专利名称：汽车车轮防抱死装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车车轮防抱死装置，特别是涉及一种防止车辆的前轮和后轮被抱死的装置，这种车辆的发动机动力通过轴间差速器分配给前轮和后轮。
背景技术：
这种通过轴间差速器将发动机动力分配给前轮和后轮的车辆的实例在日本特许公报(HEI)平5-58933和(HEI)平7-53492中有所公开。
在这种车辆中，发动机的动力通过一个传动装置和一个轴间差速器分配给前后驱动轴，而前驱动轴驱动两个侧边的前轮，另一方面，后驱动轴驱动两个侧边的后轮。
另外，在这些车辆中，是通过在检测到车轮打滑时通过将轴间差速器锁止来实现车辆的操纵稳定性的。但是，在这种车辆中却完全没有注意到车轮的转动在过度制动的情况下被强制停止(车轮抱死状态)的意外情况。
发明内容
本发明的发明目的之一是在基本上消除现有技术所存在的上述影响或者缺陷的情况下提供一种车轮防抱死装置，该装置可以在检测到车轮处于锁住状态的时候自动锁住轴间差速器以防止车轮的抱死。
上述以及其它的发明目的可以通过提供一种汽车车轮防抱死装置来实现，该车辆中发动机的动力通过一个传动装置和一个轴间差速器分配给前轮和后轮，该车轮防抱死装置包括一个用于锁住轴间差速器的差速器锁住机构；用于检测前轮和后轮抱死状态的机构；用于在检测到车轮处于锁住抱死的时候，通过操纵差速器锁住机构将轴间差速器锁住的机构。
由此，当检测到车轮抱死状态的时候，轴间差速器将自动锁住，并且因此可以防止车轮被抱死。这样一来就可以有效地防止车轮的异常磨损，并且提高了车辆下坡的时候减速制动的操作性能。
根据本发明的一个优选实施例，在前后轮制动状态下，当传动装置输出转数和差速器转数之间的相对转数差值大于一个预先设定的转数值的时候，车轮锁住探测机构开始工作，用于探测车轮的锁住状态，该差速器锁住机构由一个向差速器锁住机构注入加压油的差动锁止阀构成，并且该差动锁止阀在探测到车轮的锁住状态的时候开始工作并因此放出加压油。
根据这种结构，在前后轮制动状态下，当传动装置输出转数和差速器转数之间的相对转数差值与一个预先设定的转数值进行比较之后，车轮的抱死状态就可以加以探测了。因此，在制动器松开的状态下车轮的锁住状态是不可能被探测到的。这样一来，由于车轮的锁住状态可以确定的被检测到，并且轴间差速器是被锁住的，所以车轮就可以确保不被抱死，并且在车轮的锁住以外任何时候轴间差速器也不可能被错误的锁住。另外，由于差速器锁住机构是通过从差速器锁住阀注入的压力油来操纵的，该差速器锁住机构还可以包括普通形式的液压离合器。
车轮锁住探测机构具有多个预先设定的转数值，并且该锁住机构在探测到车轮处于被锁住的状态的时候产生一个车轮锁住信号，该状态下的相对转数差值大于车轮锁住探测机构中存储的每一个设定的转数值，而差动抱死阀会根据探测到的车轮锁住信号向差速器锁住机构放出压力油，从而根据车轮的锁住状态形成一种差速器的锁住状态。
根据这种结构，轴间差速器的差速器锁住状态(程度)是根据车轮的锁住状态形成的，因而可以有效的防止车轮被抱死。
本发明的实质以及进一步的特征可以通过参照附图作出的下述说明变得更加清楚。
在附图中图1是本发明中汽车车轮防抱死装置的布局方框图；图2是根据本发明实施例中自动防止车轮抱死的工作流程图。
具体实施例方式
下面将参照附图对本发明的一个优选实施例进行说明。并且，在所述实施例中，汽车具有一对前轮9、9，一对后部前轮11、11以及一对后部后轮12、12。
发动机1的输出一端通过一个转矩变换器2连接到传动装置3的输入一端。而传动装置3的输出一端通过一个传动机构4连接到轴间差速器5的输入一端。
轴间差速器5具有两个输出端，其一可操作的连接着前驱动轴6，而另一个可操作的连接着后驱动轴7。前驱动轴6通过一个差速器8连接着左右前轮9、9，而后驱动轴7分别通过差速器10、10连接着后部左右前轮11、11以及后部左右后轮12、12。
前轮9具有前制动器13，后部前轮11具有后部前制动器14，后部后轮12具有后部后制动器15，这些制动器与脚制动器一样都是减速制动器。
这些制动器通过连接到一个液压源的液压回路16的流体(液体)压力进行工作。该液压回路16具有一个制动阀17，一个前减速阀18以及一个后减速阀19。
制动阀17的输出端连接着前换向阀20的输入端之一以及后换向阀21的输入端之一。前减速阀18的输出端连接着前换向阀20的输入端的另一端，而前换向阀的输出端连接着前制动器13。后减速阀19的输出端连接着后换向阀21的输入端的另一端，而后换向阀的输出端连接着后部前制动器14以及后部后制动器15。
制动阀17通过制动板进行控制。前减速阀18和后减速阀19都是按分别传送给线圈18a和19a的电流比例减压的电磁比例减压阀。
各个制动器通过踩制动踏板17a使得制动阀17工作来进行控制，其功能类似脚制动器。
各个制动器同样还通过一个减速器操作件22进行操作。也就是说，当减速器操作件22工作的时候，它根据减速操作件22的制动力大小按比例产生一个减速制动信号。此信号输入到制动器控制器23中，与减速制动信号成比例的从该控制器输出的电流输入给前后减速阀18和19的线圈18a和19a。前后减速阀18和19对该电流进行响应，并根据电流值释放压力(液压)油，因而各个制动器根据减速器操作件22的操纵力的大小以一定的制动力进行工作，从而起到了减速制动器的作用。
另外，一个第一压力开关24与制动阀17以及前换向阀20的输入端之一电连接，此开关24“接通〔ON〕”的时候，一个“接通〔ON〕”信号将输入到制动器控制器23中。
如上所述，当各个制动器通过制动阀17的操作进行工作的时候，第一压力开关24转到“接通〔ON〕”状态，代表“接通〔ON〕”状态的“接通〔ON〕”信号输入到制动器控制器23中，然后就可以探测各个制动器在制动阀17的控制下的工作情况了。也就是说，第一压力开关24构成探测各个作为脚制动器工作的制动器的工作情况的机构。
另外，一个第二压力开关25与前减速阀18以及前换向阀20电连接，此开关25“接通〔ON〕”的时候，一个“接通〔ON〕”信号也将输入到制动器控制器23中。
如上所述，当各个制动器通过减速器操作件22的操作进行工作的时候，第二压力开关25转到“接通〔ON〕”状态，代表“接通〔ON〕”状态的“接通〔ON〕”信号输入到制动控制器23中，然后就可以探测各个制动器在减速器操作件22的控制下的工作情况了。也就是说，第二压力开关25构成探测各个作为减速制动器工作的制动器的工作情况的机构。
前述的轴间差速器5具有一个差速器锁住机构5a，该机构类似传统技术中那样，通过向液压离合器提供压力油来执行差速器锁住操作。因而，差速器的锁住操作根据压力油的压力大小，其操纵力大小是变化的，然后，液压油通过一个差动阀26输送给差速器锁住机构5a的液压离合器。
差动锁止阀26是按传送给线圈26a的电流的比例通过传动装置控制器27向差动锁止阀26输出(释放)压力油的电磁比例减压阀。
制动控制器23还具有一个差速器锁住开关28，当差速器锁住开关28工作的时候就会向制动控制器23产生一个差速器锁住信号。响应于此差速器锁住信号，从制动控制器23输出的差速器锁住指令将在探测到车轮被抱死之前输入给传动装置控制器27。这样，差速器锁住开关28就可用来手动地解除(防止)车轮的抱死了。
传动装置控制器27用于向差动锁止阀26的线圈26a传导最大的电流，从而输出最大的压力。此最大压力将提供给上述的差速器锁住机构5a从而完全将轴间差速器5锁住。也就是换句话说，差动锁止阀26构成了用于操纵差速器锁住机构5a的机构。
传动装置3的输出转数(输出转速〕通过传动装置转动传感器29进行探测，然后将其输入给制动控制器23。
轴间差速器5的转数(转速〕通过一个差速器转数传感器30进行探测，然后同样输入给制动控制器23。此转数包括两个输出端的转数值，也就是前驱动轴6和后驱动轴7的转数值。
在车辆通常的行驶状态，发动机1的输出动力通过轴间差速器5按照预定的比率分配并传送给前驱动轴6和后驱动轴7，例如现在的情况下是1∶2，其中前轮9、9，后部前轮11、11以及后部后轮12、12就分别被驱动了。
各个制动器在车辆通常行驶状态下是通过操纵制动阀17和减速器操作件22来执行制动操作的。
另外，当各个制动器工作的时候，可能会由于过度制动出现车轮转动停止的情况，也就是说车轮被抱死的情况。
例如，当自卸货车空载特别在下坡的时候制动时，前轮9、9承担了较大的载重，而后部前轮11、11和后部后轮12、12承担的载重较小。在这种情况下后部前轮11、11和后部后轮12、12可能会被抱死(车轮抱死状态〕。
为了解除或者防止在这种车轮发生抱死的状态，当第一压力开关24或者第二压力开关25的“接通ON”信号输入的时候，制动控制器23根据由传动装置转数传感器29测得的传动装置输出转数以及差速器转数传感器30测得的差速器转数来探测车轮的锁住状态。
特别是在制动状态下，传动装置的输出转数与差速器转数之间的相对转数差值与一个设定(预先设定)的转数相比较，当此相对转数差值超过设定转数的时候，就会探测到车轮的抱死状态。也就是说，车轮的锁住探测机构由制动控制器23，第一压力开关24和第二压力开关25，传动装置转数传感器29以及差速器转数传感器30构成。
例如，当后部前轮11，11和后部后轮12，12处于车轮的抱死状态的时候，后驱动轴7的转数降低，而前驱动轴6的转数增加。在这种情况下，车轮的抱死状态是在后驱动轴7的转数(轴间差速器5的输出端之一的转数)与传动装置的输出转数之间的相对转数差值变大的时候发生的，并且该相对转数差值超过了设定转数值。
此处车轮的抱死状态不仅仅包括车轮完全停止转动的状态，还包括在车轮完全停止之前速度非常低的状态。
当探测到上述的车轮抱死状态的时候，制动控制器23将向传动装置控制器27产生一个差速器锁住指令。然后传动装置控制器27向差动锁止阀26的线圈26a传输电流，从而向差速器锁住机构的液压离合器输送压力油，进而建立差速器的锁住状态。
前驱动轴6和后驱动轴7在轴间差速器5的差速器锁住状态过程中相互耦合在一起，而此时的动力，也就是驱动扭矩被分配给抱死状态下的车轮，因此就可以防止车轮被抱死了。
例如，当后部前轮11、11和后部后轮12、12被锁住的时候(车轮的抱死状态)，轴间差速器5是被锁住的，而动力(驱动扭矩)被分配给后驱动轴7，这样一来，后部前轮11、11和后部后轮12、12作抵抗制动力的旋转运动，从而防止了后部侧轮11、12抱死状态的产生。
下面将参照附图2对自动防止车轮抱死状态的工作情况进行说明。
步骤S1开始操作，在步骤S1中，各个制动器在制动或者松开状态是区别对待的。在这种情况下，“制动”的意思是指减速制动或者脚制动。在各个制动器的松开状态，差速机构被置于0％的工作状态，也就是差速器锁住机构没有工作，而当各个制动器处于制动状态的时候，操作进入步骤S2。
步骤S2在步骤S2中，传动装置的输出转数和差速器的转数之间的相对转数差值与第一设定转数(例如30rpm)相比较(也就是相对转数差值是否大于300rpm？)。
当相对转数差值小于第一设定转数的时候，差速器锁住机构被置为上述步骤S1中的0％的工作状态，否则，当相对转数差值大于第一设定转数的时候，操作进入接下来的步骤S3。
步骤S3在步骤S3中，上述的相对转数差值与第二设定转数(例如320rpm)相比较(也就是相对转数差值是否大于320rpm？)。
当相对转速差值小于第二设定转数的时候，差速器锁住机构被置为50％的工作状态。例如，在这种情况下，图1中的制动控制器23输出50％的差速器锁住指令。传动装置控制器27向差动锁止阀26的线圈26a输出电流强度为峰值电流的50％的电力，从而使得差动锁止阀26输出的压力为最大输出压力的50％。此时差速器锁住机构没有完全进入工作状态，而是为50％的工作状态。
反之，当相对转速差值大于第二设定转数的时候，差速器锁住机构将进入75％的工作状态。例如，在这种情况下，制动控制器23输出50％的差速器锁住指令。传动装置控制器27向差动锁止阀26的线圈26a输出电流强度为峰值电流的75％的电力，从而使得差动锁止阀26输出的压力为最大输出压力的75％。此时差速器锁住机构没有完全进入工作状态，而是为75％的工作状态。
根据上述的操作过程，轴间差速器5的差速器锁住状态可以根据车轮的锁住状态进行控制，从而可以有效防止车轮被抱死。
另外，应该注意的是，设定的转数值可以多于上述的两倍，并且差速器锁住机构的工作状态(％)并不局限于上述值。并且，还可以采用一个加速传感器，一个车轮绝对速度(地面速度)传感器或者其它类似的传感器来作为探测车轮锁住状态的机构。
还要注意的是，虽然本发明公开的是用于防止车轮被锁住的装置，但并不仅仅局限于这种具体的实施例或者应用，本发明还可以应用于本领域人员所建议的其它方面。并且，本发明还可以在本领域内作出各种修改，改进以及改变，以适应实际应用上的设计或者类似的需要。因此，应该在所附的权利要求的最大范围内理解本发明的正确含义。
权利要求
1.一种汽车车轮防抱死装置，该车辆中发动机的输出功率通过一个传动装置和一个轴间差速器传输给前轮和后轮，该装置包括一个用于锁住所述轴间差速器的差速器锁住机构；用于检测前轮和后轮抱死状态的机构；用于在检测到车轮处于抱死状态的时候，通过操纵差速器锁住机构将轴间差速器锁住的机构。
2.如权利要求1所述的车轮防抱死装置，其特征在于，在前后轮制动状态下，当传动装置输出转数和差速器转数之间的相对转数差值大于一个预先设定的转数值的时候，所述车轮锁住探测机构开始工作，用于探测车轮的抱死状态，所述差速器锁住机构由一个向差速器锁住机构注入加压油的差动锁止阀构成。并且所述差动锁止阀在探测到车轮的抱死状态的时候开始工作并进而放出加压油。
3.如权利要求2所述的车轮防抱死装置，其特征在于，所述车轮锁住探测机构具有多个预先设定的转数值，该锁住机构在探测到车轮处于抱死状态的时候产生一个车轮抱死信号，该状态下的所述相对转数差值大于车轮锁住探测机构中存储的每一个所述的设定转数值。所述差动锁止阀根据探测到的车轮抱死信号向差速器锁住机构注入压力油，从而根据车轮的抱死状态形成一种差速器的锁住状态。
全文摘要
本发明涉及一种汽车车轮防抱死装置。在一种发动机的输出动力通过一个传动装置和一个轴间差速器传输给前轮和后轮的车辆中,布置有一种车轮防抱死的装置。该车轮防抱死装置包括一个用于锁住所述轴间差速器的差速器锁住机构,一个用于检测前轮和后轮锁止状态的探测元件,以及一个用于在检测到车轮处于抱死状态的时候,通过操纵差速器锁住机构将轴间差速器锁住的机构。
文档编号B60K23/08GK1350938SQ0114331
公开日2002年5月29日 申请日期2001年9月12日 优先权日2000年9月12日
发明者植松弘治, 长谷川信树 申请人:株式会社小松制作所