CN221476632U - 一种用于缩短汽车紧急制动距离的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于缩短汽车紧急制动距离的装置，属于汽车制动装置领域。本实用新型采用的技术方案为，一种用于缩短汽车紧急制动距离的装置，包括用于监测汽车行驶状态的监测机构，用于驱动汽车重心升降的驱动组件，以及用于控制所述驱动组件的控制器，所述监测机构通过控制器控制驱动组件驱动汽车重心升降；本实用新型通过监测机构实时监测汽车是否进入紧急制动模式，监测机构向控制器发送电信号，控制器控制驱动组件驱动汽车的重心上升，使汽车在制动过程中的动能转化成重力势能，使汽车的速度快速下降，缩短汽车的制动距离，汽车重心升高的同时增加汽车与路面之间的正压力，进一步缩短汽车紧急制动模式下的制动距离。

Description

一种用于缩短汽车紧急制动距离的装置

技术领域

本实用新型属于汽车制动装置技术领域，具体涉及一种用于缩短汽车紧急制动距离的装置。

背景技术

汽车的刹车制动装置多采用盘式刹车，即以刹车卡钳控制两片刹车片去夹住轮子上的刹车碟盘。在刹车片夹住碟盘时，其二者间会产生摩擦。为了使车辆在这种危险的路面上能够有效控制前进的方向，于是研发出ABS“防抱死刹车系统”。在汽车行驶过程中，很大概率的追尾交通事故是由于紧急制动距离不够短导致的。

现有的ABS控制技术只能保证整车以最大的静摩擦力进行紧急制动，在紧急制动时，钢板悬架系统的工作特性决定了整车重心会跟随降低，这就导致整车的一部分势能转化为了整车的动能，致使紧急制动距离加长，增加了紧急制动下的汽车与前车发生追尾事故的风险。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于缩短汽车紧急制动距离的装置，以解决上述技术问题中的至少一个。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种用于缩短汽车紧急制动距离的装置，包括用于监测汽车行驶状态的监测机构，用于驱动汽车重心升降的驱动组件，以及用于控制所述驱动组件的控制器，所述监测机构通过控制器控制驱动组件驱动汽车重心升降。

优选地，所述汽车驾驶位设有用于控制汽车刹车制动的制动踏板，所述监测机构包括设置在制动踏板上的脚位传感器，所述汽车内设有ECU模块，所述脚位传感器用于将制动踏板的运动形成转化为电信号并传递至ECU模块。

优选地，所述ECU模块与控制器电性连接以使控制器根据制动踏板的运动行程控制驱动组件。

优选地，所述汽车具有车架、前桥以及后桥，所述驱动组件包括储气筒，所述车架与前桥之前连接有第一气动升降组件，所述车架与后桥之间连接有第二气动升降组件，所述储气筒通过管束分别与第一气动升降组件、第二气动升降组件连接，所述管束上设有气阀，所述控制器用于控制气阀的开关或闭合。

优选地，所述第一气动升降组件包括第一伸缩气缸，所述第一伸缩气缸具有固定端和伸缩端，所述固定端通过第一上支架与车架连接，所述伸缩端通过第一下支架与前桥连接。

优选地，所述第二气动升降组件包括第二伸缩气缸，所述第二伸缩气缸具有固定端和伸缩端，所述固定端通过第二上支架与车架连接，所述伸缩端通过第二下支架与后桥连接。

优选地，所述第一伸缩气缸、第二伸缩气缸上均设有排气阀，所述ECU模块与排气阀电性连接。

优选地，所述汽车内设有控制开关，所述控制开关与ECU模块电性连接以使ECU模块控制排气阀的开启或关闭。

一种用于缩短汽车紧急制动距离的方法，具体包括以下步骤：

S1、当汽车需要紧急制动时，驾驶人员大角度、长时间踩制动踏板，使汽车中的刹车系统持续启动，达到持续、快速的制动效果；

S2、脚位传感器与制动踏板的摇臂相连，将制动踏板的运动行程以及开启时长转化为电信号，并传递给ECU模块；

S3、ECU模块对采集到的脚位传感器信号进行分析判断；

S4、如果得到汽车处于紧急制动模式的结论，ECU模块向控制器发送信号，使控制器控制气阀开启，储气筒内的高压气体沿管束分别进入第一气动升降组件、第二气动升降组件内，以驱动第一气动升降组件、第二气动升降组件升高，第一气动升降组件升高使车架与前桥之间的间距增加，第二气动升降组件升高使车架与后桥之间的间距增加，进而实现汽车重心的升高；

S5、当汽车解除紧急制动模式后，ECU模块控制排气阀打开，第一伸缩气缸、第二伸缩气缸内的气体排出，第一伸缩气缸、第二伸缩气缸的伸缩端回收复位至初始长度，汽车的重心恢复至初始状态。

优选地，驾驶员可以实际情况通过主动按压控制开关的方式，使ECU模块控制排气阀打开，以使第一伸缩气缸、第二伸缩气缸的伸缩端回收复位至初始长度，汽车的重心恢复至初始状态。

由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的有益效果为：

1.本申请，通过监测机构实时监测汽车是否进入紧急制动模式，当监测机构监测到车辆进入紧急制动模式时，监测机构向控制器发送电信号，控制器通过电信号控制驱动组件驱动汽车的重心上升，汽车重心上升的过程中，汽车在制动过程中的一部分动能转化成重力势能，从而使汽车制动过程中的速度快速下降，进而缩短汽车紧急制动模式下的制动距离，增加汽车紧急制动时的安全性；另一方面，驱动组件通过推力使汽车重心升高的同时对增加汽车与路面之间的正压力，根据摩擦力公式：F_摩擦力＝μF_正压力，其中μ为摩擦力常数，因此，驱动组件通过推力使汽车重心升高的同时，汽车车轮与路面的摩擦力增加，进一步缩短汽车紧急制动模式下的制动距离。

2.作为本实用新型的一种优选实施方式，当汽车需要紧急制动时，驾驶人员大角度、长时间踩制动踏板，使汽车中的刹车系统持续启动，达到持续、快速的制动效果，脚位传感器与制动踏板的摇臂相连，将制动踏板的运动行程以及开启时长转化为电信号，并传递给ECU模块，ECU模块对采集到的脚位传感器信号进行分析判断，如果得到汽车处于紧急制动模式的结论，ECU模块向控制器发送信号，使控制器控制驱动组件带动汽车的重心升高。

3.作为本实用新型的一种优选实施方式，当汽车处于紧急制动模式时，ECU模块向控制器发送指令，控制器控制气阀开启，储气筒内的高压气体沿管束分别进入第一气动升降组件、第二气动升降组件内，以驱动第一气动升降组件、第二气动升降组件升高，第一气动升降组件升高使车架与前桥之间的间距增加，第二气动升降组件升高使车架与后桥之间的间距增加，进而实现汽车重心的升高。

具体的，所述第一气动升降组件包括第一伸缩气缸，所述第一伸缩气缸具有固定端和伸缩端，所述固定端通过第一上支架与车架连接，所述伸缩端通过第一下支架与前桥连接。

通过储气筒向第一伸缩气缸内充气使第一伸缩气缸的伸缩端伸长，进而推动车架升高，第一上支架与车架之间可以采用螺栓固定，也可以采用焊接的方式固定，第一伸缩气缸的固定端与第一上支架之间可以采用铰接的方式，以消除第一伸缩气缸与车架之间的应力，同理，第一伸缩气缸与第一下支架也采用铰接的方式连接，以消除第一伸缩气缸与前桥之间的应力。

所述第二气动升降组件包括第二伸缩气缸，所述第二伸缩气缸具有固定端和伸缩端，所述固定端通过第二上支架与车架连接，所述伸缩端通过第二下支架与后桥连接。

通过储气筒向第二伸缩气缸内充气使第二伸缩气缸的伸缩端伸长，进而推动车架升高，第二上支架与车架之间可以采用螺栓固定，也可以采用焊接的方式固定，第二伸缩气缸的固定端与第二上支架之间可以采用铰接的方式，以消除第二伸缩气缸与车架之间的应力，同理，第二伸缩气缸与第二下支架也采用铰接的方式连接，以消除第二伸缩气缸与前桥之间的应力。

4.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述第一伸缩气缸、第二伸缩气缸上均设有排气阀，所述ECU模块与排气阀电性连接，当汽车解除紧急制动模式后，ECU模块控制排气阀打开，第一伸缩气缸、第二伸缩气缸内的气体排出，第一伸缩气缸、第二伸缩气缸的伸缩端回收复位至初始长度，汽车的重心恢复至初始状态。

进一步的是，汽车驾驶室内设有控制开关，所述控制开关与ECU模块电性连接以使ECU模块控制排气阀的开启或关闭。

当驾驶员判断可以解除汽车的紧急制动模式时，可以按压控制开关，以使ECU模块控制排气阀的开启，使第一伸缩气缸、第二伸缩气缸的伸缩端回收复位至初始长度，汽车的重心恢复至初始状态。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式中监测机构的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施方式中储气筒及控制器的结构示意图；

图3为本实用新型具体实施方式中驱动组件的结构示意图之一；

图4为本实用新型具体实施方式中驱动组件的结构示意图之二。

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

在附图中：

1、制动踏板；2、脚位传感器；3、储气筒；4、控制器；5、第一上支架；6、第一伸缩气缸；7、第一下支架；8、第二上支架；9、第二伸缩气缸；10、第二下支架。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本实用新型的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“实施方式”、“实施例”、“一种实施例”、“示例”或“具体示例”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实用新型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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1-图4，一种用于缩短汽车紧急制动距离的装置，包括用于监测汽车行驶状态的监测机构，用于驱动汽车重心升降的驱动组件，以及用于控制驱动组件的控制器4，监测机构通过控制器4控制驱动组件驱动汽车重心升降。

本领域技术人员可以理解的是，汽车在行驶过程中需要紧急制动时，驾驶员会通过驱动汽车的刹车机构对车辆进行紧急制动，监测机构实时监测汽车是否进入紧急制动模式，当监测机构监测到车辆进入紧急制动模式时，监测机构向控制器4发送电信号，控制器4通过电信号控制驱动组件驱动汽车的重心上升，汽车重心上升的过程中，汽车在制动过程中的一部分动能转化成重力势能，从而使汽车制动过程中的速度快速下降，进而缩短汽车紧急制动模式下的制动距离，增加汽车紧急制动时的安全性；另一方面，驱动组件通过推力使汽车重心升高的同时对增加汽车与路面之间的正压力，根据摩擦力公式：F_摩擦力＝μF_正压力，其中μ为摩擦力常数，因此，驱动组件通过推力使汽车重心升高的同时，汽车车轮与路面的摩擦力增加，进一步缩短汽车紧急制动模式下的制动距离。

作为本申请中监测机构的一种具体实施方式，参照图1，汽车驾驶位设有用于控制汽车刹车制动的制动踏板1，监测机构包括设置在制动踏板1上的脚位传感器2，汽车内设有ECU模块，脚位传感器2用于将制动踏板1的运动形成转化为电信号并传递至ECU模块。

ECU模块与控制器4电性连接以使控制器4根据制动踏板1的运动行程控制驱动组件。

当汽车需要紧急制动时，驾驶人员大角度、长时间踩制动踏板1，使汽车中的刹车系统持续启动，达到持续、快速的制动效果，脚位传感器2与制动踏板1的摇臂相连，将制动踏板1的运动行程以及开启时长转化为电信号，并传递给ECU模块，ECU模块对采集到的脚位传感器2信号进行分析判断，如果得到汽车处于紧急制动模式的结论，ECU模块向控制器4发送信号，使控制器4控制驱动组件带动汽车的重心升高。另外需要说明的是，脚位传感器2、ECU模块、控制器4为成熟的市售产品，是本领域技术人员所熟知的现有技术，在此不做过多赘述。

作为本申请中驱动组件的一种具体实施方式，参照图2-图4，汽车具有车架、前桥以及后桥，驱动组件包括储气筒3，车架与前桥之前连接有第一气动升降组件，车架与后桥之间连接有第二气动升降组件，储气筒3通过管束分别与第一气动升降组件、第二气动升降组件连接，管束上设有气阀，控制器4用于控制气阀的开关或闭合。

当汽车处于紧急制动模式时，ECU模块向控制器4发送指令，控制器4控制气阀开启，储气筒3内的高压气体沿管束分别进入第一气动升降组件、第二气动升降组件内，以驱动第一气动升降组件、第二气动升降组件升高，第一气动升降组件升高使车架与前桥之间的间距增加，第二气动升降组件升高使车架与后桥之间的间距增加，进而实现汽车重心的升高。

具体的，第一气动升降组件包括第一伸缩气缸6，第一伸缩气缸6具有固定端和伸缩端，固定端通过第一上支架5与车架连接，伸缩端通过第一下支架7与前桥连接。

通过储气筒3向第一伸缩气缸6内充气使第一伸缩气缸6的伸缩端伸长，进而推动车架升高，第一上支架5与车架之间可以采用螺栓固定，也可以采用焊接的方式固定，第一伸缩气缸6的固定端与第一上支架5之间可以采用铰接的方式，以消除第一伸缩气缸6与车架之间的应力，同理，第一伸缩气缸6与第一下支架7也采用铰接的方式连接，以消除第一伸缩气缸6与前桥之间的应力。

第二气动升降组件包括第二伸缩气缸9，第二伸缩气缸9具有固定端和伸缩端，固定端通过第二上支架8与车架连接，伸缩端通过第二下支架10与后桥连接。

通过储气筒3向第二伸缩气缸9内充气使第二伸缩气缸9的伸缩端伸长，进而推动车架升高，第二上支架8与车架之间可以采用螺栓固定，也可以采用焊接的方式固定，第二伸缩气缸9的固定端与第二上支架5之间可以采用铰接的方式，以消除第二伸缩气缸9与车架之间的应力，同理，第二伸缩气缸9与第二下支架10也采用铰接的方式连接，以消除第二伸缩气缸9与前桥之间的应力。

作为上述实施方式的一种优选示例，参照图3和图4，第一伸缩气缸6、第二伸缩气缸9上均设有排气阀，ECU模块与排气阀电性连接，当汽车解除紧急制动模式后，ECU模块控制排气阀打开，第一伸缩气缸6、第二伸缩气缸9内的气体排出，第一伸缩气缸6、第二伸缩气缸9的伸缩端回收复位至初始长度，汽车的重心恢复至初始状态。

进一步的是，汽车驾驶室内设有控制开关，控制开关与ECU模块电性连接以使ECU模块控制排气阀的开启或关闭。

当驾驶员判断可以解除汽车的紧急制动模式时，可以按压控制开关，以使ECU模块控制排气阀的开启，使第一伸缩气缸6、第二伸缩气缸9的伸缩端回收复位至初始长度，汽车的重心恢复至初始状态。

本实用新型中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种用于缩短汽车紧急制动距离的装置，其特征在于，包括用于监测汽车行驶状态的监测机构，用于驱动汽车重心升降的驱动组件，以及用于控制所述驱动组件的控制器，所述监测机构通过控制器控制驱动组件驱动汽车重心升降。

2.根据权利要求1所述的一种用于缩短汽车紧急制动距离的装置，其特征在于，所述汽车驾驶位设有用于控制汽车刹车制动的制动踏板，所述监测机构包括设置在制动踏板上的脚位传感器，所述汽车内设有ECU模块，所述脚位传感器用于将制动踏板的运动形成转化为电信号并传递至ECU模块。

3.根据权利要求2所述的一种用于缩短汽车紧急制动距离的装置，其特征在于，所述ECU模块与控制器电性连接以使控制器根据制动踏板的运动行程控制驱动组件。

4.根据权利要求3所述的一种用于缩短汽车紧急制动距离的装置，其特征在于，所述汽车具有车架、前桥以及后桥，所述驱动组件包括储气筒，所述车架与前桥之前连接有第一气动升降组件，所述车架与后桥之间连接有第二气动升降组件，所述储气筒通过管束分别与第一气动升降组件、第二气动升降组件连接，所述管束上设有气阀，所述控制器用于控制气阀的开关或闭合。

5.根据权利要求4所述的一种用于缩短汽车紧急制动距离的装置，其特征在于，所述第一气动升降组件包括第一伸缩气缸，所述第一伸缩气缸具有固定端和伸缩端，所述固定端通过第一上支架与车架连接，所述伸缩端通过第一下支架与前桥连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于缩短汽车紧急制动距离的装置，其特征在于，所述第二气动升降组件包括第二伸缩气缸，所述第二伸缩气缸具有固定端和伸缩端，所述固定端通过第二上支架与车架连接，所述伸缩端通过第二下支架与后桥连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于缩短汽车紧急制动距离的装置，其特征在于，所述第一伸缩气缸、第二伸缩气缸上均设有排气阀，所述ECU模块与排气阀电性连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于缩短汽车紧急制动距离的装置，其特征在于，所述汽车内设有控制开关，所述控制开关与ECU模块电性连接以使ECU模块控制排气阀的开启或关闭。