CN101643064B - 防溜车装置及设置该装置的汽车 - Google Patents

Abstract

本发明防溜车装置及设置该装置的汽车，其防溜车装置包括检测部分、控制和执行系统、逆止部分，其特征在于，所述检测部分与控制和执行系统电连接，所述控制和执行系统与逆止部分相连；所述检测部分包括设置于汽车排挡装置上的档位检测装置和检测汽车静止状态的静止检测装置；所述控制和执行系统包括控制回路，所述控制回路包括串联连接的档位开关、静止开关和执行机构，所述档位检测装置检测到汽车位于前进档时，档位开关闭合，所述静止检测装置检测到汽车静止时，静止开关闭合；所述逆止部分包括逆止装置和将其与所述执行机构连接的传动装置，所述控制回路导通时执行机构通过传动装置驱动逆止装置实现逆止作用。

Description

防溜车装置及设置该装置的汽车 

技术领域：

本发明涉及汽车制动技术领域，特别涉及一种防溜车装置，本发明还涉及设置该装置的汽车。 

背景技术：

汽车行驶过程中经常需要减速或停车，见图1，通常是脚踏制动踏板1-4，通过制动传动装置1-2(主要采用液压装置，也可以用其它装置)将制动力传给制动器1-1(可以是盘式或鼓式等)，达到上述减速或停车的目的。当将踏板松开后在制动复位弹簧1-3的作用下制动器1-1松开，汽车恢复正常状态。但是，当汽车行驶在上坡路段停车后再前进时，由于脚从制动踏板1-4移到给油踏板2-3时需要一段时间t1，而为了使车前进需要脚踩给油踏板2-3通过给油装置2-1给发动机3加油，从踏上给油踏板到使牵引力大于下滑力还需要一段时间t2，即从车静止到前进的“坡起”操作累计需要有两段时间t1、t2。这两段加在一起尽管很短，但在下滑力的作用下会经常发生汽车沿斜坡向下滑行，难于控制，甚至发生危险，使司机会感觉到安全压力，甚至使新司机会感觉到恐惧，这就是所谓的“溜车”现象的第一种情形。第二种情形是当坡度大，载重量大时，行驶中的汽车也会出现牵引力不足导致溜车的现象，这时只得用人工在轮胎下滑方向填塞障碍物的办法阻止汽车下滑，非常危险，也十分不方便。第三种情形是当车辆在斜坡路面停车时，有时也会出现溜车现象。 

现有技术给出了一些解决上述问题的技术措施，中国发明专利申请200410059183.0公开了一种名称为“汽车斜坡起动防溜后和停车自动制动装置”的技术，其技术方案是：在传动轴或车轮轴或手制动盘上制成具有锯齿状的齿轮，并设置控制该齿轮转动的制动杆，该制动杆通过电磁线圈处于断电状态不对制动杆起作用而在弹簧力作用下控制齿轮逆转，而电磁线圈通电状态则使制动杆与齿轮脱离不起制动作用；电磁线圈与受转动感应器控制的转动开关、倒档开关、点火开关相连，受其控制而通电或断电。该申请存在的问题是：由于电磁线圈处于断电状态制动杆对齿轮起作用，而通电才不起作用，因此电磁线圈在行车过程中一直通电，能耗大；齿轮在制动时受制动杆强冲击，磨损大，同时两者脱开的难度也大，因为弹力随制动杆位置不同而大小不同，在逆止的极限位置弹力的作用力恰好最小，由于该结构工作时逆止力＝制动力，这个力却要求比较大，因此弹力难以实现大的逆止力；在复位过程弹力逐渐加大，因此脱开逆止状态也很困难，制动杆的移动也无法准确可 靠，脱开过程中锯齿状的齿轮与制动杆端部存在滑动摩擦，因此存在磨损；空挡时通常要求汽车必须能前后移动，而该申请由于空挡时电磁线圈断电，因此汽车不能后退，这是不允许的；同时齿轮结构的设置改变了传动轴或车轮轴或手制动盘的结构，对现有车改动较大；另外，按正常现有技术该状态下，通过电磁力实现这个制动力，电磁线圈尺寸非常大，汽车，尤其小汽车已经没有安装大尺寸功能件的空间，增加了汽车的体积和自重，增加了油耗，降低了汽车的动力及性能，因此该发明无法实际应用。 

中国发明专利申请200610042048.4公开了一种名称为“手动档汽车防溜车自动刹车制动装置”的技术，其技术方案为：包括顺序相连的信号采集部分、控制部分及执行部分，信号采集部分一路采集车轮或传动部件的状态，一路检测档位，控制部分为逻辑控制器，执行部分为液压控制器，液压控制器连接原汽车制动管路。该申请与200410059183.0相比，虽然结构简单些，对车的改动也小，但是，由于利用了原汽车的制动系统，有时会对原有手刹或脚刹操作干涉，比如只能在空档实现刹车(此时前进或倒退都不允许)，而前进档时不起作用。因此，实质上本申请无法解决“坡起溜车”的问题，因为“坡起”时，档位是在前进档，不是在空档；同时，利用汽车自身刹车系统，虽然在坡起时，通过检测汽车是否静止而通过汽车制动系统起作用防止汽车后退，即减少了从制动踏板移到给油踏板的时间，但是，当汽车挂前进档时，从汽车前进牵引力大于下滑力仍然需要时间，也就是“坡起”的第二段时间t2是无法克服的，处理不当同样造成汽车下滑；另外，刹车对车前进档不起作用，从松开刹车到前进同样溜车；再则，汽车空档时本身可以通过手刹或脚刹实现刹车功能，因此本专利实质上对汽车是多余的，甚至添乱。最后，该发明只针对手动档，不针对自动挡。 

中国实用新型专利03264242.3公开了一种名称为“手动档防溜车变速器”的技术，其技术方案是：在变速器主动轴(输入I轴或中间轴上)上设置一阻止逆转的防溜车装置，其仅允许变速器主动轴按发动机驱动方向单向旋转，不允许其反向旋转，该实用新型较好解决了除空挡外的汽车档位在“坡起”时防止汽车溜车的问题，但是，空挡时由于离合器打开，要求汽车必须允许前后移动，即汽车主轴可以反转，而该实用新型由于任何情况下都不允许主轴反转，因此，汽车无法实现空档的功能，该发明抹杀了现有汽车的部分空挡功能。同时该专利选用的逆止装置为接触式，空损严重，易损坏，可靠性差。另外，变速器输入主动轴在有发动机动力输出时本来就是不允许反转的，在倒车时其也是正转，倒车时反转的是由于加装了倒档齿轮，其使输出轴与前进档时的转向相反，因此，在挂入倒档时，该实用新型在倒车上坡时并不是不会反向(与倒车方向相反)溜滑，而是恰恰要反向溜滑，因为倒车时主动轴与发动机转向相同，是正向旋转，防溜车装置无法起到防溜的作用。最后，该发明同样只针对手动档，不针对自动挡。

发明内容：

本发明提供一种防溜车装置，不但结构简单，能很好地解决汽车溜车问题，而且不会对汽车的正常功能产生影响。本发明还涉及安装有该装置的汽车。 

本发明的技术内容是这样的：防溜车装置，包括检测部分、控制和执行系统、逆止部分，其特征在于，所述检测部分与控制和执行系统通过电连接，将检测到的信号传递给控制和执行系统，所述控制和执行系统与逆止部分相连，使逆止部分实现对车的逆止作用；所述检测部分包括设置于汽车排挡装置上的档位检测装置和检测汽车静止状态的静止检测装置；所述控制和执行系统包括控制回路，所述控制回路包括串联连接的档位开关、静止开关和执行机构，所述档位检测装置与档位开关电连接，当其检测到汽车位于前进档时，档位开关闭合，所述静止检测装置与静止开关通过电连接，当其检测到汽车静止时，静止开关闭合；所述逆止部分包括逆止装置和将所述逆止装置与所述执行机构连接的传动装置，所述控制回路导通时执行机构通过传动装置驱动逆止装置实现逆止作用。 

所述控制回路中串联有总开关。 

所述检测部分、控制和执行系统、逆止部分使用车载电源。 

所述逆止装置为非接触式逆止器。 

所述静止检测装置包括车辆动态传感器；所述档位检测装置为档位状态传感器。 

所述车辆动态传感器设置在车轮或与其同步运转的传动构件上。 

所述车辆动态传感器的感应范围为0到一设定值之间，所述设定值为速度值或转速值。 

所述执行机构为电磁铁或液压系统或气动系统。 

所述控制和执行系统还包括复位弹簧和逆止启动指示灯，所述复位弹簧与传动装置相连，并与逆止装置分别位于传动装置的不同端头。 

所述档位检测装置检测到汽车位于泊车档位时，档位开关闭合。 

一种设置有上述防溜车装置的汽车。 

本发明由于设置有对汽车转动部件起逆止作用的逆止器，而且只有在汽车静止和处于前进档位时逆止器才阻止汽车逆向运动，因此，本发明不但能够很好地解决“溜车”问题，而且结构简单，对汽车的正常功能也不会造成影响。具体是，相对于现有技术部分提到的第一篇对比文件，本发明不需要对汽车转动部件进行改动，而且不需要占用较大空间，相对于现有技术部分提到的第二篇对比文件，由于没有采用汽车本身的制动系统，因此本发明在前进档能实现防溜车，相对于现有技术部分提到的第三篇对比文件，由于在空档时汽车可以前后移动，使汽车不至于安装了本发明而影响正常的功能。 

在控制电路中设置开关可以根据需要启用或关闭本发明。 

将动态传感器的感应范围限制在一定范围内而不只是零可以使本发明能在斜坡路面停车发生溜车时及时制止下滑，以提高检测装置的检测误差。 

附图说明：

图1是汽车结构的示意图，表达了本发明逆止装置的一种设置位置之一。 

图2是本发明的结构示意图。 

具体实施方式：

如图1，以前置发动机前驱动的桑塔纳2000为例(也可以是其它布置形式)，汽车传动系统通常包括：制动系统1，供油系统2，发动机3，离合器4，驱动轮5，半轴6，变速箱7，差速器9，排挡装置10(见图2)。 

制动系统1包括：制动器1-1(可以是盘式或鼓式等)，制动传动装置1-2(主要采用液压装置，也可以用其它装置)，制动复位弹簧1-3，制动踏板1-4； 

供油系统2包括：给油装置2-1，给油复位弹簧2-2，给油踏板2-3； 

变速箱7包括：IV、III、II、I挡齿轮组7-1，7-2，7-3，7-4，输入轴7-5，输出轴7-6和倒车齿轮组7-7； 

图2中的排挡装置10包括：挡把10-1，前进挡位10-2(通称D挡，对于手动挡车可以分IV、III、II、I等多个前进挡位，也可以手自一体)，空挡位10-3(通称N挡)，倒车挡位10-4(通称R挡)，泊车挡位10-5(通称P挡)； 

见图2，本发明防溜车装置8包括：检测部分、控制和执行系统、逆止部分；所述检测部分包括设置于汽车排挡装置10上的档位检测装置和检测汽车静止状态的静止检测装置；所述控制和执行系统包括控制回路，所述控制回路包括串联连接的总开关8-1、档位开关8-2、静止开关8-3和执行机构8-4(可以是电磁铁、液压系统、气动系统或其它结构等)，所述档位检测装置与档位开关8-2电连接，当其检测到汽车位于前进档10-2时，档位开关8-2闭合，所述静止检测装置与静止开关8-3电连接，当其检测到汽车静止时，静止开关8-3闭合；所述逆止部分包括逆止装置8-5和将逆止装置8-5与执行机构8-4连接的传动装置8-6，所述控制回路导通时执行机构8-4通过传动装置8-6驱动逆止装置8-5实现逆止作用。 

本发明当静止开关8-3、档位开关8-2和总开关8-1均处于闭合状态，则控制回路导通，执行机构8-4动作。所述静止检测装置包括车辆动态传感器，设置在车轮上或与其同步运转 的传动构件上，优选地设置在汽车速度表盘内，感应速度指针的动作，当速度指针位于0或附近值时，将信号传导到静止开关8-3，使该开关闭合，车辆动态传感器的感应范围为0到一设定值之间，所述设定值为速度值或转速值，比如设定值为5公里/小时或100转/分，以使汽车在微微滑动的状态下也能促使静止开关8-3闭合。所述档位检测装置为档位状态传感器，设置在排挡装置10上，用于感应汽车是否位于前进档位，当位于前进档位时，将信号传送给档位开关8-3，使该开关闭合。为了使汽车位于泊车档位10-5本发明也能起作用，而不是仅仅用于“坡起”，所述档位检测装置还可检测泊车档位10-5信息，当汽车位于该档位时将信号传递给档位开关8-2使其闭合，这样本发明在停车状态时也同样能保证不溜车。总开关8-1的作用是可以完全关闭本发明防溜车装置8，使其不起作用，总开关8-1平时是处于常闭合状态，当有特殊需要时将其断开，控制线路断开不能工作。总开关8-1、静止开关8-3、档位开关8-2分别是整个串联控制电路的线路中的一个部分，缺一不可，它们之中任何一项断开时，控制回路即中断不能工作；它们全部闭合时，控制回路才连通并工作。 

执行机构8-4可以为电磁铁或液压系统或气动系统，执行机构8-4与逆止部分连接。当控制回路导通时，启动电磁铁或液压系统或气动系统动作。对于电磁铁，则通过吸附作用使逆止部分动作产生逆止作用，对于液压系统，启动活塞动作，带动逆止部分动作产生逆止作用，对于气动系统，通过气动作用推动气动推杆作用，推动逆止部分动作产生逆止作用。控制和执行系统还设置有防溜复位弹簧8-7及逆止启动指示灯8-8，防溜复位弹簧8-7与逆止部分连接，当执行机构8-4停止动作后，拉动逆止部分复位。逆止启动指示灯8-8在电磁铁等执行部件作用时开启发亮，作用完毕关掉。 

逆止部分包括逆止装置8-5和将逆止装置8-5与执行机构8-4连接的传动装置8-6，逆止装置8-5可以选择多种现有逆止技术，如中国专利200520145369.8、200420112715.8、200410042899.X所公开的逆止器，传动装置8-6传递执行机构8-4的动力，使逆止装置8-5到达逆止状态，从而阻止汽车的逆向运动。逆止装置8-5安装在从汽车离合器到驱动轮之间能够实现逆止制动的安装位置，本实施例安装在汽车变速箱的输出轴7-6上(见图1和图2)。 

本发明防溜车装置使用车载电源8-9供电。 

档位处于前进档位10-2(D)时，档位开关8-2处于闭合状态；档位处于非前进档位(P、R、N挡位)时，档位开关8-2处于断开状态，控制电路断开不能工作。如果需要，可以设定泊车挡位10-5(通称P挡)时，档位开关8-2处于闭合状态。 

当汽车静止(可以设定为：0-x公里/小时或0-y转/分，x、y为常数)时，车辆静止开关8-3处于闭合状态；否则，车辆静止开关8-3处于断开状态，控制线路断开不能工作。 

本发明的工作过程是，控制和执行系统接通后，车载电源8-9迅速给执行机构8-4通电， 执行机构8-4给出的力只是驱动传动装置8-6使逆止装置8-5从非接触(不逆止)位置II变换到接触(逆止)位置I，实现逆止。逆止力是通过逆止装置8-5反转时产生的摩擦力实现的，不是执行机构8-4直接给出的力。此时逆止启动指示灯8-8亮；当车开始移动(超出设定的速度范围)或挡位在P、R、N位置时，控制和执行系统断电，在复位弹簧8-7的作用下，逆止装置8-5脱离接触，汽车恢复正常状态。 

上坡时只要挂前进挡就不会溜车。 

Claims (10)

1.防溜车装置，包括检测部分、控制和执行系统、逆止部分，其特征在于，所述检测部分与控制和执行系统电连接，将检测到的信号传递给控制和执行系统，所述控制和执行系统与逆止部分相连，使逆止部分实现对车的逆止作用；所述检测部分包括设置于汽车排挡装置上的档位检测装置和检测汽车静止状态的静止检测装置；所述控制和执行系统包括控制回路，所述控制回路包括串联连接的档位开关、静止开关和执行机构，所述档位检测装置与档位开关电连接，当其检测到汽车位于前进档时，档位开关闭合，所述静止检测装置与静止开关电连接，当其检测到汽车静止时，静止开关闭合；所述逆止部分包括逆止装置和将所述逆止装置与所述执行机构连接的传动装置，所述控制回路导通时执行机构通过传动装置驱动逆止装置实现逆止作用。

2.根据权利要求1所述的防溜车装置，其特征在于所述控制回路中串联有总开关。

3.根据权利要求1或2所述的防溜车装置，其特征在于所述检测部分、控制和执行系统、逆止部分使用车载电源。

4.根据权利要求1或2所述的防溜车装置，其特征在于所述逆止装置为非接触式逆止器。

5.根据权利要求1或2所述的防溜车装置，其特征在于所述静止检测装置包括车辆动态传感器；所述档位检测装置为档位状态传感器。

6.根据权利要求5所述的防溜车装置，其特征在于所述车辆动态传感器设置在车轮或与其同步运转的传动构件上。

7.根据权利要求5所述的防溜车装置，其特征在于所述车辆动态传感器的感应范围为0到一设定值之间，所述设定值为速度值或转速值。

8.根据权利要求1或2所述的防溜车装置，其特征在于所述控制和执行系统还包括复位弹簧和逆止启动指示灯，所述复位弹簧与传动装置相连，并与逆止装置分别位于传动装置的不同端头。

9.根据权利要求1或2所述的防溜车装置，其特征在于所述档位检测装置检测到汽车位于泊车档位时，档位开关闭合。

10.采用权利要求1-9所述防溜车装置的汽车。

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