用于模型交通工具的混合制動系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】用于模型交通工具的混合制動系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]該申請涉及并要求序列號為61/767,755、在2013年2月21日提交的名稱為HYBRID BRAKE SYSTEM FOR A MODEL VHIICLE的共同未決的美國臨時(shí)專利申請的提交日的權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引用并入本文用于所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]該申請涉及模型交通工具，并更具體地涉及用于模型交通工具的制動系統(tǒng)。
[0004]背景
[0005]在常規(guī)的兩輪驅(qū)動電動模型交通工具中，交通工具僅僅通過從動輪進(jìn)行制動。通過將其電機(jī)繞組短路，主電動機(jī)通過傳動系統(tǒng)對從動輪進(jìn)行制動。兩個(gè)從動輪通常是后輪，以便當(dāng)交通工具向前加速時(shí)提供最佳驅(qū)動牽引力。
[0006]然而，只用后輪對向前移動的交通工具進(jìn)行制動導(dǎo)致增加的向前重心轉(zhuǎn)移(交通工具重量向前胎的轉(zhuǎn)移)。該向前重心轉(zhuǎn)移限制了能夠提供的對后輪進(jìn)行制動的最大減速。如果對后輪應(yīng)用了太多的制動力，則交通工具的后胎可能開始滑動，導(dǎo)致失去對交通工具的控制。因此，如果司機(jī)要保持對交通工具的控制，則常規(guī)的兩輪驅(qū)動電動模型交通工具只可應(yīng)用非常小的制動力。
[0007]因此，常規(guī)兩輪驅(qū)動電動模型交通工具的制動能力是有限的。因?yàn)橥ㄟ^傳動系統(tǒng)應(yīng)用了電機(jī)制動，所以簡單地將用于驅(qū)動輪的制動系統(tǒng)添加到非驅(qū)動輪是不可行的。這樣的添加有效引入與生產(chǎn)四輪驅(qū)動交通工具相同的開支和其他考慮事項(xiàng)。如果制動系統(tǒng)允許應(yīng)用更大的制動力，而沒有伴隨的失去控制，則將是令人期望的。
[0008]此外，常規(guī)無線電傳輸控制器只為模型交通工具接收器提供兩個(gè)信息信道:油門扳機(jī)的位置和方向盤的位置。油門扳機(jī)的位置控制三個(gè)操作:向前加速、反向加速和制動。然而，常規(guī)油門扳機(jī)只能在兩個(gè)方向移動:向用戶拉動油門扳機(jī)和背離用戶油門推動油門扳機(jī)。
[0009]通常，模型交通工具的電子變速器(ESC)使用交通工具電機(jī)的速度和方向來確定油門扳機(jī)是否控制向前和反向加速、向前加速和制動或者反向加速和制動。當(dāng)交通工具電機(jī)速度位于或低于速度閾值時(shí)，ESC允許用戶在向前加速和反向加速之間進(jìn)行選擇。通過從空擋位置向用戶拉動油門扳機(jī)來實(shí)施向前加速，以及通過從空擋位置背離用戶推動油門扳機(jī)來實(shí)施反向加速。當(dāng)電機(jī)以高于速度閾值移動時(shí)，ESC允許用戶在相同方向上進(jìn)一步加速和制動之間進(jìn)行選擇。根據(jù)交通工具電機(jī)在哪個(gè)方向上移動來通過繼續(xù)拉動或推動油門扳機(jī)來實(shí)施進(jìn)一步加速。如果電機(jī)速度在或低于速度閾值，那么通過向相反方位(將導(dǎo)致在另一個(gè)方向上的加速的方位)移動油門扳機(jī)來實(shí)施制動。
[0010]這個(gè)方法的一個(gè)缺點(diǎn)是用于制動的油門位置根據(jù)交通工具當(dāng)前加速的方向來變化。另一個(gè)方法是用于ESC的“僅一個(gè)方向”模式。當(dāng)僅一個(gè)方向模式允許向前方向上的加速時(shí)，它也可被稱為“僅向前”模式，以及當(dāng)僅一個(gè)方向模式允許在反向方向上的加速時(shí)，它也可被稱為“僅反向模式”。
[0011]當(dāng)設(shè)置為僅一個(gè)方向模式時(shí)，ESC可始終將對油門扳機(jī)從空擋位置的所有的拉動解釋為在特定方向上加速電機(jī)的指令。ESC可始終將對油門扳機(jī)從空擋位置的所有的推動解釋為對電機(jī)進(jìn)行制動的指令。在兩種情況下，加速或制動力的大小通常隨著與空擋位置的距離而增加。僅一個(gè)方向模式可允許始終如一的油門位置，以便對交通工具進(jìn)行加速或制動，但是具有只允許交通工具在一個(gè)方向上移動的缺點(diǎn)。
[0012]如果傳輸控制器能夠允許油門扳機(jī)的相同方位對模型交通工具始終如一地進(jìn)行加速和制動，而不管交通工具電機(jī)的速度和方向，同時(shí)仍然允許向前加速和反向加速兩者，則這將是令人期望的。
[0013]如果上文所述的所期望的改進(jìn)的制動和傳輸控制器特性兩者可被實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有的模型交通工具中(其中最少量地替換常規(guī)交通工具組件)，則這也將是令人期望的。
[0014]發(fā)明概述
[0015]本發(fā)明提供模型交通工具，模型交通工具具有用于對從動輪進(jìn)行驅(qū)動和制動的電機(jī)和電子變速器連同用于非從動輪的獨(dú)立制動系統(tǒng)。提供了控制器和操作方法。
[0016]附圖簡述
[0017]為了更徹底理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考了結(jié)合附圖進(jìn)行的以下的詳細(xì)描述，在附圖中:
[0018]圖1根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式示出了模型交通工具和傳輸控制器；
[0019]圖2A-2C根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式示出了傳輸控制器；
[0020]圖3根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式示出了制動偏移(brake bias)用戶界面的操作；
[0021]圖4根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式示出了后輪驅(qū)動模型交通工具；
[0022]圖5根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式示出了前輪驅(qū)動模型交通工具；以及
[0023]圖6根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式示出了用于提高模型交通工具的制動能力的方法。
[0024]詳細(xì)描述
[0025]在下列論述中，很多具體細(xì)節(jié)被闡述以便提供徹底解釋。然而，這種具體細(xì)節(jié)不是必要的。在其他實(shí)例中，已經(jīng)以原理圖或方框圖形式示出了眾所周知的元件。此外，大多數(shù)情況下，省略了相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員理解范圍之內(nèi)的具體細(xì)節(jié)。
[0026]參考圖1，所示出的是傳輸控制器102和模型交通工具104的示例性結(jié)合100。傳輸控制器102上的傳輸控制器處理器105可通過無線電鏈路108與模型交通工具104上的接收器106進(jìn)行通信。無線電鏈路108可以是雙向的，并且傳輸控制器102和接收器106可以是收發(fā)器，每一個(gè)能夠通過無線電鏈路108發(fā)送無線電信號和接收無線電信號兩者。然而，按照慣例，傳輸控制器102可被稱為“發(fā)射器”，且接收器106可被稱為“接收器”。
[0027]傳輸控制器102可以具有油門扳機(jī)110，其可具有從加速范圍IlOA到空擋范圍IlOB到制動范圍IlOC的移動范圍。加速范圍I1A可以是離手持傳輸控制器102的用戶較近的位置范圍，制動范圍IlOC可以是離手持傳輸控制器102的用戶較遠(yuǎn)的位置范圍，以及空擋范圍IlOB可以是在加速范圍IlOA和制動范圍IlOC之間的位置的中間范圍。
[0028]傳輸控制器102還可具有方向開關(guān)112。方向開關(guān)112可允許用戶在為模型交通工具104的向前加速和反向加速之間進(jìn)行切換。方向開關(guān)112可具有兩個(gè)位置:向前位置112A和反向位置112B。當(dāng)方向開關(guān)112位于向前位置112A時(shí)，將油門扳機(jī)110放置于加速范圍IlOA中導(dǎo)致傳輸控制器處理器105指示交通工具104向前加速。相似地，當(dāng)方向開關(guān)112位于反向位置112B時(shí)，將油門扳機(jī)110放置于加速范圍IlOA中導(dǎo)致傳輸控制器處理器105指示交通工具104反向加速。
[0029]模型交通工具104可以是四輪后輪驅(qū)動電動模型交通工具。模型交通工具104可具有兩個(gè)后輪105A和兩個(gè)前輪105B。模型交通工具104可具有接收器106、ESC 114和主電動機(jī)116。ESC 114可以是以僅一個(gè)模式中的常規(guī)ESC。然而，如將要進(jìn)一步討論的，ESC114對交通工具加速的方向取決于從接收器106接收到的信息。主電動機(jī)116通?？扇缬蒃SC 114指示的對后輪105A進(jìn)行驅(qū)動和制動。
[0030]模型交通工具104還可具有前制動伺服器118和前制動系統(tǒng)120。當(dāng)被接收器106指示時(shí)，前制動伺服器118可使用前制動系統(tǒng)120對前輪105B進(jìn)行制動。前制動系統(tǒng)120可包含機(jī)械或液壓制動器。前制動系統(tǒng)120優(yōu)選地不包含電動機(jī)制動，因?yàn)榘妱訖C(jī)制動將擊敗創(chuàng)建兩輪驅(qū)動電動模型交通工具的原因中的許