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：
本實用新型涉及一種車輛駐車輔助機構(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手剎桿帶動駐車機構(gòu)完成駐車的。每次駐車都需要人手拉動，操作繁瑣而且操作機構(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。目前手動檔汽車坡道起步時需要駕駛員同時操作手剎、離合器和油門，由于部分駕駛員經(jīng)驗不足，往往會發(fā)生溜坡。目前城市內(nèi)堵車日益嚴重，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由于駕駛員經(jīng)驗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“汽車上坡止退器”，其技術(shù)方案特點在于在車輛制動器側(cè)安裝止動棘輪；汽車底盤上安裝固定支架固定棘齒，駕駛員手動操作棘齒，使車輪只能單向轉(zhuǎn)動實現(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)，能夠?qū)崿F(xiàn)手動檔汽車坡道防溜車，但前提是對手動有級變速箱進行改造，無法適用于沒有手動變速箱的電動汽車，也無法同時實現(xiàn)駐車和起步防溜坡功能。浙江亞太機電股份有限公司提出的《手動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)能夠?qū)崿F(xiàn)本文所描述的各項功能，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)動機特性推算啟動扭矩從而控制起步時機，控制算法復雜，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，該輔助機構(gòu)能實現(xiàn)車輛停止之后自動駐車，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溜車。為了達到上述目的，本實用新型的技術(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)動機構(gòu)，其特征在于還包括由驅(qū)動機構(gòu)帶動旋轉(zhuǎn)的駐車卡榫機構(gòu)及套在車輛動力輸出軸外的駐車齒輪，由駐車卡榫機構(gòu)將駐車齒輪卡住實現(xiàn)駐車。進一步，所述車輛驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動電機和與其相連的減速器。所述的驅(qū)動電機采用直流有刷電機，所述的減速器采用行星齒輪減速器。
3[0012]所述駐車卡榫機構(gòu)包括驅(qū)動輪臺，驅(qū)動輪臺的主軸與所述驅(qū)動機構(gòu)輸出軸相連， 與驅(qū)動輪臺同軸的卡榫由驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，U形復位彈簧的封閉端固定在驅(qū)動輪臺上，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)動輪臺上的驅(qū)動銷穿設于該腰型限位孔內(nèi)。螺母的螺桿部分穿設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)動輪臺的主軸相連，在螺母與卡榫之間設有小墊片。所述驅(qū)動輪臺為同軸線的多個圓臺結(jié)構(gòu)，在其中一個輪臺上銑有用于安裝所述U 形復位彈簧的凹槽。在所述卡榫與所述U形復位彈簧之間設有大墊片，大墊片蓋住所述凹槽。本實用新型在車輛動力輸出軸加裝駐車齒輪，設計了一套新型的駐車卡榫機構(gòu)、 驅(qū)動機構(gòu)。驅(qū)動機構(gòu)帶動卡榫機構(gòu)卡住駐車齒輪即實現(xiàn)駐車；車輛坡道起步時，驅(qū)動機構(gòu)帶動卡榫機構(gòu)卡住齒輪使車輛無法后退，一旦車輛驅(qū)動力增大足以克服坡道阻力車輛開始前進時，卡榫機構(gòu)會自動彈起，去除對齒輪的約束，實現(xiàn)坡道的輔助起步。本實用新型的有益效果本技術(shù)方案可以同時實現(xiàn)電子駐車和坡道輔助起步兩項功能，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型機械機構(gòu)簡單，成本低廉，非常適用于成本敏感的輕型轎車和電動汽車，具有一定的經(jīng)済效益和社會效益。

圖1為本實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)動輪臺示意圖；圖5為本實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。
具體實施方式
為使本實用新型更明顯易懂，茲以一優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。如圖1至圖3所示，為本實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)動機構(gòu)，由驅(qū)動機構(gòu)帶動旋轉(zhuǎn)的駐車卡榫機構(gòu)及套在車輛動力輸出軸1外的駐車齒輪2，由駐車卡榫機構(gòu)將駐車齒輪2卡住實現(xiàn)駐車。其中，車輛驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動電機12和與其相連的減速器11。驅(qū)動電機12采用直流有刷電機，減速器11采用行星齒輪減速器。駐車卡榫機構(gòu)包括驅(qū)動輪臺10，結(jié)合圖4，驅(qū)動輪臺10是同軸線的多個圓臺結(jié)構(gòu)， 在其中一個輪臺上銑有凹槽，用于安裝U形復位彈簧9，在最大的輪臺上鉆孔安裝驅(qū)動銷8， 并焊接使之與輪臺固定。驅(qū)動輪臺10的主軸與所述驅(qū)動機構(gòu)輸出軸相連，與驅(qū)動輪臺10 同軸的卡榫5由驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。U形復位彈簧9的封閉端卡裝于驅(qū)動輪臺10的凹槽內(nèi)始終隨驅(qū)動輪臺10—起旋轉(zhuǎn)，其開口端將卡榫5中部卡住，U形復位彈簧9的雙向復位力使卡榫5始終有回到平衡位置的趨勢，卡榫5和U形復位彈簧9的平衡位置始終為驅(qū)動輪臺10軸心指向驅(qū)動銷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)動輪臺10上的驅(qū)動銷8穿設于該腰型限位孔內(nèi)。螺母 4的螺桿部分穿設于卡榫5的末端內(nèi)，螺母4的螺桿通過螺母固定銷7與驅(qū)動輪臺10的主軸相連，在螺母4與卡榫5之間設有小墊片3，在卡榫5與U形復位彈簧9之間設有大墊片 6，大墊片6蓋住所述凹槽。腰型限位孔、驅(qū)動銷8及大墊片6共同約束卡榫5和U形復位彈簧9，使之在旋轉(zhuǎn)軸線方向不會移動。螺母固定銷7約束螺母4不會松動。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，機構(gòu)位置如圖6所示，此時機構(gòu)不約束齒盤。車輛停車駐車工況當車輛停止駐車時，駕駛員打開駐車開關(guān)，控制系統(tǒng)控制驅(qū)動電機12帶動減速器 11使卡榫5逆時針旋轉(zhuǎn)一定角度。驅(qū)動銷8到達與水平線高度齊平位置。此時卡榫5有兩種情況第一種、進入駐車齒輪2的齒底，實現(xiàn)駐車，如圖5所示。第二種、卡榫5被駐車齒輪2的齒頂擋住未進入齒底。此時卡榫5被齒頂頂住，卡榫5中心線轉(zhuǎn)動到與水平線成一角度，偏離了平衡位置，U形復位彈簧9對卡榫5有一個向下的復位壓力。如果路面略微不平，車輪帶動駐車齒輪2微微轉(zhuǎn)動后，卡榫5會落入齒底， 卡住駐車齒輪2使之無法再轉(zhuǎn)動，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)實踐檢驗，坡度在3度到5度范圍內(nèi)，車輛滑動趨勢緩慢，駕駛員不需要輔助系統(tǒng)也有足夠的反應時間起步，此時系統(tǒng)可以不工作。如果角度大于設定門限值，系統(tǒng)會開啟坡道輔助起步功能。坡道停車時首先執(zhí)行駐車功能，當駐車指令執(zhí)行完畢駕駛員松開剎車后，車輛在重力作用下后退，假設后退時駐車齒輪2順時針旋轉(zhuǎn)。如上文所言卡榫5會頂住駐車齒輪 2使之無法再沿順時針旋轉(zhuǎn)，車輛停止后退，完成坡道駐車。再起步時，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，判斷此時為車輛開始起步。控制器控制電機12帶動減速器11驅(qū)動卡榫機構(gòu)3-10順時針旋轉(zhuǎn)一角度。此時驅(qū)動銷8仍在卡榫5的腰型限位孔的活動范圍內(nèi)，驅(qū)動銷8與卡榫5無相對作用力。由于車輛處于坡道，存在一個下滑力，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形復位彈簧9的復位彈力，導致卡榫5無法隨驅(qū)動機構(gòu)一起轉(zhuǎn)動。U形復位彈簧9此時偏離了平衡位置，有一個推動卡榫5順時針旋轉(zhuǎn)的復位力。當車輛油門踏板被踏下，車輛驅(qū)動力逐漸增大到足夠克服坡道阻力時，駐車齒輪2有逆時針旋轉(zhuǎn)的趨勢，卡榫5和駐車齒輪2之間的壓力逐漸減小導致相互之間摩擦力減小，最終在復位彈簧9的復位力作用下卡榫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)實生活中，汽車沿下坡方向駐車，啟動時車輛向下滑動便可起步，這也是非常普遍的工況。當車輛在坡道駐車完畢之后，如果駕駛員希望下坡滑動。系統(tǒng)如果檢測駕駛員已踩住剎車，控制系統(tǒng)控制電機12使卡榫5在驅(qū)動機構(gòu)帶動下順時針旋轉(zhuǎn)一個較大角度， 轉(zhuǎn)臺10帶動驅(qū)動銷8旋轉(zhuǎn)直至頂住卡榫5的腰型限位孔上端，此時驅(qū)動銷8已可以向卡榫 5傳遞驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，強制帶動卡榫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)動電機12經(jīng)減速增扭器放大之后驅(qū)動力矩可以大于摩擦轉(zhuǎn)矩，卡榫5便會脫開駐車齒輪 2。此時車輛不受系統(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的功能也可以實現(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)動機構(gòu)，其特征在于還包括由驅(qū)動機構(gòu)帶動旋轉(zhuǎn)的駐車卡榫機構(gòu)及套在車輛動力輸出軸(1)外的駐車齒輪(2)， 由駐車卡榫機構(gòu)將駐車齒輪(2)卡住實現(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)動機構(gòu)包括驅(qū)動電機(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)動電機(12)采用直流有刷電機，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構(gòu)包括驅(qū)動輪臺(10)，驅(qū)動輪臺(10)的主軸與所述驅(qū)動機構(gòu)輸出軸相連，與驅(qū)動輪臺(10)同軸的卡榫(5)由驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，U形復位彈簧(9)的封閉端固定在驅(qū)動輪臺(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)動輪臺(10)上的驅(qū)動銷(8)穿設于該腰型限位孔內(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)動輪臺(10)的主軸相連，在螺母(4)與卡榫(5)之間設有小墊片(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)動輪臺(10)為同軸線的多個圓臺結(jié)構(gòu)，在其中一個輪臺上銑有用于安裝所述U形復位彈簧(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形復位彈簧(9)之間設有大墊片(6)，大墊片(6)蓋住所述凹槽。
專利摘要本實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)動機構(gòu)，其特征在于還包括由驅(qū)動機構(gòu)帶動旋轉(zhuǎn)的駐車卡榫機構(gòu)及套在車輛動力輸出軸外的駐車齒輪，由駐車卡榫機構(gòu)將駐車齒輪卡住實現(xiàn)駐車。本實用新型的有益效果本技術(shù)方案可以同時實現(xiàn)電子駐車和坡道輔助起步兩項功能，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型機械機構(gòu)簡單，成本低廉，非常適用于成本敏感的輕型轎車和電動汽車，具有一定的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號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