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专利号: 2018100046889
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般车辆
更新日期:2024-06-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于拖挂式房车的坡道驻车装置,其特征在于,包括检测机构、执行机构、ECU(21);

所述执行机构包括电机(7)、齿轮a(8)、齿轮b(14)、齿轮c(15)、齿轮d(18)、单向锁止装置(9)、电磁离合器a(10)、电磁离合器b(17)、电磁继电器a(5)、电磁继电器b(6)、电磁继电器c(19)、电磁继电器d(20)、钢丝(12)和制动蹄(11);所述电机(7)通过电磁离合器a(10)将动力传送到钢丝盘(16),驱动钢丝盘(16)正反向转动;所述单向锁止装置(9)固定安装在电机(7)与电磁离合器a(10)之间的转动轴上,所述单向锁止装置(9)阻止电磁离合器a(10)带动钢丝盘(16)逆向转动;所述齿轮a(8)固定安装在单向锁止装置(9)与电磁离合器a(10)之间的转动轴上,齿轮b(14)固定安装在钢丝盘(16)连接的转动轴上、且位于钢丝盘(16)后面;齿轮d(18)与齿轮a(8)啮合、且齿轮d(18)通过电磁离合器b(17)将动力传送到齿轮c(15),齿轮c(15)与齿轮b(14)啮合;所述的钢丝盘(16)缠绕钢丝(12),所述钢丝(12)与制动蹄(11)连接;

所述检测机构检测后车车重M、坡道的角度y、手刹的位置和钢丝盘(16)的转速w,并将检测到的信号发送给ECU(21);

所述ECU(21)包括输入模块、计算模块和输出模块;输出模块分别与电机(7)、电磁继电器a(5)、电磁继电器b(6)、电磁继电器c(19)、电磁继电器d(20)、电磁离合器a(10)和电磁离合器b(17)电连接;所述输入模块用于接收检测机构检测的手刹的位置信号、后车车重M、坡道的角度y和钢丝盘(16)的转速w,并传送到计算模块,计算模块根据接收到的信号计算后车所需要的驻车力F和所需拉动钢丝的位移行程s’,并将所需拉动钢丝的位移行程s’与钢丝已经运动的位移s比较,根据比较结果,输出模块发送信息分别控制电磁继电器a(5)、电磁继电器b(6)、电磁继电器c(19)、电磁继电器d(20)、电磁离合器a(10)和电磁离合器b(17)结合或断开,以及电机(7)的正反转。

2.根据权利要求1所述的用于拖挂式房车的坡道驻车装置,其特征在于,所述检测机构包括载重传感器(1)、水平仪(2)、手刹开关传感器(3)和转速传感器(13);

所述载重传感器(1)用于检测后车车重M;所述水平仪(2)用于检测坡道的角度y;所述手刹开关传感器(3)用于检测手刹的位置;所述转速传感器(13)用于检测钢丝盘(16)的转速w;所述载重传感器(1)、水平仪(2)、手刹开关传感器(3)和转速传感器(13)分别与ECU(21)的输入模块连接。

3.根据权利要求1所述的用于拖挂式房车的坡道驻车装置,其特征在于,所述单向锁止装置(9)包括锁止外壁(902)、锁止肋板(903)、回位弹簧(904)、限位块(905)、锁止钢板(906)和锁止轴(907);

所述锁止外壁(902)为圆形,所述锁止轴(907)位于锁止外壁(902)内,且锁止轴(907)的圆周安装若干锁止肋板(903),锁止外壁(902)的内侧安装若干锁止钢板(906),锁止钢板(906)的一侧与锁止外壁(902)铰接;所述锁止轴(907)带动锁止肋板(903)正向运动,锁止肋板(903)挤压锁止钢板(906);所述回位弹簧(904)的一端固定安装在锁止外壁(902)的内侧、另一端抵在于锁止钢板(906)下面;所述限位块(905)的一侧安装在锁止外壁(902)的内侧,锁止轴(907)逆时针运动,锁止肋板(903)带动锁止钢板(906)向限位块(905)运动,限位块(905)的另一侧阻挡锁止钢板(906)的另一侧逆向运动。

4.根据权利要求3所述的用于拖挂式房车的坡道驻车装置,其特征在于,所述锁止肋板(903)和锁止钢板(906)的数量均为四个。

5.根据权利要求1所述的用于拖挂式房车的坡道驻车装置,其特征在于,所述电机(7)固定在后车车架上。

6.根据权利要求1所述的用于拖挂式房车的坡道驻车装置,其特征在于,所述转动轴与轴承内圈结合,轴承的外圈焊接在后车车架上。

7.一种根据权利要求1所述用于拖挂式房车的坡道驻车装置的控制方法,其特征在于,包括驻车步骤;

所述驻车步骤具体为:

步骤S1、所述检测机构将检测到的手刹信号、后车车重M、坡道的角度y传送到ECU(21)的输入模块,输入模块将接收的信号传送到计算模块,计算模块判断驻车所需要的制动力F,判断所需拉动钢丝的实际位移行程s’;

步骤S2、ECU(21)的输出模块给电磁继电器b(6)、电磁继电器c(19)和电磁离合器a(10)发送信号,电磁继电器b(6)、电磁继电器c(19)和电磁离合器a(10)分别结合,后车电源(4)给电机(7)供电,电机(7)带动齿轮a(8)正向转动,齿轮a(8)通过电磁离合器a(10)带动钢丝盘(16)转动,所述钢丝盘(16)拉动钢丝(12);

步骤S3、ECU(21)输入模块接收检测机构检测的钢丝盘(16的)转速w信号,并传送到计算模块,计算模块计算钢丝(12)的位移s1,当s1=s’时,ECU(21)的输出模块向电磁继电器b(6),电磁继电器c(19)发送信号,电磁继电器b(6)和电磁继电器c(19)分别断开,电磁离合器a(10)保持结合,单向锁止装置(9)阻止电磁离合器a(10)逆向转动,从而将钢丝盘(16)锁止,防止钢丝(12)拉动钢丝盘(16),实现驻车。

8.根据权利要求7所述用于拖挂式房车的坡道驻车装置的控制方法,其特征在于,还包括解除驻车状态的步骤;

所述解除驻车状态的步骤具体为:

步骤S4、所述ECU(21)的输入模块检测到检测机构输入的手刹信号由有变无时,输出模块向电磁继电器a(5)、电磁继电器d(20)和电磁离合器b(17)发送信号,电磁继电器a(5)、电磁继电器d(20)和电磁离合器b(17)分别结合,向电磁离合器a(10)发送信号,电磁离合器a(10)断开,后车电源(4)控制电机(7)反转,电机(7)带动齿轮a(8),齿轮a(8)带动齿轮d(18)转动,齿轮d(18)通过电磁离合器b(17)带动齿轮c(15)转动,齿轮c(15)带动齿轮b(14)转动,齿轮b(14)带动钢丝盘(16)运动,使钢丝(12)反向移动;

步骤S5、所述检测机构将钢丝盘(16)的转速w信号发送给ECU(21)的输入模块,输入模块将所述转速w信号传送到计算模块,计算模块计算钢丝的位移行程s2;当s2=s’时,ECU(21)输出模块向电磁继电器a(5),电磁继电器d(20)和电磁离合器b(17)发送信号,电磁继电器a(5)、电磁继电器d(20)和电磁离合器b(17)分别断开,解除驻车状态。

9.根据权利要求7所述用于拖挂式房车的坡道驻车装置的控制方法,其特征在于,驻车所需要的制动力力F的计算公式为:F=M·g·siny

其中,M为后车载重,y为坡道的角度,g为重力加速度。

10.根据权利要求9所述用于拖挂式房车的坡道驻车装置的控制方法,其特征在于,所述拉动钢丝的实际位移行程s’的计算公式为:s′=s″+e

其中,e为单向锁止装置(9)的限位误差,e=1/4·π·d,d为钢丝盘(16)内圈的直径;

s”为计算模块根据制动力F计算出所需要的位移;因此,

s′=s″+1/4·π·d。