CN202325863U - 一种汽车制动失效紧急停车系统 - Google Patents

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吴海波
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王娇
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Abstract

本实用新型属于行驶制动安全技术装置领域，公开了一种汽车制动失效紧急停车系统，该系统安装在对应车辆内，包括处理器，其特征在于，处理器的输入口同安装在对应车辆前轮上的车轮加速度传感器、安装在对应车辆制动踏板处的制动踏板行程传感器、排气制动按钮以及坡度计相通信连接，而处理器的控制口同报警器、语音提示设备、第一电磁阀以及第二电磁阀相电连接，第一电磁阀和第二电磁阀分别用于控制第一排气管蝶形阀和第二排气管蝶形阀的导通及关闭状态，第一排气管蝶形阀安装于排气歧管和排气管连接处，第二排气管蝶形阀安装于排气管蝶形阀之后的排气管上，第一排气管蝶形阀同第二排气管蝶形阀的区别在于其留有排气小圆孔。

Description

一种汽车制动失效紧急停车系统
技术领域
本实用新型属于汽车行驶制动安全技术装置领域，尤其是一种汽车制动失效紧急停车系统。
背景技术
我国山区道路长大下坡路段数量多，往往是重大交通事故的多发处。在我国2001年-2008年发生的一次死亡十人以上的特大交通事故中，因制动失效造成(或伴随制动失效)的事故占47％，造成了大量人员伤亡和财产的损失。在紧急的情况下，驾驶员的操作往往会失误，所以仅靠人的判断，往往不能及时地避免车辆事故。尤其是下坡与平面曲线组合路段，汽车下坡过程中制动失效后会造成速度失控，汽车往往冲出道路，从而不可避免地发生重大事故。现有的紧急停车方法是在路旁设置紧急停车带，但在山路地区不可能做到这些，所以在紧急状况发生时，要可靠地停车，不至于造成重大事故。如果汽车制动系统因摩擦片烧蚀、制动管路严重破裂或制动鼓卡滞等原因造成制动完全失效，必须要采取其它系统实现紧急停车，但是目前还没有这样的系统来避免这些问题发生。
发明内容
本实用新型的目的在于提供了一种汽车制动失效紧急停车系统，作为一种投资费用少、操作简单以及可靠性高的辅助制动装置，在山区道路长大下坡路段汽车制动失效的时刻，通过将排气总阀完全关闭，达到快速停车的目的，最终实现了紧急时刻的快速停车。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现。
一种汽车制动失效紧急停车系统，该系统安装在对应车辆内，包括处理器，处理器的输入口同安装在对应车辆前轮上的车轮加速度传感器、安装在对应车辆制动踏板处的制动踏板行程传感器、排气制动按钮以及坡度计相通信连接，而处理器的控制口同报警器、语音提示设备、第一电磁阀以及第二电磁阀相电连接，第一电磁阀和第二电磁阀分别用于控制第一排气管蝶形阀和第二排气管蝶形阀的导通及关闭状态，第一排气管蝶形阀安装于排气歧管和排气管连接处，第二排气管蝶形阀安装于排气管蝶形阀之后的排气管上，第一排气管蝶形阀同第二排气管蝶形阀的区别在于其留有排气小圆孔。
所述的处理器根据车轮加速度传感器、制动踏板行程传感器、排气制动按钮以及坡度计实时传送来的数据，进行处理后输出对应的控制指令来控制报警器、语音提示设备、第一电磁阀以及第二电磁阀进行相应的操作。
本实用新型汽车制动失效紧急停车系统主要部件采用的车轮加速度传感器、制动踏板行程传感器和处理器，投资费用少、操作简单、检测方便。所使用到的车轮加速度传感器、制动踏板行程传感器目前在中高端轿车上通常已经存在，不需要安装额外的传感器，大大降低了成本。加上车轮加速度传感器、制动踏板行程传感器的数据采集以及测量数据的计算由处理器直接完成，因此，操作简单，检测结果直观、可靠。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的第一排气管蝶形阀和第二排气管蝶形阀的连接示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型汽车制动失效紧急停车系统，该系统安装在对应车辆内，包括处理器4，处理器4的输入口同安装在对应车辆前轮上的车轮加速度传感器1、安装在对应车辆制动踏板处的制动踏板行程传感器2、排气制动按钮10以及坡度计3相通信连接，车轮加速度传感器1用于测对应车辆的加速度，并将数据传递给处理器4的控制单元，制动踏板行程传感器2用于采集对应车辆的制动踏板的位置信号，坡度计3用于测量对应车辆经过的道路坡度，而处理器4的控制口同报警器5、语音提示设备11、第一电磁阀6以及第二电磁阀7相电连接，第一电磁阀6和第二电磁阀7分别用于控制第一排气管蝶形阀8和第二排气管蝶形阀9的导通及关闭状态，报警器5在对应车辆制动失效时鸣响，以此提醒驾驶员，第一排气管蝶形阀8安装于排气歧管101和排气管102连接处，如图2所示，第二排气管蝶形阀9安装于排气管蝶形阀8之后的排气管102上，第一排气管蝶形阀8同第二排气管蝶形阀9的区别在于其留有排气小圆孔81。当排气管蝶形阀8关闭后，因排气受阻对发动机气缸活塞形成反压力，达到迅速降低车速的目的。然后驾驶员根据道路情况选择合理时机按下排气制动按钮10，关闭排气管蝶形阀9，最终实现强制停车目的。所述的处理器4根据车轮加速度传感器1、制动踏板行程传感器2、排气制动按钮10以及坡度计3实时传送来的数据，进行处理后输出对应的控制指令来控制报警器5、语音提示设备11、第一电磁阀6以及第二电磁阀7进行相应的操作。排气制动按钮10用于启动第二次排气制动，安装在对应车辆的仪表盘上。语音提示设备11用于当车速降低到10km/h时，提醒驾驶员选择最佳路段停车，安装在驾驶室靠近驾驶员的仪表盘上。
本实用新型的工作原理为：首先，在预先测量对应车辆的重量为m0的前提下选择一水平道路对制动器进行制动测试。设定制动前车速为50km/h，然后驾驶员缓慢匀速连续踩下制动踏板，直至将制动踏板踩到底。由车轮加速度传感器1采集的a测量可得制动力F制＝a测量×m0，F制与制动踏板行程传感器2采集的制动踏板行程L制形成一一对应关系，处理器4将这些数据进行自动存储，供以后系统程序调用。这样，驾驶员每次启用该汽车制动失效紧急停车系统时，处理器4首先会根据由车轮加速度传感器1采集的a测量计算出当前车重m，计算公式
Figure BDA0000110699260000041
其中F制为制动器制动力，由微处理器4根据制动踏板行程调用出来；g为重力加速度，θ为坡度，由坡度计3测出；a测量为车轮加速度传感器1的测量数据。然后系统会自动存储当前车重m值，直至下次重新启用系统时才对对应车辆的车重m值进行更新。
汽车下坡时，处理器4的计算单元会实时计算理论加速度a计算，并与由车轮加速度传感器1测得的加速度值a测量进行比较，
Figure BDA0000110699260000051
若制动器功能正常，计算加速度值a计算与测量加速度值a测量相等，考虑到长时间踩制动导致制动器效能热衰减，a测量会稍大于a计算，设定一个修正加速度值a修正。若制动器完全失效，测量加速度制动值a测量会明显大于计算加速度值a测量，因为系统计算理论加速度时采用的制动器制动力F制只与制动踏板位置有关，而与真实的制动力无关。若当a测量＞a计算+a修正时，系统判定制动器失效，系统判定制动器失效后，处理器4给报警器5发送一个控制信号，报警器5鸣响，报警器5鸣响警告对应车辆制动失效，驾驶员应该做好紧急排气制动停车的准备，此时，处理器4控制第一电磁阀6接通，关闭掉第一排气管蝶形阀8。第一排气管蝶形阀8关闭后，排气受阻对发动机气缸活塞形成发压力，达到第一步迅速降低车速的目的。当对应车辆速度降低到10km/h时，处理器4给语音提示设备11发送一个控制信号，语音提示设备11接通，提醒驾驶员准备第二次排气制动，此时驾驶员选择一个最佳的路段，按下排气制动按钮10，当处理器4接收到排气制动按钮10发来的信号后，控制第二电磁阀7接通，关闭第二排气管蝶形阀9，最终实现迅速停车的目的。
尽管以上结合附图对本实用新型的实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型保护之列。

Claims (2)

1.一种汽车制动失效紧急停车系统，该系统安装在对应车辆内，包括处理器(4)，其特征在于，处理器(4)的输入口同安装在对应车辆前轮上的车轮加速度传感器(1)、安装在对应车辆制动踏板处的制动踏板行程传感器(2)、排气制动按钮(10)以及坡度计(3)相通信连接，而处理器(4)的控制口同报警器(5)、语音提示设备(11)、第一电磁阀(6)以及第二电磁阀(7)相电连接，第一电磁阀(6)和第二电磁阀(7)分别用于控制第一排气管蝶形阀(8)和第二排气管蝶形阀(9)的导通及关闭状态，第一排气管蝶形阀(8)安装于排气歧管(101)和排气管(102)连接处，第二排气管蝶形阀(9)安装于排气管蝶形阀(8)之后的排气管(102)上，第一排气管蝶形阀(8)同第二排气管蝶形阀(9)的区别在于其留有排气小圆孔(81)。
2.根据权利要求1所述的汽车制动失效紧急停车系统，其特征在于，所述的处理器(4)根据车轮加速度传感器(1)、制动踏板行程传感器(2)、排气制动按钮(10)以及坡度计(3)实时传送来的数据，进行处理后输出对应的控制指令来控制报警器(5)、语音提示设备(11)、第一电磁阀(6)以及第二电磁阀(7)进行相应的操作。
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