車輛防滑轉與防抱死系統的製作方法

2023-05-31 12:07:21 1

車輛防滑轉與防抱死系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種車輛防滑轉與防抱死系統，連接車輪和差速器的半軸，半軸上設置力矩緩衝與傳感盤和制動裝置，力矩緩衝與傳感盤和制動裝置均連接控制裝置，力矩緩衝與傳感盤用於緩和作用在車輪上的驅動力和制動力激烈變化，測量並記錄車輪與地面之間的作用力，並在車輛發生滑轉或抱死時記錄地面提供的最大附著力並傳送給控制裝置，由控制裝置控制驅動裝置和/或制動裝置的輸出驅動力和/或制動力，使車輪受到的驅動力和/或制動力既不會讓車輪滑轉，也不會抱死。本實用新型在汽車加速或者制動時，調節作用在力矩緩衝與傳感盤間的力矩，使車輪產生的驅動力與制動力接近地面最大附著力而不發生車輪滑轉或抱死，增加車輛的動力性與行車安全性。
【專利說明】車輛防滑轉與防抱死系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及車輛的牽引力控制與安全控制系統，特別是涉及一種車輛防滑轉與防抱死系統。
【背景技術】
[0002]現在汽車在加速與制動時，為了防止車輪出現滑轉或抱死，都安裝了 ASR (驅動防滑系統，全稱！Acceleration Slip Regulation)、ABS(防抱死制動系統,全稱是:Anti_lockBraking System)等車輛防滑轉和車輛防抱死裝置，這些裝置控制車輛的滑移率在一定值(實驗測得的最安全的值)附近，由於防止車輪滑轉或抱死的制動裝置的制動力不斷變化，所以汽車車輪會出現抱死-鬆開-抱死-鬆開這一重複的過程，也就必須有一定的滑移率來保證上述過程，所以ABS、ASR在工作時都會有頻繁的抱死過程和驅動力與制動力太弱的過程，抱死時將嚴重影響汽車行駛軌跡，嚴重威脅行車安全，驅動力與制動力太弱時車輛又沒有理想的加速效果與制動效果，也會嚴重威脅行車安全。
實用新型內容
[0003](一)要解決的技術問題
[0004]本實用新型的目的是提供一種比現有技術更加安全有效的輪防滑轉和車輪防抱死車系統，能將車輪滑轉或抱死次數減少到最少，同時又能夠提供最有效的驅動力與制動力。
[0005](二)技術方案
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種車輛防滑轉與防抱死系統，其包括:連接車輪和差速器的半軸，所述半軸上設置有力矩緩衝與傳感盤和制動裝置，所述力矩緩衝與傳感盤和制動裝置均連接控制裝置，力矩緩衝與傳感盤用於緩和作用在車輪上的驅動力和制動力激烈變化，測量並記錄車輪與地面之間的作用力，並在車輛發生滑轉或抱死時記錄地面提供的最大附著力並傳送給控制裝置，由控制裝置控制驅動裝置和/或制動裝置的輸出驅動力和/或制動力，使車輪受到的驅動力和/或制動力既不會讓車輪滑轉，也不會出現抱死。
[0007]其中，所述力矩緩衝與傳感盤包括第一盤和第二盤，第一盤和第二盤開口相對且同軸設置，第一盤和第二盤上均勻布置有與盤表面垂直的彈簧座，彈簧座距離盤中心的距離相等，第一盤上的彈簧座和第二盤上的彈簧座沿盤周向交替布置，相鄰的兩個彈簧座之間連接彈簧。
[0008]其中，所述力矩緩衝與傳感盤上設置有力矩傳感器，分別設置在第一盤和第二盤上，記錄第一盤和第二盤之間的力矩大小。
[0009]其中，所述第一盤和第二盤的外圍分別設置有柱筒，兩個柱筒嵌套設置且可相對轉動。
[0010]其中，所述第一盤和第二盤的中心分別設置有柱筒，兩個柱筒嵌套設置且可相對轉動。
[0011]其中，所述車輪上設置有輪速傳感器，與所述控制裝置相連。
[0012]其中，所述制動裝置設置在車輛差速器與所述力矩緩衝與傳感盤之間，用於調節作用在力矩緩衝與傳感盤間的力矩，也就是車輪與地面間的作用力。
[0013]其中，所述制動裝置包括主制動器和微調製動器，主制動器設置在所述力矩緩衝與傳感盤和車輪之間，用於路面附著係數大的情況下進行緊急制動；所述微調製動器安裝在車輛差速器和所述力矩緩衝與傳感盤之間，用於調節力矩緩衝傳感盤間力矩，並在路面附著係數小時做精細調節。
[0014](三)有益效果
[0015]上述技術方案具有如下優點:在汽車加速發生滑轉或者汽車制動出現抱死時，安裝在半軸上具有測量扭轉力矩的緩衝與傳感盤將測量記錄地面所能提供的最大附著力，並通過制動裝置調節作用在力矩緩衝盤間的力矩，也就是最後作用在車輪上的力矩，緩和作用在車輪上的驅動力和制動力激烈變化，使車輪產生的驅動力與制動力接近地面最大附著力而不發生車輪滑轉或抱死，增加車輛的動力性與行車安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型一種車輛防滑轉與防抱死系統的結構示意圖；
[0017]圖2是圖1中力矩緩衝與傳感盤的端面剖視圖；
[0018]圖3是圖1中力矩緩衝與傳感盤的徑向剖視圖；
[0019]圖4是本實用新型另一種車輛防滑轉與防抱死系統的結構示意圖。
[0020]其中，1:車輪；2:差速器；3:制動裝置；31:微調製動器；32:主制動器；4:力矩緩衝與傳感盤；5:第一盤；6:第二盤；7:彈簧座；8:彈簧。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的範圍。
[0022]在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「上」、「下」、「左」、「右」、「頂」、「底」
等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，「多個」、「多根」、「多組」的含義是兩個或兩個以上。
[0023]為了將車輛行駛過程中車輪滑轉或抱死次數減少到最少，同時又能夠提供最有效的驅動力與制動力，本實用新型提供一種車輛防滑轉與防抱死系統，包括:連接車輪和差速器的半軸，所述半軸上設置有力矩緩衝與傳感盤和制動裝置，所述力矩緩衝與傳感盤和制動裝置均連接控制裝置，力矩緩衝與傳感盤用於緩和作用在車輪上的驅動力和制動力激烈變化，測量並記錄車輪與地面之間的作用力，並在車輛發生滑轉或抱死時記錄地面提供的最大附著力並傳送給控制裝置，由控制裝置控制驅動裝置和/或制動裝置的輸出驅動力和/或制動力，使車輪受到的驅動力和/或制動力既不會讓車輪滑轉，也不會出現抱死。其中，驅動力對應車輛滑轉，制動力對應車輛抱死，輪速是指車輪的轉速，車速是指車輛的真實車速。
[0024]具體地，本實施例車輛防滑轉與防抱死系統的作用就是防止輪胎與地面的相對滑動同時又能夠有大的地面附著力，上述技術方案的一種實施例如圖1所示，在連接車輪I和差速器2的半軸上設置力矩緩衝與傳感盤4，在半軸上設置制動裝置3，制動裝置3位於力矩緩衝與傳感盤4與差速器之間，用於調節力矩緩衝與傳感盤間的力矩。由力矩緩衝與傳感盤4測得車輛滑轉時地面提供的最大附著力，制動裝置3和/或驅動裝置根據地面能夠提供的最大附著力為車輪提供制動力或驅動力，既不讓車輪滑轉，也不讓車輪出現抱死。
[0025]力矩緩衝與傳感盤4的具體結構參見圖2和圖3所示，包括靠近車輪I位置設置的第一盤5和遠離車輪I位置設置的第二盤6,第一盤5和第二盤6開口相對且同軸設置，第一盤5和第二盤6上均勻布置有與盤表面垂直的彈簧座7，彈簧座7距離盤中心的距離相等，第一盤5上的彈簧座7和第二盤6上的彈簧座7沿盤周向交替布置，相鄰的兩個彈簧座7之間連接彈簧8 ;所述力矩緩衝與傳感盤4上設置有力矩傳感器，分別設置在第一盤5和第二盤6上，記錄第一盤5和第二盤6之間的力矩大小；所述第一盤5和第二盤6的外圍分別設置有柱筒，兩個柱筒嵌套設置且可相對轉動。上述結構設置的力矩緩衝與傳感盤4，第一盤5和第二盤6由彈簧8連接在一起並可繞其共同軸線轉動一定角度,第一盤5和第二盤6間由彈簧8傳遞力矩，第一盤5和第二盤6間力矩越大，第一盤5和第二盤6的相對轉角就越大，彈簧8變形就越厲害，力矩傳感器測量第一盤5和第二盤6相對轉角，用來間接測量作用在車輪上驅動力矩和制動力矩的大小，並將所測得數據傳送至控制裝置。
[0026]本實施例所述車輪I上設置有輪速傳感器，與所述控制裝置相連；所述制動裝置為盤式制動裝置或是電磁式制動裝置，實際應用中電磁式制動裝置會有更加顯著地制動效果O
[0027]本實施例通過設置一個制動裝置來實現在車輪滑轉時實時為車輪提供制動力，以防止車輪滑轉。
[0028]為了更加精確地為車輪提供驅動力，既能夠有效防止車輪滑轉，又儘可能地節省功耗，在上述實施例的基礎上，本實用新型還可以設置兩個制動器，如圖4所示，在半軸上設置了主制動器32，主制動器32位於所述力矩緩衝與傳感盤4和車輪之間，用於路面附著係數大的情況下進行緊急制動；在半軸上還設置了微調製動器31，微調製動器31位於差速器和所述力矩緩衝與傳感盤之間，用於調節力矩緩衝傳感盤間力矩，並在路面附著係數小時做精細調節。其中，所述主制動器32所能輸出的制動力範圍大於所述微調製動器31所能輸出的制動力範圍，例如主制動器的最大制動力是微調製動器的最大制動力的5倍，以適應雨雪天氣時車輛防滑轉的需要。
[0029]在車輛加速時,如果驅動裝置,如變速器,產生的驅動力大於地面最大附著力時，車輪就會發生滑轉，而力矩緩衝與傳感盤會時刻檢查記錄作用在第一盤和第二盤間的力矩；車輛加速時，輪速傳感器和車輛上必帶的車速傳感器會測得數據，傳送至控制裝置，以分析是否發生車輪滑轉，當第一次車輪滑轉出現時，由不滑轉到滑轉的過程中力矩緩衝與傳感盤中的力矩傳感器將記錄下第一盤和第二盤間的最大力矩，也就是地面所能提供的最大附著力，接著控制裝置做出減小發動機功率或是增加制動裝置制動力(也可同時作用)的決定，使作用在第一盤和第二盤間的力矩，也就是作用在車輪上的力矩減小，當第一盤和第二盤間的力矩減小到最大值的一定百分比時，控制裝置做出減小制動裝置制動力或是增加發動機功率的決定，這樣反覆的過程既保證了車輪不發生滑轉又使汽車有最大的加速效果O
[0030]當車輛需要制動時，微調製動器首先制動，當微調製動器的制動力達到微調製動器最大制動力的1/2 (1/2?1/3)時，主制動器開始制動，微調製動器制動力保持不變。如果在只有微調製動器制動時車輪發生抱死，力矩緩衝與傳感盤會在第一次抱死時，記錄抱死過程中最大的力矩，同時減小微調製動器的制動力，當力矩緩衝與傳感盤檢測到第一盤和第二盤間的力矩，也就是地面附著力減小到記錄的最大力矩的一定百分比時，微調製動器增加制動力，使作用在車輪上的制動力矩增加，但會保持在最大力矩以下的某一定值，這樣車輪即不會抱死又有最大的制動效果。當車輪在主制動器作用是發生抱死時，傳感器第一次檢查到車輪抱死，力矩緩衝與傳感盤會記錄下抱死過程中第一盤和第二盤間最大的力矩，同時保持主制動器制動力不變，做出減小微調製動器制動力的決定，這樣第一盤和第二盤間的力矩就會減小，也就是作用在車輪上的制動力會減小，當第一盤和第二盤間的力矩減小到測得的最大值得一定百分比之後，控制裝置做出增加微調製動器制動力的決定，使第一盤和第二盤間的力矩增加，但不超最大值，這樣車輛制動時即有最大的制動力又保證車輪不會發生抱死甚至是完全不抱死。
[0031]微調製動器的作用是驅動力或制動力在小範圍變化，因而有更好的效果，在路面附著係數小時可只用到微調製動器，這樣動作更加靈敏有效，主制動器在路面附著係數大時承擔大部分驅動力或制動力留部分給微調製動器，這樣也是為了動作靈敏有效。
[0032]在實際行駛中會遇到以下問題，(I)剎車時地面附著係數因素:剎車過程中地面附著係數變小，這時控制單元分析車速和輪速傳感器的信號判斷車輪出現抱死，如果發現抱死系統會立即釋放並重新作用已計算所需的新制動力；(2)緊急剎車時地面附著係數小剎車過程地面附著係數變大，顯然先前的制動力太小需要增加制動力，這時應在車前安裝路面變化傳感器，當發現路面發生變化時而車輪又沒有抱死，系統會重新計算所需的制動力。
[0033]上述實施例所述的車輛防滑轉與防抱死系統，可用於各種有輪車輛的加速和制動的性能改進，通過將力矩緩衝與傳感盤與制動裝置的結合，使汽車在緊急制動時接近於理想制動，從而增加汽車的地面制動力和防側滑能力，在加速時通過控制驅動力的大小使汽車有最大的附著力又不使車輪滑轉，增加汽車的動力性，安全性。
[0034]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種車輛防滑轉與防抱死系統，其特徵在於，包括:連接車輪和差速器的半軸，所述半軸上設置有力矩緩衝與傳感盤和制動裝置，所述力矩緩衝與傳感盤和制動裝置均連接控制裝置，力矩緩衝與傳感盤用於緩和作用在車輪上的驅動力和制動力激烈變化，測量並記錄車輪與地面之間的作用力，並在車輛發生滑轉或抱死時記錄地面提供的最大附著力並傳送給控制裝置，由控制裝置控制驅動裝置和/或制動裝置的輸出驅動力和/或制動力，使車輪受到的驅動力和/或制動力既不會讓車輪滑轉，也不會出現抱死。
2.如權利要求1所述的車輛防滑轉與防抱死系統，其特徵在於，所述力矩緩衝與傳感盤包括第一盤和第二盤，第一盤和第二盤開口相對且同軸設置，第一盤和第二盤上均勻布置有與盤表面垂直的彈簧座，彈簧座距離盤中心的距離相等，第一盤上的彈簧座和第二盤上的彈簧座沿盤周向交替布置，相鄰的兩個彈簧座之間連接彈簧。
3.如權利要求2所述的車輛防滑轉與防抱死系統，其特徵在於，所述力矩緩衝與傳感盤上設置有力矩傳感器，分別設置在第一盤和第二盤上，記錄第一盤和第二盤之間的力矩大小。
4.如權利要求2所述的車輛防滑轉與防抱死系統，其特徵在於，所述第一盤和第二盤的外圍分別設置有柱筒，兩個柱筒嵌套設置且可相對轉動。
5.如權利要求2所述的車輛防滑轉與防抱死系統，其特徵在於，所述第一盤和第二盤的中心分別設置有柱筒，兩個柱筒嵌套設置且可相對轉動。
6.如權利要求1所述的車輛防滑轉與防抱死系統，其特徵在於，所述車輪上設置有輪速傳感器，與所述控制裝置相連。
7.如權利要求1所述的車輛防滑轉與防抱死系統，其特徵在於，所述制動裝置設置在車輛差速器與所述力矩緩衝與傳感盤之間，用於調節作用在力矩緩衝與傳感盤間的力矩，也就是車輪與地面間的作用力。
8.如權利要求1所述的車輛防滑轉與防抱死系統，其特徵在於，所述制動裝置包括主制動器和微調製動器，主制動器設置在所述力矩緩衝與傳感盤和車輪之間，用於路面附著係數大的情況下進行緊急制動；所述微調製動器安裝在車輛差速器和所述力矩緩衝與傳感盤之間，用於調節力矩緩衝傳感盤間力矩，並在路面附著係數小時做精細調節。
【文檔編號】B60T8/176GK203766742SQ201420110954
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月12日 優先權日:2014年3月12日
【發明者】劉振國 申請人:劉振國