專利名稱：汽車手動加速方式及實現(xiàn)裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬汽車技術領域，特別是涉及一種汽車手動加速方式及實現(xiàn)裝置。
背景技術：
現(xiàn)在汽車的加速與制動控制都是通過駕駛者的右腳動作來實現(xiàn)的需要加速時用右腳踩下加速踏板；需要制動時也是用右腳踩下制動踏板。
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，存在很大的安全隱患。這是由于汽車加速踏板與制動踏板的距離很近，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時，都極有可能發(fā)生混淆而誤將加速踏板當成制動踏板快速踩下，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計缺欠，每年都會導致大量本不該發(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現(xiàn)的改變了節(jié)氣門的開啟角度就改變了汽車發(fā)動機的進氣量，也就改變了發(fā)動機的輸出功率，從而使汽車實現(xiàn)加速或減速的目的。
因此，只要能夠?qū)?jié)氣門進行準確控制，我們完全可以找到其他更科學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加速方式及實現(xiàn)裝置，對傳統(tǒng)的汽車加速控制方式進行改進，使汽車的操作結(jié)構(gòu)更科學、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。
為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是汽車手動加速方式及實現(xiàn)裝置，包括手動加速開關、加速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、制動傳感器、控制電路和節(jié)氣門驅(qū)動電機。其特征在于在汽車方向盤或駕駛操作臺上安裝一個與傳感器及控制電路連接的手動加速開關取代原來的腳踏式加速踏板，駕駛者用手動加速開關控制汽車速度。裝置滿足制動優(yōu)先原則，即當汽車處于制動狀態(tài)時，加速操作被屏蔽，發(fā)動機處于怠速狀態(tài)，直至制動取消。
所述的手動加速開關是復位式扳摯開關、復位式導程開關以及其他與汽車加速踏板具有相同機械屬性的機械電子裝置。
所述的手動加速開關是安裝在方向盤上、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加速開關上并與控制電路的輸入口連接，其輸出數(shù)據(jù)代表手動加速開關當前的開啟位置；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)氣門當前的開啟角度；所述的制動狀態(tài)傳感器安裝在汽車制動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“有制動狀態(tài)”和“無制動狀態(tài)”。
所述的控制電路由中央處理器及相應外圍電路組成，控制電路內(nèi)部還有一個步進電機控制模塊?？刂齐娐犯鶕?jù)各個傳感器輸出的實時監(jiān)測信息計算產(chǎn)生相應的驅(qū)動信號來驅(qū)動節(jié)氣門驅(qū)動電機，并對節(jié)氣門驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動方向以及轉(zhuǎn)動角度進行控制。
所述的節(jié)氣門驅(qū)動電機為帶有齒輪減速器的步進電機，電機轉(zhuǎn)軸通過齒輪減速器與汽車節(jié)氣門轉(zhuǎn)軸連接，步進電機轉(zhuǎn)動時帶動汽車節(jié)氣門轉(zhuǎn)動使其開啟或閉合。
相對于傳統(tǒng)技術，本發(fā)明的有益效果是1.符合人體工程學原理，手、腳控制動作分開，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取代傳統(tǒng)的機械液壓式控制方式，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大大簡化，成本降低，而汽車的操控響應卻更準確和快速。
3.本發(fā)明可以方便地與其他電子系統(tǒng)連接，實現(xiàn)汽車駕駛的智能控制，復合當前智能交通建設的發(fā)展方向。
因此本發(fā)明具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。


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)動電機(5)、制動狀態(tài)傳感器(6)轉(zhuǎn)動踏板(7)、發(fā)動機進氣管(8)、節(jié)氣門(9)節(jié)氣門位置傳感器(10)具體實施方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步具體的說明。
見圖1在本實施例中，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)動電機(5)、制動狀態(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)的當前開啟位置為一一對應關系，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)的當前開啟角度為一一對應關系，節(jié)氣門(9)的當前開啟角度發(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外圍電路組成，控制電路內(nèi)部還包括一個步進電機控制模塊。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)的實際開啟角度的數(shù)據(jù)，計算出相應的步進電機驅(qū)動數(shù)據(jù)，輸出到步進電機控制模塊。步進電機控制模塊根據(jù)該數(shù)據(jù)來控制節(jié)氣門驅(qū)動電機(5)的轉(zhuǎn)動方向以及轉(zhuǎn)動角度。
節(jié)氣門驅(qū)動電機(5)的轉(zhuǎn)動軸經(jīng)齒輪減速器與節(jié)氣門(9)的轉(zhuǎn)動軸連接，當節(jié)氣門驅(qū)動電機(5)轉(zhuǎn)動時將帶動節(jié)氣門(9)的轉(zhuǎn)動，使節(jié)氣門(9)的開啟角度發(fā)生變化，從而改變汽車發(fā)動機的輸出功率。
因此，加速扳摯(1)的當前開啟位置和節(jié)氣門(9)的當前開啟角度通過控制電路(4)和節(jié)氣門驅(qū)動電機(5)實現(xiàn)了一一對應關系加速扳摯(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，使這種對應關系更加準確和可靠。
駕駛者在對汽車進行加速操作時，只要扳動加速扳摯(1)，使節(jié)氣門(9)開啟角度增大，汽車發(fā)動機的輸出功率相應增加，汽車就進入加速狀態(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)就開啟在相應的角度，汽車發(fā)動機的輸出功率也會在某一數(shù)值保持穩(wěn)定，此時汽車保持勻速運動狀態(tài)。如在該位置上增大或減小加速扳摯(1)的開啟幅度，汽車就相應地進入加速或減速狀態(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)的作用回復到初始位置，相應地，節(jié)氣門(9)也將完全關閉，此時汽車進入怠速行駛狀態(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)或操作汽車進行急轉(zhuǎn)彎時，因為精神緊張和注意力高度集中，人體的自然反應使雙手回放在方向盤上進行操作，無法再無法實施加速操作，從而杜絕了危險操作或失誤操作的發(fā)生，使駕駛更安全。
在本發(fā)明中，制動傳感器(6)為狀態(tài)量傳感器，它的輸出量只有兩個“0”或“1”，無制動時輸出為“0”；有制動時輸出為“1”。該狀態(tài)量被送入控制電路(4)的中央處理器，中央處理器對其進行實時監(jiān)控并對變化做出相應響應。
在駕駛者未采取制動措施時，制動傳感器(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現(xiàn)。
當駕駛者踩下汽車的制動踏板(7)汽車進入制動狀態(tài)時，無論制動幅度大小，制動傳感器(6)的輸出狀態(tài)都轉(zhuǎn)變?yōu)椤?”?？刂齐娐?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)動電機(5)反向轉(zhuǎn)動，強行關閉節(jié)氣門(9)，使發(fā)動機回復到怠速運行。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確控制節(jié)氣門驅(qū)動電機(5)的運轉(zhuǎn)，直至節(jié)氣門(9)完全關閉；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，此時駕駛者的任何加速操作都是無效的。
當駕駛者松開制動踏板(7)，制動傳感器(6)的輸出狀態(tài)恢復為“0”，制動狀態(tài)解除，控制電路(4)將重新回復到正常工作狀態(tài)。
因此，即使駕駛者在進行制動的同時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)動機轉(zhuǎn)入怠速運轉(zhuǎn)，直至制動狀態(tài)解除，這就是前文所述的“制動優(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，張開手指即可輕松操作加速扳摯，符合現(xiàn)在的操作習慣，不易疲勞。
2.駕駛者只能在直線行駛或緩慢轉(zhuǎn)向時進行加速操作，在快速轉(zhuǎn)向時，因自然反應，駕駛者要雙手緊握方向盤，無法同時進行加速操作，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)在的操作習慣。缺點是容易產(chǎn)生疲勞。
權(quán)利要求
1.汽車手動加速方式及實現(xiàn)裝置，包括手動加速開關、加速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、制動傳感器、控制電路和節(jié)氣門驅(qū)動電機。其特征在于在汽車方向盤或駕駛操作臺上安裝一個與傳感器及控制電路連接的手動加速開關取代原來的腳踏式加速踏板，駕駛者用手動加速開關控制汽車加速；裝置滿足制動優(yōu)先原則，即當汽車處于制動狀態(tài)時，加速操作被屏蔽，發(fā)動機處于怠速狀態(tài)，直至制動取消。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車手動加速方式及實現(xiàn)裝置，其特征在于所述的手動加速開關是復位式扳摯開關、復位式導程開關以及其他與汽車加速踏板具有相同機械屬性的機械電子裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的汽車手動加速方式及實現(xiàn)裝置，其特征在于所述的手動加速開關是安裝在方向盤上、方向盤立柱上或駕駛操作臺上的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車手動加速方式及實現(xiàn)裝置，其特征在于所述的加速傳感器安裝在手動加速開關上并與控制電路的輸入口連接，其輸出數(shù)據(jù)代表手動加速開關當前的開啟位置；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)氣門當前的開啟角度；所述的制動狀態(tài)傳感器安裝在汽車制動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“有制動狀態(tài)”和“無制動狀態(tài)”。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的汽車手動加速方式及實現(xiàn)裝置，其特征在于所述的控制電路由中央處理器及相應外圍電路組成，控制電路內(nèi)部還有一個步進電機控制模塊。控制電路根據(jù)各個傳感器送入的實時監(jiān)測信息計算產(chǎn)生相應的驅(qū)動信號來驅(qū)動節(jié)氣門驅(qū)動電機，并控制節(jié)氣門驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動方向以及轉(zhuǎn)動角度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、5所述的汽車手動加速方式及實現(xiàn)裝置，其特征在于所述的節(jié)氣門驅(qū)動電機為帶有齒輪減速器的步進電機，電機轉(zhuǎn)軸通過齒輪減速器與汽車節(jié)氣門轉(zhuǎn)軸連接，步進電機轉(zhuǎn)動時帶動汽車節(jié)氣門轉(zhuǎn)動使其開啟或閉合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車手動加速方式及實現(xiàn)裝置，包括手動加速開關、加速傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、制動傳感器、控制電路和節(jié)氣門驅(qū)動電機。其特征在于在汽車方向盤或駕駛操作臺上安裝一個與傳感器及控制電路連接的手動加速開關取代原來的腳踏式加速踏板，駕駛者用手動加速開關控制汽車加速；當汽車處于制動狀態(tài)時，就無法同時進行加速操作。本發(fā)明使駕駛者的手和腳分別控制汽車的加速和制動操作，可以從根本上杜絕駕駛者在需要緊急制動時誤踩加速踏板而導致的交通事故。同時，由于本發(fā)明采用電傳操控技術取代傳統(tǒng)的機械液壓式控制方式，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大大簡化，汽車的操控響應也更準確和快速，因此具有很好的經(jīng)濟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