CN102120408B - 基于胎压监测的爆胎紧急充气系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于胎压监测的爆胎紧急充气系统，其包括：传感器、控制器、气体发生器、气体发生室、气流通道和真空管胎，该传感器监测轮胎压力状态，并将爆胎信号发送给控制器；该控制器发送指令使气体发生器产生大量气体，气体经气流通道送入真空管胎进行充气。本发明中的真空管胎在正常的状态下，真空管胎可以当真空胎或管胎使用；当爆胎后，气体发生器引爆释放气体，通过气体通道进入到钢圈与真空管胎内半侧之间，由于气体压力差和离心力内半侧就会向上顶起，使其紧附在外半侧上，形成双层真空胎，从而保证轮胎不再漏气，车辆正常行驶。

Description

基于胎压监测的爆胎紧急充气系统

技术领域

本发明属于汽车部件领域，涉及汽车轮胎的爆胎处理，尤其是基于胎压监测爆胎紧急充气系统。

背景技术

据2002年美国汽车工程师学会调查，全美平均每年有26万起交通事故是由于轮胎气压低或渗漏造成的；而在高速公路上发生的交通事故有70％是由于爆胎引起的；此外，每年75％的轮胎故障是由于轮胎渗漏或充气不足引起的。统计表明：交通意外增加的主要原因是高速行驶中因轮胎故障引起的爆胎。在国内，有统计数据表明，高速公路上的交通事故中，46％是由于轮胎发生故障引起的，而其中爆胎一项就占事故总量的70％以上，有大部分原因都是因为车主对轮胎保养不当而引起的。在枯燥的概念之外，可以看到一串颇为惊心的数字，高速行驶爆胎导致的死亡人数占高速公路意外事故死亡人数的49.81％，占受伤人数的63.94％，占直接财产损失的43.38％。高速行驶爆胎被公认为高速行驶状态下行车安全的头号杀手。

现行的胎压检测系统(TPMS)，无论是直接式(PSB)还是间接式(WSB)都只停留在对胎压的检测上，而一旦发生诸如在高速突然爆胎的情况，只是单一的报警提醒显然是不够的。值得注意的是，TPMS是″事前主动″型汽车安全保护系统，在轮胎出现危险征兆之前提供预警，避免重大交通意外发生。由郭孔辉院士研究论证的吉利BMBS技术虽能方便安全地使车速迅速降低，但仍避免不了爆胎时对汽车各部件及乘车人员的冲击，以及制动过程中轮胎附着力的降低。其次，BMBS由于高昂的造价并未在家庭用车上普及，只是在极少数豪华车型上得以应用。另外，现在存在的实心轮胎，或则用泡沫填充物填充的轮胎，虽然可以避免漏气现象，但其舒适度较低。还有一种方法，就是增大轮辋的半径，使得在爆胎后减少落差，不会造成太大的冲击，但这样就是车辆在正常行驶时减震性不强，必须在牺牲轮胎减震性的前提下提高车辆整体的减震性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于胎压监测的爆胎紧急充气系统，可以缓解爆胎后汽车因为振动和摩擦力不平衡引起的失控，保证汽车正常行驶。

为达到以上目的，本发明所采用的解决方案是：

一种基于胎压监测的爆胎紧急充气系统，其包括：传感器、控制器、气体发生器、气体发生室、气流通道和真空管胎，该传感器监测轮胎压力状态，并将爆胎信号发送给控制器；该控制器发送指令使气体发生器产生大量气体，气体经气流通道送入真空管胎进行充气。

所述传感器为气压传感器，安装于真空管胎的胎气门处，在这里，气门并不像现在的轮胎一样连接固定在钢圈上，而是固连在真空管胎上。

所述控制器安装于轮胎中心，其控制气体发生器的启闭。

所述气体发生室是通过密封盖与车轮轮心处的钢圈配合形成的密闭空间；气体发生器安装于气体发生室内。

所述气流通道为中空轮辐，中空轮辐通过对钢圈轮辐打孔穿透形成，气流通道一端连接气体发生室，另一端连接钢圈上被打通而与真空管胎贯通的充气孔。

所述气流通道的第一段是被打通的轮辐，成径向，从气体发生室引向轮圈外缘；第二段靠近轮圈外缘，与车轮轴向平行，第一段与第二段相互连通。

所述真空管胎包括内半侧和外半侧，正常状态下，内半侧附于轮胎钢圈上，内半侧与外半侧之间充有气体；充气后，内半侧附于外半侧上，轮胎钢圈于内半侧之间充有气体。

由于采用了上述方案，本发明具有以下特点：①解决了当今汽车爆胎只能预防但不能有效处理的问题。②只是对现有轮胎进行改造，并不会对汽车其他部件做很大的改动，所以应用起来有实际基础，可以迅速普及。③基本是纯机械构造，系统安全稳定④安装和维修方便；⑤成本与原来轮胎相比并没有增加多少，设计开发和生产制造的周期短。

附图说明

图1是本发明的气体发生装置的结构示意图。

图2是本发明的真空管胎未爆胎时的结构示意图。

图3是本发明的真空管胎爆胎充气后的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

图1和图2为本发明基于胎压监测的爆胎紧急充气系统的结构。如图所示，包括：气体发生器11和控制器12、盖子2、气体发生室3、气流通道4和真空管胎5，其中真空管胎5包括外半侧51、内半侧52、传感器53(。气体发生器是现有的产品，用过之后可以直接更换成新的，比如常用的安全气囊中的气体发生器即是如此。本发明是通过传感器53将爆胎信号传递给控制器12，控制器12发出指令使气体发生器11瞬间产生大量气体，通过特别加工的气流通道4导通轮辋和轮心处的气体发生室3，给车胎5充气，缓解爆胎车辆的不稳定性。其中，气体发生器11安置在车轮中心，利用传感器53和控制器12使其引爆瞬间产生大量气体。气流通道4为中空轮辐，中空轮辐是将普通钢圈轮辐打孔穿透而形成，气流通道4一端连接的是气体发生室3，另一端连接的是在钢圈上打通的充气孔，由充气孔直接将气体充入真空管胎5内。真空管胎在充气后可以由完整的管状变为双层胎，填补漏气口。传感器53为气压传感器，安装在轮胎5的气门处。控制器为12单片机，且与电源和气体发生器11集成安装在车轮中心处。盖子2与车轮轮心处的钢圈相配合形成一个密闭的空间即气体发生室3，气体发生器11安装于气体发生室3内，气体发生器11可以固定在盖子2上，对气体发生室3直接充气。气流通道4分成两段：第一段是被打通的轮辐，成径向，从气体发生室引向轮圈外缘；第二段靠近轮圈外缘，与车轮轴向近乎平行，第一段与第二段相互连通，故最终气体沿着钢圈壁导出。上述结构中所使用的连接件是螺钉。

本发明中盖子2和气体发生室3均是圆形的，盖子2厚度约为5mm，约为200mm，气体发生室3与之适应，直径约为200mm，高度约为50mm。气体发生器11的大小及气体量要与相应的车胎相适应，避免充气过度。气流通道4直径约为7mm，并在转弯处自然光滑过渡。

各部分功能如下：

真空管胎5包括外半侧51和内半侧52，在正常的状态下，如图2所示，内半侧52紧覆于轮胎钢圈上，外半侧51与内半侧52之间充有气体，即真空管胎5当真空胎或管胎使用；当爆胎后，如图3所示，气体发生器3引爆释放气体，通过气流通道4进入到钢圈与真空管胎内半侧52之间，由于气体压力差和离心力内半侧就会向上顶起，使其紧附在外半侧51上，形成双层真空胎，从而保证轮胎不再漏气，车辆正常行驶。

反应过程：

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于胎压监测的爆胎紧急充气系统，其特征在于：其包括：传感器、控制器、气体发生器、气体发生室、气流通道和真空管胎，该传感器监测轮胎压力状态，并将爆胎信号发送给控制器；该控制器发送指令使气体发生器产生大量气体，气体经气流通道送入真空管胎进行充气；

所述气体发生室是通过密封盖与车轮轮心处的钢圈配合形成的密闭空间；气体发生器安装于气体发生室内；

所述气流通道为中空轮辐，中空轮辐通过对钢圈轮辐打孔穿透形成，气流通道一端连接气体发生室，另一端连接钢圈上被打通而与真空管胎贯通的充气孔；

所述真空管胎包括内半侧和外半侧，正常状态下，内半侧附于轮胎钢圈上，内半侧与外半侧之间充有气体；充气后，内半侧附于外半侧上，轮胎钢圈与内半侧之间充有气体。

2.如权利要求1所述的基于胎压监测的爆胎紧急充气系统，其特征在于：所述传感器为气压传感器，安装于真空管胎的胎气门处。

3.如权利要求1所述的基于胎压监测的爆胎紧急充气系统，其特征在于：所述控制器安装于轮胎中心，其控制气体发生器的启闭。

4.如权利要求1所述的基于胎压监测的爆胎紧急充气系统，其特征在于：所述气流通道的第一段是被打通的中空轮辐，成径向，从气体发生室引向钢圈外缘；第二段靠近钢圈外缘，与车轮轴向平行，第一段与第二段相互连通。 

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