CN101590827A - 爆胎制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种爆胎制动系统，包括依次相连的胎压监测单元、汽车发动机主控单元、制动执行单元，制动执行单元为设有与汽车发动机主控单元相连的前、后腔电磁阀的真空助力器，前腔电磁阀与制动主缸活塞上的挺杆相连，后腔电磁阀与后腔壳体上的安装螺栓相连，真空助力器的推杆与制动踩踏板相连。汽车发动机主控单元还有两个输出，分别接闪光警示灯、制动灯的驱动端。本发明通过改进程序实现漏气检测，通过汽车发动机主控单元控制真空助力器的前、后腔电磁阀执行制动，制动效果更趋完善，使汽车安全级别又上升了一个等级。并能在500ms内作出爆胎制动并自动开启警示灯和制动灯，尽早让后方车辆的驾驶员看到前方车辆的警示视觉信号，避免车辆追尾。

Description

爆胎制动系统

技术领域

本发明涉及一种汽车安全行驶系统，尤其涉及一种爆胎制动系统。

背景技术

汽车在高速行驶过程中，如果突然爆胎，现有的汽车的制动系统(如本公司的BMBS系统)几乎瞬间会对车辆实施制动，使车辆能平稳地停下来。但是原来的汽车制动系统中执行机构采用的是伺服装置，结构复杂，成本高，而且该控制系统只考虑到了怎样使爆胎的车辆安稳地停下来，没有爆胎警示装置，而车辆出现爆胎故障到驾驶员觉察到爆胎一般需要1～2秒，此时驾驶员需要紧握方向盘，无法去按制动警示灯按钮，所以高速行驶的后方车辆对前方车辆的突然制动现象一般都来不及作出反应，易发生追尾事故。另外，原有的爆胎制动系统一般只检测缺气和提供爆胎制动，不检测漏气，但其实漏气就会导致缺气，继而引起爆胎，故原系统存在不能尽早发出警示、爆胎检测滞后的缺限，有待于进一步完善。

发明内容

本发明主要解决原有汽车制动系统中执行机构采用的是伺服装置，结构复杂，成本高的技术问题；提供一种结构简单，成本较低，性能更趋完善的爆胎制动系统。

本发明同时解决原有汽车在爆胎制动时不能自动启动警示装置，无法及时提醒后方车辆，易发生追尾事故，存在安全隐患的技术问题；提供一种汽车在爆胎制动时立即自动启动警示装置，提醒后方车辆，避免追尾事故的发生，确保车辆安全行驶的爆胎制动系统。

本发明又解决原有爆胎制动系统只检测缺气，不检测漏气，不能尽早发出警示，爆胎检测有所滞后，不够完善的技术问题；提供一种能检测漏气并报警，便于驾驶员及早采取补救措施，减少油耗，减少爆胎的发生，更趋完善的爆胎制动系统。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括汽车发动机主控单元及与之相连的胎压监测单元、制动执行单元，所述的制动执行单元为设有前腔电磁阀、后腔电磁阀的真空助力器，所述的前腔电磁阀、后腔电磁阀与所述的汽车发动机主控单元的输出电连接，所述的前腔电磁阀与位于前腔的制动主缸活塞上的挺杆相连，所述的后腔电磁阀与后腔壳体上的安装螺栓相连，所述的真空助力器的推杆与制动踩踏板相连。正常情况下，采用人工脚踏制动模式，满足驾驶员正常制动操作的需要。一旦出现胎压异常及爆胎现象，汽车发动机主控单元发出控制信号给前腔电磁阀、后腔电磁阀，前腔电磁阀的电磁铁产生磁力，吸附在挺杆底座的表面上，同时堵住挺杆底座上的底座孔，从而封闭了真空助力器前、后腔之间的气流通道，前、后腔隔开，前腔与发动机进气喉口连接，保持一定的真空度，后腔电磁阀阀芯被安装在底部的回位弹簧拉住，后腔阀芯与后腔阀体间的密封面分离，空气通过侧通孔及螺栓通孔进入后腔，前、后腔形成一定的压差，助力器膜片在压差的作用下往前腔移动并推动制动主缸活塞运动，产生制动力，实现汽车的自动制动。当前、后腔进气电磁阀断电后，前、后腔没有压差，助力器膜片会在膜片回位弹簧的作用下恢复原位。

作为优选，所述的后腔电磁阀包括后腔阀体及和后腔阀体连接的后腔阀芯，该后腔阀芯另一端连接后腔回位弹簧，所述后腔阀体一端和两侧分别设有连通的端通孔及侧通孔。端通孔用来连接安装螺栓，连接好后，安装螺栓的一端和阀芯的一端接触处形成密封面，阀芯挡住侧通孔。后腔电磁阀没有通电时，侧通孔被堵住，防止后腔通过螺栓通孔和大气相通；后腔电磁阀通电后，电磁阀阀芯被安装在底部的回位弹簧拉住，后腔阀芯与后腔阀体间的密封面分离，空气通过侧通孔及螺栓通孔进入后腔。

作为优选，所述的安装螺栓上设有螺栓通孔，所述的安装螺栓和后腔阀体上的端通孔适配。螺栓通孔就是在安装螺栓的中心打出的一个腔室，用来连通后腔，通过螺栓通孔和端通孔，使后腔形成和大气相通的通道。

作为优选，所述的前腔电磁阀包括前腔电磁铁和与其连接的前腔回位弹簧，所述的前腔回位弹簧挡住挺杆底座，前腔电磁铁中间设有中心通孔，挺杆穿过所述的中心通孔，挺杆底座的周侧设有若干底座孔。前腔回位弹簧用来吸附前腔电磁铁以是否挡住底座孔，中心通孔用来连接挺杆，挺杆用来连接前腔电磁阀，挺杆底座的一端连接前腔和后腔的连接处，其上的底座孔和前、后腔之间的气流通道连通。

作为优选，所述的汽车发动机主控单元还有两个输出，其中一个输出接闪光警示灯的驱动端，另一个输出接制动灯的驱动端。胎压监测单元将测得的胎压信号输送给汽车发动机主控单元，汽车发动机主控单元经内部程序分析、处理，一旦发现胎压异常及爆胎现象，立即输出控制信号启动制动执行单元，同时输出控制信号启动闪光警示灯和制动灯。实现爆胎车辆在制动的同时，发出爆胎制动警示，及时提醒后方车辆以便后方车辆作出减速、停车或绕行操作，避免追尾事故发生，确保车辆安全行驶。

作为优选，所述的汽车发动机主控单元不断接收胎压监测单元发来的胎压信号，其内部程序经过下列步骤处理：

a.求出时间t～t+Δt内的胎压平均值p1；

b.求出时间t+Δt～t+2×Δt内的胎压平均值p2；

c.算出p＝|p2-p1|；

d.将p与标准值p’比较，若p＞p’，判断为轮胎漏气，输出控制信号，反之进入下一步骤；

e.将p与标准值p”比较，若p＞p”，判断为轮胎缺气，输出控制信号，反之回到步骤a，其中p”＜p’。在四个轮子上各安装传感器侦测轮胎内的气压，以5分钟～2小时为计算单位，将间隔若干个时间单位的平均气压进行比较，若两者的差值大于一个设定的值，则判定为漏气；若两者的差值在一个设定值的范围内，且气压低，则判定为缺气。

本发明的有益效果是：通过汽车发动机主控单元控制真空助力器的前腔电磁阀和后腔电磁阀来完成执行制动，结构简单，成本较低，制动效果更趋完善。另一方面，汽车在高速行驶中若突然爆胎，本系统能够在500ms内作出决策，自动开启警示灯和制动灯，尽早地让后方车辆的驾驶员看到前方车辆的故障警示视觉信号，有效避免车辆追尾事故的发生，确保行驶安全。同时，本发明能检测漏气并报警，便于驾驶员及早采取补救措施，减少油耗，减少爆胎的发生，使汽车的安全级别又上升了一个等级。

附图说明

图1是本发明的一种系统连接示意图。

图2是本发明中真空助力器的一种结构示意图。

图3是本发明中真空助力器的前腔电磁阀的一种结构示意图。

图4是本发明中真空助力器的后腔电磁阀的一种结构示意图。

图5是本发明中真空助力器的挺杆的一种结构示意图。

图6是本发明中汽车发动机主控单元内部程序的一种处理流程图。

图中1.汽车发动机主控单元，2.胎压监测单元，3.制动执行单元，4.闪光警示灯，5.制动灯，6.真空助力器，61.前腔，62.制动主缸活塞，63.挺杆，64.后腔，65.挺杆底座，66.推杆，67.底座孔，7.安装螺栓，8.前腔电磁阀，81.前腔电磁铁，82.前腔回位弹簧，83.中心通孔，9.后腔电磁阀，91.后腔阀体，92.后腔阀芯，93.后腔回位弹簧，94.端通孔，95.侧通孔，10.螺栓通孔。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本实施例的爆胎制动系统，如图1所示，包括汽车发动机主控单元1及与之相连的胎压监测单元2、制动执行单元3，胎压监测单元的输出接汽车发动机主控单元的输入，汽车发动机主控单元的输出接制动执行单元的输入，汽车发动机主控单元1还有两个输出，其中一个输出接闪光警示灯4的驱动端，另一个输出接制动灯5的驱动端。

制动执行单元3为连接有前腔电磁阀8、后腔电磁阀9的真空助力器6。如图2所示，一方面，前腔电磁阀8、后腔电磁阀9与汽车发动机主控单元1的输出电连接；另一方面，前腔电磁阀8与位于前腔61的制动主缸活塞62上的挺杆63相连，后腔电磁阀9与后腔64壳体上的安装螺栓7相连。真空助力器6的推杆66与汽车的制动踩踏板相连。如图4所示，后腔电磁阀9包括后腔阀体91及和后腔阀体连接的后腔阀芯92，该后腔阀芯92另一端连接后腔回位弹簧93，后腔阀体91一端和两侧分别开有连通的端通孔94及侧通孔95。安装螺栓7上开有螺栓通孔10，安装螺栓7和后腔阀体91上的端通孔94适配。如图3、图5所示，前腔电磁阀8包括前腔电磁铁81和与其连接的前腔回位弹簧82，前腔回位弹簧82挡住挺杆底座65，前腔电磁铁81中间有中心通孔83，挺杆63穿过中心通孔83，挺杆底座65的周侧有多个底座孔67。

如图6所示，汽车发动机主控单元1不断接收胎压监测单元2发来的胎压信号，其内部程序经过下列步骤处理：

a.求出时间t～t+Δt内的胎压平均值p1；

b.求出时间t+Δt～t+2×Δt内的胎压平均值p2；

c.算出p＝|p2-p1|；

d.将p与标准值p’比较，若p＞p’，判断为轮胎漏气，输出控制信号，反之进入下一步骤；

e.将p与标准值p”比较，若p＞p”，判断为轮胎缺气，输出控制信号，反之回到步骤a，其中p”＜p’。

系统工作过程：在四个轮子上各安装作为胎压监测单元的传感器来侦测轮胎内的气压，测得的胎压信号输送给汽车发动机主控单元，汽车发动机主控单元经内部程序分析、处理，以5分钟～2小时为计算单位，将间隔若干个时间单位的平均气压进行比较，若两者的差值大于一个设定的值，则判定为漏气；若两者的差值在一个设定值的范围内，且气压低，则判定为缺气。一旦发现漏气或缺气，立即输出控制信号给真空助力器的前腔电磁阀、后腔电磁阀，启动制动执行单元，同时输出控制信号启动闪光警示灯和制动灯。实现爆胎车辆在制动的同时，发出爆胎制动警示，及时提醒后方车辆以便后方车辆作出减速、停车或绕行操作，避免追尾事故发生，确保车辆安全行驶。

真空助力器的工作过程：正常情况下，采用人工脚踏制动模式，满足驾驶员正常制动操作的需要。一旦出现漏气或缺气现象，汽车发动机主控单元发出控制信号给前腔电磁阀、后腔电磁阀，前腔电磁阀的电磁铁产生磁力，吸附在挺杆底座的表面上，同时堵住挺杆底座上的底座孔，从而封闭了真空助力器前、后腔之间的气流通道，前、后腔隔开，前腔与发动机进气喉口连接，保持一定的真空度，后腔电磁阀阀芯被安装在底部的回位弹簧拉住，后腔阀芯与后腔阀体间的密封面分离，空气通过侧通孔及螺栓通孔进入后腔，前、后腔形成一定的压差，助力器膜片在压差的作用下往前腔移动并推动制动主缸活塞运动，产生制动力，实现汽车的自动制动。当前、后腔进气电磁阀断电后，前、后腔没有压差，助力器膜片会在膜片回位弹簧的作用下恢复原位。

本发明通过汽车发动机主控单元控制真空助力器的前腔电磁阀和后腔电磁阀来完成执行制动，结构简单，成本较低，制动效果更趋完善。另一方面，汽车在高速行驶中若突然爆胎，本系统能够在500ms内作出决策，自动开启警示灯和制动灯，尽早地让后方车辆的驾驶员看到前方车辆的故障警示视觉信号，有效避免车辆追尾事故的发生，确保行驶安全。同时，本发明既能检测缺气又能检测漏气，并报警提示，便于驾驶员及早采取补救措施，减少油耗，减少爆胎的发生，使汽车的安全级别又上升了一个等级。

Claims (6)

1.一种爆胎制动系统，包括汽车发动机主控单元(1)及与之相连的胎压监测单元(2)、制动执行单元(3)，其特征在于所述的制动执行单元(3)为设有前腔电磁阀(8)、后腔电磁阀(9)的真空助力器(6)，所述的前腔电磁阀(8)、后腔电磁阀(9)与所述的汽车发动机主控单元(1)的输出电连接，所述的前腔电磁阀(8)与位于前腔(61)的制动主缸活塞(62)上的挺杆(63)相连，所述的后腔电磁阀(9)与后腔(64)壳体上的安装螺栓(7)相连，所述的真空助力器(6)的推杆(66)与制动踩踏板相连。

2、根据权利要求1所述的爆胎制动系统，其特征在于所述的后腔电磁阀(9)包括后腔阀体(91)及和后腔阀体连接的后腔阀芯(92)，该后腔阀芯(92)另一端连接后腔回位弹簧(93)，所述后腔阀体(91)一端和两侧分别设有连通的端通孔(94)及侧通孔(95)。

3、根据权利要求1或2所述的爆胎制动系统，其特征在于所述的安装螺栓(7)上设有螺栓通孔(10)，所述的安装螺栓(7)和后腔阀体(91)上的端通孔(94)适配。

4、根据权利要求1所述的爆胎制动系统，其特征在于所述的前腔电磁阀(8)包括前腔电磁铁(81)和与其连接的前腔回位弹簧(82)，所述的前腔回位弹簧(82)挡住挺杆底座(65)，前腔电磁铁(81)中间设有中心通孔(83)，挺杆(63)穿过所述的中心通孔(83)，挺杆底座(65)的周侧设有若干底座孔(67)

5.根据权利要求1所述的爆胎制动系统，其特征在于所述的汽车发动机主控单元(1)还有两个输出，其中一个输出接闪光警示灯(4)的驱动端，另一个输出接制动灯(5)的驱动端。

6、根据权利要求1或5所述的爆胎制动系统，其特征在于所述的汽车发动机主控单元(1)不断接收胎压监测单元(2)发来的胎压信号，其内部程序经过下列步骤处理：

a.求出时间t～t+Δt内的胎压平均值p1；

b.求出时间t+Δt～t+2×Δt内的胎压平均值p2；

c.算出p＝|p2-p1|；

d.将p与标准值p’比较，若p＞p’，判断为轮胎漏气，输出控制信号，反之进入下一步骤；

e.将p与标准值p”比较，若p＞p”，判断为轮胎缺气，输出控制信号，反之回到步骤a，其中p”＜p’。

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