急刹车防误踩装置的制作方法

专利名称：急刹车防误踩装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动控制技术领域的汽车行驶过程安全保护装置，具体涉 及一种汽车急刹车时防止司机误踩油门的急刹车防误踩装置。
背景技术：
随着世界经济与科学技术的发展，在汽车日益普及的同时，交通事故频繁 发生。因为汽车驾驶员的误操作而酿成重大事故者不在少数，这就需要依靠相 应技术水平的提高来加以避免。其中，汽车在行驶过程，当前方突然出现特殊 情况，如人员突然横穿道路、前方车辆急刹车等，因为司机的心里紧张或反 应不及，本应进行紧急刹车，却误踩了油门，因此造成车辆撞人或车辆追尾等 车毁人亡的重大事故。尽管世界上至今围绕汽车工业而发展起来的科技已经相 当发达，但是，到目前为止，仍然没有技术先进和工艺成熟的急刹车防误踩自 动控制技术装置。
经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请专利号200520036595.2、 名称为"防误踩的汽车刹车装置"的实用新型公开了一种防误踩的汽车刹车装 置，该装置由电磁感应器、控制器、制动器、语音报警装置构成，其中电磁感 应器，探测误踩油门动作信号；控制器，接受电磁感应器产生的误操作信号， 该信号经放大、延时电路传输到制动器；制动器，接受控制器传输信号，启动 汽车刹车。本实用新型当遇到紧急刹车时，如果误踩油门，制动器会得到信号 并及时启动汽车刹车系统实现刹车，从而保证了汽车的安全性。但是，上述技 术存在的最大技术缺陷在于"探测误踩油门动作信号"的传感是通过"电磁感 应器"而获得的。这是一种对油门开启状态的间接传感，仅仅是对油门踏板的 位移进行传感，而没有直接感知油门的实际油流量的大小，因此，这种传感"误 踩油门动作"的技术可靠性较低， 一旦由于踏板机械间隙的变化而引起"电磁 感应器"输出信号的误差，则达不到预计的技术效果。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提出一种急刹车防误踩装置， 使其能够通过直接感应油门的油流量实际变化情况，根据传感输出的信号，信 号处理器实时准确地判断出此刻司机的动作是否属于急刹车时的误踩油门行 为， 一旦确认司机误踩油门，会自动立即关闭油路并通过控制器实时进行刹车， 因此，可以十分可靠地避免司机因误踩油门而酿成重大交通事故的发生。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括信号处理器、控制器、 可测控电磁阀、第一电子开关、第二电子开关、电动推杆、制动器，信号处理 器的输入端口与可测控电磁阀的差压电信号输出端口相连接，信号处理器的输 出端口连接至控制器的输入端口，控制器的第一输出端口连接至第一电子开关 控制极，控制器的第二输出端口连接至第二电子开关控制极，第一电子开关阳 阴两极串接在可测控电磁阀的直流供电回路上，可测控电磁阀安装于汽车供油 管路中脚踏油门的上游侧，使得汽车供油首先通过可测控电磁阓后再通过脚踏 油门才通至发动机气缸，第二电子开关阳阴两极串接在电动推杆的直流供电回 路上，电动推杆的推杆顶端与脚踏刹车杆下端力臂形成在90°平面角度范围内 可转动的机械连接。
所述可测控电磁阀，包括电磁阀本体、阀门、压縮弹簧、电磁铁、导压 孔管、差压传感器、塑性软压板和电缆接口，其中阀门、压縮弹簧、电磁铁、 差压传感器、塑性软压板和电缆接口分布于电磁阀本体内部、按从下至上顺序 排列，阔门位于电磁阀本体内部的中心位置，压缩弹簧套在阀门上部的圆柱体 上，以对阀门产生一个预应力让电磁阀阀门处于常开状态，电磁铁位于该圆柱 体正上方，并与该圆柱体有间隙，导压孔管的压力输入端头位于电磁阀本体内 部的流体通道的管壁上，导压孔管的压力输出端头与差压传感器的压力输入端 连接，差压传感器的流体差压电气信号通过输出导线输出，电磁铁的受电线圈 输入导线和差压传感器的流体差压电气信号输出导线与电缆接口连接，并通过 其分别与电磁阀本体外的控制器和信号处理器相连接。
所述的电磁阀本体是一种壳体结构，内部中空，外部的两侧有上游管道接 头和下游管道接头，电磁阀本体依靠上、下游管道接头的外螺纹确保与上、下
游管道的可靠连接，上游管道接头和下游管道接头与阀门通流孔道形成流体通 道，电磁阀本体底部配有一个底部螺盖便于阀门与压缩弹簧的装卸，电磁阀本 体内部分上部与下部两部分，上部由下至上依次放置电磁铁、差压传感器、塑 性软压板和电缆接口，电磁铁受电线圈的引线和差压传感器的电气信号输出线 分别穿过塑性软压板上的导线孔与电缆接口中的引脚焊接，电缆接口与电磁阀 本体通过螺纹连接，下部由上至下依次放置压缩弹簧、阀门和底部螺盖。电磁 阀本体内部的几何形状保证了阀门在径向能够平顺移动以改变阀门的通流面积 从最大关至最小，或从最小开至最大，阀门是电磁阀本体中的运动件，压縮弹 簧为半运动件，其它均为静止固定件。
所述的阀门为台阶式柱体结构，上部为圆柱体，下部为长方体，在长方体 正对液流轴向设有一通流孔道，该通流孔道可以是圆锥形的，其出口半径小于 入口半径，入口半径与电磁阀本体的上游管道接头半径一致，借助圆锥形通流 孔道的渐縮形状以加强对流体流动的阻力作用，因此当流体流经该圆锥形通流 孔道时，在其上、下游会呈现出明显的流动差压，当阀门处于开启状态时，对 流体形成全开的通流面积，只要上下移动阀门上部圆柱体，即可改变阔门通流 面积，直至关闭；利用阀门的台阶式柱体结构，在阀门上部圆柱体上套装压縮 弹簧使该圆柱体利用被压縮弹簧的预应力使阀门处于常开状态， 一旦电磁铁受 电，电磁铁产生的电磁力就将阀门上部圆柱体拉动，克服压縮弹簧的推力使阀 门朝着关闭的方向移动，直至关闭；当电磁铁受电后再失电，电磁铁的电磁力 将消失，此时阔门在压缩弹簧的推力作用下，将朝着开启的方向移动，直至全 开通。
所述的电磁铁由受电线圈与软磁芯两部分组成，安装于阀门的上部，并与 阀门上部圆柱体保持一定的静态距离，受电线圈套在软磁芯上，当受电线圈受 电时，在电磁场的作用下，软磁芯产生磁感应并形成磁力克服弹簧的推力将阀 门的铁磁体拉动，进而将阀门逐渐关小，直至关闭；反之，阀门上部圆柱体在 压縮弹簧的推力下，将阀门朝开启的方向移动，直至完全开通，受电线圈由电 源供电，当串接硬开关控制其导通或关断时，受电线圈仅有两种工作状态，艮卩， 要么受电电流最大，要么不通电，称为开关工作状态，通过串接电子开关器件 控制其导通或关断，则可以利用电子开关器件的软开通与软关断功能，实现受 电线圈流通电流的连续变化，可以形成流量的平缓连续调节，还可以避免电磁 阀通流面积突变时产生的水锤效应。
所述的导压孔管是两根直径为lmm的小孔管，起着传导流体压力的作用， 其中的一根为上游导压孔管，其压力输入端头位于流体通道上游靠近阀门入口 的管壁上，另一根为下游导压孔管，其压力输入端头位于流体通道下游靠近阀 门出口的管壁上，上、下游导压孔管的压力输入端头分别连接差压传感器的压 力输入端，差压传感器的流体差压电气信号通过输出导线输出，阔门中有流体 通过时，由于阀门通流孔道的渐縮形状引起节流效应，使得在阀门的进出口产 生不同的流体压力，经导压孔管的传导输至差压传感器的输入端，经差压传感 器中的差压敏感元件转换，将流体差压信号转换成流体差压电气信号，再经输 出导线输出，供后续模块或装置处理。
所述的塑性软压板，既利用其绝缘特性以保证从中穿过的电磁铁受电线圈 的引线和差压传感器的电气信号输出线相互之间得到很好的绝缘，又利用其柔 软塑性借助电缆接口螺纹连接的紧固力以保证电磁阀内部器件的固定。
所述的电缆接口利用连接螺纹与电磁阀本体上部紧密连接，其中的信号线 均附编号以便于通过通信电缆与本发明以外的设备进行信号交互。
所述的底部螺盖既能保证阀门与压縮弹簧装卸的方便，也便于阀门内部的 清洗，底部螺盖上贴有防漏垫圈，以防液体从此处渗漏。
所述电动推杆，最大推力达到300N，最大行程可以达到130mm， 24V/12V 直流永磁电机驱动，24V时的满载电流2A，响应速度27 50ram/s。
所述制动器，对原有脚刹车进行改造，加长原有重臂作为电动推杆的推力 臂，不影响原有的脚刹功能。
本发明中，所述信号处理器的输入端口接收可测控电磁阀输出的流体差压 电信号，根据接收到的输入信号进行决策计算，当汽车处于行驶状态时，信号 处理器的输入端口会实时地接收可测控电磁阀输出的流体差压电信号，并通过 计算获得的油路流量的变化率判断出司机是否在急刹车时误踩了油门，因此会 做出决策是否需要向控制器发出制动指令，信号处理器经决策判断， 一旦判定
司机误踩油门，则立即通过输出端口向控制器输出制动指令，控制器根据该指 令立即通过第一输出端口向第一电子开关的控制极输出触发脉冲，第一电子开 关随之开通，可测控电磁阀的受电线圈受电，立即使处于常开状态的可测控电 磁阀的阀门关闭，与此同时，控制器通过第二输出端口向第二电子开关的控制 极输出触发脉冲信号，使该电子开关开通，立即启动电动推杆推动汽车制动装 置使汽车自动刹车。
本发明对现有汽车的改装或重新设计时，仅需在汽车供油管路脚踩油门的 上游侧增设本发明的可测控电磁阀和在脚踏刹车板重臂端加装电动推杆即可， 其余的信号处理器、控制器和电子开关可以制作成一体化的电子模块通过电缆 与上述两者相连接，因此非常简便易行。
汽车采用本发明技术后，明显提升汽车的自动化技术水平，驾驶的安全系 数提高，其经济附加值随之上升。根据实测结果证实其急刹车防止误踩的准 确率达到100%，响应时间小于10ms，以出现急刹车时的时速80km计算，从自 动关闭油路到汽车自动制动整个过程结束，汽车因迟滞和惯性产生滑行距离小 于30cm。显而易见，本发明可以有效避免重大交通事故的发生。


图1为本发明实施例系统框图
图2为本发明实施例可测控电磁阀内部结构示意图
图3为本发明实施例脚踏刹车板改装和电动推杆安装位置示意图
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方 案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不 限于下述的实施例。
如图1和2所示，本实施例包括信号处理器l、控制器2、可测控电磁阀 3、第一电子开关4、第二电子开关5、电动推杆6、制动器7。信号处理器l的 输入端口与可测控电磁阀3的差压电信号输出端口相连接，信号处理器1的输 出端口连接至控制器2的输入端口，控制器2的第一输出端口连接至第一电子 开关4控制极，控制器2的第二输出端口连接至第二电子开关5控制极，第一
电子开关4阳阴两极串接在可测控电磁阀3的直流供电回路上，可测控电磁阔3 设置于汽车供油管路中脚踏油门的上游侧，汽车供油首先通过可测控电磁阀3 后再通过脚踏油门才通至发动机气缸，第二电子开关5阳阴两极串接在电动推 杆6的直流供电回路上，电动推杆6的推杆顶端与制动器7脚踏杆下端力臂形 成在90°平面角度范围内可转动的机械连接。
当汽车处于行驶状态时，信号处理器1 一直在实时接收由可测控电磁阀3 传送过来的油路流体差压电信号，根据流体差压电信号计算出油路的瞬态流量 值，并实时地将当前的流量与前一时刻的流量进行比较， 一旦发现流量的瞬态 变化率超出预置的阈值，说明司机出现了一种不正常地、急剧而且猛烈地踩踏 油门情况，即出现在必须急刹车的状况下误踩了油门，于是，信号处理器1立 即向控制器2发出制动指令。控制器2根据该指令立即通过第一输出端口向第 一电子开关4的控制极输出触发脉冲，第一电子开关4随之开通，可测控电磁 阀3的受电线圈18受电，立即使处于常开状态的可测控电磁阀3的阀门9关闭， 因此关断了汽车的油路，与此同时，控制器2通过第二输出端口向第二电子开 关5的控制极输出触发脉冲信号，使该电子开关开通，立即启动电动推杆6推 动汽车制动器7使汽车自动刹车，避免了可能发生的重大交通事故，同时也对
汽车发动机起到一定的保护作用。
如图2所示，本实施例中的可测控电磁阀3包括电磁阀本体8、阀门9、 压縮弹簧IO、电磁铁ll、上游导压孔管12、下游导压孔管13、差压传感器14、 塑性软压板15、电缆接口16，电磁阀本体8是一种壳体结构，其内部中空、外 部的左右两侧有上游管道接头21和下游管道接头22，流体通道两端通过它们与 上、下游管道连接，阀门9、压縮弹簧IO、电磁铁ll、差压传感器14、塑性软 压板15和电缆接口 16按从下至上顺序排列在电磁阀本体的内部，电磁阀本体8 的下部配有一个底部螺盖23，便于阀门9与压縮弹簧10的装卸，阀门9是台阶 式柱体机构，处于电磁阀本体8的中心位置，其上部为圆柱体，下部为长方体， 压縮弹簧10套在阀门9上部的圆柱体上以对阀门9产生一个预应力让阀门9处 于常开状态，电磁铁11放置在阀门9上部，与上述圆柱体保持一定间距，上游 导压孔管12的压力输入端头位于电磁阀本体内部的流体通道上游靠近阀门入口
的管壁上，下游导压孔管13的压力输入端头则位于上述流体通道下游靠近阔门 出口的管壁上，上、下游导压孔管12、 13的压力输出端头则分别连接至差压传 感器14的压力输入端，差压传感器14的流体差压电气信号通过输出导线输出， 电磁铁11的受电线圈18输入导线19和差压传感器14的流体差压电气信号输 出导线20通过电缆接口 16分别与电磁阀本体外的控制器和信号处理器相连接。
本实施例中可测控电磁阀3的电磁阀本体8依靠流体通道上、下游管道接 头21、 22的外螺纹确保与上、下游管道的可靠连接，其内部必须分上部与下部 两部分以安放部件，上部由下至上依次放置电磁铁ll、差压传感器14、塑性软 压板15和电缆接口 16，并将电磁铁11受电线圈18的输入导线19和差压传感 器14的流体差压电气信号输出导线20分别穿过塑性软压板15上的导线孔与电 缆接口16中的引脚焊接，电缆接口 16与电磁阀本体8通过螺纹连接，下部由 上至下依次放置压缩弹簧10、阀门9和底部螺盖23。电磁阀本体1内部特定的 几何形状保证了阀门9在径向能够平顺移动以改变阀门9的通流面积从最大关 至最小，或从最小开至最大，阀门9是电磁阀本体8中的运动件，压縮弹簧IO 为半运动件，其它均为静止固定件。
本实施例可测控电磁阀3的阀门9为台阶式柱体结构形式的铁磁性金属构 件，上部为圆柱体，下部为长方体，在长方体正对通流方向上镗有一圆锥形通 流孔道，该通流孔道的出口半径小于入口半径，入口半径与电磁阀本体8的上 游管道接头半径一致，借助圆锥形通流孔道的渐縮形状以加强对流体流动的阻 力作用，因此当流体流经该圆锥形通流孔道时，在其上、下游会呈现出明显的 流动差压，当阀门9处于开启状态时，对流体形成全开的通流面积，只要上下 移动上述圆柱体，即可改变阀门9通流面积，直至关闭，利用阀门9的台阶式 柱体结构，在其上端圆柱体上套装压縮弹簧10使阀门9上部圆柱体利用被压縮 弹簧10的预应力使阀门9处于常开状态， 一旦电磁铁ll受电，电磁铁ll产生 的电磁力就将阀门9上端圆柱体拉动，克服压縮弹簧10的推力使阀门9朝着关 闭的方向移动，直至关闭，当电磁铁11受电后再失电，电磁铁11的电磁力将 消失，此时阔门9上部圆柱体在压縮弹簧10的推力作用下，使阀门9将朝着开
启的方向移动，直至全开通。
本实施例可测控电磁阀3的电磁铁11安装于阀门9的上部，并与阔门9上 部圆柱体保持一定的静态距离，由受电线圈18与软磁芯17两部分组成，受电 线圈18套在软磁芯17上，当受电线圈18受电时，在电磁场的作用下，软磁芯 17产生很强的磁感应强度，因此形成足够的磁力克服弹簧的推力将铁磁性的阀 门9拉动，进而将阀门9逐渐关小，直至关闭，反之则使阀门9在压缩弹簧10 的推力下朝着开启的方向移动，直至全开通；受电线圈18由电源供电，当串接 硬开关控制其导通或关断时，受电线圈18仅有两种工作状态要么受电电流最 大，要么不通电，称为开关工作状态；当串接电力电子开关器件控制其导通或 关断时，则可以利用电力电子开关器件软开通与软关断功能，实现受电线圈18 流通电流的连续变化，可以形成流量的平缓连续调节，因此，还可以避免电磁 阀通流面积突变时产生的水锤效应。
本实施例可测控电磁阀3的上游导压孔管12和下游导压孔管13是两根直 径为lmm的小孔管，当阀门9中有流体通过时，由于阀门9通流孔道的渐縮形 状引起节流效应，使得在阀门9的进出口产生不同的流体压力，进而产生流体 差压，该差压经上、下游导压孔管12、 13传导输至差压传感器14的输入端， 并经差压传感器14中的差压敏感元件转换成流体差压电气信号，再经输出导线 输出，供后续模块或装置处理。
本实施例可测控电磁阀3的塑性软压板15，因其绝缘特性，既可以保证从 中穿过的电磁铁11受电线圈18的引线和差压传感器14的流体差压电气输出导 线20相互之间得到很好的绝缘，又可以利用其柔软塑性借助电缆接口 16螺纹 连接的紧固力以保证电磁阀内部器件的固定。
本实施例可测控电磁阀3的电缆接口 16通过电缆接口 16的连接螺纹与电 磁阀的上部紧密连接，其中的信号线均附编号以便于通过通信电缆与本实施例 以外的设备进行信号交互。
本实施例可测控电磁阀3的底部螺盖23既能保证阀门9与压縮弹簧10装 卸的方便，使阀门9内部的清洗比较便捷，另，底部螺盖23贴有防漏垫圈24， 以防液体从此处渗漏。
本实施例可测控电磁阀3通过特定的上、下游导压孔管12、 13传导阀门9
上、下游的流体差压至差压传感器14,差压传感器14通过其差压敏感元件将流 体差压信号转换成流体差压电气信号，根据伯努利能量守恒方程和差压传感器 14中敏感元件的物理量转换关系的推导即可获得流经阈门9的流量的计算公式， 同时，本实施例通过改变电磁铁11受电线圈18两端所加的电压就可以改变受 电线圈18中的电流，因此改变电磁铁11的电磁吸力而达到对阀门9上下移动 位移的控制，进而改变阀门9的通流面积以达到对流体流量的控制，此外，本 实施例的测量与控制信号与外部的连接也极为方便。
本实施例中的可测控电磁阀3阀门9流通孔的入流口通过油管连接口直接 连通油箱出口管道，可测控电磁阀3阀门9流通孔的出流口通过油管连接口连 通至脚踏油门的入口。可测控电磁阀3中靠近阀门9通流孔上下游端面的管壁 上分别设置两根导压孔管12、 13，差压传感器14的两个输入端头分别与两个导 压孔管12、 13连接，燃油流动时的上下游压力信号因节流件的阻力作用存在着 上下游流体的压力差，两种压力信号经导压孔管12、 13传输至差压传感器14， 差压传感器14将感应到的流体流动差压信号转换成差压电信号输出至信号处理 器1的输入端，信号处理器1根据差压电信号通过流量与流体差压方程式计算 获得油路中的瞬态流量值。可测控电磁阀3中受电线圈18的一端接24V直流电 源的负极，另一端接至第一电子开关4的阴极，第一电子开关4的阳极与24V 直流电源的正极相连接，可测控电磁阀3阔门9的打开或者关闭受第一电子开 关4控制极触发脉冲信号的控制，当第一电子开关4控制极接收到触发脉冲时， 第一电子开关4导通使得可测控电磁阀3受电线圈18受电，于是可测控电磁阔 3的阀门9在电磁铁吸力的作用下被关闭，当第一电子开关4控制极没有接收到 触发脉冲时，第一电子开关4不导通，使得可测控电磁阔3受电线圈18不受电， 可测控电磁阀3的阀门9在压縮弹簧的推力作用下恢复至常开状态。 一旦信号 处理器1根据接收到的差压电信号判定司机在需要急刹车时发生误踩油门行为， 会立即向控制器2发出制动指令，紧接着，控制器2会同时向两个电子开关4 和5的控制极发出触发脉冲，使得电子开关4和5导通，可测控电磁阀3受电 线圈18和电动推杆6直流电机受电，此时，汽车燃油通路及时被关闭、并及时 自动制动汽车。整个过程在10ms的时间内完成。
图3所示，本实施例中的电动推杆6安装于加长重臂后的脚踏刹车板的下 端。 一旦信号处理器1判定司机误踩油门，立即向控制器2发出制动指令，控 制器2控制切断燃油油路的同时，控制器2通过第二输出端口向第二电子开关5 输出触发脉冲导通第二电子开关5，启动电动推杆6，在直流电机的驱动下，推 杆产生的推力通过力矩传递致使汽车自动刹车，因此，可以避免可能发生的事 故，并保障了发动机的正常功能不受危害。
在具体的应用时，本实施例中可测控电磁阀3加装于汽车供油管路脚踩油 门的上游侧，电动推杆6加装在脚踏刹车板重臂延伸端，信号处理器l、控制器 2和电子开关4和5集成制作一体化的电子模块，通过总电缆接口与可测控电磁 阀3和电动推杆6的电缆接口相连接。上述总电缆接口由6芯导线组成，其中， 2芯为差压电信号输入线与可测控电磁阀3差压电信号的两个电极连接，4芯为 直流电压输出线向受电线圈18和电动推杆6直流电机供电；4芯直流电压输出 线中的2芯为受电线圈18和电动推杆6直流电机的公共负极，其余2芯则分别 为两个电子开关的阴极输出线与可测控电磁阔3受电线圈18和电动推杆6直流 电机的正极做相应连接。可测控电磁阀3的电缆接口 16由4芯导线组成，2芯 为差压电信号输出，2芯为直流电压输入；电动推杆6的电缆接口由2芯导线组 成，为直流电压输入。
本实施例按照上述连接方式与实现方法安装完毕后，当汽车在行驶过程遇 到突发事件而需要紧急刹车的时候，可以避免司机因为误踩油门而酿成交通事 故，然而，汽车的启动和正常行驶功能不会受到任何影响，整个工作过程进一 步阐述如下
(1) 在必须急刹车的时候，司机误踩油门，首先会出现燃油流量急剧增加， 本发明中的可测控电磁阖3实时地将代表突变流量的流体差压信息实时输送至 信号处理器l;
(2) 信号处理器1将计算获得的当前突变流量与前一时刻流量进行比较， 根据前后流量差Ag与预置的判据，就可以准确判定此时的司机是否发生误踩油 门的行为；
(3)—旦判定误踩油门，信号处理器1及时向控制器2发送制动指令；(4) 控制器2获得制动指令后，实时通过第一输出端口向第一电子开关4 输出触发脉冲以控制可测控电磁阀4的阀门9关闭，同时，通过第二输出端口 向第二电子开关5输出触发脉冲以驱动电动推杆6动作，实现自动紧急刹车；
(5) 事故解除后， 一切恢复正常。
从整个工作可以看出，本实施例能自动防止急刹车误踩事件的发生，有效 保障了人员和交通工具安全，而且对现有汽车的改进工作简便可行，因此具有 显著的社会经济效益。
权利要求
1、一种急刹车防误踩装置，包括控制器、制动器，其特征在于，还包括信号处理器、可测控电磁阀、第一电子开关、第二电子开关、电动推杆，信号处理器的输入端口与可测控电磁阀的差压电信号输出端口相连接，信号处理器的输出端口连接至控制器的输入端口，控制器的第一输出端口连接至第一电子开关控制极，控制器的第二输出端口连接至第二电子开关控制极，第一电子开关阳阴两极串接在可测控电磁阀的直流供电回路上，可测控电磁阀设置于汽车供油管路中脚踏油门的上游侧，汽车供油首先通过可测控电磁阀后再通过脚踏油门才通至发动机气缸，第二电子开关阳阴两极串接在电动推杆的直流供电回路上，电动推杆的推杆顶端与制动器脚踏杆下端力臂形成在90°平面角度范围内可转动的机械连接。
2、 根据权利要求1所述的急刹车防误踩装置，其特征是，所述的控制器输 入端与信号处理器的输出端连接以接收信号处理器向其发送的制动指令，控制 器根据制动指令通过其第一输出端口、第二输出端口同时向第一电子开关、第 二电子开关的控制极输出触发脉冲以控制可测控电磁阀阀门关闭和电动推杆的 动作，实现及时关闭油路和自动刹车。
3、 根据权利要求1所述的急刹车防误踩装置，其特征是，所述可测控电磁 阀，包括电磁阀本体、阀门、压縮弹簧、电磁铁、导压孔管、差压传感器、 塑性软压板和电缆接口，其中阀门、压縮弹簧、电磁铁、差压传感器、塑性软 压板和电缆接口分布于电磁阀本体内部、按从下至上顺序排列，阀门位于电磁 阀本体内部的中心位置，压縮弹簧套在阀门上部的圆柱体上，电磁铁位于该圆柱体正上方，并与该圆柱体有间隙，导压孔管的压力输入端头位于电磁阔本体内部的流体通道的管壁上，导压孔管的压力输出端头与差压传感器的压力输入端连接，差压传感器的流体差压电气信号通过输出导线输出，电磁铁的受电线圈输入导线和差压传感器的流体差压电气信号输出导线与电缆接口连接，并通 过其分别与电磁阀本体外的控制器和信号处理器相连接。
4、 根据权利要求3所述的急刹车防误踩装置，其特征是，所述的电磁阀本 体是一种壳体结构，内部中空，外部的两侧有上游管道接头和下游管道接头， 电磁阀本体依靠上、下游管道接头的外螺纹与上、下游管道连接，上游管道接 头和下游管道接头与阀门通流孔道形成流体通道，电磁阈本体底部设有一个底 部螺盖，电磁阀本体内部分上部与下部两部分，上部由下至上依次放置电磁铁、 差压传感器、塑性软压板和电缆接口，电磁铁受电线圈的引线和差压传感器的 电气信号输出线分别穿过塑性软压板上的导线孔与电缆接口中的引脚焊接，电 缆接口与电磁阀本体通过螺纹连接，下部由上至下依次设置压縮弹簧、阔门和 底部螺盖。
5、 根据权利要求4所述的急刹车防误踩装置，其特征是，所述的电缆接口 利用连接螺纹与电磁阀本体上部紧密连接，其中的信号线均附编号以便于通过 通信电缆进行信号交互；所述的底部螺盖上贴有防漏垫圈。
6、 根据权利要求3所述的急刹车防误踩装置，其特征是，所述的阀门为台 阶式柱体结构，上部为圆柱体，下部为长方体，在长方体正对液流轴向设有一 通流孔道，该通流孔道是圆锥形的，其出口半径小于入口半径，入口半径与电 磁阀本体的上游管道接头半径一致。
7、 根据权利要求3所述的急刹车防误踩装置，其特征是，所述的电磁铁由 受电线圈与软磁芯组成，安装于阀门的上部，并与阀门上部圆柱体保持静态距 离，受电线圈套在软磁芯上，当受电线圈受电时，在电磁场的作用下，软磁芯 产生磁感应并形成磁力克服弹簧的推力将阀门的铁磁体拉动，进而将阀门逐渐 关小，直至关闭；反之，阀门上部圆柱体在压缩弹簧的推力下，将阀门朝开启 的方向移动，直至完全开通，受电线圈由交流电源供电，当串接硬开关控制其 导通或关断时，受电线圈仅有开关两种工作状态，通过串接电力开关器件控制 其导通或关断，则能利用电力开关器件的软开通与软关断功能，实现受电线圈 流通电流的连续变化，形成流量的平缓连续调节。
8、 根据权利要求3所述的急刹车防误踩装置，其特征是，所述的导压孔管 是两根直径为lmm的小孔管，其中的一根为上游导压孔管，其压力输入端头位 于流体通道上游靠近阀门入口的管壁上，另一根为下游导压孔管，其压力输入 端头位于流体通道下游靠近阀门出口的管壁上，上、下游导压孔管的压力输入 端头分别连接差压传感器的压力输入端，差压传感器的流体差压电气信号通过 输出导线输出，阀门中有流体通过时，经导压孔管的传导输至差压传感器的输 入端，经差压传感器中的差压敏感元件转换，将流体差压信号转换成流体差压 电气信号，再经输出导线输出。
9、根据权利要求1所述的急刹车防误踩装置，其特征是，所述电动推杆， 其最大推力达到300N，最大行程达到130mm， 24V/12V直流永磁电机驱动，24V 时的满载电流2A，响应速度27 50mm/s。
10、根据权利要求1所述的急刹车防误踩装置，其特征是，所述信号处理 器的输入端口接收可测控电磁阀输出的流体差压电信号，根据接收到的输入信 号进行决策计算，当汽车处于行驶状态时，信号处理器的输入端口会实时地接 收可测控电磁阀输出的流体差压电信号，并通过油路流量的变化率判断出司机 是否在急刹车时误踩了油门，因此会做出决策是否需要向控制器发出制动指令， 信号处理器经决策判断， 一旦判定司机误踩油门，则立即通过输出端口向控制 器输出信号，控制器根据该信号立即通过第一输出端口向第一电子开关的控制 极输出触发脉冲，第一电子开关随之开通，可测控电磁阔的受电线圈受电，立 即使处于常开状态的可测控电磁阀的阀门关闭，与此同时，控制器通过第二输 出端口向第二电子开关的控制极输出触发脉冲信号，使该电子开关开通，立即 启动电动推杆推动汽车制动器使汽车自动刹车。
全文摘要
一种自动控制技术领域的急刹车防误踩装置，其中信号处理器的输入端口与可测控电磁阀的差压电信号输出端口相连接，信号处理器的输出端口连接至控制器的输入端口，控制器的两个输出端口连接至两个电子开关控制极，第一电子开关阳阴两极串接在可测控电磁阀的直流供电回路上，可测控电磁阀设置于汽车供油管路中脚踏油门的上游侧，汽车供油首先通过可测控电磁阀后再通过脚踏油门才通至发动机气缸，第二电子开关阳阴两极串接在电动推杆的直流供电回路上，电动推杆的推杆顶端与制动器脚踏杆下端力臂形成在90°平面角度范围内可转动的机械连接。本发明可以避免可能发生的交通事故，保障人身和交通设施的安全。
文档编号B60W30/08GK101104382SQ20071004289
公开日2008年1月16日 申请日期2007年6月28日 优先权日2007年6月28日
发明者张晓芳, 张秀彬, 健 肖, 陈惕存, 马斌博 申请人:上海交通大学