CN205668497U - 一种防溜车系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种防溜车系统，应用于车辆，所述防溜车系统包括用于检测车辆的运行方向和所处档位以判断所述车辆是否发生溜车的检测装置；以及在判定所述车辆发生溜车时锁止所述车辆的传动轴的防溜车执行装置；所述防溜车系统还包括中央控制器，所述防溜车执行装置和检测装置分别与所述中央控制器电性连接。本实用新型实施例中的防溜车系统能够有效确保车辆行驶的安全性。

Description

一种防溜车系统

技术领域

本实用新型涉及一种防溜车系统。

背景技术

车辆在日常的行驶过程中，会因故停驻于坡道上，之后再进行起步操作时容易发生溜车事故。在出现溜车甚至熄火情况下，轻则容易造成车辆擦碰刮伤问题，重则容易造成人身财产损失等问题。目前，针对此类问题而申请的专利为数不多，且就已申请的专利而言，均存在一些不可回避的问题。例如中国专利CN102490708中描述的在轮毂内置小型液压缸，在车辆发生溜车时该液压缸由控制单元控制撑开刹车蹄片锁止车轮。该专利所存在的问题在于，轮毂内置液压缸给鼓式轮盘带来了空间安排的问题，且该专利仅适用于采用最传统的制动方法的车辆，不具备普遍适用性。又如中国专利CN102729978中描述的在载重车辆的轮毂内置气压缸，在发生溜车时锁止车轮，该种方式同样存在局限性，会增加操作的复杂度。

实用新型内容

鉴于以上内容，本实用新型提供一种防溜车系统，以改善现有技术中的防溜车系统会增加操作复杂度的问题。

本实用新型的实施例是这样实现的。

本实用新型实施例提供了一种防溜车系统，应用于车辆，所述防溜车系统包括:

用于检测车辆的运行方向和所处档位以判断所述车辆是否发生溜车的检测装置；以及

在判定所述车辆发生溜车时锁止所述车辆的传动轴的防溜车执行装置；

所述防溜车系统还包括中央控制器，所述防溜车执行装置和检测装置分别与所述中央控制器电性连接。

进一步地，所述检测装置包括轮速传感器和位置传感器，所述轮速传感器和位置传感器与所述中央控制器电性连接；

所述轮速传感器设置于所述车辆的车轮用以检测所述车轮的运行方向，所述位置传感器连接于所述车辆的变速器用以检测所述车辆所处的档位。

进一步地，所述位置传感器至少为两个，分别设置于所述变速器的前进挡和倒挡。

进一步地，所述检测装置还包括坡度传感器和压力传感器，所述坡度传感器和压力传感器与所述中央控制器电性连接；

所述坡度传感器设置于所述车辆的底盘用以检测所述车辆所处的坡度角，所述压力传感器设置于所述车辆的车轮用以检测所述车辆的重量，所述中央控制器用于在判定所述车辆发生溜车时，根据所述坡度角和车辆的重量计算得出溜车牵引力，向所述防溜车执行装置发送控制指令，使所述防溜车执行装置朝与所述溜车牵引力相反的方向提供不小于所述溜车牵引力的阻挡力。

进一步地，所述坡度传感器包括水平基板、可导电连杆、第一导线、第二导线和电阻丝，所述可导电连杆通过销轴活动连接于所述水平基板，所述第一导线的一端连接于所述可导电连杆连接所述水平基板的一端，所述第二导线的一端连接于所述可导电连杆连接所述水平基板的一端，所述电阻丝连接于所述第一导线和第二导线之间，所述电阻丝距所述销轴的距离小于所述可导电连杆的长度。

进一步地，所述防溜车系统还包括电性连接于所述坡度传感器与所述中央控制器之间的第一数模转换器。

进一步地，所述防溜车系统还包括电性连接于所述压力传感器与所述中央控制器之间的第二数模转换器。

进一步地，所述防溜车执行装置包括励磁线圈，所述励磁线圈与所述中央控制器之间电性连接有电池。

进一步地，所述励磁线圈设置于所述车辆的传动轴或与所述车辆的传动轴相邻位置。

进一步地，所述中央控制器还连接有开关组件和计时器。

本实用新型实施例提供的防溜车系统，检测装置会对车辆的运行方向和所处档位进行检测，中央控制器以车辆的运行方向和所处档位作为车辆是否发生溜车的判断依据，该种检测、判断方式实施方便，能够快速、准确的检测出是否发生溜车，在发生溜车时及时控制防溜车执行装置锁止车辆的传动轴，无需复杂的操作即可智能地实现防溜车。

进一步地，本实用新型实施例提供的防溜车系统，采用励磁线圈作为防溜车执行装置，中央控制器只需控制电池给励磁线圈提供电能，励磁线圈即可产生阻力，锁止车辆的传动轴，阻止溜车。励磁线圈体积较小，成本较低，相较于现有技术中在车辆设液压缸、气压缸等作为防溜车执行装置，不会明显增加车辆体积，性价比较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种防溜车系统的系统框图。

图2为本实用新型实施例提供的一种坡度传感器的结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的一种车辆受力示意图。

图4为本实用新型实施例提供的一种励磁线圈的安装示意图。

附图标记如下。

检测装置100，位置传感器110，坡度传感器120，水平基板121，可导电连杆122，第一导线123，第二导线124，电阻丝125，销轴126，悬垂物127，压力传感器130，轮速传感器140；

中央控制器200，防溜车执行装置300，励磁线圈310，第一数模转换器400，第二数模转换器500，电池600，开关组件700，计时器800，传动轴900。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清除、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而非全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供了一种应用于车辆，用于检测车辆是否出现溜车，并在检测出车辆发生溜车时及时予以阻止的防溜车系统。如图1所示，所述防溜车系统包括检测装置100、中央控制器200和防溜车执行装置300。所述防溜车执行装置300和检测装置100分别与所述中央控制器200电性连接。

其中，所述检测装置100用于检测车辆的运行方向和所处档位并发送至所述中央控制器200。

于本实用新型实施例中，检测装置100可有多种选择，只要能够完成对车辆运行方向和所处档位的检测即可。例如：所述检测装置100可以包括轮速传感器140和位置传感器110，所述轮速传感器140和位置传感器110与所述中央控制器200电性连接。可选地，所述轮速传感器140设置于所述车辆的车轮用以检测所述车轮的运行方向，其中，轮速传感器140可以为磁电式轮速传感器或霍尔式轮速传感器。所述位置传感器110连接于所述车辆的变速器用以检测所述车辆所处的档位，其中，当车辆为手动挡车辆时，位置传感器110可以为距离传感器，该距离传感器可以设置在与用于变换档位的档把相邻位置处，由于不同的档位档把所处位置不同，与距离传感器的距离不同，距离传感器通过距离测定即可得出车辆所处档位。当车辆为自动挡车辆时，位置传感器110可以为与车辆自动换挡系统相连的感应器件，通过感应自动换挡系统的换挡信号得出车辆所处档位。

应理解，检测装置100还可以采用其他器件对车辆运行方向和所处档位进行检测，例如：检测装置100可以采用方向感应器对车辆运行方向进行检测，采用摄像头对车辆所处档位进行检测。检测装置100中用于检测车辆运行方向和所处档位的器件可以为一个或多个，例如：当采用位置传感器110对车辆运行方向进行检测时，位置传感器110可以设置至少两个，两个位置传感器110分别设置于车辆的前进挡和倒挡的相邻位置。

所述中央控制器200用于根据所述车辆的运行方向和所处档位判断所述车辆是否发生溜车，在判定所述车辆发生溜车时向所述防溜车执行装置300发送控制指令。

溜车一般发生在存在坡度的路段，在坡道起步过程中较易出现。主要分为以下几种情况。

第一种，车辆在坡上起步(车头朝上坡方向)。

当车辆在坡道起步时，档位置于前进挡(手动挡通常为1挡)。当发生溜车时，置于前进档位处的位置传感器110触发，同时轮速传感器140检测到车轮出现反方向转动(朝车辆后退方向)，中央控制器200根据车辆处于前进挡但车轮出现反向转动的信息即可判定发生溜车，此时则向防溜车执行装置300发送提供阻挡力的控制指令。防溜车执行装置300则执行该控制指令，根据所述控制指令锁止所述车辆的传动轴900。

第二种，车辆向上坡倒车起步(车头朝下坡方向)。

当车辆向上坡倒车时，档位置于倒挡。当发生溜车时，置于倒挡位置的位置传感器110触发，同时轮速传感器140检测到车轮出现正方向转动(朝车辆前进方向)，中央控制器200根据车辆处于倒挡但车轮出现正向转动的信息即可判定发生溜车，此时则向防溜车执行装置300发送提供阻挡力的控制指令。防溜车执行装置300则执行该控制指令，根据所述控制指令锁止所述车辆的传动轴900。

第三种，车辆向下坡起步前进(车头朝下坡方向)和向下坡倒车起步(车头朝上坡方向)。

当车辆向下坡起步前进时，位于前进挡位置的位置传感器110触发，轮速传感器140检测到车轮出现正方向转动，中央控制器200根据车辆处于前进挡且车轮正向转动的信息即可判定车辆正常运行，此时，无需启动防溜车执行装置300。当车辆向下坡倒车时，置于倒挡位置的位置传感器110触发，轮速传感器140检测到车轮出现反方向转动，中央控制器200根据车辆处于倒挡且车轮反向转动的信息即可判定车辆正常运行，此时，无需启动防溜车执行装置300。

需说明的是，在实际应用中，中央控制器200可以通过逻辑组合电路、时序电路等对检测装置100检测得到的车辆运行方向和所处档位进行判断，从而判定车辆是否发生溜车，并在判定车辆发生溜车时控制防溜车执行装置300锁止车辆的传动轴900，从而使得车辆停车溜车。

为了确保防溜车执行装置300能够提供足够的阻挡力阻止继续溜车，可选地，本实施例中的所述检测装置100还包括坡度传感器120和压力传感器130，所述坡度传感器120和压力传感器130与所述中央控制器200电性连接。考虑到实际需求，所述坡度传感器120与所述中央控制器200之间电性连接有第一数模转换器400。所述压力传感器130与所述中央控制器200之间电性连接有第二数模转换器500。

可选地，所述坡度传感器120设置于所述车辆的底盘用以检测所述车辆所处的坡度。所述压力传感器130设置于所述车辆的车轮用以检测所述车辆的重量。实施时，可以采用其他检测器件检测车辆所处坡度，例如：可以采用倾角传感器、角度传感器等检测车辆所处坡度。可以采用其他检测器件检测车辆重量，例如：可以采用称重传感器、重量传感器等检测车辆重量。

其中，坡度传感器120可以有多种实现结构，只要能够实现对车辆所处坡度的检测即可。本实施例中提供了其中一种实现方案。

如图2所示，所述坡度传感器120包括水平基板121、可导电连杆122、第一导线123、第二导线124和电阻丝125。所述可导电连杆122通过销轴126活动连接于所述水平基板121，所述第一导线123的一端连接于所述可导电连杆122连接所述水平基板121的一端，所述第二导线124的一端连接于所述可导电连杆122连接所述水平基板121的一端，所述电阻丝125连接于所述第一导线123和第二导线124之间，所述电阻丝125距所述销轴126的距离小于所述可导电连杆122的长度。如此连接后，第一导线123、第二导线124和电阻丝125形成一扇形结构，可导电连杆122一端连接于该扇形结构的顶点。由于可导电连杆122的长度大于扇形结构的半径，因而可导电连杆122的另一端延伸至扇形结构外围，为了提高检测准确性，可选地，在可导电连杆122延伸至扇形结构外围的一端连接悬垂物127，参阅图2。

如此设计后，可导电连杆122在车辆处于不同坡度时会与扇形结构的圆弧相交于不同位置，形成不同回路，产生不同的电信号，通过对电信号的分析即可得出车辆所处坡度。

通过对车辆所处坡度和车辆重量的检测，即可得出造成溜车的牵引力。如图3所示，通过对车辆位于斜坡上的受力进行分析可知，车辆向下坡溜车的牵引力为整车质量沿坡面方向的斜向下的分力F1，计算公式为：

F₁＝G Sinα

其中，G为车辆整车总质量，α为坡路坡角。

其次，使用图2所示的坡度传感器120，在确定车辆所处坡度的同时，通过对可导电连杆122悬停位置的确定，即可检测出车辆车头的朝向，从而给中央控制器200控制防溜车执行装置300所提供阻挡力的方向提供参考，进而确保防溜车系统的可靠实现。

通过对溜车牵引力的分析，中央控制器200即可向防溜车执行装置300发送控制指令，防溜车执行装置300朝与溜车牵引力相反的方向提供不小于溜车牵引力的阻挡力FL即可阻挡车辆继续溜车，如此设置，能够有效确保防溜车控制的精确性和可靠性。

在实际应用中，防溜车执行装置300可以有多种选择，只要能够根据中央控制器200的控制提供阻止溜车的阻止力即可。例如，可以采用小型液压缸、气压缸、电机等作为防溜车执行装置300。为了尽可能减少本防溜车系统的成本，以及减少对车辆原有空间和器件工作的影响，本实施例中，选用励磁线圈310作为防溜车执行装置300，所述励磁线圈310与所述中央控制器200之间电性连接有电池600。在实施时，将所述励磁线圈310设置于所述车辆的传动轴900(参阅图4)或与所述车辆的传动轴900相邻位置。励磁线圈310体积较小、成本较低并便于更换，使用励磁线圈310作为防溜车执行装置300相较于现有技术中在车辆设液压缸、气压缸等作为防溜车执行装置300，不会明显增加车辆体积，性价比较高。

另外，中央控制器200得出溜车牵引力后，只需控制电池600向励磁线圈310施加不同的电流即可灵活控制励磁线圈310提供不同的阻挡力，防止溜车。励磁线圈310安装在车辆的传动轴900后，参阅图4，在加载电流情况下所产生的电磁转矩对应转换而来的平衡整车总质量分力(溜车牵引力)的反方向力(阻挡力)。中央控制器200只需向电池600发送控制信号，控制电池600向励磁线圈310通入电流，在相关变量确定的情况下，通入电流的大小决定了阻力矩的大小(在电流电压大小低于要求时，还可采取初级绕组、次级绕组的放大方案)。电磁转矩的大小决定了转化的阻挡力的大小，电磁转矩的大小可通过控制加载的电流大小控制。阻挡力的方向可以通过控制电流加载的正负极方向进行控制。

考虑到实际需求，可选地，所述中央控制器200还连接有开关组件700。开关组件700的设置，使得该防溜车系统在能够实现智能启动的同时，还能够支持驾驶员的手动开启和关闭，提高使用的灵活性。

考虑到实际需求，可选地，所述中央控制器200还连接有计时器800。计时器800可以用于记录防溜车系统的启动时长，车辆正常运行的时长等。使得在实施时可以根据上述硬件架构进行更多的功能扩展。例如：可以设定在车辆行驶时间达到预定时长时，自动关闭防溜车系统。

实际应用中，在车辆发生溜车的初期车速缓慢，此时车辆向下坡溜车的牵引力为整车质量沿坡面方向的斜向下的分力。所以，励磁线圈310至少需要产生与该分力大小相等，方向相反的阻力矩方能平衡。车辆整车质量沿坡面斜向下的分力可以结合坡度传感器120和整车压力传感器130的感应值得出。由中央控制器200发送控制指令，控制电池600匹配励磁电流大小，及时锁止传动轴900的转动。从而使得车辆的起步操作和平路起步相同，待车速以及行驶时间达到预定值时，即可自动控制该防溜车系统关闭。

综上所述，本实用新型实施例通过对中央控制器200、检测装置100和防溜车执行装置300等的巧妙集成和设计，使得车辆在坡道起步发生溜车现象时，防溜车系统能够及时、智能地作出反应，使防溜车执行装置300产生不小于溜车牵引力的阻挡力，阻止车辆溜车，并在车辆行驶速度和时间达到预设值时，自动关闭防溜车系统。无需人工操作，简化了现有技术中需手刹、油门踏板、脚刹等巧妙配合的操作步骤，能够简化车辆坡道起步的操作流程，使得车辆的起步操作和平路起步基本相同，更准确、安全可靠地控制车辆的行驶状态，大大减少交通事故的发生和人身安全及财产的损失。

本实施例中的防溜车系统，能够适用于手动、自动档型号的各类车辆，适用范围较广，性价比较高。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本实用新型实施例的功能可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的现有程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本实用新型的功能实现不限制于任何特定的硬件和现有软件结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防溜车系统，应用于车辆，其特征在于，所述防溜车系统包括:

用于检测车辆的运行方向和所处档位以判断所述车辆是否发生溜车的检测装置；以及

在判定所述车辆发生溜车时锁止所述车辆的传动轴的防溜车执行装置；

所述防溜车系统还包括中央控制器，所述防溜车执行装置和检测装置分别与所述中央控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的防溜车系统，其特征在于，所述检测装置包括轮速传感器和位置传感器，所述轮速传感器和位置传感器与所述中央控制器电性连接；

所述轮速传感器设置于所述车辆的车轮用以检测所述车轮的运行方向，所述位置传感器连接于所述车辆的变速器用以检测所述车辆所处的档位。

3.根据权利要求2所述的防溜车系统，其特征在于，所述位置传感器至少为两个，分别设置于所述变速器的前进挡和倒挡。

4.根据权利要求2所述的防溜车系统，其特征在于，所述检测装置还包括坡度传感器和压力传感器，所述坡度传感器和压力传感器与所述中央控制器电性连接；

所述坡度传感器设置于所述车辆的底盘用以检测所述车辆所处的坡度角，所述压力传感器设置于所述车辆的车轮用以检测所述车辆的重量。

5.根据权利要求4所述的防溜车系统，其特征在于，所述坡度传感器包括水平基板、可导电连杆、第一导线、第二导线和电阻丝，所述可导电连杆通过销轴活动连接于所述水平基板，所述第一导线的一端连接于所述可导电连杆连接所述水平基板的一端，所述第二导线的一端连接于所述可导电连杆连接所述水平基板的一端，所述电阻丝连接于所述第一导线和第二导线之间，所述电阻丝距所述销轴的距离小于所述可导电连杆的长度。

6.根据权利要求4所述的防溜车系统，其特征在于，所述防溜车系统还包括电性连接于所述坡度传感器与所述中央控制器之间的第一数模转换器。

7.根据权利要求4所述的防溜车系统，其特征在于，所述防溜车系统还包括电性连接于所述压力传感器与所述中央控制器之间的第二数模转换器。

8.根据权利要求4所述的防溜车系统，其特征在于，所述防溜车执行装置包括励磁线圈，所述励磁线圈与所述中央控制器之间电性连接有电池。

9.根据权利要求8所述的防溜车系统，其特征在于，所述励磁线圈设置于所述车辆的传动轴或与所述车辆的传动轴相邻位置。

10.根据权利要求1所述的防溜车系统，其特征在于，所述中央控制器还连接有开关组件和计时器。