CN113119924A - 辅助制动装置、辅助制动方法及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辅助制动装置、辅助制动方法及汽车。辅助制动装置，用于对汽车的轮胎进行抱紧制动，包括：测速和测距模块，设于汽车的车头上，用于检测汽车的速度以及汽车与前方障碍物的距离；控制模块，用于接收汽车的制动信号以及测速和测距模块传递而来的速度信息和距离信息；抱紧模块，包括抱胎气囊和供气机构，抱胎气囊设于汽车的车罩上，用于接收控制模块的指令以对轮胎进行抱紧制动，供气机构用于向抱胎气囊进行供气。本发明的辅助制动装置能够在紧急制动时，以降低汽车与障碍物相撞的风险。

Description

辅助制动装置、辅助制动方法及汽车

技术领域

本发明涉及汽车制动技术领域，尤其涉及一种辅助制动装置、辅助制动方法及汽车。

背景技术

制动距离作为衡量汽车制动性能的关键指标，在行车安全中至关重要，如何有效缩短制动距离，已成为制车企业的技术研究重点。在紧急情况下，更短的制动距离，意味着更少的交通事故。但是在相关技术中，汽车通过安装在制动盘上的制动卡钳进行制动，但是该制动方式的制动距离是有限，在很多紧急情况下，该单一的制动方式已满足不了市场的需求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种辅助制动装置，能够减小汽车紧急制动的距离，降低汽车与障碍物相撞的风险。

本发明还提出一种具有上述辅助制动装置的汽车以及辅助制动方法。

根据本发明的第一方面实施例的辅助制动装置，用于对汽车的轮胎进行抱紧制动，包括：测速和测距模块，设于所述汽车的车头上，用于检测所述汽车的速度以及所述汽车与前方障碍物的距离；

控制模块，用于接收所述汽车的制动信号以及所述测速和测距模块传递而来的速度信息和距离信息；

抱紧模块，包括抱胎气囊和供气机构，所述抱胎气囊设于所述汽车的车罩上，用于接收所述控制模块的指令以对所述轮胎进行抱紧制动，所述供气机构用于向所述抱胎气囊进行供气。

根据本发明实施例的辅助制动装置，至少具有如下有益效果：通过测速和测距模块检测汽车的速度以及汽车与前方障碍物的距离，并将检测到的信息传递给控制模块，从而通过控制模块控制供气机构向抱胎气囊进行供气，抱胎气囊对轮胎进行抱紧制动，从而达到除了制动卡钳制动外的辅助制动的效果，有效的减小在紧急情况下汽车的制动距离，提升行车的安全性。

根据本发明的一些实施例，所述供气机构包括储气罐和控制开关，所述抱胎气囊、所述控制开关和所述储气罐通过第一气管依次连接，所述控制开关基于所述控制模块的信号控制所述抱胎气囊与所述储气罐之间的所述第一气管的通断。

根据本发明的一些实施例，所述供气机构还包括气泵和单向开关，所述气泵、所述单向开关与所述储气罐通过第二气管依次连接，所述气泵用于向所述储气罐中充气。

根据本发明的一些实施例，所述抱胎气囊上还设有泄压开关，所述泄压开关和所述控制模块电性连接，用于在所述抱胎气囊内的气压达到设定值后泄压。

根据本发明的一些实施例，所述抱胎气囊靠近所述轮胎的一侧还设有多个保护层，当所述轮胎与最外层的所述保护层之间的摩擦力位于设定范围内时，最外层的所述保护层能够相对所述抱胎气囊脱落。

根据本发明的第二方面实施例的汽车，包括第一方面的辅助制动装置。

根据本发明的第三方面实施例的辅助制动方法，包括如下步骤：通过测速和测距模块对所述汽车的速度以及所述汽车与前方障碍物的距离进行检测；

通过控制模块接收所述汽车的制动信号，并接收所述汽车的速度信息和与所述障碍物的距离信息；

当所述制动信号满足预设条件时，所述控制模块基于所述速度信息与所述距离信息判断所述汽车能否避免和前方的所述障碍物发生相撞；

若否，则所述控制模块控制所述供气机构向所述抱胎气囊进行供气，以使所述抱胎气囊对所述汽车的轮胎进行抱紧制动。

根据本发明实施例的辅助制动方法，至少具有如下有益效果：通过控制模块接收汽车的制动信号，并接收汽车的速度信息和与前方障碍物的距离信息，当对汽车进行紧急制动时，控制模块判断汽车能否避免和前方障碍物发生相撞；若不能避免，则控制模块控制抱胎气囊对汽车的轮胎进行抱紧制动，从而对轮胎进行辅助制动，与制动卡钳相配合，以缩短紧急制动的距离，降低与障碍物相撞的风险。

根据本发明的一些实施例，所述抱胎气囊上还设有泄压开关，所述控制模块控制所述供气机构向所述抱胎气囊进行供气，以使所述抱胎气囊对所述汽车的轮胎进行抱紧制动的步骤包括：在所述抱胎气囊的气压达到设定值后，所述泄压开关开启以使所述抱胎气囊泄压；当所述抱胎气囊内的气压小于阈值时，所述供气机构向所述抱胎气囊进行供气。

根据本发明的一些实施例，所述制动信号包括以下信号的至少一种：制动踏板的制动信号；制动卡钳的制动信号；所述轮胎的减速信号。

根据本发明的一些实施例，所述抱胎气囊对所述汽车的轮胎进行抱紧制动之后，当所述制动信号解除后或者所述速度信息为0时，所述测速和测距模块和所述控制模块进入休眠状态。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明实施第一实施例的辅助制动装置的结构示意图；

图2为图1中A-A方向的剖面示意图；

图3为图1中的抱胎气囊的结构示意图；

图4为本发明实施第二实施例的辅助制动方法的流程示意图；

图5为采用图4中的辅助制动方法的车辆制动过程的流程示意图。

附图标记：

辅助制动装置100；

控制模块110；

测速和测距模块120；

抱紧模块130、抱胎气囊131、泄压开关1311、保护层1312、供气机构132、储气罐1321、控制开关1322、气泵1323、单向开关1324、第一气管133、第二气管134；

汽车200；

车罩210；

轮胎220。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

请参阅图1至图3，为本发明第一实施例提供的辅助制动装置100，包括控制模块110、测速和测距模块120以及抱紧模块130。

请参阅图1，其中，控制模块110，设于汽车200上，用于接收来自测速和测距模块120传递而来的信息以及汽车200的制动信息，并对抱紧模块130进行控制；测速和测距模块120设于汽车200的车头上，与控制模块110电性连接，用于检测汽车200的速度以及汽车200与前方障碍物的距离，并将检测到的速度信息和距离信息传递给控制模块110；抱紧模块130设于汽车200的车罩210上，用于接收控制模块110的指令以对轮胎220进行抱紧制动，包括抱胎气囊131和供气机构132，其中，供气机构132用于向抱胎气囊131进行供气。

上述辅助制动装置100，通过测速和测距模块120检测汽车200的速度以及汽车200与前方障碍物的距离，并将检测到的信息传递给控制模块110，从而通过控制模块110控制供气机构132向抱胎气囊131进行供气，抱胎气囊131对轮胎220进行抱紧制动，从而达到除了制动卡钳制动外的辅助制动的效果，有效的减小在紧急情况下汽车的制动距离，提升行车的安全性。

请参阅图1，在本发明的一个实施例中，控制模块110设于汽车200上，用于接收汽车200的制动信号以及测速和测距模块120传递而来的信息。

其中，制动信号可以为来自驾驶员踩踏制动踏板的信号、制动卡钳的制动信号或者轮胎的减速信号。

例如，在发明的一个实施例中，当汽车在高速行驶时，例如速度≥80km/h时，驾驶员紧急踩踏制动踏板，并且制动踏板在预设时间内的运动行程已达到了自由行程的1/3时，例如在0.5S的时间内，制动踏板的运动行程已达到了自由行程的1/3，制动踏板的制动信息将会传递给控制模块110；同时控制模块110接收来自测速和测距模块120所检测到的汽车200此时的速度和汽车200与前方障碍物的距离，当控制模块110计算出此时通过制动踏板的紧急制动已不能避免汽车200与前方障碍物相撞时，控制模块110控制抱紧模块130进行辅助抱紧制动。

其中，本实施例中的控制模块110为安装在汽车200上的控制器。在其他实施例中，控制模块110可以是汽车自带的ECU，从而使得ECU能够进行集中控制。

在本发明的一个实施例中，测速和测距模块120为行车雷达，且本实施例中的行车雷达安装于汽车200的车头前方，从而便于检测前方障碍物的距离。

请参阅图1，在本发明的一个实施例中，抱紧模块130包括抱胎气囊131和供气机构132，抱胎气囊131设于汽车200的前车罩上，用于对轮胎220进行抱紧制动，供气机构132设于汽车200上，用于向抱胎气囊131进行供气。

具体地，供气机构132包括储气罐1321和控制开关1322，抱胎气囊1311、控制开关1322和储气罐1321通过第一气管133依次连接，控制开关1322基于控制模块110的信号控制抱胎气囊131与储气罐1321之间的第一气管133的通断，如此在储气罐1321中储存足够的气体，从而能够实现快速的向抱胎气囊131进行供气。

在本发明的一个实施例中，供气机构132还包括气泵1323和单向开关1324，气泵1323、单向开关1324与储气罐1321通过第二气管134依次连接，气泵1323用于向储气罐1321中充气，从而储气罐1321中的气体余量不足时，可以通过气泵1323的开启向储气罐1321充气。

此外，为了实现更好的抱紧效果，在本发明的一个实施例中，抱胎气囊131上还设有泄压开关1311，泄压开关1311和控制模块110电性连接，用于在抱胎气囊131内的气压达到设定值后泄压。

其中抱胎气囊131充气膨胀后，呈半圆形，抱紧于轮胎220上部，例如，抱紧时抱胎气囊131内的气体此时气压至少为2个大气压。

可以理解地，由于汽车制动时不能一直处于制动的状态，为了提升行车安全，轮胎220需要处于抱紧与放松的变化的动态过程，因此需要泄压开关1311对抱胎气囊131间断的泄压，并且需要通过储气罐1321向抱胎气囊131间断的充气，从而实现安全抱紧制动。

请参阅图2和图3，在本发明的一个实施例中，由于抱胎气囊131在抱胎的过程中，与轮胎220存在摩擦力，为了保证抱胎的安全性和稳定性，抱胎气囊131靠近轮胎220的一侧还设有多个保护层1312，抱胎气囊131对轮胎220进行抱胎产生摩擦后，并且当轮胎220与最外层的保护层1312之间的摩擦力位于设定范围内时，最外层的保护层1312能够相对抱胎气囊131脱落。例如，轮胎220与最外层的保护层1312之间的摩擦力大于等于500N时，使得保护层1312在该摩擦力的作用下能够依次脱落。

具体地，本实施例中的保护层1312可以采用橡胶材料制备而成，并且多个保护层1312以相互粘接的方式粘贴在抱胎气囊131上，从而在进行抱紧之后，在与轮胎220的摩擦力处于设定范围内时，能够依次脱落，从而保证抱胎气囊131不会在摩擦力作用下拉裂或损毁。

可以理解地，根据使用情况以及根据保护层1312的脱落情况对抱胎气囊131进行更换，以提升行车安全。

其中，在本发明的一个实施例中，抱胎气囊131由高韧性高分子材料制备而成，固定安装在汽车车身前车罩210的内凹槽中，并通过第一气管133与储气罐1321相连，正常行车时处于压缩状态；需要进行制动时，在储气罐1321的充气作用下开始膨胀，直至抱住轮胎220，从而提供制动力。

上述辅助制动装置100，通过将供气机构132设置为气泵1323和单向开关1324的方式，气泵1323能够用于向储气罐1321中充气，从而储气罐1321中的气体余量不足时，可以通过气泵1323的开启向储气罐1321充气；通过在抱胎气囊131靠近轮胎220的一侧还设有多层保护层1312的方式，从而抱胎气囊131对轮胎220进行抱胎产生摩擦后，当摩擦力达到设定范围时，保护层1312能够依次相对抱胎气囊131脱落，从而保证抱胎气囊131不会在摩擦力作用下拉裂或损毁。

本发明在第二实施例中还提供一种汽车200，包括上述的辅助制动装置100，能够对汽车200进行辅助制动，从而在紧急情况下提升制动的安全距离。

请参阅图4和图5，本发明在第三实施例中还提供一种辅助制动方法300，其中该制动方法基于上述的辅助制动装置100实现，包括以下步骤：

S310，通过测速和测距模块120对汽车200的速度以及汽车200与前方障碍物的距离进行检测。

S320，通过控制模块110接收汽车的制动信号，并接收汽车200的速度信息和与障碍物的距离信息。

其中，制动信号可以为来自制动踏板的制动信号、来自制动卡钳的制动信号或者轮胎的减速信号。

例如，当车辆在高速行驶时，例如车速≥80km/h时，驾驶员紧急踩踏制动踏板，并且制动踏板在预设时间内的运动行程已达到了自由行程的1/3时，例如在0.5S的时间内，制动踏板的运动行程已达到了自由行程的1/3，制动踏板的制动信息将会传递给控制模块110，控制模块110接收来自测速和测距模块120所检测到的汽车200此时的速度和汽车200与前方障碍物的距离。

S330，当制动信号满足预设条件时，控制模块110基于速度信息与距离信息判断汽车200能否避免和前方的障碍物发生相撞。

其中，汽车200在出厂时配置有制动系统，并预设有最大制动减速度a，当车辆的状态出厂后，该a值是固定的。通过控制模块110接收到的当前车辆速度以及与前方障碍物的距离，计算当前不发生碰撞所需要的减速度b，并进行b值和a值的判断。

S340，若否，则控制模块110控制供气机构132向抱胎气囊131进行供气，以使抱胎气囊131对汽车200的轮胎220进行抱紧制动。

根据上一步骤的计算，当b>a，说明车辆本身的制动系统不能满足制动需求，就需要启动本实施例中的辅助制动装置100进行辅助制动，反之则不需要启动。从而通过抱胎气囊131对汽车200的轮胎220进行抱紧制动以缩短制动距离，避免与前方的障碍物相撞。

此外，抱胎气囊131上还设有泄压开关1311，控制模块110控制供气机构132向抱胎气囊131进行供气，以使抱胎气囊131对汽车200的轮胎220进行抱紧制动的步骤包括：

在抱胎气囊131的气压达到设定值后，泄压开关1311开启以使抱胎气囊131泄压；当抱胎气囊131内的气压小于阈值时，供气机构132向抱胎气囊131进行供气。

其中，由于汽车制动时不能一直处于制动的状态，需要一个运动的距离，为了提升行车安全，轮胎220需要处于抱紧与放松的变化的动态过程，因此需要泄压开关1311对抱胎气囊131间断的泄压，并且需要通过储气罐1321向抱胎气囊131间断的充气，从而实现安全抱紧制动。例如，当抱胎气囊131内的气体此时气压大于等于2个大气压时，泄压开关1311对抱胎气囊131进行泄压；当抱胎气囊131内的气体气压小于等于1.5个大气压时，供气机构132向抱胎气囊131进行供气，从而实现间断的供气和泄压的过程，使轮胎220不会一直处于抱紧的状态，以提升制动安全性。

在本发明的一个实施例中，控制模块110控制抱紧模块130对汽车200的轮胎220进行间断抱紧之后：控制模块110接收到制动信号解除后或者接收到汽车200的速度减为0时，测速和测距模块120和控制模块110进入休眠状态，从而为下次制动时做准备。

上述辅助制动方法300，通过控制模块110接收汽车的制动信号，并接收汽车200的速度信息和与前方障碍物的距离信息，当对汽车200进行紧急制动时，控制模块110判断汽车200能否避免和前方障碍物发生相撞；若不能避免，则控制模块110控制抱胎气囊131对汽车200的轮胎220进行抱紧制动，从而对轮胎220进行辅助制动，与制动卡钳相配合，以缩短紧急制动的距离，降低与障碍物相撞的风险。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.辅助制动装置，用于对汽车的轮胎进行抱紧制动，其特征在于，包括：

测速和测距模块，设于所述汽车的车头上，用于检测所述汽车的速度以及所述汽车与前方障碍物的距离；

控制模块，用于接收所述汽车的制动信号以及所述测速和测距模块传递而来的速度信息和距离信息；

抱紧模块，包括抱胎气囊和供气机构，所述抱胎气囊设于所述汽车的车罩上，用于接收所述控制模块的指令以对所述轮胎进行抱紧制动，所述供气机构用于向所述抱胎气囊进行供气。

2.根据权利要求1所述的辅助制动装置，其特征在于，所述供气机构包括储气罐和控制开关，所述抱胎气囊、所述控制开关和所述储气罐通过第一气管依次连接，所述控制开关基于所述控制模块的信号控制所述抱胎气囊与所述储气罐之间的所述第一气管的通断。

3.根据权利要求2所述的辅助制动装置，其特征在于，所述供气机构还包括气泵和单向开关，所述气泵、所述单向开关与所述储气罐通过第二气管依次连接，所述气泵用于向所述储气罐中充气。

4.根据权利要求1所述的辅助制动装置，其特征在于，所述抱胎气囊上还设有泄压开关，所述泄压开关和所述控制模块电性连接，用于在所述抱胎气囊内的气压达到设定值后泄压。

5.根据权利要求1所述的辅助制动装置，其特征在于，所述抱胎气囊靠近所述轮胎的一侧还设有多个保护层，当所述轮胎与最外层的所述保护层之间的摩擦力位于设定范围内时，最外层的所述保护层能够相对所述抱胎气囊脱落。

6.汽车，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的辅助制动装置。

7.基于权利要求1至5中任一项所述的辅助制动装置的辅助制动方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过测速和测距模块对所述汽车的速度以及所述汽车与前方障碍物的距离进行检测；

通过控制模块接收所述汽车的制动信号，并接收所述汽车的速度信息和与所述障碍物的距离信息；

当所述制动信号满足预设条件时，所述控制模块基于所述速度信息与所述距离信息判断所述汽车能否避免和前方的所述障碍物发生相撞；

若否，则所述控制模块控制所述供气机构向所述抱胎气囊进行供气，以使所述抱胎气囊对所述汽车的轮胎进行抱紧制动。

8.根据权利要求7所述的辅助制动方法，其特征在于，所述抱胎气囊上还设有泄压开关，所述控制模块控制所述供气机构向所述抱胎气囊进行供气，以使所述抱胎气囊对所述汽车的轮胎进行抱紧制动的步骤包括：

在所述抱胎气囊的气压达到设定值后，所述泄压开关开启以使所述抱胎气囊泄压；

当所述抱胎气囊内的气压小于阈值时，所述供气机构向所述抱胎气囊进行供气。

9.根据权利要求7所述的辅助制动方法，其特征在于，所述制动信号包括以下信号的至少一种：

制动踏板的制动信号；

制动卡钳的制动信号；

所述轮胎的减速信号。

10.根据权利要求7所述的辅助制动方法，其特征在于，所述抱胎气囊对所述汽车的轮胎进行抱紧制动之后，

当所述制动信号解除后或者所述速度信息为0时，所述测速和测距模块以及所述控制模块进入休眠状态。

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