汽车防误踩加速踏板强制制动装置

2015-09-25徐昭王立明邓丽丽

汽车实用技术 2015年11期

徐昭，王立明，邓丽丽

引言

随着我国汽车工业的发展和人民生活水平的不断提高，汽车正在快速进入普通家庭，越来越多人正在走向汽车驾驶的行列。在行车过程中，特别是初学驾车者，遇到紧急情况时错把加速踏板当作制动踏板而引发的交通事故时有发生，而目前汽车的结构设计，无法防止此类误操作所带来的不良后果。

为此，研究设计一种安全可靠、工作稳定、在误踩加速踏板时能实施强制制动的装置，对有效化解紧急情况时驾驶员误踩加速踏板所带来的危害、防止交通事故的发生、保护人民生命和财产安全具有极为重要的现实意义。

1、国内外研究现状

在国内，华东交通大学李骏研究的“汽车防误踩油门紧急制动装置”（2004年），主要由加速踏板拉杆、单向离合器等组成。加速踏板拉杆与加速踏板转轴固连，加速踏板转轴与另一转轴间设有啮合齿轮，另一转轴通过单向离合器与连接块相连，连接块上设有制动拉杆，制动拉杆与制动拉索相连。当出现紧急情况驾驶员误踩加速踏板时，踏板拉杆带动加速踏板转轴、啮合齿轮使另一转轴快速转动，当达到一定转速时，转轴上的单向离合器就使连接块与转轴固连而带动制动拉杆转动，使汽车停车。正常情况下，驾驶员慢踩加速踏板，单向离合器不工作。[1]但“当达到一定转速时，转轴上的单向离合器就使连接块与转轴固连”，在实际应用中较难实现。

郑州轻型汽车制造厂贾佳鹏研究的“防误踩油门装置的设计构想”（2006年），核心元件是加装加速踏板承接力度传感器。在加速踏板的力度（或速度、或加速度）达到设定值后，触发传感器产生动作信号，以驱动执行元件实现制动。[2]该装置如何将电动机的旋转运动转变为踩踏踏板运动，仍是个需要研究的问题。而且可以想象，在需要紧急制动时，用直流串激电动机来驱动制动踏板，可能比较慢，很难达不到迅速制动、避免危险的目的。

国外有关防误踩加速踏板装置的研究开展较早，实现的方式与国内的相近，但技术也都不太成熟，因此均没有得到推广应用。

3、本装置研发情况

3.1 设计的目的

为了防止现有汽车在紧急制动时驾驶员误踩加速踏板可能引发的交通事故，本装置在正常踩踏加速踏板（即慢踩加速踏板）时不起强制制动作用，汽车正常行驶；而在快速踩踏加速踏板（即遇紧急情况驾驶员误将加速踏板当作制动踏板踩踏）时则可使汽车强制制动并停车。在放松加速踏板后，该装置能够自动解除制动，使汽车迅速恢复到制动前的状态。

3.2 本装置的结构与工作原理

如图1所示，本装置主要由加速踏板1、加速踏板油缸2、浮动阀3、储液室4、重阀5、单向阀弹簧6、单向阀7、重阀弹簧8、制动踏板油缸9、制动踏板10、制动踏板油缸11、杠杆、加速踏板油缸杠杆12等组成。

图中，加速踏板1的下方和制动踏板10的上方分别通过加速踏板油缸杠杆12和制动踏板油缸杠杆11铰接一加速踏板油缸2和制动踏板油缸9，加速踏板油缸2一路通过浮动阀3与储液室4相通，另一路通过重阀5和单向阀7总成与制动踏板油缸9相通。浮动阀3左侧压力低时处于浮动状态，即开启状态，使油液与储液室4相通，压力高时浮动阀3则处于关闭状态。重阀5上端设有使其落座关闭的重阀弹簧8，重阀5内部设有单向阀7及单向阀弹簧6，重阀5上端内侧为单向阀7的阀座。重阀5下端压力低时将在重阀弹簧8和重阀自重的作用下处于关闭状态，压力高时则打开使油液进入制动踏板油缸9。单向阀7在单向阀弹簧6的作用下通常处于关闭状态，当制动踏板油缸9的压力高时则打开使油液流回加速踏板油缸2。

正常行驶时，踩踏加速踏板较慢。当慢踩加速踏板1时，由于加速踏板油缸2的液压力上升慢，浮动阀3不能关严，油液便进入储液室4，而重阀5在其重力和重阀弹簧8的作用下关闭，油液不能进入制动踏板油缸 9，因此制动踏板不动作，即慢踩加速踏板时，此装置不起作用，汽车正常行驶。

当遇紧急情况，驾驶员快速误踩加速踏板1时，加速踏板油缸2的液压力迅速上升，浮动阀3在液压力作用下关闭，同时单向阀7在液压力和单向阀弹簧6弹簧力的作用下关闭，重阀5便在液压力的作用下克服重阀弹簧8而打开，油液便进入制动踏板油缸9推动制动踏板10实施强制制动，使汽车减速停车，达到防误踩加速踏板强制制动的目的。

当危险解除，放松加速踏板1时，加速踏板将在其回位弹簧属汽车固有部件，图中未画出的作用下回位。重阀5在制动踏板油缸9的液压力和重阀自重的作用下落座关闭，与此同时，单向阀7在液压力的作用下打开，使制动踏板油缸9中的压力降低，解除制动，恢复常态。