CN202327063U - 一种可辅助坡道起步的智能驻车系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种可辅助坡道起步的智能驻车系统，包括安装在汽车后桥桥壳上的内衬构件及与汽车传动轴相连的轴套构件，所述轴套构件支撑在所述内衬构件上，使得所述轴套构件可随汽车传动轴一起顺时针或逆时针转动；所述轴套构件上设置有内棘齿，所述内衬构件上设有多个卡销，所述卡销与所述内衬构件之间连接有复位弹簧，使得所述卡销在控制系统控制电磁铁的吸附作用和所述复位弹簧的复位作用下绕轴销来回转动，实现所述卡销与所述轴套构件内棘齿抵触面结合/分离。

Description

一种可辅助坡道起步的智能驻车系统

技术领域

本实用新型涉及汽车驻车装置，尤其涉及一种可辅助坡道起步的智能驻车系统，可解决现有手动挡汽车手刹装置在汽车坡道起步时存在的后退、溜车隐患。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，汽车已逐渐成为人们日常出行必不可少的交通工具，人们对汽车驾驶的舒适性和安全性提出了更高的要求。但手动挡汽车在坡道起步时存在溜车的问题，驾驶经验不丰富的驾驶员(特别是初驾者)在坡道、立交桥上遇到堵车时，汽车起步容易熄火、溜车，埋下安全隐患。

究其原因在于，现有汽车上手刹装置大部分都是采用抱死车轮、传动轴(中央制动器装置抱死传动轴)的方式驻车。当停在坡道上的汽车需要起步时，驾驶员松开手刹后，汽车既能前进，又能后退。由于驾驶员从松开手刹到汽车前进有一个时间积累过程(即驾驶员松手刹到脚开始作用于离合踏板的反应时间+离合器与发动机飞轮结合到汽车稳定起步的延迟时间)，故汽车此时已经产生一个微小的后退速度或向下运动的趋势；一旦驾驶者(尤其是初驾者)对离合器和油门配合不到位，滞后时间过长，汽车很容易发生后退、溜车，由此埋下安全隐患。特别是在上坡道路上、桥上发生堵车拥挤时，由于车辆离得比较近，一旦起步时连续熄火、溜车后退，就很可能就撞上后面的车辆。

从以上工作过程可以看出，现有技术的手刹装置存在如下缺点：

(1)从驾驶员松手刹到汽车起步有一个过程，即滞后时间，因此存在因溜车引发交通事故的隐患；

(2)系统成本高，维修不方便；

(3)手刹装置在汽车内部所占的空间大；

(4)手刹的拉动需要一定的力量，对手力劲小的女性用户来说不太方便；

(5)反应时间的存在，容易导致驾驶者紧张；

(6)熄火次数的积累，会导致离合器、发动机相应部件的寿命降低；

(7)缺乏智能控制。

这使得现有手动档汽车坡道起步时的安全性有待提高，即需要确保汽车在坡起时，即使汽车熄火后也不会溜车。换而言之，是让汽车在坡道起步时，只能前进、不能后退，由此从根本上解决汽车坡起时可能存在的溜车隐患。

专利号为“CN200920260894.2”(授权公告号CN201588928U)的实用新型公开了一种驻车锁止装置，可以一定程度上解决上述问题。参见图1，该驻车锁止装置的工作原理为：棘轮51安装在传动轴上，构件50通过其上的棘爪与棘轮51之间的啮合来到达驻车目的。具体实施过程为：当汽车由图示驻车状态需要起步时，控制器54接收第一传感器45、第二传感器46检测到涡轮43定位凸起的位置信号并处理判断，进而控制电机41工作，带动蜗杆42转动，从而使与其啮合的涡轮43顺时针转动，推杆则47向下移动，顶块49随推杆47及弹簧48一起向下运动，构件50在弹簧的弹力作用下绕其左端顺时针旋转，棘爪与棘轮51分离，汽车驻车状态解除；当汽车从行驶状态转入停车状态而又需要驻车时，电机41工作，带动蜗杆42反向转动，涡轮43则逆时针转动，带动推杆47向上运动，构件50在顶块的推动下，绕其左端逆时针旋转，其上的棘齿与棘轮51啮合，由此达到驻车目的。但这种驻车锁止装置存在结构较为复杂，在汽车内所占空间较大等缺陷，因而限制了推广应用。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、布局紧凑的可辅助坡道起步的智能驻车系统，可解决现有手动挡汽车手刹装置在汽车坡道起步时存在的后退、溜车隐患。

为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是，一种可辅助坡道起步的智能驻车系统，包括安装在汽车后桥桥壳上的内衬构件及与汽车传动轴相连的轴套构件，所述轴套构件支撑在所述内衬构件上，使得所述轴套构件可随汽车传动轴一起顺时针或逆时针转动；所述轴套构件上设置有内棘齿，所述内衬构件上设有多个卡销，所述卡销与所述内衬构件之间连接有复位弹簧，使得所述卡销在控制系统电磁铁的吸附作用和所述复位弹簧的复位作用下绕轴销来回转动，实现所述卡销的抵触面与所述轴套构件内棘齿抵触面结合/分离。

较优地，设置有外衬构件，所述外衬构件通过螺纹连接在所述内衬构件上，使得所述轴套构件通过滚动钢球支撑于所述内衬构件与所述外衬构件之间。

较优地，所述内衬构件与汽车后桥桥壳之间为过盈配合。

较优地，所述轴套构件的外缘设置有轴套构件法兰盘，所述轴套构件法兰盘上设置有螺孔，用以穿设螺杆而将所述轴套构件与汽车传动轴相连接，使其随汽车传动轴一起转动。

较优地，所述轴套构件通过滚动钢球支撑在所述内衬构件和外衬构件上。

较优地，所述轴销的外面套有橡胶垫。

较优地，所述控制系统包括自动控制模式，设置：

转速传感器，用于检测并输出车速信号；

微处理器，用于根据转速传感器传来的车速信号，判断判断电磁铁是否工作，相应输出控制卡销动作的脉冲信号；

驱动电路，将电流信号放大，传给电磁铁线圈，据此由位于电磁铁线圈中的电磁铁铁芯产生吸附所述卡销的电磁力。

较优地，所述控制系统包括手动控制模式，设置：

电控按键，用于发出用户指令；

微处理器，用于根据用户指令，相应输出控制卡销动作的脉冲信号；

驱动电路，将电流信号放大，传给电磁铁线圈，据此由位于电磁铁线圈中的电磁铁铁芯产生吸附所述卡销的电磁力。

较优地，所述微处理器与所述驱动电路之间设置有隔离电路，用于实现脉冲信号从电信号转化为光信号，再从光信号还原为电信号。

与现有技术相比，本实用新型可辅助坡道起步的智能驻车系统采用棘齿、卡销配合的工作方式驻车，具有结构简单，布局紧凑的特点，其较优实施例至少可取得以下有益技术效果：

(1)保证汽车坡道起步时不会溜车，安全性高；

(2)本系统可以取代汽车上的传统手刹装置；

(3)系统部件成本低、维修方便；

(4)由于系统机械部分安装在桥壳上，电控部分又非常小，故在汽车内部所占空间极小；

(5)可采用应用程序自动控制驻车，实现智能化；

(6)具有手动、自动控制两种方式驻车，用户可自由选择，非常人性化；

(7)因具有辅助汽车坡道起步的功能，能大大减少熄火次数，延长离合器、发动机等相应部件的使用寿命。

附图说明

图1是一现有驻车锁止装置的结构示意图；

图2是本实用新型可辅助坡道起步的智能驻车系统机械部分总成的爆炸图；

图3是图2所示本实用新型可辅助坡道起步的智能驻车系统机械部分总成(去除外衬构件)在驻车状态下的左视图；

图4是图2所示本实用新型可辅助坡道起步的智能驻车系统机械部分总成(去除外衬构件)在正常行驶状态下的左视图；

图5是图2所示本实用新型可辅助坡道起步的智能驻车系统机械部分总成在轴向中心面上的剖视图；

图6是本实用新型可辅助坡道起步的智能驻车系统电控部分的组成图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

同时参见图2～图5，表示本实用新型可辅助坡道起步的智能驻车系统机械部分的一较优实施例，其包括安装在汽车后桥桥壳上的内衬构件13及与汽车传动轴相连的轴套构件12，其中：轴套构件12通过滚动钢球支撑在内衬构件13和外衬构件14上，使得轴套构件12可随汽车传动轴一起顺时针或逆时针转动；轴套构件12上设置有内棘齿，外衬构件13上设有三卡销9，该卡销9与内衬构件12之间连接有复位弹簧4，使得卡销9在电磁铁铁芯5的吸附作用和复位弹簧的复位作用下绕轴销7(外面套有橡胶垫8)转动，实现卡销9与轴套构件内棘齿3抵触面结合/分离。

如图2～图5所示，内衬构件13通过与汽车后桥桥壳之间以过盈配合方式，安装在汽车后桥桥壳上；外衬构件14通过螺纹10固定在内衬构件13上，使得轴套构件12通过滚动钢球支撑于外衬构件14与内衬构件13之间；轴套构件12的外缘设置有轴套构件法兰盘2，其开设有螺孔1，以便通过螺杆将轴套构件与汽车传动轴相连接；轴套构件12通过滚动钢球11支撑在内衬构件13和外衬构件14上，随汽车传动轴一起顺时针或者逆时针转动。由于汽车传动轴有部分嵌入桥壳内(与差速器连接那部分)，而内衬构件13、外衬构件14也是固定在桥壳上的，故轴套构件12与内衬构件13、外衬构件14的空间位置相对固定。这使得汽车在行驶过程中，图5中的轴套构件12不会发生左右移动或上下跳动，与构件内衬构件13、外衬构件14发生碰撞或磨损。

参见图6，表示本实用新型可辅助坡道起步的智能驻车系统控制系统部分的一较优实施例。该可辅助坡道起步的智能驻车系统的控制系统设置有手动控制和自动控制两种控制模式，两种控制模式均包括相同的微处理器、隔离电路和驱动电路，不同在于指令获取方式不同，其中：前者通过电控按键获得用户指令；后者通过汽车上的转速传感器获取车速信号，处理后得到控制指令。该控制系统的各部分连接及功能分别如下：

电控按键(手动控制模式)，用于发出用户指令；

转速传感器(自动控制模式，可用汽车上现有的转速传感器)，用于检测并输出车速信号；

微处理器(设有时钟复位及RS232等端口)，用于根据用户和转速传感器传来的信息做出判断，相应输出控制卡销动作的脉冲信号；

隔离电路，设置在微处理器与驱动电路之间，用于实现脉冲信号从电信号转化为光信号，再从光信号还原为电信号，由此实现信号的隔离，从而避免瞬时高压对微处理器的损坏；

驱动电路，将还原后的电流信号放大，传给电磁铁线圈，据此由位于电磁铁线圈中的电磁铁铁芯产生吸附卡销的电磁力；由此，卡销9在电磁铁铁芯的吸附作用和复位弹簧的复位作用下绕轴销转动，实现卡销9与轴套构件内棘齿3抵触面结合/分离。

下面进一步结合图2～图6，介绍本实用新型可辅助坡道起步的智能驻车系统的具体工作过程。

图3中，假设逆时针方向为汽车的前进方向。当停在坡道上的汽车需要起步时，控制系统中的显示器显示汽车处于驻车状态。由于轴套构件12的棘齿3在卡销9的抵触作用下不能顺时针旋转，传动轴不能顺时针旋转，即汽车这时不能后退，只能前进。故此时驾驶员可以从容的松离合器、踩油门，使得汽车平顺地起步。即使驾驶者对离合器、油门没配合好而使汽车起步失败，在卡销9对棘齿3的抵触作用下，汽车也不会产生溜车、后退。

当控制系统通过汽车上的转速传感器传来的信号判断汽车坡道起步成功后，为了避免卡销9在棘齿3上滑动时产生噪音和磨损，延长卡销的寿命，由图6所示的控制系统提供以下两种工作方式打开电磁铁系统所在回路，吸附卡销9：一种是手动控制方式打开电磁回路，另一种是自动控制方式打开电磁回路，以满足用户不同的操作习惯；且电控线路采用双回路布线方式，当主线路出现故障时，驾驶员可手动切换到副线路，使系统正常工作，保障汽车正常行驶。

所述两种控制方式下的行车过程具体如下：

(1)手动控制方式——用户采用手动控制方式打开时，只需按一下电控按键，微处理器接收到用户指令，便发出脉冲信号，并传给隔离电路；隔离电路把电信号转化为光信号，再把光信号转化为电信号，传给驱动电路；驱动电路把电流放大后供给电磁铁线圈6，电磁铁铁芯5在电磁铁线圈6的电流作用下，产生强大的电磁力吸附卡销9；卡销9在强大电磁力的作用下克服复位弹簧4的弹力，绕轴销7转动，最后吸附在电磁铁上(如图4所示)；此时，系统显示器显示汽车处于正常行驶状态，这就是手动控制的整个过程。

(2)自动控制方式——系统应用程序自动控制，当系统应用程序通过汽车上的转速传感器传来的信号判断汽车稳定起步后，用户并没有通过手动按键方式打开电磁回路时，则电控系统应用程序便使微处理器发出脉冲信号，以后的工作过程同上述手动控制方式。

当汽车需要在坡道上停车时，系统的应用程序通过汽车上的转速传感器传来的信号判断到用户的停车信号，电控系统的应用程序自动关闭脉冲信号的发送，电磁铁线圈6失去电流，使得电磁铁铁芯5失去对卡销9的吸附力，卡销9在复位弹簧4的弹力作用下与棘齿3相接触，并在棘齿3上滑动。待汽车速度减为零时，由于卡销9对棘齿3的抵触作用，汽车无法后退，达到驻车目的(如图3所示)；此时，系统显示器显示汽车处于驻车状态。

当汽车需要倒车时，驾驶员按一下电控按键，微处理器接收到指令后便发出脉冲信号，以后工作过程同上述手动控制方式。此时，卡销9处于图4所示位置，显示器显示汽车正常行驶，驾驶者便可以安全倒车。

上述可辅助坡道起步的智能驻车系统的较优实施例中，包括但不仅限于以下技术优势：

(1)采用棘齿、卡销配合的工作方式驻车，结构简单，布局紧凑；

(2)轴套构件外设计法兰盘与传动轴相连，使驻车时只需控制轴套构件；

(3)采用电磁铁、弹簧配合控制卡销的工作状态，控制十分方便；

(4)系统的机械部分采用三卡销式驻车，驻车稳定、可靠。

(5)采用手动控制、系统自动控制两种方式控制卡销动作的双控制模式供驾驶者选用，可以满足用户不同的操作习惯；

(6)系统采用双回路布线模式，可提高系统可靠性。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种可辅助坡道起步的智能驻车系统，其特征在于，包括安装在汽车后桥桥壳上的内衬构件及与汽车传动轴相连的轴套构件，所述轴套构件支撑在所述内衬构件上，使得所述轴套构件可随汽车传动轴一起顺时针或逆时针转动；所述轴套构件上设置有内棘齿，所述内衬构件上设有多个卡销，所述卡销与所述内衬构件之间连接有复位弹簧，使得所述卡销在电磁铁的吸附作用和所述复位弹簧的复位作用下绕轴销转动，实现所述卡销与所述轴套构件内棘齿抵触面结合/分离。

2.如权利要求1所述的可辅助坡道起步的智能驻车系统，其特征在于，设置有外衬构件，所述外衬构件通过螺纹连接在所述内衬构件上，使得所述轴套构件通过滚动钢球支撑于所述内衬构件与所述外衬构件之间。

3.如权利要求1所述的可辅助坡道起步的智能驻车系统，其特征在于，所述内衬构件与汽车后桥桥壳之间为过盈配合。

4.如权利要求1所述的可辅助坡道起步的智能驻车系统，其特征在于，所述轴套构件的外缘设置有轴套构件法兰盘，所述轴套构件法兰盘上设置有螺孔，用以穿设螺杆而将所述轴套构件与汽车传动轴相连接固定。

5.如权利要求1所述的可辅助坡道起步的智能驻车系统，其特征在于，所述轴套构件通过滚动钢球支撑在所述内衬构件和外衬构件上。

6.如权利要求1所述的可辅助坡道起步的智能驻车系统，其特征在于，所述轴销的外面套有橡胶垫。

7.如权利要求1所述的可辅助坡道起步的智能驻车系统，其特征在于，所述控制系统包括自动控制模式，设置：

转速传感器，用于检测并输出车速信号； 

微处理器，用于根据转速传感器传来的车速信号，判断电磁铁是否工作，相应输出控制卡销动作的脉冲信号；

驱动电路，将电流信号放大，传给电磁铁线圈，据此由位于电磁铁线圈中的电磁铁铁芯产生吸附所述卡销的电磁力。

8.如权利要求1所述的可辅助坡道起步的智能驻车系统，其特征在于，所述控制系统包括手动控制模式，设置：

电控按键，用于发出用户指令；

微处理器，用于根据用户指令，相应输出控制卡销动作的脉冲信号；

驱动电路，将电流信号放大，传给电磁铁线圈，据此由位于电磁铁线圈中的电磁铁铁芯产生吸附所述卡销的电磁力。

9.如权利要求7或8所述的可辅助坡道起步的智能驻车系统，其特征在于，所述微处理器与所述驱动电路之间设置有隔离电路，用于实现脉冲信号从电信号转化为光信号，再从光信号还原为电信号。 

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