專利名稱：汽車爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型為汽車爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)，涉及汽車緊急避險自動控制技術領域。
高速、高等級公路上運行的汽車，輪胎爆裂是發(fā)生交通事故的主要因素，由此而導致的車毀人亡重大交通事故占高速公路交通事故的絕大部分，造成人身、財產(chǎn)的重大損失。
由于人體固有的生理局限，駕駛員對外界信息如目標、信號等的感知、判斷及作出制動反應三過程所需時間稱為制動反應時間，資料數(shù)據(jù)表明，汽車速度為60KM/小時條件時，制動反應時間為1.12～1.42秒左右。在汽車速度為120KM/小時條件下，制動反應時間將延長一倍。制動反應時間的實質(zhì)是駕駛員在汽車爆胎后的1.4～2.8秒左右時間內(nèi)，由于生理局限而形成反應障礙，無法使汽車產(chǎn)生制動力而減速。
同時，從汽車爆胎交通事故實例勘察和分析可知，汽車爆胎后至單側(cè)摩擦力增大而失去控制的時間約為1～1.5秒，汽車由于慣性而保持正常運行的距離為30～50米，如能在此距離內(nèi)實施緊急制動，則能有效減少或避免高速公路爆胎交通事故的發(fā)生。
本實用新型的目的是提供一種汽車爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)，通過檢測輪胎爆裂信號，驅(qū)動控制自動剎車系統(tǒng)工作，達到汽車爆胎自動剎車的功能，救濟人的生理局限，減少或避免高速公路爆胎交通事故的發(fā)生。
本實用新型采用霍爾接近開關檢測輪胎氣壓信號，液壓電磁換向閥切換駕駛員操作制動或自動緊急剎車工作狀態(tài)，常規(guī)液壓元件組成的液壓油蓄能單元提供自動緊急剎車的制動力。由于汽車輪胎工作環(huán)境惡劣，輪胎相對于車體旋轉(zhuǎn)，輪胎壓力、溫度等參數(shù)的即時檢測目前仍未找到理想的技術手段，如采用傳感器置于輪胎內(nèi)的檢測方法，受輪胎內(nèi)高溫、震動和傳感器、電源諸多因素限制影響，可靠性和維護性能指標不能令人滿意。
本系統(tǒng)采用霍爾接近開關，擔任輪胎氣壓檢測任務的是永磁體，工作在無源狀態(tài)，霍爾傳感器固化密封，固定于車體上，由汽車電瓶直接供電，完全勝任汽車輪胎的惡劣工作環(huán)境，解決了汽車輪胎壓力或爆胎信號檢測的難題，使汽車爆胎自動緊急剎車技術在實用上成為可行。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
圖1是本實用新型的原理框圖。
圖2是本實用新型的技術原理圖。
圖3、圖4是本實用新型的輪胎壓力檢測器結(jié)構圖。
圖5是本實用新型的油門怠速控制器結(jié)構圖。
圖中1、發(fā)信永磁體；2、霍爾接近開關；3、可控硅；4、壓力繼電器①；5、壓力繼電器②；6、液壓電磁換向閥(一)；7、液壓電磁換向閥(二)；8、制動總泵；9、油門怠速控制器總成；10、壓力繼電器③；11、直流電動機；12、液壓泵；13、蓄能器；14、液壓單向閥；15、非磁性殼體；16、異型橡膠密封圈；17、輪轂；18、永磁體固定螺桿；19、彈簧；20、螺母；21、氣室殼體；22、異型橡膠密封片；23、雙作用油缸缸體；24、活塞；25、彈簧；26、端蓋。
本實用新型采用安置于輪胎內(nèi)輪轂上的氣體壓力檢測器檢測輪胎爆裂信號，由氣室殼體21和異型橡膠密封片22組成密閉氣室，氣室內(nèi)安裝彈簧19，輪胎充氣正常時，輪胎氣(壓)體經(jīng)檢測器上緣小孔進入異型橡膠密封片左部，壓縮氣室內(nèi)氣體和彈簧，帶動發(fā)信永磁體右移，霍爾開關截止；爆胎泄氣則由彈簧力推動發(fā)信永磁體左移，霍爾開關被觸發(fā)導通，檢測出爆胎信號。由于磁力線可穿過非磁性材料鋁合金輪轂17，故圖3為適用于鋁合金輪轂之檢測器結(jié)構圖；對于鋼制輪轂，則采用非磁性殼體15洞穿鋼制輪轂17，避免發(fā)信永磁體磁力線被屏蔽，并以異型橡膠密封圈16阻斷輪胎氣(體)壓外泄。
本實用新型的制動力儲備蓄能由壓力繼電器10、直流電動機11、壓力泵12、蓄能器13、單向閥14組成。壓力泵12的驅(qū)動電機11由汽車電瓶直接供電，壓力控制開關10控制壓力泵的工作狀態(tài)，將壓力油壓入蓄能器13蓄能，確保緊急狀態(tài)下瞬間輸出制動力。
本實用新型采用常閉型球型電磁換向閥擔任自動緊急剎車狀態(tài)和汽車正常工作狀態(tài)的切換，工作原理及過程如下球型電磁換向閥的P口連接蓄能器，A口連接汽車制動分泵，T口連接汽車制動總泵。汽車正常工作狀態(tài)下，A--T連通，汽車原制動系統(tǒng)正常工作；汽車爆胎后，球型電磁換向閥得電換向，A--P連通，蓄能器內(nèi)壓力油進入汽車制動系統(tǒng)，產(chǎn)生制動力使汽車自動剎車減速。
本實用新型采用在汽車制動分泵管路里接入壓力繼電器5，防止自動緊急剎車狀態(tài)下車輪被長時間抱死，壓力繼電器5串聯(lián)接入球型電磁換向閥的供電電路，檢測制動分泵管路壓力，當制動分泵管路壓力達到設定值(根據(jù)各車型確定，約為6--8MPa。)時，壓力繼電器5斷開，球型電磁換向閥失電復位，A--T連通，制動分泵管路壓力瞬間下降，車輪抱死狀態(tài)解除；制動分泵管路壓力瞬間下降的同時，壓力繼電器5再次接通，球型電磁換向閥得電再換向，A--P連通，重復以上過程，達到自動緊急剎車時防止車輪長時間抱死功能。
本實用新型采用壓力繼電器4檢測汽車制動總泵管路內(nèi)壓力，壓力繼電器4串聯(lián)接入球型電磁換向閥的供電電路，壓力繼電器4壓力設定值1MPa，保證在任何狀態(tài)下，人的操作控制絕對優(yōu)先。汽車爆胎后駕駛員未能作出制動行為期間，壓力繼電器4和壓力繼電器5均處于導通狀態(tài)，球型電磁換向閥供電電路聯(lián)通，自動緊急剎車系統(tǒng)工作。超過駕駛員反應障礙期(1.5秒左右)后，只要駕駛員作出剎車動作，本實用新型之爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)電路便被切斷而停止工作，保證人的操作控制絕對優(yōu)先，避免本實用新型對汽車原性能的任何干擾和影響。
本實用新型采用油門怠速控制器，控制爆胎狀態(tài)下汽車發(fā)動機工作在怠速狀態(tài)。油門怠速控制器由雙作用油缸構成，雙作用油缸右部安置彈簧，汽車未發(fā)生制動(本實用新型系統(tǒng)和駕駛員均未采取制動)時，油缸內(nèi)活塞被彈簧力推至油缸左端，油門拉索處于正常狀態(tài)；駕駛員制動時，油缸右端首先被充滿壓力油，且油缸左右兩端壓力相等，油門拉索仍處在正常狀態(tài)；爆胎狀態(tài)下，自動緊急剎車系統(tǒng)工作，油缸左端被迅速充滿壓力油，而油缸右端與制動總泵儲液箱連通處于無壓狀態(tài)，活塞移向油缸右端，油門拉索位置改變，汽車發(fā)動機被控制在怠速工作狀態(tài)，達到防止汽車發(fā)動機熄火導致操控性能下降或喪失，并利用汽車發(fā)動機工作阻力減低汽車速度的雙重效果。
權利要求1.一種汽車爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用霍爾(傳感接近)開關檢測爆胎信號，液壓電磁換向閥切換自動緊急剎車或駕駛員操作制動工作狀態(tài)，常規(guī)液壓單元提供自動緊急剎車制動力，爆胎后汽車發(fā)動機被控制工作在怠速狀態(tài)，其特征是霍爾開關安裝于車輪制動輪殼或制動鉗上的適當位置，相對于車輪靜止?；魻栭_關的感應面徑向?qū)受囕嗇嗇瀮?nèi)緣表面，與輪轂內(nèi)緣表面成1～3毫米間隙；霍爾開關的發(fā)信永磁體安置于輪胎內(nèi)輪轂上，由輪胎氣壓和彈簧推動，與霍爾開關感應面成軸向運動?；魻栭_關驅(qū)動可控硅，控制液壓電磁換向閥電路，液壓電磁換向閥的電路中串聯(lián)接入兩個液壓壓力繼電器，以控制電磁換向閥的工作狀態(tài)。液壓電磁換向閥的T接口連接汽車制動總泵，A接口連接汽車制動分泵，P接口連接液壓蓄能輸出接口。蓄能器和液壓泵、直流電動機、液壓單向閥、液壓壓力繼電器組成常規(guī)液壓單元，提供液壓力的蓄能待命和自動剎車狀態(tài)下的制動力補充。
2.根據(jù)權利要求1所述的汽車爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)，其特征是輪胎氣壓檢測器安置于輪胎內(nèi)輪轂上，異型橡膠密封片與氣室殼體形成密閉氣室，氣室內(nèi)安裝彈簧，輪胎氣壓正常時，氣室內(nèi)氣體和彈簧被壓縮，發(fā)信永磁體右移；爆胎泄氣則彈簧力推動發(fā)信永磁體左移，霍爾開關被觸發(fā)導通。
3.根據(jù)權利要求1所述的汽車爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)，其特征是在液壓電磁換向閥電路中串聯(lián)接入兩個液壓壓力繼電器，上部液壓壓力繼電器受控于駕駛員制動壓力，下部液壓壓力繼電器受控于制動分泵管路內(nèi)制動壓力，分別控制液壓電磁換向閥電路。
4.根據(jù)權利要求1所述的汽車爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)，其特征是蓄能器和液壓泵、直流電動機、液壓單向閥、液壓壓力繼電器組成常規(guī)液壓單元，直流電動機驅(qū)動液壓泵向蓄能器注入液壓油蓄能，液壓單向閥防止液壓油回流，液壓壓力繼電器控制直流電動機，使直流電動機在系統(tǒng)蓄能壓力達到設定值下限時自動工作，達到設定值上限時停止工作。
5.根據(jù)權利要求1所述的汽車爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)，其特征是由雙作用油缸組成發(fā)動機怠速控制器，油缸左端連接電磁換向閥后制動分泵管路，右端連接電磁換向閥前制動總泵管路，雙作用油缸活塞右部安置彈簧，活塞右部推桿與汽車發(fā)動機油門拉索機構聯(lián)接。
6.根據(jù)權利要求1所述的汽車爆胎自動緊急剎車系統(tǒng)，其特征是在汽車制動分泵管路里接入液壓壓力繼電器，壓力繼電器串聯(lián)接入球型電磁換向閥的供電電路，檢測制動分泵管路壓力，防止自動緊急剎車時車輪長時間抱死。并在汽車制動總泵管路內(nèi)接入液壓壓力繼電器，壓力繼電器也串聯(lián)接入球型電磁換向閥的供電電路。
專利摘要一種采用霍爾器件(接近開關)的汽車爆胎自動剎車系統(tǒng)。本系統(tǒng)包括爆胎信號檢測、制動力蓄能待命、制動狀態(tài)切換三大部分,爆胎信號采用霍爾元件檢測,置于輪胎內(nèi)的檢測永磁體無需電源;制動力蓄能待命采用液壓蓄能器,確保制動力瞬間有效輸出;制動狀態(tài)切換采用球型電磁換向閥,可完成爆胎自動剎車和駕駛員制動的切換;配置的液壓壓力繼電器,能夠達到防止自動剎車時車輪長時間被抱死和確保駕駛員操作控制絕對優(yōu)先的功能。
文檔編號B60C23/04GK2517606SQ01276540
公開日2002年10月23日 申請日期2001年12月5日 優(yōu)先權日2001年12月5日
發(fā)明者傅建中 申請人:傅建中