CN112555407B - 车辆驻车机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆驻车机构，所述车辆驻车机构包括：驻车齿轮、驻车棘爪、位置传感器、传感器摆轴、驻车驱动轴、凸轮限位件和驻车凸轮以及控制器，所述控制器被配置为响应于车辆进入驻车状态，命令所述位置传感器检测所述驻车棘爪的摆动角度，并且基于所述驻车棘爪的摆动角度控制启动驻车电机。

Description

车辆驻车机构
技术领域
本发明属于车辆领域，具体涉及用于车辆的驻车机构。
背景技术
当驾驶员执行驻车操作时，车辆驻车机构的驻车棘爪有时不能完全切入驻车齿轮的齿槽内，这可能导致车辆顿挫或滑动。
发明内容
本发明的目的在于提出一种车辆驻车机构，以解决上述技术问题
具体通过如下技术手段实现：
所述车辆驻车机构包括：驻车齿轮、驻车棘爪、位置传感器、传感器摆轴、驻车驱动轴、凸轮限位件和驻车凸轮以及控制器，所述驻车齿轮与变速器的输出轴同轴固定连接，以选择性地限制所变速器的输出轴的旋转；所述驻车棘爪包括头部、杆部和尾部，所述驻车棘爪的头部选择性地切入所述驻车齿轮的齿槽内，以限制所述驻车齿轮的旋转，所述驻车棘爪的杆部具有通孔，以容纳并固定所述传感器摆轴，所述驻车棘爪的尾部套设在棘爪转轴上并且与所述棘爪转轴一起转动；所述棘爪转轴的靠近所述驻车棘爪的尾部的位置处设置有限位槽，在所述限位槽内固定设置有第一弹性构件，所述第一弹性构件的延伸到所述驻车棘爪杆部处，并且拖持所述驻车棘爪的杆部，以为所述驻车棘爪提供弹性恢复力；所述驻车驱动轴的输入端驱动连接到驻车电机，以接收驱动电机的动力，所述驻车驱动轴的输出端驱动连接到凸轮限位件，并且将所述驻车电机的旋转运动转化为所述通路限位件直线运动；所述凸轮限位件还连接到第二弹性构件的一端，所述第二弹性构件的另一端抵靠所述驻车凸轮，以推动所述驻车凸轮旋转；所述驻车凸轮套设在所述驻车驱动轴上并且能够与所述驻车驱动轴相对转动，所述驻车凸轮的凸轮部具有凸起，并且所述第二弹性构件套设在所述凸起外部，以挤压并推动所述驻车凸轮相对于所述驻车驱动轴旋转；所述传感器摆轴具有彼此垂直布置的第一连接部、第二连接部和第三连接部，所述第二连接部连接所述第一连接部和所述第三连接部，并且所述第一连接部和第三连接部平行布置并与所述第二连接部垂直，所述第一连接部的一端伸入所述驻车棘爪的通孔内并且与驻车棘爪固定连接，所述第一连接部的另一端与第二连接部固定连接，所述第二连接部与所述第三连接部的一端固定连接，并且所述第三连接部的另一端连接到所述位置传感器，所述位置传感器具有壳体，所述壳体固定连接到所述车辆驻车机构的外壳体，以保持静止，所述位置传感器通过所述传感器摆轴的第三连接部的摆动来检测驻车棘爪的摆动角度；
所述控制器被配置为执行以下操作：
响应于车辆进入驻车状态，命令所述位置传感器检测所述驻车棘爪的摆动角度，并且向控制器发送当前驻车棘爪的摆动角度；当所述位置传感器检测的驻车棘爪的摆动角度小于第一阈值时，向驾驶员发送警告信号，以警告驾驶员所述驻车棘爪未完全切入驻车齿轮内，并且向驾驶员提示预定操作信息，响应于驾驶员在预定时间内未执行所述预定操作，命令所述驻车电机启动，并且基于所述驻车棘爪的当前摆动角度使所述驻车驱动轴旋转预定角度，其中，所述预定操作包括驾驶员松开制动踏板预定角度和驾驶员通过用户界面的确认操作中的至少一者；其中，所述确认操作包括驾驶员确认忽略操作和驾驶员确认执行驻车电机操作二者；并且响应于驾驶员在预定时间内通过用户界面确认执行驻车电机操作，命令所述驻车电机启动，并且基于所述驻车棘爪的当前摆动角度使所述驻车驱动轴旋转预定角度。
本发明的效果在于：
1，通过设置与驻车棘爪的运动同步运动的传感器摆轴来检测驻车棘爪的运动，可易于根据车辆驻车机构的类型来合理地设置驻车棘爪位置传感器的布置位置。
2，通过设置驻车棘爪位置传感器，可在车辆进入驻车状态时检测驻车棘爪是否完全切入驻车齿轮内，并且可在检测到驻车棘爪没有良好切入时，自动启动驻车电机执行补正操作，以确保车辆的良好驻车。
3，可通过向驾驶员发送提示或警告信息，提醒驾驶员在不良驻车的情况下可供执行的操作，从而可提升驾驶舒适性。
附图说明
图1是根据实施例的车辆驻车机构的透视图；
图2是根据实施例的车辆驻车机构处于驻车位置的示意图；
图3是根据实施例的车辆驻车机构处于驻车解除位置的示意图。
其中：1-驻车齿轮，2-驻车棘爪，3-棘爪滚子，4-位置传感器，5-传感器摆轴，6-扭簧，7-棘爪转轴，8-驻车驱动轴，9-凸轮限位件，10,-驻车凸轮，11-弹簧。
具体实施方式
以下将参照图1详细描述根据实施例的车辆驻车机构。
参照图1，根据实施例的车辆驻车机构可包括驻车齿轮1、驻车棘爪2、棘爪滚子3、位置传感器4、传感器摆轴5、扭簧6、棘爪转轴7、驻车驱动轴8、凸轮限位件9、驻车凸轮10和弹簧11。
驻车齿轮1可以固定连接到车辆变速器的输出轴或者输入轴，并且可与变速器的输出轴或输入轴的一起旋转。
驻车棘爪2可包括头部、杆部和尾部。驻车棘爪2的头部可选择性地进入驻车齿轮1的齿槽内，以限制驻车齿轮1的旋转，并且驻车棘爪2的头部可选择性地脱离驻车齿轮1的齿槽并且与驻车齿轮1间隔开预定间隙，以允许驻车齿轮1的自由旋转。驻车棘爪2的头部还可设置有棘爪滚子3，驻车凸轮10可通过挤压棘爪滚子3而使驻车棘爪2的头部进入驻车齿轮1的齿槽内。
驻车棘爪2的杆部具有通孔，以容纳并固定传感器摆轴5，驻车棘爪2的尾部套设在棘爪转轴7上并且与棘爪转轴7一起转动，并且在棘爪转轴7的靠近驻车棘爪2的位置处还可设置扭簧6，以为驻车棘爪2提供恢复力。
驻车驱动轴8可驱动连接到驻车电机，并且可接收驱动电机的动力。驻车驱动轴8可驱动连接到凸轮限位件9，凸轮限位件9可通过诸如弹簧11等的弹性件柔接合到驻车凸轮10。因此，驻车电机的驱动力可经由驻车驱动轴8传递到凸轮限位件9，并且凸轮限位件9可接收的动力传递给驻车凸轮10，以驱动驻车凸轮绕其旋转轴（即，驻车驱动轴8）旋转，同时可导致驻车棘爪2的头部进入驻车齿轮1的齿槽或者从驻车齿轮1的齿槽内脱离。
根据本申请的车辆驻车机构还可包括驻车棘爪位置检测组件，以检测驻车棘爪的位置，从而判断驻车棘爪2是否完全进入驻车齿轮1的齿槽内。
驻车棘爪位置检测组件可包括位置传感器4，位置传感器4可通过传感器摆轴5固定连接到驻车棘爪2。作为示例，在驻车棘爪2的杆部可形成有凹槽或通孔，传感器摆轴5的一端可伸入驻车棘爪2的凹槽或通孔中，并且与驻车棘爪2的杆部固定连接。驻车棘爪2的另一端可固定连接到位置传感器4，并且可与位置传感器4电连接。位置传感器4可通过检测传感器摆轴5的摆动位置来间接检测驻车棘爪2的驻车位置。
作为示例，传感器摆轴5具有彼此垂直布置的第一连接部、第二连接部和第三连接部，第二连接部连接第一连接部和第三连接部。第一连接部和第三连接部平行布置并与第二连接部垂直，第一连接部的一端伸入驻车棘爪2的通孔内并且与驻车棘爪2固定连接，第一连接部的另一端与第二连接部固定连接，第二连接部与第三连接部的一端固定连接，并且第三连接部的另一端连接到所述位置传感器4。
以下将参照图2和图3详细描述根据本申请的车辆驻车机构的工作过程。
如图2所述，当驾驶员停车并且切入驻车档时，驻车电机驱动驻车驱动轴8正向旋转，进而驱动凸轮限位件9正向运动并挤压弹簧11，弹簧11受压并驱动驻车凸轮10绕其旋转轴旋转，然后，驻车凸轮10因旋转而向下压动驻车棘爪2进入驻车齿轮1的齿槽内，从而完成驻车操作。
当驾驶员解除驻车时，驻车电机反向旋转，并且使得凸轮限位件9反向旋转，因此弹簧11对驻车棘爪2的压力减小，使得驻车棘爪2能够反向旋转离开驻车齿轮1。同时，由于扭簧6，驻车棘爪2可相对稳定的保持在其与驻车齿轮1分离的位置，而不会因车辆颠簸等而与驻车齿轮1误接触。
然而，当驾驶员操作驻车时，驻车棘爪2的头部可能处于半切入驻车齿轮1的状态，这可能导致车辆轻微滑动或溜坡，这可能会导致碰撞危险。
因此，可设置位置传感器2来检测驻车棘爪2的切入或切出位置，以检测驻车棘爪2是否完全切入驻车齿轮1内。
以下将详细说明由驻车控制器执行的改善驻车的方法。
当车辆进入驻车状态时，位置传感器4可启动检测操作，即，位置传感器4可检测当前驻车棘爪的摆动角度。
当位置传感器4检测到当前驻车棘爪的摆动角度小于第一阈值（例如，1度至2度）时，则控制器向驾驶员发送警告信号，以警告驾驶员驻车棘爪2未完全切入驻车齿轮1内，并且向驾驶员提示预定操作信息。
所述预定操作可包括驾驶员松开制动踏板预定角度和驾驶员通过车辆用户界面执行的预定操作。驾驶员通过车辆用户界面执行的预定操作可包括：确认忽略警告信息和确认启动驻车电机。
响应于驾驶员在预定时间（例如1-3秒）内未执行任何预定操作（包括松开制动踏板预定角度和驾驶员通过车辆用户界面执行的预定操作），命令驻车电机启动，并且基于驻车棘爪的当前摆动角度使驻车驱动轴8旋转预定角度，以使驻车凸轮10继续向下运动，从而完全切入驻车齿轮1的齿槽内。
此外，响应于驾驶员在预定时间内通过用户界面确认执行驻车电机操作，命令驻车电机启动，并且基于驻车棘爪的当前摆动角度使驻车驱动轴8旋转预定角度，以使驻车凸轮10继续向下运动，从而完全切入驻车齿轮1的齿槽内。
此外，响应于驾驶员响在预定时间内通过用户界面确认忽略警告信息操作，或者响应于驾驶员在预定时间内松开制动踏板预定角度，则禁止启动所述驻车电机。

Claims (6)

1.一种车辆驻车机构，其特征在于，所述车辆驻车机构包括：驻车齿轮（1）、驻车棘爪（2）、位置传感器（4）、传感器摆轴（5）、驻车驱动轴（8）、凸轮限位件（9）和驻车凸轮（10）以及控制器，
所述驻车齿轮（1）与变速器的输出轴同轴固定连接，以选择性地限制该变速器的输出轴的旋转；
所述驻车棘爪（2）包括头部、杆部和尾部，所述驻车棘爪（2）的头部选择性地切入所述驻车齿轮（1）的齿槽内，以限制所述驻车齿轮（1）的旋转，所述驻车棘爪（2）的杆部具有通孔，以容纳并固定所述传感器摆轴（5），所述驻车棘爪（2）的尾部套设在棘爪转轴（7）上并且与所述棘爪转轴（7）一起转动；
所述棘爪转轴（7）的靠近所述驻车棘爪（2）的尾部的位置处设置有限位槽，在所述限位槽内固定设置有第一弹性构件（6），所述第一弹性构件（6）延伸到所述驻车棘爪（2）杆部处，并且拖持所述驻车棘爪（2）的杆部，以为所述驻车棘爪（2）提供弹性恢复力；
所述驻车驱动轴（8）的输入端驱动连接到驻车电机，以接收驱动电机的动力，所述驻车驱动轴（8）的输出端驱动连接到凸轮限位件（9），并且将所述驻车电机的旋转运动转化为所述凸轮限位件（9）的直线运动；
所述凸轮限位件（9）还连接到第二弹性构件（11）的一端，所述第二弹性构件（11）的另一端抵靠所述驻车凸轮（10），以推动所述驻车凸轮（10）旋转；
所述驻车凸轮（10）套设在所述驻车驱动轴（8）上并且能够与所述驻车驱动轴（8）相对转动，所述驻车凸轮（10）的凸轮部具有凸起，并且所述第二弹性构件套设在所述凸起外部，以挤压并推动所述驻车凸轮（10）相对于所述驻车驱动轴（8）旋转；
所述传感器摆轴（5）具有彼此垂直布置的第一连接部、第二连接部和第三连接部，所述第二连接部连接所述第一连接部和所述第三连接部，并且所述第一连接部和第三连接部平行布置并与所述第二连接部垂直，所述第一连接部的一端伸入所述驻车棘爪（2）的通孔内并且与驻车棘爪（2）固定连接，所述第一连接部的另一端与第二连接部固定连接，所述第二连接部与所述第三连接部的一端固定连接，并且所述第三连接部的另一端连接到所述位置传感器（4），
所述位置传感器（4）具有壳体，所述壳体固定连接到所述车辆驻车机构的外壳体，以保持静止，所述位置传感器（4）通过所述传感器摆轴（5）的第三连接部的摆动来检测驻车棘爪（2）的摆动角度；
所述控制器被配置为执行以下操作：
响应于车辆进入驻车状态，命令所述位置传感器（4）检测所述驻车棘爪（2）的摆动角度，并且向控制器发送当前驻车棘爪的摆动角度；
当所述位置传感器（4）检测的驻车棘爪的摆动角度小于第一阈值时，向驾驶员发送警告信号，以警告驾驶员所述驻车棘爪（2）未完全切入驻车齿轮（1）内，并且向驾驶员提示预定操作信息，
响应于驾驶员在预定时间内未执行所述预定操作，命令所述驻车电机启动，并且基于所述驻车棘爪的当前摆动角度使所述驻车驱动轴（8）旋转预定角度，
其中，所述预定操作包括驾驶员松开制动踏板预定角度和驾驶员通过用户界面的确认操作中的至少一者；
其中，所述确认操作包括驾驶员确认忽略警告信息操作和驾驶员确认执行驻车电机操作二者；
响应于驾驶员在预定时间内通过用户界面确认执行驻车电机操作，命令所述驻车电机启动，并且基于所述驻车棘爪的当前摆动角度使所述驻车驱动轴（8）旋转预定角度。
2.根据权利要求1所述的车辆驻车机构，其特征在于：所述驻车棘爪（2）的头部还设置有棘爪滚子（3），当所述驻车电机正向旋转时，所述驻车凸轮（10）接触并挤压所述棘爪滚子（3）。
3.根据权利要求1所述的车辆驻车机构，其特征在于：所述第一阈值为1度至2度。
4.根据权利要求1所述的车辆驻车机构，其特征在于：所述控制器还被配置为：响应于驾驶员向在预定时间内通过用户界面确认忽略警告信息操作，或者响应于驾驶员在预定时间内松开制动踏板预定角度，禁止启动所述驻车电机。
5.根据权利要求1所述的车辆驻车机构，其特征在于：所述第一弹性构件为扭簧。
6.根据权利要求1所述的车辆驻车机构，其特征在于：所述第二弹性构件（11）为弹簧11。
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