CN1270895A - 汽车高速运行轮胎突爆自动紧急制动系统 - Google Patents
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Abstract
一种汽车高速运行轮胎突爆自动紧急制动系统,本系统由检测单元、伺服单元、制动单元三部分组成,采用普通电子元件、通用工业元件。工作原理为:检测单元检拾爆胎信号,信号通过无线电发射、导线传送方式传送到伺服单元,进行信号处理并输出伺服功率,控制、驱动制动单元工作,在汽车高速运行轮胎爆炸后,驾驶员未能作出反应时,自动紧急制动使汽车减速停驶。
Description
本发明为汽车高速运行轮胎突爆自动紧急制动系统，涉及汽车自动控制领域。
随着高速公路的修建，汽车运行速度的提高，高速公路上运行的汽车，发生交通事故的主要因素是汽车高速运行中轮胎突爆，由此而导致的车毁人亡重大交通事故占高速公路交通事故的绝大部分，造成人身、财产的重大损失。
本发明的目的是提供一种汽车高速运行轮胎突爆自动紧急制动系统，通过对轮胎爆炸信号的检拾，采用无线电发送和导线连接两种传送方式，将轮胎爆炸信号传送到伺服单元，伺服单元对信号进行处理并输出伺服功率，驱动控制制动单元(制动力发生装置)动作，达到汽车高速运行轮胎突爆自动紧急制动的功能。本发明克服了汽车驾驶员的反应障碍(资料表明，人对外界信号的反应感知时间为0.6秒，作出刹车动作到汽车产生制动作用为1.15秒，反应障碍时间为1.75秒。)，能在极短时间内(0.1-0.3秒)自动产生制动力，使汽车减速、停驶，有效保护人身安全，减少财产损失。
本发明由检测单元、伺服单元和制动单元三部分组成，原理方框图见图1。检测单元采用接触式和非接触式检测两种方式，接触式方式采用安装于轮胎气嘴上的压力开关(图2)检测，当轮胎正常工作时，轮胎内气压推动开关芯柱9上移，开关处于断开位置；当轮胎爆炸后，轮胎泄气，开关芯柱在弹簧8力作用下复位，开关芯柱(铜质)使开关体6上的两触点接通，开关闭合，检拾出轮胎爆炸信号，开关闭合并启动PT2262无线电遥控发射集成电路工作，将信号发射到无线电接收装置。PT2262无线电遥控发射单元安装于汽车车轮钢圈中心处，由干电池提供电源，随车轮转动。非接触信号检测方式采用声波(声压)检测，检测头采用压电陶瓷晶体或电磁检测头，将轮胎爆炸时的强大声波转换为电信号，检测头安装在汽车轮壳上(不随车轮转动)，电信号由导线直接传送到伺服单元，检测单元电原理图见图4。
伺服单元由前、后级电路组成，前级由无线电遥控接收解码专用集成电路、声控专用集成电路和触发脉冲电路组成，后级由伺服放大、伺服输出电路组成，伺服单元电路由汽车电源直接供电，伺服单元电原理图见图5。
制动单元采用液压、气压两种系统结构。液压系统适用于采用液压制动系统的汽车，如各种型号小汽车、轻型货车、中型客车，由压力泵14、单向阀15、蓄能器16、压力控制开关17(压力继电器)、电磁换向阀18组成(见图6)。压力泵由汽车电源直接供电，压力控制开关控制压力泵的工作状态，将压力油压入蓄能器蓄能，电磁换向阀受控于伺服单元，当自动紧急制动系统工作时，电磁换向阀以每秒5-10次的频率控制制动力(压力油)的间歇输出，使自动紧急制动系统模拟汽车ABS防抱死功能，提高制动效能，防止汽车侧滑。气压系统适用于采用气压制动系统的汽车，如各种型号大、中型货车和大型客车，本自动紧急制动系统的制动力直接取自汽车制动系统的压缩空气储气筒，通过电磁换向阀19(电磁气压制动开关)与汽车原制动开关并联(气压系统原理图见图7)，电磁气压制动开关受控于伺服单元，间歇输出制动力，模拟汽车ABS防抱死功能。
本发明的另一特征是自动紧急制动系统自成一独立系统，仅通过专用器件“三通互锁阀”与汽车制动系统联接。三通互锁阀的结构如图3，工作原理是：当自动紧急制动系统不工作时，阀芯柱13处于阀体12左侧，截止自动紧急制动系统与汽车制动系统的联接管路，汽车制动系统正常工作；当轮胎爆炸后，自动紧急制动系统工作，瞬间输出压力油使阀芯柱位移至阀体右侧，截止汽车原制动管路，自动紧急制动力由三通互锁阀进入汽车制动分泵，使汽车制动减速；当自动紧急制动系统工作时间超过人的反应障碍期后，驾驶员做出制动动作时，驾驶员踏下制动踏板产生的制动力大于自动紧急制动力时，阀芯柱移向阀体左侧，汽车制动由驾驶员操纵控制。三通互锁阀的采用，避免了自动紧急制动系统对汽车驾驶性能的干涉，使自动紧急制动系统成为人的反应障碍缺陷的救济，利用人的反应障碍的宝贵时间，自动紧急制动使汽车迅速减速、安全停驶。
Claims (5)
1、一种汽车高速运行轮胎突爆自动紧急制动系统，本系统采用现有成熟的技术和通用产品，组成独立于汽车制动系统的装置，提供一种与汽车制动系统不干涉的，在汽车高速运行时轮胎突爆后，驾驶员不能作出反应期间的自动紧急制动系统。
2、根据权利要求1所述的汽车高速运行轮胎突爆自动紧急制动系统，其特征为该系统由检测单元、伺服单元和制动单元三部分组成。设计原理为：检测单元检拾轮胎爆炸信号，信号通过无线电发送、导线直接传送方式传送到伺服单元；伺服单元进行信号处理并产生伺服触发信号，放大输出伺服功率；伺服输出功率驱动制动单元中电磁阀动作，制动单元中的高压蓄能(压力油或压缩空气)通过电磁阀瞬间输出制动力，使汽车紧急制动减速安全停驶。
3、根据权利要求1所述的不干涉汽车制动系统功能，本系统采用专用器件“三通互锁阀”，其特征是：三通互锁阀由阀体、阀芯组成，阀体左侧联接自动紧急制动系统的制动单元接口，阀体右侧联接汽车制动系统的制动总泵接口，阀体下侧联接汽车制动系统的制动分泵接口；当汽车正常运行时，阀芯位于阀体左部，截止自动紧急制动系统与汽车制动系统的通道，汽车制动系统正常工作；当轮胎爆炸后，自动紧急制动系统瞬间输出制动力，推动阀芯向阀体右部移动，截止汽车制动总泵与制动分泵的通道，自动紧急制动系统输出制动力，推动制动分泵产生制动力使汽车减速停驶。
4、根据权利要求2所述的检测单元，其特征在于信号检拾采用接触式和非接触式两种方式，接触式方式由安装于汽车轮胎气嘴上的压力开关担任检测，轮胎正常时，气压推动开关芯柱上移使开关处于断开位置；轮胎爆炸泄气后，开关芯柱在弹簧力作用下复位，开关闭合，检拾输出轮胎爆炸信号，信号经导线与安装在车轮钢圈中心部位的无线电遥控发射器连接，经无线电发射方式传送到伺服单元。非接触方式采用压电陶瓷晶体或电磁式检测头，检测头安装在车轮轮壳上，不随车轮转动；检拾信号由导线直接传送到伺服单元。
5、根据权利要求2所述的制动单元，采用液压系统和气压系统两种结构，液压系统的特征是：由压力泵、单向阀、蓄能器、压力控制开关(压力继电器)、电磁换向阀组成液压系统，电磁换向阀受伺服单元控制驱动，瞬间输出制动力，并以每秒5-10次的频率间歇输出，模拟汽车ABS防抱死功能；气压系统的制动力源取自汽车原制动系统的压缩空气，电磁换向阀(电磁气压制动开关)与汽车原气压制动开关并联联接，伺服单元驱动控制电磁换向阀工作，模拟汽车ABS防抱死功能。
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