CN106494153A - 一种车辆及其起步辅助驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆起步辅助驱动系统，包括使能开关、油门踏板位置传感器、辅助起动开关、控制模块以及至少一个辅助驱动装置；所述使能开关用于启动和禁止所述辅助驱动系统；所述油门踏板位置传感器用于检测车辆油门踏板是否运行到预设位置，如运行到预设位置则触发所述辅助起动开关；所述控制模块用于根据所述辅助起动开关的启动信号控制所述辅助驱动装置动作；所述辅助驱动装置安装于车辆底部，包括辅助驱动轮(23)；所述控制模块控制所述辅助驱动轮(23)下降并与冰雪路面接触，并控制所述辅助驱动轮(23)与车辆轮胎同向转动。该系统能够保证车辆在冰雪路面起步脱困，安全正常行驶。

Description

一种车辆及其起步辅助驱动系统
技术领域
本公开属于车辆控制技术领域，特别涉及一种车辆及其起步辅助驱动系统。
背景技术
车辆在冰雪路面上起步的过程中，会由于轮胎与路面摩擦力太小而造成打滑无法正常起步，而贸然加大油门还存在突然快速起动的安全隐患。针对此状况，目前行业内采用牵引力控制系统(ASR/TCS/TRC)等技术。牵引力控制系统能够根据驱动轮打滑情况及时施加制动，并适当减小燃油供给以改善起步与加速稳定性，降低操作难度。该类技术的本质是通过控制发动机运动及车轮制动使轮胎在特殊运转过程中改变部分轮胎与路面的摩擦力，本质上调整的聚焦点还是在橡胶轮胎与冰雪路面上，在已经呈现出摩擦力很小的情况下，轮胎与路面的摩擦力的改变范围也会很小，不能从根本上解决打滑情况下车辆起步的问题。
发明内容
本公开的目的是提供一种车辆起步辅助驱动系统，能够在车辆轮胎打滑的情况下辅助车辆起步。
为了实现上述目的，本公开提供一种车辆起步辅助驱动系统，包括使能开关、油门踏板位置传感器、辅助起动开关、控制模块以及至少一个辅助驱动装置；
所述使能开关用于启动和禁止所述辅助驱动系统；
所述油门踏板位置传感器用于检测车辆油门踏板是否运行到预设位置，如运行到预设位置则触发所述辅助起动开关；
所述控制模块用于根据所述辅助起动开关的启动信号控制所述辅助驱动装置动作；
所述辅助驱动装置安装于车辆底部，包括辅助驱动轮；所述控制模块控制所述辅助驱动轮下降并与冰雪路面接触，并控制所述辅助驱动轮与车辆轮胎同向转动。
可选的，所述油门踏板位置传感器和所述辅助起动开关为接近开关传感器。
可选的，所述控制模块还用于在车辆达到预设速度时控制所述辅助驱动轮停止转动，并控制所述辅助驱动轮从路面收起。
可选的，所述控制模块还用于根据方向盘角度信息以不同的速度控制所述辅助驱动轮转动。
可选的，所述控制模块还用于根据车辆的档挡位信息控制所述辅助驱动轮正向或反向转动。
可选的，所述辅助驱动装置还包括伸缩推杆、推拉杆、固定座、连接杆，所述伸缩推杆固定于车辆底部，伸缩推杆的尾端与所述推拉杆的一端转动连接；所述固定座固定安装于车辆底部，所述连接杆的一端与所述固定座转动连接，另一端与所述辅助驱动轮连接；所述推拉杆的另一端滑接于所述连接杆。
可选的，所述连接杆的杆体上设有滑动槽，所述推拉杆的另一端连接于所述滑动槽并可沿所述滑动槽滑动。
可选的，所述辅助驱动轮为表面设有尖齿的圆筒结构，所述尖齿的走向与圆筒的中心轴线平行；所述连接杆分别与所述辅助驱动轮的两个端面连接。
可选的，所述辅助驱动轮为滚筒电机，所述连接杆分别与所述滚筒电机的两端连接。
可选的，所述辅助驱动装置还包括推杆控制器，所述推杆控制器用于根据所述控制模块的控制指令控制所述伸缩推杆的伸缩。
可选的，所述辅助驱动装置还包括电机控制器，所述电机控制器用于根据所述控制模块的控制指令控制所述辅助驱动轮的转动。
冰雪路面，轮胎打滑无法起步时，运行本公开所提供的起步辅助驱动系统，可以带动车辆缓慢起步，保证车辆在冰雪路面起步脱困，安全正常行驶。
同时，本公开还提供了一种包括以上所述车辆起步辅助驱动系统的车辆。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本公开的一种实施方式的车辆起步辅助驱动系统结构框图；
图2是根据本公开的一种实施方式的辅助驱动装置的结构示意图；
图3是图1的车辆起步辅助驱动装置的工作状态图；
图4是图1的车辆起步辅助驱动装置的收起状态图；
图5是根据本公开的一种实施方式的车辆的结构示意图。
附图标记说明
11伸缩推杆 12推拉杆
21固定座 22连接杆 23辅助驱动轮
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
车辆从静止到起步的最主要点是轮胎的第一圈有效运动。只要有了一个很小的行进(前进或者后退)，即使轮胎与路面摩擦力依旧比较小，车轮在滚动中脱离打滑位置，就可以带动车辆缓慢行驶，达到起步目的。基于此，本发明人提出了一种车辆起步辅助驱动系统，以辅助车辆在打滑的情况下快速起步。
为使本公开的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本公开的具体实施方式做详细的说明。
参见图1，该图为本公开一种实施方式提供的车辆起步辅助驱动系统的结构框图。
如图1所示，该系统包括使能开关、油门踏板位置传感器、辅助起动开关、控制模块以及至少一个辅助驱动装置；
所述使能开关用于启动和禁止所述辅助驱动系统；具体地，使能开关可以设置在车辆操作面板区，当驾驶者判断需要启动辅助驱动系统时，可以设置为使能模式，此模式下当车辆起步过程中，辅助驱动系统即可启动；在不需要启动辅助驱动系统时，可以设置为禁止模式，此模式下任何情况辅助驱动系统都不会启动。
所述油门踏板位置传感器用于检测车辆油门踏板是否运行到预设位置，如运行到预设位置则触发所述辅助起动开关；
当驾驶员使能了辅助驱动系统后，则当驾驶员踩下油门踏板到预设位置时，将会触发油门踏板后的辅助起动开关；可选地，可使用接近开关传感器实现这一动作，当油门被踩到一定位置时，接近开关传感器可以检测到油门位置并自动触发开关；
需要说明的是，所述预设位置可以根据车辆轮胎开始转动时的油门位置进行设置，例如可以把车辆轮胎开始转动时的油门踏板位置作为预设位置，或者，为了给辅助驱动装置下落预留一定的时间准备，也可以将车辆轮胎开始转动时的油门踏板位置之前的某个位置作为预设位置。
所述控制模块用于根据所述辅助起动开关的启动信号控制所述辅助驱动装置动作；
所述辅助驱动装置安装于车辆底部，包括辅助驱动轮23；所述控制模块控制所述辅助驱动轮23下降并与冰雪路面接触，并控制所述辅助驱动轮23与车辆轮胎同向转动。
在本实施例中，如图2-5所示，所述辅助驱动装置可安装在车辆车盘上，可以有一个或者多个辅助驱动装置；在本实施例中，优选的，辅助驱动装置可以设置为2个或者4个，当为2个时，可以分别设置在车辆两个前轮的内侧，当为4个时，可以分别设置在车辆四个轮胎的内侧；
具体的，当所述辅助起动开关把起动信号传递到所述控制模块时，控制模块首先会发出辅助驱动装置下降指令，待辅助驱动装置下降后，所述控制模块再发出控制所述辅助驱动轮转动的驱动指令；当所述辅助驱动装置为多个(例如为2个或4个)时，所述控制模块可以同时控制多个辅助驱动装置下降，并同时控制多个辅助驱动轮同方向转动。
进一步地，所述控制模块还用于根据车辆的挡位信息控制所述辅助驱动轮23正向或反向转动。
为了达到辅助车辆起步的目的，所述辅助驱动轮的转向应该与车辆轮胎的转向保持一致，因此，所述控制模块在控制所述辅助驱动装置之前，需要获取车辆启动时的挡位信息，如为前进挡或后退挡，并根据挡位信息控制所述辅助驱动轮正向或反向转动；所述控制模块可以从车辆电脑系统处获取挡位信息，也可通过挡位开关传感器获取，本公开并不具体限定。
在一种具体实施方式中，所述控制模块还用于根据方向盘角度信息以不同的速度控制所述辅助驱动轮23转动。
当车辆配有多个辅助起步装置时，多个辅助驱动装置可以分别由控制模块单独控制，多个辅助驱动轮可以运转速度不同；在此以车辆设有两个辅助驱动装置为例进行说明，这两个辅助驱动装置分别为左驱动装置和右驱动装置，控制模块可以接收车辆电脑系统的方向盘旋转角度，并根据方向盘角度信息，以不同的速度单独驱动两个辅助驱动轮转动，比如，当需要向左转时，则左辅助驱动轮的驱动速度可以慢些，右辅助驱动轮的驱动速度可以快些，当向右转时则相反；由于车辆驱动轮在打滑时驱动不正常，而两个辅助驱动轮的不同运转速度则可以实现车辆的转向功能。
在另一种具体实施方式中，所述控制模块还用于在车辆达到预设速度时控制所述辅助驱动轮23停止转动，并控制所述辅助驱动轮23从路面收起。
需要说明的是，预设速度可以是前进的速度，也可是倒车的速度，只要达到一定速度，说明车辆已经完全启动，此时不再需要辅助驱动装置工作，因此，当控制模块获取到车辆速度达到预设速度时，将控制辅助驱动轮停止转动，然后再控制辅助驱动轮从路面收起到车辆底盘下，车辆起步辅助驱动就此结束。
需要说明的是，所述控制模块可以通过车辆电脑系统获取车辆速度信息，，也可以通过速度传感器直接获取，本公开不限制具体获取方式。
在本实施例中，如图2-4所示，所述辅助驱动装置还包括伸缩推杆11、推拉杆12、固定座21、连接杆22，所述伸缩推杆11固定于车辆底部，伸缩推杆11的尾端与所述推拉杆12的一端转动连接；所述固定座21固定安装于车辆底部，所述连接杆22的一端与所述固定座21转动连接，另一端与所述辅助驱动轮23连接；所述推拉杆12的另一端滑接于所述连接杆22。
在一种具体的实施方式中，所述连接杆22的杆体上设有滑动槽，所述推拉杆12的另一端连接于所述滑动槽并可沿所述滑动槽滑动。
本公开的辅助驱动轮23为表面设有尖齿的圆筒结构，所述尖齿的走向与圆筒的中心轴线平行；所述连接杆22分别与所述辅助驱动轮23的两个端面连接。
如图3-4所述，辅助驱动轮23的滚筒表面从一端到另一端均匀地设有平行于滚筒中心轴线的尖齿结构，从辅助驱动轮23的侧面看，像是一个齿轮的正视图，但辅助驱动轮的尖齿的具体形状和结构可以有多种，只要能够达到有效增大摩擦力即可，这样，当滚筒与冰雪路面接触时，尖齿结构有利于增大与路面的摩擦力，容易实现辅助起步的功能；所述连接杆22与辅助驱动轮23连接的一端分成两部分，分别与辅助驱动轮23的两个端面固定连接，连接方式可以采用任何现有的方式，比如螺母固定、焊接等，本公开并不具体限定。
本公开的辅助驱动轮23具体可以为滚筒电机，所述连接杆22分别与所述滚筒电机的两端连接。由于滚筒电机的电机内置于滚筒中，结构整洁简单，安装使用方便，且滚筒电机用唇型骨架密封，防水防尘；但本实施例的辅助驱动轮23并不限于使用滚筒电机，只要为电机驱动轮，能够通过电机驱动其转动实现辅助驱动的功能即可，比如为普通电机通过链条驱动带有尖齿结构的滚轮也是可以的，本公开并不具体限定。
本公开的辅助驱动装置还可以包括推杆控制器电机控制器，所述推杆控制器用于根据所述控制模块的控制指令控制所述伸缩推杆11的伸缩，所述电机控制器用于根据所述控制模块的控制指令控制所述辅助驱动轮23的转动；所述伸缩推杆11例如可以为电动伸缩推杆，或者可以为气动伸缩推杆；
具体地，所述电机控制器与所述辅助驱动轮23连接，比如同所述滚筒电机连接，或者同辅助驱动轮的普通电机连接，用于控制所述电机转动，从而实现辅助驱动轮23的转动；其中，所述电机控制器具有软启动模块，保证辅助驱动轮电机是一个加速启动，从而加大齿状滚轮的抓地摩擦力。
本公开的起步辅助驱动系统，当车辆需要启动辅助起步功能时，所述推杆控制器控制所述伸缩机构动作，从而带动所述辅助驱动装置下降到路面，辅助驱动轮同路面接触，然后电机控制器控制所述驱动电机正向或反向运转，由于辅助驱动轮上具有尖齿结构，与冰雪路面的摩擦力较大，因此较容易实现辅助起步；当车辆达到起步的预设速度时，电机停止运转，伸缩机构带动辅助驱动装置收起，完全不影响车辆的正常运行。
同时，如图5所示，本公开还提供了一种包括以上所述的车辆起步辅助驱动系统的车辆，所述车辆包括至少两个所述辅助驱动装置。
需要说明的是，当所述车辆包括两个所述辅助驱动装置时，该两个装置可以分别设置在车辆两个前轮内侧的位置；当然，车辆也可以包括四套所述起步辅助驱动装置，分别设置在车辆四个轮胎的内侧位置，能够起到更好的辅助驱动功能。
以上所述，仅是本公开的较佳实施例而已，并非对本公开作任何形式上的限制。虽然本公开已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本公开。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本公开技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本公开技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本公开技术方案的内容，依据本公开的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本公开技术方案保护的范围内。

Claims (12)

1.一种车辆起步辅助驱动系统，其特征在于：包括使能开关、油门踏板位置传感器、辅助起动开关、控制模块以及至少一个辅助驱动装置；
所述使能开关用于启动和禁止所述辅助驱动系统；
所述油门踏板位置传感器用于检测车辆油门踏板是否运行到预设位置，如运行到预设位置则触发所述辅助起动开关；
所述控制模块用于根据所述辅助起动开关的启动信号控制所述辅助驱动装置动作；
所述辅助驱动装置安装于车辆底部，包括辅助驱动轮(23)；所述控制模块控制所述辅助驱动轮(23)下降并与冰雪路面接触，并控制所述辅助驱动轮(23)与车辆轮胎同向转动。
2.如权利要求1所述的车辆起步辅助驱动系统，其特征在于：所述油门踏板位置传感器和所述辅助起动开关为接近开关传感器。
3.如权利要求1所述的车辆起步辅助驱动系统，其特征在于：所述控制模块还用于在车辆达到预设速度时控制所述辅助驱动轮(23)停止转动，并控制所述辅助驱动轮(23)从路面收起。
4.如权利要求1所述的车辆起步辅助驱动系统，其特征在于：所述控制模块还用于根据方向盘角度信息以不同的速度控制所述辅助驱动轮(23)转动。
5.如权利要求1所述的车辆起步辅助驱动系统，其特征在于：所述控制模块还用于根据车辆的挡位信息控制所述辅助驱动轮(23)正向或反向转动。
6.如权利要求1-5所述的车辆起步辅助驱动系统，其特征在于：所述辅助驱动装置还包括伸缩推杆(11)、推拉杆(12)、固定座(21)、连接杆(22)，所述伸缩推杆(11)固定于车辆底部，伸缩推杆(11)的尾端与所述推拉杆(12)的一端转动连接；所述固定座(21)固定安装于车辆底部，所述连接杆(22)的一端与所述固定座(21)转动连接，另一端与所述辅助驱动轮(23)连接；所述推拉杆(12)的另一端滑接于所述连接杆(22)。
7.如权利要求6所述的车辆起步辅助驱动系统，其特征在于：所述连接杆(22)的杆体上设有滑动槽，所述推拉杆(12)的另一端连接于所述滑动槽并可沿所述滑动槽滑动。
8.如权利要求6所述的车辆起步辅助驱动系统，其特征在于：所述辅助驱动轮(23)为表面设有尖齿的圆筒结构，所述尖齿的走向与圆筒的中心轴线平行；所述连接杆(22)分别与所述辅助驱动轮(23)的两个端面连接。
9.如权利要求8所述的车辆起步辅助驱动系统，其特征在于：所述辅助驱动轮(23)为滚筒电机，所述连接杆(22)分别与所述滚筒电机的两端连接。
10.如权利要求6所述的车辆起步辅助驱动系统，其特征在于：所述辅助驱动装置还包括推杆控制器，所述推杆控制器用于根据所述控制模块的控制指令控制所述伸缩推杆(11)的伸缩。
11.如权利要求6所述的车辆起步辅助驱动系统，其特征在于：所述辅助驱动装置还包括电机控制器，所述电机控制器用于根据所述控制模块的控制指令控制所述辅助驱动轮(23)的转动。
12.一种车辆，其特征在于：包括如权利要求1-11任一项所述的车辆起步辅助驱动系统。
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