專利名稱：汽車緊急制動附加裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種車輛制動控制部件，更確切地說是涉及車輛緊急制動系統(tǒng)的附加裝置。
車輛制動系統(tǒng)是汽車安全行駛的重要保證，在汽車運行中，人力制動操作步驟包括①右腳離開加速踏板；②右腳換位到制動踏板上；③用力踩下制動踏板，制動踏板行程約10-15厘米后，啟動汽車制動系統(tǒng)；④同時左腳踏下離合器踏板，使離合器分離(若是有自動變換器的汽車，則無需踏離合器踏板)。
以上分析表明，駕駛員在遇到緊急情況需采用人力緊急制動時，存在兩大問題1、從制動操作開始到產(chǎn)生制動作用需用較長的時間，動作①從高加速狀態(tài)到完全放開加速踏板所需的時間t1約0.2秒；動作②移動右腳所需的時間t2約0.1～0.2秒；動作③踏下制動踏板所需的時間t3約為0.2～0.3秒，因此動作①至③即駕駛員完成人力制動操作的生理動作時約需t′＝t1+t2+t3≈0.5～0.7秒。因此一輛時速為V的汽車在開始制動后會因上述延遲時間而繼續(xù)行駛一段距離。由于緊急制動情況一般發(fā)生在汽車高速行駛狀態(tài)下，如V＝100公里/小時，因此該制動反應(yīng)延遲時間將使汽車在開始制動操作到產(chǎn)生制動作用前還要行駛14～20米，(S＝V/3600×t′)；2、一些新上崗的駕駛員或處于非正常生理狀態(tài)下的老駕駛員(酒后、有病、疲勞等)，在緊急情況下，慌亂之中往往會將加速踏板當(dāng)作制動踏板，造成非但不制動反而進(jìn)一步加速的情況，將不可避免地發(fā)生車禍，目前這方面的事故報道已屢見不鮮。
為解決上述兩大不安全因素，國外相繼推出汽車防撞系統(tǒng)，利用雷達(dá)(電脈沖或超聲、激光等)技術(shù)與計算機控制技術(shù)組合構(gòu)成自動制動系統(tǒng)。但由于系統(tǒng)復(fù)雜、成本高昂，目前還不可能批量裝備在汽車上使用，因此在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，絕大部分車輛仍只能采用人工制動。
本實用新型的目的是設(shè)計一種汽車緊急制動附加裝置，可明顯減少制動反應(yīng)時間t′，以縮短制動距離，此外在駕駛員誤將加速板當(dāng)作制動板踩踏時也可準(zhǔn)確地產(chǎn)生制動作用，從兩方面防止或減少碰撞事故的發(fā)生。
本實用新型汽車緊急制動附加裝置，包括汽車加速踏板機構(gòu)和汽車制動踏板機構(gòu)，其特征在于還包括由附加緊急制動開關(guān)連接繼電器及汽車蓄電池電源構(gòu)成的電氣控制裝置，驅(qū)動汽車制動踏板機構(gòu)動作的傳動裝置和傳動裝置的動力裝置；所述的緊急制動開關(guān)設(shè)置在所述的加速踏板機構(gòu)上，所述繼電器的第一常閉觸點串接在汽車發(fā)動機點火電路中或汽車供油泵電路中，所述繼電器的常開觸點串接在所述動力裝置的電源回路中，所述的傳動裝置機械聯(lián)結(jié)動力裝置與所述的汽車制動踏板機構(gòu)。
所述的動力裝置是電動機，電動機通過所述繼電器的常開觸點與汽車蓄電池電源連接；所述的傳動裝置包括固定在電動機輸出軸上的繩輪、鋼絲繩、至少一個固定支承滾輪和一個帶彈性補償?shù)幕顒又С袧L輪，所述的鋼絲繩一端固接在所述的繩輪上，鋼絲繩穿繞過所述的固定支承滾輪及活動支承滾輪與所述汽車制動踏板的傳力杠桿連接。
所述的動力裝置包括附加氣缸或液壓缸及控制附加氣缸或液壓缸缸桿作伸、縮動作的兩個電磁閥，兩個電磁閥分別通過所述繼電器的第二常閉觸點及常開觸點串接在所述汽車蓄電池電源回路中，所述的附加汽缸或液壓缸與汽車制動主缸安裝在同一軸線上，附加汽缸或液壓缸的杠桿與汽車制動主缸的杠桿相對且靠近設(shè)置，構(gòu)成直接啟動制動傳動。
所述的加速踏板機構(gòu)還包括有由彈簧、踏力調(diào)節(jié)螺釘及鎖緊螺母組合構(gòu)成的可調(diào)彈力裝置，所述的附加緊急制動開關(guān)是電氣微動開關(guān)，設(shè)置在所述可調(diào)彈力裝置后方的踏板下方。
所述的加速踏板機構(gòu)內(nèi)設(shè)有復(fù)位彈簧，所述的附加緊急制動開關(guān)是壓敏開關(guān)，壓敏開關(guān)設(shè)置在所述復(fù)位彈簧后方的踏板下方。
本實用新型的汽車緊急制動附加裝置不影響原汽車的加速踏板操作功能及原汽車的制動踏板操作功能，但在駕駛員誤將加速踏板當(dāng)作制動踏板操作或有意識地使用本附加裝置作緊急制動操作時，在踩踏力超過一定限度時，緊急制動開關(guān)閉合，接通繼電器電源電路，其常閉觸點斷開，快速切斷汽車發(fā)動機點火回路或供油泵回路；其常開觸點閉合接通電動機電源電路，通過傳動裝置快速拉下制動踏板；或者在繼電器觸點的控制下接通電磁閥及附加氣缸或液壓缸的電源電路，氣缸桿快速動作推動汽車原制動主缸，實現(xiàn)快速制動。
下面結(jié)合實施例及附圖進(jìn)一步說明本實用新型的技術(shù)。


圖1.汽車緊急制動附加裝置結(jié)構(gòu)原理框圖圖2.
圖1中的緊急制動控制踏板裝置第一種實施結(jié)構(gòu)示意圖圖3.
圖1中的緊急制動控制踏板裝置第二種實施結(jié)構(gòu)示意圖圖4.采用車用起動電動機作動力裝置的電氣控制裝置電氣結(jié)構(gòu)連接圖圖5.采用車用起動電動機作動力裝置的制動傳動裝置結(jié)構(gòu)示意圖圖6.采用氣缸或液壓缸作動力裝置的電氣控制裝置電氣結(jié)構(gòu)連接圖圖7.采用氣缸或液壓缸作動力裝置的制動傳動裝置結(jié)構(gòu)示意圖參見
圖1，圖中11為緊急制動控制踏板裝置，12為汽車原制動踏板，13為汽車蓄電池電源，14為汽車汽缸點火控制回路或電動供油泵控制電路。虛線框內(nèi)為汽車緊急制動附加裝置，包括電氣控制裝置15、動力裝置16和傳動裝置17。其中緊急制動控制踏板裝置11附著固定在汽車原加速踏板10上，電氣控制裝置15中的緊急制動開關(guān)151設(shè)置在緊急制動控制踏板裝置11內(nèi)。
當(dāng)緊急制動開關(guān)151閉合時啟動電氣控制裝置15，而產(chǎn)生兩種控制動作，其一是切斷汽缸點火控制回路或電動供油泵控制回路14，切斷發(fā)動機的點火電路或切斷供油泵(閥)的電源，中斷發(fā)動機供油(柴油機)以關(guān)閉發(fā)動機；其二是啟動動力裝置16，輸出驅(qū)動力或驅(qū)動力矩，再通過傳動裝置17使汽車原制動踏板12模擬人工動作快速執(zhí)行制動。
參見圖2，緊急制動控制踏板裝置11的底板157通過螺釘固接在汽車原加速踏板10上，在緊急制動控制踏板裝置11的上踏板與底板間設(shè)置了緊急制動開關(guān)151和由彈簧152、踏力調(diào)節(jié)螺釘153和鎖緊螺母154組成的可調(diào)彈力裝置，通過調(diào)整該彈力裝置使踏力大于200N時可觸壓緊急制動開關(guān)151，緊急制動開關(guān)151采用微動開關(guān)，通過電纜線155與附加裝置中電氣控制裝置15電氣連接。
參見圖3，在緊急制動控制踏板裝置11′的上踏板與底板157間設(shè)置緊急制動開關(guān)151′和復(fù)位彈簧156，緊急制動開關(guān)151′采用壓敏開關(guān)。
在加速踏板上設(shè)置緊急制動控制踏板裝置11或11′，無論在汽車正常行駛加速操作時，還是在加力緊急制動時，駕駛員的右腳可始終踏在緊急制動控制踏板裝置11或11′上，通過調(diào)節(jié)可調(diào)彈力裝置或選擇壓敏開關(guān)的參數(shù)，使開關(guān)動作所需的踏力為正常最大加速踏力的5-10倍，近似等于正常緊急制動時的踏力，約200-300N。
參見圖4，附加裝置的電氣控制裝置采用最簡單的繼電器控制電路，與汽車蓄電池電源(+12V)連接，可以采用電磁繼電器或固態(tài)繼電器或其他電子控制器。繼電器至少具有一組常開觸點J2和一組常閉觸點J1。圖中41為保險，42為汽車電鎖，14為汽車發(fā)動機點火回路或供油泵電路。一組常閉觸點J1串接在汽車點火回路中(汽油機)或串接在柴油機的供油泵(供油閥)回路中，一組常開觸點J2串接在車用起動電動機電源回路中。
當(dāng)附加緊急制動開關(guān)151(151′)閉合時，繼電器J得電，其常閉觸點J1斷開，關(guān)閉汽車發(fā)動機點火回路或供油泵電路；其常開觸點J2閉合，接通車用起動電動機M，輸出驅(qū)動力矩。圖中電阻的作用是在非使用狀態(tài)下為電動機M提供低電流，以張緊其傳動機構(gòu)，并有利于電動機的快速起動。
參見圖5，采用車用起動電動機M作動力裝置16時，相應(yīng)的傳動裝置17可采用鋼繩傳動(或類似摩托車用的軟軸傳動)，包括固定在電動機M輸出軸上的繩輪51、多股鋼絲繩52、若干個固定支承滾輪53(根據(jù)動力裝置與制動踏板的相對位置設(shè)置)、一個帶彈性補償?shù)幕顒又С袧L輪54，用于補償正常踏動制動踏板時引起的鋼繩松脫問題。12為汽車原制動踏板。多股鋼絲繩52一端固定在繩輪51上，另一端穿繞過固定支承滾輪53、活動支承滾輪54后與汽車原制動踏板12的傳力杠桿固接，當(dāng)電動機M得電轉(zhuǎn)動時，多股鋼絲繩52拉動制動踏板實現(xiàn)模擬人力制動操作。圖中55為限位塊。
參見圖6，當(dāng)附加裝置的動力裝置采用氣缸或液壓缸61時，需用兩電磁閥F1、F2驅(qū)動氣缸或液壓缸61，并分別控制氣缸或液壓缸61的伸、縮動作。電氣控制裝置15中繼電器J的第一組常閉觸點J1仍與汽車的發(fā)動機點火電路或供油泵電路14串接，繼電器J的第二組常閉觸點J3及一組常開觸點J2則分別連接在電磁閥F1、F2的電源回路中。當(dāng)緊急制動開關(guān)151(151′)動作時，繼電器J得電接通電磁閥F2，氣缸或液壓缸61，輸出推力。
參見圖7，圖6所示的附加氣缸或液壓缸61與汽車原制動主缸71安裝在同一軸線上，汽車原制動主缸71的杠桿與汽車原制動踏板機構(gòu)12的傳力杠桿鎖接，附加氣缸或液壓缸61的杠桿與汽車原制動主缸的杠桿相對且在靜態(tài)下恰好接觸汽車原制動主缸71的杠桿，使原制動踏板機構(gòu)12及制動主缸71的動作可不受附加氣缸或液壓缸61的限制或影響，但附加氣缸或液壓缸61的輸出力矩則可直接驅(qū)動原汽車制動系統(tǒng)。在該實施方案中，液壓缸或氣缸的行程要求較小，但輸出推力比圖4、圖5技術(shù)方案的大。
采用本實用新型的汽車制動附加裝置作制動與汽車原制動控制相比，由于采用機電驅(qū)動代替人力操作因而顯著縮短了緊急制動的反應(yīng)延遲時間，從0.5～0.7秒縮短為0.2～0.3秒，制動距離從14～20米縮短為8米左右(時速為100公里時)，可有效遇制撞車事故的發(fā)生；由于加速踏板也具有緊急制動控制功能，因此無論是有意識地利用加速踏板制動還是誤將加速踏板當(dāng)作制動踏板使用，均能產(chǎn)生緊急制動作用，因而大幅度地減少了惡性事故的發(fā)生。本附加裝置不破壞汽車原制動、加速裝置的結(jié)構(gòu)及其功能，但卻可實現(xiàn)比原制動系統(tǒng)更為快速、準(zhǔn)確的緊急制動。
權(quán)利要求1.一種汽車緊急制動附加裝置，包括汽車加速踏板機構(gòu)和汽車制動踏板機構(gòu)，其特征在于還包括由附加緊急制動開關(guān)連接繼電器及汽車蓄電池電源構(gòu)成的電氣控制裝置，驅(qū)動汽車制動踏板機構(gòu)動作的傳動裝置和傳動裝置的動力裝置；所述的緊急制動開關(guān)設(shè)置在所述的加速踏板機構(gòu)上，所述繼電器的第一常閉觸點串接在汽車發(fā)動機點火電路中或汽車供油泵電路中，所述繼電器的常開觸點串接在所述動力裝置的電源回路中，所述的傳動裝置機械聯(lián)結(jié)動力裝置與所述的汽車制動踏板機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車緊急制動附加裝置，其特征在于所述的動力裝置是電動機，電動機通過所述繼電器的常開觸點與汽車蓄電池電源連接；所述的傳動裝置包括固定在電動機輸出軸上的繩輪、鋼絲繩、至少一個固定支承滾輪和一個帶彈性補償?shù)幕顒又С袧L輪，所述的鋼絲繩一端固接在所述的繩輪上，鋼絲繩穿繞過所述的固定支承滾輪及活動支承滾輪與所述汽車制動踏板的傳力杠桿連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車緊急制動附加裝置，其特征在于所述的動力裝置包括附加氣缸或液壓缸及控制附加氣缸或液壓缸缸桿作伸、縮動作的兩個電磁閥，兩個電磁閥分別通過所述繼電器的第二常閉觸點及常開觸點串接在所述汽車蓄電池電源回路中，所述的附加汽缸或液壓缸與汽車制動主缸安裝在同一軸線上，附加汽缸或液壓缸的杠桿與汽車制動主缸的杠桿相對且靠近設(shè)置，構(gòu)成直接啟動制動傳動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車緊急制動附加裝置，其特征在于所述的加速踏板機構(gòu)還包括有由彈簧、踏力調(diào)節(jié)螺釘及鎖緊螺母組合構(gòu)成的可調(diào)彈力裝置，所述的附加緊急制動開關(guān)是電氣微動開關(guān)，設(shè)置在所述可調(diào)彈力裝置后方的踏板下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車緊急制動附加裝置，其特征在于所述的加速踏板機構(gòu)內(nèi)設(shè)有復(fù)位彈簧，所述的附加緊急制動開關(guān)是壓敏開關(guān)，壓敏開關(guān)設(shè)置在所述復(fù)位彈簧后方的踏板下方。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車緊急制動附加裝置,配合汽車原制動系統(tǒng)使用,由電氣控制裝置,動力裝置和傳動裝置構(gòu)成。電氣控制裝置由設(shè)置在汽車原加速踏板上的緊急制動開關(guān)連接繼電器、電源構(gòu)成,繼電器觸點則分別串接在點火控制電路或電動供油泵電路和動力裝置的電源回路中。當(dāng)加速踏板上踏力大于一定值時,繼電器動作關(guān)斷發(fā)動機,同時啟動動力裝置,輸出驅(qū)動力或驅(qū)動力矩,通過相應(yīng)的傳動裝置模擬人力制動使制動踏板快速準(zhǔn)確動作。
文檔編號B60T7/00GK2282516SQ9720026
公開日1998年5月27日 申請日期1997年1月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月6日
發(fā)明者王希平, 王宏, 王曉鵬 申請人:王希平