有微动离合器和压力触发开关的油门当刹车纠错刹车系统
技术领域
本实用新型属于汽车油门和刹车系统的技术领域,特别是能直接获得误踏油门信号,可将误踏油门动作转变成自动刹车机械动作的汽车刹车系统。
背景技术
本申请人在自己的已授权专利20051001077.X《带有信号器的油门系统装置》中,提供了一种具有判断油门动作正确或错误后,才确定是否补救进行刹车的装置,使油门成为可制动又可加速两用的机动车油门踏板系统。其特征是在油门踏板、联动装置、油门踏板对应车体部位装置的任何一个装置上设置信号器。信号器与可切断发动机油路的电阀门和启动刹车的电阀门连接。该技术提出了用电子设置去感知误踏油门动作,并输出刹车信号到油路上的电阀门和车轮刹车上的电阀门实现补救性刹车。该技术不足之处一是在从信号器感受的连续变化的压力信号中,判断、取出误踏油门信号的取信号仪器有故障时,可能对误踏油门信号的判断产生错误,导致本系统的可靠性差。该技术不足之处二是用信号输出线控制电阀门,用电阀门关断车辆的发动机供油管、点火电路、电动机电源等,使司机有误踏油门动作到车辆被停止的时间长,车辆产生错误的行程较远,这种反应不迅速的方式对制止车祸事故发生不利。该技术不足之处三是用信号输出线控制电阀门,用电阀门关断车辆的发动机供油管、点火电路、电动机电源等,使发动机完全停止转动、停止工作,导致汽车的刹车系统、转向系统、防侧滑等安全系统都停止工作,所以用误踏油门信号关断车辆的发动机是不利于在有误踏油门时,进行纠错性紧急刹车的。
本申请人在自己的专利申请201110030092.4《电器和机械配合将误踏油门自动纠正为刹车的装置》中,公开了包括传感器、信号分析器和刹车启动机构的装置,其不足之处一是获得误踏油门信号的微电子器材较多,可靠性下降;不足之处二是刹车启动机构中,将电动机的圆周运动变为刹车拉绳的往复运动,用直形齿条进行变换运动方式,因为要保证直形齿条定位的往复运动,需要有固定电动机和直形齿条相对位置的框架,这种框架体积大,难以找到合适的位置安装,而且结构复杂、成本高和可靠性不佳。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供纠正误踏油门的响应速度快、结构简单、成本低、体积小易安装、可靠性好的误踏油门纠错装置,安装在现有汽车油门踏板系统和刹车踏板系统上,成为有微动离合器和压力触发开关的油门当刹车纠错刹车系统。
本实用新型的构思是:人在慌乱时可能作出误踏油门动作,误踏油门动作必须使油门踏板和其相联动的机构产生与正常加油时不同的运动,即油门踏板和其相联动的机构一定会受到过大的力量。人们加油正常踩油门踏板的力量一般小于5公斤,误踏油门动作的力量一般大于10公斤,经过多次实验,用误踏油门时踏板受10公斤压力作为误踏阈值,区别正常加油动作与误踏油门动作是合理的、适用的、安全的。所以只需要在油门踏板和其相联动的机构上设置压力开关,在油门踏板受力大于或等于误踏阈值10公斤时压力开关才导通,发出误踏油门的电信号,压力开关不需要能感受小于误踏阈值的油门踏板运动状态,把采集误踏油门的方法简单化。所以,只有在有大于等于10公斤踩油门力量时,压力开关两个导电点才接触发出电信号,就可用开关式的电信号表示有无误踏油门动作。所以本专利称这种压力开关为压力触发开关。当然用10公斤踩油门的力量触发压力触发开关不一定适合一些特殊人群,对特殊人群可改用弹性系数不同的弹性元件,而改变压力触发开关的开关阈值,从而改变油门踏板的误踏阈值。
作为本申请要求优先权的在先申请[201120189726.6]中,是用“压力式低压电开关”识别误踏油门动作,“压力式低压电开关”没有记载用弹性元件。本申请在在先申请“压力式低压电开关”设置位置基础上,改变、增加、并更明确压力触发开关的位置和带有弹性元件,还进一步明确了压力触发开关的结构,和压力触发开关与现有的油门踏板联动系统的连结结构。
本实用新型的结构是:
有微动离合器和压力触发开关的油门当刹车纠错刹车系统,包括汽车的油门踏板16和油门踏板16对应的车体部位21;或者油门踏板连杆17和油门踏板连杆17对应的车体部位21,控制节气门机构36,其特征在于:还包括压力触发开关1,和压力触发开关1分别连接的触发信号转换器35和有微动离合器的误踏油门纠错装置;
在油门踏板16的正面设有压力触发开关1;
或在油门踏板16的背面设有压力触发开关1,压力触发开关1与油门踏板对应的车体部位21之间留有正常加油间隔空间,当油门踏板16位移到受力处于误踏阈值状态的位置,压力触发开关1与油门踏板对应的车体部位21接触;
或油门踏板16对应的车体部位21设有压力触发开关1,压力触发开关1与油门踏板16之间,留有油门踏板16正常加油运动需要的间隔空间,当油门踏板16位移到受力处于误踏阈值状态的位置,压力触发开关1与油门踏板16接触;
或在面向车体的油门踏板连杆17表面设有压力触发开关1;
或在油门踏板连杆17对应的车体部位21设有压力触发开关1;
以误踏油门动作对油门踏板16的最小作用力为误踏油门的误踏阈值;以压力触发开关1的两个触点能接触导电时,压力触发开关1的弹性元件弹力为开关阈值;压力触发开关1设置的位置使开关阈值正好表达误踏阈值,即压力触发开关1设置的位置使开关阈值与误踏阈值相对应;
压力触发开关1是在其中的弹性元件受开关阈值压力变形后,使开关的两个导电接触件25能接触,产生导电接通的开关;
压力触发开关1与触发信号转换器35连接,触发信号转换器35与控制节气门机构36连接,触发信号转换器35把压力触发开关1的触发信号转换成控制控制节气门机构36的控制信号;
有微动离合器的误踏油门纠错装置,包括牙嵌式微动离合器2和刹车拉绳3,其特征在于:牙嵌式微动离合器2包括成同轴转动的主动牙嵌盘4和从动牙嵌盘5,主动牙嵌盘4的有牙面和从动牙嵌盘5的有牙面相向成能够离合的结构,主动牙嵌盘4无牙面与低压电动机6的转动轴7连接,成低压电动机6驱动主动牙嵌盘4转动的结构;从动牙嵌盘5无牙面与低压电磁阀8的往复移动阀轴9连接或接触,成低压电磁阀8驱动从动牙嵌盘5沿转动中心轴向移动的结构,即成为低压电磁阀8的往复移动阀轴9能推动从动牙嵌盘5与主动牙嵌盘4成咬合转动的结构;主动牙嵌盘4的有牙面和相向的从动牙嵌盘5有牙面之间设有分离弹簧13;从动牙嵌盘5外周设有一个同平面的凹陷环10,凹陷环10的凹陷内嵌有刹车拉绳3,凹陷环10的凹陷宽度与刹车拉绳3的直径相同,或凹陷环10的凹陷宽度略大于刹车拉绳3的直径;主动牙嵌盘4和从动牙嵌盘5外设有牙嵌盘外壳11,牙嵌盘外壳11的一端与低压电动机6的外壳固定连接,牙嵌盘外壳11的另一端与低压电磁阀8的外壳固定连接;牙嵌盘外壳11在对应从动牙嵌盘5的凹陷环10位置设有导绳孔12,刹车拉绳3一端固定连接在凹陷环10内,刹车拉绳3另一端从导绳孔12穿出;压力触发开关1控制并联连接的低压电磁阀8和低压电动机6;
刹车踏板20与刹车拉绳3连接,或刹车连杆与刹车拉绳3连接。
所述油门踏板16对应的车体部位21是指:在汽车正常加油状态中,油门踏板16加油运动方向所指向的的固定部件位置区域,并且是油门踏板16加油运动所接近的固定部件位置区域。
所述油门踏板连杆17对应的车体部位21是指:在汽车正常加油状态中,油门踏板连杆17加油运动方向所指向的的固定部件位置区域,并且是油门踏板连杆17加油运动所接近的固定部件位置区域。
压力触发开关1选用弹性元件适合的弹性系数设定压力开关阈值,如果设定脚踩油门踏板16的力量大于或等于10公斤时为油门踏板16的误踏阈值,误踏阈值使压力触发开关1能导通的压力触发开关1受力作为开关阈值。在开关阈值状态下,压力触发开关1导通。脚踩油门踏板16的力量小于误踏阈值,压力触发开关1受力小于开关阈值,压力触发开关1成断开状态,油门正常加油提高车速。
只要在压力触发开关1的两个导电接触件25接上电源,当两个导电接触件25接触时,压力触发开关1就能输出电信号。该电信号作为有误踏油门行为的标志,并作为后续纠正误踏油门动作的启动信号。
就是说,使压力触发开关1的两个触点能接触导电的最小力量,不一定等于误踏油门时人发出的最小力量。要用压力触发开关1的两个触点接触导电发出电信号表示有误踏油门行为,则要用压力触发开关1设置的位置和能接触导电的最小力量[即开关阈值]这两个要素配合才能正确表示误踏油门时人发出的最小力量[即误踏阈值]。也就是说误踏油门的误踏阈值是用压力触发开关1设置的位置和开关阈值的配合来表示误踏阈值。假如误踏油门误踏阈值是10公斤,压力触发开关1设置在油门踏板16与油门踏板16转动点之间的油门踏板连杆17上,由于压力触发开关1的力背短于油门踏板16的力背,根据杠杆原理,开关阈值即压力触发开关1的两个触点能接触导电时,压力触发开关1的弹性元件最小弹力应大于10公斤。如果设定误踏油门误踏阈值10公斤不变,但压力触发开关1设置的位置不同,弹性元件的开关阈值也不同。一般情况下,误踏油门误踏阈值不等于弹性元件的开关阈值。所以,一个开关阈值已固定的压力触发开关1只能设置在油门踏板16或油门踏板连杆17的某一个特定位置,才能使压力触发开关1正常工作,即开关阈值才能正确表达误踏阈值,即压力触发开关1设置的位置使开关阈值与误踏阈值相对应。
压力触发开关1是用来感受油门踏板16和油门踏板连杆17所受力的装置,所以可以在面向车体的油门踏板16或油门踏板连杆17表面设置压力触发开关1,或者在油门踏板16或油门踏板连杆17对应的车体部位21设有压力触发开关1。
因为压力触发开关1设在油门踏板连杆17上,或油门踏板连杆17对应的车体部位21上这两个位置可避免驾驶室内地板上的垫脚毯子、掉落物品防碍压力触发开关1正常受力。从压力触发开关1感受误踏油门动作的可靠性方面,压力触发开关1设在面向车体的油门踏板连杆17表面,或设在油门踏板连杆17对应的车体部位21有较好的可靠性。
压力触发开关1与触发信号转换器35连接,触发信号转换器35与控制节气门机构36连接,触发信号转换器35把压力触发开关1的触发信号转换成控制控制节气门机构36的控制信号。该控制信号是用于控制控制节气门机构36的控制信号,则该控制信号的控制模型是使控制节气门机构36将发动机立即处于怠速状态,使汽车发动机失去驱动汽车运动的能力,把汽车发动机保持怠速的运转状态,又可以提供汽车的刹车系统等安全系统需要的动力。
本有微动离合器的误踏油门纠错装置是仅适用于对误踏油门动作进行纠错,用于汽车上可产生快速紧急刹车的装置。紧急刹车要求快速,并且拉动现有刹车机械的位移长度只能是很短时间,即刹车拉绳3的可伸缩长度只要10.0厘米左右。所以从动牙嵌盘5只要一个凹陷环10,这个凹陷环10内只能卡一圈刹车拉绳3,其结构为“凹陷环10的凹陷宽度与刹车拉绳3的直径长度相同,或凹陷环10的凹陷宽度略大于刹车拉绳3的直径长度”,使刹车拉绳3在凹陷环10不能随便移动,或可移动位置很小。凹陷环10内只能卡一圈刹车拉绳3的优点是:刹车拉绳3的位移长度精确,即微动而又精确。刹车拉绳3被捲入缩回到凹陷环10内的位置精准是位移长度精确的保证。刹车拉绳3移动的长度精准和位置精准是作为驱动刹车的必要条件,而一般普通的带缆绳的离合式电动捲扬机不仅结构复杂,达不到用于驱动汽车刹车需要刹车拉绳3移动的长度精准和位置精准的要求。
离合器内的主动牙嵌盘4和从动牙嵌盘5用齿轮咬合方式实现驱动,咬合驱动方式不会打滑,更具有可靠性。
压力触发开关1是获取误踏油门动作的传感元件,因为误踏油门动作一定有油门踏板16产生错误动作,则压力触发开关1被安装在油门踏板16的正面或背面,或者油门踏板16背面对应车体部位。如果正常脚踩油门踏板16力量在5公斤以内,误踏油门动作的力量一般大于10公斤,经过多次实验,用误踏油门时踏板受10公斤压力作为误踏阈值,区别正常加油动作与误踏油门动作是合理的、适用的、安全的。
例如压力触发开关1安装在油门踏板16的正面,当脚踩油门踏板16时就踩压力触发开关1;由于压力触发开关1设有固定的压力位移或变形参数,即压力开关阈值,当脚踩油门踏板16的力量小于压力开关阈值为10公斤时,压力触发开关1保持断开状态,油门踏板16正常加油,但脚踩油门踏板16的力量大于或等于压力开关阈值为10公斤时,压力触发开关1成导通状态,驱动有微动离合器的误踏油门纠错装置工作,使汽车产生刹车动作。同样,如果压力触发开关1安装在油门踏板16的背面,或者油门踏板16背面对应车体部位21,当脚踩油门踏板16达到10公斤的误踏程度时,压力触发开关1才会被导通,驱动有微动离合器的误踏油门纠错装置工作,使汽车产生刹车动作。本实用新型压力开关阈值设定是用压力触发开关1的弹性元件实现的。
刹车拉绳3是本纠错装置执行刹车的元件。刹车拉绳3与汽车现有刹车机构连接就能达到驱动现有刹车系统的目的。而且刹车拉绳3最好与汽车现有刹车机构的刹车踏板20或刹车连杆连接,这样可借用现有汽车的整个刹车系统,把误踏油门动作变成脚踏刹车踏板20的动作。
优选有微动离合器的误踏油门纠错装置凹陷环10的凹底部14轴向投影是凸轮15形状。凸轮15具有转动时线速度与角速度不同的特点,在启动的第一个转动圆周内,凸轮15可以向刹车拉绳3先输出较快的线速度和较小的拉力,然后逐渐减慢线速而增加拉力。这正好适合刹车拉绳3拉动汽车刹车机构实现刹车过程中,对线速速和拉力在前后时段的匹配需要。但如果凹陷环10的凹底部14是圆轮,要满足刹车拉绳3快速启动刹车,则圆轮直径要较大,圆轮直径要较大就要配较大功率的低压电动机6,才能满足刹车动作后期需要的刹车拉绳3拉力。所以,凸轮15不仅使刹车拉绳3对汽车刹车机构输出具有缓冲的柔性刹车效果,还可减小低压电动机6的功率和体积,使低压电动机6在汽车中更易找到最佳安装位置。如果使用的低压电动机6的体积太大,有可能在一些汽车中找不到安装位置,使有微动离合器的误踏油门纠错装置不能用于这些汽车。
当主动牙嵌盘4和从动牙嵌盘5在分离状态时,凸轮15的长轴位于接近牙嵌盘外壳11导绳孔12的那一侧;刹车拉绳3在凹陷环10凹底部14凸轮15的连接点,与牙嵌盘外壳11导绳孔12的连线是凸轮15切线。凸轮15、刹车拉绳3在凹陷环10凹底部14凸轮15的连接点、牙嵌盘外壳11导绳孔12三者在不刹车动作状态是这一种配合的位置,才能保证获得刹车拉绳3有柔性刹车效果。有了在不刹车动作状态这一种配合的位置,当主动牙嵌盘4开始驱动从动牙嵌盘5进行刹车动作时,凸轮15大于参考圆的长轴凸出部分以线速度较快的拉动刹车拉绳3,当主动牙嵌盘4驱动从动牙嵌盘5已转动大约180度角后,凸轮15的短轴部分以线速度减慢而拉力更大的方式拉动刹车拉绳3,这正好适合在接近刹车后期刹车拉绳3应该位移小而拉力大的要求。
刹车拉绳3嵌合在凹陷环10内的最大长度短于凹陷环10的周长。即凹陷环10最浅的位置只能嵌入一层刹车拉绳3,目的在于充分增大凸轮15,而减小纠错装置的体积。凹陷环10的转动角在转动360度以内,就可以为快速的获得刹车拉绳3被捲入凹陷环10内达到产生刹车动作需要的长度。
凹陷环10的周长为5.0—15.0厘米。该周长所限定的凹陷环10大小,凹陷环10的转动角在转动360度以内,就能达到快速拉动刹车拉绳3产生刹车效果需要移动的长度。
优选压力触发开关1是弹簧式压力触发开关或碟式压力触发开关;
弹簧式压力触发开关包括滑筒26、内空式螺旋弹簧27、十字形活塞28和两个导电接触件25;内空式螺旋弹簧27设在滑筒26之中,内空式螺旋弹簧27的两端分别接触滑筒26的底部和十字形活塞28的活塞盘;十字形活塞28的活塞盘位于滑筒26内的顶部,十字形活塞28的中柱29一段伸出滑筒26有中孔的顶盖31的中孔,该中柱29伸出段的顶端设有受力块30,十字形活塞28的中柱29另一段位于内空式螺旋弹簧27的圈内,该中柱29在弹簧圈内的端头设有导电接触件25;滑筒26底部的内空式螺旋弹簧27圈内也固定有一个导电接触件25;中柱29端头的导电接触件25与滑筒26底部的导电接触件25之间有微小间隙且位置对应;压力触发开关1控制并联连接的低压电磁阀8、低压电动机6和触发信号转换器35。
弹簧式压力触发开关选用弹簧适合的弹性系数设定压力开关阈值。当脚踩油门踏板16的力量大于或等于误踏阈值为10公斤时,弹簧被压缩到中柱29端头的导电接触件25与滑筒26底部的导电接触件25能接触的位置,实现压力触发开关导通,这时压力触发开关的受力值为开关阈值。脚踩油门踏板16的力量小于10公斤时,压力触发开关成断开状态,油门正常加油提高车速。
碟式压力触发开关包括一个弹性凹面块33、无弹性底板34和两个导电接触件25;弹性凹面块33的凹面向无弹性底板34的方向相互固定连接,在弹性凹面块33和无弹性底板34的内空之中,一个导电接触件25固定在弹性凹面块33的表面,另一个导电接触件25固定在无弹性底板34的表面;两个导电接触件25之间有微小间隙且位置对应;压力触发开关1控制并联连接的低压电磁阀8、低压电动机6和触发信号转换器35。
碟式压力触发开关选用弹性凹面块适合的弹性系数设定压力开关阈值,如碟式压力触发开关设在脚能直接接触的油门踏板16正面时,当脚踩油门踏板16的力量大于或等于误踏阈值15公斤时,弹性凹面块33被压缩到两个导电接触件25能接触的位置,实现碟式压力触发开关导通,这时碟式压力触发开关的受力也是15公斤,误踏阈值与开关阈值相同。脚踩油门踏板16的力量小于15公斤时,碟式压力触发开关成断开状态,油门正常加油提高车速。
压力触发开关1的特点是用弹性元件的弹性系数确定的开关阈值,决定误踏油门力量的误踏阈值。
本实用新型所述的“误踏油门”是指司机在应踩刹车踏板时,错误地踩到油门踏板的行为,即“油门当刹车”的错误操作行为。
本实用新型所述的弹性元件包括压力弹簧、碟式弹力片,还包括具有弹性的海绵、橡胶、阻尼器等。
本实用新型的优点:用压力触发开关,不需要用微电子电路对轻重不同的脚踏油门行为进行分析找出误踏油门行为,而是直接用设定压力开关阈值的方法获得误踏油门的开关电信号,用误踏油门开关电信号直接驱动电动机,获取误踏油门电信号和驱动电动机产生动作的精确度高,可靠性好。而且完成获取误踏油门电信号的元件压力触发开关结构简单、成本低。
本牙嵌式微动离合器驱动刹车拉绳不会打滑,可靠性好;刹车拉绳在离合器从动牙嵌盘凹陷环的位置固定、位置精准,使刹车拉绳被低压电动机驱动产生的位移长度精准,能达到拉动现有刹车机械达到刹车目的需要的刹车拉绳位移长度的精确度。本牙嵌式微动离合器结构简单、体积小、成本低,可靠性好。
凹陷环的底部是凸轮形状,使其连接在凹陷环底部的刹车拉绳在拉动汽车刹车机构时,能产生具有缓冲的柔性刹车效果,即当对误踏油门进行纠错而执行刹车动作时,刹车拉绳在拉动汽车刹车机构产生前期拉动移位大而力量较小,后期拉动移位小而力量较大。这很好的适合了对误踏油门进行纠错而执行刹车动作的需要。
在压力触发开关处于开关阈值状态所发出的触发信号分为两路,一路用于驱动带微动离合器的误踏油门纠错装置,启动现有机构进行紧急刹车;另一路通过触发信号转换器把压力触发开关的触发信号转换成控制节气门机构的控制信号,使节气门处于配合紧急刹车的最佳状态。
压力触发开关与触发信号转换器连接,把压力触发开关的触发信号转换成控制信号。该控制信号是用于控制控制节气门机构的控制信号,而且该控制信号的控制模型是使控制节气门机构使发动机立即处于怠速状态,其意义在于:[1]使汽车发动机失去驱动汽车运动的能力,避免了把误踏油门转成紧急刹车时,发动机还在驱动汽车运动,不能实现紧急刹车的问题。[2]把汽车发动机保持怠速的运转状态又可以提供汽车的刹车系统等安全系统需要的动力,使汽车除了失去前进动力外,其它安全系统处于正常工作状态。[3]特别是怠速状态时刹车泵的力量更大,此时比汽车正常加油状态有更大的力量刹车,怠速状态时刹车比正常加油状态刹车可以减少刹车距离。[4]使汽车发动机不输出动力,发动机对还在转动的车轮有阻尼作用,即发动机对转动的车轮有阻尼作用。经过实际测定,有本实用新型的汽车在有误踏油门动作时,产生的纠错性紧急刹车距离,比同一个汽车在正常的最大加油状态时,立即停止加油改为正常紧急刹车的刹车距离还要短10%左右。由于纠错性紧急刹车的刹车距离比正常紧急刹车的刹车距离还要短10%左右,则有本实用新型的汽车在有误踏油门动作时避免车祸事故的效果更明显。
用纠错装置借用现有的刹车系统实现迅速刹车,可不新设一套刹车系统,减少为纠错而实现刹车的元件又易于安装,减少投入,增加了执行刹车的可靠性。
附图说明
图1是弹簧式压力触发开关设在油门踏板背面的本实用新型结构示意图;
图2是弹簧式压力触发开关设在油门踏板连杆所对应车体部位的本实用新型结构示意图;
图3是碟式压力触发开关设在油门踏板正面的本实用新型结构示意图;
图4是弹簧式压力触发开关结构示意图;
图5是主动牙嵌盘和从动牙嵌盘处于分离状态,即纠错装置不处于工作状态时,凸轮、刹车拉绳和刹车拉绳与凸轮的连接点、牙嵌盘外壳导绳孔四者的位置关系结构示意图;
图6是主动牙嵌盘和从动牙嵌盘处于咬合状态,即纠错装置处于将误踏油门动作纠正为刹车动作的后期时,凸轮已转动大约270度角状态,凸轮、刹车拉绳和刹车拉绳与凸轮的连接点、牙嵌盘外壳导绳孔四者的位置关系结构示意图;
图7是弹簧式压力触发开关设在油门踏板连杆所对应车体部位的本实用新型结构示意图;
图中1是压力触发开关、2是牙嵌式微动离合器、3是刹车拉绳、4是主动牙嵌盘、5是从动牙嵌盘、6是低压电动机、7是转动轴、8是低压电磁阀、9是往复移动阀轴、10是凹陷环、11是牙嵌盘外壳、12是导绳孔、13是分离弹簧、14是凹底部、15是凸轮、16是油门踏板、17油门踏板连杆、20是刹车踏板、21是车体部位、25是导电接触件、26是滑筒、27是内空式螺旋弹簧、28是十字形活塞、29是中柱、30是受力块、31是有中孔的顶盖、33是弹性凹面块、34是无弹性底板、35是触发信号转换器、36是控制节气门机构。
具体实施方式
实施例1、弹簧式压力触发开关设在油门踏板的背面的有微动离合器和压力触发开关的油门当刹车纠错刹车系统
如图1、4、5、6。本汽车刹车系统包括油门踏板16、刹车踏板20、控制节气门机构36、微动离合器式误踏油门纠错装置、弹簧式压力触发开关1、触发信号转换器35。
[1]弹簧式压力触发开关:压力触发开关包括一个直径为1.5厘米,高度1.0厘米,一端有底,另一端开放但有中孔顶盖31的滑筒26、还包括内空式螺旋弹簧27、十字形活塞28和两个导电接触件25。内空式螺旋弹簧27设在滑筒26之中,内空式螺旋弹簧27的两端分别接触滑筒26的底部和十字形活塞28的活塞盘;内空式螺旋弹簧27使活塞盘保持在靠滑筒26顶盖31的一端。十字形活塞28的活塞盘位于滑筒26内的顶部,十字形活塞28的中柱29一段伸出滑筒26有中孔的顶盖31的中孔,该中柱29伸出段的顶端设有受力块30,受力块30用于接受外来压力,使十字形活塞28向滑筒26的底部运动。十字形活塞28的中柱29另一段位于内空式螺旋弹簧27的圈内,该中柱29在弹簧圈内的端头设有导电接触件25;滑筒26底部的内空式螺旋弹簧27圈内也固定有一个导电接触件25;中柱29端头的导电接触件25与滑筒26底部的导电接触件25之间有微小间隙且位置对应。内空式螺旋弹簧27的弹性系数选用方法是,当有10公斤的压力压向滑筒26外面的受力块30时,内空式螺旋弹簧27可以有0.3厘米的收缩长度。
[2]微动离合器式误踏油门纠错装置:微动离合器式误踏油门纠错装置包括牙嵌式微动离合器2和刹车拉绳3:
牙嵌式微动离合器2中的低压电动机6选用直流12伏,功率为60W微型电动机。
刹车拉绳3选用带有不伸缩但能弯曲套管中有钢丝绳的带套拉绳。
牙嵌式微动离合器2包括成同轴转动的主动牙嵌盘4和从动牙嵌盘5,主动牙嵌盘4的有牙面和从动牙嵌盘5的有牙面相向成能够离合的结构,主动牙嵌盘4无牙面与低压电动机6的转动轴7连接,成低压电动机6驱动主动牙嵌盘4转动的结构;从动牙嵌盘5无牙面与低压电磁阀8的往复移动阀轴9连接或接触,成低压电磁阀8驱动从动牙嵌盘5沿转动中心轴向移动的结构,即成为低压电磁阀8的往复移动阀轴9能推动从动牙嵌盘5与主动牙嵌盘4成咬合转动的结构;主动牙嵌盘4的有牙面和相向的从动牙嵌盘5有牙面之间设有分离弹簧13,弹簧13是起分离主动牙嵌盘4和从动牙嵌盘5的作用。当没有误踏油门动作时,弹簧13将主动牙嵌盘4和从动牙嵌盘5分离,当有误踏油门动作时,低压电磁阀8的往复移动阀轴9将连接或接触的从动牙嵌盘5推向主动牙嵌盘4与之咬合,主动牙嵌盘4被低压电动机6驱动,则从动牙嵌盘5又被主动牙嵌盘4带动。
从动牙嵌盘5上连接刹车拉绳3,刹车拉绳3被从动牙嵌盘5捲入,刹车拉绳3就可拉动汽车的刹车机构实现把误踏油门动作变为刹车动作。其具体结构是:从动牙嵌盘5外周设有一个同平面的凹陷环10,凹陷环10的凹陷内嵌有刹车拉绳3,凹陷环10的凹陷宽度与刹车拉绳3的直径相同,或凹陷环10的凹陷宽度略大于刹车拉绳3的直径;主动牙嵌盘4和从动牙嵌盘5外设有牙嵌盘外壳11,牙嵌盘外壳11的一端与低压电动机6的外壳固定连接,牙嵌盘外壳11的另一端与低压电磁阀8的外壳固定连接。牙嵌盘外壳11的作用相当于机架,把低压电动机6、主动牙嵌盘4、从动牙嵌盘5、低压电磁阀8四个元件的相对位置固定,并使低压电动机6、主动牙嵌盘4、从动牙嵌盘5三个元件成同轴转动结构关系。
牙嵌盘外壳11在对应从动牙嵌盘5的凹陷环10位置设有导绳孔12,刹车拉绳3一端固定连接在凹陷环10内,刹车拉绳3另一端从导绳孔12穿出后与刹车踏板20连接;压力触发开关1控制并联连接的低压电磁阀8和低压电动机6,使压力触发开关1控制低压电磁阀8和低压电动机6能同时工作。
[3]压力触发开关与油门踏板16连接和纠错产生刹车动作的过程:压力触发开关的滑筒26底部与油门踏板16的背面固定连接,即压力触发开关1设在油门踏板16向车体那一面的表面,使油门踏板16被踩到最大行程状态时,压力触发开关的受力块30能接触到车体,当脚踩油门踏板16达到10公斤的力量时,受力块30向滑筒26底部方向移动,使滑筒26内的两个导电接触件25接触,即压力触发开关导通,驱动低压电磁阀8和低压电动机6同时工作,拉绳3被卷入从动牙嵌盘5,拉绳3就拉动刹车踏板20产生刹车动作。同时,压力触发开关1使触发信号转换器35驱动控制节气门机构36处于怠速状态。
[4]有误踏油门时,纠错装置部分的刹车工作过程是:油门踏板16被误踩,压力触发开关1导通,低压电磁阀8和低压电动机6同时通电,低压电磁阀8的往复移动阀轴9将从动牙嵌盘5推向主动牙嵌盘4与之咬合,同时低压电动机6带动主动牙嵌盘4转动,主动牙嵌盘4带动咬合的从动牙嵌盘5转动,连接在从动牙嵌盘5凹陷环10内的刹车拉绳3被捲入凹陷环10内,刹车拉绳3拉动刹车踏板20实现把误踏油门动作变为刹车动作。
[5]触发开关连接触发信号转换器35:压力触发开关1与触发信号转换器35连接,使压力触发开关1控制并联连接的低压电磁阀8、低压电动机6和触发信号转换器35。触发信号转换器35选用中央计算机系统[ECU],在触发信号转换器35中存有控制模型,控制模型被压力触发开关1的触发信号启动后,触发信号转换器35输出控制模型电信号给控制节气门机构36。该控制信号的控制模型是使控制节气门机构36使发动机立即处于怠速状态,使汽车发动机失去驱动汽车运动的能力,但汽车发动机保持的运转状态,提供刹车系统等安全系统需要的动力。
实施例2、弹簧式压力触发开关设在油门踏板对应车体部位的有微动离合器和压力触发开关的油门当刹车纠错刹车系统
本汽车刹车系统包括油门踏板16、刹车踏板20、微动离合器式误踏油门纠错装置和压力触发开关 。
[1]弹簧式压力触发开关:同于实施例1。
[2]微动离合器式误踏油门纠错装置:同于实施例1。
[3]弹簧式压力触发开关与油门踏板16对应车体部位连接,和纠错产生刹车动作的过程:压力触发开关的滑筒26底部与油门踏板16背面的对应车体部位21固定连接,即压力触发开关设在油门踏板16背面对应车体部位21,使油门踏板16被踩到最大行程状态时,压力触发开关的受力块30能接触到油门踏板16,当脚踩油门踏板16达到10公斤的力量时,受力块30向滑筒26底部方向移动,使滑筒26内的两个导电接触件25接触,即压力触发开关导通,驱动低压电磁阀8和低压电动机6同时工作,拉绳3被卷入从动牙嵌盘5,拉绳3就拉动刹车踏板20产生刹车动作。
[4]有误踏油门时纠错装置部分的工作过程是:同于实施例1。
[5]触发开关连接触发信号转换器35:同于实施例1。
实施例3、弹簧式压力触发开关1设在油门踏板连杆对应车体部位的有微动离合器和压力触发开关的油门当刹车纠错刹车系统
如图2、4、5、6,
本汽车刹车系统包括油门踏板16、刹车踏板20、微动离合器式误踏油门纠错装置和压力触发开关 。
[1]弹簧式压力触发开关:同于实施例1。
[2]微动离合器式误踏油门纠错装置:同于实施例1。
[3]压力触发开关与油门踏板连杆17对应车体部位连接,和纠错产生刹车动作的过程:把压力触发开关1设在油门踏板连杆17对应的车体部位21,使压力触发开关1受力块30朝向油门踏板连杆17的背面,受力块30与油门踏板连杆17的背面之间的空间距离要满足在脚踩油门踏板16的力量小于8公斤时,受力块30与油门踏板连杆17的背面不接触,使油门正常加油提高车速。只有在脚踩油门踏板16的力量大于8公斤时,受力块30与油门踏板连杆17的背面才接触,如果压力再继续增加到等于和大于误踏阈值10公斤时,受力块30压缩弹簧27到两个导电接触件25能接触导电的位置,使压力触发开关1受力达到开关阈值,压力触发开关1才输出电信号,驱动低压电磁阀8和低压电动机6同时工作,拉绳3被卷入从动牙嵌盘5,拉绳3就拉动刹车踏板20产生刹车动作。
[4]有误踏油门时纠错装置部分的工作过程是:同于实施例1。
[5]触发开关连接触发信号转换器35:同于实施例1。
实施例4、碟式压力触发开关1设在油门踏板正面的有微动离合器和压力触发开关的油门当刹车纠错刹车系统
如图3、4、5、6。本汽车刹车系统包括油门踏板16、刹车踏板20、微动离合器式误踏油门纠错装置和碟式压力触发开关 。
[1]碟式压力触发开关:碟式压力触发开关包括一个直径为5.0厘米,用弹簧钢薄板制成的弹性凹面块33、一个直径为5.0厘米,用无弹性钢板制成的无弹性底板34和两个导电接触件25;弹性凹面块33的凹面向无弹性底板34的方向相互固定连接,在弹性凹面块33和无弹性底板34的内空之中,一个导电接触件25固定在弹性凹面块33的表面,另一个导电接触件25固定在无弹性底板34的表面;两个导电接触件25之间有0.2厘米微小间隙,且两个导电接触件25位置对应,即只要弹性凹面块33受外压力压向无弹性底板34,达到弹性凹面块33向无弹性底板34变形0.2厘米时,这两个导电接触件25就能接触。
[2]微动离合器式误踏油门纠错装置:同于实施例1。
[3]碟式压力触发开关与油门踏板16连接和纠错产生刹车动作的过程:碟式压力触发开关的无弹性底板34与油门踏板16正面固定连接,当脚踩油门踏板16达到15公斤的力量时,弹性凹面块33向无弹性底板34变形0.2厘米,弹性凹面块33被压缩到两个导电接触件25能接触的位置,实现碟式压力触发开关导通,驱动低压电磁阀8和低压电动机6同时工作,拉绳3被卷入从动牙嵌盘5,拉绳3就拉动刹车踏板20产生刹车动作。
[4]有误踏油门时纠错装置部分的工作过程是:同于实施例1。
[5]触发开关连接触发信号转换器35:同于实施例1。
实施例5、弹簧式压力触发开关1设在油门踏板连杆所对应车体部位的有微动离合器和压力触发开关的油门当刹车纠错刹车系统
[1]弹簧式压力触发开关:同于实施例1。
[2]微动离合器式误踏油门纠错装置:同于实施例1。
[3]压力触发开关1与油门踏板连杆17对应车体部位连接,和纠错产生刹车动作的过程:把压力触发开关1设在油门踏板连杆17对应的车体部位21,使压力触发开关1受力块30朝向油门踏板连杆17的背面,受力块30与油门踏板连杆17的背面之间的空间距离要满足在脚踩油门踏板16的力量小于8公斤时,受力块30与油门踏板连杆17的背面不接触,使油门正常加油提高车速。只有在脚踩油门踏板16的力量大于8公斤时,受力块30与油门踏板连杆17的背面才接触,如果压力再继续增加到等于和大于误踏阈值10公斤时,受力块30压缩弹簧27到两个导电接触件25能接触导电的位置,使压力触发开关1受力达到开关阈值,压力触发开关1才输出电信号,驱动低压电磁阀8和低压电动机6同时工作,拉绳3被卷入从动牙嵌盘5,拉绳3就拉动刹车踏板20产生刹车动作。
[4]有误踏油门时纠错装置部分的工作过程是:同于实施例1。
[5]触发开关连接触发信号转换器35:同于实施例1。
实施例6、能够柔性刹车的有微动离合器和压力触发开关的油门当刹车纠错刹车系统
如图1、4、5、6。如实施例1的全部结构,并且凹陷环10的凹底部14是凸轮15形状,如图5、6。其凸轮15、牙嵌盘外壳11导绳孔12、刹车拉绳3三者的相对位置结构是:当主动牙嵌盘4和从动牙嵌盘5在分离状态时,也就是压力触发开关1是关闭不导电时,凸轮15的长轴位于接近牙嵌盘外壳11导绳孔12的那一侧;刹车拉绳3在凹陷环10凹底部14凸轮15的连接点,与牙嵌盘外壳11导绳孔12的连线是凸轮15切线。也就是纠错装置在不工作状态时,导绳孔12和刹车拉绳3都在凸轮15的长轴那一侧。当纠错装置开始工作时,刹车拉绳3首先被凸轮15的长轴那一侧捲入凹陷环10,凸轮15的长轴那一侧比短轴那一侧的线速度快,这正是纠错装置开始工作时需要的快速产生刹车动作。当凸轮15转过180度角后,由凸轮15的短轴那一侧拉动刹车拉绳3拉力,这时短轴那一侧对刹车拉绳3增加,这又正好是刹车动作后期需要更大力量的需要。
刹车拉绳3用于与汽车的刹车机构连接作为刹车机构,当在执行刹车动作时,刹车拉绳3只需要有10.0厘米左右的位移,则只需要凹陷环10的周长为5.0—15.0厘米就行了,所以刹车拉绳3嵌合在凹陷环10内的最大长度短于凹陷环10的周长。