車輛防抱死系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車輛防抱死系統(tǒng)，連接車輪和底盤的制動器，制動器上設置力矩緩沖與傳感盤和制動裝置，力矩緩沖與傳感盤和制動裝置均連接控制裝置，力矩緩沖與傳感盤用于緩和作用在車輪上的驅動力和制動力激烈變化，測量并記錄車輪與地面之間的作用力，并在車輛發(fā)生滑轉或抱死時記錄地面提供的最大附著力并傳送給控制裝置，由控制裝置控制制動裝置的輸出制動力，使車輪受到的制動力既不會抱死，又有最佳制動效果。本發(fā)明在汽車制動時，調節(jié)作用在力矩緩沖與傳感盤間的力矩，使車輪產生的制動力接近地面最大附著力而不發(fā)生抱死，增加車輛的行車安全性。
【專利說明】車輛防抱死系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛的安全控制系統(tǒng)，特別是涉及車輛防抱死系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)在汽車在制動時，為了防止車輪出現(xiàn)抱死，都安ABS (防抱死制動系統(tǒng)，全稱是:Ant1-lock Braking System)等車輛車輛防抱死裝置,這些裝置控制車輛的滑移率在一定值(實驗測得的最安全的值)附近，由于防止車輪抱死的制動裝置的制動力不斷變化，所以汽車車輪會出現(xiàn)抱死-松開-抱死-松開這一重復的過程，也就必須有一定的滑移率來保證上述過程，所以ABS、工作時會有頻繁的抱死過程和制動力太弱的過程，抱死時將嚴重影響汽車行駛軌跡，嚴重威脅行車安全，制動力太弱時車輛又沒有理想的制動效果，也會嚴重威脅行車安全。

【發(fā)明內容】

[0003](一)要解決的技術問題
本發(fā)明的目的是提供一種比現(xiàn)有技術更加安全有效的輪防抱死車系統(tǒng)，能將車輪抱死次數(shù)減少到最少，甚至完全不抱死，同時又能夠提供最有效的制動力。
[0004](二)技術方案
為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種車輛防抱死系統(tǒng)，其包括:具有制動力矩緩沖、測量和調節(jié)作用的制動器，所述制動器設置有制動力力矩緩沖與傳感盤和制動裝置，制動力力矩緩沖與傳感盤和制動裝置均鏈接控制裝置，制動力力矩緩沖與傳感盤用于緩和作用在車輪上的制動力的激烈變化，測量并記錄車輪與地面之間的作用力，并在車輛發(fā)生抱死時記錄地面提供的最大附著力并傳送給控制裝置，由控制裝置控制動裝置的輸出制動力，使車輪受到的制動力不會讓車輪抱死，又能夠提供最有效的制動力。
[0005]其中，所述制動力矩緩沖與傳感盤包括外盤和內盤，外盤和內盤同軸設置，外盤分為外側外盤和內側外盤兩部分將內盤大部分封閉起來，外盤和內盤上均勻布置有與盤表面垂直的彈簧座，內盤上的彈簧座和外盤上的彈簧座沿盤周向交替布置，相鄰的內盤彈簧座和外盤彈簧座之間連接彈簧，相連的兩彈簧座所在的半徑一致。
[0006]其中，所述制動力矩緩沖與傳感盤設置有力矩傳感器，分別設置在內盤和外盤上，記錄內盤和外盤之間的力矩大小。
[0007]其中，所述內盤和外盤中的一個與輪轂體在他們形成共同軸線的周向剛性連接，另一個與輪轂體在他們形成共同軸線的周向通過彈簧彈性連接，當與輪轂體周向彈性連接時此盤可繞輪轂體相對轉動，既當外盤與輪轂體周向剛性連接時，內盤通過連接在內盤和外盤間的彈簧與輪轂體周向彈性連接，內盤可繞輪轂體與內盤的共同軸線與輪轂體相對轉動；當內盤與輪轂體周向剛性連接時外盤通過連接在內盤和外盤間的彈簧與輪轂體周向彈性連接，外盤可繞輪轂體與外盤的共同軸線與輪轂體相對轉動。
[0008]其中，所述內盤和外盤和輪轂體在他們共同軸線的軸向剛性連接。[0009]其中，所述制動器上設置有輪速傳感器，與所述控制裝置相連。
[0010]其中，所述制動裝置的制動力首先作用與內盤和外盤中和輪轂體周向彈性連接的那一盤，用于調節(jié)作用在制動力矩緩沖與傳感盤的間內盤和外盤間的力矩，也就是車輪與地面間的作用力。
[0011]其中，所述制動裝置可包括主制動裝置和微調制動裝置，主制動裝置的制動盤在制動盤與輪轂體共同軸線的周向與輪轂體剛性連接，也就是主制動裝置的制動力直接作用于輪轂體并傳給車輪，主制動裝置用于路面附著系數(shù)大的情況下進行緊急制動；所述微調制動裝置的制動盤安裝在內盤和外盤中和輪轂體在輪轂體周向彈性連接的那個盤上，用于調節(jié)制動內盤和外盤間的力矩，并在路面附著系數(shù)小時做精細調節(jié)。
[0012](三)有益效果
上述技術方案具有如下優(yōu)點:在汽車制動出現(xiàn)車輪抱死時，安裝在制動器中具有測量扭轉力矩的制動力矩緩沖與傳感盤將測量記錄地面所能提供的最大附著力，并通過制動裝置調節(jié)作用在制動力矩緩沖單元內外盤間的力矩，也就是最后作用在車輪上的力矩，緩和作用在車輪上的制動力激烈變化，使車輪產生的制動力接近地面最大附著力而不發(fā)生車輪抱死，增加車輛的行車安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明一種車輛防抱死系統(tǒng)的結構示意圖；
圖2是制動器的徑向剖視圖；
圖3是制動器的端面剖視圖；
圖4是本發(fā)明另一種車輛防抱死系統(tǒng)的結構示意圖。
[0014]其中，1:輪轂體；2:外盤彈簧座；3:內盤彈簧座；4:制動動作器；5:制動盤；45:制動裝置；451:微調制動裝置；452:主制動裝置力；52:主制動裝置制動盤；6:彈簧；7:車橋部；8:制動力矩緩沖與傳感盤；81:外盤；810:內側外盤；811:外側外盤82:內盤。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0016]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“上”、“下”、“左”、“右”、“頂”、“底”等指
示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通，也可以是兩個元件做成一個無縫的整體。術語“周向剛性連接”是指連接在一起的兩個部分具有共同的軸線且不可饒其所共有的軸線相對轉動；術語“周向彈性連接”是指連接在一起的兩個部分具有共同的軸線且可饒其所共有的軸線相對轉動且轉角與他們之間的力矩呈一定關系；術語“軸向剛性連接”是指連接在一起的兩個部分不可沿其所共有的軸線相對移動；術語“剛性連接”;是指連接在一起的兩個部分無法相對轉動或移動；對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。此夕卜，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”、“多根”、“多組”的含義是兩個或兩個以上。
[0017]為了將車輛制動過程中車輪抱死次數(shù)減少完全不抱死，同時又能夠提供最有效的制動力，本發(fā)明提供一種車輛防抱死系統(tǒng)，包括:具有制動力矩緩沖、測量和調節(jié)作用的制動器，所述制動器上設置有制動力矩緩沖與傳感盤和制動裝置，所述制動力矩緩沖與傳感盤和制動裝置均連接控制裝置，制動力矩緩沖與傳感盤用于緩和作用在車輪上的制動力激烈變化，測量并記錄車輪與地面之間的作用力，并在車輛發(fā)生抱死時記錄地面提供的最大附著力并傳送給控制裝置，由控制裝置控制制動裝置的輸出制動力，使車輪受到的制動力既不會讓車輪抱死，又有最好制動效果。其中，輪速是指車輪的轉速，車速是指車輛的真實車速。
[0018]具體地，本實施例車輛防抱死系統(tǒng)的作用就是防止輪胎與地面的相對滑動同時又能夠有大的地面附著力，上述技術方案的一種實施例如圖1所示，在連接車輪的制動器上設置有輪轂體1，輪轂體I用于連接車輪，制動器上設置有制動力矩緩沖與傳感盤8，制動力力矩緩沖與傳感盤8用于緩和作用在輪轂體I上的制動力的激烈變化，測量并記錄輪轂體I與地面之間的作用力，并在車輛發(fā)生抱死時記錄地面提供的最大附著力并傳送給控制裝置。在制動器上設置制動裝置45，制動裝置45位于制動力矩緩沖與傳感盤8外圍上方，用于調節(jié)制動力矩緩沖與傳感盤8中內盤82和外盤81間的力矩，也就是最后作用在地面的制動力。由制動力矩緩沖與傳感盤8測得車輛抱死時地面提供的最大附著力，制動裝置45根據(jù)地面能夠提供的最大附著力為輪轂體I提供制動力，既不讓車輪出現(xiàn)抱死又有最有效制動力。制動制動力矩緩沖與傳感盤的具體結構參見圖2和圖3所示(圖2和圖3所示的是外盤81與輪轂體I周向剛性連接，內盤82與輪轂體I周向彈性連接的結構圖)，包括制動外盤81和內盤82,,外盤81和內盤82同軸設置,外盤81分為分為內側外盤810和外側外盤811，內側外盤和外側外盤剛性連接，并將內盤82大部分封閉起來，并約束內盤82的軸向自由度，夕卜盤81和內盤82上均勻布置有與盤表面垂直的內盤簧座3和外盤簧座2,內盤82上的內盤彈簧座3和外盤上81的外盤彈簧座2沿盤周向交替布置,相鄰的內盤彈簧座3和外盤彈簧座2之間連接彈簧6，相連的兩彈簧座所在的半徑一致；所述制動力矩緩沖與傳感盤8設置有力矩傳感器，分別設置在內盤82和外盤81上，記錄內盤82和外盤81之間的力矩大??；圖2，圖3所示外盤81與輪轂體I周向剛性連接，內盤82與輪轂體I周向通過彈簧6彈性連接，內盤82盤可繞輪轂體I相對轉動，因為外盤81和輪轂體I周向剛性連接，所以內盤82可與外盤81繞共同軸線相對轉動，內盤82和外盤81的相對轉角就越大，彈簧6變形就越厲害，制動力矩傳感器測量內盤82和外盤81相對轉角，用來間接測量作用在車輪I上制動力矩的大小，并將所測得數(shù)據(jù)傳送至控制裝置；制動裝置45的制動力首先作用于內盤82，以調節(jié)作用在制動力矩緩沖與傳感盤的內盤82和外盤81間的力矩，也就是車輪與地面間的作用力。
[0019]本實施例所述制動器上設置有輪速傳感器，與所述控制裝置相連；所述制動裝置為盤式制動裝置或是電磁式制動裝置，實際應用中電磁式制動裝置會有更加顯著地制動效果O
[0020]本實施例通過設置一個制動裝置來實現(xiàn)在車輛制動時實為車輪提供一有效的制動力，以防止車輪抱死。[0021]為了更加精確地為車輪提供制動力，既能夠有效防止車輪抱死，又盡可能地節(jié)省功耗，在上述實施例的基礎上，本發(fā)明還可以設置兩
個制動裝置，如圖4所示，在車軸上設置了主制裝置452，主制動裝置452的制動盤52與輪轂體I周向剛性連接，制動力直接作用于輪轂體1，用于路面附著系數(shù)大的情況下進行緊急制動；在制動器45的基礎上設置了微調制動裝置451，微調制裝置451的制動力不直接傳至車輪I而是作用于制動力緩沖與傳感盤8中的彈簧6間，本例中微調制動裝置451的制動力首先作用在內盤82上，然后通過彈簧6傳遞到外盤81最終作用在輪轂體I上，微調制裝置451用于調節(jié)制動力矩緩沖傳感盤8間力矩，并在路面附著系數(shù)小時做精細調節(jié)。其中，所述主制動裝置452所能輸出的制動力范圍大于所述微調制動裝置451所能輸出的制動力范圍，例如主制動裝置452的最大制動力是微調制動裝置451的最大制動力的5倍，以適應雨雪天氣時車輛防抱死的需要。
[0022]當車輛需要緊急制動時，微調制動裝置451首先制動，當微調制動裝置的制動力達到微調制動裝置最大制動力的1/2 (1/3?2/3)時，微調制動裝置制動力保持不變，主制動裝置452開始制動。如果在只有微調制動裝置制動時車輪發(fā)生抱死，制動力矩緩沖與傳感盤會在第一次抱死時，記錄抱死過程中最大的力矩，并將數(shù)據(jù)傳給控制裝置，由控制裝置控制微調制動裝置減小制動力，當制動力矩緩沖與傳感盤檢測到內盤和外盤間的力矩，也就是地面附著力減小到記錄的最大力矩的一定百分比時，微調制動裝置增加制動力，使作用在車輪上的制動力矩增加，但會保持在最大力矩以下的某一定值，這樣車輪即不會抱死又有最大的制動效果。當車輪在主制動裝置作用是發(fā)生抱死時，傳感器第一次檢查到車輪抱死，制動力矩緩沖與傳感盤會記錄下抱死過程中內盤和外盤間最大的力矩，控制裝置做出保持主制動裝置制動力不變，減小微調制動裝置制動力的決定，這樣內盤和外盤間的力矩就會減小，也就是作用在車輪上的制動力會減小，當內盤和外盤間的力矩減小到測得的最大值得一定百分比之后，控制裝置做出增加微調制
動裝置制動力的決定，使內盤和外盤間的力矩增加，但不超最大值，
這樣車輛制動時即有最大的制動力又保證車輪不會發(fā)生抱死甚至是 完全不抱死。
[0023]微調制動裝置的作用是制動力在小范圍變化，因而有更好的效果，在路面附著系數(shù)小時可只用到微調制動裝置，這樣動作更加靈敏有效，主制動裝置在路面附著系數(shù)大時承擔大部分制動力留部分給微調制動裝置，這樣也是為了動作靈敏有效。
[0024]在實際行駛中會遇到以下問題，(I)剎車時地面附著系數(shù)因素:(a)剎車過程中地面附著系數(shù)變小，這時控制單元分析車速和輪速傳感器的信號判斷車輪出現(xiàn)抱死，如果發(fā)現(xiàn)抱死系統(tǒng)會立即釋放并重新作用已計算所需的新制動力；(b)緊急剎車時地面附著系數(shù)小剎車過程地面附著系數(shù)變大，顯然先前的制動力太小需要增加制動力，這時應在車前安裝路面變化傳感器，當發(fā)現(xiàn)路面發(fā)生變化時而車輪又沒有抱死，系統(tǒng)會重新計算所需的制動力。(2)路況因素:剎車過程中的路面會對剎車效果產生非常大的影響，起伏不平的路面將嚴重影響車輪抓地力對緊急制動產生致命的反作用，所以應當在車上安裝加速度傳感器，所安加速度傳感器應能檢查到車軸豎直平面的的加速度，根據(jù)加速度來增加或減少相應軸上車輪的制動力(3)行駛狀態(tài)因素:既制動時進行轉向，這時作用在車輪上用于減速的最大制動力是隨轉向時產生的向心力變化而變化的，所以應在車上安裝加速度傳感器，所安裝的傳感器應能檢測到車輛轉彎時的向心力，制動器的制動力隨向心力的變化而變化，以使車輛不發(fā)生抱死與側滑。
[0025]上述實施例所述的車輛防抱死系統(tǒng)，可用于各種有輪車輛的制動的性能改進，通過將制動力矩緩沖與傳感盤與制動裝置的結合，使汽車在緊急制動時接近于理想制動，從而增加汽車的地面制動力和防側滑能力，增加汽車的安全性。
[0026]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以
做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種車輛防抱死系統(tǒng)，其包括:連接車輪和底盤的制動器，所述制動器設置有制動力力矩緩沖與傳感盤和制動裝置，制動力力矩緩沖與傳感盤和制動裝置均鏈接控制裝置，制動力力矩緩沖與傳感盤用于緩和作用在車輪上的制動力的激烈變化，測量并記錄車輪與地面之間的作用力，并在車輛發(fā)生抱死時記錄地面提供的最大附著力并傳送給控制裝置，由控制裝置控制動裝置的輸出制動力，使車輪受到的制動力不會讓車輪抱死，又能夠提供最有效的制動力。
2.如權利要求1所述車輛防抱死系統(tǒng)，其特征在于，所述制動力矩緩沖與傳感盤包括外盤和內盤，外盤和內盤同軸設置，外盤分為外側外盤和內側外盤兩部分將內盤大部分封閉起來，外盤和內盤上均勻布置有與盤表面垂直的彈簧座，內盤上的彈簧座和外盤上的彈簧座沿盤周向交替布置，相鄰的內盤彈簧座和外盤彈簧座之間連接彈簧，相連的兩彈簧座所在的半徑一致。
3.如權利要求2所述的車輛防抱死系統(tǒng)，其特征在于，所述制動力矩緩沖與傳感盤設置有力矩傳感器，分別設置在內盤和外盤上，記錄內盤和外盤之間的力矩大小。
4.如權利要求2所述的車輛防抱死系統(tǒng)，其特征在于，所述內盤和外盤中的一個與輪轂體周向剛性連接，既內盤和外盤中的一個不可繞與輪轂體共同的軸線與輪轂體相對轉動，另一個與輪轂體在他們形成共同軸線的周向通過彈簧彈性連接，既另一個可繞與輪轂體共同的軸線與輪轂體相對轉動。
5.如權利要求2所述的車輛防抱死系統(tǒng)，其特征在于，所述內盤和外盤和輪轂體裝配好后在他們共同軸線的軸向剛性連接，既不可沿著共同軸線移動。
6.如權利要求1所述的車輛防滑轉與防抱死系統(tǒng)，其特征在于，所述制動器上設置有輪速傳感器，與所述控制裝置相連。
7.如權利要求1所述的車輛防滑轉與防抱死系統(tǒng)，其特征在于，所述制動裝置的制動力首先作用與內盤和外盤中和輪轂體周向彈性連接的那一盤，既內盤和外盤中可繞與輪轂體共同軸線與輪轂體相對轉動的那一個盤，用于調節(jié)作用在制動力矩緩沖與傳感盤的間內盤和外盤間的力矩，也就是車輪與地面間的作用力。
8.如權利要求1所述的車輛防滑轉與防抱死系統(tǒng)，其特征在于，所述制動裝置包括主制動裝置和微調制動裝置，主制動裝置的制動盤在制動盤與輪轂體共同軸線的周向與輪轂體剛性連接，既主制動器的制動盤不可與輪轂體發(fā)生相對轉動，也就是主制動裝置的制動力直接作用于輪轂體并傳給車輪，主制動裝置用于路面附著系數(shù)大的情況下進行緊急制動；所述微調制動裝置的制動盤安裝在內盤和外盤中和輪轂體在輪轂體周向彈性連接的那個盤上，既可與輪轂體相對轉動的那個盤，用于緊急調節(jié)制動內盤和外盤間的力矩，并在路面附著系數(shù)小時做精細調節(jié)。
【文檔編號】B60T8/171GK103950438SQ201410144680
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權日:2014年4月11日
【發(fā)明者】劉振國 申請人:劉振國