CN102343816A - 汽车油门误踩避险操纵装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车油门误踩避险操纵装置，旨在提供一种即有正常的行车控制功能，又能在发生误将油门当刹车的错误操作时，即时中断加油过程，启动刹车过程，实施自动避险。上述功能是通过一个根据操作油门和刹车系统的不同施力特点，设计的机械传动组合实施的。基本上不改变原车的结构布局，即可安装使用；操作技术和现有技术基本相同：适用于任何车型，性能稳定，易于制造。

Description

汽车油门误踩避险操纵装置

技术领域

本发明是关于汽车领域，具体的说是关于汽车驾驶的油门操纵装置。

背景技术

现行各类汽车，都是在驾驶员的脚前，并列设置二块踏板，一块操纵油门系统，一块操纵刹车系统，二者分别操作，无机制上的关联。驾驶过程中，驾驶员要根据行车要求，反复不断地做左右踏板的选择，并及时移动脚位，实施加油或刹车的操作。在这种技术框架下，加油和刹车，这两种目的截然不同的操作，其实施的环境条件、姿势动作都极其相似或相同，仅仅是施力的位置，即踏板的左右不同。而在极其相似或相同条件下，反复区别左右并列的位置，恰恰是人的生理弱项，很难达到万无一失，更难达到万人无一失。更何况，长途行车易于疲劳，难免一时精力分散；路况多变，时有突发情况，造成心理紧张，动力失控；特别是新手上路，技艺生疏，更容易慌忙出错。这种行车路况的复杂性，人的生理、心理的局限性，都是客观存在的，无法回避的现实。而现行的汽车操纵技术，仅有应对行车要求的控制功能，而不具备应对发生错误操作时的避险功能。这是导致频频发生“误将油门当刹车”的错误操作，酿成严重交通事故的根本原因。

现行的汽车操纵技术，经过长期应用，似乎相当完善，已经定型。但从行车安全的角度看，是存在隐患的，应致力于改进。近年来，已出现了一些这方面的研究成果，并取得专利。

专利号：CN20042003258/9《汽车油门防误操作智能保全装置》

该技术在油门处加装一种智能传感器，对油门和刹车联动，让系统通过平常感应司机脚踏油门的力度进行记忆和判断，动作过大或过小能鉴别出是否系错误操作，从而做出相关的反应。此技术的特点是利用电子智能系统识别和指挥油门与刹车的操纵，而以机械运转实施控制功能。

此类专利尚有多项，但尚未见到实施的先例。分析其原因，总是在避险功能的充分可靠性，形体结构的适用性，工作性能的稳定性，和现有技术接轨的可行性等各方面，尚不能完全满足汽车使用的严格要求，因而难以得到业界的认可。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术中，汽车油门操纵系统无避险功能的缺点，提供一种即有行车控制功能，又能在发生了“误踩”的错误操作时，实施自动避险的汽车油门操纵装置。

本发明的设计思路是，根据操纵油门和刹车系统施力方式的截然不同，和施力的量的显著差别，设计一个能识别这种差异，并据此实施不同运转机制的功能转换组合。

即当按驾驶技术的要求，以操纵油门的施力方式和力度驱动脚踏板时，即以均匀和缓的方式施力，在力度上能将节气门开启0度到90度(从小油门到大油门)，上述功能转换组合接通油门系统，实施加油过程。

而当以刹车的施力方式和力度驱动脚踏板，即以持续加重或急速加重的方式施力，并且在力度上达到足以启动刹车过程时，上述功能转换组合自动中断加油过程，启动刹车过程，实施自动避险。

本发明采取以下具体技术方案：

门连杆1，刹车连杆2平行安装于壳体3，可以纵向滑动；所述的滑车4，以油门连杆1和刹车连杆2为轨道，可以纵向滑动；所述的横向梭5，安装于滑车4的内腔，并在其限制下只能左右横向滑动；所述的纵向拉杆6连接脚踏板，并在滑车4，横向梭5的纵向通道通过，可以纵向滑动；所述的变向轮7位于纵向拉杆6的垂直斜孔中，它的轴安装于横向梭5；所述的分界弹簧8，安装于滑车4和纵向拉杆6之间，使二者相离；所述的复位弹簧9，安装于滑车4和壳体3之间，使二者相牵引；所述的警示器10连接在油门连杆1上。

所述的油门连杆1连接发动机节气门，刹车连杆2连接刹车操纵系统，纵向拉杆6连接脚踏板、壳体3固定在车体上。

所述的油门连杆1，设有制动卡11、起落弹簧12，起落弹簧12使制动卡11弹起或落下。亦可采用扭转弹簧，使制动卡11起落，形成单向控制。

所述的刹车连杆2设有制动槽13。制动槽13布满对应的加油行程。

所述的滑车4，两侧设有纵向滑道，和油门连杆1及刹车连杆2形成纵向滑动配合；滑车4设有内腔，安装横向梭5，并限制它只能向右或向左横向滑动；滑车4的纵轴上，设有纵向通道，装配纵向拉杆6，可以纵向滑动。

所述的横向梭5，设有和制动卡11对应的左齿，当二者相接时，接通加油运转机制；相离时，中断加油机制。横向梭5设有和制动槽13对应的右齿，当二者相接时，接通刹车运转机制。横向梭5的作用是单向接通，即通此断彼。

所述的纵向拉杆6，设有和轴向垂直的斜孔，斜孔的内壁制约变向轮7。在静态或纵向滑动中，有且只有一个斜孔内壁施压于变向轮7。

所述的变向轮7，受到纵向拉杆6的斜孔前壁的压力时，通过轴向左驱动横向梭5；而当受到纵向拉杆6斜孔后壁的压力时，通过轴向右驱动横向梭7。

所述的分界弹簧8，除满足安装条件外，按以下条件设定：

1、F_预≥F_节+F_复+F_阻

2、F_预＜F_刹

式中，F_预是分界弹簧8的预紧力；

F_节是将节气门全部开启的最大工作力；

F_复是复位弹簧9的最大工作力；

F_阻是摩擦力等系统工作阻力；

F_刹是启动刹车系统的最小工作力。

分界弹簧8的预紧力F_预，在静态或加油态，通过纵向拉杆6的斜孔前壁，施压于变向轮7；在刹车态，通过纵向拉杆6的斜孔后壁施压于变向轮7。

分界弹簧8设有调节螺姆14，对预紧状态微调。

前述的纵向拉杆6，变向轮7，横向梭5，滑车4，分界弹簧8，复位弹簧9组成功能转换组合。它可以将纵向拉杆6的纵向运动，转换成横向梭5的横向运动，从而向左可以接通油门连杆1，向右可以接通刹车连杆2，实施通此断彼的功能转换。

所述的警示器10，是一个声，或光，或振动的信号发生器，当节气门开启接近90度时发出信号，警示操作者，油门已开至最大。

本发明有以下特点：

1、本发明装置具有现有技术的行车控制功能，可以灵活准确的实施加油、刹车的操纵。

2、本发明装置具有可靠的避险功能。当发生误将油门当刹车的错误操作时，即时中断加油过程，同时启动刹车过程，实施自动避险。

3、本发明装置的操作技术，易学易用，只要按着“轻缓均匀施力加油”，“急重持续施力刹车”的要领，稍加训练便可达到“脚下有数”，轻松自如操作。并有警示信号适时提醒，校正操作动作。

4、本发明装置是机械传动构造，结构坚固，性能稳定，除机械磨损外，无其他性能上的老化和退变，可保证全天候长期随车服务。

5、本发明装置，形体小巧，安装简便，基本不改变原车的结构布局，即可安装使用。可以不改变两杆分别操作的现有技术框架，利用和弃用自便，具有和现有技术接轨的可行性。

6、本发明装置，可以设计输出足够的力和行程，满足各种燃油车、电动车、以及其他操纵机构的要求，具有广泛的适用性。

7、本发明装置，已具备了单杆控制油门与刹车的双重操纵功能，完全可以实施不移脚位单板操作的驾驶技术模式，不仅从根本上解决了“误踩”的问题，而且使驾驶操作更为简捷便利，从容轻松。这将是汽车领域的重大变革，具有升级换代的深远意义。

附图说明

图1是本发明汽车油门误踩避险操纵装置的静态和加油态工作机制示意图。

图2是本发明汽车油门误踩避险操纵装置的避险即刹车态工作机制示意图。

图3是本发明汽车油门误踩避险操纵装置的横剖面图。

图中；油门连杆1，刹车连杆2，壳体3，滑车4，横向梭5，纵向拉杆6，变向轮7，分界弹簧8，复位弹簧9，警示器10，制动卡11，起落弹簧12，制动槽13，调节螺姆14。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步描述：

图1示意了静态或加油态的工作机制。

在图1中，踏板力的传动机制是：

脚踏板→纵向拉杆6-斜孔前壁→变向轮7→横向梭5-左齿→制动卡11→油门连杆1→节气门

图2示意了避险即刹车态的工作机制。

在图2中，踏板力的传动机制是：

脚踏板→纵向拉杆6-斜孔后壁→变向轮7→横向梭5-右齿→制动槽13→刹车连杆2→刹车系统

本发明的要点在于，用分界弹簧8的形变与否，启动或停止加油和刹连过程。

在图1中，由于分界弹簧8预紧力F_预的作用，纵向拉杆6的斜孔的前壁，即靠近脚踏板的一侧，施压于变向轮7，通过其轴向右驱动横向梭5，继而通过其右齿，驱动制动卡11，接通油门连杆1。这是静态，或预备工作态时，系统的运转机制。

在图1中，如果按驾驶技术要求，以加油的操作方式和力度施力，使整个工作系统处于踏板力和工作阻力合力相平衡的匀速运动状态，踏板力始终小于设定的预紧力F_预，分界弹簧8不产生形变，整个工作系统按前述的静态机制运转，可以稳定的实施加油过程。

在图2中，如果按刹车的方式操作，重而持续或急而重的施力(发生误踩即如此)，系统处于加速运动状态，工作阻力合力急剧上升，迅速地达到和超过分界弹簧8的预紧力F_预，分界弹簧8被压缩，纵向拉杆6斜孔的后壁，施压于变向轮7，向左驱动横向梭7，并通过其左齿和制动槽13接通刹车连杆2，启动刹车过程。同时横向梭5的右齿脱离制动卡11，中断加油过程。从而即时地实施了自动避险。

当系统处于刹车状态，变向梭7的右齿已经脱离了制动卡11，失去制约的制动卡11，将随同油门连杆1一起，在节气门弹簧的作用下，退回初始位置，等下一工作过程。

当加油或刹车的施力减弱或中止，复位弹簧9牵引滑车4以及相关部件复位。当变向梭5右齿复位至末程，将制动卡11压下，越过后，制动卡11在起落弹簧12的作用下重新弹起，又和变向梭5的右齿形成制动关系，等待下一工作过程。

在加油操作过程中，节气门开启接近90度时，启动预警器11，发出警示信号，及时提醒校正施力动作。

Claims (9)

1.一种汽车油门误踩避险操纵装置，其特征在于：它由油门连杆(1)，刹车连杆(2)，壳体(3)，滑车(4)，横向梭(5)，纵向拉杆(6)，变向轮(7)，分界弹簧(8)，复位弹簧(9)，警示器(10)构成；所述的油门连杆(1)，刹车连杆(2)平行安装于壳体(3)，可以纵向滑动；所述的滑车(4)，安装于油门连杆(1)和刹车连杆(2)之间；所述的横向梭(5)，安装于滑车(4)的内腔；所述的纵向拉杆(6)连接脚踏板并通过滑车(4)、横向梭(5)的纵向通道；所述的变向轮(7)位于纵向拉杆(6)的垂直斜孔中，它的轴安装于横向梭(5)；所述的分界弹簧(8)，安装于滑车(4)和纵向拉杆(6)之间，使二者相离；所述的复位弹簧(9)，安装于滑车(4)和壳体(3)之间，使二者相牵引；所述的警示器(10)连接在油门连杆(1)上。

2.根据权利要求1所述的汽车油门误踩避险操纵装置，其特征在于：所述的油门连杆(1)，连接发动机节气门，油门连杆(1)设有制动卡(11)，起落弹簧(12)，起落弹簧(12)使制动卡(11)升起或落下。亦可采用扭转弹簧，使制动卡11起落，形成单向控制。

3.根据权利要求1所述的汽车油门误踩避险操纵装置，其特征在于：所述的刹车连杆(2)，连接刹车系统，刹车连杆(2)设有制动槽(13)。制动槽(13)布满对应的加油行程。

4.根据权利要求1所述的汽车油门误踩避险操纵装置，其特征在于：所述的滑车(4)，设有纵向滑道，以油门连杆(1)和刹车连杆(2)为轨道，形成纵向滑动配合；滑车(4)设有内腔，装配横向梭(5)，并限制它只能做横向滑动；滑车(4)设有纵向通道，装配纵向拉杆(6)，可以纵向滑动。

5.根据权利要求1所述的汽车油门误踩避险操纵装置，其特征在于：所述的横向梭(5)，设有对应制动卡(11)的左齿，二者相接时，接通加油运转机制；横向梭(5)设有和制动槽(13)相对应的右齿，二者相接时，接通刹车运转机制。

6.根据权利要求1所述的汽车油门误踩避险操纵装置，其特征在于：所述的纵向拉杆(6)，设有和轴向垂直的斜孔，斜孔的内壁制约变向轮(7)；纵向拉杆(6)在静态或纵向滑动时，有且只有一个斜孔内壁施压于变向轮(7)。

7.根据权利要求1所述的汽车油门误踩避险操纵装置，其特征在于：所述的变向轮(7)，受到纵向拉杆(6)斜孔前壁的压力时，通过轴向左驱动横向梭(5)，而当受到纵向拉杆(6)斜孔后壁的压力时，通过轴向右驱动横向梭(5)。

8.根据权利要求1所述的汽车油门误踩避险操纵装置，其特征在于：所述的分界弹簧(8)的预紧力，按下式要求设定：

1、F_预≥F_节+F_复+F_阻

2、F_预＜F_刹

式中，F_预是分界弹簧(8)的预紧力；

F_节是将节气门全部开启的最大工作力；

F_复是复位弹簧(9)的最大工作力；

F_阻是摩擦力等系统工作阻力；

F_刹是启动刹车系统的最小工作力。

分界弹簧(8)设有调节螺姆(14)，对预紧状态微调。

9.根据权利要求1所述的汽车油门误踩避险操纵装置，其特征在于：所述的警示器(10)是声、或光、或振动的信号发生器，接入油门操作系统中，当节气门开启接近90度时，发出警示信号。

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