车用雪天防滑应急装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及应急辅助刹车的防滑装置，具体的说是一种车用雪天防滑应急装置。
【背景技术】
[0002]交通安全是指人们在道路上进行活动、玩耍时，要按照交通法规的规定，安全地行车、走路、避免发生人身伤亡或财物损失。每年都会因交通事故而致死、伤残大量人员，财产损失更是一个天文数字。对于东北地区而言，每年由于雪天路滑而发生的交通事故更是屡见不鲜。如何提高雪天车辆行驶安全，是目前急需解决的棘手问题。作为“汽车人”有必要把这个问题进行剖析和解决。
[0003]现有车辆防滑技术:
[0004].ABS (防抱死制动系统)
[0005]ABS是Ant1-Lock Brake System的英文缩写，即防抱死制动系统。ABS通过控制刹车油压的收放，达到对车轮抱死的控制。其工作过程实际上是抱死-松开-抱死-松开的循环，使车辆始终处于临界抱死的间隙滚动状态。
[0006].EBD (电子制动力分配)
[0007]EBD的英文全称是Electric Brakeforce Distribut1n，即电子制动力分配系统。当紧急刹车车轮抱死的情况下，EBD在ABS动作之前就已经平衡了每一个轮的有效抓地力，可以防止出现甩尾和侧滑，并缩短汽车制动距离。EBD实际上是ABS的辅助功能，它可以改善提高ABS的功效。所以ABS与EBD往往是同时配置的。目前国内大部分车型多已配置了 ABS+EBD。
[0008].TRC (循迹防滑控制系统)
[0009]TRC的工作原理依旧与TCS和ASR相似，只是每个厂商在技术的叫法上有区别。TRC可抑制车辆在湿滑路面起步与加速时驱动轮的空转，当起步或加速时，若侦测到驱动轮空转，就会控制驱动轮的制动油压及发动机的动力输出，确保最佳的起步、加速、直线行进以及转弯的安全性。
[0010]?防滑轮胎
[0011]目前各大轮胎厂商都开发了雪地防滑轮胎，主要原理是通过胎面花纹的变化以及在胎面上设置一些附着物来增加轮胎与地面的摩擦力，从而防止车轮打滑。
[0012]但上述这些系统只是解决了刹车时车轮跑偏的问题，或者是只能在特定的环境下来使用，而且成本高昂，设计安装使用程序多，操作麻烦，且并没有从实质上减少刹车距离。而且就防滑轮胎而言，实用的普及型比较低，只能是在特定环境下使用，在平时公路上行车时需要比较小的阻力，所以并不能一直装备作为应急装置。
【发明内容】
[0013]本发明提供了一种结构简单、利用防滑垫产生阻力，使车辆在应急刹车时能产生比原来大得多的阻力，而不妨碍车辆在行驶时要求小阻力，极大解决了雪天事故发生的车用雪天防滑应急装置，克服了现有应急防滑装置的上述缺点。
[0014]本发明技术方案结合【附图说明】如下:
[0015]一种车用雪天防滑应急装置，该装置固定安装在车轮上方叶子板内衬处，包括执行机构和电控系统和防滑垫3 ;所述的防滑垫3固定在执行机构中；所述的电控系统与执行机构电连接；所述的防滑垫3依次包括不锈钢上表面层1、碳钢层2和橡胶下表面层3，所述的不锈钢上表面层I与碳钢层2焊接；所述的碳钢层2与橡胶下表面层3粘接；所述的不锈钢上表面层1、碳钢层2和橡胶下表面层3的四个角和中心通过铆钉进一步固定；所述的不锈钢上表面层I与轮胎接触；所述的橡胶下表面层3与地面接触并且镶嵌有钢钉4 ;所述的钢钉4长度为55mm，排列密度为3颗/dm3，排列方式为前箭头排列，钢钉4连线与轮胎中轴线成40°角；所述的钢钉4下方呈圆锥形，竖直时锥面与水平面呈35°角。
[0016]执行机构包括垫子存放盒、拔插销组件和垫子回收组件；所述的拔插销组件设置在垫子存放盒的正上方与垫子存放盒紧贴采用螺栓固定；所述的垫子回收组件设置在插拔销组件的后方与插拔销组件紧贴采用平板螺栓固定。
[0017]所述的垫子存放盒包括滑动轴2、矩形钢片4、弹簧9和盒体6 ;所述的滑动轴2、矩形钢片4、弹簧9均安放在盒体6内；所述的滑动轴2贯穿防滑垫3的一端；所述的盒体6左右前后均有开槽；所述的盒体6的上、下两端开有孔15，盒体6的前端下方为防滑垫3下滑的出口 10 ;所述的弹簧9有两根，分别放置在防滑垫3下端左、右两侧，弹簧9上端连在滑动轴2上，弹簧9的下端连在盒体6上的防滑垫3出口 10处；所述的矩形钢片4与防滑垫3的上端水平固定连接，其上开有一个能与销相配的孔，前端固连有挡光片5 ;所述的滑动轴2的下方有一个固连在防滑垫3上的I号卡槽I ;所述的盒体6的下端靠近防滑垫3出口 1lOOmm处有一个2号卡槽；所述的I号卡槽I和2号卡槽相对且能相互固定；所述的垫子存放盒中有传感器、挡光槽；挡光槽在防滑垫3上末端平时固定时所在的位置，装置不工作时防滑垫3上的挡光片5位于挡光槽中；所述的I号卡槽I由两个长度为15mm互成90°的钢片构成；所述的2号卡槽2由两个长度为15mm互成90°的钢片构成。
[0018]所述的拔插销组件包括I号锥齿轮12、2号锥齿轮13和步进电机11 ;所述的I号锥齿轮12、2号锥齿轮13垂直啮合；所述的步进电机11设置在I号锥齿轮12的一端与I号锥齿轮12轴连接；所述的2号锥齿轮13中间为螺纹结构并且与蜗杆14螺纹连接；所述的螺杆14下端无螺纹，螺杆14的下端正对的就是盒体6的底层的孔和矩形钢片4上的孔。
[0019]所述的垫子回收组件包括I号直齿轮17、2号直齿轮18、转轴(16)和直进电机19 ；所述的I号直齿轮17、2号直齿轮18水平啮合；所述的直流电机19设置2号直齿轮18上端与直齿轮18采用花键连接；所述的转轴16位于轮胎正上方、处于盒体6的中心，在滑动轴2的稍微靠后一点的位置；转轴16与I号直齿轮17轴连接；其上有两个深7mm的环形凹槽，该凹槽缠绕着钢丝绳，两根钢丝绳分别和防滑垫3的左右末端相连，固定时钢丝绳拉紧防滑垫3，使防滑垫3固定于垫子存放盒中。
[0020]所述的电控系统包括单片机最小系统、驱动电路及位置检测电路；其中所述的驱动电路包括步进电机驱动电路和直流电机驱动电路；所述的单片机最小系统中的单片机与步进电机驱动电路中的步进电机引脚、直流电机驱动电路的直流电机引脚和位置检测电路的输出端电连接。
[0021]所述的单片机最小系统还包括晶振电路，复位电路；所述的晶振电路两个输出端与单片机的X1、X2引脚连接；所述的复位电路与单片机RESET引脚相连接。
[0022]所述的步进电机驱动电路包括四相步进电机、型号为ULN2003的驱动芯片；所述的四相步进电机的引脚分别连接ULN2003的输出引脚Cl?C4，ULN2003的输入引脚IB?4B分别连到单片机的Pl.0?Pl.3引脚。
[0023]所述的直流电机驱动电路包括三极管、电阻、电源、二极管和直流电机；所述的三极管的基极通过一个电阻R3连接到单片机P2.0引脚，三极管的发射级连接电源，三极管的集电极通过一个二极管接地；所述的继电器与二极管并联，继电器的输出串联直流电机。
[0024]所述的位置检测电路包括放大器、可变电阻、电源、光电传感器、发光二极管；所述的放大器的输出连接单片机的P2.1引脚，放大器的同相输入端连接光电传感器中三极管的集电极，放大器的反相输入端通过一可变电阻连接电源；所述的光电传感器中三极管的发射级接地，光电传感器中发光二极管的正极接电源，发光二极管负极接地；所述的另外两个发光二极管，一个串联在电源和放大器输出之间，一个串联在电源和地之间。
[0025]本发明的有益效果为:
[0026]1、本发明反应迅速。采用这样的装置，能够快速反应。本装置采用的是弹簧结构，当司机发出紧急制动时，拔出销钉后，弹簧迅速释放弹性势能。弹簧收缩，拉动垫子向下运动，这种装置比机械传动结构响应时间更加短，而且可靠性更高。
[0027]2、本发明准确。在司机发出紧急制动信号后，由于电子盒体有左右两个导向槽，所以垫子在向下运动时能够按照特定的路径运行，同时受到外界的干扰更少，垫子能快速准确的进入到轮胎底下。
[0028]3、本发明产生的阻力大。由于防滑垫的设计是加强摩擦力的材料和结构，所以代替轮胎来产生摩擦力的垫子能和地面之间产生远超轮胎刹车时的摩擦力，能更加迅速的使车制动。
[0029]4、本发明能防止刹车时车子跑偏。垫子设计时考虑到ABS系统的初衷，所以将垫子靠向车轮的一侧设计成摩擦力十分小的材料，使后车轮不至于抱死。而且垫子和地面接触的一侧根据实验所得的结论来设计布置销钉的布置形式，使车不至于在急停时产生跑偏的情况。
[0030]5、本发明能循环使用，成本低廉，普及性高。在紧急制动后还能通过倒车和垫子的回收装置相互配合将垫子回收，以用来下次的制动。实现了多次循环利用，在降低成本的同时还能节约材料，实现发展绿色的工业的目标。整个装置相比于其他高端车型的急停装置的成本很低，有利于大范围的普及，而且结构简单且可更加可靠，从根本上缩短了刹车距离，实现了雪天紧急制动，效果十分好。
【附图说明】
[0031]图1为防滑垫整体结构示意图；
[0032]图2为防滑垫橡胶下表面层钢钉排列方式示意图；
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