專利名稱：汽車用電控駐車系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車安全系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種汽車駐車技術(shù)，尤其是一種汽車用電控駐車系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為防止汽車停車后發(fā)生意外移動(dòng)，尤其是在坡道上發(fā)生意外溜坡，目前常用的解決方案是設(shè)置一套駐車鎖止機(jī)構(gòu)，該鎖止機(jī)構(gòu)主要包括棘輪、棘爪，棘輪固定在變速器的輸出軸上，通過操作手柄及拉索對(duì)棘爪進(jìn)行操作，對(duì)棘輪進(jìn)行鎖止或解鎖，達(dá)到駐車鎖止的目的。該解決方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)，是目前汽車尤其是自動(dòng)檔汽車普遍采用的結(jié)構(gòu)型式，但其最大的缺點(diǎn)在于在行車過程中，駕駛員一旦誤掛入駐車檔，將造成傳動(dòng)系統(tǒng)卡死， 破壞傳動(dòng)系且極易造成汽車失控的危險(xiǎn)，凡帶機(jī)械式駐車機(jī)構(gòu)的車輛都要求駕駛員在車輛行駛時(shí)禁止掛入駐車檔。為解決上述機(jī)械式駐車機(jī)構(gòu)不安全的問題，需要一種更安全的駐車解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種安全性高、操作輕便、易于實(shí)施的汽車用電控駐車系統(tǒng)。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種汽車用電控駐車系統(tǒng)，用于泊車時(shí)防止汽車出現(xiàn)意外移動(dòng)，其特征在于包括駐車信號(hào)提供裝置、車速信號(hào)提供裝置、駐車控制器、駐車執(zhí)行器、棘輪、駐車系統(tǒng)狀態(tài)顯示燈和駐車系統(tǒng)故障顯示燈，駐車控制器分別與駐車信號(hào)提供裝置、車速信號(hào)提供裝置、駐車執(zhí)行器、駐車系統(tǒng)狀態(tài)顯示燈、駐車系統(tǒng)故障顯示燈電連接，駐車控制器根據(jù)駐車信號(hào)提供裝置、車速信號(hào)提供裝置提供的電信號(hào)對(duì)駐車執(zhí)行器發(fā)出動(dòng)作指令，駐車執(zhí)行器上的棘爪與固定在整車傳動(dòng)系的棘輪配合。本發(fā)明駐車控制器發(fā)出控制指令的條件是一要接收到駐車信號(hào)，二要當(dāng)前車速為零。本發(fā)明駐車執(zhí)行器主要包括電機(jī)、蝸桿、扇形斜齒輪、連桿、滑動(dòng)銷軸、轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸、 棘爪、扭簧、棘爪軸、轉(zhuǎn)角位置傳感器、扇形斜齒輪軸，電機(jī)的輸出端與蝸桿連接；蝸桿和扇形斜齒輪構(gòu)成一減速傳動(dòng)副；扇形斜齒輪軸的一端與扇形斜齒輪過贏壓裝在一起，另一端連接轉(zhuǎn)角位置傳感器；棘爪空套在棘爪軸上，棘爪軸上套裝扭簧，扭簧一端固定、另一端勾在棘爪上；滑動(dòng)銷軸和轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸分別過贏壓裝在扇形斜齒輪和棘爪上；連桿兩端分別空套在滑動(dòng)銷軸與轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸上。本發(fā)明棘輪與整車傳動(dòng)系傳動(dòng)鏈中的任何一個(gè)旋轉(zhuǎn)件固定在一起均可，因此該汽車用電控駐車系統(tǒng)實(shí)施起來非常靈活且方便。本發(fā)明駐車信號(hào)提供裝置識(shí)別駕駛員的操作意圖(駐車鎖止或解鎖)并以電信號(hào)的方式提供給駐車控制器，車速信號(hào)提供裝置向駐車控制器提供車速信號(hào)，駐車控制器根據(jù)上述信號(hào)，經(jīng)綜合處理后并按設(shè)定好的程序?qū)︸v車執(zhí)行器發(fā)出動(dòng)作指令；棘輪與汽車傳動(dòng)系固定在一起，棘輪與駐車執(zhí)行器帶有的棘爪組成一棘輪棘爪機(jī)構(gòu)副，駐車執(zhí)行器通過棘爪對(duì)棘輪進(jìn)行卡止或放開；駐車控制器驅(qū)動(dòng)駐車系統(tǒng)狀態(tài)顯示燈，顯示當(dāng)前駐車的狀態(tài)； 駐車控制器驅(qū)動(dòng)駐車系統(tǒng)故障顯示燈，顯示當(dāng)前駐車系統(tǒng)的故障信息。本發(fā)明汽車用電控駐車系統(tǒng)能夠自動(dòng)判斷駕駛員的操作意圖和采集當(dāng)前車速，通過駐車控制器對(duì)駐車執(zhí)行器發(fā)出相應(yīng)的動(dòng)作指令，卡止或放開棘輪，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整車傳動(dòng)系的鎖止或解鎖的自動(dòng)控制，到達(dá)電控駐車的目的；采用本發(fā)明汽車用電控駐車系統(tǒng)，不但可有效的防止車輛停車時(shí)發(fā)生意外移動(dòng)，還可有效的防止在車輛行駛時(shí)因駕駛員的誤掛駐車檔而帶來的危險(xiǎn)，其原理及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，易于實(shí)施，操作輕便。


圖1為本發(fā)明原理框圖。圖2為本發(fā)明駐車執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明駐車執(zhí)行器的連桿的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明駐車執(zhí)行器與棘輪的安裝位置關(guān)系圖。圖5為本發(fā)明的控制流程圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。本發(fā)明公開了一種汽車用電控駐車系統(tǒng)，用于泊車時(shí)防止汽車出現(xiàn)意外移動(dòng)，如圖1，該系統(tǒng)組成部分包括駐車信號(hào)提供裝置1、車速信號(hào)提供裝置2、駐車控制器3、駐車執(zhí)行器4、棘輪5、駐車系統(tǒng)狀態(tài)顯示燈6和駐車系統(tǒng)故障顯示燈7，駐車控制器3分別與駐車信號(hào)提供裝置1、車速信號(hào)提供裝置2、駐車執(zhí)行器4、駐車系統(tǒng)狀態(tài)顯示燈6、駐車系統(tǒng)故障顯示燈7電連接。駐車信號(hào)提供裝置1識(shí)別駕駛員的操作意圖(鎖止或解鎖)并以電信號(hào)的方式提供給駐車控制器3。駐車控制器3采集駐車信號(hào)提供裝置1和車速信號(hào)提供裝置2的發(fā)出的信號(hào)，按預(yù)先設(shè)定好的程序?qū)︸v車執(zhí)行器4發(fā)出動(dòng)作指令，實(shí)施鎖止或解鎖動(dòng)作，同時(shí)駐車執(zhí)行器4 將執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行的反饋給駐車控制器3，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。駐車控制器3驅(qū)動(dòng)駐車系統(tǒng)狀態(tài)顯示燈6，顯示當(dāng)前駐車的狀態(tài)。駐車控制器3驅(qū)動(dòng)駐車系統(tǒng)故障顯示燈7，顯示當(dāng)前駐車系統(tǒng)的故障信息。如圖4，棘輪5與汽車傳動(dòng)系(圖中未表示出來)固定在一起，棘輪5與駐車執(zhí)行器4帶有的棘爪組成一棘輪棘爪機(jī)構(gòu)副，駐車執(zhí)行器4通過棘爪對(duì)棘輪5進(jìn)行卡止或放開， 即實(shí)現(xiàn)了對(duì)汽車傳動(dòng)系的鎖止或解鎖的駐車功能。上述即為該汽車用電控駐車系統(tǒng)的基本組成及控制方式，其中，駐車執(zhí)行器4作為主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，將作進(jìn)一步說明。如圖2、3、4所示，為該駐車執(zhí)行器4的一種實(shí)施方式，其包括電機(jī)8、蝸桿9、扇形斜齒輪10、連桿11、滑動(dòng)銷軸12、轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸13、棘爪14、扭簧15、棘爪軸16、轉(zhuǎn)角位置傳感器 17、扇形斜齒輪軸18。
電機(jī)8的輸出端與蝸桿9通過扁方連接；鍋桿9和扇形斜齒輪10構(gòu)成一減速傳動(dòng)副；扇形斜齒輪軸18的一端與扇形斜齒輪10過贏壓裝在一起，另一端連接轉(zhuǎn)角位置傳感器 17 ；棘爪14空套在棘爪軸16上；滑動(dòng)銷軸12和轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸13分別過贏壓裝在扇形斜齒輪 10和棘爪14上；連桿11的一端設(shè)置有一圓形孔、另一端設(shè)置有一腰形孔，連桿11的腰形孔空套在滑動(dòng)銷軸12上、圓形孔空套在轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸13上，滑動(dòng)銷軸12在連桿11的腰形孔內(nèi)有兩個(gè)限制位置Pl和P2 ；扭簧15套裝在棘爪軸16上，一端固定、另一端勾在棘爪14上。棘輪5與棘爪14構(gòu)成一棘輪棘爪機(jī)構(gòu)，棘輪5與需要鎖止傳動(dòng)系零件連接在一起，滑動(dòng)銷軸12、轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸13分別與扇形斜齒輪10和棘爪14過贏壓裝在一起。下面以一次駐車過程(包括駐車鎖止和解鎖)詳細(xì)說明本系統(tǒng)的工作原理。如圖5所示，當(dāng)汽車停好后，駕駛員通過對(duì)操縱桿的操作(掛進(jìn)駐車檔)開始，駐車控制器3判斷是否有駐車請(qǐng)求信號(hào)，若沒有，判斷是否到了解鎖位置？未到解鎖位置則執(zhí)行解鎖動(dòng)作，已經(jīng)解鎖則停止電機(jī)驅(qū)動(dòng)輸出顯示燈熄滅信號(hào)；若駐車控制器3判斷有駐車請(qǐng)求信號(hào)，駐車控制器3對(duì)采集到這一信號(hào)連同采集到的車速信號(hào)(由車速信號(hào)提供裝置2提供)進(jìn)行綜合處理，如果當(dāng)前車速為零，駐車控制器3對(duì)駐車執(zhí)行器4發(fā)出駐車鎖止動(dòng)作指令，駐車執(zhí)行器4響應(yīng)駐車鎖止動(dòng)作指令，執(zhí)行鎖止動(dòng)作，駐車控制器判斷是到了干涉位置，則施加鎖止方向的一持續(xù)較小力矩輸出顯示燈閃爍信號(hào)，駐車控制器判斷到了鎖止位置，則停止電機(jī)驅(qū)動(dòng)輸出，顯示燈顯示常亮信號(hào)。上述駐車執(zhí)行器4執(zhí)行鎖止動(dòng)作具體執(zhí)行過程如下電機(jī)8依次驅(qū)動(dòng)蝸桿9、扇形斜齒輪10順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；扇形斜齒輪10通過滑動(dòng)銷軸12、連桿11、轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸13驅(qū)動(dòng)棘爪14 繞棘爪軸16順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。按棘爪14相對(duì)于棘輪5的不同位置，有以下三種穩(wěn)態(tài)的位置解鎖位置棘爪14與棘輪5完全分離，即扇形斜齒輪10逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的極限位置。干涉位置棘爪14剛好被棘輪5的齒頂頂住時(shí)的位置。鎖止位置棘爪14完全落入棘輪5的齒槽內(nèi)。隨著棘爪14繞棘爪軸16作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，棘爪14從解鎖位置運(yùn)行至干涉位置時(shí)， 棘爪14可能被棘輪5的齒頂頂住而不能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，也可能恰好對(duì)準(zhǔn)棘輪5的某一齒槽。如果棘爪14剛好被棘輪5的齒頂頂住，滑動(dòng)銷軸12將繼續(xù)運(yùn)行直至連桿11腰形孔的P2位置時(shí)將被卡住而不能繼續(xù)運(yùn)行，電機(jī)8也隨之不能繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，為保護(hù)電機(jī)不被燒毀，此時(shí)駐車控制器3給電機(jī)8提供一個(gè)持續(xù)較小的驅(qū)動(dòng)力控制指令。之后，車輛只要一發(fā)生微小的移動(dòng)，棘輪5也將隨之轉(zhuǎn)過一定的角度，在扭簧15的作用力下，棘爪14將迅速卡入棘輪5的齒槽即上述的鎖止位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的鎖止。當(dāng)棘爪14落入棘輪5的齒槽內(nèi)后，連桿 11解除對(duì)滑動(dòng)銷軸12的限位作用，電機(jī)8在上述持續(xù)較小的驅(qū)動(dòng)力作用下，驅(qū)動(dòng)扇形斜齒輪10、滑動(dòng)銷軸12繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直至又被連桿11限位。上述是棘爪14被棘輪5的齒頂頂住的情況下，駐車執(zhí)行器4動(dòng)作執(zhí)行過程，如果棘爪14恰好對(duì)準(zhǔn)棘輪5的某一齒槽，駐車執(zhí)行器 4動(dòng)作執(zhí)行過程則簡(jiǎn)單的多，棘爪14直接卡入棘輪5的某一齒槽達(dá)到鎖止位置實(shí)現(xiàn)鎖止。當(dāng)汽車需要從鎖止?fàn)顟B(tài)解鎖，駐車執(zhí)行器4將進(jìn)行一系列反向動(dòng)作，對(duì)棘輪5解除鎖止。本汽車用電控駐車系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)角位置傳感器17感知上述棘爪14相對(duì)于棘輪5的三個(gè)位置(解鎖位置、干涉位置、鎖止位置)，并驅(qū)動(dòng)駐車系統(tǒng)狀態(tài)顯示燈6告知駕駛者當(dāng)前的所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)，顯示方案如下解鎖位置駐車系統(tǒng)狀態(tài)顯示燈6熄滅。干涉位置駐車系統(tǒng)狀態(tài)顯示燈6閃爍。鎖止位置駐車系統(tǒng)狀態(tài)顯示燈6常亮。需進(jìn)一步說明的是棘爪14到達(dá)干涉位置后，車輛仍有可能發(fā)生意外移動(dòng)，但只要車輛一旦發(fā)生微小的移動(dòng)，棘爪14在扭簧15的作用力下迅速卡入棘輪5的某一齒槽從而完全鎖止車輛，顯然此過程并不需要電機(jī)8工作，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的整定保證了此微小的移動(dòng)不會(huì)影響駐車安全。因此，只要駐車系統(tǒng)狀態(tài)顯示燈6發(fā)生了閃爍，則說明本汽車用電控駐車系統(tǒng)已對(duì)車輛實(shí)施了可靠的鎖止，駕駛員便可關(guān)電離開，當(dāng)然，如果駐車統(tǒng)狀態(tài)顯示燈6常亮，則說明棘爪14已完全落入了棘輪5的某一齒槽，車輛被完全鎖止不再會(huì)發(fā)生任何移動(dòng)。綜上所述，在坡道上泊車時(shí)，如果駐車系統(tǒng)狀態(tài)顯示燈6開始閃爍了，駕駛者如果對(duì)此時(shí)的駐車安全還心存顧慮，畢竟此時(shí)棘爪14還未真正卡死棘輪5，在此狀況下，駕駛者只需松開剎車讓車輛稍作移動(dòng)，棘爪14便會(huì)迅速卡死棘輪5，駐車系統(tǒng)狀態(tài)顯示燈6常亮告知駕駛者車輛已被完全鎖止不再會(huì)發(fā)生任何移動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種汽車用電控駐車系統(tǒng)，用于泊車時(shí)防止汽車出現(xiàn)意外移動(dòng)，其特征在于包括駐車信號(hào)提供裝置、車速信號(hào)提供裝置、駐車控制器、駐車執(zhí)行器、棘輪、駐車系統(tǒng)狀態(tài)顯示燈和駐車系統(tǒng)故障顯示燈，駐車控制器分別與駐車信號(hào)提供裝置、車速信號(hào)提供裝置、駐車執(zhí)行器、駐車系統(tǒng)狀態(tài)顯示燈、駐車系統(tǒng)故障顯示燈電連接，駐車控制器根據(jù)駐車信號(hào)提供裝置、車速信號(hào)提供裝置提供的信號(hào)對(duì)駐車執(zhí)行器發(fā)出動(dòng)作指令，駐車執(zhí)行器上的棘爪與固定在整車傳動(dòng)系的棘輪配合。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車用電控駐車系統(tǒng)，其特征在于所述駐車執(zhí)行器主要包括 電機(jī)、蝸桿、扇形斜齒輪、連桿、滑動(dòng)銷軸、轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸、棘爪、扭簧、棘爪軸、轉(zhuǎn)角位置傳感器、 扇形斜齒輪軸，電機(jī)的輸出端與蝸桿連接；蝸桿和扇形斜齒輪構(gòu)成一減速傳動(dòng)副；扇形斜齒輪軸的一端與扇形斜齒輪過贏壓裝在一起，另一端連接轉(zhuǎn)角位置傳感器；棘爪空套在棘爪軸上，棘爪軸上套裝扭簧，扭簧一端固定，另一端勾在棘爪上；滑動(dòng)銷軸和轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸分別過贏壓裝在扇形斜齒輪和棘爪上；連桿兩端分別空套在滑動(dòng)銷軸與轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸上。
3.如權(quán)利要求2所述的汽車用電控駐車系統(tǒng)，其特征在于連桿的一端設(shè)置有一圓形孔，另一端設(shè)置有一腰形孔，連桿的腰形孔空套在滑動(dòng)銷軸上、圓形孔空套在轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸上。
4.如權(quán)利要求1或2所述的汽車用電控駐車系統(tǒng)，其特征在于駐車控制器發(fā)出控制指令的條件是一要接收到駐車信號(hào)，二要當(dāng)前車速為零。
5.如權(quán)利要求1或2所述的汽車用電控駐車系統(tǒng)，其特征在于駐車執(zhí)行器棘爪相對(duì)于棘輪的有三個(gè)穩(wěn)態(tài)位置，駐車執(zhí)行器棘爪相對(duì)于棘輪的分離位置對(duì)應(yīng)解鎖位置、駐車執(zhí)行器棘爪頂住棘輪的卡齒位置對(duì)應(yīng)干涉位置、駐車執(zhí)行器棘爪進(jìn)入棘輪的卡槽位置對(duì)應(yīng)鎖止位置。
6.如權(quán)利要求5所述的汽車用電控駐車系統(tǒng)，其特征在于駐車執(zhí)行器對(duì)應(yīng)三個(gè)穩(wěn)態(tài)位置由駐車控制器對(duì)駐車系統(tǒng)狀態(tài)顯示燈分別發(fā)出熄滅、閃爍、常亮的三種顯示狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求6所述的汽車用電控駐車系統(tǒng)，其特征在于駐車執(zhí)行器對(duì)應(yīng)干涉位置時(shí)，駐車控制器對(duì)駐車執(zhí)行器發(fā)出一持續(xù)較小的驅(qū)動(dòng)力控制指令，對(duì)駐車系統(tǒng)狀態(tài)顯示燈發(fā)出閃爍。
全文摘要
本發(fā)明涉及汽車安全系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種汽車用電控駐車系統(tǒng)，用于泊車時(shí)防止汽車出現(xiàn)意外移動(dòng)，包括駐車信號(hào)提供裝置、車速信號(hào)提供裝置、駐車控制器、駐車執(zhí)行器、棘輪、狀態(tài)顯示燈和故障顯示燈，駐車信號(hào)提供裝置向駐車控制器提供駐車信號(hào)，車速信號(hào)提供裝置向駐車控制器提供車速信號(hào)，駐車控制器根據(jù)上述信號(hào)，對(duì)駐車執(zhí)行器發(fā)出動(dòng)作指令，使駐車執(zhí)行器對(duì)棘輪(與整車傳動(dòng)系固定在一起)進(jìn)行卡止或放開，從而達(dá)到駐車的目的；駐車控制器驅(qū)動(dòng)駐車系統(tǒng)狀態(tài)顯示燈顯示當(dāng)前駐車的狀態(tài)；駐車控制器驅(qū)動(dòng)駐車系統(tǒng)故障顯示燈顯示當(dāng)前駐車系統(tǒng)的故障信息；只有當(dāng)車速為零時(shí)，駐車卡止動(dòng)作才會(huì)執(zhí)行，即使在車輛行駛時(shí)駕駛員誤掛了駐車檔，也不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)和損壞機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)B60W10/18GK102358284SQ201110203230
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者任華林, 吉康勝, 吳崇忠, 夏偉強(qiáng), 張建旭, 賈新偉, 黃翔 申請(qǐng)人:浙江萬里揚(yáng)變速器股份有限公司