RU2013228C1

RU2013228C1 - Brake and accelerator pedal

Info

Publication number: RU2013228C1
Authority: RU
Inventors: Абдурахман Камацович Купов
Original assignee: Абдурахман Камацович Купов
Priority date: 1990-12-10
Filing date: 1990-12-10
Publication date: 1994-05-30

Abstract

FIELD: automotive engineering. SUBSTANCE: vehicle cabin has additional pedal allowing to control both brake and accelerator, which prevents the necessity of shifting the feet from accelerator pedal to brake pedal in critical situations. EFFECT: improved design, enhanced reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройству автомобилей, а именно к устройству органов управления автомобилем. The invention relates to a device for cars, and in particular to a device for controlling a car.

Известно общепринятое устройство педалей управления тормозом и акселератором автомобиля, когда каждая из этих педалей располагается отдельно и для приведения в действие тормоза во время движения требуется перенесение ноги с педали акселератора на педаль тормоза, что занимает относительно большее время, особенно в критических ситуациях резко увеличивает вероятность дорожно-транспортного происшествия, а также усугубляет его последствия. A generally known device for brake and accelerator pedals of a car is known, when each of these pedals is located separately and for actuating the brakes while driving, it is necessary to transfer the legs from the accelerator pedal to the brake pedal, which takes a relatively longer time, especially in critical situations it sharply increases the likelihood of road traffic accident, and also exacerbates its consequences.

Наиболее близким по технической сущности является устройство управления двигателем и тормозом автомобиля, в котором для исключения в критических ситуациях потери водителем времени на перенос ноги с педали акселератора на педаль тормоза на последней устанавливается дополнительная педаль, при нажатии на которую одной частью ступни происходит служебное торможение. Нажатием другой частью ступни регулируется подача топлива в двигатель, а при нажатии всей ногой приводится в действие педаль тормоза и происходит аварийное торможение. The closest in technical essence is the device for controlling the engine and brake of the car, in which to avoid the loss of time for the driver to transfer the legs from the accelerator pedal to the brake pedal in the emergency situations, an additional pedal is installed on the latter, when pressed with one part of the foot, service braking takes place. By pressing the other part of the foot, the fuel supply to the engine is regulated, and when pressed with the whole foot, the brake pedal is activated and emergency braking occurs.

Однако в этом устройстве кинематическая связь дополнительной педали с тормозной системой и системой регулирования подачи топлива выполнена таким образом, что при движении на повышенных оборотах до начала служебного торможения требуется время для перевода дополнительной педали в нейтральное положение, а также существует возможность начала аварийного торможения при повышенной подаче топлива в двигатель. Кроме того, данное устройство не обеспечивает возможности одновременного манипулирования органами управления тормоза и акселератора, что требуется в некоторых случаях, например при начале движения вверх по склону. However, in this device, the kinematic connection of the additional pedal to the brake system and the fuel supply control system is made in such a way that when driving at increased speeds before the start of service braking, it takes time to put the additional pedal to the neutral position, and there is the possibility of emergency braking when the feed is too high fuel to the engine. In addition, this device does not provide the possibility of simultaneous manipulation of the brake and accelerator controls, which is required in some cases, for example, when starting to move uphill.

Цель изобретения - разработка устройства педалей управления тормозом и акселератора, когда при необходимости торможения не требуется перенос ноги с акселератора на педаль тормоза и в самом начале торможения происходит автоматическое снижение до минимума подачи топлива в двигатель. The purpose of the invention is the development of a device for brake pedals and an accelerator when, if braking is necessary, it is not necessary to transfer the legs from the accelerator to the brake pedal and at the very beginning of braking, the fuel supply to the engine is automatically reduced to a minimum.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве педалей акселератора и тормоза, когда каждая из них расположена отдельно, меняется конструкция педали тормоза, на которой устанавливается еще одна дополнительная педаль, кинематически связанная с педалью акселератора. Нога водителя постоянно находится на дополнительной педали, установленной на педали тормоза. При нажатии носком ступни на дополнительную педаль, кинематическая связь приводит в действие педаль акселеpатора. При движении всей ступни вперед, т. е. при нажатии пяточной частью ступни приводится в действие тормоз. В последнем случае кинематическая связь автоматически нарушается и педаль акселератора собственной пружиной возвращается в исходное положение. This goal is achieved by the fact that in the known device of the accelerator and brake pedals, when each of them is located separately, the design of the brake pedal changes, on which another additional pedal is installed, kinematically connected with the accelerator pedal. The driver’s foot is constantly on the additional pedal mounted on the brake pedal. When you press the toe of the foot on the additional pedal, the kinematic connection activates the accelerator pedal. When the entire foot moves forward, i.e., when the heel part is pressed, the brake is applied. In the latter case, the kinematic connection is automatically violated and the accelerator pedal with its own spring returns to its original position.

Такое устройство педалей управления автомобилем позволяет водителю постоянно держать ногу на педали тормоза, т. е. постоянно быть готовым к немедленному торможению и при этом регулировать подачу топлива в двигатель, а при внезапном торможении - автоматически снижать до минимума обороты двигателя. Such a device of car control pedals allows the driver to constantly keep his foot on the brake pedals, i.e., constantly be ready for immediate braking and at the same time regulate the fuel supply to the engine, and when suddenly braking, automatically reduce engine speed to a minimum.

На фиг. 1 изображены педаль акселератора и измененная конструкция педали тормоза, на которой установлена дополнительная педаль, связанная разъемной кинематической связью с педалью акселератора, аксонометрия. In FIG. 1 shows the accelerator pedal and the modified design of the brake pedal, on which an additional pedal is installed, connected by detachable kinematic connection with the accelerator pedal, axonometry.

Педаль тормоза 1, выполненная из пруткового материала, в вертикальном положении закреплена в верхней точке на шарнире 12, установленном на кронштейне 13, закрепленном на кузове автомобиля, и упором 2 связана с тормозной системой. Пружина 3 через упор 2 удерживает педаль тормоза в исходном положении. На нижнем конце педали тормоза на шарнире 4 закреплена дополнительная педаль 5. Дополнительная педаль имеет приблизительную форму подошвы обуви с ограничительным загибом в нижнем конце, охватывающим заднюю часть каблука для предотвращения соскальзывания ступни на пол кабины. Ось шарнира 4 расположена в области середины каблука, а сам педаль в любом положении не задевает пола кабины. При отсутствии воздействия ступни водителя на дополнительную педаль 5 последняя должна самопроизвольно возвращаться в исходное положение относительно педали тормоза 1. Установка дополнительной пружины для этой цели между педалями 1 и 5 приводит к необходимости приложения дополнительного усилия при управлении акселератором, а также к необходимости увеличения жесткости пружины 3 (вследствие передачи через дополнительную пружину на педаль тормоза 1 части усилия при нажатии носком ступни на дополнительную педаль 5). Поэтому для обеспечения самопроизвольного возвращения педали 5 в исходное положение ее пяточный конец выполняется утяжеленным. Кроме того, в исходном положении педали тормоза 1 оси шарниров 4 и 12 находятся в одной вертикальной плоскости. The brake pedal 1, made of rod material, is vertically fixed at the upper point on a hinge 12 mounted on an arm 13 mounted on the car body and with a stop 2 connected to the brake system. Spring 3 through the stop 2 holds the brake pedal in its original position. An additional pedal 5 is attached to the hinge 4 at the lower end of the brake pedal. The additional pedal has an approximate shoe sole shape with a restrictive bend at the lower end covering the back of the heel to prevent the foot from slipping on the cab floor. The hinge axis 4 is located in the middle of the heel, and the pedal itself in any position does not touch the cab floor. In the absence of the impact of the driver’s foot on the additional pedal 5, the latter should spontaneously return to its original position relative to the brake pedal 1. Installing an additional spring for this purpose between pedals 1 and 5 leads to the need for additional force when controlling the accelerator, as well as to the need to increase the stiffness of the spring 3 (due to the transfer through the additional spring to the brake pedal of 1 part of the force when pressing the toe of the foot on the additional pedal 5). Therefore, to ensure the spontaneous return of the pedal 5 to its original position, its heel end is made heavier. In addition, in the initial position of the brake pedal 1, the axis of the hinges 4 and 12 are in the same vertical plane.

При такой конструкции в свободном положении нога водителя (на дополнительной педали 5) силой своей тяжести давит вниз, т. к. не воздействует на пружину 3, и, следовательно, нет необходимости в избыточной жесткости последней. В этом положении нога водителя носочной частью давит на дополнительную педаль 5, оставляя педаль тормоза 1 в исходном положении. При необходимости движением всей ступни вперед, т. е. нажатием пяточной частью ступни, приводится в действие педаль тормоза 1. В верхней части педали тормоза имеется изгиб в форме круговой дуги, центр кривизны которого находится на продолжении оси шарнира 4. Стержень 6, закрепленный одним концом неподвижно на дополнительной педали 5 (или выполненный заодно с ней), имеет на другом конце вилку 7, свободно охватывающую изгиб педали тормоза 1 сверху. Педаль акселератора 8 устанавливается на шарнире 9, ось которого совпадает с продолжением оси шарнира 4, если педаль тормоза 1 находится в исходном положении. Один конец стержня 10 закреплен на педали акселератора 8, а другой конец имеет вилку 11, свободно охватывающую снизу изгиб педали тормоза таким образом, что при движении вилки 7 вперед она цепляется за вилку 7 вперед она цепляется за вилку 11 и увлекает ее за собой вдоль кругового изгиба педали тормоза 1. With this design, in the free position, the driver’s foot (on the additional pedal 5) presses down by the force of its gravity, since it does not act on the spring 3, and therefore there is no need for excessive rigidity of the latter. In this position, the driver’s foot presses on the additional pedal 5 with the forefoot, leaving the brake pedal 1 in its original position. If necessary, by moving the entire foot forward, that is, by pressing the heel of the foot, the brake pedal 1 is activated. At the top of the brake pedal there is a bend in the form of a circular arc, the center of curvature of which is on the extension of the axis of the hinge 4. Rod 6, fixed by one the end is stationary on the additional pedal 5 (or made integral with it), has a fork 7 on the other end, freely covering the bend of the brake pedal 1 from above. The accelerator pedal 8 is mounted on the hinge 9, the axis of which coincides with the continuation of the axis of the hinge 4, if the brake pedal 1 is in its original position. One end of the rod 10 is mounted on the accelerator pedal 8, and the other end has a fork 11, freely covering the bend of the brake pedal from below so that when the fork 7 moves forward, it clings to the fork 7 forward, it clings to the fork 11 and carries it along along a circular brake pedal bend 1.

Для обеспечения такой траектории движения любой точки кругового изгиба педали тормоза при торможении, когда исключается возможность дополнительного нажатия вилки 7 на вилку 11, шарнир 12 расположен на самом круговом изгибе. В этом случае исключено увеличение подачи топлива в процессе торможения до выхода из зацепления вилок 7 и 11. Кроме того, в крайнем поднятом положении педалей 5 и 8 между вилками 7 и 11 имеется зазор (достаточно 3-5 мм), что исключает необходимость некоторого нажатия на педаль акселератора 8 при возвращении педали тормоза 1 в исходное положение после торможения. To ensure such a path of movement of any point of the circular bend of the brake pedal during braking, when the possibility of additional pressing the fork 7 on the fork 11 is excluded, the hinge 12 is located on the circular bend itself. In this case, an increase in fuel supply during braking until the forks 7 and 11 disengage is eliminated. In addition, in the extreme raised position of the pedals 5 and 8, there is a gap between the forks 7 and 11 (3-5 mm is sufficient), which eliminates the need for some pressing on the accelerator pedal 8 when the brake pedal 1 returns to its original position after braking.

Таким образом, в исходном положении педали тормоза 1 при нажатии носком ступни на дополнительную педаль 5 посредством зацепления вилки 7 с вилкой 11 приводится в действие педаль акселератора 8. При нажатии всей ступней на шарнирную область дополнительной педали 5 приводится в действие педаль тормоза 1. При этом изгиб педали тормоза 1 выходит из вилки 11, педаль акселератора 8 освобождается и собственной пружиной возвращается в исходное положение. После торможения, прежде чем ввернуть педаль тормоза 1 в исходное положение, необходимо вернуть дополнительную педаль 5 в поднятое положение. В этом случае при возврате педали тормоза 1 в исходное положение восстановится зацепление вилок 7 и 11, и движение можно продолжать. Thus, in the initial position of the brake pedal 1, when the toe of the foot is pressed on the additional pedal 5, the accelerator pedal 8 is actuated by engaging the fork 7 with the fork 11. When the entire foot is pressed on the hinged area of the additional pedal 5, the brake pedal 1 is activated. the bend of the brake pedal 1 exits the fork 11, the accelerator pedal 8 is released and its own spring returns to its original position. After braking, before screwing the brake pedal 1 to its original position, it is necessary to return the additional pedal 5 to the raised position. In this case, when the brake pedal 1 is returned to its original position, the engagement of the forks 7 and 11 will be restored, and the movement can continue.

Данное устройство педалей позволяет при необходимости пользоваться одновременно педалями тормоза и акселератора. На дополнительной педали 5 находится левая нога водителя, а на педали акселератора 8 - правая нога, т. е. схема управления в этом случае такая же, как и в общепринятом варианте. This pedal device allows you to use both the brake and accelerator pedals if necessary. The driver’s left foot is on the additional pedal 5, and the right foot is on the accelerator pedal 8, i.e., the control circuit in this case is the same as in the generally accepted version.

Предлагаемое устройство педалей управления в отличие от прототипа позволяет обеспечить достаточно быстрое торможение автомобиля при автоматичеcком cнижении до минимума подачи топлива в двигатель в самом начале торможения, что снижает степень износа двигателя и тормозной системы, а при возникновении критической ситуации позволяет значительно снизить вероятность дорожно-транспортного происшествия или тяжесть его последствий. The proposed device of the control pedals, unlike the prototype, allows for a fairly rapid braking of the car with automatic reduction to a minimum of fuel supply to the engine at the very beginning of braking, which reduces the degree of wear of the engine and brake system, and in the event of a critical situation it can significantly reduce the likelihood of a traffic accident or the severity of its consequences.

Claims

DEVICE FOR BRAKE AND ACCELERATOR PEDALS FOR CONTROL A VEHICLE, comprising an additional pedal connected to the brake pedal, characterized in that the additional pedal is connected to the accelerator pedal by a detachable kinematic connection, which includes two forks, made with the possibility of interaction when pressing the forefoot of the additional pedal, one of which is rigidly connected to the additional pedal, and the other to the accelerator pedal, while both forks freely cover the circular bending guide made in erhney part of the brake pedal, the center of curvature of which in the absence of inhibition is on coincidence pivots additional pedal and brake pedal.