專利名稱：一種防剎車誤踩油門的氣動保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油門、制動器的控制方法及相應(yīng)的保護(hù)裝置，更具體地說，涉及依靠氣剎提供制動力的中、大型汽車的一種防剎車誤踩油門的方法及一種氣動保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的不斷提高，近年來我國汽車的擁有量有了大幅增長，但隨之而來的交通事故也率逐年增長。據(jù)統(tǒng)計在這些交通事故中，約有13. 是將油門踏板當(dāng)成剎車踏板的誤踩造成的。其引發(fā)原因中，駕車人遇緊急情況緊張或長時間疲勞駕駛，占比較高的比率，由此而釀成的車禍，往往造成人員傷亡和財產(chǎn)重大損失。為了防范誤踩油門事件的發(fā)生，目前也有不少防油門誤踩的保護(hù)裝置，但針對在現(xiàn)有汽車上的安裝使用，都存在著適用性和使用可靠性方面的問題，因而影響其實(shí)際使用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用原制動系統(tǒng)，只需對該系統(tǒng)進(jìn)行較小改動， 且方便設(shè)置安裝的一種防剎車誤踩油門的方法及氣動保護(hù)裝置。上述目的通過下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)所述氣動保護(hù)裝置，設(shè)置在汽車的包括貯氣筒、油門踏板、彈簧復(fù)位氣壓缸、油門拉桿、節(jié)氣閥、控制閥和制動器室的制動機(jī)構(gòu)中，其中油門拉桿的一端與油門踏板的一端連接，一端與彈簧復(fù)位氣壓缸的活塞桿及節(jié)氣閥門連接，其特征在于還包括霍爾開關(guān)、磁鐵、 常閉電磁換向閥、常開電磁換向閥和單向閥及三通，所述貯氣筒通過三通分別與所述常閉電磁換向閥的一常閉端及控制閥的通大氣的一端連通，常閉電磁換向閥的另一常閉端通過三通分別與所述單向閥的一端及所述彈簧復(fù)位氣壓缸進(jìn)氣端連通，單向閥另一端通過三通分別與常開電磁換向閥的一常開端及所述制動器室的進(jìn)氣端連通，常開電磁換向閥的另一常開端與控制閥的通大氣的另一端連通，所述磁鐵連接油門踏板的一側(cè)面上，兩霍爾開關(guān)置于磁鐵對面一側(cè)對應(yīng)油門踏板的兩轉(zhuǎn)動位置上。所述氣動保護(hù)裝置的進(jìn)一步設(shè)置在于，所述常開電磁換向閥為兩位兩通電磁換向閥。所述氣動保護(hù)裝置的進(jìn)一步設(shè)置在于，所述常閉電磁換向閥為兩位三通電磁閥換向。所述氣動保護(hù)裝置的進(jìn)一步設(shè)置在于，所述霍爾開關(guān)與一控制裝置連接，所述控制裝置包括單片機(jī)和繼電器驅(qū)動電路，霍爾開關(guān)與單片機(jī)的輸入端連接，單片機(jī)的輸出端與繼電器驅(qū)動電路連接。本實(shí)用新型通過兩個霍爾開關(guān)感應(yīng)信號的時差來判別誤踩油門的動作，并由此對氣動制動器進(jìn)行控制，利用現(xiàn)有汽車的氣動制動器系統(tǒng)，對其氣路進(jìn)行很小的改動，就能實(shí)現(xiàn)對油門及制動器的控制，產(chǎn)生如下有益效果在于(1)在誤踩油門的情況發(fā)生時，能迅速啟動制動系統(tǒng)，避免重大交通事故的發(fā)生，從而保證駕乘人員生命及財產(chǎn)安全；2)結(jié)構(gòu)簡單，布置靈活，安裝方便，成本低、實(shí)用性強(qiáng)；(3)本實(shí)用新型的防誤踩裝置所含元件少，因而信號及動作的傳遞迅速準(zhǔn)確，可靠性高。

圖1是本實(shí)用新型的防誤踩油門氣動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是霍爾開關(guān)與磁鐵的安裝位置示意圖。圖3是本實(shí)用新型中的控制裝置的電路原理圖。圖4是圖3所示電路原理圖中左上部分的局部放大圖。圖5是圖3所示電路原理圖中右上部分的局部放大圖。圖6是圖3所示電路原理圖中左下部分的局部放大圖。圖7是圖3所示電路原理圖中右下部分的局部放大圖。圖中，1-空氣壓縮機(jī)，2-貯氣筒，3-控制閥，4-常閉電磁換向閥，5-磁鐵，6_油門踏板，9-彈簧復(fù)位氣壓缸，10-單向閥，11-常開電磁換向閥，12-制動器室，13-油門拉桿， 14-節(jié)氣，閥門，15-制動臂，16制動蹄裝置，17-制動踏板，18-制動連桿，19-第一三通， 20-第二三通，21-第三三通，C-繼電器，K1、K2-繼電器，Q3-第一霍爾開關(guān)，Q4-第二霍爾開關(guān)，U2-單片機(jī)，Sl-手動開關(guān)，S2-復(fù)位開關(guān)。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的氣動保護(hù)裝置主要針對具有氣剎的車輛，設(shè)置在汽車的制動機(jī)構(gòu)中。該裝置主要由貯氣筒2、彈簧復(fù)位氣壓缸9、油門拉桿13、控制閥3、節(jié)氣閥門14、制動器室12、常閉電磁換向閥4、常開電磁換向閥11、單向閥10、霍爾開關(guān)Q3、Q4和磁鐵5組成，參見圖1。其中的空氣壓縮機(jī)1、貯氣筒2、彈簧復(fù)位氣壓缸9、油門拉桿13、控制閥3和制動器室12是車輛本身所具有的，在此基礎(chǔ)上只要增加一常閉電磁換向閥4、一常開電磁換向閥11及3個三通就基本構(gòu)成了本實(shí)用新型裝置。本實(shí)施例的常閉電磁換向閥采用兩位兩通電磁換向閥，常開電磁換向閥采用兩位三通電磁換向閥。車輛自身的制動機(jī)構(gòu)主要包括貯氣筒2、彈簧復(fù)位氣壓缸9、油門拉桿13、控制閥 3、節(jié)氣閥14、制動器室12、常閉電磁換向閥4、常開電磁換向閥11和單向閥10，其中的油門拉桿13的一端與油門踏板6的一端連接，一端與彈簧復(fù)位氣壓缸9的活塞桿端及節(jié)氣閥門 14連接；制動器室12與制動臂15連接，制動臂15與制動蹄裝置16連接。磁鐵5連接在油門踏板6的一側(cè)面上，兩霍爾開關(guān)Q3、Q4置于磁鐵對5面一側(cè)對應(yīng)于油門踏板6的兩個轉(zhuǎn)動位置上，請參見圖2。上述保護(hù)裝置中的氣路元件通過一些管路并按附圖1所示的連接關(guān)系連通貯氣筒2的輸入端和輸出端分別與空氣壓縮機(jī)輸出端和三通19中的一通連通， 三通19的其它兩通分別與常閉電磁換向閥4的一常閉端和控制閥3的通大氣的一端連通。 三通20上的三通分別與常閉電磁換向閥4的另一常閉端、單向閥10的一端和彈簧復(fù)位氣壓缸9的進(jìn)氣端連通，三通21上的三通分別與單向閥10的另一端、常開電磁換向閥11的一常開端和制動器室12的進(jìn)氣端連通，常開電磁換向閥11的另一常開端與控制閥3的通大氣的另一端連通。常閉電磁換向閥4和常開電磁換向閥11 一旦通電就作換向動作，該兩電磁換向閥分別通過一繼電器與電源接通，所以只要控制繼電器的開關(guān)動作就可控制電磁換向閥的動
4作。繼電器的開關(guān)動作是由控制裝置控制的。請參見圖3 7，控制裝置主要由單片機(jī)U2 和繼電器驅(qū)動電路(圖中虛線所框部分)組成，霍爾開關(guān)Q3、Q4(Q4未畫出)分別與單片機(jī) U2輸入端口 14、17腳連接，單片機(jī)U2的輸出端口 9、10與繼電器驅(qū)動電路連接。該電路上的繼電器K1、K2設(shè)置在常閉電磁換向閥4和常開電磁換向閥11的對應(yīng)電源電路上，以控制電磁閥4、11的動作，完成剎車動作，此外在該繼電器驅(qū)動電路上還設(shè)有發(fā)光二極管D2，喇叭LS1，發(fā)生誤踩動作時同時產(chǎn)生光信號和報警信號。在圖3所示的電路中還設(shè)置有由穩(wěn)壓芯片Ul和電容C1、C2組成穩(wěn)壓電路和由數(shù)碼管LED、三極管Ql Q4等元器件組成的數(shù)字顯示電路等，具體不再贅述。在實(shí)施本實(shí)用新型方法前需將在油門腳踏板6的一側(cè)面設(shè)置磁鐵5，在磁鐵5對面一側(cè)的相對于油門腳踏板6的兩轉(zhuǎn)動位置上設(shè)置二兩霍爾開關(guān)1、2。油門腳踏板6會相對于的鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動，磁鐵5也隨之轉(zhuǎn)動，當(dāng)?shù)谝换魻栭_關(guān)Q3會先感應(yīng)到磁鐵5，由斷開狀態(tài)變?yōu)殚]合狀態(tài)，這樣與霍爾開關(guān)Q3連接的一線路就接通了，感應(yīng)信號由單片機(jī)輸入端口 14輸入，此時，單片機(jī)程序啟動，開始計時，當(dāng)它經(jīng)過第二個霍爾開關(guān)Q4時，霍爾開關(guān)Q4從斷開狀態(tài)變?yōu)殚]合狀態(tài)，感應(yīng)信號由單片機(jī)輸入端口 17輸入，這時單片機(jī)計時停止，同時將測量得到的兩霍爾開關(guān)發(fā)出信號時刻的時間差T與預(yù)先程序設(shè)定的時間C進(jìn)行比較。設(shè)定值 C為正常狀態(tài)下踩油門時，本實(shí)用新型保護(hù)裝置中的第一、第二霍爾開關(guān)分別發(fā)出兩信號的時間差值，該值是經(jīng)反復(fù)測試一個平均值即為經(jīng)驗(yàn)值，取C=O. 025秒。當(dāng)出現(xiàn)錯誤動作，即開車者應(yīng)踩剎車踏板而誤踩油門踏板時，踩踏油門象急速踩剎車一樣迅速，測量時間必定會小于設(shè)定的時間C，T < 0. 025，單片機(jī)向繼電器驅(qū)動電路發(fā)出信號，該電路工作，其輸出端連接的繼電器開關(guān)在由斷開狀態(tài)變?yōu)殚]合狀態(tài)，對應(yīng)的電磁閥電路連通。此時常開式電磁閥11閉合，常閉式電磁閥4打開，貯氣筒內(nèi)2的氣體沿管路通過打開的常閉式電磁閥4后分兩路，一路氣體通過單向閥10、第三三通17的17a端進(jìn)入制動氣室12，這時制動氣室12的活塞桿1 將伸出，帶動制動器中的制動臂使制動蹄張開，實(shí)現(xiàn)制動。另一路氣體沿管路進(jìn)入彈簧復(fù)位氣壓缸9，使氣壓缸的活塞桿9a伸出，推動油門拉桿20反向運(yùn)動并同時帶動節(jié)氣門19關(guān)閉，發(fā)動機(jī)供油減少，從另一方面使機(jī)車靠地面的摩擦達(dá)到制動。當(dāng)緊急情況解除后，按下復(fù)位開關(guān)S2 (請參見圖3)，計時器時間歸零， 此時連接電磁換向閥的線路斷電，電磁換向閥回到初始狀態(tài)，此時彈簧復(fù)位氣壓缸9內(nèi)的氣體沿管路經(jīng)單向閥10和制動氣室12內(nèi)的氣體由常開式電磁閥11的常開端IlbUla和控制閥的通大氣端北、3a 一起流回大氣，制動蹄收縮，油門回位。當(dāng)正常踩踏油門時，T > C,在踏板返回時第一霍爾開關(guān)7會再次感應(yīng)到磁鐵5， 計時器復(fù)位歸零，信號輸入電路31開始等待新的霍爾信號輸入。如當(dāng)油門踏板通過霍爾開關(guān)一但未通過霍爾開關(guān)二時，停留時間超過8. 888秒，計時器將停止計數(shù)，同樣在踏板返回時第一霍爾開關(guān)再次感應(yīng)到磁鐵5，計時器復(fù)位歸零。本實(shí)用新型的控制裝置中還設(shè)計了一個手動開關(guān)Sl (請參見圖3)，在超車時，有可能油門會踩得較快，可以通過手動開關(guān)Sl 將電源斷開，防止本裝置在超車時啟動，控制單片機(jī)系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉，從而決定該保護(hù)裝置是否工作，保護(hù)裝置是否在工作由發(fā)光二極管Dl顯示。
權(quán)利要求1.一種防剎車誤踩油門的氣動保護(hù)裝置，所述裝置設(shè)置在汽車的包括貯氣筒、油門踏板、彈簧復(fù)位氣壓缸、油門拉桿、節(jié)氣閥、控制閥和制動器室的制動機(jī)構(gòu)中，其中油門拉桿的一端與油門踏板的一端連接，一端與彈簧復(fù)位氣壓缸的活塞桿及節(jié)氣閥門連接，其特征在于還包括霍爾開關(guān)、磁鐵、常閉電磁換向閥、常開電磁換向閥和單向閥及三通，所述貯氣筒通過三通分別與所述常閉電磁換向閥的一常閉端及控制閥的通大氣的一端連通，常閉電磁換向閥的另一常閉端通過三通分別與所述單向閥的一端及所述彈簧復(fù)位氣壓缸進(jìn)氣端連通，單向閥另一端通過三通分別與常開電磁換向閥的一常開端及所述制動器室的進(jìn)氣端連通，常開電磁換向閥的另一常開端與控制閥的通大氣的另一端連通，所述磁鐵連接油門踏板的一側(cè)面上，兩霍爾開關(guān)置于磁鐵對面一側(cè)對應(yīng)油門踏板的兩轉(zhuǎn)動位置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種氣動保護(hù)裝置，其特征在于所述常開電磁換向閥為兩位兩通電磁換向閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種氣動保護(hù)裝置，其特征在于所述常閉電磁換向閥為兩位三通電磁閥換向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種氣動保護(hù)裝置，其特征在于所述霍爾開關(guān)與一控制裝置連接，所述控制裝置包括單片機(jī)和繼電器驅(qū)動電路，霍爾開關(guān)與單片機(jī)的輸入端連接，單片機(jī)的輸出端與繼電器驅(qū)動電路連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種防剎車誤踩油門的氣動保護(hù)裝置，所述裝置設(shè)置在汽車的包括貯氣筒、油門踏板、彈簧復(fù)位氣壓缸、油門拉桿、節(jié)氣閥、控制閥和制動器室的制動機(jī)構(gòu)中，其中油門拉桿的一端與油門踏板的一端連接，一端與彈簧復(fù)位氣壓缸的活塞桿及節(jié)氣閥門連接，其特征在于還包括霍爾開關(guān)、磁鐵、常閉電磁換向閥、常開電磁換向閥和單向閥及三通，所述貯氣筒通過三通分別與所述常閉電磁換向閥的一常閉端及控制閥的通大氣的一端連通，常閉電磁換向閥的另一常閉端通過三通分別與所述單向閥的一端及所述彈簧復(fù)位氣壓缸進(jìn)氣端連通，單向閥另一端通過三通分別與常開電磁換向閥的一常開端及所述制動器室的進(jìn)氣端連通，常開電磁換向閥的另一常開端與控制閥的通大氣的另一端連通，所述磁鐵連接油門踏板的一側(cè)面上，兩霍爾開關(guān)置于磁鐵對面一側(cè)對應(yīng)油門踏板的兩轉(zhuǎn)動位置上。
文檔編號B60K26/02GK202144206SQ20112024245
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者代菊英, 劉斌, 張海濤, 徐唐山, 徐婷, 李 浩, 楊小強(qiáng), 王健, 王添禹, 程建輝, 趙悅祥 申請人:中國人民解放軍理工大學(xué)工程兵工程學(xué)院