一种大客车行驶安全辅助系统及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种大客车行驶安全辅助系统及其控制方法，尤其涉及一种驾驶员突 发严重疾病情况下的大客车行驶安全辅助系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着我国交通运输事业的飞速发展，汽车驾驶员突发严重疾病的事件频 发。据不完全统计，2006年至2015年，我国仅被媒体公开报道的汽车驾驶员驾车途中突发 严重疾病的事件就多达100余起，带来严重的道路交通安全隐患。尤其是对于大客车，由于 乘客较多，驾驶员一旦突发疾病、引发道路交通事故，极易为社会带来重大的生命、财产损 失。
[0003] 国内外对于驾驶员生理状况的监测以及驾驶员突发疾病时的自动紧急制动系统 进行了一系列研究，主要形成了以下两类研究成果：一是基于驾驶员生理信息监测的汽车 行驶安全预警系统。此类系统采用便携式多参数生理采集设备实时监测驾驶员的生理状 况，但是当驾驶员突发严重疾病时，仅能将危险信号发送到救援中心或调度中心，无法控制 汽车安全停驶。二是基于驾驶员生理信息监测的汽车紧急制动系统。通常采用切断油路、 强制发动机熄火的方式，或者与原有制动系统并行的辅助制动系统，将制动踏板与电动机 或电磁铁连接，实现汽车紧急制动。此类系统存在以下几个缺点：
[0004] 1、系统加装构件多，改装复杂，实用性并不强。
[0005] 2、制动时未考虑合理的汽车减速，影响乘客的舒适度，且容易引发后车追尾事故。
[0006] 3、车辆停驶后不能实现驻车制动，在汽车行驶于有纵坡的路段时，电动机、电磁铁 难以提供足够的制动力使汽车停驶，容易导致溜坡，引发道路交通事故。
【发明内容】
[0007] 本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种大客车行驶安全辅助 系统，以期在驾驶员突发严重疾病时，采用大客车的ABS电子控制单元控制ABS气压调节 器，自动调节制动气压，使大客车以合理的减速度制动停驶后，自动开启驻车制动。
[0008] 本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案：
[0009] 本发明大客车行驶安全辅助系统，包括用于产生压缩空气的空气压缩机、用于对 压缩空气进行清洗和干燥的湿储气筒、用于使车轮制动器产生制动力矩的前制动气室和后 制动气室、用于对前制动气室供气的前主储气筒、用于对后制动气室供气的后主储气筒、位 于前制动气室与前主储气筒之间制动气路上的双腔制动阀下腔、位于后制动气室与后主储 气筒之间制动气路中的双腔制动阀上腔、各弹簧制动气室、ABS电子控制单元以及位于各制 动气路中的ABS气压调节器。
[0010] 本发明大客车行驶安全辅助系统的特点是在所述辅助系统中设置有：
[0011] 第一电磁气路换向阀，其位于前制动气室和前主储气筒之间的制动气路中；第二 电磁气路换向阀，其位于后制动气室和后主储气筒之间的制动气路中；各电磁快放阀，其与 各弹簧制动气室一一对应设置，用于在ABS电子控制单元控制下对所述弹簧制动气室进行 排气。
[0012] 所述第一电磁气路换向阀和第二电磁气路换向阀的结构形式均设置为：并列设置 的主进气腔和副进气腔分时与出气腔连通，主进气口与主进气腔连通，副进气口与副进气 腔连通，出气口与出气腔连通，并有控制端在ABS电子控制单元的控制下切换工作状态。
[0013] 在所述第一电磁气路换向阀中，其主进气口与双腔制动阀下腔的输出气路连通， 副进气口与前主储气筒的输出气路连通，出气口与前制动气室的输入气路连通，控制端接 收ABS电子控制单元的输出控制信号。
[0014] 在所述第二电磁气路换向阀中，其主进气口与双腔制动阀上腔的输出气路连通， 副进气口与后主储气筒的输出气路连通，出气口与后制动气室的输入气路连通，控制端接 收ABS电子控制单元的输出控制信号。
[0015] 本发明大客车行驶安全辅助系统的控制方法的特点是按如下步骤进行：
[0016] 步骤a、发动机电子控制单元接到驾驶员突发疾病的信息，随及将加速踏板位移信 号置" 0 "，切断加速踏板位移检测信号，车辆进入滑行状态。
[0017] 步骤b、ABS电子控制单元接到驾驶员突发疾病的信息，随及为第一电磁气路换向 阀的控制端供电，将所述第一电磁气路换向阀切换工作状态为：副进气腔与出气腔之间气 路相通，主进气腔与出气腔之间气路开断；使得前主储气筒与前制动气室之间的制动气路 相通，同时前制动气室与双腔制动阀下腔之间制动气路开断，使前制动器投入制动。
[0018] 与此同时，由所述ABS电子控制单元为第二电磁气路换向阀的控制端供电，将所 述第二电磁气路换向阀切换工作状态为：副进气腔和出气腔之间气路相通，主进气腔和出 气腔之间气路开断，使得后主储气筒与后制动气室之间的制动气路相通，同时后制动气室 与双腔制动阀上腔之间制动气路开断，使后制动器投入制动。
[0019] 步骤c、通过各ABS气压调节器调节各制动气室的制动气压，使车辆以避撞的方式 减速停车，所述避撞的方式是指：
[0020] 由ABS电子控制单元通过车载雷达实时计算避免与前车相撞所需设定的减速度 a_，若a_< 2m/s2,则以2m/s2为紧急制动减速度，通过各ABS气压调节器调节各制动气室 的制动气压实施制动；若a_> 2m/s2,则以a_为紧急制动减速度，通过各ABS气压调节器 调节各制动气室的制动气压实施制动；其中，2m/s2为保障乘客舒适性的减速度。
[0021] 步骤d、当利用轮速传感器检测到大客车的行驶速度为"0"时，各电磁快放阀得 电，使各弹簧驻车制动气室中空气排出，开启驻车制动。
[0022] 本发明一种大客车行驶安全辅助系统及其控制方法是设置：
[0023] 第一电磁气路换向阀，用于切换制动气路流向，自动连通前主储气筒与前制动气 室之间制动气路。第二电磁气路换向阀，用于切换制动气路流向，自动连通后主储气筒与后 制动气室之间制动气路。电磁快放阀，用于快速排放弹簧制动气室空气，使制动弹簧伸张， 实现驻车制动。
[0024] 与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
[0025] 1、本发明在解决大客车紧急制动这一关键问题时，充分利用大客车原有的ABS的 制动功能，仅添加了通用电磁阀和制动管路，对大客车自身结构改动小、改造成本低。
[0026] 2、本发明通过大客车电子控制单元、电磁气路换向阀、大客车ABS实现自动停车， 相对于机械式辅助制动机构，系统磨损小、寿命长、能耗低。
[0027] 3、本发明提出一种制动减速度算法，当大客车以该减速度制动时，可保障乘客舒 适性、降低后车追尾事故发生的可能。
[0028] 4、本发明使大客车停驶后自动开启驻车制动，避免大客车溜坡。
【附图说明】
[0029] 图1为本发明系统构成示意图；
[0030] 图2为本发明中第一电磁气路换向阀和第二电磁气路换向阀原理图；
[0031] 图中标号：1空气压缩机，2湿储气筒，3前主储气筒，4后主储气筒，5双腔制动阀， 5a双腔制动阀上腔，5b双腔制动阀下腔，6a右前轮，6b左前轮，6c右后轮，6d左后轮，7a前 制动气室，7b后制动气室，8电磁快放阀，9弹簧制动气室，10ABS气压调节器，11第一电磁 气路换向阀，12第二电磁气路换向阀，13ABS电子控制单元，201出气腔，202主进气腔，203 副进气腔，204控制端，205主进气口，206副进气口，207出气口。
【具体实施方式】
[0032] 参见图1，本实施例中大客车行驶安全辅助系统充分利用了大客车原制动系统中 的各器件，包括用于产生压缩空气的空气压缩机1、用于对压缩空气进行清洗和干燥的湿储 气筒2、用于向右前轮6a和左前轮6b的车轮制动器产生制动力矩的前制动气室7a、用于向 右后轮6c和左后轮6d的车轮制动器产生制动力矩的后制动气室7b、用于对前制动气室7a 供气的前主储气筒3、用于对后制动气室7b供气的后主储气筒4、双腔制动阀5、各弹簧制动 气室9、ABS电子控制单元13以及位于各制动气路中的ABS气压调节器10,其中双腔制动 阀5中的双腔制动阀下腔5b是位于前制动气室7a与前主储气筒3之间的制动气路上，双 腔制动阀上腔5a是位于后制动气室7b与后主储气筒4之间的制动气路，这一形式可以减 少对大客车自身结构的改动，降低改造成本。
[0033] 如图1所示，本实施例是在辅助系统中设置有：第一电磁气路换向阀11，其位于前 制动气室7a和前主储气筒3之间的制动气路中；第二电磁气路换向阀12,其位于后制动气 室7b和后主储气筒4之间的制动气路中；各电磁快放阀8,其与各弹簧制动气室9 一一对 应设置，用于在ABS电子控制单元13控制下对弹簧制动气室9进行排气。
[0034] 如图2所示，本实施例中第一电磁气路换向阀11和第二电磁气路换向阀12的结 构形式均设置为：并列设置的主进气腔202和副进气腔203分时与出气腔201连通，主进气 口 205与主进气腔202连通，副进气口 206与副进气腔203连通，出气口 207与出气腔201 连通，并有控制端204在ABS电子控制单元13的控制下切换工作状态。
[0035] 如图1和图2所示，在第一电磁气路换向阀11中，其主进气口与双腔制动阀下腔 5b的输出气路连通，副进气口与前主储气筒3的输出气路连通，出气口与