專利名稱：汽車爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為汽車爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)，涉及汽車緊急避險(xiǎn)自動控制技術(shù)領(lǐng)域。
高速、高等級公路上運(yùn)行的汽車，輪胎爆裂是發(fā)生交通事故的主要因素，由此而導(dǎo)致的車毀人亡重大交通事故占高速公路交通事故的絕大部分，造成人身、財(cái)產(chǎn)的重大損失。
由于人體固有的生理局限，駕駛員對外界信息如目標(biāo)、信號等的感知、判斷及作出制動反應(yīng)三過程所需時(shí)間稱為制動反應(yīng)時(shí)間，資料數(shù)據(jù)表明，汽車速度為60KM/小時(shí)條件時(shí)，制動反應(yīng)時(shí)間為1.12～1.42秒左右。在汽車速度為120KM/小時(shí)條件下，制動反應(yīng)時(shí)間將延長一倍。制動反應(yīng)時(shí)間的實(shí)質(zhì)是駕駛員在汽車爆胎后的1.4～2.8秒左右時(shí)間內(nèi)，由于生理局限而形成反應(yīng)障礙，無法使汽車產(chǎn)生制動力而減速。
同時(shí)，從汽車爆胎交通事故實(shí)例勘察和分析可知，汽車爆胎后至單側(cè)摩擦力增大而失去控制的時(shí)間約為1～1.5秒，汽車由于慣性而保持正常運(yùn)行的距離為30～50米，如能在此距離內(nèi)實(shí)施緊急制動，則能有效減少或避免高速公路爆胎交通事故的發(fā)生。
本實(shí)用新型的目的是提供一種汽車爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)，通過檢測輪胎爆裂信號，驅(qū)動控制自動剎車系統(tǒng)工作，達(dá)到汽車爆胎自動剎車的功能，救濟(jì)人的生理局限，減少或避免高速公路爆胎交通事故的發(fā)生。
本實(shí)用新型采用霍爾接近開關(guān)檢測輪胎氣壓信號，液壓電磁換向閥切換駕駛員操作制動或自動緊急剎車工作狀態(tài)，常規(guī)液壓元件組成的液壓油蓄能單元提供自動緊急剎車的制動力。由于汽車輪胎工作環(huán)境惡劣，輪胎相對于車體旋轉(zhuǎn)，輪胎壓力、溫度等參數(shù)的即時(shí)檢測目前仍未找到理想的技術(shù)手段，如采用傳感器置于輪胎內(nèi)的檢測方法，受輪胎內(nèi)高溫、震動和傳感器、電源諸多因素限制影響，可靠性和維護(hù)性能指標(biāo)不能令人滿意。
本系統(tǒng)采用霍爾接近開關(guān)，擔(dān)任輪胎氣壓檢測任務(wù)的是永磁體，工作在無源狀態(tài)，霍爾傳感器固化密封，固定于車體上，由汽車電瓶直接供電，完全勝任汽車輪胎的惡劣工作環(huán)境，解決了汽車輪胎壓力或爆胎信號檢測的難題，使汽車爆胎自動緊急剎車技術(shù)在實(shí)用上成為可行。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。
圖2是本實(shí)用新型的技術(shù)原理圖。
圖3、圖4是本實(shí)用新型的輪胎壓力檢測器結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本實(shí)用新型的油門怠速控制器結(jié)構(gòu)圖。
圖中1、發(fā)信永磁體；2、霍爾接近開關(guān)；3、可控硅；4、壓力繼電器①；5、壓力繼電器②；6、液壓電磁換向閥(一)；7、液壓電磁換向閥(二)；8、制動總泵；9、油門怠速控制器總成；10、壓力繼電器③；11、直流電動機(jī)；12、液壓泵；13、蓄能器；14、液壓單向閥；15、非磁性殼體；16、異型橡膠密封圈；17、輪轂；18、永磁體固定螺桿；19、彈簧；20、螺母；21、氣室殼體；22、異型橡膠密封片；23、雙作用油缸缸體；24、活塞；25、彈簧；26、端蓋。
本實(shí)用新型采用安置于輪胎內(nèi)輪轂上的氣體壓力檢測器檢測輪胎爆裂信號，由氣室殼體21和異型橡膠密封片22組成密閉氣室，氣室內(nèi)安裝彈簧19，輪胎充氣正常時(shí)，輪胎氣(壓)體經(jīng)檢測器上緣小孔進(jìn)入異型橡膠密封片左部，壓縮氣室內(nèi)氣體和彈簧，帶動發(fā)信永磁體右移，霍爾開關(guān)截止；爆胎泄氣則由彈簧力推動發(fā)信永磁體左移，霍爾開關(guān)被觸發(fā)導(dǎo)通，檢測出爆胎信號。由于磁力線可穿過非磁性材料鋁合金輪轂17，故圖3為適用于鋁合金輪轂之檢測器結(jié)構(gòu)圖；對于鋼制輪轂，則采用非磁性殼體15洞穿鋼制輪轂17，避免發(fā)信永磁體磁力線被屏蔽，并以異型橡膠密封圈16阻斷輪胎氣(體)壓外泄。
本實(shí)用新型的制動力儲備蓄能由壓力繼電器10、直流電動機(jī)11、壓力泵12、蓄能器13、單向閥14組成。壓力泵12的驅(qū)動電機(jī)11由汽車電瓶直接供電，壓力控制開關(guān)10控制壓力泵的工作狀態(tài)，將壓力油壓入蓄能器13蓄能，確保緊急狀態(tài)下瞬間輸出制動力。
本實(shí)用新型采用常閉型球型電磁換向閥擔(dān)任自動緊急剎車狀態(tài)和汽車正常工作狀態(tài)的切換，工作原理及過程如下球型電磁換向閥的P口連接蓄能器，A口連接汽車制動分泵，T口連接汽車制動總泵。汽車正常工作狀態(tài)下，A--T連通，汽車原制動系統(tǒng)正常工作；汽車爆胎后，球型電磁換向閥得電換向，A--P連通，蓄能器內(nèi)壓力油進(jìn)入汽車制動系統(tǒng)，產(chǎn)生制動力使汽車自動剎車減速。
本實(shí)用新型采用在汽車制動分泵管路里接入壓力繼電器5，防止自動緊急剎車狀態(tài)下車輪被長時(shí)間抱死，壓力繼電器5串聯(lián)接入球型電磁換向閥的供電電路，檢測制動分泵管路壓力，當(dāng)制動分泵管路壓力達(dá)到設(shè)定值(根據(jù)各車型確定，約為6--8MPa。)時(shí)，壓力繼電器5斷開，球型電磁換向閥失電復(fù)位，A--T連通，制動分泵管路壓力瞬間下降，車輪抱死狀態(tài)解除；制動分泵管路壓力瞬間下降的同時(shí)，壓力繼電器5再次接通，球型電磁換向閥得電再換向，A--P連通，重復(fù)以上過程，達(dá)到自動緊急剎車時(shí)防止車輪長時(shí)間抱死功能。
本實(shí)用新型采用壓力繼電器4檢測汽車制動總泵管路內(nèi)壓力，壓力繼電器4串聯(lián)接入球型電磁換向閥的供電電路，壓力繼電器4壓力設(shè)定值1MPa，保證在任何狀態(tài)下，人的操作控制絕對優(yōu)先。汽車爆胎后駕駛員未能作出制動行為期間，壓力繼電器4和壓力繼電器5均處于導(dǎo)通狀態(tài)，球型電磁換向閥供電電路聯(lián)通，自動緊急剎車系統(tǒng)工作。超過駕駛員反應(yīng)障礙期(1.5秒左右)后，只要駕駛員作出剎車動作，本實(shí)用新型之爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)電路便被切斷而停止工作，保證人的操作控制絕對優(yōu)先，避免本實(shí)用新型對汽車原性能的任何干擾和影響。
本實(shí)用新型采用油門怠速控制器，控制爆胎狀態(tài)下汽車發(fā)動機(jī)工作在怠速狀態(tài)。油門怠速控制器由雙作用油缸構(gòu)成，雙作用油缸右部安置彈簧，汽車未發(fā)生制動(本實(shí)用新型系統(tǒng)和駕駛員均未采取制動)時(shí)，油缸內(nèi)活塞被彈簧力推至油缸左端，油門拉索處于正常狀態(tài)；駕駛員制動時(shí)，油缸右端首先被充滿壓力油，且油缸左右兩端壓力相等，油門拉索仍處在正常狀態(tài)；爆胎狀態(tài)下，自動緊急剎車系統(tǒng)工作，油缸左端被迅速充滿壓力油，而油缸右端與制動總泵儲液箱連通處于無壓狀態(tài)，活塞移向油缸右端，油門拉索位置改變，汽車發(fā)動機(jī)被控制在怠速工作狀態(tài)，達(dá)到防止汽車發(fā)動機(jī)熄火導(dǎo)致操控性能下降或喪失，并利用汽車發(fā)動機(jī)工作阻力減低汽車速度的雙重效果。
權(quán)利要求1.一種汽車爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用霍爾(傳感接近)開關(guān)檢測爆胎信號，液壓電磁換向閥切換自動緊急剎車或駕駛員操作制動工作狀態(tài)，常規(guī)液壓單元提供自動緊急剎車制動力，爆胎后汽車發(fā)動機(jī)被控制工作在怠速狀態(tài)，其特征是霍爾開關(guān)安裝于車輪制動輪殼或制動鉗上的適當(dāng)位置，相對于車輪靜止?；魻栭_關(guān)的感應(yīng)面徑向?qū)?zhǔn)車輪輪轂內(nèi)緣表面，與輪轂內(nèi)緣表面成1～3毫米間隙；霍爾開關(guān)的發(fā)信永磁體安置于輪胎內(nèi)輪轂上，由輪胎氣壓和彈簧推動，與霍爾開關(guān)感應(yīng)面成軸向運(yùn)動?；魻栭_關(guān)驅(qū)動可控硅，控制液壓電磁換向閥電路，液壓電磁換向閥的電路中串聯(lián)接入兩個(gè)液壓壓力繼電器，以控制電磁換向閥的工作狀態(tài)。液壓電磁換向閥的T接口連接汽車制動總泵，A接口連接汽車制動分泵，P接口連接液壓蓄能輸出接口。蓄能器和液壓泵、直流電動機(jī)、液壓單向閥、液壓壓力繼電器組成常規(guī)液壓單元，提供液壓力的蓄能待命和自動剎車狀態(tài)下的制動力補(bǔ)充。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)，其特征是輪胎氣壓檢測器安置于輪胎內(nèi)輪轂上，異型橡膠密封片與氣室殼體形成密閉氣室，氣室內(nèi)安裝彈簧，輪胎氣壓正常時(shí)，氣室內(nèi)氣體和彈簧被壓縮，發(fā)信永磁體右移；爆胎泄氣則彈簧力推動發(fā)信永磁體左移，霍爾開關(guān)被觸發(fā)導(dǎo)通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)，其特征是在液壓電磁換向閥電路中串聯(lián)接入兩個(gè)液壓壓力繼電器，上部液壓壓力繼電器受控于駕駛員制動壓力，下部液壓壓力繼電器受控于制動分泵管路內(nèi)制動壓力，分別控制液壓電磁換向閥電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)，其特征是蓄能器和液壓泵、直流電動機(jī)、液壓單向閥、液壓壓力繼電器組成常規(guī)液壓單元，直流電動機(jī)驅(qū)動液壓泵向蓄能器注入液壓油蓄能，液壓單向閥防止液壓油回流，液壓壓力繼電器控制直流電動機(jī)，使直流電動機(jī)在系統(tǒng)蓄能壓力達(dá)到設(shè)定值下限時(shí)自動工作，達(dá)到設(shè)定值上限時(shí)停止工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)，其特征是由雙作用油缸組成發(fā)動機(jī)怠速控制器，油缸左端連接電磁換向閥后制動分泵管路，右端連接電磁換向閥前制動總泵管路，雙作用油缸活塞右部安置彈簧，活塞右部推桿與汽車發(fā)動機(jī)油門拉索機(jī)構(gòu)聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)，其特征是在汽車制動分泵管路里接入液壓壓力繼電器，壓力繼電器串聯(lián)接入球型電磁換向閥的供電電路，檢測制動分泵管路壓力，防止自動緊急剎車時(shí)車輪長時(shí)間抱死。并在汽車制動總泵管路內(nèi)接入液壓壓力繼電器，壓力繼電器也串聯(lián)接入球型電磁換向閥的供電電路。
專利摘要一種采用霍爾器件(接近開關(guān))的汽車爆胎自動剎車系統(tǒng)。本系統(tǒng)包括爆胎信號檢測、制動力蓄能待命、制動狀態(tài)切換三大部分,爆胎信號采用霍爾元件檢測,置于輪胎內(nèi)的檢測永磁體無需電源;制動力蓄能待命采用液壓蓄能器,確保制動力瞬間有效輸出;制動狀態(tài)切換采用球型電磁換向閥,可完成爆胎自動剎車和駕駛員制動的切換;配置的液壓壓力繼電器,能夠達(dá)到防止自動剎車時(shí)車輪長時(shí)間被抱死和確保駕駛員操作控制絕對優(yōu)先的功能。
文檔編號B60C23/04GK2517606SQ01276540
公開日2002年10月23日 申請日期2001年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月5日
發(fā)明者傅建中 申請人:傅建中