CN109823322B - 一种新能源车用带组合开关式紧急制动装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车安全技术领域，具体涉及一种新能源车用带组合开关式紧急制动装置及其控制方法，包括组合开关、VCU和车速获取装置，组合开关与方向盘固定连接，组合开关包括喇叭开关和紧急制动开关，喇叭开关和紧急制动开关的触发行程均在汽车的喇叭按板行程内，喇叭开关的触发行程比紧急制动开关的触发行程更靠近喇叭按板。控制方法包括：A）紧急制动开关被触发时，VCU比对车速获取装置获取到的车速；B）若汽车车速不超过设定上限车速则提示误操作；C）VCU发出信号给汽车的制动装置使汽车制动。本发明的实质性效果是：在汽车喇叭下设置紧急刹车装置，避免了驾驶员将刹车踏板与油门踏板混淆的情况，提高了汽车的安全性。

Description

一种新能源车用带组合开关式紧急制动装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及汽车安全技术领域，具体涉及一种新能源车用带组合开关式紧急制动装置及其控制方法。

背景技术

刹车系统的原理是制造出巨大的摩擦力，将车辆的动能转化为热能。众所周知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。汽车在加速过程中把化学能转化成热能和动能，刹车时刹车系统又将汽车的动能转化成热能散发到空气中。一辆车从静止加速到时速100公里可能需要10秒钟，但从时速100公里刹车到静止可能只需要数秒而已，可见刹车系统承受着巨大的负荷。传统车辆刹车，通过制动踩制动踏板实现，但对于某些情况，驾驶员因为情绪紧张，不能很好的识别制动踏板，或误判制动踏板和油门踏板，当驾驶员误把油门当作刹车时，非常容易酿成惨剧。

中国专利CN106114216B，公开日2018年6月1日，一种防误踩油门装置，其包括踏板底座、通过转动轴铰接在踏板底座一端上的油门踏板、设置在底座一端部的支撑板、安装在油门踏板背面且用于控制发动机速度信号输出的电子集成模块、与油门踏板铰连的支撑臂、安装在支撑臂下端的滑轮以及安装在支撑板侧面上的开关模块；在踏板底座上设置线路插件；安装本发明可为刹车电机的控制器提供开关量信号，促使刹车电机动作，即刹住汽车前行，从而僻免车祸发生。当司机松开油门踏板时，油门电子加速器又恢复正常的工作；其方案结构紧凑、自动控制，安全可靠。但其方案在平常使用中即处于频繁工作的装置，其运动部件在频繁的使用中容易磨损失效，导致在关键时刻发挥不了作用，安全性不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前的防误踩油门装置的安全性不高，驾驶员误踩油门时汽车无有效制止措施的技术问题。提出了一种仅在紧急情况下起作用的提供最后保护措施的新能源车用带组合开关式紧急制动装置及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种新能源车用带组合开关式紧急制动装置，包括组合开关、VCU（Vehicle Control Unit，电动汽车整车控制器）和车速获取装置，所述组合开关安装在汽车的喇叭按板与方向盘之间，所述组合开关与方向盘固定连接，所述组合开关包括喇叭开关和紧急制动开关，所述喇叭开关和紧急制动开关的触发行程均在汽车的喇叭按板行程内，所述喇叭开关的触发行程比紧急制动开关的触发行程更靠近喇叭按板，所述喇叭开关与汽车喇叭连接，所述紧急制动开关与VCU连接，所述VCU与汽车的制动装置连接，所述车速获取装置与VCU连接。按下喇叭按板首先触发喇叭鸣笛，继续按下喇叭按板则会触发汽车制动，不会出现刹车与油门混淆的情况，避免了油门当做刹车时带来的安全风险。

作为优选，所述组合开关还包括压溃杆和制动开关座，汽车喇叭按板与组合开关相对应的位置有按压部，所述压溃杆第一端固定安装在方向盘上，所述喇叭开关固定安装在压溃杆第二端，所述制动开关座固定安装在方向盘上，所述紧急制动开关固定安装在制动开关座上，所述喇叭开关的触发行程最靠近所述喇叭按板，所述压溃杆的压溃行程位于所述喇叭开关的触发行程和所述紧急制动开关的触发行程之间，所述压溃杆在受压力超过阈值时失去支撑功能。当驾驶员按压汽车喇叭按板的力超过压溃杆能够承受的力时，压溃杆失去支撑功能，喇叭开关从压溃杆上掉落，汽车喇叭按板失去支撑而继续向下压，并触发紧急制动开关，使汽车紧急制动。

作为优选，所述制动装置为由液压驱动的制动装置。

作为优选，还包括方向盘握紧力检测器和触发电路，所述方向盘握紧力检测器安装在方向盘上，方向盘握紧力检测器检测驾驶员手握方向盘的力，所述方向盘握紧力检测器与触发电路输入端连接，所述触发电路与VCU连接，所述触发电路在方向盘握紧力检测器输出电压超过阈值时向VCU发出制动信号。当驾驶员握紧方向盘的力超过阈值时，方向盘握紧力检测器的输出电压将超过阈值，并发送制动信号给VCU，避免驾驶员在紧张时，忘记按喇叭按板或按压力不足，造成紧急制动未触发。

作为优选，所述触发电路输入端同时与车速获取装置连接，当方向盘握紧力检测器输出电压超过阈值且车速超过设定上限值时，所述触发电路向VCU发出制动信号。

作为优选，所述方向盘握紧力检测器包括橡胶管、网条和压力传感器，所述橡胶管中空形成充气腔，所述充气腔内充满气体，所述网条包覆在所橡胶管外壁，所述网条基本没有弹性，所述方向盘圆形把手外侧加工有凹槽，所述橡胶管套在所述方向盘圆形把手外侧，所述压力传感器安装在所述充气腔内，所述压力传感器检测充气腔内气体的压力，所述压力传感器与触发电路连接。当驾驶员握方向盘的力超过一定限度时，对充气腔内的气体产生的压力足够大，压力传感器与充气腔内的气体接触，气体能够传递压力，使压力传感器的输出变化足够使触发电路做出反应。

一种新能源车用带组合开关式紧急制动装置的控制方法，适用于如前述的一种新能源车用带组合开关式紧急制动装置，包括以下步骤：A）VCU处于等待模式，当紧急制动开关被触发时，VCU比对车速获取装置获取到的车速；B）若汽车车速不超过设定上限车速则提示误操作，VCU重新进入等待模式，反之，进入步骤C；C）VCU发出信号给汽车的制动装置使汽车制动，VCU给汽车的发动机发出反拖信号使发动机反拖。

本发明的实质性效果是：在汽车喇叭下设置紧急刹车装置，避免了驾驶员将刹车踏板与油门踏板混淆的情况，提高了汽车的安全性。

附图说明

图1为实施例一带组合开关式紧急制动装置电路原理框图。

图2为汽车方向盘立体结构示意图。

图3为实施例一组合开关安装位置示意图。

图4为实施例一组合开关剖视结构示意图。

图5为实施例二汽车方向盘立体结构示意图。

图6为实施例二充气腔结构示意图。

图7为实施例二触发电路原理图。

其中：1、喇叭按板，2、方向盘，3、组合开关，4、喇叭开关，5、压溃杆，6、紧急制动开关，7、制动开关座，8、网条，9、橡胶管，10、充气腔，100、汽车喇叭，200、VCU，300、车速获取装置，400、汽车的制动装置。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。

实施例一：

一种新能源车用带组合开关式紧急制动装置，如图1所示，为实施例一带组合开关式紧急制动装置电路原理框图，如图2所示，为汽车方向盘立体结构示意图，如图3所示，为实施例一组合开关安装位置示意图，本实施例包括组合开关3、VCU200和车速获取装置300，组合开关3安装在汽车的喇叭按板1与方向盘2之间，组合开关3与方向盘2固定连接，组合开关3包括喇叭开关4和紧急制动开关6，喇叭开关4和紧急制动开关6的触发行程均在汽车的喇叭按板1行程内，喇叭开关4的触发行程比紧急制动开关6的触发行程更靠近喇叭按板1，喇叭开关4与汽车喇叭100连接，紧急制动开关6与VCU200连接，VCU200与汽车的制动装置400连接，车速获取装置300与VCU200连接。按下喇叭按板1首先触发喇叭鸣笛，继续按下喇叭按板1则会触发紧急制动开关使汽车制动，不会出现刹车与油门混淆的情况，避免了油门当做刹车时带来的安全风险。

如图4所示，为实施例一组合开关剖视结构示意图，组合开关3还包括压溃杆5和制动开关座7，汽车喇叭按板1与组合开关3相对应的位置有按压部，压溃杆5第一端固定安装在方向盘2上，喇叭开关4固定安装在压溃杆5第二端，制动开关座7固定安装在方向盘2上，紧急制动开关6固定安装在制动开关座7上，喇叭开关4的触发行程最靠近喇叭按板1，压溃杆5的压溃行程位于喇叭开关4的触发行程和紧急制动开关6的触发行程之间，压溃杆5在受压力超过阈值时失去支撑功能。压溃杆5推荐使用塑料材质注塑成管状，其最大承力与阈值相匹配。

制动装置为由液压驱动的制动装置。

一种新能源车用带组合开关式紧急制动装置的控制方法，适用于本实施例的新能源车用带组合开关式紧急制动装置，包括以下步骤：A）VCU200处于等待模式，当紧急制动开关6被触发时，VCU200比对车速获取装置300获取到的车速；B）若汽车车速不超过设定上限车速则提示误操作，VCU200重新进入等待模式，反之，进入步骤C；C）VCU200发出信号给汽车的制动装置400使汽车制动，VCU200给汽车的发动机发出反拖信号使发动机反拖。

实施例二：

本实施例增加了新的紧急制动触发装置，如图5所示，为实施例二汽车方向盘立体结构示意图，如图6所示，为实施例二充气腔结构示意图，如图7所示，为实施例二触发电路原理图，本实施例中方向盘2握紧力检测器安装在方向盘2上，方向盘2握紧力检测器检测驾驶员手握方向盘2的力，方向盘2握紧力检测器与触发电路输入端连接，触发电路与VCU200连接，触发电路在方向盘2握紧力检测器输出电压超过阈值时向VCU200发出制动信号。触发电路包括电阻R1、MOS管M1以及三端可调稳压器U1，所述握紧力检测器的压力传感器输入端接直流电源Vcc，压力传感器输出端与电阻R1第一端以及MOS管M1栅极连接，MOS管M1漏极与直流电源Vcc连接，MOS管M1源极与三端可调稳压管U1输入端连接，电阻R1第二端以及三端可调稳压管U1接地端均接地，三端可调稳压管U1输出端与P1端连接，P1端与VCU200连接。当压力传感器收到足够的压力时，其电阻变小，通过电阻R1的电流增大，电阻R1第一端的电压足够使MOS管M1饱和导通，三端可调稳压管U1输入端与直流电源Vcc连接，三端可调稳压管U1输出端输出与VCU200匹配的电压信号，触发紧急制动。

方向盘握紧力检测器包括橡胶管9、网条8和压力传感器，橡胶管9中空形成充气腔10，充气腔10内充满气体，网条8包覆在所橡胶管9外壁，网条8基本没有弹性，方向盘2圆形把手外侧加工有凹槽，橡胶管9套在方向盘2圆形把手外侧，压力传感器安装在充气腔10内，压力传感器检测充气腔10内气体的压力，压力传感器与触发电路连接。当驾驶员握方向盘2的力超过一定限度时，对充气腔10内的气体产生的压力足够大，压敏电阻与充气腔10内的气体接触，气体能够传递压力，使压敏电阻的阻值变化足够使触发电路做出反应。其余结构同实施例一。当驾驶员握紧方向盘2的力超过阈值时，方向盘握紧力检测器的输出电压将超过阈值，并发送制动信号给VCU200，避免驾驶员在紧张时，忘记按喇叭按板1或按压力不足，造成紧急制动未触发。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (6)

1.一种新能源车用带组合开关式紧急制动装置，其特征在于，

包括组合开关、整车控制器（VCU）和车速获取装置，所述组合开关安装在汽车的喇叭按板与方向盘之间，所述组合开关与方向盘固定连接，所述组合开关包括喇叭开关和紧急制动开关，所述喇叭开关和紧急制动开关的触发行程均在汽车的喇叭按板行程内，所述喇叭开关的触发行程比紧急制动开关的触发行程更靠近喇叭按板，所述喇叭开关与汽车喇叭连接，所述紧急制动开关与整车控制器（VCU）连接，所述整车控制器（VCU）与汽车的制动装置连接，所述车速获取装置与整车控制器（VCU）连接；

所述组合开关还包括压溃杆和制动开关座，汽车喇叭按板与组合开关相对应的位置有按压部，所述压溃杆第一端固定安装在方向盘上，所述喇叭开关固定安装在压溃杆第二端，所述制动开关座固定安装在方向盘上，所述紧急制动开关固定安装在制动开关座上，所述喇叭开关的触发行程最靠近所述喇叭按板，所述压溃杆的压溃行程位于所述喇叭开关的触发行程和所述紧急制动开关的触发行程之间，所述压溃杆在受压力超过阈值时失去支撑功能。

2.根据权利要求1所述的一种新能源车用带组合开关式紧急制动装置，其特征在于，

所述制动装置为由液压驱动的制动装置。

3.根据权利要求1所述的一种新能源车用带组合开关式紧急制动装置，其特征在于，

还包括方向盘握紧力检测器和触发电路，所述方向盘握紧力检测器安装在方向盘上，方向盘握紧力检测器检测驾驶员手握方向盘的力，所述方向盘握紧力检测器与触发电路输入端连接，所述触发电路与整车控制器（VCU）连接，所述触发电路在方向盘握紧力检测器输出电压超过阈值时向整车控制器（VCU）发出制动信号。

4.根据权利要求3所述的一种新能源车用带组合开关式紧急制动装置，其特征在于，

所述触发电路输入端同时与车速获取装置连接，当方向盘握紧力检测器输出电压超过阈值且车速超过设定上限值时，所述触发电路向整车控制器（VCU）发出制动信号。

5.根据权利要求3所述的一种新能源车用带组合开关式紧急制动装置，其特征在于，

所述方向盘握紧力检测器包括橡胶管、网条和压力传感器，所述橡胶管中空形成充气腔，所述充气腔内充满气体，所述网条包覆在所述的橡胶管外壁，所述网条基本没有弹性，所述方向盘圆形把手外侧加工有凹槽，所述橡胶管套在所述方向盘圆形把手外侧，所述压力传感器安装在所述充气腔内，所述压力传感器检测充气腔内气体的压力，所述压力传感器与触发电路连接。

6.一种如权利要求1所述的新能源车用带组合开关式紧急制动装置的控制方法，其特征在于，

包括以下步骤：

A）所述的整车控制器（VCU）处于等待模式，当所述的紧急制动开关被触发时，所述整车控制器（VCU）比对所述车速获取装置获取到的车速；

B）若汽车车速不超过设定上限车速则提示误操作，所述的整车控制器（VCU）重新进入等待模式，反之，进入步骤C；

C）所述整车控制器（VCU）发出信号给汽车的制动装置使汽车制动，所述整车控制器（VCU）给汽车的发动机发出反拖信号使发动机反拖。

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