CN114655175A - 用于全地形车辆的防抱死制动系统 - Google Patents

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哈里·庞戈
布兰特·J·汉森
杰里米·R·艾兴贝格尔
詹森·K·拉斯卡
迈克尔·D·施奈德
瑞安·K·勒沃尔
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Abstract

公开了一种具有制动系统的全地形车辆，该制动系统具有防抱死控制模块和液压地联接至防抱死控制模块的第一制动主缸。第一制动致动器联接至第一制动主缸，并且制动卡钳联接至地面接合构件中的至少一些地面接合构件。第一制动主缸在致动时向第一地面接合构件或第二地面接合构件中的一者提供防抱死制动。第二制动主缸液压地联接至防抱死控制模块。第二制动致动器联接至第二制动主缸，并且制动卡钳联接至地面接合构件中的至少一些地面接合构件。第二制动主缸在致动时向第一地面接合构件或第二地面接合构件中的一者提供防抱死制动。车辆还具有速度监控器，该速度监控器具有定位在短轴的外表面上的齿圈和定位在齿圈附近的速度传感器。

Description

用于全地形车辆的防抱死制动系统
本申请是申请人为北极星工业有限公司、申请日为2018年3月28日、发明名称为“用于全地形车辆的防抱死制动系统”、申请号为201880015936.8的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本申请涉及一种用于全地形车辆的制动系统，并且更特别地涉及一种防抱死制动系统。
背景技术
已知用于全地形车辆(ATVs)的制动系统具有双输入以控制制动。如美国专利7,695,074所示，全地形车辆具有手控主缸和脚控主缸，该专利的主题通过参引并入本文。
发明内容
在一个实施方式中，全地形车辆包括：框架；支撑框架的地面接合构件；由框架支撑的动力总成，该动力总成包括第一主传动器和第二主传动器，第一主传动器驱动地联接至地面接合构件中的至少一些地面接合构件以给第一地面接合构件提供动力，第二主传动器驱动地联接至地面接合构件中的至少一些地面接合构件以给第二地面接合构件提供动力。制动系统包括：防抱死制动控制模块；液压地联接至防抱死制动控制模块的第一制动主缸；联接至第一制动主缸的第一制动致动器；联接至地面接合构件中的至少一些地面接合构件的制动卡钳；其中，第一制动主缸在致动时为第一或第二地面接合构件提供防抱死制动。
在另一实施方式中，全地形车辆包括：框架；支撑框架的地面接合构件；以及制动系统。制动系统包括：防抱死制动控制模块；液压地联接至防抱死制动控制模块的第一制动主缸；液压地联接至防抱死制动控制模块的第二制动主缸；联接至第二制动主缸的第二制动致动器；联接至地面接合构件中的至少一些地面接合构件的制动卡钳；其中，第一制动主缸在致动时为第一或第二地面接合构件提供防抱死制动，并且其中，第二制动主缸在致动时为第一或第二地面接合构件提供防抱死制动。
在又一实施方案中，全地形车辆包括：框架；支撑框架的地面接合构件；由框架支撑的动力总成，该动力总成包括第一主传动器和第二主传动器，第一主传动器驱动地联接至地面接合构件中的至少一些地面接合构件以给第一地面接合构件提供动力，第二主传动器驱动地联接至地面接合构件中的至少一些地面接合构件以给第二地面接合构件提供动力；从第一和第二主传动器向第一和第二地面接合构件延伸的短轴；以及用于地面接合构件中的至少一些地面接合构件的速度监控器，该速度监控器包括定位在短轴的外表面上的齿圈和定位在齿圈附近的速度传感器。
在考虑以下对示例性实施方式的详细描述时，本发明的其他特征和优点对于本领域的技术人员来说将变得显而易见，该示例性实施方式举例说明了目前所认识到的实现本发明的最佳模式。
附图说明
通过结合附图参考以下详细描述，将更容易理解本发明的前述方面和许多预期优点。
现在将结合附图描述本发明，其中：
图1是示出了悬架系统和制动系统的全地形车辆框架的左后视立体图；
图2示出了图1中的全地形车辆的制动系统；
图3示出了图2中所示的系统的前主传动器的前视立体图；
图4示出了图3中去掉悬架系统的主传动器；
图5示出了图4的主传动器的分解图；
图5A示出了用于图2中所示的系统的前主传动器的替代性支架的前视立体图；
图6示出了后主传动器的后视立体图；
图7示出了图6中去掉悬架系统的主传动器的左后视立体图；
图8示出了图7的主传动器的俯视图；
图9示出了图7的主传动器的分解图；
图10示出了图2的制动控制系统的液压示意图；
图11示出了制动控制系统的替代性液压示意图，该制动控制系统具有来自手控主缸的四轮ABS制动和来自脚控主缸的后轮ABS制动；
图12示出了制动控制系统的替代性液压示意图，该制动控制系统具有双输入脚控主缸以提供来自手控主缸的四轮ABS控制和来自脚控主缸的后轮ABS；
图13示出了与图12类似的制动控制系统的替代性液压示意图；
图14示出了制动控制系统的替代性液压示意图，该制动控制系统具有来自手控主缸的前轮ABS控制和来自脚控主缸的后轮ABS；
图15示出了与图14类似的制动控制系统的替代性液压示意图；
图16示出了制动控制系统的替代性液压示意图，该制动控制系统具有来自手控主缸的四轮ABS制动和来自脚控主缸的四轮ABS制动；
图17示出了与图16类似的制动控制系统的替代性液压示意图；以及
图18示出了具有用作驻车制动器的附加主缸的实施方式。
具体实施方式
首先参照图1，全地形车辆以附图标记2示出，其中，为了清楚地显示悬架系统和制动系统，示出的全地形车辆移除了轮子、座椅和其他必要部件。如图1所示，全地形车辆2包括支撑动力总成6的框架4，其中，如现有技术已知的那样，全地形车辆具有转向系统8以控制全地形车辆的转向。全地形车辆具有以附图标记10表示的前悬架，该前悬架包括上控制臂12和下控制臂14，其中，左前悬架10支撑左前轮安装件16，并且右前悬架10支撑右前轮安装件20。以同样的方式，左后悬架以附图标记22示出，其中，后悬架22包括上控制臂26和下控制臂28。如所示的，左后悬架22支撑左后轮安装件30并且右后悬架22支撑右后轮安装件32。
动力总成6通过以附图标记40表示的前驱动轴联接至前轮安装件16、20并且通过驱动轴42联接至后轮安装件30、32。前驱动轴40联接至以附图标记50表示的前主传动器并且后驱动轴42联接至后主传动器52。前主传动器50和后主传动器52可以是差速器。前主传动器50通过前短轴60联接至轮安装件16并且后主传动器52通过短轴62联接至后轮安装件30、32。
参照图2，前轮安装件16、20包括转向节70，该转向节70通过球关节72(图1)联接至前悬架10。前轮安装件16、20还包括轮毂74，该轮毂74包括车轮螺柱76，该车轮螺柱76允许将车轮附接至轮毂74上，如现有技术已知的。转向节70将制动卡钳80保持在其上，该制动卡钳80与制动盘82一起协作以制动车轮。
以同样的方式，后轮安装件30、32包括后关节90，该后关节90在上联接件92和下联接件94处联接至上悬架臂26和下悬架臂28，如图2中最佳所示。关节90将制动卡钳98保持在其上,并且后轮毂100联接至关节90且具有用于将后轮保持在轮毂100上的后轮螺柱102。后轮安装件30、32还包括与后卡钳98一起协作的后制动盘104。因此，前主传动器50通过短轴60驱动前轮轮毂74并且后主传动器52通过后短轴62驱动后轮轮毂100。
仍然参照图2，全地形车辆2包括制动控制系统105，该制动控制系统105包括用于控制全地形车辆2的制动的防抱死系统(ABS)。制动控制系统105包括前轮速度传感器122、后轮速度传感器124、ABS液压控制单元130、手控主缸132以及脚控主缸134。如本文所述，控制单元130允许通过手控主缸132或脚控主缸134的一者或两者对前制动系统和后制动系统进行ABS的多种变型控制。还应当认识到的是，车辆速度传感器122、124向控制单元130提供各种车轮速度的输入，以便ABS控制系统能够控制各个ABS单元的车轮速度。现在参照图3至图5，将更详细地描述前轮速度传感器122。
首先参照图3，虽然速度传感器122是相同的，但应当理解的是，因为短轴60的速度传感器122彼此独立地操作，并且因此前轮可以以不同的速度操作。因此，为每个车轮提供了速度传感器122以向控制单元130通知每个前轮的速度。因此，在下面的描述中，附图标记的标号可以使用“L”表示左手侧并且使用“R”表示右手侧。
因此，如图3和图4中所示，左手侧短轴60L包括速度传感器组件122L并且右手侧短轴60R包括速度传感器组件122R。速度传感器组件122还包括安装支架140、速度传感器142以及齿圈144。参照图5，支架140包括主体部分150，该主体部分150具有用于安装相应的传感器142L和142R的左翼部分152L和右翼部分152R。翼部152包括以附图标记154表示的孔以接纳传感器142和以附图标记156表示的螺纹孔以接纳紧固件158，该紧固件158将传感器142保持就位在支架140上。主体部分150包括以附图标记160表示的上缺口，该上缺口160被接纳成越过安装耳部162，并且支架140包括以附图标记164表示的下缺口，该下缺口164被接纳成越过安装耳部166。因此，紧固件可以如图5中所示被接纳成从左到右穿过支架140，以被接纳成穿过支架140并且进入螺纹孔170、172中以将支架140和传感器142保持在安装耳部162、166上。
仍然参照图5，短轴60L和60R包括以附图标记180表示的驱动联接件，该驱动联接件180包括以附图标记182表示的外表面和以附图标记184表示的花键轴。应当理解的是，轴184与前主传动器50的输出部186联接。齿圈144定位在联接件180的外表面182上并且相对于短轴60保持就位，并且因此与短轴60一起旋转。齿圈144包括以附图标记190表示的多个齿部，所述多个齿部190与传感器142一起协作以确定短轴60L、60R中的每个短轴的速度。应当认识到的是，传感器142定位在齿部190的附近但是不接触齿部190，而是当齿部在特定时间段内经过传感器时传感器对齿部进行计数以计算角速度。应当理解的是，传感器142L和142R可以是比如霍尔效应速度传感器的速度传感器。齿圈144可以通过紧固件、焊接、粘接、压力配合或通过将齿圈144锁定至表面182的热膨胀过程而联接至与齿圈144相应的联接件180。
参照图5A，前主传动器50’可以具有螺纹柱192L和192R，并且安装支架可以是包括194L和194R的两件式支架的形式。安装支架194L和194R可以分别包括背向壁194a、顶壁194b和侧壁194c。紧固件将穿过背向壁194a并且旋入螺纹柱192L和192R中。传感器142L和142R将通过紧固件158联接至顶壁194b。
现在参照图6至图9，将更详细地描述后速度传感器组件124。因此，如图6中所示，左手侧短轴62L包括速度传感器组件124L并且右手侧短轴62R包括速度传感器组件124R。速度传感器组件124还包括安装支架200L和200R、速度传感器202以及齿圈204。参照图9，支架200包括主体部分210，该主体部分具有用于安装相应的传感器202L和202R的左翼部分212L和右翼部分212R。翼部212包括以附图标记214表示的孔以接纳传感器202和以附图标记216表示的螺纹孔以接纳紧固件218，该紧固件218将传感器202保持就位在支架200上。主体部分210包括以附图标记220表示的缺口，该缺口220被接纳成越过耳部222。因此，紧固件可以如图9中所示被接纳成从左到右穿过支架200，以被接纳成穿过支架200L和200R、穿过孔230、232并且穿过主传动器52的孔234、236，以将支架200和传感器202保持在邻接圈204的位置中。
仍然参照图9，短轴60L和60R包括以附图标记240表示的驱动联接件，该驱动联接件240包括以附图标记242表示的外表面和以附图标记244表示的花键轴。应当理解的是，轴244与后主传动器52的输出部246联接。齿圈204定位在联接件240的外表面242上并且相对于短轴62保持就位，并且因此与短轴62一起旋转。齿圈204包括以附图标记250表示的多个齿部，所述多个齿部250与传感器202一起协作以确定短轴62L、62R中的每个短轴的速度。应当认识到的是，传感器202定位在齿部250附近但是不接触齿部250，而是当齿部250在特定时间段内经过传感器202时传感器202对齿部250进行计数以计算角速度。应当理解的是，传感器202L和202R可以是比如霍尔效应速度传感器的速度传感器。齿圈204可以通过紧固件、粘接或通过将齿圈204锁定至表面242的热膨胀过程而联接至与齿圈204相应的联接件240。
现在参照图2和图10，将描述图2的实施方式的液压控制。如将被理解的，图2和图10描绘了具有由手控主缸132对全部四轮进行ABS制动的制动系统105，而脚控主缸134仅通过常规制动循环控制后制动器。如图10中最佳所示，控制器130包括标有RL(左后)、RR(右后)、FR(右前)以及FL(左前)的四个输出通道以及用于前制动器的输入部300和用于后制动器的输入部302的两个输入部。因此，手控主缸132包括以手柄形式控制缸体306的致动构件304。
缸体306联接至液压线路308，液压线路308联接至分流器310，分流器310引导液压流体通过液压线路312至输入部300并且通过线路314至输入部302。因此，在柄304致动时，液压压力输入至输入部300和输入部302，输入部300和输入部302通过全部四个通道RL、RR、FR以及FL提供液压，以对全部四轮320至326提供四通道的ABS制动。更具体地，液压通过液压线路328引入左后轮324、通过液压线路330引入右后轮236、通过液压线路332引入右前轮332并且通过液压线路334控制左前轮320。因此，四通道ABS是通过手控主缸132提供的制动。
关于脚控主缸134，缸体340设置成具有以附图标记342表示的致动器。液压线路346设置在缸体340的外部，该液压线路346输入至分流器348，该分流器348向左后轮324提供第一线路350并且向右后轮236提供第二线路352。因此，标准后轮制动仅通过脚控主缸134提供。应当理解的是，通过使用相同的控制器130、手控主缸132以及脚控主缸134来提供ABS制动系统的多种变型。应当理解的是，在图2的所述方式中，后卡钳98是双输入卡钳。
现在参照图11，公开了以附图标记305表示的制动控制系统的另一实施方式，其中，四通道ABS制动通过手控主缸132提供，并且后轮ABS制动通过脚控主缸134提供。如所示的，手控主缸132通过线路308以如上所述相似的方式输入至分流器310。线路312以与图10相似的方式从分流器延伸至输入部300，以通过线路332、334向前轮320、322提供ABS制动。然而，与从分流器向控制器130的输入部302提供直接输入相反，通过输入部372向阀370提供第一线路314a并且通过阀370的输出部374提供第二线路314b。线路314b延伸至控制器130的输入部302以通过线路328、330向后轮提供ABS制动。脚控主缸134包括在输入部380处联接至阀370的液压线路376，输入部380在314b处输出以通过线路328、330向后轮324、326提供ABS制动。
现在参照图12，公开了以附图标记385表示的制动控制系统的另一实施方式，该制动控制系统385具有通过手控主缸132的四轮ABS制动和利用替代性的脚控主缸134’的两轮后轮ABS。如所示的，脚控主缸134’是双输入主缸。在该实施方式中，前轮ABS以与图10和图11中相似的方式操作，其中，主缸132联接至馈送分流器310的线路308。线路312从分流器310中出来以馈送至控制器130的输入部300，从而通过线路332和334向前轮320和322提供前ABS。然而，第二线路390通过分流器310分流以馈送双输入主缸134’的第一输入部，从而馈送提供至线控制器130的输入部302的线路392。在这种情况下，线路392通过线路328和330向后轮324和326提供ABS。在脚控主缸134’的致动器342致动的情况下，再次地，液压通过线路392引入控制器130的输入部302以通过线路328和330向后轮324和326提供后ABS。
图13是与图12相似的实施方式，具有以附图标记396表示的外部压力传感器。
现在参照图14和图15，公开了以附图标记405表示的制动控制系统的另一实施方式，其中，手控主缸132向前轮320、322提供ABS制动并且脚控主缸134向后轮324、326提供ABS控制。如所示的，手控主缸132包括液压线路400，该液压线路400直接向控制器130的输入部300提供输入以通过线路332和334控制前轮320、322的ABS制动。以同样的方式，脚控主缸134具有液压线路402，该液压线路402直接输入至控制器130的线路302以通过线路328和330控制后轮324、326的ABS制动。
如图15中所示，控制器130’包括以附图标记410表示的内部压力传感器和以附图标记412提供的外部压力传感器。
现在参照图16，公开了以附图标记475表示的制动控制系统的另一实施方式，该制动控制系统475由手控主缸132或脚控主缸134中的一者提供四通道ABS制动。如图16中所示，来自主缸132的线路308通往分流器310，其中，第一线路480输入至分流阀430的输入部426并且第二线路482输入至分流阀432的输入部428。分流阀430的输出部以附图标记484表示，输出部484输入至控制器130的输入部300并且分流阀的输出部486输入至控制器130的输入302。由此，提供了四通道ABS制动，即，从线路332至右前轮322、从线路334至左前轮320、通过线路328至左后轮324以及通过线路330至右后轮326。
现在参照图17，公开了以附图标记485表示的制动控制系统的另一实施方式，该制动控制系统485以与图16中示出的相似的方式提供了ABS制动系统。不同的是，分流器310和452被移除，并且线路480直接从手控主缸132延伸并直接输入至分流阀430的输入部426。线路490从线路480跨接至分流阀432的输入部428。以同样的方式，脚控主缸134的线路450直接输入至分流阀430的输入部460，并且跨接线路492延伸至分流阀432的输入部462。由此，ABS制动系统的工作方式与以上参照图16的描述相同。
现在参照图18，公开了以附图标记495表示的制动控制系统的另一实施方式，该制动控制系统495以与图17中示出的相似的方式提供了ABS制动系统。在该实施方式中，线路480直接从手控主缸132延伸并且直接输入至分流阀430的输入部460。线路494从线路480跨接至分流阀432的输入部462。以同样的方式，脚控主缸134的线路450直接输入至分流阀430的输入部426，并且跨接线路498延伸至分流阀432的输入部428。另外，设置有以附图标记500表示的第三主缸，该第三主缸500具有线路502，该线路502供应有分流器504以通过线路506和508向卡钳98’提供压力，该卡钳98’是双输入卡钳。主缸500可选地作为驻车制动器使用，其中，主缸500被存放在比如手套箱或其他方便的位置中。
虽然已经将本发明描述为具有示例性设计，但是可以在本公开的精神和范围内进一步修改本发明。因此，本申请旨在涵盖使用本发明的一般原理的本发明的任何变型、运用或改型。此外，本申请旨在涵盖本发明所属领域的已知或惯常实践中的与本公开的这种偏离。

Claims (19)

1.一种全地形车辆，包括：
框架；
至少四个地面接合构件，所述至少四个地面接合构件支撑所述框架；
动力总成，所述动力总成由所述框架支撑，并且包括至少一个主传动器，所述至少一个主传动器驱动地联接至所述地面接合构件中的至少一些地面接合构件；以及
制动系统，所述制动系统包括：
防抱死制动控制模块；
第一制动主缸，所述第一制动主缸液压地联接至所述防抱死制动控制模块；
第二制动主缸，所述第二制动主缸液压地联接至所述防抱死制动控制模块；
第一制动致动器，所述第一制动致动器联接至所述第一制动主缸；
第二制动致动器，所述第二制动致动器联接至所述第二制动主缸；以及
制动卡钳，所述制动卡钳联接至所述至少四个地面接合构件中的每个地面接合构件；
其中，所述第一制动主缸在由所述第一制动致动器致动时向所述至少四个地面接合构件提供四通道防抱死制动，并且
其中，所述第二制动主缸在由所述第二制动致动器致动时向所述至少四个地面接合构件提供四通道防抱死制动。
2.根据权利要求1所述的全地形车辆，其中，所述地面接合构件至少包括一对前地面接合构件和一对后地面接合构件，
其中，所述第一制动主缸在由所述第一制动致动器致动时向所述一对前地面接合构件和所述一对后地面接合构件提供防抱死制动，
其中，所述第二制动主缸在由所述第二制动致动器致动时向所述一对前地面接合构件和所述一对后地面接合构件提供防抱死制动。
3.根据权利要求2所述的全地形车辆，其中，用于所述第一制动主缸的所述第一制动致动器为手控致动器。
4.根据权利要求3所述的全地形车辆，其中，用于所述第二制动主缸的所述第二制动致动器为脚控致动器。
5.根据权利要求1所述的全地形车辆，其中，所述制动系统还包括：
第一分流阀，所述第一分流阀液压地联接至所述防抱死制动控制模块，
第二分流阀，所述第二分流阀液压地联接至所述防抱死制动控制模块，
第一分流器，所述第一分流器液压地联接在所述第一制动主缸与所述第一分流阀和所述第二分流阀之间；以及
第二分流器，所述第二分流器液压地联接至所述第二制动主缸与所述第一分流阀和所述第二分流阀之间。
6.根据权利要求1所述的全地形车辆，其中，所述制动系统还包括：
第一分流阀，所述第一分流阀液压地联接在所述防抱死制动控制模块与所述第一制动主缸和所述第二制动主缸之间；以及
第二分流阀，所述第二分流阀液压地联接在所述防抱死制动控制模块与所述第一制动主缸和所述第二制动主缸之间。
7.根据权利要求1所述的全地形车辆，其中，所述至少一个主传动器包括第一主传动器和第二主传动器，所述第一主传动器驱动地联接至至少一个前地面接合构件，所述第二主传动器驱动地联接至至少一个后地面接合构件。
8.根据权利要求1所述的全地形车辆，其中，所述制动系统还包括外部压力传感器，所述外部压力传感器液压地联接至所述第一制动主缸和所述第二制动主缸中的至少一者，并且液压地联接至所述防抱死制动控制模块。
9.根据权利要求8所述的全地形车辆，其中，所述制动系统还包括内部压力传感器，所述内部压力传感器液压地联接至所述第一制动主缸和所述第二制动主缸中的另一者，并且液压地联接至所述防抱死制动控制模块。
10.根据权利要求1所述的全地形车辆，还包括用于所述地面接合构件中的至少一些地面接合构件的速度监控器。
11.根据权利要求10所述的全地形车辆，还包括从所述至少一个主传动器延伸至所述对地面接合构件的短轴。
12.根据权利要求11所述的全地形车辆，其中，所述速度监控器包括定位在所述短轴中的每个短轴的外表面上的齿圈和定位在所述齿圈附近的速度传感器。
13.一种全地形车辆，包括：
框架；
地面接合构件，所述地面接合构件支撑所述框架；
动力总成，所述动力总成由所述框架支撑，并且包括至少一个主传动器，所述至少一个主传动器驱动地联接至所述地面接合构件中的至少一些地面接合构件；以及
制动系统，所述制动系统包括：
防抱死制动控制模块，所述防抱死制动控制模块包括内部压力传感器，所述内部压力传感器液压地联接至前制动主缸和后制动主缸中的一者并且液压地联接至所述防抱死制动控制模块；
前制动主缸，所述前制动主缸液压地联接至所述防抱死制动控制模块；
后制动主缸，所述后制动主缸液压地联接至所述防抱死制动控制模块；
前制动致动器，所述前制动致动器联接至所述前制动主缸；
后制动致动器，所述后制动致动器联接至所述后制动主缸；
制动卡钳，所述制动卡钳联接至所述地面接合构件；以及
外部压力传感器，所述外部压力传感器液压地联接至所述前制动主缸和所述后制动主缸中的至少一者并且液压地联接至所述防抱死制动控制模块。
14.根据权利要求13所述的全地形车辆，其中，所述外部压力传感器液压地联接至所述后制动主缸。
15.根据权利要求14所述的全地形车辆，其中，所述后制动致动器是脚控致动器。
16.根据权利要求15所述的全地形车辆，其中，所述前制动致动器是手控致动器。
17.根据权利要求13所述的全地形车辆，其中，所述外部压力传感器液压地联接至所述前制动主缸。
18.根据权利要求13所述的全地形车辆，其中，所述前制动主缸在由所述前制动致动器致动时向所述地面接合构件提供防抱死制动，并且所述后制动主缸在由所述后制动致动器致动时向所述地面接合构件提供防抱死制动。
19.根据权利要求18所述的全地形车辆，其中，所述地面接合构件至少包括一对前地面接合构件和一对后地面接合构件。
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