CN111688651A - 一种一体式踏板的加速制动系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体式踏板的加速制动系统，属于汽车踏板的技术领域，旨在提供一种便于操作，提高行车安全的一体式踏板的加速制动系统，其技术方案要点是包括底座，所述底座上设有单踏板，所述单踏板底部与底座铰接，所述单踏板与底座之间设有位移传感器，所述位移传感器一端与单踏板铰接，另一端与底座铰接，所述底座与单踏板之间设有驱使单踏板回到初始位置的复位机构，所述底座上还设有制动机构，所述一体式踏板的加速制动系统还包括ECU，所述ECU与位移传感器和制动机构电性连接。一种一体式踏板的加速制动系统的使用方法，属于汽车踏板的技术领域。

Description

一种一体式踏板的加速制动系统及使用方法

技术领域

本发明涉及汽车踏板的技术领域，特别涉及一种一体式踏板的加速制动系统及使用方法。

背景技术

现行汽车的操纵系统，仅就脚下(脚前方)的操作端设置来看，手动挡汽车并排三块踏板，即离合器踏板、制动踏板、加速踏板；自动挡汽车则为双踏板即制动踏板、加速踏板，同时，普遍的驾驶习惯为：制动踏板和加速踏板共用右脚。毫无疑问，行车途中，驾驶人员的右脚需要选择换位实施操纵，尤其在川流不息的市区，右脚换位的次数，多不胜数，这个选择换位，会耽误一定的时间，增加了驾驶人员的疲劳，同时提供了错踩的机会，不但如此，就驾驶人员本人来说，其踩踏踏板的动作，在选择换位以后，仍旧重复，即：膝关节和踝关节混用(随意使用)，没有分工利用、并浪费了关节的节段活动功能和力的传导功能这些自然资源。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种一体式踏板的加速制动系统，将制动踏板和加速踏板的功能合二为一，具有便于操作，提高行车安全的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种一体式踏板的加速制动系统，包括底座，所述底座上设有单踏板，所述单踏板底部与底座铰接，所述单踏板与底座之间设有位移传感器，所述位移传感器一端与单踏板铰接，另一端与底座铰接，所述底座与单踏板之间设有驱使单踏板回到初始位置的复位机构，所述底座上还设有制动机构，所述一体式踏板的加速制动系统还包括ECU，所述ECU与位移传感器和制动机构电性连接；

所述ECU用于接收位移传感器的位移信号，ECU根据位移传感器检测到单踏板的位移变化，将车辆的运行模式转换成加速模式或者是制动模式。

通过采用上述技术方案，位移传感器检测到单踏板的不同位置并反馈给ECU，ECU再通过制动机构或者油门发送控制信号，从而通过单一踏板即可实现对油门和刹车的控制。

进一步的，所述制动机构包括连接臂和伺服电缸，所述伺服电缸与ECU电性连接，所述连接臂底部与底座铰接，所述伺服电缸的输出轴与连接臂铰接，所述伺服电缸缸身与底座铰接，所述连接臂上设有与其垂直的连接杆，所述底座上设有制动缸，所述制动缸的活塞杆顶端与连接杆铰接。

通过采用上述技术方案，伺服电缸接收到ECU的制动信号后，收缩其输出轴，输出轴带动连接臂摆动，连接臂带动制动缸的活塞杆收缩，向制动系统中注油制动。当需要解除制动时，伸长伺服电缸的输出轴，将制动缸的活塞杆拉出解除制动。

进一步的，所述复位机构包括复位弹簧和复位连杆，所述复位连杆与底座转动连接，所述复位连杆一端与单踏板铰接，另一端与底座之间设有复位弹簧，所述复位弹簧一端与复位连杆固接，另一端与底座固接。

通过采用上述技术方案，踩下单踏板时，单踏板通过复位连杆带动复位弹簧拉伸，当松开单踏板时，复位弹簧由于弹力通过复位弹簧驱使单踏板复位。

进一步的，所述连接臂为制动踏板，所述制动踏板与伺服电缸可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，当制动踏板与伺服电缸连接在一起时，采用单踏板的模式，当制动踏板与伺服电缸解除连接时，可转换成双踏板的模式。

进一步的，所述伺服电缸输出轴顶端设有第一连接孔，所述连接臂设有第二连接孔，第一连接孔与第二连接孔之间穿设有锁定销。

通过采用上述技术方案，当采用单踏板模式时，通过锁定销将连接臂与伺服电缸连接在一起即可，当采用双踏板模式时，拔出锁定销，解除连接臂与伺服电缸的连接即可。

进一步的，所述锁定销与连接臂之间设有用于驱动锁定销前后移动的锁定组件，所述锁定组件包括设置在连接臂上的套筒，所述套筒与第二连接孔连通，所述锁定销滑动设置在套筒内，所述套筒的长度大于或等于锁定销的长度，所述套筒内设有与锁定销抵触的压簧，所述压簧位于锁定销背向第二连接孔一端，所述套筒背向第二连接孔一面设有线孔，线孔内穿设有拉线，所述拉线与锁定销固定连接。

通过采用上述技术方案，当需要解除连接臂与伺服电缸的连接时，拉动拉线，使得锁定销从第一连接孔和第二连接孔中脱离。当需要将连接臂与伺服电缸连接在一起时，松开拉线，使得锁定销插入第一连接孔和第二连接孔将连接臂与伺服电缸锁定在一起。

进一步的，所述拉线与伺服电机连接，所述伺服电机用于卷收拉线，伺服电机与ECU电性连接。

通过采用上述技术方案，由伺服电机卷放拉线，方便操作。

本发明的第二目的是提供一种一体式踏板的加速制动系统的使用方法，具有便于操作，提高行车安全的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

包括如上述的一种一体式踏板的加速制动系统，单踏板运动区间划分成加速区间和制动区间，加速区间与制动区间的临界点设为B点，制动区间的极限位置设为A点，A点为制动力最大的位置，此时处于停车状态，加速区间的极限位置设为C点，C点为油门最大的位置，

首先启动汽车，ECU开始工作，驾驶者可通过ECU选择单踏板模式或者双踏板模式，默认单踏板模式，

单踏板模式下启动汽车的具体步骤如下：

S1：ECU检测伺服电机的位置，判断伺服电机是否处于卷绕拉线状态，如果为处于卷绕拉线状态则开始执行S2，如果不处于卷绕拉线状态则启动伺服电机释放拉线，然后开始执行S2；

S2：ECU向伺服电缸发送制动信号，伺服电缸收缩其输出轴推动制动缸的活塞杆收缩实现液压制动，此时可解除手刹驻车或电子驻车；

S3：踩下单踏板，由A点到B点逐渐解除液压制动，位移传感器检测单踏板的位置，通过ECU向制动机构发送解除制动信号，直至达到B点完全解除液压制动；

S4：继续踩下单踏板，在B至C点之间运动，位移传感器检测到单踏板位置通过ECU控制油门；

单踏板模式下停车的具体步骤如下：

A1：松开单踏板，由C点到B点逐渐松油门，位移传感器检测单踏板的位置，通过ECU控制油门，到B点完全解除油门；

A2：继续松油门，由B点到A点，位移传感器检测单踏板的位置，通过ECU控制制动机构，到A点处于最大制动状态下；

A3：熄火后，采用手刹或者电子驻车，ECU接到驻车信号控制后，向伺服电缸发送解除液压制动的信号；

双踏板模式下启动汽车的具体步骤如下：

B1：ECU检测伺服电机的位置，判断伺服电机是否处于卷绕拉线状态，如果伺服电机已处于卷绕拉线状态，连接臂与伺服电缸脱离，则开始执行B2，如果伺服电机未处于卷绕拉线状态则启动伺服电机卷收拉线，使得连接臂与伺服电缸脱离，然后开始执行B2；

B2：解除手刹或者电子驻车，踩下单踏板，越过B点，在B至C点之间运动，位移传感器检测到单踏板位置通过ECU控制油门；

双踏板模式下停车的具体步骤如下：

C1：松开单踏板，由C点到B点逐渐松油门，位移传感器检测单踏板的位置，通过ECU控制油门，到B点完全解除油门；

C2：继续松开单踏板，踩下制动踏板，对车辆液压制动；

C3：熄火后，采用手刹或者电子驻车，并松开制动踏板。

通过采用上述技术方案，可实现单踏板和双踏板两种模式可供选择，并且单踏板模式更加容易操作。

进一步的，单踏板模式和双踏板模式进行互换时，需要停车并完成驻车制动后进行切换。

通过采用上述技术方案，停车切换单踏板模式或者双踏板模式更加安全。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过位移传感器的设置，从而单踏板同时实现制动和加速两种功能，操作难度更低；

2.通过将连接臂与伺服电缸采用可拆卸连接方式，能够转换单踏板和双踏板两种驾驶操作模式；

3、当车辆处于斜坡上时，即使驾驶者未拉手刹也可稳定地停留在斜坡上，不溜坡，保证车辆安全；

4、ECU内部可存储应对石子路面、砂石路面、雨雪路面等多种制动模式，通过设置在车辆上的传感器检测路面情况，从而为在未来自动制动模式下ECU自主选择最佳的制动模式提供了可行性。

附图说明

图1是实施例1中的电气控制框图；

图2是实施例1中用于体现一体式踏板的示意图；

图3是实施例1中用于体现单踏板A、B、C三点的位置示意图；

图4是实施例1中用于体现制动机构的示意图；

图5是实施例1中用于体现锁定组件的示意图。

图中，1、底座；2、单踏板；3、位移传感器；4、复位机构；41、复位弹簧；42、复位连杆；5、制动机构；51、伺服电缸；511、第一连接孔；52、连接臂；521、第二连接孔；53、连接杆；54、制动缸；55、锁定销；6、锁定组件；61、套筒；62、压簧；63、拉线；64、伺服电机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1：一种一体式踏板的加速制动系统，如图1所示，包括底座1，底座1上设有单踏板2、制动机构5、ECU，单踏板2与底座1之间设有位移传感器3，ECU与制动机构5和位移传感器3均采用电性连接。

ECU用于接收位移传感器3的位移信号，ECU根据位移传感器3检测到单踏板2的位移变化，将车辆的运行模式转换成加速模式或者是制动模式。

此外，ECU内部可存储应对石子路面、砂石路面、雨雪路面等多种制动模式，通过设置在车辆上的传感器检测路面情况，从而选择最佳的制动模式。

如图2所示，单踏板2运动区间划分成加速区间和制动区间，加速区间与制动区间的临界点设为B点，制动区间的极限位置设为A点，A点为制动力最大的位置，此时处于停车状态，加速区间的极限位置设为C点，C点为油门最大的位置。即当将单踏板2踩到最低点C点，车辆处于油门最大的状态，当将单踏板2松到最高点A点，车辆处于制动最强即停车状态。

如图1和2所示，位移传感器3顶端与单踏板2铰接，底端与底座1铰接，底座1与单踏板2之间设有驱使单踏板2回到初始位置（即C点）的复位机构4。

如图1所示，复位机构4包括复位弹簧62和复位连杆42，复位连杆42与底座1转动连接，复位连杆42一端与单踏板2铰接，另一端与底座1之间设有复位弹簧62，复位弹簧62一端与复位连杆42固接，另一端与底座1固接。

B点为单踏板2的初始位置，踩下单踏板2时，单踏板2通过复位连杆42带动复位弹簧62拉伸，当松开单踏板2时，复位弹簧62由于弹力通过复位弹簧62驱使单踏板2复位回到B点为置。

如图4所示，制动机构5包括连接臂52和伺服电缸51，伺服电缸51与ECU电性连接，连接臂52底端与底座1铰接，连接臂52的背面与伺服电缸51的输出轴顶端铰接，伺服电缸51缸身与底座1铰接，连接臂52上设有与其垂直设置的连接杆53，底座1上设有两个制动缸54，制动缸54位于连接臂52两侧，制动缸54的活塞杆顶端与连接臂52铰接。

当需要对车辆制动时，伺服电缸51收缩活塞杆驱动连接臂52摆动，连接臂52带动制动缸54的活塞杆收缩，向制动系统中注油制动。当需要解除制动时，伸长伺服电缸51的输出轴，将制动缸54的活塞杆拉出解除制动。

如图4和5所示，连接臂52为制动踏板，制动踏板与伺服电缸51可拆卸连接，伺服电缸51输出轴顶端设有第一连接孔511，连接臂52设有第二连接孔521，第一连接孔511与第二连接孔521之间穿设有锁定销55。

拔出锁定销55即可将单踏板模式转换成双踏板模式，插入锁定销55，即可便变回单踏板模式。

如图4和5所示，锁定销55与连接臂52之间设有用于驱动锁定销55前后移动的锁定组件6，锁定组件6包括设置在连接臂52上的套筒61，套筒61与第二连接孔521连通，锁定销55滑动设置在套筒61内，套筒61的长度大于或等于锁定销55的长度。

套筒61内设有与锁定销55抵触的压簧62，压簧62位于锁定销55背向第二连接孔521一端，套筒61背向第二连接孔521一面设有线孔，线孔内穿设有拉线63，拉线63与锁定销55固定连接。

通过拉线63即可拉动锁定销55，将锁定销55拉出连接臂52与伺服电缸51之间；放松拉线63，即可将锁定销55插入连接臂52与伺服电缸51之间，并随连接臂52与伺服电缸51的输出轴一起运动。

拉线63与伺服电机64连接，伺服电机64用于卷收拉线63，伺服电机64与ECU电性连接。通过ECU控制伺服电机64，在单踏板2或者双踏板之间转换。

实施例2：一种一体式踏板的加速制动系统的使用方法，如图1～5所示，包括上述的一体式踏板的加速制动系统，单踏板2运动区间划分成加速区间和制动区间，加速区间与制动区间的临界点设为B点，制动区间的极限位置设为A点，A点为制动力最大的位置，此时处于停车状态，加速区间的极限位置设为C点，C点为油门最大的位置，

首先启动汽车，ECU开始工作，驾驶者可通过ECU选择单踏板模式或者双踏板模式，默认单踏板模式，

单踏板模式下启动汽车的具体步骤如下：

S1：ECU检测伺服电机64的位置，判断伺服电机64是否处于卷绕拉线63状态，如果为处于卷绕拉线63状态则开始执行S2，如果不处于卷绕拉线63状态则启动伺服电机64释放拉线63，然后开始执行S2；

S2：ECU向伺服电缸51发送制动信号，伺服电缸51收缩其输出轴推动制动缸54的活塞杆收缩实现液压制动，此时可解除手刹驻车或电子驻车；

S3：踩下单踏板2，由A点到B点逐渐解除液压制动，位移传感器3检测单踏板2的位置，通过ECU向制动机构5发送解除制动信号，直至达到B点完全解除液压制动；

S4：继续踩下单踏板2，在B至C点之间运动，位移传感器3检测到单踏板2位置通过ECU控制油门；

单踏板模式下停车的具体步骤如下：

A1：松开单踏板2，由C点到B点逐渐松油门，位移传感器3检测单踏板2的位置，通过ECU控制油门，到B点完全解除油门；

A2：继续松油门，由B点到A点，位移传感器3检测单踏板2的位置，通过ECU控制制动机构5，到A点处于最大制动状态下；

A3：熄火后，采用手刹或者电子驻车，ECU接到驻车信号控制后，向伺服电缸发送解除液压制动的信号；

双踏板模式下启动汽车的具体步骤如下：

B1：ECU检测伺服电机64的位置，判断伺服电机64是否处于卷绕拉线63状态，如果伺服电机64已处于卷绕拉线63状态，连接臂52与伺服电缸51脱离，则开始执行B2，如果伺服电机64未处于卷绕拉线63状态则启动伺服电机64卷收拉线63，使得连接臂52与伺服电缸51脱离，然后开始执行B2；

B2：解除手刹或者电子驻车，踩下单踏板2，越过B点，在B至C点之间运动，位移传感器3检测到单踏板2位置通过ECU控制油门；

双踏板模式下停车的具体步骤如下：

C1：松开单踏板2，由C点到B点逐渐松油门，位移传感器3检测单踏板2的位置，通过ECU控制油门，到B点完全解除油门；

C2：继续松开单踏板2，踩下制动踏板，对车辆液压制动；

C3：熄火后，采用手刹或者电子驻车，并松开制动踏板。

在双踏板模式下，ECU也可对单踏板2的运动区间重置，A点到C点之间均为单踏板的油门工作区间，并通过位移传感器3检测单踏板2的位置，从而对加速系统进行控制。

单踏板模式和双踏板模式进行互换时，需要停车并完成驻车制动后进行切换，这样更加安全。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种一体式踏板的加速制动系统，包括底座（1），所述底座（1）上设有单踏板（2），所述单踏板（2）底部与底座（1）铰接，其特征在于：所述单踏板（2）与底座（1）之间设有位移传感器（3），所述位移传感器（3）一端与单踏板（2）铰接，另一端与底座（1）铰接，所述底座（1）与单踏板（2）之间设有驱使单踏板（2）回到初始位置的复位机构（4），所述底座（1）上还设有制动机构（5），所述一体式踏板的加速制动系统还包括ECU，所述ECU与位移传感器（3）和制动机构（5）电性连接；

所述ECU用于接收位移传感器（3）的位移信号，ECU根据位移传感器（3）检测到单踏板（2）的位移变化，将车辆的运行模式转换成加速模式或者是制动模式。

2.根据权利要求1所述的一体式踏板的加速制动系统，其特征在于：所述制动机构（5）包括连接臂（52）和伺服电缸（51），所述伺服电缸（51）与ECU电性连接，所述连接臂（52）底部与底座（1）铰接，所述伺服电缸（51）的输出轴与连接臂（52）铰接，所述伺服电缸（51）缸身与底座（1）铰接，所述连接臂（52）上设有与其垂直的连接杆（53），所述底座（1）上设有制动缸（54），所述制动缸（54）的活塞杆顶端与连接杆（53）铰接。

3.根据权利要求1所述的一种一体式踏板的加速制动系统，其特征在于：所述复位机构（4）包括复位弹簧（41）和复位连杆（42），所述复位连杆（42）与底座（1）转动连接，所述复位连杆（42）一端与单踏板（2）铰接，另一端与底座（1）之间设有复位弹簧（41），所述复位弹簧（41）一端与复位连杆（42）固接，另一端与底座（1）固接。

4.根据权利要求2所述的一种一体式踏板的加速制动系统，其特征在于：所述连接臂（52）为制动踏板，所述制动踏板与伺服电缸（51）可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的一种一体式踏板的加速制动系统，其特征在于：所述伺服电缸（51）输出轴顶端设有第一连接孔（511），所述连接臂（52）上设有第二连接孔（521），第一连接孔（511）与第二连接孔（521）之间穿设有锁定销（55）。

6.根据权利要求5所述的一种一体式踏板的加速制动系统，其特征在于：所述锁定销（55）与连接臂（52）之间设有用于驱动锁定销（55）前后移动的锁定组件（6），所述锁定组件（6）包括设置在连接臂（52）上的套筒（61），所述套筒（61）与第二连接孔（521）连通，所述锁定销（55）滑动设置在套筒（61）内，所述套筒（61）的长度大于或等于锁定销（55）的长度，所述套筒（61）内设有与锁定销（55）抵触的压簧（62），所述压簧（62）位于锁定销（55）背向第二连接孔（521）一端，所述套筒（61）背向第二连接孔（521）一面设有线孔，线孔内穿设有拉线（63），所述拉线（63）与锁定销（55）固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种一体式踏板的加速制动系统，其特征在于：所述拉线（63）与伺服电机（64）连接，所述伺服电机（64）用于卷收拉线（63），伺服电机（64）与ECU电性连接。

8.一种一体式踏板的加速制动系统的使用方法，包括如权利要求7所述的一种一体式踏板的加速制动系统，其特征在于：单踏板（2）运动区间划分成加速区间和制动区间，加速区间与制动区间的临界点设为B点，制动区间的极限位置设为A点，A点为制动力最大的位置，此时处于停车状态，加速区间的极限位置设为C点，C点为油门最大的位置，

首先启动汽车，ECU开始工作，驾驶者可通过ECU选择单踏板模式或者双踏板模式，默认单踏板模式，

单踏板模式下启动汽车的具体步骤如下：

S1：ECU检测伺服电机（64）的位置，判断伺服电机（64）是否处于卷绕拉线（63）状态，如果为处于卷绕拉线（63）状态则开始执行S2，如果不处于卷绕拉线（63）状态则启动伺服电机（64）释放拉线（63），然后开始执行S2；

S2：ECU向伺服电缸（51）发送制动信号，伺服电缸（51）收缩其输出轴推动制动缸（54）的活塞杆收缩实现液压制动，此时可解除手刹驻车或电子驻车；

S3：踩下单踏板（2），由A点到B点逐渐解除液压制动，位移传感器（3）检测单踏板（2）的位置，通过ECU向制动机构（5）发送解除制动信号，直至达到B点完全解除液压制动；

S4：继续踩下单踏板（2），在B至C点之间运动，位移传感器（3）检测到单踏板（2）位置通过ECU控制油门；

单踏板模式下停车的具体步骤如下：

A1：松开单踏板（2），由C点到B点逐渐松油门，位移传感器（3）检测单踏板（2）的位置，通过ECU控制油门，到B点完全解除油门；

A2：继续松油门，由B点到A点，位移传感器（3）检测单踏板（2）的位置，通过ECU控制制动机构（5），到A点处于最大制动状态下；

A3：熄火后，采用手刹或者电子驻车，ECU接到驻车信号控制后，向伺服电缸（51）发送解除液压制动的信号；

双踏板模式下启动汽车的具体步骤如下：

B1：ECU检测伺服电机（64）的位置，判断伺服电机（64）是否处于卷绕拉线（63）状态，如果伺服电机（64）已处于卷绕拉线（63）状态，连接臂（52）与伺服电缸（51）脱离，则开始执行B2，如果伺服电机（64）未处于卷绕拉线（63）状态则启动伺服电机（64）卷收拉线（63），使得连接臂（52）与伺服电缸（51）脱离，然后开始执行B2；

B2：解除手刹或者电子驻车，踩下单踏板（2），越过B点，在B至C点之间运动，位移传感器（3）检测到单踏板（2）位置通过ECU控制油门；

双踏板模式下停车的具体步骤如下：

C1：松开单踏板（2），由C点到B点逐渐松油门，位移传感器（3）检测单踏板（2）的位置，通过ECU控制油门，到B点完全解除油门；

C2：继续松开单踏板（2），踩下制动踏板，对车辆液压制动；

C3：熄火后，采用手刹或者电子驻车，并松开制动踏板。

9.根据权利要求8所述的一体式踏板的加速制动系统的使用方法，其特征在于：单踏板模式和双踏板模式进行互换时，需要停车并完成驻车制动后进行切换。

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