RU2500556C2 - Тормозная система и способ торможения для транспортного средства - Google Patents

Тормозная система и способ торможения для транспортного средства Download PDF

Info

Publication number
RU2500556C2
RU2500556C2 RU2011153408/11A RU2011153408A RU2500556C2 RU 2500556 C2 RU2500556 C2 RU 2500556C2 RU 2011153408/11 A RU2011153408/11 A RU 2011153408/11A RU 2011153408 A RU2011153408 A RU 2011153408A RU 2500556 C2 RU2500556 C2 RU 2500556C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
brake
wheels
vehicle
wheel
differential
Prior art date
Application number
RU2011153408/11A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011153408A (ru
Inventor
Пьер ПУЛЕН
Original Assignee
Бомбардир Рекриейшнл Продактс Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US12/476,771 priority Critical patent/US8376907B2/en
Priority to US12/476,771 priority
Application filed by Бомбардир Рекриейшнл Продактс Инк. filed Critical Бомбардир Рекриейшнл Продактс Инк.
Priority to PCT/US2009/047175 priority patent/WO2010141031A1/en
Publication of RU2011153408A publication Critical patent/RU2011153408A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2500556C2 publication Critical patent/RU2500556C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/06Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels
    • B60T1/062Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels acting on transmission parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/12Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of differentials
    • B60W10/16Axle differentials, e.g. for dividing torque between left and right wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/26Wheel slip
    • B60W2520/266Slip values between left and right wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/28Wheel speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/12Brake pedal position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/10Road Vehicles
    • B60Y2200/12Motorcycles, Trikes; Quads; Scooters
    • B60Y2200/124Buggies, Quads
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T477/00Interrelated power delivery controls, including engine control
    • Y10T477/60Transmission control
    • Y10T477/606Differential transmission
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T477/00Interrelated power delivery controls, including engine control
    • Y10T477/80Brake control
    • Y10T477/81Sensed condition responsive control of engine of brake
    • Y10T477/813Brake

Abstract

Изобретение относится к тормозной системе и способу торможения транспортного средства. Транспортное средство содержит множество колес, установленных на раме. Колесо функционально соединено с двигателем для сообщения движения транспортному средству. Самоблокирующийся дифференциал удерживается рамой. Первая полуось и вторая полуось функционально соединены с самоблокирующимся дифференциалом. Первая полуось удерживает первое колесо из множества колес. Вторая полуось удерживает второе колесо из множества колес. Тормоз функционально соединен с самоблокирующимся дифференциалом. Тормоз избирательно прилагает тормозной момент к первому и второму колесам через одну часть самоблокирующегося дифференциала для уменьшения скорости транспортного средства. Когда тормоз приводится в действие, блок управления работает для избирательного увеличения степени сцепления самоблокирующегося дифференциала в ответ на разность скоростей вращения первого и второго колес, превышающую первую заданную разность. Также разработан способ управления транспортным средством. Достигаются улучшение тормозной характеристики и минимизация и централизация веса транспортного средства. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 18 ил.

Description

Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к тормозной системе и способу торможения транспортного средства.The present invention relates to a brake system and a method for braking a vehicle.
Уровень техникиState of the art
Колесные транспортные средства, такие как автомобили, вездеходы, трехколесные транспортные средства и мотоциклы, обычно оборудованы одним или более тормозов для замедления или остановки транспортного средства. Водитель транспортного средства может включать тормоза, приводя в действие педаль, рычаг или другой привод, который расположен на транспортном средстве в пределах его досягаемости. В тормозе одного распространенного типа - дисковом тормозе - используется трение между суппортом тормоза и тормозным диском, чтобы замедлить или остановить вращение колеса транспортного средства относительно корпуса транспортного средства. Получаемое трение между шиной и грунтом создает тормозное усилие, воздействующее на транспортное средство для замедления транспортного средства.Wheeled vehicles, such as cars, ATVs, tricycles, and motorcycles, are usually equipped with one or more brakes to slow or stop the vehicle. The driver of the vehicle may engage the brakes by activating the pedal, lever or other drive that is located on the vehicle within its reach. In a brake of one common type — the disc brake — friction between the brake caliper and the brake disc is used to slow down or stop the rotation of the vehicle wheel relative to the vehicle body. The resulting friction between the tire and the ground creates a braking force acting on the vehicle to slow the vehicle.
Обычно желательно иметь возможность минимизировать расстояние, проходимое движущимся транспортным средством до его остановки. С этой целью желательно максимизировать трение между каждым колесом и грунтом во время торможения. Известно, что максимальное доступное трение, которое может создаваться шиной при скольжении относительно грунта (кинетическое трение), меньше, чем максимальное доступное трение, которое может создаваться шиной, катящейся без скольжения относительно грунта (статическое трение). Таким образом, тормозная характеристика улучшается на большинстве типов грунта благодаря увеличению тормозного момента на колесах до точки, когда тормозное усилие между шиной и грунтом лишь немного недостаточно, чтобы вызвать скольжение. Одно применение этого принципа состоит в пороговом торможении, когда водитель корректирует торможение для обеспечения возможно большего тормозного момента, прежде чем шины начнут проскальзывать. Однако эффективное пороговое торможение зависит от навыков и опыта водителя и может быть трудновыполнимым на некоторых типах грунта. Кроме того, пороговое торможение не позволяет независимо регулировать тормозное усилие на каждом колесе, что может быть необходимо, когда не все колеса находятся на грунте одного типа (например, когда некоторые колеса находятся на сухом дорожном покрытии, а другие колеса на льду), и некоторые колеса могут начать проскальзывать прежде, чем другие достигают своего максимального тормозного усилия.It is usually desirable to be able to minimize the distance traveled by a moving vehicle before it stops. To this end, it is desirable to maximize the friction between each wheel and the ground during braking. It is known that the maximum available friction that can be created by a tire when sliding relative to the ground (kinetic friction) is less than the maximum available friction that can be created by a tire rolling without sliding relative to the ground (static friction). Thus, the braking performance is improved on most types of soil by increasing the braking torque on the wheels to the point where the braking force between the tire and the ground is only slightly enough to cause slipping. One application of this principle is threshold braking when the driver adjusts the braking to provide as much braking torque as possible before the tires begin to slip. However, effective threshold braking depends on the skills and experience of the driver and can be difficult to perform on some types of terrain. In addition, threshold braking does not allow independent adjustment of the braking force on each wheel, which may be necessary when not all wheels are on the same type of ground (for example, when some wheels are on dry road surface and other wheels are on ice), and some wheels can begin to slip before others reach their maximum braking force.
Одна попытка улучшить тормозную характеристику состоит в использовании антиблокировочной тормозной системы. Блок управления обнаруживает различия скорости вращения между колесами транспортного средства для определения того, проскальзывает ли одна или более шин относительно грунта. Если конкретная шина проскальзывает, блок управления уменьшает тормозной момент на соответствующем колесе в попытке восстановить статическое трение и максимизировать тормозное усилие, создаваемое колесами. Антиблокировочная тормозная система по существу выполняет пороговое торможение индивидуально для каждого колеса. В результате, каждое колесо независимо вращается со скоростью, которая обеспечивает максимальное тормозное усилие на его конкретном грунте, и, таким образом, способствует в максимально возможной степени торможению транспортного средства. Дополнительное преимущество антиблокировочной тормозной системы состоит в том, что автомобиль может управляться при торможении, поскольку колеса не блокируются и поддерживают некоторую тягу.One attempt to improve the braking performance is to use an anti-lock braking system. The control unit detects differences in rotational speed between the wheels of the vehicle to determine if one or more tires are slipping relative to the ground. If a particular tire slips, the control unit reduces the braking torque on the corresponding wheel in an attempt to restore static friction and maximize the braking force generated by the wheels. The anti-lock braking system essentially performs threshold braking individually for each wheel. As a result, each wheel independently rotates at a speed that provides maximum braking force on its particular soil, and thus contributes to the greatest extent possible braking the vehicle. An additional advantage of the anti-lock braking system is that the car can be controlled during braking, because the wheels are not blocked and support some traction.
Хотя антиблокировочная тормозная система (ABS) теперь широко используется в автомобилях, ее стоимость часто является чрезмерной в отношении цены вездехода. Кроме того, компоненты, в частности, тормоза на каждом колесе имеют тенденцию увеличения и децентрализации веса вездехода, тогда как уменьшение веса является важным учитываемым фактором конструкции для вездеходов. Кроме того, отдельные тормоза составляют неподрессоренную массу, которая может снижать качество езды. При этом, применимость антиблокировочной тормозной системы ограничена для двух колес, соединенных сплошной осью или блокированным дифференциалом некоторых вездеходов, поскольку эти два колеса не могут вращаться с разными скоростями, когда это будет необходимо в некоторых условиях торможения.Although anti-lock braking systems (ABS) are now widely used in automobiles, their cost is often excessive in relation to the price of the all-terrain vehicle. In addition, components, in particular the brakes on each wheel, tend to increase and decentralize the weight of the all-terrain vehicle, while weight reduction is an important design consideration for all-terrain vehicles. In addition, individual brakes make up the unsprung mass, which can reduce ride quality. At the same time, the applicability of the anti-lock braking system is limited for two wheels connected by a solid axle or a blocked differential of some all-terrain vehicles, since these two wheels cannot rotate at different speeds when it will be necessary in some braking conditions.
Для минимизации и централизации веса транспортного средства некоторые вездеходы снабжены одиночным задним дисковым тормозом либо на части сплошной задней оси, либо на карданном вале, проходящем от двигателя к заднему дифференциалу. Пример такого устройства описан в патенте США № 6491126, который включен сюда во всей полноте в качестве ссылочного материала.To minimize and centralize the weight of the vehicle, some all-terrain vehicles are equipped with a single rear disc brake, either on a solid rear axle or on a cardan shaft passing from the engine to the rear differential. An example of such a device is described in US Pat. No. 6,491,126, which is hereby incorporated by reference in its entirety.
Таким образом, существует потребность в тормозной системе для вездехода, которая предусматривает разные скорости вращения колес, для которых она применяется.Thus, there is a need for a braking system for an all-terrain vehicle, which provides different wheel speeds for which it is used.
Также существует потребность в способе торможения транспортного средства, который предусматривает разные скорости вращения колес, к которым оно применяется.There is also a need for a vehicle braking method that provides for different wheel speeds to which it is applied.
Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей настоящего изобретения является устранение, по меньшей мере, части недостатков известного уровня техники.The objective of the present invention is to eliminate at least part of the disadvantages of the prior art.
Другой задачей настоящего изобретения является создание тормозной системы, в которой одинарный тормоз применяется к двум колесам, которые в состоянии вращаться с разными скоростями.Another objective of the present invention is to provide a braking system in which a single brake is applied to two wheels that are able to rotate at different speeds.
Другой задачей настоящего изобретения является создание тормозной системы, имеющей одинарный тормоз, который прилагает тормозной момент к двум колесам через самоблокирующийся дифференциал.Another objective of the present invention is to provide a brake system having a single brake, which applies braking torque to the two wheels through a limited-slip differential.
Другой задачей настоящего изобретения является создание тормозной системы, имеющей одинарный тормоз, который может одновременно прилагать разные тормозные моменты к двум колесам.Another objective of the present invention is to provide a brake system having a single brake, which can simultaneously apply different braking moments to two wheels.
Другой задачей настоящего изобретения является создание способа торможения транспортного средства таким образом, что одинарный тормоз может одновременно прилагать разные тормозные моменты к двум колесам.Another objective of the present invention is to provide a method of braking a vehicle in such a way that a single brake can simultaneously apply different braking moments to two wheels.
Согласно одному объекту изобретения создано транспортное средство, содержащее раму. На раме расположено сидение для размещения одного или более ездоков. Рама несет двигатель и множество колес. По меньшей мере, одно из множества колес функционально соединено с двигателем для сообщения движения транспортному средству. Устройство управления расположено обычно спереди от сидения и функционально соединено с, по меньшей мере, одним из множества колес для управления транспортным средством. Самоблокирующийся дифференциал удерживается рамой. Первая полуось и вторая полуось функционально соединены с самоблокирующимся дифференциалом. Первая полуось удерживает первое колесо из множества колес. Вторая полуось удерживает второе колесо из множества колес. Тормоз функционально соединен с самоблокирующимся дифференциалом. Тормоз избирательно прилагает тормозной момент к первому и второму колесам через, по меньшей мере, одну часть самоблокирующегося дифференциала для уменьшения скорости транспортного средства.According to one aspect of the invention, a vehicle is provided comprising a frame. A seat is located on the frame to accommodate one or more riders. The frame carries an engine and many wheels. At least one of the plurality of wheels is operatively connected to an engine for communicating movement to a vehicle. The control device is usually located in front of the seat and is functionally connected to at least one of the many wheels for driving a vehicle. The limited slip differential is held by the frame. The first half shaft and second half axis are functionally connected to a self-locking differential. The first half shaft holds the first wheel of the plurality of wheels. The second half shaft holds the second wheel of the plurality of wheels. The brake is functionally coupled to a limited slip differential. The brake selectively applies braking torque to the first and second wheels through at least one part of a limited slip differential to reduce vehicle speed.
Согласно другому объекту, с самоблокирующимся дифференциалом функционально соединен вал для приложения выходного крутящего момента двигателя к самоблокирующемуся дифференциалу. Тормоз функционально соединен с самоблокирующимся дифференциалом через вал.According to another aspect, a shaft is operatively connected to the self-locking differential for applying the engine output torque to the self-locking differential. The brake is functionally connected to a limited-slip differential via a shaft.
Согласно другому объекту, тормоз содержит тормозной диск, установленный на валу и вращающийся вместе с ним. Суппорт тормоза удерживается рамой и работает для избирательного фрикционного сцепления с тормозным диском для приложения тормозного момента.According to another object, the brake comprises a brake disc mounted on a shaft and rotating with it. The brake caliper is held by the frame and works for selective friction clutch with the brake disc to apply braking torque.
Согласно другому объекту, по меньшей мере, одна часть тормоза установлена на, по меньшей мере, одной части самоблокирующегося дифференциала.According to another object, at least one part of the brake is mounted on at least one part of a limited-slip differential.
Согласно другому объекту, блок управления имеет электрическое соединение с самоблокирующимся дифференциалом. Когда тормоз приводится в действие, блок управления работает для избирательного увеличения степени сцепления самоблокирующегося дифференциала в ответ на разность скоростей вращения первого и второго колес, превышающую первую заданную разность.According to another aspect, the control unit is electrically connected to a self-locking differential. When the brake is applied, the control unit operates to selectively increase the degree of adhesion of the limited slip differential in response to a difference in rotational speeds of the first and second wheels in excess of the first predetermined difference.
Согласно другому объекту, избирательное увеличение степени сцепления самоблокирующегося дифференциала включает увеличение приводом степени сцепления муфты самоблокирующегося дифференциала. Муфта расположена в рабочем положении между, по меньшей мере, одной частью самоблокирующегося дифференциала и одной из первой и второй полуосей.According to another aspect, a selective increase in the degree of engagement of the limited slip differential includes an increase in the degree of engagement of the degree of engagement of the clutch of the limited slip differential. The clutch is located in the working position between at least one part of the limited-slip differential and one of the first and second axle shafts.
Согласно другому объекту, первая заданная разность составляет от 7 до 9 об./мин.According to another object, the first predetermined difference is from 7 to 9 rpm.
Согласно другому объекту, вал имеет первую часть и вторую часть. По меньшей мере, одна часть тормоза установлена на первой части вала. Вторая часть вала соединена с самоблокирующимся дифференциалом. Муфта скольжения функционально соединяет первую часть вала со второй частью вала таким образом, что муфта скольжения в рабочем положении расположена между тормозом и, по меньшей мере, одной частью самоблокирующегося дифференциала.According to another object, the shaft has a first part and a second part. At least one part of the brake is mounted on the first part of the shaft. The second part of the shaft is connected to a limited-slip differential. The sliding clutch functionally connects the first part of the shaft with the second part of the shaft in such a way that the sliding clutch in the working position is located between the brake and at least one part of the limited slip differential.
Согласно другому объекту, блок управления имеет электрическое соединение с муфтой скольжения. Когда тормоз приводится в действие, блок управления работает для избирательного уменьшения степени сцепления муфты скольжения в ответ на проскальзывание, по меньшей мере, одного из первого и второго колес относительно грунта и разность между скоростями вращения первого и второго колес, которая меньше второй заданной разности. Вторая заданная разность меньше первой заданной разности.According to another aspect, the control unit is electrically connected to a slip clutch. When the brake is applied, the control unit operates to selectively reduce the degree of adhesion of the slip clutch in response to slipping of at least one of the first and second wheels relative to the ground and the difference between the rotation speeds of the first and second wheels, which is less than the second predetermined difference. The second given difference is less than the first given difference.
Согласно другому объекту, вторая заданная разность составляет менее 1 об./мин.According to another aspect, the second predetermined difference is less than 1 rpm.
Согласно другому объекту, когда тормоз приводится в действие, блок управления работает для избирательного уменьшения степени сцепления муфты скольжения в ответ на то, что скорости вращения первого и второго колес меньше заданного порогового значения скорости вращения, и разность скоростей вращения первого и второго колес меньше второй заданной разности. Вторая заданная разность меньше первой заданной разности.According to another object, when the brake is applied, the control unit operates to selectively reduce the degree of adhesion of the sliding clutch in response to the fact that the rotational speeds of the first and second wheels are less than a predetermined threshold value of the rotational speed, and the difference in rotational speeds of the first and second wheels is less than the second predetermined differences. The second given difference is less than the first given difference.
Согласно дополнительному объекту, изобретение обеспечивает получение способа управления транспортным средством. Транспортное средство содержит первое колесо и второе колесо. Самоблокирующийся дифференциал функционально соединен с первым колесом и вторым колесом и расположен между ними. Тормоз функционально соединен с самоблокирующимся дифференциалом таким образом, что, по меньшей мере, часть самоблокирующегося дифференциала в рабочем положении расположена между тормозом и каждым из первого и второго колес. Способ включает определение того, приведен ли в действие тормоз; определение разности скорости вращения между первым колесом и вторым колесом; если тормоз приводится в действие, увеличение степени сцепления самоблокирующегося дифференциала в ответ на то, что разность скорости вращения больше первого порогового значения; и уменьшение скорости транспортного средства.According to a further aspect, the invention provides a method for driving a vehicle. The vehicle comprises a first wheel and a second wheel. The self-locking differential is functionally connected to the first wheel and the second wheel and is located between them. The brake is operatively connected to a self-locking differential in such a way that at least a part of the self-locking differential is in a working position between the brake and each of the first and second wheels. The method includes determining whether the brake is activated; determining a difference in rotational speed between the first wheel and the second wheel; if the brake is applied, an increase in the degree of adhesion of the limited slip differential in response to the fact that the difference in the rotation speed is greater than the first threshold value; and reducing vehicle speed.
Согласно другому объекту, способ включает определение того, проскальзывают ли первое и второе колеса относительно грунта. Когда тормоз приводится в действие, степень сцепления самоблокирующегося дифференциала уменьшается в ответ на то, что оба из первого и второго колес имеют тягу относительно грунта и разность скорости вращения меньше второго порогового значения. Второе пороговое значение меньше первого порогового значения.According to another aspect, the method includes determining whether the first and second wheels slip relative to the ground. When the brake is applied, the degree of adhesion of the limited slip differential is reduced in response to both of the first and second wheels having traction relative to the ground and the difference in rotational speed being less than the second threshold value. The second threshold value is less than the first threshold value.
Согласно другому объекту, определение того, имеет ли первое и второе колесо тягу относительно грунта, включает сравнение скорости транспортного средства со скоростями вращения каждого из первого и второго колес.According to another aspect, determining whether the first and second wheels have traction relative to the ground includes comparing the vehicle speed with the rotational speeds of each of the first and second wheels.
Согласно другому объекту, транспортное средство содержит, по меньшей мере, одно третье колесо. Определение, имеет ли первое и второе колеса тягу относительно грунта, включает сравнение скорости вращения, по меньшей мере, одного третьего колеса со скоростями вращения первого и второго колес.According to another aspect, the vehicle comprises at least one third wheel. Determining whether the first and second wheels have traction relative to the ground includes comparing the rotation speed of the at least one third wheel with the rotation speeds of the first and second wheels.
Согласно другому объекту, транспортное средство также содержит вал, функционально соединенный с самоблокирующимся дифференциалом для приложения выходного крутящего момента двигателя к самоблокирующемуся дифференциалу. Определение того, имеют ли первое и второе колеса тягу относительно грунта, включает сравнение скорости вращения вала со скоростью вращения, по меньшей мере, одного из первого и второго колес.According to another aspect, the vehicle also comprises a shaft operably coupled to a self-locking differential for applying the engine output torque to the self-locking differential. Determining whether the first and second wheels have traction relative to the ground includes a comparison of the shaft rotation speed with the rotation speed of at least one of the first and second wheels.
Согласно другому объекту, транспортное средство также содержит муфту скольжения, в рабочем положении расположенную между тормозом и самоблокирующимся дифференциалом. Когда тормоз приводится в действие, степень сцепления муфты скольжения уменьшается, когда, по меньшей мере, одно из первого и второго колес проскальзывает относительно грунта.According to another object, the vehicle also comprises a sliding clutch, in the working position, located between the brake and the limited-slip differential. When the brake is applied, the degree of adhesion of the slip clutch decreases when at least one of the first and second wheels slides relative to the ground.
В контексте этой заявки термин "имеет тягу", когда он используется в связи с колесом или шиной, означает, что колесо катится без скольжения относительно грунта.In the context of this application, the term “has traction” when used in connection with a wheel or tire means that the wheel rolls without sliding relative to the ground.
В контексте этой заявки термин "сцепление", когда он используется в связи с муфтой или дифференциалом, относится к состоянию, в котором два компонента, соединенные муфтой или дифференциалом, вращаются с одинаковой скоростью. Таким образом, увеличение степени сцепления дифференциала вызывает его работу, более подобную работе блокированного дифференциала, посредством ограничения этих двух компонентов одинаковой скоростью вращения или меньшей максимальной разностью скорости вращения. Подобным образом, уменьшение степени сцепления дифференциала вызывает его работу более подобно разблокированному дифференциалу, допуская большую разность скорости вращения между этими двумя компонентами.In the context of this application, the term “clutch”, when used in connection with a clutch or differential, refers to a state in which two components connected by a clutch or differential rotate at the same speed. Thus, an increase in the degree of adhesion of the differential causes its operation, more similar to the operation of the locked differential, by restricting these two components to the same rotational speed or a smaller maximum difference in rotational speed. Similarly, a decrease in the degree of adhesion of the differential causes it to work more like an unlocked differential, allowing for a large difference in rotational speed between the two components.
Каждый вариант осуществления настоящего изобретения имеет, по меньшей мере, одно из указанных выше задач и/или объектов, но не обязательно имеет все. Следует понимать, что некоторые объекты настоящего изобретения, которые достигнуты попыткой решения указанных выше задач, могут не решать эти задачи и/или могут решать другие задачи, не указанные здесь специально.Each embodiment of the present invention has at least one of the above objectives and / or objects, but does not necessarily have everything. It should be understood that some objects of the present invention, which are achieved by trying to solve the above problems, may not solve these problems and / or may solve other problems not specifically mentioned here.
Дополнительные и/или альтернативные признаки, объекты и преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения станут очевидными из следующего описания, прилагаемых чертежей и прилагаемой формулы изобретения.Additional and / or alternative features, objects, and advantages of embodiments of the present invention will become apparent from the following description, the accompanying drawings, and the accompanying claims.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Для лучшего понимания настоящего изобретения, а также других его объектов и признаков приведено следующее описание, которое следует рассматривать в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:For a better understanding of the present invention, as well as its other objects and features, the following description is given, which should be considered in combination with the accompanying drawings, in which:
фиг. 1 - вид вездехода в перспективе спереди слева;FIG. 1 is a perspective view of an all-terrain vehicle in front from left;
фиг. 2 - схематичный вид конфигурации трансмиссии вездехода, показанного на фиг. 1;FIG. 2 is a schematic view of a transmission configuration of an all-terrain vehicle shown in FIG. one;
фиг. 3 - схематичный вид конфигурации альтернативной трансмиссии вездехода, показанного на фиг. 1;FIG. 3 is a schematic view of a configuration of an alternative all-terrain transmission shown in FIG. one;
фиг. 4 - вертикальный вид сбоку двигателя и трансмиссии, показанной на фиг. 3;FIG. 4 is a vertical side view of the engine and transmission of FIG. 3;
фиг. 5 - вид сечения двигателя, показанного на фиг. 4, выполненного вертикально через вал переднего привода, пересекающий кожух двигателя;FIG. 5 is a sectional view of the engine shown in FIG. 4 made vertically through a front-drive shaft intersecting the engine cover;
фиг. 6 - частичный вид сечения двигателя, показанного на фиг. 4, показывающий вал переднего привода, проходящий над масляным поддоном двигателя и между противовесами коленчатого вала;FIG. 6 is a partial sectional view of the engine of FIG. 4, showing a front drive shaft extending above the engine oil pan and between the crankshaft balances;
фиг. 7 - схематичный вид сбоку трансмиссии с фиг. 3;FIG. 7 is a schematic side view of the transmission of FIG. 3;
фиг. 8 - вид в перспективе нижней части трансмиссии вездехода с фиг. 1, показывающий селекторный механизм привода на два колеса/полного привода для избирательного соединения трансмиссии с валом переднего привода в дополнение к валу заднего привода;FIG. 8 is a perspective view of the lower part of the all-terrain vehicle transmission of FIG. 1, showing a two-wheel drive / all-wheel drive selector mechanism for selectively connecting a transmission to a front-wheel drive shaft in addition to a rear-wheel drive shaft;
фиг. 9 - схематичный вид конфигурации альтернативной трансмиссии вездехода с фиг. 1, в которой трансмиссия расположена спереди от кожуха двигателя;FIG. 9 is a schematic view of a configuration of an alternative all-terrain transmission of FIG. 1, in which the transmission is located in front of the engine cover;
фиг. 10 - вид сечения альтернативной трансмиссии вездехода, показанного на фиг. 1;FIG. 10 is a cross-sectional view of an alternative transmission of the all-terrain vehicle shown in FIG. one;
фиг. 11 - вид в перспективе сзади слева тормозной системы согласно первому варианту осуществления изобретения;FIG. 11 is a rear left perspective view of a brake system according to a first embodiment of the invention;
фиг. 12 - схематичный вид сечения тормозной системы с фиг. 11;FIG. 12 is a schematic sectional view of the brake system of FIG. eleven;
фиг. 13 - вид в перспективе сзади слева тормозной системы согласно второму варианту осуществления изобретения;FIG. 13 is a rear left perspective view of a brake system according to a second embodiment of the invention;
фиг. 14 - схематичный вид сечения тормозной системы, показанной на фиг. 13;FIG. 14 is a schematic sectional view of the brake system shown in FIG. 13;
фиг. 15 - вид в перспективе сзади слева тормозной системы согласно третьему варианту осуществления изобретения;FIG. 15 is a rear left perspective view of a brake system according to a third embodiment of the invention;
фиг. 16 - схематичный вид сечения тормозной системы, показанной на фиг. 15;FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of the brake system shown in FIG. fifteen;
фиг. 17 - схематичный вид сечения тормозной системы согласно четвертому варианту осуществления изобретения; иFIG. 17 is a schematic cross-sectional view of a brake system according to a fourth embodiment of the invention; and
фиг. 18 - логическая схема, показывающая работу тормозной системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения.FIG. 18 is a flowchart showing the operation of a brake system according to an embodiment of the present invention.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Настоящее изобретение описано здесь, как используемое для передних колес вездехода, однако предусматривается, что изобретение может использоваться как для передних колес вездехода, так и для транспортных средств с другой колесной конфигурацией, таких как трехколесные транспортные средства.The present invention is described here as used for front wheels of an all-terrain vehicle, however, it is contemplated that the invention can be used both for front wheels of an all-terrain vehicle and for vehicles with a different wheel configuration, such as three-wheeled vehicles.
На фиг. 1 показан вид в перспективе вездехода, обозначенного в целом ссылочной позицией 10, включающего трансмиссию 20, для которой может быть применен вариант осуществления настоящего изобретения. Вездеход 10 включает раму 12, на которой установлен корпус 13 и двигатель внутреннего сгорания (не показан на фиг. 1) для снабжения мощностью транспортного средства. С рамой 12 также соединены четыре колеса 14 с шинами 15 малого давления, которые приспособлены для условий бездорожья и движения по пересеченной местности. Вездеход 10 также включает сидение 18 верховой посадки, установленное на раме 12 для размещения водителя и, в случае необходимости, одного или более пассажиров. Вездеход 10 имеет центр тяжести, через который проходит центральная продольная ось 8.In FIG. 1 is a perspective view of an all-terrain vehicle, generally designated 10, including a transmission 20, for which an embodiment of the present invention may be applied. The all-terrain vehicle 10 includes a frame 12 on which a housing 13 and an internal combustion engine (not shown in FIG. 1) are mounted to provide power to the vehicle. Four wheels 14 are also connected to the frame 12 with low pressure tires 15, which are adapted for off-road conditions and cross-country traffic. The all-terrain vehicle 10 also includes a riding seat 18 mounted on the frame 12 to accommodate the driver and, if necessary, one or more passengers. The all-terrain vehicle 10 has a center of gravity through which the central longitudinal axis 8 passes.
Как показано на фиг. 1, два передних колеса 14 подвешены на раме 12 соответствующими узлами передней подвески (например, при помощи системы двойной А-образной рычажной подвески), в то время как два задних колеса 14 подвешены на раме соответствующими узлами задней подвески (например, системами подвески на жестком качающемся рычаге). Передние и задние колеса 14 имеют 10-12-дюймовые ободы, и каждое снабжено шиной 15 малого давления, которая установлена на ободе каждого колеса и накачана до давления не больше 2 кг/см2 (то есть, не больше 196 кПа или 28 фунтов на квадратный дюйм).As shown in FIG. 1, two front wheels 14 are suspended on the frame 12 by the corresponding front suspension units (for example, using a double A-shaped linkage suspension system), while two rear wheels 14 are suspended on the frame by the corresponding rear suspension units (for example, rigid suspension systems swing arm). The front and rear wheels 14 have 10-12 inch rims, and each is equipped with a low pressure tire 15 that is mounted on the rim of each wheel and inflated to a pressure of not more than 2 kg / cm 2 (i.e., not more than 196 kPa or 28 pounds per square inch).
Как показано на фиг. 1, вездеход 10 также включает рулевой механизм 16, который удерживается с возможностью поворота рамой 12, позволяя водителю управлять транспортным средством. Рулевой механизм 16 включает руль, соединенный с рулевой колонкой (не показана) для приведения в действие рулевых тяг, соединенных с левым и правым передними колесами 14.As shown in FIG. 1, the all-terrain vehicle 10 also includes a steering gear 16 that is rotatably held by the frame 12, allowing the driver to control the vehicle. The steering mechanism 16 includes a steering wheel connected to a steering column (not shown) for actuating the steering rods connected to the left and right front wheels 14.
Как известно в данной области техники, вездеход 10 приводится в действие двигателем внутреннего сгорания, имеющим кожух 30 двигателя, например, четырехтактным двигателем с одинарным верхним кулачковым валом, цилиндры которого расположены в V-образной или W-образной конфигурации, хотя, как будет понятно специалистам в данной области техники, его можно заменить двигателями других типов и конфигураций. В цилиндрах расположены поршни 31, совершающие возвратно-поступательное движение и соединенные с коленчатым валом 34, как также известно в данной области техники. Коленчатый вал 34 двигателя соединен с трансмиссией 20, которая передает крутящий момент к задним колесам 14 при наличии привода на, по меньшей мере, два колеса, и, возможно, также передает крутящий момент к передним колесам 14 для полного привода.As is known in the art, the all-terrain vehicle 10 is driven by an internal combustion engine having an engine cover 30, for example, a four-stroke engine with a single upper cam shaft, the cylinders of which are arranged in a V-shape or W-shape, although, as will be appreciated by those skilled in the art in the art, it can be replaced with engines of other types and configurations. Pistons 31 are arranged in the cylinders for reciprocating motion and connected to the crankshaft 34, as is also known in the art. The crankshaft 34 of the engine is connected to a transmission 20, which transmits torque to the rear wheels 14 with the drive to at least two wheels, and possibly also transmits torque to the front wheels 14 for four-wheel drive.
На фиг. 2 схематично показана компоновка и силовой узел трансмиссии 20 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Следует понимать, что настоящее изобретение применимо к альтернативным конфигурациям трансмиссии и не ограничено применением для показанной трансмиссии 20. Как указано выше, трансмиссия 20 механически соединена с двигателем внутреннего сгорания. В показанном варианте осуществления изобретения трансмиссия 20 включает отдельную трансмиссию 40, которая с возможностью отсоединения соединена с задней частью кожуха 30 двигателя. Трансмиссия 40, предпочтительно, соединена с кожухом 30 двигателя резьбовыми крепежными средствами 70, например, болтами, которые облегчают сборку и разборку трансмиссии 40.In FIG. 2 schematically shows the layout and power unit of a transmission 20 according to an embodiment of the present invention. It should be understood that the present invention is applicable to alternative transmission configurations and is not limited to the use for the transmission shown 20. As indicated above, the transmission 20 is mechanically coupled to an internal combustion engine. In the shown embodiment, the transmission 20 includes a separate transmission 40, which is detachably connected to the rear of the engine cover 30. The transmission 40 is preferably connected to the engine cover 30 by threaded fastening means 70, for example, bolts that facilitate the assembly and disassembly of the transmission 40.
Как показано на фиг. 2, двигатель и трансмиссия 40 функционально соединены вариатором 22, имеющим ремень 25, соединяющий выход 32 двигателя с входом 42 трансмиссии. Выход 32 двигателя включает коленчатый вал 34, соединенный с поршнями 31 в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания и приводимый ими. На коленчатом валу 34 установлен приводной шкив 36, который приводит в движение соответствующий ведомый шкив 46 при помощи ремня 25. Ведомый шкив 46 установлен на входном валу 44, который передает мощность трансмиссии 40. Трансмиссия 40 имеет редуктор (не показанный, но известный в данной области техники) для уменьшения угловой скорости входного вала 44 для увеличения крутящего момента.As shown in FIG. 2, the engine and transmission 40 are operatively connected by a variator 22 having a belt 25 connecting the engine output 32 to the transmission input 42. The engine output 32 includes a crankshaft 34 connected to and driven by pistons 31 in the cylinders of the internal combustion engine. A drive pulley 36 is installed on the crankshaft 34, which drives the corresponding driven pulley 46 using a belt 25. The driven pulley 46 is mounted on the input shaft 44, which transmits the power of the transmission 40. The transmission 40 has a gearbox (not shown, but known in this field technique) to reduce the angular velocity of the input shaft 44 to increase the torque.
Как показано на фиг. 2, трансмиссия 40 функционально соединена и с системой 50 переднего привода, и с системой 60 заднего привода. Система 50 переднего привода включает вал 52 переднего привода, соединенный задним концом с трансмиссией 40 (то есть, с передним концом промежуточного вала 84 трансмиссии 40) и передним концом с передним самоблокирующимся дифференциалом 54. Работа самоблокирующегося дифференциала 54 будет описана ниже более подробно. Передний самоблокирующийся дифференциал 54 соединен с левой передней полуосью 56 и правой передней полуосью 58, которые, в свою очередь, соединены с передними колесами 14. Аналогично, система заднего привода 60 включает вал 62 заднего привода, соединенный передним концом с трансмиссией 40 (то есть, с задним концом промежуточного вала 84 трансмиссии 40) и задним концом с задним дифференциалом 64. Дифференциал 64 соединен с левой задней полуосью 66 и правой задней полуосью 68, которые, в свою очередь, соединены с задними колесами 14. Таким образом, трансмиссия 20 позволяет водителю выбирать привод на два колеса (то есть, мощность передается только к валу заднего привода), или полный привод (то есть, мощность передается и к валу переднего привода, и к валу заднего привода). Предусматривается, что вместо одного или обоих из ведущих валов 52, 62 могут использоваться приводные цепи.As shown in FIG. 2, the transmission 40 is operatively coupled to both the front-wheel drive system 50 and the rear-wheel drive system 60. The front-wheel drive system 50 includes a front-wheel drive shaft 52 connected by a rear end to a transmission 40 (that is, a front end of an intermediate shaft 84 of a transmission 40) and a front end to a front self-locking differential 54. The operation of the self-locking differential 54 will be described in more detail below. The front limited slip differential 54 is connected to the left front axle shaft 56 and the right front axle shaft 58, which, in turn, are connected to the front wheels 14. Similarly, the rear-wheel drive system 60 includes a rear-wheel drive shaft 62 connected by the front end to the transmission 40 (i.e., with the rear end of the intermediate shaft 84 of the transmission 40) and the rear end with the rear differential 64. The differential 64 is connected to the left rear axle shaft 66 and the right rear axle shaft 68, which, in turn, are connected to the rear wheels 14. Thus, the transmission 20 allows the driver to select a two-wheel drive (that is, power is transmitted only to the rear-wheel drive shaft), or all-wheel drive (that is, power is transmitted to both the front-wheel drive shaft and the rear-wheel drive shaft). It is contemplated that instead of one or both of the drive shafts 52, 62, drive chains may be used.
Для предоставления возможности водителю выбирать между режимами привода на два колеса и полного привода, трансмиссия 40 может, в случае необходимости, включать селектор режимов привода на два колеса и полного привода, способный избирательно соединять или разъединять приводной вал между передним и задним приводом. Это позволяет водителю осуществлять переключение между приводом на два колеса и полным приводом. Трансмиссия 40 также может включать переключатель коробки передач, позволяющий водителю выбрать один из множества режимов привода для транспортного средства, причем режимы привода включают стояночный режим, нейтральный режим, режим заднего хода и режим переднего хода. В одном варианте осуществления изобретения режимы привода также включают режим движения с высокой скоростью и режим движения с малой скоростью. Как будет понятно специалистам в данной области техники, переключатель коробки передач может допускать выбор других режимов привода, например, трех или больше передач движения вперед. Сам переключатель коробки передач соединен с рычагом переключения (не показан), который легкодоступен для водителя, таким образом, позволяя водителю действовать переключателем коробки передач, находясь на сидении водителя.To enable the driver to choose between two-wheel drive and four-wheel drive modes, transmission 40 may, if necessary, include a two-wheel drive and four-wheel drive mode selector, capable of selectively connecting or disconnecting a drive shaft between front and rear drive. This allows the driver to switch between two-wheel drive and four-wheel drive. Transmission 40 may also include a gearbox switch allowing the driver to select one of a plurality of drive modes for the vehicle, the drive modes including parking mode, neutral mode, reverse mode and forward mode. In one embodiment of the invention, the drive modes also include a high speed driving mode and a low speed driving mode. As will be appreciated by those skilled in the art, the gear selector may allow selection of other drive modes, for example, three or more forward gears. The gear selector itself is connected to a gear lever (not shown) that is easily accessible to the driver, thereby allowing the driver to act as the gear selector while in the driver's seat.
На фиг. 3 показана общая компоновка и силовой узел альтернативной трансмиссии 20, в которой вал 52 переднего привода является шарнирным ведущим валом, имеющим два промежуточных вала 52a, 53, соединенных карданным шарниром 53a. Как показано на фиг. 3, первый промежуточный вал 53 соединен задним концом с передним концом промежуточного вала 84 и соединен передним концом с задним концом второго промежуточного вала 52a через карданный шарнир 53a. Соответственно, первый промежуточный вал 53 проходит через кожух 30 двигателя, в то время как второй промежуточный вал 52a проходит от карданного шарнира 53a, отступающего от кожуха 30 двигателя, и заканчивается в переднем дифференциале 54. Как будет понятно специалистам в данной области техники, трансмиссия 20 может быть модифицирована и может включать дополнительные промежуточные валы.In FIG. 3 shows the general arrangement and power unit of an alternative transmission 20, in which the front-drive shaft 52 is an articulated drive shaft having two intermediate shafts 52a, 53 connected by a cardan joint 53a. As shown in FIG. 3, the first intermediate shaft 53 is connected at the rear end to the front end of the intermediate shaft 84 and connected at the front end to the rear end of the second intermediate shaft 52a via a universal joint 53a. Accordingly, the first countershaft 53 passes through the engine cover 30, while the second countershaft 52a extends from the cardan joint 53a, which extends from the engine cover 30, and ends in the front differential 54. As will be appreciated by those skilled in the art, the transmission 20 may be modified and may include additional countershafts.
На фиг. 4 показан вертикальный вид сбоку трансмиссии 40, с возможностью разъединения присоединенной крепежными средствами 70 к задней поверхности кожуха 30 двигателя. Двигатель и трансмиссия 40 функционально соединены вариатором 22 с ременным приводом, который соединяет приводной шкив 36 на коленчатом валу 34 с ведомым шкивом 46 на входном валу 44 трансмиссии 40. Приводной шкив 36 и ведомый шкив 46 обеспечивают бесступенчатое передаточное отношение посредством размыкания или смыкания противоположных конических боковых поверхностей одного или более шкивов, как известно в данной области техники. Следует понимать, что могут использоваться альтернативные конфигурации трансмиссии 40.In FIG. 4 shows a vertical side view of the transmission 40, with the possibility of separation connected by fastening means 70 to the rear surface of the engine cover 30. The engine and transmission 40 are operatively connected by a belt-driven variator 22, which connects the drive pulley 36 on the crankshaft 34 to the driven pulley 46 on the input shaft 44 of the transmission 40. The drive pulley 36 and driven pulley 46 provide a stepless gear ratio by opening or closing the opposite conical side the surfaces of one or more pulleys, as is known in the art. It should be understood that alternative transmission configurations 40 may be used.
Как показано на фиг. 4, промежуточный вал 84 имеет шлицевой задний конец 88, который выступает от задней части трансмиссии 40 для сцепления с соответствующими шлицами на переднем конце вала 62 заднего привода.As shown in FIG. 4, the intermediate shaft 84 has a splined rear end 88 that projects from the rear of the transmission 40 to engage with corresponding splines at the front end of the rear drive shaft 62.
Как также показано на фиг. 4, первый промежуточный вал 53 вала 52 переднего привода проходит через кожух 30 двигателя и отступает от передней стороны кожуха 30 двигателя, заканчиваясь карданным шарниром 53a. Карданный шарнир 53a соединяет с возможностью вращения первый промежуточный вал 53 и второй промежуточный вал 52a вала 52 переднего привода. В другом варианте осуществления изобретения одинарный вал 52 переднего привода проходит через кожух 30 двигателя для передачи крутящего момента от трансмиссии 40 к переднему дифференциалу 54 и к передним колесам 14. Как показано на фиг. 4, вал 52 переднего привода (или первый промежуточный вал 53 в предпочтительном варианте осуществления изобретения) проходит через нижнюю часть кожуха 30 двигателя под коленчатым валом 34 и над масляным поддоном 37, как будет описано и показано ниже.As also shown in FIG. 4, the first intermediate shaft 53 of the front drive shaft 52 extends through the engine cover 30 and departs from the front side of the engine cover 30, ending with a cardan joint 53a. A cardan joint 53a rotatably couples the first intermediate shaft 53 and the second intermediate shaft 52a of the front drive shaft 52. In another embodiment, a single front-drive shaft 52 extends through the engine cover 30 to transmit torque from the transmission 40 to the front differential 54 and to the front wheels 14. As shown in FIG. 4, the front drive shaft 52 (or the first intermediate shaft 53 in the preferred embodiment) extends through the lower portion of the engine cover 30 under the crankshaft 34 and above the oil pan 37, as will be described and shown below.
На фиг. 5 показан вид сечения первого промежуточного вала 53 вала 52 переднего привода, проходящего через кожух 30 двигателя. Первый промежуточный вал 53 вала 52 переднего привода проходит через нижнюю часть кожуха 30 двигателя. Как показано на фиг. 6, первый промежуточный вал 53, предпочтительно, проходит через кожух 30 двигателя ниже коленчатого вала 34, но выше масляного поддона 37. Предпочтительно, вал 52 переднего привода (или первый промежуточный вал 53) не должен контактировать с маслом, содержащимся в масляном поддоне 37. Ведущий вал 52 также может проходить ниже масляного поддона 37, а не выше уровня масла в масляном поддоне 37. В обеих конструкциях ведущий вал 52 не контактирует с маслом.In FIG. 5 is a cross-sectional view of a first intermediate shaft 53 of a front-drive shaft 52 extending through the engine cover 30. The first intermediate shaft 53 of the front drive shaft 52 extends through the lower portion of the engine cover 30. As shown in FIG. 6, the first countershaft 53 preferably extends through the engine cover 30 below the crankshaft 34 but above the oil pan 37. Preferably, the front drive shaft 52 (or the first countershaft 53) should not come into contact with the oil contained in the oil pan 37. The drive shaft 52 may also extend below the oil pan 37, and not above the oil level in the oil pan 37. In both designs, the drive shaft 52 is not in contact with the oil.
Как показано на фиг. 6, первый промежуточный вал 53 проходит между соседними противовесами 35. Как будет понятно специалистам в данной области техники, должен быть предусмотрен достаточный зазор между первым промежуточный валом 53 и коленчатым валом 34 таким образом, чтобы, когда поршень достигает нижней конечной точки, коленчатый вал 34 не входил в контакт с первым промежуточный валом 53. В альтернативном варианте, если это не вредит компоновке и распределению веса, первый промежуточный вал 53 может проходить рядом с противовесами 35, а не между двумя соседними противовесами 35.As shown in FIG. 6, the first countershaft 53 extends between adjacent counterweights 35. As those skilled in the art will appreciate, sufficient clearance must be provided between the first countershaft 53 and the crankshaft 34 so that when the piston reaches the lower end point, the crankshaft 34 did not come in contact with the first countershaft 53. Alternatively, if this does not harm the layout and distribution of weight, the first countershaft 53 may extend alongside the counterweights 35, and not between two adjacent weights 35.
На фиг. 7 показан схематичный вид сбоку трансмиссии 20. Как показано на фиг. 7, двигатель V-образного типа, имеющий кожух 30 двигателя, имеет пару цилиндров 30a. Каждый цилиндр 30a содержит возвратно-поступательный поршень 31, соединенный с шатуном (или поршневым штоком) 31a для поворота соответствующих кривошипов на общем коленчатом валу 34, как известно в области двигателей внутреннего сгорания. Коленчатый вал 34 имеет две пары отступающих вниз противовесов 35 (как лучше показано на фиг. 6). Наконец, как указано выше, приводной шкив 36 установлен на коленчатом валу 34 для привода ведомого шкива 46 через вариатор 22 с ременным приводом.In FIG. 7 is a schematic side view of a transmission 20. As shown in FIG. 7, a V-type engine having an engine cover 30 has a pair of cylinders 30a. Each cylinder 30a comprises a reciprocating piston 31 connected to a connecting rod (or piston rod) 31a to rotate the corresponding cranks on a common crankshaft 34, as is known in the field of internal combustion engines. The crankshaft 34 has two pairs of retreating counterweights 35 (as best shown in FIG. 6). Finally, as described above, the drive pulley 36 is mounted on the crankshaft 34 to drive the driven pulley 46 through a belt-driven variator 22.
Как показано на фиг. 7, трансмиссия 40 прикреплена к задней нижней части кожуха 30 двигателя с использованием множества резьбовых крепежных средств 70, например, болтов или винтов, что облегчает сборку и разборку, то есть, ускоряет прикрепление трансмиссии 40 к кожуху 30 двигателя и отделение от него. Благодаря разъемному соединению трансмиссии 40 с задней частью кожуха 30 двигателя, центр тяжести трансмиссии 20 снижен, также оптимизируя централизацию массы.As shown in FIG. 7, the transmission 40 is attached to the rear bottom of the engine cover 30 using a plurality of threaded fastening means 70, for example, bolts or screws, which facilitates assembly and disassembly, that is, accelerates the fastening of the transmission 40 to the engine cover 30 and separation from it. Due to the detachable connection of the transmission 40 to the rear of the engine cover 30, the center of gravity of the transmission 20 is reduced, also optimizing the centralization of the mass.
Как показано на фиг. 7, трансмиссия 40 имеет обращенный вперед монтажный фланец 75 для прикрепления к задней поверхности кожуха 30 двигателя. Монтажный фланец 75 включает множество расположенных вдоль окружности отверстий, в которые вставлены резьбовые крепежные средства 70. Кожух 30 двигателя имеет множество расположенных вдоль окружности отверстий, соответствующих отверстиям в монтажном фланце 75. Отверстия в кожухе 30 двигателя высверлены и снабжены резьбой в соответствии с резьбой крепежных средств 70. Следует отметить, что другим учитываемым фактором конструкции является обеспечение достаточного зазора между кожухом 30 двигателя и трансмиссией 40, чтобы получить доступ ко всем крепежным средствам для гаечного ключа или другого такого инструмента. В случае необходимости, могут быть предусмотрены шайбы для минимизации локальных напряжений там, где крепежные средства 70 затягиваются с очень высоким моментом, как известно в данной области техники. Кроме того, как известно в данной области техники, может наноситься клей для фиксации резьбовых соединений, такой как Loctite™, для дополнительного закрепления резьбовых соединений, чтобы предотвращать ослабление резьбовых соединений из-за вибрации двигателя.As shown in FIG. 7, the transmission 40 has a forward mounted mounting flange 75 for attachment to the rear surface of the engine cover 30. The mounting flange 75 includes a plurality of circumferential holes in which threaded fastening means 70 are inserted. The engine cover 30 has a plurality of circumferential holes corresponding to the holes in the mounting flange 75. The holes in the motor casing 30 are drilled and threaded in accordance with the threads of the fastening means 70. It should be noted that another design factor to consider is ensuring sufficient clearance between the engine cover 30 and the transmission 40 to gain access to the entire We provide mounting hardware for a wrench or other such tool. If necessary, washers may be provided to minimize local stresses where the fastening means 70 are tightened with a very high moment, as is known in the art. In addition, as is known in the art, adhesive may be applied to fix threaded joints, such as Loctite ™, to further secure threaded joints to prevent loosening of threaded joints due to engine vibration.
Как также показано на фиг. 7 и 8, трансмиссия 40 включает понижающую передачу 48, жестко установленную на промежуточном валу 84. Промежуточный вал 84 удерживается и вращается на множестве подшипников 86, установленных в опорах подшипников. Задний конец промежуточного вала 84 снабжен шлицами 88 для сцепления с соответствующими шлицами на валу 62 заднего привода.As also shown in FIG. 7 and 8, the transmission 40 includes a reduction gear 48 rigidly mounted on the countershaft 84. The countershaft 84 is held and rotates on a plurality of bearings 86 mounted in the bearings. The rear end of the intermediate shaft 84 is provided with splines 88 for engaging with corresponding splines on the rear drive shaft 62.
Передний конец промежуточного вала 84 также снабжен шлицами, которые избирательно сцепляются с соединением переключателя привода на два колеса/полного привода, например, при помощи шлицевой муфты 82, которая приводится вдоль оси для передачи мощности первому промежуточному валу 53. Первый промежуточный вал 53, предпочтительно, проходит через отверстие в монтажном фланце 75. Первый промежуточный вал 53 проходит через кожух 30 двигателя, проходя между противовесами 35. Первый промежуточный вал 53 заканчивается в карданном шарнире 53a для соединения со вторым промежуточным валом 52a.The front end of the countershaft 84 is also provided with splines that selectively engage with the connection of the two-wheel drive / all-wheel drive switch, for example by means of a spline coupling 82, which is driven along the axis to transmit power to the first countershaft 53. The first countershaft 53, preferably passes through the hole in the mounting flange 75. The first intermediate shaft 53 passes through the engine cover 30, passing between the counterweights 35. The first intermediate shaft 53 ends in a universal joint 53a for connection a second intermediate shaft 52a.
Как также показано на фиг. 7, двигатель и трансмиссия 40 включают кольцевые канавки для приема кольцевых уплотнений 87 для уплотнения кожуха 30 двигателя и трансмиссии 40 в точках сопряжения, где проходит первый промежуточный вал 53, для предотвращения просачивания масла из кожуха 30 двигателя или трансмиссии 40.As also shown in FIG. 7, the engine and transmission 40 include annular grooves for receiving the O-rings 87 to seal the engine cover 30 and the transmission 40 at the mating points where the first intermediate shaft 53 extends to prevent oil from seeping out of the engine cover 30 or the transmission 40.
На фиг. 8 показан селекторный механизм 80 привода на два колеса/полного привода, который избирательно перемещает вдоль оси шлицевую муфту 82 в зацепление со шлицевым промежуточным валом 84, чтобы соединять валы 52, 62 переднего и заднего приводов. Муфта 82 перемещается поворотом рычага 92 вокруг шарнира 94.In FIG. 8 illustrates a two-wheel drive / all-wheel drive selector mechanism 80 that selectively moves along an axis the spline coupling 82 into engagement with the spline intermediate shaft 84 to connect the shafts 52, 62 of the front and rear drives. The clutch 82 is moved by turning the lever 92 around the hinge 94.
На фиг. 9 показан схематичный вид конфигурации, показывающий другой вариант осуществления изобретения, в котором трансмиссия 40 расположена спереди от кожуха 30 двигателя (вместо заднего расположения, как в предыдущих вариантах осуществления изобретения). Например, трансмиссия 40 может быть расположена спереди от кожуха 30 двигателя из соображений компоновки и распределения веса. Как показано на фиг. 9, трансмиссия 40 приводит промежуточный вал 84, который соединен и с валом 52 переднего привода, и с валом 62 заднего привода. В этом варианте осуществления изобретения вал 62 заднего привода проходит через кожух 30 двигателя для передачи крутящего момента самоблокирующемуся дифференциалу 64. Предпочтительно, трансмиссия 40 установлена на передней поверхности кожуха 30 двигателя. Более предпочтительно, трансмиссия 40 закреплена таким же образом, как уже описано относительно вариантов осуществления изобретения с задней установкой.In FIG. 9 is a schematic configuration view showing another embodiment of the invention in which a transmission 40 is located in front of the engine cover 30 (instead of the rear arrangement, as in previous embodiments of the invention). For example, the transmission 40 may be located in front of the engine cover 30 for reasons of layout and weight distribution. As shown in FIG. 9, transmission 40 drives an intermediate shaft 84, which is connected to both front-wheel drive shaft 52 and rear-wheel drive shaft 62. In this embodiment, the rear-drive shaft 62 extends through the engine cover 30 to transmit torque to the self-locking differential 64. Preferably, the transmission 40 is mounted on the front surface of the engine cover 30. More preferably, the transmission 40 is fixed in the same manner as has already been described with respect to rear-mounted embodiments of the invention.
На фиг. 10 показан схематичный вид сбоку трансмиссии согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Этот вариант осуществления изобретения подобен варианту осуществления изобретения, показанному на фиг. 7, но отличается от него тем, что диаметр ведомого шкива 46 вариатора 22 больше, чем диаметр приводного шкива 36. Таким образом, передаточное отношение между приводным шкивом 36 и ведомым шкивом 46 отличается от передаточного отношения в варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 7, что приводит к получению других рабочих характеристик транспортного средства.In FIG. 10 is a schematic side view of a transmission according to another embodiment of the present invention. This embodiment is similar to the embodiment shown in FIG. 7, but differs from it in that the diameter of the driven pulley 46 of the variator 22 is larger than the diameter of the drive pulley 36. Thus, the gear ratio between the drive pulley 36 and the driven pulley 46 is different from the gear ratio in the embodiment of the invention shown in FIG. 7, which leads to other vehicle performance characteristics.
Со ссылкой на фиг. 11-15 будут описаны тормозные системы для передних колес 14 вездехода 10 согласно нескольким вариантам осуществления изобретения. Подобным компонентам тормозных систем, которые показаны во многих вариантах осуществления изобретения, присвоены подобные ссылочные позиции с другими первыми цифрами. Некоторые компоненты, которые подобны или являются общими для больше, чем одного варианта осуществления изобретения, не будут описаны подробно относительно каждого варианта осуществления изобретения.With reference to FIG. 11-15, braking systems for the front wheels 14 of the all-terrain vehicle 10 according to several embodiments of the invention will be described. Similar components of brake systems, which are shown in many embodiments of the invention, are assigned similar reference numbers with the other first digits. Some components that are similar or common to more than one embodiment of the invention will not be described in detail with respect to each embodiment of the invention.
На фиг. 11 и 12 показана тормозная система 100 для передних колес 14 (лучше видна на фиг. 9) вездехода 10 согласно первому варианту осуществления изобретения. Следует понимать, что тормозная система 100 в альтернативном варианте может быть применена для задних колес 14 вездехода 10 или для любой пары колес транспортного средства любого другого типа. Тормоз 102 содержит тормозной диск 104, установленный на валу 52 переднего привода между трансмиссией 40 и самоблокирующимся дифференциалом 54. Суппорт 106 тормоза, установленный на раме 12 при помощи корпуса фланца 107 самоблокирующегося дифференциала 54, избирательно создает фрикционное сцепление с диском 104 известным образом, когда водитель приводит в действие привод 186 тормоза вездехода 10. Фрикционное сцепление между суппортом 106 и диском 104 замедляет вращение вала 52 переднего привода, который прилагает тормозной момент к передним колесам 14 через самоблокирующийся дифференциал 54 и соответствующие передние полуоси 56, 58. Самоблокирующийся дифференциал 54 является обычным самоблокирующимся дифференциалом типа муфты и откалиброван так, что он допускает заданную максимальную разность скорости вращения между левым и правым передними колесами 14, причем разность, предпочтительно, составляет между 7 и 9 об./мин. Предусматривается, что в альтернативном варианте может использоваться любой другой подходящий тип самоблокирующегося дифференциала 54. Также предусматривается, что механическая или электронная муфта скольжения (не показана), подобная муфте 384 скольжения, показанной на фиг. 14, может применяться на валу 52 переднего привода. Таким образом, следует понимать, что одинарный тормоз 102 может прилагать тормозной момент к обоим передним колесам 14 через вал 52 переднего привода и через самоблокирующийся дифференциал 54. Как будет описано ниже более подробно, самоблокирующийся дифференциал 54 может использоваться в сочетании с одиночным тормозом 102 для распределения тормозного момента между левым и правым передними колесами 14 на основе текущей тяги каждого колеса, таким образом, улучшая тормозную характеристику вездехода 10. При этом, некоторые из преимуществ обычной антиблокировочной тормозной системы могут быть получены с использованием меньшего количества компонентов и с меньшими затратами, чем обычная антиблокировочная тормозная система с отдельным тормозом для каждого переднего колеса 14. Кроме того, одинарный тормоз 102 и другие компоненты тормозной системы 100 могут быть расположены вблизи центральной продольной оси 8 вездехода 10. В результате, масса вездехода 10 может быть централизована, и полная масса и неподрессоренная масса вездехода 10 могут быть уменьшены. Работа тормозной системы 100 для торможения вездехода 10 будет описана подробно далее.In FIG. 11 and 12 show the braking system 100 for the front wheels 14 (better seen in FIG. 9) of the all-terrain vehicle 10 according to the first embodiment of the invention. It should be understood that the brake system 100 can alternatively be applied to the rear wheels 14 of the all-terrain vehicle 10 or to any pair of vehicle wheels of any other type. The brake 102 comprises a brake disk 104 mounted on a front-drive shaft 52 between the transmission 40 and a limited slip differential 54. A brake caliper 106 mounted on a frame 12 by means of a flange housing 107 of a limited slip differential 54 selectively creates friction clutch with the disk 104 in a known manner when the driver drives the all-terrain vehicle brake drive 186. Friction clutch between the caliper 106 and the disk 104 slows down the rotation of the front drive shaft 52, which applies braking torque to the front wheels 14 Without a self-locking differential 54 and corresponding front axles 56, 58. The self-locking differential 54 is a conventional clutch type differential and is calibrated so that it allows a predetermined maximum rotation speed difference between the left and right front wheels 14, the difference being preferably between 7 and 9 rpm It is contemplated that in the alternative, any other suitable type of limited slip differential 54 may be used. It is also contemplated that a mechanical or electronic slip clutch (not shown) similar to the slip clutch 384 shown in FIG. 14 may be used on front-drive shaft 52. Thus, it should be understood that a single brake 102 can apply braking torque to both front wheels 14 through the front drive shaft 52 and through a limited slip differential 54. As will be described in more detail below, a limited slip differential 54 can be used in combination with a single brake 102 for distribution braking torque between the left and right front wheels 14 based on the current traction of each wheel, thus improving the braking performance of the all-terrain vehicle 10. Moreover, some of the advantages of conventional a tiblock brake system can be obtained using fewer components and at a lower cost than a conventional anti-lock brake system with a separate brake for each front wheel 14. In addition, a single brake 102 and other components of the brake system 100 can be located near the central longitudinal axis 8 all-terrain vehicle 10. As a result, the mass of the all-terrain vehicle 10 can be centralized, and the total mass and unsprung mass of the all-terrain vehicle 10 can be reduced. The operation of the braking system 100 for braking the all-terrain vehicle 10 will be described in detail below.
На фиг. 13 и 14 показана тормозная система 200 для передних колес 14 согласно второму варианту осуществления изобретения. Тормозная система 200 подобна тормозной системе 100, показанной на фиг. 11 и 12, за исключением того, что самоблокирующийся дифференциал 254 является самоблокирующимся дифференциалом с электронным управлением. Блок 270 управления имеет электрическое соединение с приводом 272, который может изменять степень сцепления муфты 274 в самоблокирующемся дифференциале 254 и, таким образом, регулировать разность скорости вращения между левым и правым передними колесами 14. Блок 270 управления может вызывать действие самоблокирующегося дифференциала 254 как разомкнутый дифференциал (полностью расцепленный), блокированный дифференциал (полностью сцепленный) или дифференциал с любой промежуточной степенью сцепления. Блок 270 управления имеет электрическое соединение с датчиками 276, 278 скорости колеса которые могут быть соединены с колесами 14, передними полуосями 56, 58 или любым другим пригодным компонентом, от которого блок 270 управления получает сигналы, показательные для скорости вращения передних колес 14. Блок 270 управления дополнительно имеет электрическое соединение с датчиком 280 скорости транспортного средства, от которого блок 270 управления получает сигналы, показательные для скорости движения вездехода 10. Блок 270 управления дополнительно имеет электрическое соединение с датчиком 282 тормоза, который соединен с приводом тормоза вездехода 10 или частью тормозной системы 200, от которой блок 270 управления получает сигналы, показывающие, был ли привод 286 тормоза приведен в действие. Тормозом 202 можно управлять механически, или он может управляться блоком 270 управления. Работа тормозной системы 200 для торможения вездехода 10 будет описана подробно далее.In FIG. 13 and 14 show a braking system 200 for the front wheels 14 according to a second embodiment of the invention. The brake system 200 is similar to the brake system 100 shown in FIG. 11 and 12, except that the limited slip differential 254 is an electronically controlled limited slip differential. The control unit 270 is electrically connected to the drive 272, which can change the degree of engagement of the clutch 274 in the self-locking differential 254 and, thus, adjust the difference in speed between the left and right front wheels 14. The control unit 270 can cause the self-locking differential 254 to act as an open differential (fully disengaged), locked differential (fully engaged) or differential with any intermediate degree of adhesion. The control unit 270 is electrically connected to the wheel speed sensors 276, 278 which can be connected to the wheels 14, the front axles 56, 58 or any other suitable component, from which the control unit 270 receives signals indicative of the speed of the front wheels 14. The unit 270 the control unit additionally has an electrical connection with the vehicle speed sensor 280, from which the control unit 270 receives signals indicative of the speed of the all-terrain vehicle 10. The control unit 270 further has an an electrical connection to the brake sensor 282, which is connected to the brake actuator of the all-terrain vehicle 10 or part of the brake system 200, from which the control unit 270 receives signals indicating whether the brake actuator 286 has been activated. The brake 202 can be controlled mechanically, or it can be controlled by a control unit 270. The operation of the brake system 200 for braking the all-terrain vehicle 10 will be described in detail below.
На фиг. 15 и 16 показана тормозная система 300 для передних колес 14 согласно третьему варианту осуществления изобретения. Тормозная система подобна тормозной системе 200, показанной на фиг. 13 и 14, но с добавлением муфты 384 скольжения с электронным управлением на валу 352 переднего привода и в рабочем положении расположенной между первой частью 390 ведущего вала 352, на котором расположен тормоз 302, и второй частью 392 ведущего вала 352, которая соединена с самоблокирующимся дифференциалом 354. В этой компоновке суппорт 306 тормоза установлен на раме 12 непосредственно, а не через корпус самоблокирующегося дифференциала 354. Муфта 384 скольжения может быть любой пригодной муфтой, которая приспособлена для передачи крутящего момента ниже порогового уровня крутящего момента и проскальзывания, когда прилагается крутящий момент, превышающий пороговое значение. Муфта 384 скольжения, предпочтительно, является муфтой скольжения с электронным управлением, и в таком случае, пороговый уровень крутящего момента является переменным и регулируемым блоком 370 управления. Муфта 384 скольжения обычно полностью сцеплена в ходе работы вездехода 10, чтобы полностью передавать и выходной крутящий момент двигателя, и тормозной момент тормоза 302 к передним колесам 14 через вал 352 переднего привода. Муфта 384 скольжения может быть частично расцеплена во время некоторых условий торможения для модулирования полного тормозного момента, прилагаемого к передним колесам 14 тормозом 302, как будет описано подробно ниже. Работа тормозной системы 300 для торможения вездехода 10 будет описана подробно ниже.In FIG. 15 and 16 show a braking system 300 for the front wheels 14 according to a third embodiment of the invention. The brake system is similar to the brake system 200 shown in FIG. 13 and 14, but with the addition of an electronically controlled sliding clutch 384 on the front drive shaft 352 and in the operating position located between the first part 390 of the drive shaft 352, on which the brake 302 is located, and the second part 392 of the drive shaft 352, which is connected to a limited-slip differential 354. In this arrangement, the brake caliper 306 is mounted on the frame 12 directly, and not through the self-locking differential housing 354. The slip clutch 384 may be any suitable clutch that is adapted to transmit torque below the pores the traction level of torque and slippage when torque is applied in excess of the threshold. The slip clutch 384 is preferably an electronically controlled slip clutch, and in this case, the threshold torque level is a variable and adjustable control unit 370. The slip clutch 384 is typically fully engaged during the operation of the all-terrain vehicle 10 in order to fully transmit both the engine output torque and braking torque of the brake 302 to the front wheels 14 through the front drive shaft 352. The slip clutch 384 may be partially disengaged during certain braking conditions to modulate the total braking torque applied to the front wheels 14 by the brake 302, as will be described in detail below. The operation of the brake system 300 for braking the all-terrain vehicle 10 will be described in detail below.
На фиг. 17 показана тормозная система 400 для передних колес 14 согласно четвертому варианту осуществления изобретения. В этом варианте осуществления изобретения тормозной диск 404 установлен на корпусе 486 самоблокирующегося дифференциала 454. Эта компоновка предусматривает привод самоблокирующегося дифференциала 454 ремнем или цепью 452, функционально соединенными с выходом 32 двигателя. Тормоз 402 в рабочем положении расположен между ремнем или цепью 452 и зубчатыми колесами 488 самоблокирующегося дифференциала 454, и, как таковое, включение тормоза 402 прилагает тормозной момент к обоим передним колесам 14 через самоблокирующийся дифференциал 454. Каждый тормоз 402 и муфта 474 могут быть механическими, как описано относительно варианта осуществления изобретения, показанного на фиг. 11 и 12, или могут управляться блоком 470 управления. Работа тормозной системы 400 для торможения вездехода 10 будет описана подробно далее.In FIG. 17 shows a brake system 400 for front wheels 14 according to a fourth embodiment of the invention. In this embodiment, the brake disc 404 is mounted on the housing 486 of the self-locking differential 454. This arrangement provides for the drive of the self-locking differential 454 by a belt or chain 452, functionally connected to the output 32 of the engine. A brake 402 in operating position is located between the belt or chain 452 and the gears 488 of the self-locking differential 454, and as such, the application of the brake 402 applies braking torque to both front wheels 14 through the self-locking differential 454. Each brake 402 and clutch 474 may be mechanical, as described with respect to the embodiment of the invention shown in FIG. 11 and 12, or may be controlled by a control unit 470. The operation of the brake system 400 for braking the all-terrain vehicle 10 will be described in detail below.
На фиг. 18 показана логическая схема работы тормозной системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Работа будет описана сначала со ссылками на тормозную систему 100, имеющую механический самоблокирующийся дифференциал 54, и затем относительно тормозной системы 300, имеющий самоблокирующийся дифференциал 354 с электронным управлением. Следует понимать, что тормозные системы 200 и 400 работают подобным образом, и их работа не будет описана отдельно.In FIG. 18 is a flow chart of a brake system according to an embodiment of the present invention. The operation will be described first with reference to a brake system 100 having a mechanical limited-slip differential 54, and then with respect to a brake system 300 having an electronically controlled limited-slip differential 354. It should be understood that the brake systems 200 and 400 operate in a similar manner and their operation will not be described separately.
Работа тормозной системы 100 будет теперь описана, начиная с этапа 500.The operation of the brake system 100 will now be described starting at step 500.
На этапе 505 определяется, приводится ли тормоз 102 в действие. Если тормоз 102 приводится в действие, система переходит к этапу 510. Если тормоз 102 не приводится в действие, система возвращается к этапу 505, и самоблокирующийся дифференциал 54, предпочтительно, действует обычным образом, пока привод 186 тормоза не приводится в действие. Предусматривается, что этап 505 может быть выполнен по умолчанию посредством конфигурирования самоблокирующегося дифференциала 54 таким образом, что этап 510 выполняется, по меньшей мере, всякий раз, когда тормоз 102 приводится в действие, например, самоблокирующийся дифференциал 54 может быть конфигурирован таким образом, чтобы он всегда выполнял этап 510 независимо от того, приводится ли тормоз 102 в действие.At step 505, it is determined whether the brake 102 is activated. If the brake 102 is actuated, the system proceeds to step 510. If the brake 102 is not actuated, the system returns to step 505, and the self-locking differential 54 preferably acts in the usual manner until the brake actuator 186 is actuated. It is envisaged that step 505 can be performed by default by configuring the self-locking differential 54 so that step 510 is performed at least whenever the brake 102 is activated, for example, the self-locking differential 54 can be configured so that it always performed step 510 regardless of whether the brake 102 is activated.
На этапе 510 самоблокирующийся дифференциал 54 определяет, является ли разность скорости вращения между левым и правым передними колесами 14 ниже нижней пороговой скорости. Нижняя пороговая скорость может быть небольшой, например ниже 1 об./мин., при этом разность скорости вращения ниже нижнего порогового значения может указывать либо то, что передние колеса 14 достигают подобной величины тяги независимо от степени сцепления самоблокирующегося дифференциала 54, или самоблокирующийся дифференциал 54 эффективно находится в полностью соединенном или блокированном состоянии. В первом случае степень сцепления самоблокирующегося дифференциала 54 является несущественной для тормозной характеристики. В последнем случае можно улучшить тормозную характеристику, уменьшая степень сцепления самоблокирующегося дифференциала 54. В любом из этих случаев маловероятно, что улучшение тормозной характеристики может быть получено посредством увеличения степени сцепления самоблокирующегося дифференциала 54. Этот этап может быть выполнен по умолчанию посредством обычной работы самоблокирующегося дифференциала 54, заключающейся в том, что самоблокирующийся дифференциал 54 не будет создавать увеличенную степень сцепления при отсутствии достаточной разности скорости вращения между двумя передними колесами 14. Если разность скорости вращения ниже нижнего порогового значения, процесс продолжается на этапе 515. Если разность скорости не ниже нижнего порогового значения, процесс продолжается на этапе 530.At step 510, the self-locking differential 54 determines whether the difference in rotational speed between the left and right front wheels 14 is lower than the lower threshold speed. The lower threshold speed may be small, for example, below 1 rpm, while a difference in rotational speed below the lower threshold value may indicate either that the front wheels 14 achieve a similar traction regardless of the degree of engagement of the limited slip differential 54, or the limited slip differential 54 effectively in a fully connected or locked state. In the first case, the degree of adhesion of the limited slip differential 54 is not essential for the braking performance. In the latter case, the braking performance can be improved by decreasing the degree of adhesion of the limited slip differential 54. In any of these cases, it is unlikely that an improvement in the braking performance can be obtained by increasing the degree of traction of the limited slip differential 54. This step can be performed by default through the normal operation of the limited slip differential 54 consisting in the fact that the limited slip differential 54 will not create an increased degree of traction in the absence of sufficient second rotation speed difference between the two front wheels 14. If the rotational speed difference is below the lower threshold, the process continues at step 515. If the speed difference is not below the lower threshold, the process proceeds to step 530.
На этапе 515 самоблокирующийся дифференциал 54 определяет, есть ли у передних колес 14 тяга относительно грунта, по которому движется вездеход 10. Если у обоих из передних колес 14 есть тяга относительно грунта, это указывает, что оба передних колеса 14 могут использоваться для создания тормозного усилия. Улучшенная тормозная характеристика потенциально может быть получена посредством обеспечения вращения передних колес 14 с разными скоростями, таким образом, позволяя самоблокирующемуся дифференциалу 54 распределять тормозной момент к передним колесам 14 с максимальной тягой, доступной для каждого колеса. Один признак того, что колеса проскальзывают, может состоять в том, что оба передних колеса 14 поворачиваются с медленной скоростью или не поворачиваются вообще. Если одно или и оба из передних колес 14 проскальзывают, и муфта скольжения присутствует, процесс продолжается на этапе 520. Если одно или и оба из передних колес 14 проскальзывают, и муфта скольжения не присутствует, процесс возвращается к этапу 505. Если у обоих передних колес 14 есть тяга, процесс продолжается на этапе 525. Следует понимать, что при отсутствии муфты скольжения, эта конфигурация создает такое же тормозное усилие, как обычная сплошная ось, когда нижнее пороговое значение на этапе 510 достаточно мало, чтобы самоблокирующийся дифференциал 54 был эффективно блокирован.At 515, the self-locking differential 54 determines whether the front wheels 14 have traction relative to the ground on which the all-terrain vehicle 10 moves. If both of the front wheels 14 have traction relative to the ground, this indicates that both front wheels 14 can be used to create braking force . Improved braking performance can potentially be obtained by allowing the front wheels 14 to rotate at different speeds, thus allowing the limited-slip differential 54 to distribute braking torque to the front wheels 14 with the maximum traction available for each wheel. One sign that the wheels are slipping may be that both front wheels 14 are turning at a slow speed or are not turning at all. If one or both of the front wheels 14 slip and the slip clutch is present, the process continues at step 520. If one or both of the front wheels 14 slip and the slip clutch is not present, the process returns to step 505. If both front wheels 14 there is a thrust, the process continues at step 525. It should be understood that in the absence of a slip clutch, this configuration creates the same braking force as the usual solid axis, when the lower threshold value at step 510 is small enough so that the self-locking differential Call 54 was effectively blocked.
На этапе 520 степень сцепления муфты скольжения уменьшается в ответ на скольжение передних колес 14, обнаруженное на этапе 515. Скольжение вызвано тормозом 102, создающим такой большой тормозной момент, что шины не могут поддерживать статическое трение относительно грунта независимо от того, как крутящий момент распределен между передними колесами 14 самоблокирующимся дифференциалом 54. Уменьшение сцепления в муфте скольжения уменьшает величину тормозного момента, передаваемого от тормоза 102 к самоблокирующемуся дифференциалу 54. В результате, самоблокирующийся дифференциал 54 имеет меньший тормозной момент для распределения между двумя передними колесами 14, потенциально позволяя самоблокирующемуся дифференциалу 54 распределять каждому переднему колесу 14 надлежащее количество крутящего момента для торможения без проскальзывания на грунте. Процесс возвращается к этапу 505. Если муфта скольжения не предусмотрена на валу переднего привода, этап 520 исключается, и процесс возвращается от этапа 515 к этапу 505. В этой конфигурации тормозная характеристика вездехода 10 не может быть дополнительно улучшена самоблокирующимся дифференциалом 54 при текущих условиях торможения.At step 520, the degree of grip of the slip clutch decreases in response to the sliding of the front wheels 14 detected at step 515. The slip is caused by the brake 102, which creates such a large braking torque that the tires cannot maintain static friction relative to the ground no matter how the torque is distributed between the front wheels 14 with a self-locking differential 54. Decreasing grip in the slip clutch reduces the amount of braking torque transmitted from the brake 102 to the self-locking differential 54. As a result , Limited-slip differential 54 has a smaller torque to the distribution between the two front wheels 14, potentially allowing a limited slip differential 54 to distribute to each front wheel 14 the proper amount of torque to brake without slipping on the ground. The process returns to step 505. If a slip clutch is not provided on the front drive shaft, step 520 is omitted and the process returns from step 515 to step 505. In this configuration, the braking performance of the all-terrain vehicle 10 cannot be further improved by a self-locking differential 54 under current braking conditions.
На этапе 525 в ответ на определение на этапе 515, что оба передних колеса 14 имеют тягу относительно грунта, степень сцепления самоблокирующегося дифференциала 54 уменьшается. Предусматривается, что это может быть результатом обычной работы самоблокирующегося дифференциала 54 из-за момента, прилагаемого к каждому переднему колесу 14 грунтом. В результате, передние колеса 14 могут вращаться с разными скоростями, таким образом, что к каждому переднему колесу 14 может прилагаться увеличенный тормозной момент, не вызывая проскальзывания передних колес 14, таким образом, обеспечивая увеличенную тягу и улучшенные характеристики торможения и управляемости относительно обычного блокированного дифференциала или сплошной оси. Процесс возвращается к этапу 505.At step 525, in response to the determination at step 515 that both front wheels 14 are thrust relative to the ground, the degree of adhesion of the limited slip differential 54 is reduced. It is contemplated that this may be the result of the normal operation of the self-locking differential 54 due to the moment applied to each front wheel 14 by the ground. As a result, the front wheels 14 can rotate at different speeds, so that an increased braking torque can be applied to each front wheel 14 without causing the front wheels 14 to slip, thus providing increased traction and improved braking and handling characteristics with respect to a conventional differential lock or solid axis. The process returns to step 505.
На этапе 530, в ответ на разность скоростей вращения передних колес 14, которая больше нижнего порогового значения (этап 510), разность скоростей вращения сравнивается с верхним пороговым значением. Верхнее пороговое значение соответствует максимальной разности скоростей вращения, допускаемой конфигурацией самоблокирующегося дифференциала 54. Как таковое, сравнение может быть выполнено по умолчанию самоблокирующимся дифференциалом 54 с увеличением его степени сцепления, когда разность скоростей вращения увеличивается. Верхнее пороговое значение может регулироваться посредством калибровки силы смещения, действующей на муфту 174, или иначе калибровки самоблокирующегося дифференциала 54, если используется другой тип самоблокирующегося дифференциала 54, как будет понятно специалистам в данной области техники. Верхнее пороговое значение, предпочтительно, находится между 7 и 9 об./мин., но может быть выше или ниже в зависимости от заданных качеств езды. Увеличение верхнего порогового значения обычно обеспечивает более легкое выполнение поворотов на твердом и однородном грунте, таком как бетонные или мощеные дороги, тогда как уменьшение верхнего порогового значения обычно обеспечивает лучшие тормозные характеристики на пересеченной или неоднородной местности, на которой разные колеса транспортного средства могут испытывать разные уровни тяги. Если разность скоростей вращения больше верхнего порогового значения, указывая на то, что одно переднее колесо 14 проскальзывает, процесс продолжается на этапе 535. Если разность скоростей вращения меньше верхнего порогового значения, указывая на то, что у обоих колес есть тяга, процесс возвращается к этапу 505. Разность скоростей вращения между нижним пороговым значением и верхним пороговым значением указывает на то, что оба передних колеса 14 катятся без проскальзывания с разными скоростями вращения, соответствующими желательным условиям торможения. Следует понимать, что эта ситуация обеспечивает улучшенные тормозные характеристики по сравнению с обычным вездеходом с блокированным дифференциалом, в котором или одно переднее колесо 14 может проскальзывать относительно грунта, или одно переднее колесо 14 может обеспечивать меньше его максимального тормозного усилия, из-за другой максимальной величины трения, доступной между каждым передним колесом 14 и грунтом, на котором оно находится.At step 530, in response to the difference in rotational speeds of the front wheels 14, which is greater than the lower threshold value (step 510), the difference in rotational speeds is compared with the upper threshold value. The upper threshold value corresponds to the maximum difference in rotation speeds allowed by the configuration of the self-locking differential 54. As such, a comparison can be made by default with a self-locking differential 54 with an increase in its degree of adhesion when the difference in rotation speeds increases. The upper threshold value may be adjusted by calibrating the biasing force acting on the clutch 174, or otherwise calibrating the self-locking differential 54 if another type of self-locking differential 54 is used, as will be appreciated by those skilled in the art. The upper threshold value is preferably between 7 and 9 rpm./min., But may be higher or lower depending on the given riding qualities. Increasing the upper threshold usually provides easier cornering on hard and uniform ground, such as concrete or paved roads, while lowering the upper threshold usually provides better braking performance on rough or uneven terrain where different wheels of the vehicle may experience different levels. traction. If the difference in rotational speeds is greater than the upper threshold value, indicating that one front wheel 14 is slipping, the process continues at step 535. If the difference in rotational speeds is less than the upper threshold value, indicating that both wheels have traction, the process returns to step 505. The difference in rotation speeds between the lower threshold value and the upper threshold value indicates that both front wheels 14 roll without slipping with different rotation speeds corresponding to the desired conditions ormozheniya. It should be understood that this situation provides improved braking performance compared to a conventional all-terrain vehicle with a locked differential, in which either one front wheel 14 can slip relative to the ground, or one front wheel 14 can provide less than its maximum braking force, due to a different maximum value friction available between each front wheel 14 and the ground on which it is located.
На этапе 535, в ответ на разность об./мин. выше верхнего порогового значения, степень сцепления самоблокирующегося дифференциала 54 увеличивается. Цель увеличения степени сцепления состоит в том, чтобы передавать дополнительный тормозной момент колесу, которое не проскальзывает, чтобы улучшить тормозные характеристики вездехода 10. Процесс тогда возвращается к этапу 505.At step 535, in response to the difference rpm. above the upper threshold value, the degree of adhesion of the self-locking differential 54 increases. The purpose of increasing the degree of adhesion is to transmit additional braking torque to a wheel that does not slip in order to improve the braking performance of the all-terrain vehicle 10. The process then returns to step 505.
Теперь со ссылками на фиг. 18 будет описана работа тормозной системы 300, начиная с этапа 500.Now with reference to FIG. 18, operation of the brake system 300 will be described starting from step 500.
На этапе 505 блок 370 управления определяет, приводится ли в действие тормоз 302 на основе сигнала, полученного от датчика 382 тормоза. Блок 370 управления также может определять степень, до которой приводится в действие тормоз 302, которая показательна для скорости замедления, заданной водителем. Если тормоз 302 приводится в действие, процесс продолжается от этапа 505 до этапа 510. Если тормоз 302 не приводится в действие, процесс возвращается к этапу 505, и самоблокирующийся дифференциал 354, предпочтительно, действует как обычный самоблокирующийся дифференциал, в то время как блок 370 управления ждет дальнейшего сигнала.At step 505, the control unit 370 determines whether the brake 302 is activated based on a signal received from the brake sensor 382. The control unit 370 may also determine the extent to which the brake 302 is applied, which is indicative of the deceleration speed set by the driver. If the brake 302 is actuated, the process continues from step 505 to step 510. If the brake 302 is not actuated, the process returns to step 505, and the self-locking differential 354 preferably acts as a conventional self-locking differential, while the control unit 370 waiting for further signal.
На этапе 510 блок 370 управления получает сигналы от датчиков 276, 278 скорости колеса, указывающие на разность скорости вращения между левым и правым передними колесами 14. Предусматривается, что блок 370 управления может получать или отдельные сигналы от каждого датчика 276, 278 скорости колеса, указывающие скорость вращения каждого переднего колеса 14, или один сигнал, указывающий разность между соответствующими скоростями вращения. Блок 370 управления определяет, является ли разность скоростей вращения ниже нижней пороговой скорости. Нижняя пороговая скорость может быть небольшой, например, ниже 1 об./мин., когда разность ниже нижнего порогового значения указала бы, что или передние колеса 14 достигают одинаковой величины тяги независимо от степени сцепления самоблокирующегося дифференциала 354, или самоблокирующийся дифференциал 354 эффективно находится в полностью сцепленном или блокированном состоянии. В первом случае степень сцепления самоблокирующегося дифференциала 354 является несущественной для тормозной характеристики. В последнем случае можно улучшить тормозную характеристику, уменьшая степень сцепления самоблокирующегося дифференциала 354. В любом из этих случаев маловероятно, что улучшение тормозной характеристики может быть получено увеличением степени сцепления самоблокирующегося дифференциала 354, и процесс продолжается на этапе 515. Если разность не ниже нижнего порогового значения, процесс переходит к этапу 530.At step 510, the control unit 370 receives signals from wheel speed sensors 276, 278 indicating a difference in rotational speed between the left and right front wheels 14. It is envisaged that the control unit 370 may receive separate signals from each wheel speed sensor 276, 278 indicating the rotation speed of each front wheel 14, or one signal indicating the difference between the respective rotation speeds. The control unit 370 determines whether the difference in rotational speeds is lower than the lower threshold speed. The lower threshold speed may be small, for example, below 1 rpm, when a difference below the lower threshold value would indicate that either the front wheels 14 achieve the same traction regardless of the degree of adhesion of the limited slip differential 354, or the limited slip differential 354 is effectively in fully engaged or locked state. In the first case, the degree of adhesion of the limited slip differential 354 is not essential for the braking performance. In the latter case, the braking performance can be improved by decreasing the degree of adhesion of the limited slip differential 354. In any of these cases, it is unlikely that the improvement of the braking performance can be obtained by increasing the degree of adhesion of the limited slip differential 354, and the process continues at step 515. If the difference is not lower than the lower threshold value , the process proceeds to block 530.
На этапе 515, блок 370 управления определяет, проскальзывают ли оба из передних колес 14 относительно грунта, по которому движется вездеход 10. Если у обоих из передних колес 14 есть тяга относительно грунта, это указывает на то, что оба передних колеса 14 могут использоваться для создания тормозного усилия. Улучшенная тормозная характеристика потенциально может быть получена посредством обеспечения возможности вращения передних колес 14 с разными скоростями, таким образом, позволяя самоблокирующемуся дифференциалу 354 распределять тормозной момент передним колесам 14 согласно максимальной тяге, доступной для каждого колеса. Определение того, проскальзывают ли передние колеса 14, может быть выполнено на основе любого пригодного сигнала или сигналов, полученных от одного или более датчиков вездехода 10. Одно указание на то, что оба колеса проскальзывают, может состоять в том, что оба передних колеса 14 поворачиваются с низкой скоростью или не поворачиваются вообще. Одним указанием на то, что у одного из передних колес 14 есть тяга, может быть большая сила, прилагаемая грунтом к не проскальзывающему переднему колесу 14, что создает тенденцию вращения передних колес 14 с разными скоростями. Например, блок 370 управления может сравнивать текущую скорость вращения каждого или обоих из передних колес 14 с расчетной скоростью. Расчетная скорость может быть скоростью вращения одного или обоих из задних колес 14 или скоростью вращения вала 52. Расчетная скорость в альтернативном варианте может быть текущей скоростью вездехода 10, определенной любым пригодным средством, независимым от текущей скорости передних колес 14, таким как глобальная система позиционирования (не показана). Расчетная скорость в альтернативном варианте может быть ожидаемой скоростью вращения передних колес 14, вычисленной на основе скорости транспортного средства или передних колес до торможения и продолжительности приложения тормозного момента. При этом вычислении может использоваться степень приведения в действие тормоза 302, определенная на этапе 505, суммированная по продолжительности приложения тормозного момента. В любом из этих случаев скорость передних колес 14 ниже расчетной скорости может указывать на проскальзывание колес относительно грунта. Следует понимать, что при отсутствии муфты скольжения эта конфигурация создает такое же тормозное усилие, как обычная сплошная ось, когда нижнее пороговое значение на этапе 510 достаточно мало, и самоблокирующийся дифференциал 354 эффективно блокирован.At step 515, the control unit 370 determines whether both of the front wheels 14 are slipping relative to the ground on which the all-terrain vehicle 10 is moving. If both of the front wheels 14 have traction relative to the ground, this indicates that both front wheels 14 can be used to creating braking effort. Improved braking performance can potentially be obtained by allowing the front wheels 14 to rotate at different speeds, thus allowing the limited-slip differential 354 to distribute braking torque to the front wheels 14 according to the maximum traction available for each wheel. Determining whether the front wheels 14 are slipping can be made based on any suitable signal or signals received from one or more sensors of the all-terrain vehicle 10. One indication that both wheels are slipping may be that both front wheels 14 are turning at low speed or do not turn at all. One indication that one of the front wheels 14 has traction may be a large force exerted by the ground on the non-slip front wheel 14, which creates a tendency for the front wheels 14 to rotate at different speeds. For example, the control unit 370 may compare the current rotation speed of each or both of the front wheels 14 with the estimated speed. The estimated speed may be the rotational speed of one or both of the rear wheels 14 or the rotational speed of the shaft 52. The estimated speed may alternatively be the current speed of the all-terrain vehicle 10, determined by any suitable means independent of the current speed of the front wheels 14, such as a global positioning system ( not shown). Alternatively, the estimated speed may be the expected rotation speed of the front wheels 14, calculated based on the speed of the vehicle or front wheels before braking and the duration of application of the braking torque. In this calculation, the degree of actuation of the brake 302 determined at step 505, summed by the duration of application of the braking torque, can be used. In any of these cases, the speed of the front wheels 14 below the estimated speed may indicate slippage of the wheels relative to the ground. It should be understood that in the absence of a slip clutch, this configuration produces the same braking force as a conventional solid axis when the lower threshold value at step 510 is sufficiently small and the limited slip differential 354 is effectively locked.
На этапе 520 степень сцепления муфты скольжения снижается в ответ на скольжение передних колес 14 обнаруженное на этапе 515. Скольжение вызвано тормозом 302, создающим такой большой тормозной момент, что шины не могут поддерживать статическое трение относительно грунта, независимо от того, как крутящий момент распределен между передними колесами 14 самоблокирующимся дифференциалом 354. Уменьшение сцепления муфты скольжения уменьшает величину тормозного момента, передаваемого от тормоза 302 к самоблокирующемуся дифференциалу 354. В результате, самоблокирующийся дифференциал 354 имеет меньший крутящий момент для распределения между двумя передними колесами 14, потенциально позволяющий обоим передним колесам 14 тормозить без скольжения по грунту. Процесс возвращается к этапу 505. Если муфта скольжения не предусмотрена на валу переднего привода, этап 520 исключается, и процесс возвращается к этапу 505. В этой конфигурации тормозная характеристика вездехода 10 не может быть дополнительно улучшена самоблокирующимся дифференциалом 354.At step 520, the degree of grip of the slip clutch decreases in response to the sliding of the front wheels 14 detected at step 515. The slip is caused by the brake 302, which creates such a large braking torque that the tires cannot maintain static friction relative to the ground, regardless of how the torque is distributed between the front wheels 14 with a self-locking differential 354. Decreasing the adhesion of the slip clutch reduces the amount of braking torque transmitted from the brake 302 to the self-locking differential 354. As a result, with limited-slip differential 354 has a lower torque for distribution between the two front wheels 14, potentially allowing both front wheels 14 to brake without sliding on the ground. The process returns to step 505. If a slip clutch is not provided on the front drive shaft, step 520 is omitted and the process returns to step 505. In this configuration, the braking performance of the all-terrain vehicle 10 cannot be further improved by a limited slip differential 354.
На этапе 525 в ответ на указание, что, по меньшей мере, одно переднее колесо 14 не проскальзывает относительно грунта, степень сцепления самоблокирующегося дифференциала 354 уменьшается. В результате, передние колеса 14 могут вращаться с разными скоростями таким образом, что оба передних колеса 14 могут катиться без проскальзывания с разными скоростями, таким образом, производя увеличенную тягу и улучшенные характеристики торможения и управляемости относительно обычного блокированного дифференциала или сплошной оси. Процесс возвращается к этапу 505.At step 525, in response to an indication that at least one front wheel 14 is not slipping relative to the ground, the adhesion of the limited slip differential 354 is reduced. As a result, the front wheels 14 can rotate at different speeds so that both front wheels 14 can roll without slipping at different speeds, thus producing increased traction and improved braking and handling characteristics with respect to a conventional locked differential or solid axle. The process returns to step 505.
На этапе 530 в ответ на разность скоростей вращения передних колес 14, которая больше нижнего порогового значения (этап 510), разность скоростей вращения сравнивается с верхним пороговым значением. Верхнее пороговое значение соответствует максимальной разности скоростей вращения, допускаемой конфигурацией самоблокирующегося дифференциала 354. Как таковое, сравнение может быть выполнено по умолчанию самоблокирующимся дифференциалом 354, увеличивающим его степень сцепления, когда разность скоростей вращения увеличивается. Верхнее пороговое значение может регулироваться посредством калибровки силы смещения, действующей на муфту 374, или иначе калибровки самоблокирующегося дифференциала 354, если используется другой тип самоблокирующегося дифференциала 354, как будет понятно специалистам в данной области техники. Верхнее пороговое значение, предпочтительно, составляет от 7 до 9 об./мин., но может быть выше или ниже в зависимости от заданных качеств езды. Увеличение верхнего порогового значения обычно предусматривает более легкое выполнение поворотов на твердом и однородном грунте, таком как бетонные или мощеные дороги, тогда как уменьшение верхнего порогового значения обычно предусматривает лучшие тормозные характеристики на пересеченной или неоднородной местности, на которой разные колеса транспортного средства могут испытывать разные уровни тяги. Если разность скоростей вращения больше верхнего порогового значения, указывая, что одно переднее колесо 14 проскальзывает, процесс продолжается на этапе 535. Если разность скоростей вращения меньше верхнего порогового значения, указывая, что у обоих колес есть тяга, процесс возвращается к этапу 505. Разность скоростей вращения между нижним пороговым значением и верхним пороговым значением указывает, что оба передних колеса 14 катятся без проскальзывания с разными скоростями вращения, соответствуя желательной ситуации торможения. Следует понимать, что эта ситуация обеспечивает улучшенные тормозные характеристики по сравнению с обычным вездеходом с блокированным дифференциалом, в котором или одно переднее колесо 14 может проскальзывать относительно грунта, или одно переднее колесо 14 может обеспечивать меньшее, чем его максимальное, тормозное усилие, из-за разной максимальной величины трения, доступной между каждым передним колесом 14 и грунтом, на котором оно находится.At step 530, in response to the difference in rotational speeds of the front wheels 14, which is greater than the lower threshold value (step 510), the difference in rotational speeds is compared with the upper threshold value. The upper threshold value corresponds to the maximum difference in rotation speeds allowed by the configuration of the limited slip differential 354. As such, a comparison can be made by default with a limited slip differential 354, increasing its degree of adhesion when the difference in rotation speeds increases. The upper threshold value may be adjusted by calibrating the biasing force acting on the clutch 374, or otherwise calibrating the self-locking differential 354 if another type of self-locking differential 354 is used, as will be appreciated by those skilled in the art. The upper threshold value is preferably from 7 to 9 rpm./min., But may be higher or lower depending on the given riding qualities. Increasing the upper threshold value usually provides easier cornering on hard and uniform ground, such as concrete or paved roads, while lowering the upper threshold value usually provides better braking performance on rough or uneven terrain where different wheels of the vehicle may experience different levels traction. If the rotation speed difference is greater than the upper threshold value, indicating that one front wheel 14 is slipping, the process continues at step 535. If the rotation speed difference is less than the upper threshold value, indicating that both wheels have traction, the process returns to step 505. The speed difference a rotation between the lower threshold value and the upper threshold value indicates that both front wheels 14 roll without slipping at different rotation speeds, corresponding to the desired braking situation. It should be understood that this situation provides improved braking performance compared to a conventional all-terrain vehicle with a locked differential, in which either one front wheel 14 can slip relative to the ground, or one front wheel 14 can provide less than its maximum braking force due to different maximum friction available between each front wheel 14 and the soil on which it is located.
На этапе 535 в ответ на разность об./мин. выше верхнего порогового значения, степень сцепления самоблокирующегося дифференциала 354 увеличивается. Цель увеличения степени сцепления состоит в том, чтобы передавать дополнительный крутящий момент колесу, которое не проскальзывает, чтобы улучшить тормозные характеристики вездехода 10. Процесс тогда возвращается к этапу 505.At step 535, in response to the difference rpm. above the upper threshold value, the traction of the limited slip differential 354 is increased. The purpose of increasing the degree of grip is to transmit additional torque to a wheel that does not slip in order to improve the braking performance of the all-terrain vehicle 10. The process then returns to step 505.
Следует понимать, что указанные выше устройство и способ обеспечивают улучшенные тормозные характеристики и управляемость по сравнению с обычным блокированным дифференциалом при, по меньшей мере, некоторых условиях, также обеспечивая получение вездехода 10, имеющего улучшенную централизацию массы, уменьшенный вес и уменьшенную неподрессоренную массу.It should be understood that the above device and method provide improved braking performance and controllability compared to a conventional limited differential under at least some conditions, while also providing an all-terrain vehicle 10 having improved mass centralization, reduced weight and reduced unsprung mass.
Модификации и усовершенствования описанных выше вариантов осуществления настоящего изобретения могут стать очевидными для специалистов в данной области техники. Предшествующее описание следует рассматривать как иллюстративное, а не вносящее ограничения. Объем настоящего изобретения, таким образом, ограничен исключительно объемом прилагаемой формулы изобретения.Modifications and improvements to the above-described embodiments of the present invention may become apparent to those skilled in the art. The preceding description should be considered as illustrative and not limiting. The scope of the present invention is thus limited solely by the scope of the appended claims.

Claims (15)

1. Транспортное средство, содержащее:
раму;
сиденье, расположенное на раме для размещения одного или более ездоков;
двигатель, установленный на раме;
множество колес, установленных на раме, причем, по меньшей мере, одно из множества колес функционально соединено с двигателем для сообщения движения транспортному средству;
рулевое устройство, расположенное обычно спереди от сиденья и функционально соединенное с, по меньшей мере, одним из множества колес для управления транспортным средством;
самоблокирующийся дифференциал, установленный на раме;
вал, функционально соединенный с самоблокирующимся дифференциалом для приложения выходного крутящего момента двигателя к самоблокирующемуся дифференциалу;
первую полуось и вторую полуось, функционально соединенные с самоблокирующимся дифференциалом,
причем первая полуось удерживает первое колесо из множества колес, а вторая полуось удерживает второе колесо из множества колес;
тормоз, функционально соединенный с самоблокирующимся дифференциалом через вал, причем тормоз содержит тормозной диск, установленный на валу и вращающийся вместе с ним, и избирательно прилагает тормозной момент к первому и второму колесам через, по меньшей мере, одну часть самоблокирующегося дифференциала для уменьшения скорости транспортного средства; и
блок управления, имеющий электрическое соединение с самоблокирующимся дифференциалом;
причем, когда тормоз приводится в действие, блок управления работает для избирательного увеличения степени сцепления самоблокирующегося дифференциала в ответ на разность скоростей вращения первого и второго колес, превышающую первую заданную разность.
1. A vehicle containing:
a frame;
a seat located on the frame to accommodate one or more riders;
engine mounted on the frame;
a plurality of wheels mounted on the frame, wherein at least one of the plurality of wheels is operatively connected to the engine to communicate movement to the vehicle;
a steering device usually located in front of the seat and operatively connected to at least one of the plurality of wheels for controlling a vehicle;
self-locking differential mounted on the frame;
a shaft operably connected to a self-locking differential for applying the engine output torque to the self-locking differential;
first axis and second axis, functionally connected to a limited-slip differential,
moreover, the first half shaft holds the first wheel of the many wheels, and the second half axis holds the second wheel of the many wheels;
a brake operatively coupled to a limited slip differential via a shaft, the brake comprising a brake disk mounted on the shaft and rotating with it, and selectively applying a braking torque to the first and second wheels through at least one portion of the limited slip differential to reduce vehicle speed ; and
a control unit having an electrical connection with a self-locking differential;
moreover, when the brake is applied, the control unit operates to selectively increase the degree of adhesion of the limited-slip differential in response to a difference in rotational speeds of the first and second wheels exceeding the first predetermined difference.
2. Транспортное средство по п.1, в котором тормоз дополнительно содержит суппорт тормоза, удерживаемый рамой и работающий для избирательного фрикционного сцепления с тормозным диском для приложения тормозного момента.2. The vehicle according to claim 1, in which the brake further comprises a brake caliper held by the frame and operating for selective friction clutch with the brake disc for applying braking torque.
3. Транспортное средство по п.1, в котором, по меньшей мере, одна часть тормоза установлена, по меньшей мере, на одной части самоблокирующегося дифференциала.3. The vehicle according to claim 1, in which at least one part of the brake is installed on at least one part of a limited slip differential.
4. Транспортное средство по п.1, в котором избирательное увеличение степени сцепления самоблокирующегося дифференциала включает увеличение приводом степени сцепления муфты самоблокирующегося дифференциала, причем муфта в рабочем положении расположена между, по меньшей мере, одной частью самоблокирующегося дифференциала и одной из первой и второй полуосей.4. The vehicle according to claim 1, in which the selective increase in the degree of adhesion of the limited slip differential includes an increase in the drive degree of adhesion of the clutch of the limited slip differential, the clutch in the working position located between at least one part of the limited slip differential and one of the first and second half axles.
5. Транспортное средство по п.1, в котором первая заданная разность составляет от 7 до 9 об/мин.5. The vehicle according to claim 1, in which the first predetermined difference is from 7 to 9 rpm
6. Транспортное средство по п.1, в котором: вал имеет первую часть и вторую часть;
по меньшей мере, одна часть тормоза установлена на первой части вала, а вторая часть вала соединена с самоблокирующимся дифференциалом; причем транспортное средство дополнительно содержит муфту скольжения, функционально соединяющую первую часть вала со второй частью вала таким образом, что муфта скольжения в рабочем положении расположена между тормозом и, по меньшей мере, одной частью самоблокирующегося дифференциала.
6. The vehicle according to claim 1, in which: the shaft has a first part and a second part;
at least one part of the brake is mounted on the first part of the shaft, and the second part of the shaft is connected to a limited-slip differential; moreover, the vehicle further comprises a sliding clutch functionally connecting the first shaft part to the second shaft part so that the sliding clutch is in the working position between the brake and at least one part of the limited slip differential.
7. Транспортное средство по п.6, в котором:
блок управления имеет электрическое соединение с муфтой скольжения; и когда тормоз приводится в действие, блок управления работает для избирательного уменьшения степени сцепления муфты скольжения в ответ на проскальзывание, по меньшей мере, одного из первого и второго колес относительно грунта, и разность между скоростями вращения первого и второго колес меньше второй заданной разности,
причем вторая заданная разность меньше первой заданной разности.
7. The vehicle according to claim 6, in which:
the control unit is electrically connected to a slip clutch; and when the brake is applied, the control unit operates to selectively reduce the degree of adhesion of the slip clutch in response to slipping of at least one of the first and second wheels relative to the ground, and the difference between the rotational speeds of the first and second wheels is less than the second predetermined difference,
wherein the second predetermined difference is less than the first predetermined difference.
8. Транспортное средство по п.7, в котором вторая заданная разность составляет менее 1 об/мин.8. The vehicle of claim 7, wherein the second predetermined difference is less than 1 rpm.
9. Транспортное средство по п.6, в котором:
когда тормоз приводится в действие, блок управления работает для избирательного уменьшения степени сцепления муфты скольжения в ответ на то, что скорости вращения первого и второго колес меньше заданной пороговой скорости вращения, и разность скоростей вращения первого и второго колес меньше второй заданной разности,
причем вторая заданная разность меньше первой заданной разности.
9. The vehicle according to claim 6, in which:
when the brake is applied, the control unit operates to selectively reduce the degree of adhesion of the slip clutch in response to the fact that the rotation speeds of the first and second wheels are less than a predetermined threshold rotation speed, and the difference in the rotation speeds of the first and second wheels is less than the second predetermined difference,
wherein the second predetermined difference is less than the first predetermined difference.
10. Способ управления транспортным средством, содержащим:
первое колесо и второе колесо;
самоблокирующийся дифференциал, функционально соединенный с первым колесом и вторым колесом и расположенный между ними; и
тормоз, функционально соединенный с самоблокирующимся дифференциалом таким образом, что, по меньшей мере, часть самоблокирующегося дифференциала в рабочем положении расположена между тормозом и каждым из первого и второго колес,
при этом способ включает:
определение того, приведен ли в действие тормоз;
определение разности скорости вращения между первым колесом и вторым колесом;
если тормоз приводится в действие, увеличение степени сцепления самоблокирующегося дифференциала в ответ на то, что разность скорости вращения больше первого порогового значения; и
уменьшение скорости транспортного средства.
10. A method of driving a vehicle, comprising:
first wheel and second wheel;
self-locking differential, functionally connected to the first wheel and second wheel and located between them; and
a brake functionally connected to a self-locking differential in such a way that at least a part of the self-locking differential in the working position is located between the brake and each of the first and second wheels,
wherein the method includes:
determining whether the brake is activated;
determining a difference in rotational speed between the first wheel and the second wheel;
if the brake is activated, an increase in the degree of adhesion of the limited slip differential in response to the fact that the difference in the rotation speed is greater than the first threshold value; and
vehicle speed reduction.
11. Способ по п.10, дополнительно включающий определение того, проскальзывают ли первое и второе колеса относительно грунта; и, если тормоз приводится в действие, уменьшение степени сцепления самоблокирующегося дифференциала в ответ на то, что оба из первого и второго колес имеют тягу относительно грунта, и разность скорости вращения меньше второго порогового значения, причем второе пороговое значение меньше первого порогового значения.11. The method according to claim 10, further comprising determining whether the first and second wheels slip relative to the ground; and, if the brake is applied, reducing the degree of adhesion of the limited slip differential in response to both of the first and second wheels having traction relative to the ground and the difference in rotational speed less than the second threshold value, the second threshold value being less than the first threshold value.
12. Способ по п.11, при котором определение того, имеют ли первое и второе колесо тягу относительно грунта, включает сравнение скорости транспортного средства со скоростями вращения каждого из первого и второго колес.12. The method according to claim 11, wherein determining whether the first and second wheels have traction relative to the ground includes comparing the vehicle speed with the rotational speeds of each of the first and second wheels.
13. Способ по п.11, при котором транспортное средство содержит, по меньшей мере, одно третье колесо; и
определение того, имеют ли первое и второе колеса тягу относительно грунта, включает сравнение скорости вращения, по меньшей мере, одного третьего колеса со скоростями вращения первого и второго колес.
13. The method according to claim 11, wherein the vehicle comprises at least one third wheel; and
determining whether the first and second wheels have traction relative to the ground includes comparing the rotation speed of the at least one third wheel with the rotation speeds of the first and second wheels.
14. Способ по п.11, при котором транспортное средство дополнительно содержит вал, функционально соединенный с самоблокирующимся дифференциалом для приложения выходного крутящего момента двигателя к самоблокирующемуся дифференциалу; и
определение того, имеют ли первое и второе колеса тягу относительно грунта, включает сравнение скорости вращения вала со скоростью вращения, по меньшей мере, одного из первого и второго колес.
14. The method according to claim 11, wherein the vehicle further comprises a shaft operably connected to a self-locking differential for applying the engine output torque to the self-locking differential; and
determining whether the first and second wheels have traction relative to the ground includes comparing the shaft rotation speed with the rotation speed of at least one of the first and second wheels.
15. Способ по п.11, при котором транспортное средство дополнительно содержит муфту скольжения, в рабочем положении расположенную между тормозом и самоблокирующимся дифференциалом;
причем способ дополнительно включает, если тормоз приводится в действие, уменьшение степени сцепления муфты скольжения, когда, по меньшей мере, одно из первого и второго колес проскальзывает относительно грунта.
15. The method according to claim 11, in which the vehicle further comprises a sliding clutch, in the working position located between the brake and the limited-slip differential;
moreover, the method further includes, if the brake is actuated, reducing the degree of adhesion of the slip clutch when at least one of the first and second wheels slides relative to the ground.
RU2011153408/11A 2009-06-02 2009-06-12 Тормозная система и способ торможения для транспортного средства RU2500556C2 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/476,771 US8376907B2 (en) 2009-06-02 2009-06-02 Braking system and method for a vehicle
US12/476,771 2009-06-02
PCT/US2009/047175 WO2010141031A1 (en) 2009-06-02 2009-06-12 Braking system and method for a vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011153408A RU2011153408A (ru) 2013-07-20
RU2500556C2 true RU2500556C2 (ru) 2013-12-10

Family

ID=41582186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011153408/11A RU2500556C2 (ru) 2009-06-02 2009-06-12 Тормозная система и способ торможения для транспортного средства

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8376907B2 (ru)
CN (1) CN102481902A (ru)
RU (1) RU2500556C2 (ru)
WO (1) WO2010141031A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017188911A1 (ru) * 2016-04-26 2017-11-02 Владимир Николаевич ТАТАРЕНКО Способ посадки и высадки пассажиров воздушного судна со сниженным временем стоянки, воздушное судно и транспортное средство для его реализации

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8918263B2 (en) * 2013-03-14 2014-12-23 Clark Equipment Company Traction control for power machine
USD783684S1 (en) * 2013-09-16 2017-04-11 Eaton Corporation Externally mounted plenum for limited slip differential
USD741916S1 (en) * 2013-09-16 2015-10-27 Eaton Corporation Differential having externally mounted plenum
US20150126330A1 (en) * 2013-11-06 2015-05-07 Caterpillar Paving Products Inc. Powertrain with a chain breakage detection system
CN104828048B (zh) * 2014-09-23 2018-06-19 北汽福田汽车股份有限公司 一种行车制动系统和车辆
US9874061B2 (en) 2014-11-26 2018-01-23 Halliburton Energy Services, Inc. Tractor traction control for cased hole
US10723334B2 (en) * 2017-03-28 2020-07-28 Polaris Industries Inc. Anti-lock brake system for all-terrain vehicle
CN108944898B (zh) * 2017-05-25 2020-06-19 比亚迪股份有限公司 车辆以及车辆的联轴锁控制方法和系统
JP2019038303A (ja) * 2017-08-22 2019-03-14 ヤマハ発動機株式会社 車両
CN109130844B (zh) * 2018-09-11 2020-02-18 杜德术 一种汽车多功能驱动桥

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19846667A1 (de) * 1998-10-09 2000-04-20 Andreas Schauer Bremssystem und Differential-Getriebe
RU2307035C2 (ru) * 2003-06-02 2007-09-27 Андрей Владимирович Келлер Способ управления пробуксовкой ведущих колес транспортного средства и устройство для блокирования дифференциала транспортного средства
RU82012U1 (ru) * 2008-09-22 2009-04-10 Андрей Владимирович Келлер Система управления блокировкой межколесного дифференциала

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2647723B1 (fr) 1989-05-31 1991-09-20 Peugeot Procede et dispositif de pilotage d'un differentiel commande, notamment pour vehicule automobile
US6354421B1 (en) * 1999-12-28 2002-03-12 Shin Nippon Wheel Industries Co., Ltd. Brake system in buggy
CA2439015A1 (en) * 2000-11-29 2002-07-04 Bombardier Inc. Inboard brake system for a straddle-type all-terrain vehicle
US7549941B2 (en) * 2005-09-09 2009-06-23 Eaton Corporation Vehicle differential including pump with variable-engagement clutch
US7361114B2 (en) * 2005-09-09 2008-04-22 Eaton Corporation Vehicle differential including pump with variable-engagement clutch

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19846667A1 (de) * 1998-10-09 2000-04-20 Andreas Schauer Bremssystem und Differential-Getriebe
RU2307035C2 (ru) * 2003-06-02 2007-09-27 Андрей Владимирович Келлер Способ управления пробуксовкой ведущих колес транспортного средства и устройство для блокирования дифференциала транспортного средства
RU82012U1 (ru) * 2008-09-22 2009-04-10 Андрей Владимирович Келлер Система управления блокировкой межколесного дифференциала

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017188911A1 (ru) * 2016-04-26 2017-11-02 Владимир Николаевич ТАТАРЕНКО Способ посадки и высадки пассажиров воздушного судна со сниженным временем стоянки, воздушное судно и транспортное средство для его реализации

Also Published As

Publication number Publication date
US8376907B2 (en) 2013-02-19
RU2011153408A (ru) 2013-07-20
CN102481902A (zh) 2012-05-30
US20100304930A1 (en) 2010-12-02
WO2010141031A1 (en) 2010-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10926618B2 (en) Side-by-side ATV
US9592713B2 (en) Air intake system for a vehicle
CN105517886B (zh) 倾斜车辆
US20140374183A1 (en) Side-by-side atv
RU2468957C2 (ru) Вездеход
CN101070068B (zh) 车辆转向控制装置
US7950486B2 (en) Vehicle
Reimpell et al. The automotive chassis: engineering principles
US10974595B2 (en) All terrain vehicle
US9043111B2 (en) Three wheel vehicle electronic stability system and control strategy therefor
US20140135170A1 (en) Direct power reversing drive axle
US7410440B2 (en) Method for converting a non-driven tag axle system to a driven axle system
CN201086785Y (zh) 跨骑型轮式车辆
US6491126B1 (en) Straddle-type all terrain vehicle with progressive differential
US8739915B2 (en) Drivetrain and method for controlling a drivetrain
JP5039451B2 (ja) 駆動トルクの配分方法
US8019518B2 (en) Vehicle behavior control device
US5119298A (en) Hunting suppressive power distribution control system for automotive vehicle with four wheel drive power train layout
JP2518228B2 (ja) 四輪駆動装置の制御方法
US5737714A (en) Traction control system for fourwheel drive vehicle
US6343669B2 (en) ATV with vertical crankshaft engine
US7850181B2 (en) Independent suspension with adjustable sub-frame
JP3409537B2 (ja) 車両の四輪駆動制御装置
EP1144212B1 (en) Wheel suspension arrangement in a vehicle
US6878085B2 (en) Power distribution control apparatus and control method