CN109760513A - 一种汽车油门防误踩系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车油门防误踩系统及其工作方法，所述的系统包括电磁拉力器、加速度传感器和车载电脑；所述的电磁拉力器安装在车内，通过刹车钢索与制动踏板连接；所述的加速度传感器安装在油门踏板处，通过控制线与车载电脑连接，所述的车载电脑分别与线性电流控制器和电控单元连接，所述的线性电流控制器的输出端与电磁拉力器连接。本发明采用加速度传感器，智能感应驾驶员踩踏油门踏板时的加速度，在判断为误踩，车载电脑通过电控单元中断发动机的燃油供给，并同时通过线性电流控制器带动制动踏板下移，既保证了车辆不会因误踩油门踏板而突然加速而失控，又及时提供制动力，避免了事故的发生。

Description

一种汽车油门防误踩系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及汽车的自动控制技术，特别是一种汽车油门防误踩系统及其工作方法。

背景技术

汽车的驾驶一般由驾驶人操控方向盘以及脚下的离合踏板、油门踏板和制动踏板。其中，离合踏板位于驾驶者左脚位置即左脚控制踩踏，油门踏板和制动踏板位于驾驶者右脚位置即右脚控制踩踏。油门踏板是控制燃料供量的装置，在车辆行驶过程中，驾驶者通过控制其踩踏量，来控制发动机进气量，从而控制发动机的转速，当踩下油门踏板后车辆开始加速行驶；制动踏板是控制制动力的装置，在车辆行驶过程中，驾驶者通过控制其踏踩量来控制制动系统的制动压力，从而控制制动力大小，当踩下制动踏板后车辆开始制动减速。

但，在日常的驾驶过程中，人们总会因为某些突发的情况而需要紧急制动，并猛然踩下制动踏板。例如，人们正常驾驶时，车前突然窜出行人或者发着交通事故时需要紧急制动来避免碰撞；另一种情形是车辆在失控下滑行(向前或向后)，人们需要紧急制动来使车辆停下。然而，在紧急情况下人们会过分紧张，这就造成一些人在猛然踩踏制动踏板时错踩成油门踏板，本应制动减速的车辆会在油门踏板的踩踏下突然加速，使得车辆顿时失控发生惨烈的事故。

发明内容

为解决人们误踩造成的上述问题，本发明要设计一种能实现以下目的的汽车油门防误踩系统及其工作方法：

1、能够在人们误踩油门踏板时，使得油门踏板失去加油作用，即车辆不会突然加速而失控；

2、油门踏板具有制动踏板的作用，即误踩下油门踏板后车辆立即制动减速，避免事故发生以及车辆失控；

3、即在紧急情况下，人们踩踏油门踏板和制动踏板都能起到制动减速的效果。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种汽车油门防误踩系统，包括电磁拉力器、加速度传感器和车载电脑；所述的电磁拉力器安装在车内防火墙的前侧车身内，通过刹车钢索与制动踏板连接；所述的加速度传感器安装在油门踏板处，通过控制线与车载电脑连接，所述的车载电脑分别与线性电流控制器和电控单元连接，所述的线性电流控制器的输出端与电磁拉力器连接，所述的电控单元的输出端与喷油器连接；

所述的电磁拉力器包括外筒、电磁铁壳体、定铁芯、绕组线圈、动铁芯和上盖，所述的外筒固定于车辆底盘上；所述的上盖固定在外筒的上端，所述的绕组线圈缠绕在定铁芯周围；所述的定铁芯和绕组线圈一起嵌套在电磁铁壳体内；所述的电磁铁壳体固定于外筒底部；所述的动铁芯沿外筒内壁上下自由滑动；所述的动铁芯上端设置固定孔，固定孔与刹车钢索的一端连接、刹车钢索的另一端穿过上盖的钢索孔系在制动踏板上；所述的动铁芯通过刹车钢索带动制动踏板移动；

所述的动铁芯在外筒内的最大滑动行程与车辆的制动踏板最大行程相等；

所述的绕组线圈通过电缆与线性电流控制器连接，所述的线性电流控制器与车载电脑连接。

进一步地，所述的加速度传感器位于油门踏板内部，用于检测油门踏板踩踏的加速度。

进一步地，所述的外筒为圆筒，所述的动铁芯为片状圆柱体。

进一步地，所述的钢索孔设置在上盖的中心。

进一步地，所述的外筒内壁上涂有润滑油。

进一步地，所述的车载电脑与警报器连接。

一种汽车油门防误踩系统的工作方法，包括以下步骤：

A、实时检测油门踏板的加速度

加速度传感器实时检测油门踏板的位移加速度，并将加速度值实时反馈给车载电脑，车载电脑将实时加速度值与预先设定值进行比对，若加速度值没有达到预先设定值，则系统判定驾驶者没有误踩油门踏板，转步骤B；若加速度值达到预先设定值，则系统判定驾驶者踩踏油门踏板行为为误踩，转步骤C；

B、执行正常程序

车载电脑控制电控单元控制喷油器正常喷油，执行正常加速程序；

C、执行防误踩程序

C1、防误踩程序启动后，车载电脑立即通过电控单元中断发动机喷油器喷油的电脉冲信号，从而中断发动机的燃油供给，使得油门踏板的供油功能丧失，保证车辆不会因误踩油门踏板而突然加速而失控；同时，车载电脑启动警报器报警；

C2、在中断发动机喷油器喷油的电脉冲信号的同时，车载电脑立即发送防误踩系统启动信号，并通过线性电流控制器给电磁拉力器的绕组线圈持续提供电流，电磁铁壳体、绕组线圈和定铁芯共同组成的电磁铁在电流的作用下由于电磁效应产生很强的磁场，动铁芯在磁场的强吸引力作用下快速向外筒底部滑动，并在很短的时间内滑动到外筒的底部，由于车辆的制动踏板和动铁芯通过刹车钢索相连，因此在动铁芯的带动下，制动踏板也快速下移，而且由于动铁芯的滑动行程和制动踏板的制动行程一致，因此动铁芯的滑动过程就是制动踏板的制动过程，当动铁芯到达外筒底部时，制动踏板也到达最大制动行程，即此时车辆获得最大制动力。

本发明具有以下有益效果：

1、由于本发明采用加速度传感器，智能感应驾驶员踩踏油门踏板时的加速度，在加速度超过设定值时判断为误踩，车载电脑通过电控单元中断发动机喷油器喷油的电脉冲信号，从而中断发动机的燃油供给，使得油门踏板的供油功能丧失，保证了车辆不会因误踩油门踏板而突然加速而失控。

2、由于本发明采用电磁拉力器，使得驾驶者误踩油门踏板时，在避免车辆突然加速失控的同时还能带动制动踏板的下移，及时提供制动力，避免事故的发生。

3、由于本发明采用了加速度传感器，车载电脑根据不同的加速度大小给绕组线圈提供相应大小的电流，使得车辆获得不同大小的制动力(依据不同的误踩情况设定不同大小的加速度值，车载电脑为不同的加速度匹配相应大小的电流值，避免轻误踩情况下较大的制动力将车辆刹死，造成不当驾驶)。

附图说明

图1是油门防误踩系统原理图。

图2是电磁拉力器外观图。

图3是图2的半剖图。

图4是图2的内部结构图(外筒未示)。

图5是油门防误踩系统的执行逻辑图。

图中：1、喷油器，2、电控单元，3、车载电脑，4、油门踏板，5、加速度传感器，6、车内防火墙，7、电磁拉力器，8、刹车钢索，9、制动踏板，10、线性电流控制器，11、钢索孔，12、上盖，13、固定孔，14、动铁芯，15、电磁铁壳体，16、绕组线圈，17、定铁芯，18、外筒。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1-5所示，1、一种汽车油门防误踩系统，包括电磁拉力器(7)、加速度传感器(5)和车载电脑(3)；所述的电磁拉力器(7)安装车内防火墙(6)的前侧车身内，通过刹车钢索(8)与制动踏板(9)连接；所述的加速度传感器(5)安装在油门踏板(4)处，通过控制线与车载电脑(3)连接，所述的车载电脑(3)分别与线性电流控制器(10)和电控单元(2)连接，所述的线性电流控制器(10)的输出端与电磁拉力器(7)连接，所述的电控单元(2)的输出端与喷油器(1)连接；

所述的电磁拉力器(7)包括外筒(18)、电磁铁壳体(15)、定铁芯(17)、绕组线圈(16)、动铁芯(14)和上盖(12)，所述的外筒(18)固定于车辆底盘上；所述的上盖(12)固定在外筒(18)的上端，所述的绕组线圈(16)缠绕在定铁芯(17)周围；所述的定铁芯(17)和绕组线圈(16)一起嵌套在电磁铁壳体(15)内；所述的电磁铁壳体(15)固定于外筒(18)底部；所述的动铁芯(14)沿外筒(18)内壁上下自由滑动；所述的动铁芯(14)上端设置固定孔(13)，固定孔(13)与刹车钢索(8)的一端连接、刹车钢索(8)的另一端穿过上盖(12)的钢索孔(11)系在制动踏板(9)上；所述的动铁芯(14)通过刹车钢索(8)带动制动踏板(9)移动；

所述的动铁芯(14)在外筒(18)内的最大滑动行程与车辆的制动踏板(9)最大行程相等；

所述的绕组线圈(16)通过电缆与线性电流控制器(10)连接，所述的线性电流控制器(10)与车载电脑(3)连接。

进一步地，所述的加速度传感器(5)位于油门踏板(4)内部，用于检测油门踏板(4)踩踏的加速度。

进一步地，所述的外筒(18)为圆筒，所述的动铁芯(14)为片状圆柱体。

进一步地，所述的钢索孔(11)设置在上盖(12)的中心。

进一步地，所述的外筒(18)内壁上涂有润滑油。

进一步地，所述的车载电脑(3)与警报器连接。

一种汽车油门防误踩系统的工作方法，包括以下步骤：

A、实时检测油门踏板(4)的加速度

加速度传感器(5)实时检测油门踏板(4)的位移加速度，并将加速度值实时反馈给车载电脑(3)，车载电脑(3)将实时加速度值与预先设定值进行比对，若加速度值没有达到预先设定值，则系统判定驾驶者没有误踩油门踏板(4)，转步骤B；若加速度值达到预先设定值，则系统判定驾驶者踩踏油门踏板(4)行为为误踩，转步骤C；

C、执行正常程序

车载电脑(3)控制电控单元(2)控制喷油器(1)正常喷油，执行正常加速程序；

C、执行防误踩程序

C1、防误踩程序启动后，车载电脑(3)立即通过电控单元(2)中断发动机喷油器(1)喷油的电脉冲信号，从而中断发动机的燃油供给，使得油门踏板(4)的供油功能丧失，保证车辆不会因误踩油门踏板(4)而突然加速而失控；同时，车载电脑(3)启动警报器报警；

C2、在中断发动机喷油器(1)喷油的电脉冲信号的同时，车载电脑(3)立即发送防误踩系统启动信号，并通过线性电流控制器(10)给电磁拉力器(7)的绕组线圈(16)持续提供电流，电磁铁壳体(15)、绕组线圈(16)和定铁芯(17)共同组成的电磁铁在电流的作用下由于电磁效应产生很强的磁场，动铁芯(14)在磁场的强吸引力作用下快速向外筒(18)底部滑动，并在很短的时间内滑动到外筒(18)的底部，由于车辆的制动踏板(9)和动铁芯(14)通过刹车钢索(8)相连，因此在动铁芯(14)的带动下，制动踏板(9)也快速下移，而且由于动铁芯(14)的滑动行程和制动踏板(9)的制动行程一致，因此动铁芯(14)的滑动过程就是制动踏板(9)的制动过程，当动铁芯(14)到达外筒(18)底部时，制动踏板(9)也到达最大制动行程，即此时车辆获得最大制动力。

本发明的工作原理如下：在防误踩系统启动后，车载电脑(3)通过线性电流控制器(10)持续不断地给电磁拉力器(7)提供电流，使得车辆获得持续的制动力，保证车辆的制动力度及稳定性。同时，误踩警报器启动，使驾驶者得知误踩行为，只有当驾驶者通过车载电脑(3)控制触摸屏按键关闭防误踩系统，防误踩系统才停止工作，给驾驶者充足的时间处理后续事宜。

当防误踩系统启动后，油门踏板(4)间接的转换成了临时制动踏板，避免了车辆的失控，并且车载电脑(3)可以根据不同的油门踏板(4)加速度通过线性电流控制器10提供不同大小的电流，使得电磁铁获得大小不同磁场，进而获得不同制动力的制动力。

本发明的动铁芯(14)在外筒(18)内的滑动行程与车辆的制动踏板(9)最大行程相等，从而保证动铁芯(14)滑动最大行程时，制动踏板(9)也位于最大行程处，使得车辆获得最大的制动力。

本发明的防误踩系统说的启动后，油门踏板(4)间接的转换成了临时制动踏板(9)，避免了车辆的失控，并且车载电脑(3)可以根据不同的油门踏板(4)加速度通过线性电流控制器(10)提供不同大小的电流，使得电磁铁获得大小不同磁场，进而获得不同制动力的制动踏板(9)力，使得车辆获得持续的制动力，保证车辆的制动力度及稳定性。同时，误踩警报器启动，使驾驶者得知误踩行为，只有当驾驶者通过车载电脑(3)控制屏触屏按键关闭防误踩系统后，防误踩系统才停止工作，给驾驶者充足的时间处理后续事宜。

本发明不局限于本实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种汽车油门防误踩系统，其特征在于：包括电磁拉力器(7)、加速度传感器(5)和车载电脑(3)；所述的电磁拉力器(7)安装在车内防火墙(6)的前侧车身内，通过刹车钢索(8)与制动踏板(9)连接；所述的加速度传感器(5)安装在油门踏板(4)处，通过控制线与车载电脑(3)连接，所述的车载电脑(3)分别与线性电流控制器(10)和电控单元(2)连接，所述的线性电流控制器(10)的输出端与电磁拉力器(7)连接，所述的电控单元(2)的输出端与喷油器(1)连接；

所述的电磁拉力器(7)包括外筒(18)、电磁铁壳体(15)、定铁芯(17)、绕组线圈(16)、动铁芯(14)和上盖(12)，所述的外筒(18)固定于车辆底盘上；所述的上盖(12)固定在外筒(18)的上端，所述的绕组线圈(16)缠绕在定铁芯(17)周围；所述的定铁芯(17)和绕组线圈(16)一起嵌套在电磁铁壳体(15)内；所述的电磁铁壳体(15)固定于外筒(18)底部；所述的动铁芯(14)沿外筒(18)内壁上下自由滑动；所述的动铁芯(14)上端设置固定孔(13)，固定孔(13)与刹车钢索(8)的一端连接、刹车钢索(8)的另一端穿过上盖(12)的钢索孔(11)系在制动踏板(9)上；所述的动铁芯(14)通过刹车钢索(8)带动制动踏板(9)移动；

所述的动铁芯(14)在外筒(18)内的最大滑动行程与车辆的制动踏板(9)最大行程相等；

所述的绕组线圈(16)通过电缆与线性电流控制器(10)连接，所述的线性电流控制器(10)与车载电脑(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车油门防误踩系统，其特征在于：所述的加速度传感器(5)位于油门踏板(4)内部，用于检测油门踏板(4)踩踏的加速度。

3.根据权利要求1所述的一种汽车油门防误踩系统，其特征在于：所述的外筒(18)为圆筒，所述的动铁芯(14)为片状圆柱体。

4.根据权利要求1所述的一种汽车油门防误踩系统，其特征在于：所述的钢索孔(11)设置在上盖(12)的中心。

5.根据权利要求1所述的一种汽车油门防误踩系统，其特征在于：所述的外筒(18)内壁上涂有润滑油。

6.根据权利要求1所述的一种汽车油门防误踩系统，其特征在于：所述的车载电脑(3)与警报器连接。

7.一种汽车油门防误踩系统的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、实时检测油门踏板(4)的加速度

加速度传感器(5)实时检测油门踏板(4)的位移加速度，并将加速度值实时反馈给车载电脑(3)，车载电脑(3)将实时加速度值与预先设定值进行比对，若加速度值没有达到预先设定值，则系统判定驾驶者没有误踩油门踏板(4)，转步骤B；若加速度值达到预先设定值，则系统判定驾驶者踩踏油门踏板(4)行为为误踩，转步骤C；

B、执行正常程序

车载电脑(3)控制电控单元(2)控制喷油器(1)正常喷油，执行正常加速程序；

C、执行防误踩程序

C1、防误踩程序启动后，车载电脑(3)立即通过电控单元(2)中断发动机喷油器(1)喷油的电脉冲信号，从而中断发动机的燃油供给，使得油门踏板(4)的供油功能丧失，保证车辆不会因误踩油门踏板(4)而突然加速而失控；同时，车载电脑(3)启动警报器报警；

C2、在中断发动机喷油器(1)喷油的电脉冲信号的同时，车载电脑(3)立即发送防误踩系统启动信号，并通过线性电流控制器(10)给电磁拉力器(7)的绕组线圈(16)持续提供电流，电磁铁壳体(15)、绕组线圈(16)和定铁芯(17)共同组成的电磁铁在电流的作用下由于电磁效应产生很强的磁场，动铁芯(14)在磁场的强吸引力作用下快速向外筒(18)底部滑动，并在很短的时间内滑动到外筒(18)的底部，由于车辆的制动踏板(9)和动铁芯(14)通过刹车钢索(8)相连，因此在动铁芯(14)的带动下，制动踏板(9)也快速下移，而且由于动铁芯(14)的滑动行程和制动踏板(9)的制动行程一致，因此动铁芯(14)的滑动过程就是制动踏板(9)的制动过程，当动铁芯(14)到达外筒(18)底部时，制动踏板(9)也到达最大制动行程，即此时车辆获得最大制动力。