轮径变化及高速爆胎安全行驶控制和救助系统技术方案

本发明专利技术涉及一种轮径变化及高速爆胎安全行驶控制和救助系统，包括：用于检测各个车轮的滚动轮径的实时监测模块；用于处理有效轮径的高度变化量的分析与处理模块；中央控制装置，用于根据从所述分析与处理模块传输的各轮的有效轮径的高度变化量判断是否各轮发生有效滚动半径变化或爆胎；以及车轮制动控制模块，在中央控制装置判断出一个车轮发生变化尤其是爆胎后，车轮制动控制模块将同轴两轮的有效轮径差异，在车辆处于直线行驶或者弯道行驶的状态下控制制动装置向各个车轮施加不同大小和不同作用时间的制动力，配合对发动机驱动力的调控，以控制各个车轮的实时行进速度，从而使得轮径发生变化或高速爆胎的车辆保持原稳定行驶状态。

【技术实现步骤摘要】
轮径变化及高速爆胎安全行驶控制和救助系统
本专利技术涉及一种车辆发生轮径变化及高速爆胎时的安全行驶控制和救助系统。
技术介绍
目前，以ABS、TCS、ESP为代表的安全行车自动控制技术得到长足的发展，在特定情况下对车辆的安全性和稳定控制起到了很好的、至关重要的辅助作用，但针对高速行车过程中，轮胎有效滚动半径发生明显变化时的行车安全控制和救助问题，却缺乏有效的研究，依据轮径变化特性对车辆进行安全有效对策的技术方案，几乎是空白。例如在高速公路上，车辆如突发前轮爆胎，轮胎有效滚动半径就会有重大改变，此时，车头会快速偏向爆胎侧，由于巨大的惯性和方向纠正不力，多半会发生翻滚而造成重大交通事故，此时车辆即使装备目前最先进的ESP系统，对防止爆胎引发的重大事故危害的作用也不大。具体来说，以一般轿车的常用轮胎195/70R1477H为例，轮胎的断面宽度为195mm，轮胎本身的断面高度为136.5mm，轮毂半径为355.6mm，总半径为492.1mm，其周长为3090.4mm，在高速行驶中发生爆胎后，如果轮胎脱落，则该车轮的总半径将从492.1mm最大可减少为轮毂半径355.6mm，滚动半径或轮毂距地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮径变化及高速爆胎安全行驶控制和救助系统，包括：用于检测各个车轮的滚动轮径和角速度的实时监测模块；用于传输所述实时监测模块的轮径和速度信号的信号传输模块；用于接收来自信号传输模块的轮径信号、速度信号并进行分析和处理得出有效轮径的高度变化量和角线速度变化量的分析与处理模块；中央控制装置，用于根据从所述分析与处理模块传输的各轮的有效轮径的高度变化量判断是否各轮发生爆胎；以及车轮制动控制模块，在中央控制装置判断出一个车轮发生爆胎后，中央控制装置将执行紧急制动命令和各车轮的有效轮径和各车轮的实时角速度信息发送给车轮制动控制模块，车轮制动控制模块将根据爆胎车轮的有效轮径和非爆胎车轮的有效轮径的差异，...

【技术特征摘要】
1.一种轮径变化及高速爆胎安全行驶控制和救助系统，包括：用于检测各个车轮的滚动半径和角速度的实时监测模块；用于传输所述实时监测模块的轮径和速度信号的信号传输模块；用于接收来自信号传输模块的轮径信号、速度信号并进行分析和处理得出有效轮径的高度变化量和角速度和线速度的变化量的分析与处理模块；中央控制装置，用于根据从所述分析与处理模块传输的各轮的有效轮径的高度变化量判断是否各轮发生爆胎；以及车轮制动控制模块，在中央控制装置判断出一个车轮发生爆胎后，中央控制装置将执行紧急制动命令和各车轮的有效轮径和各车轮的实时角速度信息发送给车轮制动控制模块，车轮制动控制模块将根据爆胎车轮的有效轮径和非爆胎车轮的有效轮径的差异，在车辆处于直线行驶或者弯道行驶的状态下控制制动装置向各个车轮施加不同大小和不同作用时间的制动力，以控制各个车轮的实时行进速度，从而使得车辆保持原稳定行驶状态。2.根据权利要求1所述的轮径变化及高速爆胎安全行驶控制和救助系统，其特征在于，在车辆处于直线行驶的状态下，车轮制动控制模块通过产生增加同轴非爆胎轮的制动力的制动力控制信号，控制各轮的制动系统输出制动力，使爆胎轮的角速度与同轴非爆胎轮的角速度调整为与二者的有效滚动半径成反比，从而控制车辆同轴的两前轮或者两后轮达到和时刻维持相同的线速度；或者，在车辆处于弯道行驶的状态下，根据转向角大小和方向，将爆胎轮的角速度与同轴非爆胎轮的角速度差异大小调整为同轴两轮的线速度差异满足弯道行驶的转向角的要求。3.根据权利要求1所述的轮径变化及高速爆胎安全行驶控制和救助系统，其特征在于，所述中央控制装置在各轮的有效轮径的高度变化量△h等于有效轮径的高度最大变化量△hmax时，判断该车轮发生爆胎，其中△hmax＝Rmax-Rmin，Rmax是气压充足时预先测定的车轮的最大有效滚动半径，Rmin是气压完全为零时预先测定的车轮的最小有效滚动半径；在△h介于0～△hmax之间时，则判断为轮胎缺气状态或严重缺气状态。4.根据权利要求1～3之一所述的轮径变化及高速爆胎安全行驶控制和救助系统，其特征在于，所述实时监测模块包括一组固定安装在各个车轮轮轴上靠近各轮轮毂位置处的一个或者多个高度传感器，从车轮轮胎外部，利用高度传感器在车辆行驶过程中测定该轮毂距地面高度的实时变化量；高度传感器是采用超声波、红外线或激光测量轮毂距地面高度的测量元件。5.根据权利要求1～3之一所述的轮径变化及高速爆胎安全行驶控制和救助系统，通过检测爆胎车辆向爆胎轮方向的侧倾量而判断某轮发生爆胎的侧倾量传感器作为辅助判断系统，通过安装在车辆底部的一套侧倾量传感器，利用某轮爆胎后车辆在爆胎后的某轮距地面会有一个确定大小的有效轮径的高度最大变化量△hmax，所述有效轮径的高度最大变化量△hmax会导致车辆向爆胎轮方向有一个特定程度的侧倾角θmax，车身底盘水平面会在爆胎轮运行期间维持一个稳定的倾斜状态，通过对特定倾斜状态的监测，也能够辅助判定某轮是否发生爆胎或有效滚动半径是否发生特定的变化量。6.根据权利要求1～3之一所述的轮径变化及高速爆胎安全行驶控制和救助系统，其特征在于，所述中央控制装置在一轮胎的有效轮径的高度变化量等于有效轮径的高度最大变化量△hmax并且该有效轮径的高度最大变化量在车辆行驶过设定的一延时距离仍保持不变时，中央控制装置判断车轮发生爆胎；在中央控制装置判断发生爆胎后车辆又行驶经过一个距离后，发现该轮胎的有效轮径的高度变化量不再是爆胎时有效轮径的高度最大变化量△hmax，而是恢复为稳定的正常值时，则判断为路面局部异常凸凹产生的干扰信号，中央控制装置立即解除该车轮发生爆胎的判断。7.根据权利要求1～3之一所述的轮径变化及高速爆胎安全行驶控制和救助系统，其特征在于，所述实时监测模块，采用在每个轮胎内部轮毂上安装的检测功能集成模块装置，该检测功能集成模块装置包括供电模块、胎冠内侧高度检测传感器、无线发射模块，所述检测功能集成模块装置安装在气门嘴或轮毂上，所述检测功能集成模块装置旋转至最下部时，检测胎冠与轮毂间距的实时变化量，从而测定出车轮的有效滚动半径的实时变化量；胎冠内侧高度检测传感器，通过采用超声波、红外线或激光，以无线方式检测胎冠高度变化，或者采用接触式电磁开关、接近开关或位移量检测传感器，以物理直接弹性接触胎冠的方式，测量爆胎或严重缺气时胎冠高度的降低量，从而判定是否发生爆胎或严重缺气，并获取当前对应的有效滚动半径；所述检测功能集成模块装置能够仅在检测到胎冠高度降低到有效轮径的高度最大变化...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德红，
申请(专利权)人：王德红，
类型：发明
国别省市：