一種汽車無動力滑行控制裝置及其控制系統(tǒng)和控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于車輛控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車無動力滑行控制裝置及其控制系統(tǒng)和控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車在無動力滑行時(shí)，司機(jī)不能控制離合器的離合狀態(tài)，所以通常的做法是將變速箱的檔位換到空檔，松掉油門，使汽車在無動力狀態(tài)下滑行。在滑行過程中，驅(qū)動輪會帶動傳動系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)，變速箱、差速器高速旋轉(zhuǎn)攪油時(shí)會消耗較大能量，發(fā)動機(jī)的低速旋轉(zhuǎn)也會損耗能量，汽車車輛的滑行距離會明顯縮短，節(jié)油效果較差。
[0003]申請人曾申請名稱為“一種雙向可控式超越離合器”(申請?zhí)?201520054286.1)，該專利申請的技術(shù)方案基于傳統(tǒng)的滾柱式超越離合器進(jìn)行設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)正向單向超越、逆向單向超越、雙向超越以及雙向楔合四種工作模式，實(shí)現(xiàn)動力從原動機(jī)到工作機(jī)的單向或雙向傳遞。其中，動力的單向傳遞模式下，能夠使驅(qū)動輪與驅(qū)動軸脫連。
[0004]本發(fā)明不僅可用在傳統(tǒng)的汽車上，還可以用在混合動力汽車，電動車等使用其它能源的汽車上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種汽車無動力滑行控制裝置及其控制系統(tǒng)和控制方法，對車輛無動力狀態(tài)下滑行進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)減少對變速箱的損害以及節(jié)油等。本發(fā)明技術(shù)方案如下:
[0006]一種汽車無動力滑行控制裝置，包括傳感器組件、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)由發(fā)動機(jī)啟停裝置和輪邊可控式超越離合器組成，所述輪邊可控式超越離合器主要由內(nèi)圈8、外圈1、電磁線圈13和控制機(jī)構(gòu)10組成，所述內(nèi)圈8上套置有保持架2，控制機(jī)構(gòu)10外沿端面上的楔爪9穿過保持架2端板上對應(yīng)的開孔滑動安裝在內(nèi)圈8一側(cè)；所述外圈I的內(nèi)側(cè)面與內(nèi)圈8外側(cè)面形成楔形槽，其內(nèi)依次安裝有滾柱復(fù)位彈簧6、滾柱7和楔塊3，所述滾柱復(fù)位彈簧6頂靠在保持架2側(cè)向間隔板上，楔塊3與楔爪9接觸連接，當(dāng)控制機(jī)構(gòu)10沿軸向滑動時(shí)，通過楔爪9控制滾柱7和楔塊2沿圓周方向運(yùn)動，滾柱7在楔形槽內(nèi)活動或鎖止。
[0007]所述傳感器組件由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速傳感器、加速踏板位置傳感器以及變速器擋位傳感器組成，所述傳感器分別與控制器相連接，控制器另一端分別與發(fā)動機(jī)啟停裝置、變速箱以及輪邊可控式超越離合器相連。
[0008]進(jìn)一步，所述內(nèi)圈I外側(cè)和控制機(jī)構(gòu)10內(nèi)側(cè)之間通過花鍵安裝有鋁圈12，所述控制機(jī)構(gòu)10內(nèi)沿凹槽與鋁圈12上對應(yīng)的凹槽之間裝有控制機(jī)構(gòu)復(fù)位彈簧11，控制機(jī)構(gòu)10與鋁圈12同步轉(zhuǎn)動并沿軸向相對滑動。
[0009]進(jìn)一步，所述電磁線圈13套置在軛鐵14內(nèi)，進(jìn)而套置在控制機(jī)構(gòu)10上，并通過通斷電控制控制機(jī)構(gòu)1沿軸向滑動。
[0010]更進(jìn)一步，所述傳感器組件還包括還包括坡度傳感器，所述坡度傳感器與控制器相連。
[0011]一種檔汽車無動力滑行控制裝置的控制系統(tǒng)，包括傳感器模塊，控制模塊以及執(zhí)行模塊。
[0012]所述傳感器模塊包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速傳感器、加速踏板位置傳感器和變速器擋位傳感器，用于檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速、加速踏板位置以及變速器擋位；
[0013]所述控制模塊包括控制器，用于接收傳感器模塊檢測到的信號，并進(jìn)行分析處理，進(jìn)而向發(fā)動機(jī)啟停裝置、變速箱以及輪邊可控式超越離合器下達(dá)執(zhí)行命令；
[0014]所述執(zhí)行模塊包括發(fā)動機(jī)啟停裝置和輪邊可控式超越離合器，用于接收并執(zhí)行控制模塊下達(dá)的執(zhí)行命令。
[0015]進(jìn)一步，所述傳感器模塊還包括坡度傳感器，用以檢測路面坡度。
[0016]一種汽車無動力滑行控制裝置的控制方法，該方法通過松開和踩動加速踏板來實(shí)現(xiàn)無動力滑行控制，具體方法如下:
[0017]當(dāng)松開加速踏板時(shí):
[0018]加速踏板位置傳感器將檢測到的信號發(fā)送至控制器，控制器處理信號，做出車輛不需要動力驅(qū)動的判斷，進(jìn)而分別下達(dá)斷油命令和通電命令給發(fā)動機(jī)啟停裝置和輪邊可控式超越離合器，使發(fā)動機(jī)將斷油，可控式超越離合器分離，進(jìn)而車輪與驅(qū)動軸分離，車輛開始無動力滑行；
[0019]當(dāng)踩動加速踏板時(shí):
[0020]加速踏板位置傳感器將檢測到信號發(fā)送至控制器，控制器處理信號，做出車輛需要動力驅(qū)動的判斷，控制器向發(fā)動機(jī)啟停裝置下達(dá)啟動命令，發(fā)動機(jī)啟動，在控制器給輪邊離合器下達(dá)斷電命令前，控制器將在驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和變速器擋位傳感器的監(jiān)測配合下控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及變速箱的檔位，當(dāng)驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速后，控制器下達(dá)斷電命令給輪邊可控式超越離合器，離合器結(jié)合，驅(qū)動軸帶動驅(qū)動輪，車輛正常行駛。
[0021]進(jìn)一步，在所述當(dāng)松開加速踏板時(shí)，在控制器下達(dá)斷油命令和通電命令給發(fā)動機(jī)啟停裝置和輪邊可控式超越離合器之前，坡度傳感器將檢測到的信號發(fā)送至控制器，如檢測到坡度不小于安全界限值時(shí)，控制器無法下達(dá)進(jìn)入無動力滑行狀態(tài)的指令；如檢測到坡度小于安全界限值時(shí)，驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速傳感器將檢測到的車速信號發(fā)送至控制器，如檢測到的車速不小于安全界限值，控制器無法下達(dá)進(jìn)入無動力滑行狀態(tài)的指令，如檢測到的車速小于安全界限值，控制器繼續(xù)分別下達(dá)斷油命令和通電命令給發(fā)動機(jī)啟停裝置和輪邊可控式超越離合器，進(jìn)而使車輛進(jìn)入無動力滑行狀態(tài)。
[0022]進(jìn)一步，在車輛無動力滑行過程中，當(dāng)控制器接收到驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速傳感器檢測到的車速不小于安全界限值的信號時(shí)，控制器向發(fā)動機(jī)啟停裝置下達(dá)啟動命令，發(fā)動機(jī)啟動，在控制器給輪邊離合器下達(dá)斷電命令前，控制器將在驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速傳感器、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和變速器擋位傳感器的監(jiān)測配合下控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及變速箱的檔位，當(dāng)驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速后，控制器下達(dá)斷電命令給輪邊可控式超越離合器，離合器結(jié)合，驅(qū)動軸帶動驅(qū)動輪，車輛正常行駛。
[0023]本發(fā)明不僅可用在傳統(tǒng)的汽車上，還可以用在混合動力汽車，電動車等使用其它能源的汽車上。
[0024]輪邊可控式超越離合器的工作原理:
[0025]輪邊可控式超越離合器通過電磁線圈的通、斷電，實(shí)現(xiàn)控制機(jī)構(gòu)的軸向滑動，進(jìn)而控制滾柱在楔形槽內(nèi)的位置狀態(tài)，當(dāng)滾柱未處于楔緊狀態(tài)時(shí)，內(nèi)、外圈可相對自由旋轉(zhuǎn)，此時(shí)無動力傳遞；當(dāng)滾柱處于被楔緊狀態(tài)時(shí)，內(nèi)、外圈被滾柱鎖止而相對靜止，外圈在內(nèi)圈的帶動下旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)動力的傳遞。
[0026]本發(fā)明的有益效果在于:
[0027]防止汽車滑行時(shí)損傷到變速箱，更重要的是能達(dá)到很好的省油效果。節(jié)約的能源主要來自于發(fā)動機(jī)摩擦損耗的能量和變速箱、差速器高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的攪油損耗。
【附圖說明】
[0028]圖1:本發(fā)明工作原理框圖；
[0029]圖2:本發(fā)明安全滑行控制流程圖；
[0030]圖3:本發(fā)明各部件連接示意圖；
[0031]圖4:本發(fā)明在汽車無動力滑行時(shí)控制流程圖；
[0032]圖5:本發(fā)明在汽車有動力驅(qū)動時(shí)控制流程圖；
[0033]圖6:輪邊可控式超越離合器的爆炸分解圖；
[0034]圖7:輪邊可控式超越離合器正向軸向視圖；
[0035]圖8:輪邊可控式超越離合器反向軸向視圖；
[0036]圖9:輪邊可控式超越離合器電磁線圈斷電時(shí)側(cè)視圖；
[0037]圖10:輪邊可控式超越離合器電磁線圈斷電時(shí)徑向剖視圖；
[0038]圖11:輪邊可控式超越離合器電磁線圈通電時(shí)側(cè)視圖；
[0039]圖12:輪邊可控式超越離合器電磁線圈通電時(shí)徑向剖視圖
[0040]圖13:輪邊可控式超越離合器斷電時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制滾柱示意圖；
[0041]圖14:輪邊可控式超越離合器通電時(shí)控制機(jī)構(gòu)控制滾柱示意圖；
[0042]圖15:輪邊可控式超越離合器的保持架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖16:輪邊可控式超越離合器與驅(qū)動軸和車輪的連接方式示意圖。
[0044]1-外圈、2-保持架、3-楔塊、4-滾柱、5-滾柱復(fù)位彈簧、6_滾柱復(fù)位彈簧、7_滾柱、8-內(nèi)圈、9-楔爪、10-控制機(jī)構(gòu)、11-控制機(jī)構(gòu)復(fù)位彈簧、12-鋁圈、13-電磁線圈、14-軛鐵、15-驅(qū)動軸、16-車輪。
【具體實(shí)施方式】
[0045]如圖1所示，一種汽車無動力滑行控制裝置，包括傳感器組件、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)由發(fā)動機(jī)啟停裝置和輪邊可控式超越離合器組成，傳感器組件由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速傳感器、加速踏板位置傳感器以及