專利名稱：汽車手動(dòng)加速方式及實(shí)現(xiàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種汽車手動(dòng)加速方式及實(shí)現(xiàn)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在汽車的加速與制動(dòng)控制都是通過駕駛者的右腳動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)的需要加速時(shí)用右腳踩下加速踏板；需要制動(dòng)時(shí)也是用右腳踩下制動(dòng)踏板。
雖然這種布局方式在現(xiàn)代汽車控制上被廣泛采用，但從安全駕駛的角度看，這種方式并不科學(xué)，存在很大的安全隱患。這是由于汽車加速踏板與制動(dòng)踏板的距離很近，在某些情況下，如駕駛者偶爾走神、疲勞、醉酒或面對緊急情況需要緊急制動(dòng)時(shí)，都極有可能發(fā)生混淆而誤將加速踏板當(dāng)成制動(dòng)踏板快速踩下，而一旦這樣的情況發(fā)生，汽車不但不會停止反而會更加無法控制。
正是由于現(xiàn)在汽車存在的這種設(shè)計(jì)缺欠，每年都會導(dǎo)致大量本不該發(fā)生的交通事故發(fā)生，造成大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
我們知道，汽車速度控制是通過改變節(jié)氣門的開啟角度來實(shí)現(xiàn)的改變了節(jié)氣門的開啟角度就改變了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，也就改變了發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，從而使汽車實(shí)現(xiàn)加速或減速的目的。
因此，只要能夠?qū)?jié)氣門進(jìn)行準(zhǔn)確控制，我們完全可以找到其他更科學(xué)合理的車速控制方式來取代傳統(tǒng)的汽車加速方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種汽車手動(dòng)加速方式及實(shí)現(xiàn)裝置，對傳統(tǒng)的汽車加速控制方式進(jìn)行改進(jìn)，使汽車的操作結(jié)構(gòu)更科學(xué)、更合理，使汽車的駕駛變得更簡單、更安全，從根本上杜絕發(fā)生交通事故的隱患。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是汽車手動(dòng)加速方式及實(shí)現(xiàn)裝置，包括手動(dòng)加速開關(guān)、加速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、制動(dòng)傳感器、控制電路和節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)。其特征在于在汽車方向盤或駕駛操作臺上安裝一個(gè)與傳感器及控制電路連接的手動(dòng)加速開關(guān)取代原來的腳踏式加速踏板，駕駛者用手動(dòng)加速開關(guān)控制汽車速度。裝置滿足制動(dòng)優(yōu)先原則，即當(dāng)汽車處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，加速操作被屏蔽，發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)，直至制動(dòng)取消。
所述的手動(dòng)加速開關(guān)是復(fù)位式扳摯開關(guān)、復(fù)位式導(dǎo)程開關(guān)以及其他與汽車加速踏板具有相同機(jī)械屬性的機(jī)械電子裝置。
所述的手動(dòng)加速開關(guān)是安裝在方向盤上、方向盤立柱上或駕駛操作臺上的。
所述的加速傳感器安裝在手動(dòng)加速開關(guān)上并與控制電路的輸入口連接，其輸出數(shù)據(jù)代表手動(dòng)加速開關(guān)當(dāng)前的開啟位置；所述的節(jié)氣門位置傳感器安裝在汽車節(jié)氣門轉(zhuǎn)軸上并與控制電路的輸入口連接，其輸出數(shù)據(jù)代表汽車節(jié)氣門當(dāng)前的開啟角度；所述的制動(dòng)狀態(tài)傳感器安裝在汽車制動(dòng)器上并與控制電路的輸入口連接，該傳感器為狀態(tài)量傳感器，僅有兩種輸出狀態(tài)“高”電平或“低”電平，分別代表汽車的“有制動(dòng)狀態(tài)”和“無制動(dòng)狀態(tài)”。
所述的控制電路由中央處理器及相應(yīng)外圍電路組成，控制電路內(nèi)部還有一個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制模塊?？刂齐娐犯鶕?jù)各個(gè)傳感器輸出的實(shí)時(shí)監(jiān)測信息計(jì)算產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號來驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并對節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向以及轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行控制。
所述的節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)為帶有齒輪減速器的步進(jìn)電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸通過齒輪減速器與汽車節(jié)氣門轉(zhuǎn)軸連接，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)汽車節(jié)氣門轉(zhuǎn)動(dòng)使其開啟或閉合。
相對于傳統(tǒng)技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是1.符合人體工程學(xué)原理，手、腳控制動(dòng)作分開，各司其職，從根本上避免誤操作的發(fā)生，減少事故發(fā)生。
2.由于本發(fā)明采用電傳控制技術(shù)取代傳統(tǒng)的機(jī)械液壓式控制方式，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大大簡化，成本降低，而汽車的操控響應(yīng)卻更準(zhǔn)確和快速。
3.本發(fā)明可以方便地與其他電子系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)汽車駕駛的智能控制，復(fù)合當(dāng)前智能交通建設(shè)的發(fā)展方向。
因此本發(fā)明具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。


圖1是本發(fā)明的示意圖。
圖中加速扳摯(1)，回位彈簧(2)，加速傳感器(3)控制電路(4)、節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)、制動(dòng)狀態(tài)傳感器(6)轉(zhuǎn)動(dòng)踏板(7)、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管(8)、節(jié)氣門(9)節(jié)氣門位置傳感器(10)具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
見圖1在本實(shí)施例中，包括加速扳摯(1)、回位彈簧(2)、加速傳感器(3)、控制電路(4)、節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)、制動(dòng)狀態(tài)傳感器(6)、節(jié)氣門位置傳感器(10)。
加速傳感器(3)的輸出信號與加速扳摯(1)的當(dāng)前開啟位置為一一對應(yīng)關(guān)系，改變加速扳摯(1)的開啟位置，加速傳感器(3)的輸出信號也會相應(yīng)發(fā)生變化，該信號被送入控制電路(4)的輸入口。
節(jié)氣門位置傳感器(10)的輸出信號與節(jié)氣門(9)的當(dāng)前開啟角度為一一對應(yīng)關(guān)系，節(jié)氣門(9)的當(dāng)前開啟角度發(fā)生變化，節(jié)氣門位置傳感器(10)的輸出信號也會相應(yīng)發(fā)生變化，該信號被送入控制電路(4)的輸入口。
控制電路(4)由中央處理器及相應(yīng)外圍電路組成，控制電路內(nèi)部還包括一個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制模塊。加速傳感器(3)和節(jié)氣門位置傳感器(10)送來的模擬信號經(jīng)控制電路(4)的A/D轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入中央處理器。
中央處理器根據(jù)加速傳感器(3)輸出的加速扳摯(1)的當(dāng)前開啟位置數(shù)據(jù)并參照節(jié)氣門位置傳感器(10)輸出的節(jié)氣門(9)的實(shí)際開啟角度的數(shù)據(jù)，計(jì)算出相應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，輸出到步進(jìn)電機(jī)控制模塊。步進(jìn)電機(jī)控制模塊根據(jù)該數(shù)據(jù)來控制節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向以及轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸經(jīng)齒輪減速器與節(jié)氣門(9)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，當(dāng)節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將帶動(dòng)節(jié)氣門(9)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使節(jié)氣門(9)的開啟角度發(fā)生變化，從而改變汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。
因此，加速扳摯(1)的當(dāng)前開啟位置和節(jié)氣門(9)的當(dāng)前開啟角度通過控制電路(4)和節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)實(shí)現(xiàn)了一一對應(yīng)關(guān)系加速扳摯(1)開啟變大，節(jié)氣門(9)的開啟角度也變大；加速扳摯(1)開啟變小，節(jié)氣門(9)的開啟角度也變小。
控制電路(4)通過監(jiān)測節(jié)氣門位置傳感器(10)輸出的反饋信號可以不斷地修正節(jié)氣門(9)的開啟角度，使這種對應(yīng)關(guān)系更加準(zhǔn)確和可靠。
駕駛者在對汽車進(jìn)行加速操作時(shí)，只要扳動(dòng)加速扳摯(1)，使節(jié)氣門(9)開啟角度增大，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率相應(yīng)增加，汽車就進(jìn)入加速狀態(tài)。
如將加速扳摯(1)開啟在某一位置并保持不變，節(jié)氣門(9)就開啟在相應(yīng)的角度，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率也會在某一數(shù)值保持穩(wěn)定，此時(shí)汽車保持勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。如在該位置上增大或減小加速扳摯(1)的開啟幅度，汽車就相應(yīng)地進(jìn)入加速或減速狀態(tài)。
如駕駛者的手離開加速扳摯(1)，加速扳摯(1)將由于回位彈簧(2)的作用回復(fù)到初始位置，相應(yīng)地，節(jié)氣門(9)也將完全關(guān)閉，此時(shí)汽車進(jìn)入怠速行駛狀態(tài)。
通過本發(fā)明的上述原理可知，在駕駛者處理緊急狀態(tài)或操作汽車進(jìn)行急轉(zhuǎn)彎時(shí)，因?yàn)榫窬o張和注意力高度集中，人體的自然反應(yīng)使雙手回放在方向盤上進(jìn)行操作，無法再無法實(shí)施加速操作，從而杜絕了危險(xiǎn)操作或失誤操作的發(fā)生，使駕駛更安全。
在本發(fā)明中，制動(dòng)傳感器(6)為狀態(tài)量傳感器，它的輸出量只有兩個(gè)“0”或“1”，無制動(dòng)時(shí)輸出為“0”；有制動(dòng)時(shí)輸出為“1”。該狀態(tài)量被送入控制電路(4)的中央處理器，中央處理器對其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并對變化做出相應(yīng)響應(yīng)。
在駕駛者未采取制動(dòng)措施時(shí)，制動(dòng)傳感器(6)輸出狀態(tài)為“0”，控制電路(4)正常工作，駕駛者的所以加速操作都能正常實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)駕駛者踩下汽車的制動(dòng)踏板(7)汽車進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，無論制動(dòng)幅度大小，制動(dòng)傳感器(6)的輸出狀態(tài)都轉(zhuǎn)變?yōu)椤?”。控制電路(4)的中央處理器監(jiān)測到該變化后，首先，立即發(fā)出指令，使節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，強(qiáng)行關(guān)閉節(jié)氣門(9)，使發(fā)動(dòng)機(jī)回復(fù)到怠速運(yùn)行。節(jié)氣門位置傳感器(10)的反饋數(shù)據(jù)可以使控中央處理器準(zhǔn)確控制節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)的運(yùn)轉(zhuǎn)，直至節(jié)氣門(9)完全關(guān)閉；其次，屏蔽加速傳感器(3)的輸入數(shù)據(jù)，控制電路(4)不再對加速扳摯(1)的位置變化產(chǎn)生響應(yīng)，此時(shí)駕駛者的任何加速操作都是無效的。
當(dāng)駕駛者松開制動(dòng)踏板(7)，制動(dòng)傳感器(6)的輸出狀態(tài)恢復(fù)為“0”，制動(dòng)狀態(tài)解除，控制電路(4)將重新回復(fù)到正常工作狀態(tài)。
因此，即使駕駛者在進(jìn)行制動(dòng)的同時(shí)有控制汽車加速的誤操作，也可以被本發(fā)明裝置所屏蔽而使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)入怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，直至制動(dòng)狀態(tài)解除，這就是前文所述的“制動(dòng)優(yōu)先原則”。
作為優(yōu)選，本發(fā)明的加速扳摯安裝在汽車方向盤支柱上，距離方向盤下方3-4CM，即通常汽車的燈光扳摯或雨刮器扳摯的放置位置，操作方式也與燈光扳摯或雨刮器扳摯的操作方式相同。
燈光扳摯或雨刮器扳摯可以改換到其他的合適位置。
這樣放置的好處是1.駕駛者在正常操作方向盤時(shí)，張開手指即可輕松操作加速扳摯，符合現(xiàn)在的操作習(xí)慣，不易疲勞。
2.駕駛者只能在直線行駛或緩慢轉(zhuǎn)向時(shí)進(jìn)行加速操作，在快速轉(zhuǎn)向時(shí)，因自然反應(yīng)，駕駛者要雙手緊握方向盤，無法同時(shí)進(jìn)行加速操作，從而避免了事故的隱患。
作為優(yōu)選，本發(fā)明的加速扳摯(1)還可以以按鈕形式組合安裝在方向盤或換檔手柄上，這樣放置的好處是不會改變燈光扳摯或雨刮器扳摯的原有布局，符合現(xiàn)在的操作習(xí)慣。缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生疲勞。
權(quán)利要求
1.汽車手動(dòng)加速方式及實(shí)現(xiàn)裝置，包括手動(dòng)加速開關(guān)、加速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、制動(dòng)傳感器、控制電路和節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)。其特征在于在汽車方向盤或駕駛操作臺上安裝一個(gè)與傳感器及控制電路連接的手動(dòng)加速開關(guān)取代原來的腳踏式加速踏板，駕駛者用手動(dòng)加速開關(guān)控制汽車加速；裝置滿足制動(dòng)優(yōu)先原則，即當(dāng)汽車處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，加速操作被屏蔽，發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)，直至制動(dòng)取消。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車手動(dòng)加速方式及實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于所述的手動(dòng)加速開關(guān)是復(fù)位式扳摯開關(guān)、復(fù)位式導(dǎo)程開關(guān)以及其他與汽車加速踏板具有相同機(jī)械屬性的機(jī)械電子裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的汽車手動(dòng)加速方式及實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于所述的手動(dòng)加速開關(guān)是安裝在方向盤上、方向盤立柱上或駕駛操作臺上的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車手動(dòng)加速方式及實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于所述的加速傳感器安裝在手動(dòng)加速開關(guān)上并與控制電路的輸入口連接，其輸出數(shù)據(jù)代表手動(dòng)加速開關(guān)當(dāng)前的開啟位置；所述的節(jié)氣門位置傳感器安裝在汽車節(jié)氣門轉(zhuǎn)軸上并與控制電路的輸入口連接，其輸出數(shù)據(jù)代表汽車節(jié)氣門當(dāng)前的開啟角度；所述的制動(dòng)狀態(tài)傳感器安裝在汽車制動(dòng)器上并與控制電路的輸入口連接，該傳感器為狀態(tài)量傳感器，僅有兩種輸出狀態(tài)“高”電平或“低”電平，分別代表汽車的“有制動(dòng)狀態(tài)”和“無制動(dòng)狀態(tài)”。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的汽車手動(dòng)加速方式及實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于所述的控制電路由中央處理器及相應(yīng)外圍電路組成，控制電路內(nèi)部還有一個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制模塊?？刂齐娐犯鶕?jù)各個(gè)傳感器送入的實(shí)時(shí)監(jiān)測信息計(jì)算產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號來驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并控制節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向以及轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、5所述的汽車手動(dòng)加速方式及實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于所述的節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)為帶有齒輪減速器的步進(jìn)電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸通過齒輪減速器與汽車節(jié)氣門轉(zhuǎn)軸連接，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)汽車節(jié)氣門轉(zhuǎn)動(dòng)使其開啟或閉合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車手動(dòng)加速方式及實(shí)現(xiàn)裝置，包括手動(dòng)加速開關(guān)、加速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、制動(dòng)傳感器、控制電路和節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)。其特征在于在汽車方向盤或駕駛操作臺上安裝一個(gè)與傳感器及控制電路連接的手動(dòng)加速開關(guān)取代原來的腳踏式加速踏板，駕駛者用手動(dòng)加速開關(guān)控制汽車加速；當(dāng)汽車處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，就無法同時(shí)進(jìn)行加速操作。本發(fā)明使駕駛者的手和腳分別控制汽車的加速和制動(dòng)操作，可以從根本上杜絕駕駛者在需要緊急制動(dòng)時(shí)誤踩加速踏板而導(dǎo)致的交通事故。同時(shí)，由于本發(fā)明采用電傳操控技術(shù)取代傳統(tǒng)的機(jī)械液壓式控制方式，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大大簡化，汽車的操控響應(yīng)也更準(zhǔn)確和快速，因此具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的市場前景。
文檔編號B60W10/18GK1887613SQ20061005255
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月20日
發(fā)明者金城 申請人:金城