專利名稱：一種與加速踏板聯(lián)動(dòng)的車速自動(dòng)操控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型一種與加速踏板聯(lián)動(dòng)的車速自動(dòng)操控裝置，是一種用于汽車實(shí)施巡航速度控制時(shí)的車速自動(dòng)操控執(zhí)行裝置。
傳統(tǒng)的加速踏板，對(duì)汽車實(shí)施速度控制，是通過駕駛員在汽車行駛過程中，用腳不斷踩踏或放松加速踏板，調(diào)整節(jié)氣門開度，增減發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)混合氣的吸入量，有效控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率實(shí)現(xiàn)的。
現(xiàn)有汽車巡航速度系統(tǒng)中的速度控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一般是以岐管真空變量作為節(jié)流伺服機(jī)構(gòu)的動(dòng)力，推動(dòng)節(jié)流機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的；中國專利局公開的“汽車行駛速度自動(dòng)控制裝置”(專利申請(qǐng)?zhí)?1103320.3)中的自動(dòng)速度控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是利用與加速踏板聯(lián)動(dòng)的機(jī)電一體化裝置控制節(jié)氣門實(shí)現(xiàn)的。但上述執(zhí)行裝置或因燃油、車型不同，難以統(tǒng)一?；虼嬖诰_度低、隨動(dòng)性差缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型目的按現(xiàn)有汽車自動(dòng)速度控制系統(tǒng)中輸出的增速信號(hào)或減速信號(hào)為基本模式，設(shè)計(jì)一種能與上述輸入信號(hào)接口、與加速踏板聯(lián)動(dòng)，以步進(jìn)電機(jī)、電磁調(diào)節(jié)器、蝸輪執(zhí)行組件構(gòu)成的裝置，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型所述目的——種與加速踏板聯(lián)動(dòng)的車速自動(dòng)操控裝置。
實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的在現(xiàn)有加速踏板與節(jié)氣門之間的油門拉桿或油門拉索上連接一油門鏈條，該油門鏈條與電磁調(diào)節(jié)器上的一個(gè)隨動(dòng)齒輪嚙合。當(dāng)駕駛員無實(shí)施巡航速度控制時(shí)，駕駛員按常規(guī)踩踏加速踏板，以隨動(dòng)齒輪為隨動(dòng)支點(diǎn)，通過裝接有油門鏈條的油門拉桿或油門拉索提拉節(jié)氣門，調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度；當(dāng)駕駛員實(shí)施巡航速度控制時(shí)，電磁調(diào)節(jié)器的電磁力吸合與銜鐵連在一起的傳動(dòng)軸，使傳動(dòng)軸上的傳動(dòng)軸壓盤緊壓隨動(dòng)齒輪，節(jié)氣門被固定，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率不變，駕駛員可免踩加速踏板，保持汽車在平坦路面上勻速行駛。若路面阻力發(fā)生變化時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨之變化，以反饋于速度傳感器的該變化了的速度，與電子速度控制中心原輸入的巡航速度相比較判斷檢測(cè)的速度差信號(hào)，作為步進(jìn)電機(jī)的脈沖產(chǎn)生，脈沖分配信號(hào)輸入步進(jìn)電機(jī)的A、B、C接線端，起動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，通過步進(jìn)電機(jī)輸出軸、蝸輪執(zhí)行組件、電磁調(diào)節(jié)器傳動(dòng)軸，將不同轉(zhuǎn)向的驅(qū)動(dòng)力作為增速或減速驅(qū)動(dòng)源，驅(qū)動(dòng)隨動(dòng)齒輪左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)牽動(dòng)油門拉桿或油門拉索相應(yīng)調(diào)整節(jié)氣門開度，修正發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，達(dá)到在電子速度控制中心指揮控制下，以本實(shí)用新型自動(dòng)操作方式，替代駕駛員用加速踏板控制汽車速度。
以下結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本實(shí)用新型具體細(xì)節(jié)。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中的標(biāo)號(hào)依次為步進(jìn)電機(jī)輸出軸(1)，蝸桿(2)，蝸輪(3)，電磁線圈(4)，銜鐵(5)，傳動(dòng)軸軸座(6)，彈簧(7)，導(dǎo)鍵(8)，左平面軸承(9)，右平面軸承(10)，電磁調(diào)節(jié)器殼體(11)，外殼軸承(12)，隨動(dòng)齒輪(13)，加速踏板(14)，傳動(dòng)軸壓盤(15)，傳動(dòng)軸(16)，油門拉鏈(17)，節(jié)氣門(18)。
其中A、B、C為經(jīng)功率放大后的步進(jìn)電機(jī)脈沖相序輸入端；±V為電磁線圈的接線端。上述信號(hào)及指令由現(xiàn)有電子速度控制中心輸入。
蝸桿(2)安于步進(jìn)電機(jī)輸出軸(1)上，其轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向根據(jù)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)作步數(shù)及狀態(tài)傳輸給渦輪(3)。
導(dǎo)鍵(8)與傳動(dòng)軸(16)鍵槽緊裝配，導(dǎo)鍵(8)與蝸輪(3)心孔鍵槽滑動(dòng)配合。
平面軸承(9)(10)用于對(duì)蝸輪的限位及承載滾動(dòng)。
在
圖1中，隨動(dòng)齒輪(13)是安裝于電磁調(diào)節(jié)器殼體(11)端面外殼軸承(12)上的一個(gè)滾動(dòng)齒輪，齒輪的齒尖上掛著油門拉鏈(17)，(也可以是一齒條)與油門拉鏈兩端連接的油門拉桿或油門拉索與汽車節(jié)氣門(18)、加速踏板(14)的連接關(guān)系不變，因而他門之間是互為牽動(dòng)和聯(lián)動(dòng)著的。當(dāng)駕駛員在汽車行駛過程中未啟動(dòng)巡航速度系統(tǒng)而需減速增速時(shí)，只要腳踩加速踏板(14)，
圖1中安于電磁調(diào)節(jié)器端面外殼軸承(12)上的隨動(dòng)齒輪(13)，會(huì)在油門拉鏈(17)牽動(dòng)之下，隨加速踏板(14)的下壓和抬起左右轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)節(jié)氣門(18)開度，完成傳統(tǒng)人工操控汽車行駛速度目的。這是本實(shí)用新型一種與加速踏板聯(lián)動(dòng)的車速自動(dòng)操控裝置中，加速踏板的功能保持不變的主體部分。
下面繼續(xù)依
圖1詳述本實(shí)用新型用于自動(dòng)車速操控時(shí)與加速踏板聯(lián)動(dòng)部分。
當(dāng)駕駛員在汽車行駛過程中實(shí)施巡航速度控制時(shí)，其目的在于在平坦路面上給定一速度，保持汽車勻速行駛并免踩加速踏板。為此，駕駛員按程序在給定所需的定速值后(巡航速度值)，將按下巡航速度控制系統(tǒng)指令鍵，實(shí)施車速自動(dòng)操控，在這種情況下，車速自動(dòng)操控裝置是這樣工作著的
圖1中，當(dāng)車速進(jìn)入或處于駕駛員所輸入的定速值時(shí)，車速自動(dòng)操控裝置根據(jù)電子速度控制中心輸出的指令信號(hào)將自動(dòng)接通電磁線圈(4)電源，電磁線圈(4)產(chǎn)生的電磁力克服彈簧(7)張力，將與銜鐵(5)連在一起的傳動(dòng)軸(16)吸向傳動(dòng)軸軸座(6)一方并連成一體(因傳動(dòng)軸鍵槽上的導(dǎo)鍵(8)與蝸輪(3)心孔中的鍵槽滑動(dòng)配合，故傳動(dòng)軸(16)在蝸輪(3)心孔中的左右移動(dòng)，不改變蝸輪(3)所處位置)，隨之，傳動(dòng)軸軸端的傳動(dòng)軸壓盤(15)將隨動(dòng)齒輪(13)緊緊壓住，因而，
圖1中節(jié)氣門(18)將被限定在一定的開度上，此時(shí)駕駛員可以松開加速踏板(14)。由于蝸輪蝸桿的自鎖力大于加速踏板回位彈簧力緣故，加速踏板無法回到原來的怠速位置上，被限定的節(jié)氣門開度，以不變的充氣量保持發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定的輸出功率，按駕駛員給定速度，把汽車保持在所在路面的勻速狀態(tài)中行駛。
然而，再平坦的路面，汽車也不可能絕對(duì)地勻速行駛的，比如不同路面的磨擦系數(shù)、風(fēng)速阻力變化等因素，都可以使汽車呈現(xiàn)微小的不規(guī)則的增速或減速態(tài)勢(shì)，一般地說，這種情況可以按電子速度控制中心編定的速度允差模式給予修正過渡。只有當(dāng)汽車中的電子速度控制中心跟蹤檢測(cè)到因路面阻力變化使車輛速度超過速度允差值時(shí)，(計(jì)算機(jī)中預(yù)先編定模式。一般為正負(fù)誤差3—5公里，但該執(zhí)行裝置也可以按需要實(shí)施零誤差隨機(jī)控制模式)電子速度控制中心輸出的修正指令或信號(hào)，將增加或減少發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，以保持在原輸入定速值基礎(chǔ)上，取得新的速度平衡。在這種情況下，本實(shí)用新型車速自動(dòng)操控裝置是這樣實(shí)現(xiàn)的；當(dāng)汽車因路面阻力變化超過速度允差模式，繼續(xù)出現(xiàn)車速減速態(tài)勢(shì)情況下，設(shè)電子速度控制中心輸出的增速信號(hào)為對(duì)步進(jìn)電機(jī)之A—H—A……脈沖分配指令，步進(jìn)電機(jī)起動(dòng)。
圖1中安于步進(jìn)電機(jī)輸出軸的蝸桿(2)將按步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向和速度經(jīng)蝸輪(3)傳遞于傳動(dòng)軸(16)，使傳動(dòng)軸(16)轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，原被傳動(dòng)軸壓盤(15)壓住，使節(jié)氣門(8)處于限位狀態(tài)的隨動(dòng)齒輪(13)立即會(huì)隨
圖1中傳動(dòng)軸(16)的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過油門拉鏈(17)并與之連動(dòng)的油門拉桿或油門拉索提拉節(jié)氣門，增大節(jié)氣門(18)開度(此時(shí)加速踏板隨隨動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)被下拉)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率隨之提高，將汽車速度提高到駕駛員輸入的原巡航速度值上。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速通過速度傳感器反饋于電子速度控制中心，電子速度控制中心輸出的增速信號(hào)中止，步進(jìn)電機(jī)止步，汽車?yán)^續(xù)處于巡航狀態(tài)。這是汽車因路面阻力造成車速減速時(shí)，本實(shí)用新型自動(dòng)車速控制裝置的工作情況。
同理，當(dāng)汽車因路面阻力變化超過速度允差模式繼續(xù)出現(xiàn)車速增速態(tài)勢(shì)時(shí)，電子速度控制中心將輸出一個(gè)減速信號(hào)改變?yōu)閷?duì)步進(jìn)電機(jī)之C—B—A—C……脈沖分配指令，步進(jìn)電機(jī)起動(dòng)，
圖1中安于步進(jìn)電機(jī)輸出軸的蝸桿(2)反轉(zhuǎn)，經(jīng)蝸輪(3)傳輸于傳動(dòng)軸(16)，使傳動(dòng)軸(16)轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)，原被傳動(dòng)軸壓盤(15)壓住，使節(jié)氣門(18)處于限位狀態(tài)的隨動(dòng)齒輪(13)也立即隨
圖1中傳動(dòng)軸(16)的轉(zhuǎn)動(dòng)，減少節(jié)氣門(18)開度(此時(shí)，加速踏板隨隨動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而抬高)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率隨之下降，將汽車速度降低至駕駛員輸入的原巡航速度值上(定速值)，電子速度控制中心輸出的減速信號(hào)中止，步進(jìn)電機(jī)止步，汽車?yán)^續(xù)恢復(fù)原巡航狀態(tài)。這是汽車因路面阻力造成車速增速態(tài)勢(shì)時(shí)，本實(shí)用新型自動(dòng)車速控制裝置的工作情況，如此循環(huán)反饋，反復(fù)運(yùn)作。
另外，本實(shí)用新型也可以將
圖1中之蝸桿(2)、蝸輪(3)、導(dǎo)鍵(8)、左平面軸承(9)、右平面軸承(10)免去，將步進(jìn)電機(jī)輸出軸(1)裝配于
圖1中傳動(dòng)軸軸座(6)心孔中，直接由步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)。(
圖1中未畫出，略。)這樣，當(dāng)駕駛員未實(shí)施巡航速度控制時(shí)，
圖1中電磁線圈(4)無電磁力，隨動(dòng)齒輪(13)與傳動(dòng)軸壓盤(15)分離，按本實(shí)用新型前述設(shè)計(jì)原理，駕駛員通過加速踏板(14)進(jìn)行入工操作。當(dāng)駕駛員實(shí)施巡航速度控制時(shí)，
圖1中電磁線圈(4)產(chǎn)生的電磁力將銜鐵(5)吸合，安于傳動(dòng)軸軸端之傳動(dòng)軸壓盤(15)將隨動(dòng)齒輪(13)緊壓住，轉(zhuǎn)由步進(jìn)電機(jī)根據(jù)電子速度控制中心輸出的增、減速信號(hào)或正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)經(jīng)
圖1中傳動(dòng)軸(16)驅(qū)動(dòng)隨動(dòng)齒輪(13)牽拉油門拉桿或油門拉索調(diào)節(jié)節(jié)氣門(18)開度，控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，保持汽車在巡航過程中的勻速狀態(tài)。
綜上所述，本實(shí)用新型相對(duì)比于91103320.3專利申請(qǐng)而言，由于步進(jìn)電機(jī)結(jié)合蝸輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速比優(yōu)選分配，利用步進(jìn)電機(jī)能夠快速起動(dòng)、反轉(zhuǎn)和制動(dòng)特征，其線性及隨動(dòng)性更為優(yōu)越。同時(shí)，隨著速度傳感器數(shù)字化的產(chǎn)生和發(fā)展，由于步進(jìn)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換，本實(shí)用新型一種與加速踏板聯(lián)動(dòng)的自動(dòng)車速操控裝置，將為汽車的自動(dòng)速度控制提供一種非真空變量方式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型所述目的。說明1、處于巡航狀態(tài)的汽車，在駕駛員制動(dòng)剎車時(shí)，電磁線圈的電磁吸力消失，控制信號(hào)中止。在駕駛員完成剎車動(dòng)作放松制動(dòng)踏板之后，只要踩壓加速踏板，將車速提高到原輸入的定速值上，電磁線圈又產(chǎn)生電磁吸力，將節(jié)氣門定位，汽車又恢復(fù)巡航狀態(tài)。
2、該自動(dòng)車速操控裝置，只適宜在平坦的路面上啟動(dòng)使用。處于巡航狀態(tài)的汽車遇急上下坡或轉(zhuǎn)彎時(shí)，駕駛員只要按下“清零鍵”或按下巡航系統(tǒng)中的有關(guān)速度控制“中止鍵”，立即可轉(zhuǎn)換為汽車傳統(tǒng)的手操作狀態(tài)。
3、由步進(jìn)電機(jī)直接拖動(dòng)的電磁調(diào)節(jié)器，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)止步時(shí)，需輸入直通電流，保持自鎖狀態(tài)。
權(quán)利要求1.本實(shí)用新型一種與加速踏板聯(lián)動(dòng)的車速自動(dòng)操控裝置，該裝置由電動(dòng)機(jī)、電磁調(diào)節(jié)器、蝸輪執(zhí)行組件、加速踏板、油門拉桿或油門拉索、節(jié)氣門等部分構(gòu)成。其特征在于電動(dòng)機(jī)是一個(gè)能與電子速度控制中心輸出的電子信號(hào)接口的步進(jìn)電機(jī)；步進(jìn)電機(jī)輸出軸上安有一蝸桿，蝸桿與蝸輪齒合，蝸輪與電磁調(diào)節(jié)器中的傳動(dòng)軸動(dòng)配合；傳動(dòng)軸上安有一傳動(dòng)軸壓盤；電磁調(diào)節(jié)器殼體端緣安有一外殼軸承，外殼軸承上裝有一隨動(dòng)齒輪；一油門拉鏈與隨動(dòng)齒輪嚙合；油門拉鏈通過油門拉桿或油門拉索分別與加速踏板及節(jié)氣門接合聯(lián)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于蝸輪的左右兩邊還各安有一個(gè)平面軸承。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述裝置，其特征在于所述蝸輪與傳動(dòng)軸之間安有一導(dǎo)鍵，導(dǎo)鍵與蝸輪心孔鍵槽動(dòng)配合，與傳動(dòng)軸鍵槽緊裝配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于所述步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)蝸桿、蝸輪、傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述裝置，其特征在于所述電磁線圈有電磁力產(chǎn)生時(shí)，傳動(dòng)軸壓盤與隨動(dòng)齒輪壓合，對(duì)節(jié)氣門的開度調(diào)節(jié)，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)操控。當(dāng)電磁線圈無電磁力產(chǎn)生時(shí)，傳動(dòng)軸壓盤與隨動(dòng)齒輪分離，對(duì)節(jié)氣門的開度調(diào)節(jié)，由加速踏板踩控。
6.本實(shí)用新型一種與加速踏板聯(lián)動(dòng)的車速自動(dòng)操控裝置，該裝置由電動(dòng)機(jī)、電磁調(diào)節(jié)器、加速踏板、油門拉桿或油門拉索、節(jié)氣門等部件構(gòu)成，其特征在于電動(dòng)機(jī)是一個(gè)能與電子速度控制中心輸出的電子信號(hào)接口的步進(jìn)電機(jī)電磁調(diào)節(jié)器中的傳動(dòng)軸上安有一傳動(dòng)軸壓盤；電磁調(diào)節(jié)器殼體端緣安有一外殼軸承，外殼軸承上裝有一隨動(dòng)齒輪一油門拉鏈與隨動(dòng)齒輪嚙合；油門拉鏈通過油門拉桿或油門拉索分別與加速踏板及節(jié)氣門接合聯(lián)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述裝置，其特征在于所述步進(jìn)電機(jī)安于電磁調(diào)節(jié)器的傳動(dòng)軸軸座上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6、7所述裝置，其特征在于所述電磁調(diào)節(jié)器中的電磁線圈無電磁力產(chǎn)生時(shí)，傳動(dòng)軸壓盤與隨動(dòng)齒輪分離，對(duì)節(jié)氣門的開度調(diào)節(jié)由加速踏板踩控；當(dāng)電磁調(diào)節(jié)器中的電磁線圈有電磁力產(chǎn)生時(shí)，傳動(dòng)軸壓盤與隨動(dòng)齒輪壓合，對(duì)節(jié)氣門的開度調(diào)節(jié)直接由步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)。
專利摘要一種與加速踏板聯(lián)動(dòng)的車速自動(dòng)操控裝置。該裝置能與汽車巡航速度系統(tǒng)中輸出的電子信號(hào)接口，實(shí)現(xiàn)一種與加速踏板聯(lián)動(dòng)，以步進(jìn)電機(jī)、電磁調(diào)節(jié)器、蝸輪執(zhí)行組件構(gòu)成的機(jī)電一體化裝置。當(dāng)駕駛員未實(shí)施巡航速度控制時(shí)，駕駛員按傳統(tǒng)方式踩踏加速踏板控制汽車速度；當(dāng)駕駛員啟動(dòng)巡航速度系統(tǒng)時(shí)，可免踩加速踏板，步進(jìn)電機(jī)以巡航系統(tǒng)輸入的增、減速信號(hào)為指令步進(jìn)動(dòng)作，自動(dòng)調(diào)整節(jié)氣門開度，保持汽車在平坦路面上勻速行駛。
文檔編號(hào)B60K31/00GK2229893SQ95217268
公開日1996年6月26日 申請(qǐng)日期1995年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月18日
發(fā)明者李揚(yáng)榮 申請(qǐng)人:李揚(yáng)榮