用于手动变速器车辆的防倒退系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于手动变速器车辆的防倒退系统。所述系统包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、转移装置以及流量控制装置。所述改进包括与车辆制动共同运行的系统。在车辆静止并且倾斜时，在松开制动器的时候，所述流量控制装置以甚至松开制动器之后能够使得车辆保持静止的低速从后制动驱动器释放空气。缓慢的空气释放提供一些使驾驶员能够加速车辆以对着斜面的斜坡在预期方向上向斜坡上行驶的时间。
【专利说明】用于手动变速器车辆的防倒退系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车辆的防倒退系统，并且更具体而言，本发明涉及一种具有手动变速器的车辆的防倒退系统，用于在向上倾斜的道路上从停止的状态启动车辆时，防止车辆无意中倒退。
【背景技术】
[0002]在向上倾斜的道路上并且对着斜面从停止状态中启动车辆时，驾驶员面对各种困难。为了驾驶该车辆，驾驶员必须使用右腿松开制动器，该右腿还用于按压加速器。但是由于倾斜以及在松开制动器与所需的力矩生成之间的延时，所以车辆开始倒退并且可能撞击后面的车辆/障碍物。
[0003]为了避免这种情况，驾驶员必须学习在制动器与加速器之间转换腿的特定技术，按压一半离合器或使用驻车制动器等。然而，这取决于技术，并且驾驶员的低估/高估可能会造成事故。在学习所有这些技术之后，由于外部环境的变化，例如，车辆荷载、梯度角、路面、生成力矩的发动机容量等，所以驾驶员并不能处理所有情况。
[0004]此外，在倒车时，驾驶员可面临这种情况。困难的大小主要取决于倾斜的程度、车辆上的载荷、驾驶员自身的经验及其对车辆的调谐。未成功完成该任务，可造成一种或其他种的道路事故。
[0005]目前，一些高端车辆装有称为坡道起步辅助(HSA)、上坡防滑器、上坡起步辅助控制系统(HAC)以及类似的功能。在陡坡上驾驶车辆时，该功能协助驾驶员。这些系统已经是有效的，但是基本系统为基于电子设备的逻辑控制，并且需要额外的输入和输出，例如，力矩、车辆梯度、牵引控制阀等。高端车辆通常装有很多电子控制单元与传感器，通过这些单元与传感器，“坡道起步”系统可获得输入，并且因此控制输出阀，通过这些输出阀，可应用和松开制动器。
[0006]然而，由于很多限制，例如，在传统车辆内缺乏电子控制单元、传感器等，所以在传统车辆内难以实现这些系统，并且实现这些系统的费用昂贵。传统车辆通常装有基本的制动系统以及具有手动变速器的机械发动机。
[0007]现有技术:
[0008]驾驶员的技术:在车辆在上斜坡上使用主行车制动器而静止并且要再次开始驾驶而不倒退时，驾驶员通常首先使用主行车脚制动器使车辆保持静止，根据判断通过使用合适的档获得合适的力矩，然后快速松开脚制动器&操作离合器&加速器，使得车辆在所期望的方向向上积极地行驶并且必须不倒退或发动机必须不会停止运行。
[0009]在一些情况下，驾驶员得使用相同的右腿同时松开制动器和按压加速器。对着斜坡在斜面上驾驶的这种方法高度取决于驾驶员的技术和判断。由于变量，例如，负荷状态发生变化，车辆负荷模式相对于车辆的重心、车辆发动机和传输条件、倾角等发生变化，所以驾驶员不太容易获得这种技术。
[0010]然而，在没有该技术时，会存在例如车辆开始通过不受控制的方式向前滚动或移动的巨大风险，结果造成严重损害。如果例如驾驶员延迟松开和/或制动系统比预期更快地失去压力，例如，如果元件略微渗漏，那么可能会发生这种情况。
[0011]电子系统:
[0012]该系统还需要检测车辆的行驶路线的状态的一个或多个传感器以及感测车辆是否处于上坡梯度上的倾斜传感器。而且，电子系统还包括传感器或计算模型，用于估计制动踏板和加速器踏板的状态、发动机扭矩、车辆的总重量等。
[0013]然而，该系统的缺点在于，需要具有电子功能的高端车辆，该车辆可提供这种电子的坡道起步辅助功能。大部分传统车辆不具有这种高端电子设备。
[0014]使用驻车制动器:
[0015]在车辆停止较长的时间时，例如，在加载或卸载时，或者午餐或留宿等，主要使用驻车制动器或手制动器。在传统车辆中，驻车制动器还可用于避免倒退。在此处，虽然使用主行车制动器将车辆保持在斜面上，但是驾驶员使用行车制动器，然后通过从主行车制动器中抬起右腿来松开主行车制动器&开始按压加速器&同时逐渐松开驻车制动器，直到车辆产生所需要的扭矩，以对着倾斜坡度在所期待的方向移动。然而，难以通过渐进的方式松开驻车制动器，这是因为这需要非常特别的技术并且在车辆周围需要无障碍的空间。
[0016]然而，在没有这种技术时，会存在例如车辆开始通过不受控制的方式向前滚动或移动的巨大风险，结果导致严重损害。如果例如驾驶员延迟松开和/或制动系统比预期更快地失去压力，例如，如果元件略微渗漏，那么可能会发生这种情况。
[0017]因此，需要提供一种用于手动变速器车辆的防倒退系统，该系统克服了现有技术的缺点。
[0018]本发明的目标
[0019]本发明的一个目标在于提供一种车辆的防倒退系统，在驾驶员在正方向或反方向在陡坡上向上驾驶时，该系统可有效并容易地支持驾驶员，并且还可克服现有系统的限制。
[0020]本发明的另一个目标在于提供一种车辆的防倒退系统，该系统能够安装在具有流体(气体或液体)操作的制动系统的任何车辆上。
[0021]本发明的又一个目标在于提供一种车辆的防倒退系统，能够利用修改较小被改装在现有车辆上。
[0022]本发明的又一个目标在于提供一种车辆的防倒退系统，该系统能够无需与扭矩、速度、坡度等相关的车辆的任何输入而进行操作。
[0023]本发明的进一步目标在于提供一种车辆的防倒退系统，该系统能够支持车辆在倒档时移动以及车辆在坡度上向上行驶。
[0024]本发明的另一个目标在于提供一种车辆的防倒退系统，该系统在正常的驾驶状况下不会介入，例如，在较平坦的道路上行驶时，在车辆为非静止的或者驾驶员不需要该系统介入时。
[0025]本发明的又一个目标在于提供一种车辆的防倒退系统，该系统不影响基本的制动系统性能而进行操作，并且如果防倒退系统本身失效，那么该系统不会使得整个制动系统失效。
[0026]此外，本发明的又一个目标在于提供一种防倒退系统，该系统可在某个持续时间逐渐&缓慢地松开制动器，以便驾驶员能有时间感觉&微调所生成的扭矩，以对着斜坡平稳地向上驾驶车辆。
[0027]本发明的又一个目标在于提供一种车辆的防倒退系统，该系统具有成本低廉、容易制造并且容易维修和保养。
【发明内容】
[0028]因此，本发明提供了一种用于手动变速器车辆的防倒退系统，车辆的制动具有第一存储器、由所述第一存储器的增压空气操作的前制动驱动器、第二存储器、由所述第二存储器的增压空气操作的后制动驱动器以及脚制动阀，所述系统包括:
[0029]第一开关，其被激活用于激活电气回路；
[0030]第二开关，能够在感测车辆的零速度时被激活，从而关闭电流经过的电气回路；
[0031]第三开关，能够在感测到车辆为正倾斜时被激活；
[0032]第四开关，能够在感测到车辆为负倾斜时被激活；
[0033]第五开关，能够在车辆处于倒档时被激活；
[0034]转移装置，用于在操作脚制动阀时将从第二存储器中接收的增压空气转向第一出口或第二出口，在第一开关、第二开关以及第三开关关闭或者第一开关、第二开关、第四开关以及第五开关关闭时，打开第一出口 ；以及
[0035]流量控制装置，能够控制供应和释放所述后制动驱动器的增压空气，其中，流量控制装置连接至第一出口，
[0036]其中，在车辆静止并且倾斜时，在松开制动器的时候，流量控制装置以在甚至松开制动器之后能够使得车辆保持静止的低速来从后制动驱动器中释放空气，缓慢的空气释放提供一些使驾驶员能够感觉以及使车辆加速以在正方向或反方向向山上行驶的时间，并且在车辆处于正常的道路上时，所述转移装置打开第二出口，所述第二出口允许在松开制动器之后，从所述后制动驱动器中正常地释放空气，从而使所述系统保持不运行。
[0037]典型地，其中第一开关与所述第二开关为电开关。
[0038]典型地，其中通过感测后制动驱动器的气压来感测车辆的零速度。
[0039]典型地，其中通过从车辆速度感测装置中获得输入来感测所述车辆的零速度。
[0040]典型地，其中在斜面上驾驶时，缓慢地排出空气，帮助驾驶员感觉由按压加速器生成的扭矩扭矩是最适宜在所期待方向驾驶。
【专利附图】
【附图说明】
[0041]图1示出了根据本发明使用气动驱动器的防倒退系统的示意图。
【具体实施方式】
[0042]已实现本发明的前述目标，并且与现有技术、技术手段以及方法相关联的问题与缺点通过下面在优选的实施方式中描述的本发明而克服。
[0043]本发明提供了一种防倒退系统，在驾驶员在正向方向或反向方向在陡坡上驾驶时，该系统有效并且容易地支持驾驶员。该系统能够安装在具有流体(气体或液体)操作的制动系统的任何车辆上。进一步地，能够利用修改较小将该系统改装在现有车辆上。此外，该系统不影响车辆的基本的制动系统性能而进行操作，并且如果防倒退系统本身失效，那么该系统不会允许整个制动系统失效。
[0044]参照附图来说明本发明，在所有附图中，参考数字在各幅图中表示相应的部件。在以下描述中，在括号中显示这些参考数字。
[0045]现在参照图1，示出了根据本发明的使用气动驱动器的用于手动变速器车辆的防倒退系统(在后文中，称为“系统(100)”)的不意图。系统(100)包括弟一开关(10)、弟_.开关(20)、第三开关(30)、第四开关(40)、第五开关(50)、转移装置(60)以及流量控制装置
(70)。改进包括与车辆制动(80)共同作业的系统(100)。通常，车辆制动(80)包括前制动驱动器(82)、第一存储器(84)、第二存储器(86)、脚制动阀(88)以及后制动驱动器(90)。前制动驱动器(82)由第一存储器(84)的增压空气操作，并且后制动驱动器(90)由第二存储器(86)的增压空气操作。该系统(100)仅仅连接至后制动驱动器(90)，因此，系统(100)的失效并不影响车辆的前制动器的运行，从而防止制动系统的完全失效。
[0046]第一开关(10)为手动操作的开关，驾驶车辆的驾驶员需要操作该开关，以激活系统(100)。具体而言,激活第一开关(10),用于激活系统(100)的电路。在一个实施方式中，第一开关(10)为电开关。
[0047]此外，在感测车辆的零速度时，第二开关(20)自动进行操作(关闭电流穿过的电气回路)。在一个实施方式中，第二开关(20)为电开关。通过感测后制动驱动器(90)的气压，或者通过从在仪表盘或仪表组上显示速度的车速传感器(速度计)或任何其他车速传感装置中感测并且提取输入，来感测车辆的零速度。然而，本领域的技术人员显然可使用其他感应机构，来感测车速。
[0048]第三开关(30)为倾斜传感开关，该开关在感测车辆的倾斜时运行。更尤其是，第三开关(3)能够感测到车辆为正倾斜。正倾斜表示车辆在坡道上在前向方向上上升时，车辆在向上倾斜的道路上的倾斜。
[0049]第四开关(40)同样为倾斜传感开关，该开关在感测车辆的倾斜时运行。更尤其是，第四开关(40)能够感测到车辆为负倾斜。负倾斜表示车辆在坡道上升的反向方向移动时，车辆在向下倾斜的道路上的倾斜。
[0050]第五开关(50)为继电器触点，该触点在驾驶员将车辆置入倒档时运行。当车辆在倒档时在坡道上上升时，并且在第三开关(30)保持打开时，第四开关(40)和第五开关(50)运行。转移装置(60)为电气动装置，该装置能够将在操作脚制动阀(88)时从第二存储器(86)中接收的增压空气转向第一出口(60a)或第二出口(60b)。
[0051]此外，在第一开关(10)、第二开关(20)以及第三开关(30)关闭或者第一开关
(10)、第二开关(20)、第四开关(40)以及第五开关(50)关闭时，第一出口(60a)打开。该情况表示驾驶员希望操作该系统，车辆静止并且车辆倾斜(正倾斜或负倾斜)。在这种情况下，第一出口(60a)连接至流量控制装置(70)。流量控制装置(70)能够控制为后制动驱动器(90)供应和释放增压空气。当驾驶员松开制动器，流量控制装置(70)就通过流量控制装置(70)的小型控制的流量阀(未示出)以非常缓慢的速度从后制动驱动器(90)中释放空气。在甚至松开制动器之后，这也能够保持车辆静止，并且缓慢的空气释放提供一些使驾驶员能够加速车辆以在前向方向或反向方向上向坡道上行驶的时间。驾驶员使用该时间按压加速器和释放离合器，以生成足够的扭矩，抵抗重力来保持或拉动车辆并且在所需方向开始移动。[0052]在正常的平整道路上，如果驾驶员通过应用主行车制动器来使车辆停止&甚至如果第一开关(10)打开，那么转移装置(60)保持在原来状态中，其中，由于没有倾斜，所以通过第二出口(60b)产生正常操作的后制动器应用与释放，并且第三开关(30)和第四开关
(40)保持打开，使系统(100)保持不运行。
[0053]在倾斜的道路或平整的道路上，如果以某个速度驾驶车辆，如果驾驶员操作制动器，以降低车速，并且如果第一开关(10)打开，那么转移装置(60)保持在原来状态中，其中，由于车速并非零，所以通过第二出口(60b)产生正常操作的后制动器应用与释放，第二开关(20)保持打开，使系统(100)保持不运行。
[0054]本发明的优点:
[0055]1、系统(100)能够安装在任何基本的车辆上，无需增加任何复杂的电子系统和传感器。
[0056]2、由于使用更少数量部件，并且避免了使用电子设备，所以系统(100)提高了可靠性。
[0057]3、不需要与车辆的其他系统接合，并且该系统(100)的判定是基于车辆的内置信息和简单通用的输入。
[0058]4、生产该系统(100)节约经济。
[0059]5、即使在车辆上没有自动牵引控制，系统(100)也可在手动挡还有自动挡车辆上运行。
[0060]6、可将系统(100)改装在现有的野外车辆上。
[0061]7、在斜面上驾驶时，缓慢地释放空气，帮助驾驶员感觉以及微调离合器与加速器，以生成用于在所需方向驾驶的最佳的发动机扭矩。这种感觉的特征是重要的，因为在没有这种感觉时驾驶员会生成过大的扭矩，该扭矩可造成突然的&不平稳的(jurkey)启动，并且还会损坏换挡机构，其中更低的扭矩会造成车辆倒退。
[0062]已实现本发明的前述目的，并且通过在本实施方式中描述的本发明，克服与现有技术以及方法相关联的问题与缺点。在本文中提供了优选的实施方式的具体描述；然而，要理解的是，本发明可实施为各种形式。因此，在本文中公开的具体细节不能理解为具有限制性的，而要理解为权利要求的基础以及用于教导本领域的技术人员在几乎任何适当详细的系统、结构或物质中使用本发明的代表基础。在上面描述的本发明的实施方式以及在本文中公开的方法向本领域的技术人员提出了进一步修改与变更。在不背离本发明的精神与范围的情况下，可进行这种进一步的修改与变更。
【权利要求】
1.一种用于手动变速器车辆的防倒退系统，所述车辆的制动具有第一存储器、由所述第一存储器的增压空气操作的前制动驱动器、第二存储器、由所述第二存储器的增压空气操作的后制动驱动器，以及脚制动阀，所述系统包括: 第一开关，用于激活电气回路而待激活； 第二开关，能够在感测所述车辆的零速度时被激活，从而关闭电流穿过的所述电气回路； 第三开关，能够在感测到所述车辆为正倾斜时被激活； 第四开关，能够在感测到所述车辆为负倾斜时被激活； 第五开关，能够在所述车辆处于倒档时被激活； 转移装置，用于在操作所述脚制动阀时将从所述第二存储器中接收的增压空气转向第一出口或第二出口，在所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关关闭或者所述第一开关、所述第二开关、所述第四开关和所述第五开关关闭时，打开所述第一出口 ；以及 流量控制装置，能够控制所述后制动驱动器的增压空气的供应和释放，其中所述流量控制装置连接至所述第一出口， 其中在所述车辆静止并且倾斜时，在松开制动器的时候，所述流量控制装置以甚至松开所述制动器之后能够使得所述车辆保持静止的低速从所述后制动驱动器中释放空气，缓慢的空气释放提供一些使驾驶员能够加速所述车辆以在前向方向或反向方向上向斜坡上行驶的时间，并且在所述车辆处于正常的道路上时，操作所述第一开关，所述转移装置打开所述第二出口，所述第二出口允许在松开所述制动器之后，从所述后制动驱动器中正常地释放空气，从而使所述系统保持不运行。
2.根据权利要求1所述的防倒退系统，其中所述第一开关与所述第二开关为电开关。
3.根据权利要求1所述的防倒退系统，其中通过感测所述后制动驱动器的气压，来感测所述车辆的所述零速度。
4.根据权利要求1所述的防倒退系统，其中通过从车辆速度感测装置中获得输入，来感测所述车辆的所述零速度。
5.根据权利要求1所述的防倒退系统，其中在斜面上驾驶时，缓慢地排出空气，帮助驾驶员感觉由按压加速器生成的扭矩是最适宜在期望的方向驾驶。
【文档编号】B60T7/12GK103687764SQ201280031450
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年6月28日 优先权日:2011年6月28日
【发明者】马赫什·沙哈普勒, 阿伦·比什特, 阿希谢卡·贾德哈夫, 贾迪普·甘古尔德 申请人:克诺尔-布里姆斯商用车辆系统印度私人有限公司