CN110525205B - 一种汽车坡道起步辅助系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种汽车坡道起步辅助系统，包括内圈、外圈、转盘和至少一组双向啮合棘爪机构；双向啮合棘爪机构包括旋转块、连杆、一对啮合棘爪和弹簧；外圈固定在轮毂电机的外定子上；内圈与轮毂电机的内转子固定传动；内圈的外齿与外圈的端面之间设置有至少一对啮合棘爪；外圈上安装有旋转块，旋转块设置于一对啮合棘爪之间；连杆的第一端与旋转块连接，连杆的第二端与转盘连接；弹簧设置于啮合棘爪和外圈之间。上述系统，实现了当车辆即将前进上坡时，车轮只能正转；当车辆倒车上坡时，车轮只能反转；当驻车时，车轮被锁止，进行以上三种动作时均能使车辆不发生溜坡，解决了目前的坡道辅助系统存在结构复杂，工作欠可靠的问题。

Description

一种汽车坡道起步辅助系统
技术领域
本申请涉及坡道起步辅助技术领域，尤其涉及一种汽车坡道起步辅助系统。
背景技术
在日常驾驶中，驾驶员时常会遇到坡道，尤其随着城市交通的发展，高架桥、立交桥等桥梁的建设使得驾驶员遇到坡道的机会逐渐增加。在堵车的情况下，驾驶员往往需要半坡起步，半坡起步的原则是不使车辆溜坡。对于手动挡车型，半坡起步的动作较为繁琐，而且坡度越大，驾驶员出错的机会也越大。对于自动挡车型，虽然半坡起步较容易，但在坡度较大的情况下如果油门开度不够，车辆也可能溜坡。
如今不少汽车都装设有坡道辅助系统，它由ESP衍生而来，结构较复杂，用以防止车辆起步前进或倒车时溜坡。当车辆位于坡道并且驾驶员准备起步前进或倒车时，车辆会保持2-3s的制动，在制动期间内，当驾驶员踩下加速踏板，制动力会逐渐减小，这使汽车能顺利起步。然而，目前的坡道辅助系统存在结构复杂，工作欠可靠的缺陷。
发明内容
本申请的目的在于提供一种汽车坡道起步辅助系统，解决目前的坡道辅助系统存在结构复杂，工作欠可靠的问题。
有鉴于此，本申请提供了一种汽车坡道起步辅助系统，其特征在于，包括内圈、外圈、转盘和至少一组双向啮合棘爪机构；
所述双向啮合棘爪机构包括旋转块、连杆、一对啮合棘爪和弹簧；
所述外圈固定在轮毂电机的外定子上；
所述内圈与所述轮毂电机的内转子固定传动；
所述内圈的外齿与所述外圈的端面之间设置有至少一对所述啮合棘爪；
所述外圈上安装有所述旋转块，所述旋转块设置于一对所述啮合棘爪之间；
所述旋转块远离于所述外圈的一端与所述连杆的第一端连接，所述连杆的第二端与所述转盘连接；
所述弹簧的一端与所述啮合棘爪连接，另一端与所述外圈连接。
优选的，所述啮合棘爪包括啮合端和安装端，所述外圈的端面上开设有啮合棘爪安装孔；
所述安装端插设于所述啮合棘爪安装孔中。
优选的，所述旋转块包括外圈安装位，所述外圈的端面上开设有旋转块安装孔；
所述外圈安装位插设于所述旋转块安装孔中。
优选的，所述连杆的两端分别开设有第一安装孔和第二安装孔，所述旋转块包括连杆安装位，所述转盘的端面上设置有连杆安装块；
所述连杆安装位和所述连杆安装块分别插设于所述第一安装孔和所述第二安装孔中。
优选的，所述外圈的外缘上还开设有螺栓孔；
所述外圈通过螺钉和所述螺栓孔固定在轮毂电机的外定子上。
优选的，所述转盘上开设安装槽，所述外圈上设置有定位销；
所述转盘和所述外圈通过所述安装槽和所述定位销定位。
优选的，所述安装槽具体为环形；所述定位销的数量大于一个，且呈环形分布。
优选的，所述双向啮合棘爪机构具体为6组。
优选的，所述内圈的内侧面开设有内花键；所述内圈通过所述内花键与轮毂电机的主传动轴连接，所述主传动轴与所述内转子固定。
与现有技术相比，本申请实施例的优点在于：
本申请实施例中，提供了一种汽车坡道起步辅助系统，包括内圈、外圈、转盘和至少一组双向啮合棘爪机构；双向啮合棘爪机构包括旋转块、连杆、弹簧和一对啮合棘爪；外圈固定在轮毂电机的外定子上；内圈与轮毂电机的内转子固定传动；内圈的外齿与外圈的端面之间设置有至少一对啮合棘爪；外圈上安装有旋转块，旋转块设置于一对啮合棘爪之间；旋转块相对于外圈的另一端与连杆的第一端连接，连杆的第二端与转盘连接；弹簧的一端与啮合棘爪连接，另一端与外圈连接。
由于转盘与连杆连接，连杆与旋转块连接，使得转盘的转动带动旋转块的旋转，旋转块的旋转在弹簧的弹性力作用下能够控制啮合棘爪的啮合，从而实现左右棘爪分离、左棘爪啮合、右棘爪啮合、左右棘爪均啮合四种啮合方式。
本申请实施例所提供的汽车坡道起步辅助系统，实现了当车辆即将前进上坡时，车轮只能正转；当车辆倒车上坡时，车轮只能反转；当驻车时，车轮被锁止，进行以上三种动作时均能使车辆不发生溜坡，解决了目前的坡道辅助系统存在结构复杂，工作欠可靠的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为本申请实施例所提供的汽车坡道起步辅助系统的结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的汽车坡道起步辅助系统的安装示意图；
图3为图2中框选内容的局部示意图；
图4为本申请实施例中的外圈的结构示意图；
图5为本申请实施例中的内圈的结构示意图；
图6为本申请实施例中的啮合棘爪的结构示意图；
图7为本申请实施例中的旋转块的结构示意图；
图8为本申请实施例中的连杆的结构示意图；
图9为本申请实施例中的转盘的结构示意图；
图10为本申请实施例中的弹簧的结构示意图；
图11为本申请实施例中的双向啮合棘爪机构的安装示意图。
标号：外圈11；螺栓孔12；啮合棘爪安装孔13；旋转块安装孔14；定位销15；内圈21；内花键22；外齿23；啮合棘爪31；安装端32；啮合端33；旋转块41；外圈安装位42；连杆安装位43；连杆51；第一安装孔52；第二安装孔53；转盘61；安装槽62；连杆安装块63；弹簧7。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
请参阅图1至图11。
本申请设计了一种汽车坡道起步辅助系统，包括内圈21、外圈11、转盘61和至少一组双向啮合棘爪机构；双向啮合棘爪机构包括旋转块41、连杆51、弹簧7和一对啮合棘爪31；外圈11固定在轮毂电机的外定子上；内圈21与轮毂电机的内转子固定传动；内圈21的外齿23与外圈11的端面之间设置有至少一对啮合棘爪31；外圈11上安装有旋转块41，旋转块41设置于一对啮合棘爪31之间；旋转块41远离外圈11的一端与连杆51的第一端52连接，连杆51的第二端53与转盘61连接；弹簧7的一端与啮合棘爪31连接，另一端与外圈11连接。
由于转盘61与连杆51连接，连杆51与旋转块4连接，使得转盘61的转动带动旋转块41的旋转，旋转块4的旋转在弹簧7的弹性力作用下能够控制啮合棘爪31的啮合，从而实现左右棘爪分离、左棘爪啮合、右棘爪啮合、左右棘爪均啮合四种啮合方式。当上述双向啮合棘爪机构工作时，仅靠双向啮合棘爪机构来实现：1、限制正转；2、限制反转；3、锁止状态；4、分离状态：
1、限制正转：位于外圈的正向啮合棘爪与内圈的外齿啮合，反向的啮合棘爪不与之啮合，从而使车轮只能正转，应对车辆前进上坡工况；
2、限制反转：位于外圈的反向啮合棘爪与内圈外齿啮合，而正向棘爪不与之啮合，从而使车轮只能反转，应对车辆倒车上坡工况；
3、锁止状态：位于外圈的正、反向啮合棘爪均与内圈外齿啮合，车轮被锁止，达到驻车制动的效果；
4、分离状态：位于外圈的正、反向啮合棘爪均不与内圈外齿啮合，车轮既可以随电动机正转，也可以随之反转，对应车辆正常行驶工况。
本申请实施例所提供的汽车坡道起步辅助系统，通过设置一对啮合棘爪31，将转盘61与连杆51连接，连杆51与旋转块4连接，使得转盘61的转动带动旋转块41的旋转，旋转块4的旋转在弹簧7的弹性力作用下能够控制控制一对啮合棘爪31的分别啮合，从而实现左右棘爪分离、左棘爪啮合、右棘爪啮合、左右棘爪均啮合四种啮合方式，实现了当车辆即将前进上坡时，车轮只能正转；当车辆倒车上坡时，车轮只能反转；当驻车时，车轮被锁止，进行以上三种动作时均能使车辆不发生溜坡，解决了目前的坡道辅助系统存在结构复杂，工作欠可靠的问题。
进一步的，啮合棘爪31包括啮合端33和安装端32，外圈11的端面上开设有啮合棘爪安装孔13；安装端32插设于啮合棘爪安装孔13中。
进一步的，旋转块41包括外圈安装位42，外圈11的端面上开设有旋转块安装孔14；外圈安装位42插设于旋转块安装孔14中。
进一步的，连杆51的两端分别开设有第一安装孔52和第二安装孔53，旋转块41包括连杆安装位43，转盘61的端面上设置有连杆安装块63；连杆安装位43和连杆安装块63分别插设于第一安装孔52和第二安装孔53中。
进一步的，外圈11的外缘上还开设有螺栓孔12；外圈11通过螺钉和螺栓孔12固定在轮毂电机的外定子上。
进一步的，内圈21的内侧面开设有内花键22；内圈21通过内花键22与轮毂电机的主传动轴连接，主传动轴与内转子固定连接。
进一步的，转盘61上开设安装槽62，外圈11上设置有定位销15；转盘61和外圈11通过安装槽62和定位销15定位。
更进一步的，安装槽62具体为环形；定位销15的数量大于一个，且呈环形分布。
具体的，双向啮合棘爪机构具体为6组。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种汽车坡道起步辅助系统，其特征在于，包括内圈、外圈、转盘和至少一组双向啮合棘爪机构；
所述双向啮合棘爪机构包括旋转块、连杆、一对啮合棘爪和弹簧；
所述外圈固定在轮毂电机的外定子上；
所述内圈与所述轮毂电机的内转子固定传动；
所述内圈的外齿与所述外圈的端面之间设置有至少一对所述啮合棘爪；
所述外圈上安装有所述旋转块，所述旋转块设置于一对所述啮合棘爪之间；
所述旋转块远离所述外圈的一端与所述连杆的第一端连接，所述连杆的第二端与所述转盘连接；
所述弹簧的一端与所述啮合棘爪连接，另一端与所述外圈连接。
2.根据权利要求1所述的汽车坡道起步辅助系统，其特征在于，所述啮合棘爪包括啮合端和安装端，所述外圈的端面上开设有啮合棘爪安装孔；
所述安装端插设于所述啮合棘爪安装孔中；
所述连杆的两端分别开设有第一安装孔和第二安装孔，所述旋转块包括连杆安装位，所述转盘的端面上设置有连杆安装块；
所述连杆安装位和所述连杆安装块分别插设于所述第一安装孔和所述第二安装孔中。
3.根据权利要求2所述的汽车坡道起步辅助系统，其特征在于，所述旋转块包括外圈安装位，所述外圈的端面上开设有旋转块安装孔；
所述外圈安装位插设于所述旋转块安装孔中。
4.根据权利要求1所述的汽车坡道起步辅助系统，其特征在于，所述连杆的两端分别开设有第一安装孔和第二安装孔，所述旋转块包括连杆安装位，所述转盘的端面上设置有连杆安装块；
所述连杆安装位和所述连杆安装块分别插设于所述第一安装孔和所述第二安装孔中。
5.根据权利要求1所述的汽车坡道起步辅助系统，其特征在于，所述外圈的外缘上还开设有螺栓孔；
所述外圈通过螺钉和所述螺栓孔固定在轮毂电机的外定子上。
6.根据权利要求1所述的汽车坡道起步辅助系统，其特征在于，所述转盘上开设安装槽，所述外圈上设置有定位销；
所述转盘和所述外圈通过所述安装槽和所述定位销定位。
7.根据权利要求6所述的汽车坡道起步辅助系统，其特征在于，所述安装槽具体为环形；所述定位销的数量大于一个，且呈环形分布。
8.根据权利要求1所述的汽车坡道起步辅助系统，其特征在于，所述双向啮合棘爪机构具体为6组。
9.根据权利要求1所述的汽车坡道起步辅助系统，其特征在于，所述内圈的内侧面开设有内花键；所述内圈通过所述内花键与轮毂电机的主传动轴连接，所述主传动轴与所述内转子固定。
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