將駐車齒輪卡住實(shí)現(xiàn)駐車。進(jìn)一步，所述車輛驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)和與其相連的減速器。所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用直流有刷電機(jī)，所述的減速器采用行星齒輪減速器。
3[0012]所述駐車卡榫機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)，驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)的主軸與所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸相連， 與驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)同軸的卡榫由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，U形復(fù)位彈簧的封閉端固定在驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)上，其開口端將卡榫中部卡住，卡榫的榫頭用來卡住所述駐車齒輪，在卡榫的中部銑有腰型限位孔，固定在驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)上的驅(qū)動(dòng)銷穿設(shè)于該腰型限位孔內(nèi)。螺母的螺桿部分穿設(shè)于所述卡榫的末端內(nèi)，螺母的螺桿通過螺母固定銷與所述驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)的主軸相連，在螺母與卡榫之間設(shè)有小墊片。所述驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)為同軸線的多個(gè)圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)輪臺(tái)上銑有用于安裝所述U 形復(fù)位彈簧的凹槽。在所述卡榫與所述U形復(fù)位彈簧之間設(shè)有大墊片，大墊片蓋住所述凹槽。本實(shí)用新型在車輛動(dòng)力輸出軸加裝駐車齒輪，設(shè)計(jì)了一套新型的駐車卡榫機(jī)構(gòu)、 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)卡榫機(jī)構(gòu)卡住駐車齒輪即實(shí)現(xiàn)駐車；車輛坡道起步時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)卡榫機(jī)構(gòu)卡住齒輪使車輛無法后退，一旦車輛驅(qū)動(dòng)力增大足以克服坡道阻力車輛開始前進(jìn)時(shí)，卡榫機(jī)構(gòu)會(huì)自動(dòng)彈起，去除對(duì)齒輪的約束，實(shí)現(xiàn)坡道的輔助起步。本實(shí)用新型的有益效果本技術(shù)方案可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)電子駐車和坡道輔助起步兩項(xiàng)功能，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型機(jī)械機(jī)構(gòu)簡單，成本低廉，非常適用于成本敏感的輕型轎車和電動(dòng)汽車，具有一定的經(jīng)済效益和社會(huì)效益。

圖1為本實(shí)用新型提供的一種車輛電子駐車及坡道起步的輔助裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型提供的一種車輛電子駐車及坡道起步的輔助裝置側(cè)視圖；圖3為圖2中A-A向視圖；圖4為驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)示意圖；圖5為本實(shí)用新型提供的一種車輛電子駐車及坡道起步的輔助裝置駐車后示意圖；圖6為本實(shí)用新型提供的一種車輛電子駐車及坡道起步的輔助裝置脫開后示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型更明顯易懂，茲以一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。如圖1至圖3所示，為本實(shí)用新型提供的一種車輛電子駐車及坡道起步的輔助裝置，一車輛驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的駐車卡榫機(jī)構(gòu)及套在車輛動(dòng)力輸出軸1外的駐車齒輪2，由駐車卡榫機(jī)構(gòu)將駐車齒輪2卡住實(shí)現(xiàn)駐車。其中，車輛驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)12和與其相連的減速器11。驅(qū)動(dòng)電機(jī)12采用直流有刷電機(jī)，減速器11采用行星齒輪減速器。駐車卡榫機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)10，結(jié)合圖4，驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)10是同軸線的多個(gè)圓臺(tái)結(jié)構(gòu)， 在其中一個(gè)輪臺(tái)上銑有凹槽，用于安裝U形復(fù)位彈簧9，在最大的輪臺(tái)上鉆孔安裝驅(qū)動(dòng)銷8， 并焊接使之與輪臺(tái)固定。驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)10的主軸與所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸相連，與驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)10 同軸的卡榫5由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。U形復(fù)位彈簧9的封閉端卡裝于驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)10的凹槽內(nèi)始終隨驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)10—起旋轉(zhuǎn)，其開口端將卡榫5中部卡住，U形復(fù)位彈簧9的雙向復(fù)位力使卡榫5始終有回到平衡位置的趨勢，卡榫5和U形復(fù)位彈簧9的平衡位置始終為驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)10軸心指向驅(qū)動(dòng)銷8軸心的射線方向?？ㄩ?的榫頭用來卡住所述駐車齒輪2，在卡榫 5的中部銑有腰型限位孔，固定在驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)10上的驅(qū)動(dòng)銷8穿設(shè)于該腰型限位孔內(nèi)。螺母 4的螺桿部分穿設(shè)于卡榫5的末端內(nèi)，螺母4的螺桿通過螺母固定銷7與驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)10的主軸相連，在螺母4與卡榫5之間設(shè)有小墊片3，在卡榫5與U形復(fù)位彈簧9之間設(shè)有大墊片 6，大墊片6蓋住所述凹槽。腰型限位孔、驅(qū)動(dòng)銷8及大墊片6共同約束卡榫5和U形復(fù)位彈簧9，使之在旋轉(zhuǎn)軸線方向不會(huì)移動(dòng)。螺母固定銷7約束螺母4不會(huì)松動(dòng)。以下就車輛行車、停車駐車、車輛坡道駐車及輔助起步等工況，加以說明。車輛正常行車時(shí)，機(jī)構(gòu)位置如圖6所示，此時(shí)機(jī)構(gòu)不約束齒盤。車輛停車駐車工況當(dāng)車輛停止駐車時(shí)，駕駛員打開駐車開關(guān)，控制系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)12帶動(dòng)減速器 11使卡榫5逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度。驅(qū)動(dòng)銷8到達(dá)與水平線高度齊平位置。此時(shí)卡榫5有兩種情況第一種、進(jìn)入駐車齒輪2的齒底，實(shí)現(xiàn)駐車，如圖5所示。第二種、卡榫5被駐車齒輪2的齒頂擋住未進(jìn)入齒底。此時(shí)卡榫5被齒頂頂住，卡榫5中心線轉(zhuǎn)動(dòng)到與水平線成一角度，偏離了平衡位置，U形復(fù)位彈簧9對(duì)卡榫5有一個(gè)向下的復(fù)位壓力。如果路面略微不平，車輪帶動(dòng)駐車齒輪2微微轉(zhuǎn)動(dòng)后，卡榫5會(huì)落入齒底， 卡住駐車齒輪2使之無法再轉(zhuǎn)動(dòng)，完成駐車，如圖5所示。車輛坡道駐車及輔助起步工況車輛在坡道停穩(wěn)后，駕駛員踩住剎車后按下駐車按鈕?？刂葡到y(tǒng)首先根據(jù)傾角傳感器檢測目前車輛所處的坡道傾角。根據(jù)實(shí)踐檢驗(yàn)，坡度在3度到5度范圍內(nèi)，車輛滑動(dòng)趨勢緩慢，駕駛員不需要輔助系統(tǒng)也有足夠的反應(yīng)時(shí)間起步，此時(shí)系統(tǒng)可以不工作。如果角度大于設(shè)定門限值，系統(tǒng)會(huì)開啟坡道輔助起步功能。坡道停車時(shí)首先執(zhí)行駐車功能，當(dāng)駐車指令執(zhí)行完畢駕駛員松開剎車后，車輛在重力作用下后退，假設(shè)后退時(shí)駐車齒輪2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。如上文所言卡榫5會(huì)頂住駐車齒輪 2使之無法再沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，車輛停止后退，完成坡道駐車。再起步時(shí)，控制器檢測到油門踏板踩下一定深度且檔位處于非倒車檔時(shí)，判斷此時(shí)為車輛開始起步?？刂破骺刂齐姍C(jī)12帶動(dòng)減速器11驅(qū)動(dòng)卡榫機(jī)構(gòu)3-10順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一角度。此時(shí)驅(qū)動(dòng)銷8仍在卡榫5的腰型限位孔的活動(dòng)范圍內(nèi)，驅(qū)動(dòng)銷8與卡榫5無相對(duì)作用力。由于車輛處于坡道，存在一個(gè)下滑力，由輪胎傳遞至使駐車齒輪2的齒面與卡榫5互相緊壓而產(chǎn)生的摩擦力大于U形復(fù)位彈簧9的復(fù)位彈力，導(dǎo)致卡榫5無法隨驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。U形復(fù)位彈簧9此時(shí)偏離了平衡位置，有一個(gè)推動(dòng)卡榫5順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的復(fù)位力。當(dāng)車輛油門踏板被踏下，車輛驅(qū)動(dòng)力逐漸增大到足夠克服坡道阻力時(shí)，駐車齒輪2有逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的趨勢，卡榫5和駐車齒輪2之間的壓力逐漸減小導(dǎo)致相互之間摩擦力減小，最終在復(fù)位彈簧9的復(fù)位力作用下卡榫5脫開駐車齒輪2并快速轉(zhuǎn)到平衡位置不再制約制駐車齒輪 2。車輛即完成坡道起步。同理，車輛在下坡路上倒車起步，也可實(shí)現(xiàn)輔助起步功能。車輛沿下坡方向駐車再下滑工況現(xiàn)實(shí)生活中，汽車沿下坡方向駐車，啟動(dòng)時(shí)車輛向下滑動(dòng)便可起步，這也是非常普遍的工況。當(dāng)車輛在坡道駐車完畢之后，如果駕駛員希望下坡滑動(dòng)。系統(tǒng)如果檢測駕駛員已踩住剎車，控制系統(tǒng)控制電機(jī)12使卡榫5在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)較大角度， 轉(zhuǎn)臺(tái)10帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)銷8旋轉(zhuǎn)直至頂住卡榫5的腰型限位孔上端，此時(shí)驅(qū)動(dòng)銷8已可以向卡榫 5傳遞驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，強(qiáng)制帶動(dòng)卡榫5旋轉(zhuǎn)。盡管卡榫5和駐車齒輪2的齒面也存在摩擦力，但驅(qū)動(dòng)電機(jī)12經(jīng)減速增扭器放大之后驅(qū)動(dòng)力矩可以大于摩擦轉(zhuǎn)矩，卡榫5便會(huì)脫開駐車齒輪 2。此時(shí)車輛不受系統(tǒng)約束，松開剎車即可行車。同理，車輛沿上坡方向駐車，沿下坡方向后退滑動(dòng)的功能也可以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種車輛電子駐車及坡道起步的輔助裝置，包括一車輛驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于還包括由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的駐車卡榫機(jī)構(gòu)及套在車輛動(dòng)力輸出軸(1)外的駐車齒輪(2)， 由駐車卡榫機(jī)構(gòu)將駐車齒輪(2)卡住實(shí)現(xiàn)駐車。
2.如權(quán)利要求1所述的一種車輛電子駐車及坡道起步的輔助裝置，其特征在于所述車輛驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)(12)和與其相連的減速器(11)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種車輛電子駐車及坡道起步的輔助裝置，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(12)采用直流有刷電機(jī)，所述的減速器(11)采用行星齒輪減速器。
4.如權(quán)利要求1所述的一種車輛電子駐車及坡道起步的輔助裝置，其特征在于所述駐車卡榫機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)(10)，驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)(10)的主軸與所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸相連，與驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)(10)同軸的卡榫(5)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，U形復(fù)位彈簧(9)的封閉端固定在驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)(10)上，其開口端將卡榫(5)中部卡住，卡榫(5)的榫頭用來卡住所述駐車齒輪(2)，在卡榫(5)的中部銑有腰型限位孔，固定在驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)(10)上的驅(qū)動(dòng)銷(8)穿設(shè)于該腰型限位孔內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種車輛電子駐車及坡道起步的輔助裝置，其特征在于螺母 (4)的螺桿部分穿設(shè)于所述卡榫(5)的末端內(nèi)，螺母(4)的螺桿通過螺母固定銷(7)與所述驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)(10)的主軸相連，在螺母(4)與卡榫(5)之間設(shè)有小墊片(3)。
6.如權(quán)利要求4所述的一種車輛電子駐車及坡道起步的輔助裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)輪臺(tái)(10)為同軸線的多個(gè)圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，在其中一個(gè)輪臺(tái)上銑有用于安裝所述U形復(fù)位彈簧(9)的凹槽。
7.如權(quán)利要求6所述的一種車輛電子駐車及坡道起步的輔助裝置，其特征在于在所述卡榫(5)與所述U形復(fù)位彈簧(9)之間設(shè)有大墊片(6)，大墊片(6)蓋住所述凹槽。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種車輛電子駐車及坡道起步的輔助裝置，包括一車輛驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于還包括由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的駐車卡榫機(jī)構(gòu)及套在車輛動(dòng)力輸出軸外的駐車齒輪，由駐車卡榫機(jī)構(gòu)將駐車齒輪卡住實(shí)現(xiàn)駐車。本實(shí)用新型的有益效果本技術(shù)方案可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)電子駐車和坡道輔助起步兩項(xiàng)功能，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型機(jī)械機(jī)構(gòu)簡單，成本低廉，非常適用于成本敏感的輕型轎車和電動(dòng)汽車，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)B60T1/00GK202130306SQ20112019809
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者濮陽煌, 郭兆豐, 黃蒙 申請人:黃蒙