机动车油门与制动一体化方案.pdf

本发明属于机动车操纵控制结构领域。
    现有机动车的操纵部分主要由油门、离合器、制动、方向盘（把）和变速杆构成，俗称五大件，操作部件多，使用起来不太方便，特别是油门和制动分离设置，均由右脚操纵，由于人体动作到产生制动效果的过程较长，使车辆制动距离加长。以每小时60公里的车速计算，每延缓0.1秒的时间产生制动效果，则车辆会向前多冲出1.66米，如果在紧急情况下，缩短产生制动的时间，无凝会有效地减少车辆事故的发生。为此，有不少人在这一方面进行了研究。比如，李芸的“机动车油门及制动踏板组合装置（专利号：90106372.X）”，邵士华的“机动车加速与制动操作方法及装置（专利号：91106618.7）”，何诗伍的“机动车油门踏带刹车的方案（专利号：88105857.2）”，周士华的“机动车的加速与制动组合装置（利号：89105207.0）”等发明均提出了改进现有车辆的意见，其研究目的主要有两个：第一防止误动作（采错刹车踏板），第二缩短制动反应时间。其方法主要是在现有车辆的基础上，改变油门或制动的控制位置，或增加一些装置后，用脚尖或脚后跟分别控制油门和制动，实现发明目的。目前，尚未被生产制造或采用，其原因可能是：1.结构复杂，影响制动可靠性;2.油门与制动操作的动作相同或相类似（同是下踏动作，又是同脚操作），易在需要紧急制动时，产生瞬时油门加速问题，发生事与愿违的结果。

    本发明的目的主要有三点：第一是减少机动车地操作部件，简化车辆结构;第二是缩短制动的动作时间;第三是防止制动误动作。

    本发明所采取的技术方案与现有技术方案不同，解决问题的出发点是在改变部分不合理的操作方法的基础上实现发明目的。通常，无论是离合器、制动、还是油门，都是通过向下踩，实现离合、制动、加速的，具有单方向操作特性。特别是右脚，同时负责两个关键的部件，且都必须通过下踏达到功能，只能离开一个才能去控制另一个，操作起来即复杂，又不够迅速，紧急时还容易踩错踏板。本发明在解决制动与油门控制的问题时，对车辆运动状态进行了分析，认为车辆运动有两个相反的过程，即由停止到运动的过程和从运动到停止的过程。实现这两个相反过程的控制，不宜用两种动作方向一致的部件，因为这样做需要调整动作意识，紧急时易产生误动作。本发明人认为，通过对一种部件两个相反运动方向的控制，可以使车辆由运动到停止，由停止到运动。这样既可以节省部件，又符合人的意识规律。因此，本发明在方法上赋予一个操作部件的上升状态和下降状态两种不同的功能，即向下方向运动为车辆制动，向上方向运动为车辆加速（或向下踏时为加油，向上抬起时为制动）。在意识上就是向上逐步抬起踏板为车辆逐步加速，向下逐步踩下踏板为车辆逐步减速直至停止。在遇到紧急情况时，迅速踩下踏板，使油门由大到小到怠速，迅速产生制动，符合减速减油的递减规律，也符合车辆运动规律。因此，本发明可以将现有技术的制动踏板和油门踏板合二为一。经过综合分析、比较，去掉现有车辆中的油门踏板比较理想。在新车设计制造或对在用车的改进中，利用制动踏板上升段中的自由行程段作为油门控制，将制动段的油门大小控制在怠速，产生制动效果与加油效果的中间点设计为怠速点，在怠速点位置上增设一个控制杆，使油门可以控制在怠速位置，防止停车时由于右脚离开踏板而使油门加大。在新车设计时，可将制动装置的自由行程适当加长，以便自由行程和长度能满足油门大小的需要。在对现有车辆的改进中，可以将制动器的自由行程段调至最大，再利用杠杆原理进行油门与制动的控制连接，使加油段有足够的行程。

    本发明对于新驾驶员而言，极易学习和掌握，对于老驾驶员而言，开车时，在意识上始终认为自己的右脚是放在制动踏板上，加速时将右脚逐步上抬即可。事实上，本发明的油门制动踏板位置，就是现有车辆制动踏板的位置，因此，无论新学员或是老驾驶员都容易掌握，误动作的问题得到了解决。由于本发明采取一块油门制动踏板，减少了驾驶员的动作种类，因此，可以减少部件、简化车辆结构，减轻驾驶员的劳动强度。经测试，在紧急情况下，本发明的方法使车辆产生紧急制动效果的时间与现有车辆的紧急制动时间比较，缩短约0.2s左右，如果以每小时60公里的车速计算，可比现有车辆减少3.2米左右的冲车距离。因此，可以有效地减少车辆事故的发生次数，减少人民生命财产的损失。

    附图是本发明的原理图，图中：

    1-油门制动踏板组件

    1'-怠速状态

    1''-制动状态

    1'''-加速状态

    2-油门制动伸缩控制杆

    3-怠速控制杆

    4-制动油门怠速控制连接装置

    5-油门装置

    6-制动装置

    如图所示，本发明由油门制动踏板组件（1），油门制动伸缩控制杆（2），怠速控制杆（3），制动油门怠速控制连接装置（4），油门装置（5），制动装置（6）构成。本发明在现有车辆技术的基础上，增加了使油门制动踏板组件（1）向下踩为减油、减速、制动，向上抬起为放松制动、加油、加速及能够在怠速控制杆（3）控制下，达到限制油门为怠速目的的制动油门怠速控制连接装置（4）。通过制动油门怠速控制连接装置（4），实现在油门制动踏板组件（1）和怠速控制杆（3）的作用下，经油门制动伸缩控制杆（2），传递制动状态（1''）、怠速状态（1'）、加速状态（1'''）的控制信息，使机动车产生停止、运动，运动、停止的种种动作状态信息，进而达到对油门装置（5）和制动装置（6）的控制作用。让油门制动踏板组件（1）上升，可以采取预先贮存能量的方法，如运用贮能元件弹簧的弹力实现。让油门制动踏板组件（1）下降可以采取人为施加压力的方法实现。在连接控制部件时，注意油门的自由状态为油门全部开放状态，油门的控制状态为全部开启到关闭过程的种种状态，这一点与现有技术相反。因此，在进行控制连接及化油器设计改装时，应注意油门装置（5）的初始（自由）状态为油门全部开放，当油门制动踏板组件（1）运动到怠速状态（1'）位置及制动状态（1''）位置时为怠速工作。因此，油门装置（5）在油门制动踏板组件（1）位于最高处时，油门为全部开启状态，发动机为全速工作。在油门制动踏板组件（1）位于制动状态（1''）和怠速控制（1'）位置时，油门为关闭状态，车辆为怠速工作。在设计或改装过程中，增加制动装置（6）的自由行程长度，并将制动装置（6）的自由行程作为油门的加油段，通过制动油门怠速控制连接装置（4）的控制转换，达到控制油门装置（5）的目的。制动油门怠速控制连接装置（4）可以是一个专门结构的控制装置，也可以是一个以现有制动装置（6）或油门装置（5）为主体，连接于油门装置（5）或制动装置（6）以及怠速控制杆（3）的结构形式构成。怠速控制杆（3）是安装于驾驶室的手（脚）动控制杆（机关），使油门保持在怠速，在控制状态时，只对油门制动踏板（1）的加油段产生影响，对油门制动踏板（1）的制动段不产生影响，只具有对油门制动踏板（1）的单向锁定作用。