一种新能源汽车用下压式紧急制动装置的制作方法

本实用新型涉及一种汽车制动技术领域，尤其是涉及一种新能源汽车用下压式紧急制动装置。

背景技术：

现有的应急刹车方式，采用人踩制动踏板的方式，实现刹车。但很多驾驶员尤其是新手通常碰到意外情况会非常紧张，很容易出现制动踏板、油门踏板弄混的情况，同时驾驶员因为操作惯性，紧急情况下往往会花更大力气地去踩油门，造成事故发生。公开日为2016年12月21日，公开号为CN106240538A中国专利文献公开了一种依附在车辆方向盘上加速及刹车设备，能通过手部动作来对车辆进行加速或刹车，由于目前的脚踏式加速踏板及刹车踏板长时间驾驶时对腿部施加的负担较大，容易引起腿部疲劳及关节不适，并且加速及刹车都采用右脚踩踏的这个设计，也使得众多司机紧张之下误将油门当刹车，从而造成众多惨痛的后果。该结构的加速及刹车设备的设计，不仅能在腿部疲劳的情况下将工作转移到手部，从而手脚轮流切换，减轻负担，并且设计上更加尊重人性：紧张之下，一般人都习惯捏紧拳头，而这个动作自然就是捏紧方向盘，从而自然地达到了刹车的效果，有望极大地减少误将油门当刹车的恶性事件。该结构在方向盘上设置多个环形捏压装置，用手抓握实施油门控制或刹车，但该装置盖板了方向盘的结构，影响了汽车正常行驶时方向盘的操作。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为解决现有技术中汽车驾驶员因为遇事紧张，不能很好的识别制动踏板，或误判制动踏板和油门踏板的问题，提供一种新能源汽车用下压式紧急制动装置，可以在紧急情况下对汽车实施紧急制动，大大减少因误判制动踏板和油门踏板所可能造成的安全事故。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的具体方案是，一种新能源汽车用下压式紧急制动装置，包括方向盘，所述的方向盘设置在转向轴的上端部且可在转向轴的轴向上滑动，方向盘与转向管柱之间设有圆环状的压力传感器，所述的方向盘下压时，方向盘的盘座与压力传感器抵接，所述压力传感器与所述汽车的整车控制器（VCU）连接，所述整车控制器连接汽车的制动系统及车速传感器，当压力传感器上的压力值大于预设的制动压力值且车速值大于预设的车速值时，整车控制器通过制动系统对汽车实施紧急制动，所述预设的制动压力值为550至650牛顿，预设的制动车速为每小时55至65公里。本实用新型的方向盘可以在转向轴轴向上的一定范围内滑动（上下滑动），同时在方向盘与转向管柱之间设置压力传感器，该压力传感器连接汽车的整车控制器，在汽车行驶中出现需要紧急刹车的情况时，除了正常的松开油门踏板踩下刹车踏板等常规操作外，通过按压方向盘也可以实现制动，即当压力传感器上的压力值大于550至650牛顿之间的某一预设制动压力值且车速值大于每小时55至65公里之间的某一预设车速值时，不管汽车的刹车踏板或油门踏板是否踩下，整车控制器均通过制动系统对汽车实施紧急制动。这样就解决了现有技术中汽车驾驶员因为遇事紧张，不能很好的识别制动踏板，或误判制动踏板和油门踏板的问题，大大减少因误判制动踏板和油门踏板所可能造成的安全事故。另外，圆环结构的压力传感器占用空间小，安装方便，无需对原有汽车结构做很大的改动即可安装，方便快捷。另外圆环形的压力传感器厚度薄，精度高，稳定性高，可以准确测量方向盘的下压力。

作为优选，所述压力传感器固定在转向管柱的上端部或转向管柱护罩的上端部，方向盘的盘座底面与压力传感器的上端面（压力感应面）相对。压力传感器可以根据汽车结构固定在转向管柱的上端部或转向管柱护罩的上端部。

作为优选，方向盘的盘座内设有轴孔，所述的转向轴上端部设置在轴孔内，转向轴上设有与所述轴孔垂直的腰形孔，盘座上设有用于固定方向盘的固定螺栓，所述固定螺栓穿过所述的腰形孔。转向轴上的腰形孔可以使方向盘在转向轴上具有一定的滑动空间，该空间的存在使得方向盘下压时可以挤压压力传感器，从而通过整车控制器实施紧急制动。

作为优选，轴孔为盲孔，轴孔底部与转向轴端部之间设有内复位弹簧，所述固定螺栓在转向轴轴向上的可移动距离为3-5毫米（即腰形孔在转向轴轴向上的长度大于固定螺栓的直径3-5毫米），所述方向盘处于最高位置时，方向盘的盘座底面与压力传感器的上端面之间的距离小于固定螺栓在转向轴轴向上的可移动距离。内复位弹簧可以使下压实现制动后的方向盘上移离开压力传感器，避免正常行驶时方向盘转动对压力传感器产生挤压而引起误操作，这里内复位弹簧的回弹力仅用于推开方向盘，该力远小于紧急制动时方向盘的下压力，因此对紧急制动状态的影响不大，或者在预设制动压力值时考虑该回弹力的影响。该方案的方向盘在转向轴轴向上的可滑动距离很小，方向盘稍有下压即接触压力传感器，反应迅速灵敏；而方向盘的盘座底面与压力传感器的上端面之间的距离小于固定螺栓在转向轴轴向上的可移动距离可以确保方向盘下压时盘座底面与压力传感器之间的紧密接触。

作为优选，方向盘的盘座底面与压力传感器的上端面之间设有外复位弹簧，所述外复位弹簧的上端与方向盘的盘座底面抵接，外复位弹簧的下端与压力传感器的上端面抵接。前述轴孔内设置复位弹簧的结构形式也可以用外复位弹簧代替，即方向盘的盘座底面通过外复位弹簧抵接压力传感器，当外复位弹簧仅用于方向盘复位时，与前述方案类似，外复位弹簧的可压缩长度较短且回弹力远小于紧急制动时方向盘的下压力，这样可以使方向盘轻松下压，反应迅速灵敏。

作为优选，固定螺栓在转向轴轴向上的可移动距离为8-15毫米（即腰形孔在转向轴轴向上的长度大于固定螺栓的直径8-15毫米），所述方向盘处于最高位置时，外复位弹簧的可压缩长度小于固定螺栓在转向轴轴向上的可移动距离，外复位弹簧的最大回弹力（即弹簧压缩至极限位置时的弹力）为下压式紧急制动装置预设制动压力值的50%至110%。该方案的方向盘在转向轴轴向上的可滑动距离相对较大，使用下压制动时方向盘有一明显的下压行程，这样可以有效提醒驾驶员注意，使其清楚地感觉到正在实施的下压制动步骤，以便对下压制动的动作及动作幅度加以确认，明确驾驶员的动作预期。与单纯的方向盘复位不同，本技术方案中的实用中可以选用回弹力较大的弹簧，实用中可以选择外复位弹簧的最大回弹力（即弹簧压缩至极限位置时的弹力）为下压式紧急制动装置预设制动压力值的50%至110%。外复位弹簧的可压缩长度小于固定螺栓在转向轴轴向上的可移动距离可以确保方向盘下压时盘座底面与压力传感器之间的紧密接触。另外，内复位弹簧和外复位弹簧可以单独使用牧野可以同时使用。

作为优选，外复位弹簧呈圆环形，外复位弹簧的圆环面上设有多片向同侧斜向翘起的弹片，所述的弹片在圆环面呈环形排列，所述的外复位弹簧为同质一体结构。同质一体结构的外复位弹簧由弹性金属片冲压制成，这种该结构的外复位弹簧在极限压力下呈平面状结构，有利于方向盘的盘座底面通过外复位弹簧与压力传感器抵接并传递压力。

作为优选，下压式紧急制动装置还包括报警器，所述的报警器连接整车控制器。报警器可以在驾驶员出现某些错误动作时对驾驶员起到提醒或警告作用，当方向盘压下时，报警器发出提示音对驾驶员予以提醒。

作为优选，整车控制器连接汽车电机，当整车控制器通过制动系统对汽车实施紧急制动时，整车控制器向汽车电机发出反拖信号，电机执行反拖操作。电机执行反拖操作可以使汽车快速停下。

本实用新型的有益效果是：它有效地解决了现有技术中汽车驾驶员因为遇事紧张，不能很好的识别制动踏板，或误判制动踏板和油门踏板的问题，本实用新型可以大大减少因误判制动踏板和油门踏板所可能造成的安全事故，具有很高的实用价值。

附图说明

图1是本实用新型新能源汽车用下压式紧急制动装置的一种整体结构示意图；

图2是本实用新型新能源汽车用下压式紧急制动装置的一种局部结构剖视图；

图3是本实用新型新能源汽车用下压式紧急制动装置的另一种局部结构剖视图；

图4是本实用新型新能源汽车用下压式紧急制动装置的外复位弹簧的一种结构俯视图。

图中：1. 方向盘，2.转向轴，3.转向管柱，4.压力传感器，5.盘座，6.轴孔，7.腰形孔，8.固定螺栓，9.内复位弹簧，10.外复位弹簧，11.圆环面，12.弹片，13.转向管柱固定座。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。

实施例1

在图1图2所示的实施例1中，一种新能源汽车用下压式紧急制动装置，包括方向盘1，所述的方向盘设置在转向轴2的上端部且可在转向轴的轴向上滑动，转向管柱3固定在转向管柱固定座13上，方向盘与转向管柱之间设有压力传感器4，所述压力传感器为圆环状结构，所述压力传感器固定在转向管柱的上端部或转向管柱护罩的上端部，方向盘的盘座底面与压力传感器的上端面（即压力感应面）相对。所述的方向盘下压时，方向盘的盘座5与压力传感器抵接，所述压力传感器与所述汽车的整车控制器（即VCU）连接，所述整车控制器连接汽车的制动系统、车速传感器及汽车电机，当压力传感器上的压力值大于预设的制动压力值（本实施例为600牛顿）且车速值大于预设的车速值（本实施例为每小时60公里）时，整车控制器通过制动系统对汽车实施紧急制动；当整车控制器通过制动系统对汽车实施紧急制动时，整车控制器向汽车电机发出反拖信号，电机执行反拖操作。下压式紧急制动装置还包括报警器，所述的报警器连接整车控制器。当方向盘压下时，报警器发出提示音对驾驶员予以提醒。

本实施例方向盘的盘座内设有轴孔6，所述的转向轴上端部设置在轴孔内，转向轴上设有与所述轴孔垂直的腰形孔7，盘座上设有用于固定方向盘的固定螺栓8，所述固定螺栓穿过所述的腰形孔。轴孔为盲孔，轴孔底部与转向轴端部之间设有内复位弹簧9，所述固定螺栓在转向轴轴向上的可移动距离为3.5毫米（即腰形孔在转向轴轴向上的长度大于固定螺栓的直径3.5毫米），所述方向盘处于最高位置时，方向盘的盘座底面与压力传感器的上端面之间的距离（本实施例为3毫米）小于固定螺栓在转向轴轴向上的可移动距离。

实施例2

在图3所示的实施例2中，方向盘的盘座底面与压力传感器的上端面之间设有外复位弹簧10，外复位弹簧呈圆环形，外复位弹簧的圆环面11上设有多片向同侧斜向翘起的弹片12（见图4），所述的弹片在圆环面呈环形排列，所述的外复位弹簧为同质一体结构，由弹性金属片冲压制成。所述外复位弹簧的上端与方向盘的盘座底面抵接，外复位弹簧的下端与压力传感器的上端面抵接。

本实施例固定螺栓在转向轴轴向上的可移动距离为10毫米（即腰形孔在转向轴轴向上的长度大于固定螺栓的直径10毫米），所述方向盘处于最高位置时，外复位弹簧的可压缩长度小于固定螺栓在转向轴轴向上的可移动距离（本实施例为8毫米），外复位弹簧的最大回弹力（即弹簧压缩至极限位置时的弹力）为下压式紧急制动装置预设制动压力值的90%，其余和实施例1相同。

本实用新型的方向盘可以在转向轴轴向上的一定范围内滑动，同时在方向盘与转向管柱之间设置压力传感器，该压力传感器连接汽车的整车控制器，在汽车行驶中出现需要紧急刹车的情况时，除了正常的松开油门踏板踩下刹车踏板，通过按压方向盘也可以实现制动，即当压力传感器上的压力值大于预设的制动压力值且车速值大于预设的车速值（即车速较快）时，不管汽车的刹车踏板或油门踏板是否踩下，整车控制器均通过制动系统对汽车实施紧急制动。这样就解决了现有技术中汽车驾驶员因为遇事紧张，不能很好的识别制动踏板，或误判制动踏板和油门踏板的问题，大大减少因误判制动踏板和油门踏板所可能造成的安全事故。

除上述实施例外，在本实用新型的权利要求书及说明书所公开的范围内，本实用新型的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本实用新型没有详细描述的实施例也应视为本实用新型的具体实施例而在本实用新型的保护范围之内。