CN108248573A - 一种汽车制动辅助装置 - Google Patents

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/12—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting otherwise than by retarding wheels, e.g. jet action
    • B60T1/14—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting otherwise than by retarding wheels, e.g. jet action directly on road

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Abstract

本发明涉及一种辅助汽车进行紧急制动，缩短制动距离的装置。该装置安装在汽车底部，在紧急制动状态下，通过控制器的控制，该装置上的摩擦片下压并与路面相互作用，产生与汽车运动方向相反的摩擦力，帮助汽车制动。

Description

一种汽车制动辅助装置
技术领域
本发明涉及一种汽车制动辅助装置，该装置安装在汽车底部，在汽车紧急制动时，通过该装置的摩擦片与地面摩擦，为汽车提供更大的制动力，缩短汽车制动距离。
背景技术
目前汽车的制动都是通过车轮制动实现的，基本原理是车辆在需要减速停车时，通过踏下制动踏板，使汽车制动系统产生相应的制动力迫使车轮减速或停止转动，并依靠轮胎和地面之间产生的摩擦力使汽车减速或停车。在制动力足够大的情况下，即车轮可以达到抱死状态或在ABS作用下达到滑移状态时，汽车制动距离取决于轮胎和地面之间摩擦力的大小。在路面干燥的情况下，该摩擦力的最大值实质上由轮胎与地面接触部位的橡胶层之间的抗剪能力决定。汽车制动时，随着轮胎与地面之间摩擦力增加，作用于轮胎上的剪切力也不断增加，当剪切力超过橡胶层间的抗剪能力时，则橡胶层剥落，摩擦力不再增加，达到最大摩擦力。在橡胶层的剪切强度不变的情况下，接触部位面积即剪切面积越大，橡胶层间的抗剪能力越大，反之则越小。由于圆形轮胎与地面接触面积非常小，接触部位的橡胶层所能提供的抗剪能力有限，限制了最大摩擦力，导致汽车特别是重型汽车紧急制动时制动距离长，极易出现事故。
发明内容
为了实现在汽车紧急制动情况下能够为车辆提供更大的摩擦力，缩短制动距离，本发明提供了一种安装于汽车底部的装置，通过该装置上的摩擦片与地面相互作用提供摩擦力。该装置上的摩擦片与轮胎相比与地面接触面积更大，具有更大的抗剪能力，在路面干燥的情况下，所提供的摩擦力超过原车轮胎所能提供的摩擦力，通过使用该装置可大大缩短汽车制动距离。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：在汽车底部靠近左右前轮的后方安装有可升降的摩擦片，摩擦片的外形为扁平状，其材质为橡胶材质，且朝向地面一侧制有花纹。在紧急制动时，由控制器控制摩擦片下降与路面压紧，并使汽车前轮承担的大部分重量转移到摩擦片上，通过摩擦片与路面相互作用，产生摩擦力辅助汽车制动。在路面干燥及摩擦片与轮胎橡胶材质、纹路相同的情况下，将轮胎与路面之间的线摩擦替换为摩擦片与路面之间的面摩擦，提高橡胶层的抗剪能力，从而产生更大的摩擦力。
本发明的有益效果是，解决汽车特别是重型汽车紧急制动时，在车轮处于抱死或ABS工作状态时，轮胎在路面上摩擦力不足致使制动距离过长的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，图1是该装置结构说明，图中部件标注：1、固定底板，2、动作筒，3、连接杆，4、活动底板，5、回位弹簧，6、摩擦片安装板，7、摩擦片，8、位置传感器，9、H形连接杆，10控制器。图2是该装置处于初始状态，图3是该装置处于工作状态。
具体实施方式
图1为本发明所述汽车制动辅助装置的一个具体实施例的立体图。固定底板1、连接杆3、活动底板4、H形连接杆9铰接组成活动平行四边形结构，固定底板1安装在汽车底部前轮后面合适位置，在连接杆3和H形连接杆9的约束下，活动底板4可以作升降运动并始终保持平行于地面。动作筒2的动力源为液压、气压或电机，安装在固定底板1和活动底板4之间，在动作筒2的作用下，活动底板4可以升降并保持在指定位置。摩擦片安装板6通过其上部的一个连接耳以铰接方式安装在活动底板4的底部，并可以绕铰接轴上下轻微摆动以适应摩擦片7相对于地面的角度变化，确保摩擦片7均匀压紧在路面上。摩擦片7的材质为橡胶材质且表面制有花纹，均匀安装在摩擦片安装板6的下部。在摩擦片安装板6和活动底板4之间安装有2个回位弹簧5，在回位弹簧5的作用下，摩擦片安装板6在不接触路面时保持稳定，不会绕其上的铰接轴转动。位置传感器8为机械式或光电式传感器，安装在摩擦片安装板6的下部，用于测定摩擦片相对于路面的位置。控制器10为单片机，能根据车速、制动踏板动作开关量、位置传感器8的动作量发送控制信号给动作筒2，使其按要求进行伸缩动作。
图2中，该装置分别安装在汽车底部左右前轮的后方。汽车点火开关启动后，控制器10发出指令使动作筒2伸长，带动活动底板4、摩擦片安装板6、摩擦片7和位置传感器8下移，直至摩擦片7接触到路面，位置传感器8被触动，完成标定动作筒 2的工作初始值之后，动作筒2收缩，使装置恢复到初始状态。当汽车正常行驶且车速超过一定数值，如60km/h（该数值可以在控制器10上设置）时，控制器10根据动作筒2的工作初始值和其他参数，计算并发出相应指令使动作筒2伸长，带动活动底板4、摩擦片安装板6和摩擦片7下移，并使摩擦片7移动到距离路面一定高度，如3cm(该数值可以在控制器10上设置)的位置并保持在该高度。
图3中，汽车驾驶员踩下制动踏板并持续一定时间，如2s（该数值可以在控制器10上设置）时，控制器10判断此时为紧急制动状态，根据动作筒2的工作初始值和其他参数，计算并发出相应指令使动作筒2伸长，带动活动底板4、摩擦片安装板6继续下移，摩擦片安装板6通过连接耳使摩擦片7调整与路面间的角度以均匀压紧在路面上并使前轮所承担的大部分重量转移到摩擦片7上，摩擦片7与路面摩擦产生较大的摩擦力，辅助减少汽车制动距离。汽车解除制动后，控制器10发出相应指令使动作筒2收缩，带动活动底板4、摩擦片安装板6和摩擦片7上移，使摩擦片7返回到行驶状态时的位置。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种汽车辅助制动装置，其特征在于：固定底板1、连接杆3、活动底板4、H形连接杆9组成平行四边形铰接结构，活动底板4在运动的过程中能够始终保持与路面平行，动作筒2连接在固定底板1和活动底板4之间，通过动作筒2的伸缩动作，活动底板4带动摩擦片安装板6和摩擦片7升降及停止在指定位置。
2.如权利要求1所述的汽车辅助制动装置，其特征在于：活动底板4和摩擦片安装板6之间为一个铰接连接，摩擦片安装板6可绕该铰接轴小幅度转动，使摩擦片7可以适应路面坡度变化，并均匀压紧在路面上。
3.如权利要求1所述的汽车辅助制动装置，其特征在于：活动底板4和摩擦片安装板6之间安装有回位弹簧5，回位弹簧5使两者间相对稳定，防止汽车行驶时装置发出异响。
4.如权利要求1所述的汽车辅助制动装置，其特征在于：摩擦片安装板6的前后两端弯折出一定角度，起到防护作用，防止路面异物撞坏该装置。
5.如权利要求1所述的汽车辅助制动装置，其特征在于：摩擦片7粘贴在摩擦片安装板6上，其形状为平板状，材质为橡胶材质，且材质较软，摩擦系数高于汽车轮胎。
6.如权利要求1所述的汽车辅助制动装置，其特征在于：控制器10为单片机，其输入信号为车速、制动踏板动作开关量、位置传感器8的动作量等参数，输出信号用于控制动作筒2的动作。
7.如权利要求1所述的汽车辅助制动装置，其特征在于：位置传感器8为机械式或光电式传感器，安装在摩擦片安装板6的下面，用于标定摩擦片与地面接触时动作筒的工作初始值。
8.如权利要求1所述的汽车辅助制动装置，其特征在于：该装置分别安装在汽车底部左右前轮的后方，以最大程度减少风阻。
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