CN215154543U - 融合胎压监测的气压式防抱死制动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种融合胎压监测的气压式防抱死制动系统，包括：ABS控制器、TPMS传感器、轮速传感器、气压调节器；ABS控制器包含第一CPU模块、电源模块、CAN通信模块、轮速传感器模块、气压控制模块；ABS控制器集成TPMS控制器，TPMS控制器包括第二CPU模块和无线射频模块。本实用新型TPMS控制器与ABS控制器共用CAN通信模块和电源通信模块，减少了电路元器件、CAN通信线束、供电线束的数量，既能节省成本，又避免了TPMS控制器保护外壳的安装。本实用新型在防抱死制动系统基础上实现了胎压监测功能，系统结构简单，实用性强，系统可扩展性好。

Description

融合胎压监测的气压式防抱死制动系统

技术领域

本实用新型属于车辆控制领域，特别是涉及融合胎压监测的气压式防抱死制动系统。

背景技术

术语解释：

TPMS：是“tire pressure monitoring system”的缩写，意思是胎压监测系统。这种技术可以通过记录轮胎转速或安装在轮胎中的电子传感器，对轮胎的各种状况进行实时自动监测，能够为行驶提供有效的安全保障。

ABS：防抱死制动系统ABS全称是Anti-lock Brake System，是一种具有防止车轮抱死、缩短汽车制动距离，减少轮胎磨损，防止汽车跑偏、甩尾等优点的汽车安全控制系统。

CAN:是控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)的简称,是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的，并最终成为国际标准(ISO11898)。是国际上应用最广泛的现场总线之一。

CPU：中央处理器(central processing unit，CPU)的简称，作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。

在汽车行驶的过程中，轮胎的状态异常可能会对行车安全造成危害。轮胎状态异常包括胎压过低、胎压过高、轮胎过热、轮胎漏气等，这些情况都可能会影响到轮胎的使用寿命，增加爆胎的风险，因此能对轮胎状态检测进行实时监测的TPMS具有重要的现实意义。

现有的TPMS主要由用于检测胎压状态的传感器、用于接收解析传感器信息的控制器组成。一套TPMS可根据需要监测的轮胎数量安装对应数量的传感器，其中传感器与控制器之间采用433.9Mhz的无线射频通信，当射频通信的信号较差时，可加装一个用于中转射频信号的中继器，以防射频信号丢失。控制器可以通过自带的液晶屏幕显示轮胎信息，也可以通过CAN线接入驾驶室仪表盘，通过仪表盘显示轮胎信息。

安装有ABS的车辆在容易打滑(低附着系数)的路面上行驶时，可保持车辆的可操作性，紧急制动时仍能转动方向盘，绕开障碍物，从而避免发生事故。同时ABS系统会减少轮胎的磨损，降低车辆维护费用。根据法规的要求，现在大部分的汽车都装有ABS。

目前主机厂常用的方案为通过TPMS控制器的CAN线连接至驾驶室仪表盘显示轮胎信息，因此需要预留出安装TPMS控制器的空间、CAN线接口和供电线束。由此可见，现有方案的缺点为TPMS和ABS系统集成度过低，安装麻烦，制作成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决背景技术中存在的难题和现有技术的缺陷，提供一种融合胎压监测的气压式防抱死制动系统，将TPMS控制器集成到ABS控制器中，使用ABS控制器中现有的CAN线将轮胎信息传输到驾驶室仪表盘显示轮胎信息，可以节省CAN通信的模块和线束。同时，TPMS控制器与ABS控制器一体化，直接使用ABS控制器的电源模块供电，可以节省TPMS控制器保护外壳、电源模块和供电线束。另外，在安装ABS控制器时就完成了对TPMS控制器的安装，减少了安装的工序和成本。

本实用新型采用的技术方案为：融合胎压监测的气压式防抱死制动系统具体包括：

ABS控制器、TPMS传感器、轮速传感器、气压调节器；

上述ABS控制器通过CAN线与上述CAN总线相连接，上述ABS控制器通过供电线与上述气压调节器相连接，上述轮速传感器通过信号线与上述ABS控制器相连接，上述TPMS传感器通过射频技术与上述ABS控制器无线连接；

上述ABS控制器包含第一CPU模块、电源模块、CAN通信模块、轮速传感器模块、气压控制模块；上述ABS控制器集成TPMS控制器，上述TPMS控制器包括第二CPU模块和无线射频模块。

进一步地，上述TPMS传感器安装于轮胎内部，用于定时自动收集和发送上述轮胎的气压信息、温度信息和加速度信息。

进一步地，上述轮速传感器用于收集和发送轮速信息。

进一步地，上述气压调节器用于通过控制刹车气路的气压来控制刹车力度。

本实用新型的有益效果是：本实用新型将TPMS控制器集成于ABS控制器，TPMS控制器与ABS控制器共用CAN通信模块和电源通信模块，这样的设计减少了电路元器件、CAN通信线束、供电线束使用量，既能节省成本，又避免了TPMS控制器保护外壳的安装，简化了安装过程。本实用新型在防抱死制动系统基础上实现了胎压监测功能，系统结构简单，实用性强，系统可扩展性好。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构图；

图2为本实用新型的ABS控制器的电路模块图；

具体实施方式

结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明：

参照图1的系统结构图，本实施例的融合胎压监测的气压式防抱死制动系统具体包括：

ABS控制器、TPMS传感器、轮速传感器、气压调节器；

ABS控制器通过CAN线与CAN总线相连接，ABS控制器通过供电线与气压调节器相连接，轮速传感器通过信号线与ABS控制器相连接，TPMS传感器通过射频技术与ABS控制器无线连接；

ABS控制器包含第一CPU模块、电源模块、CAN通信模块、轮速传感器模块、气压控制模块；ABS控制器集成TPMS控制器，如图2所示，TPMS控制器包括第二CPU模块和无线射频模块；把TPMS控制器集成到ABS控制器，在安装ABS控制器的同时也完成了对TPMS控制器的安装，减少安装工序。

进一步作为优选的实施例，TPMS传感器安装在每一个汽车轮胎内部，TPMS传感器具有射频发射功能，用于定时自动收集和发送轮胎压力信息、轮胎温度信息和轮胎加速度信息。

ABS控制器的无线射频模块用于接收TPMS传感器发送过来的轮胎压力信息、轮胎温度信息和轮胎加速度信息。

进一步作为优选的实施例，轮速传感器用于收集和发送轮速信息；所述轮速传感器可以是磁电式轮速传感器或者霍尔式轮速传感器任意一种。

进一步作为优选的实施例，气压调节器用于通过控制刹车气路的气压来控制刹车力度；气压调节器包括微型气泵、控制阀；控制阀由单向阀、限压阀组成，单向阀的进气口经输气管与微型气泵的出气口相连，单向阀的出气孔与进气管相连通，套在进气管之内的出气管与限压阀相连通。

ABS控制器把所要显示的轮胎信息封装成CAN报文并通过CAN总线传输到驾驶室仪表盘，由仪表盘完成显示工作。

TPMS的工作原理为：当TPMS传感器检测到轮胎气压低于设定的标准范围时，则判定轮胎处于低压状态，TPMS传感器立即发射高频信号将低压警告发送给ABS控制器，ABS控制器通过CAN线向仪表盘发送带低压警报信息的报文；当TPMS传感器检测到轮胎气压高于设定的标准范围时，则判定轮胎处于过压状态，TPMS传感器立即发射高频信号将过压警告发送给ABS控制器，ABS控制器通过CAN线向仪表盘发送带过压报警信息的报文；当TPMS传感器检测到轮胎在一段时间内气压持续降低时，则判断轮胎处于漏气状态，立即发射高频信号将漏气报警发送给ABS控制器，ABS控制器向通过CAN线向仪表盘发送带漏气报警信息的报文；当TPMS传感器检测到轮胎温度高于设定的标准范围时，则判断轮胎处于高温状态，立即发射高频信号将高温报警发送给ABS控制器，ABS控制器通过CAN线向仪表盘发送带高温报警信息的报文。

ABS的工作原理：ABS首先通过轮速传感器测出每个车轮的速度信号并将其送入ABS控制器，ABS控制器即对输入的信号加以分析、运算并根据车轮的运动状况向气压调节器发出制动压力的控制指令。当ABS控制器检测到某个车轮要抱死时，立即对气压调节器发出控制指令，控制气压调节器适量排放制动空气，减少制动毂与制动蹄片间的摩擦力，使轮速适当上升；当ABS控制器检测到轮速上升过快时，又立即对气压调节器发出控制指令，控制气压调节器停止排气，使轮速降下来。在这个过程中，通过对气压调节器的控制使得车轮的滑移率始终保持在理想的范围内，从而获得最佳的制动效果。

最后应当说明的是:本实施例的任何示例性语言(“例如”，“如”等)的使用仅意图更好地说明本实用新型的实施例，除非另外要求，否则不会对本实用新型的范围施加限制。以上实施例仅用于说明本案的技术方案，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种等同变形或替换，这些等同变形或替换均在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.融合胎压监测的气压式防抱死制动系统，其特征在于，包括：

ABS控制器、TPMS传感器、轮速传感器、气压调节器；

所述ABS控制器通过CAN线与CAN总线相连接，所述ABS控制器通过供电线与所述气压调节器相连接，所述轮速传感器通过信号线与所述ABS控制器相连接，所述TPMS传感器通过射频技术与所述ABS控制器无线连接；

所述ABS控制器包含第一CPU模块、电源模块、CAN通信模块、轮速传感器模块、气压控制模块；所述ABS控制器集成TPMS控制器，所述TPMS控制器包括第二CPU模块和无线射频模块。

2.根据权利要求1所述的融合胎压监测的气压式防抱死制动系统，其特征在于，所述TPMS传感器安装于轮胎内部，用于定时自动收集和发送轮胎气压信息、温度信息和加速度信息。

3.根据权利要求1所述的融合胎压监测的气压式防抱死制动系统，其特征在于，所述轮速传感器用于收集和发送轮速信息。

4.根据权利要求1所述的融合胎压监测的气压式防抱死制动系统，其特征在于，所述气压调节器用于通过控制刹车气路的气压进而控制刹车力度。

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