专利名称：防误踩汽车自动巡航控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车控制领域，具体涉及一种防误踩汽车自动巡航控制装置。
背景技术：
汽车自动巡航控制系统(Autonomous cruise Control System，Accs)具有使汽车 在高速公路上行驶时，驾驶员即使不踏加速踏板，汽车仍可以按驾驶员所希望的车速自动 保持行驶的功能。现有的汽车自动巡航控制系统根据驾驶员设定的目标车速和车辆行驶阻 力的变化，通过自动调节节气门开度，以使车辆达到按目标车速自动行驶的目的，其控制原 理复杂，制造和安装成本高昂，一般只用于高档轿车。此外，现有汽车自动巡航控制系统的 核心目的是保持车辆能够在高速路面上等速行驶，并不适宜于在城市或山区复杂路面行驶 使用。现有汽车在城市或山区复杂路面行驶过程中，尤其是在平路或上坡过程中，驾驶 者的右脚会常规踩踏于加速踏板上，如遇情况需要及时减速或刹车时，驾驶者的右脚需要 即刻变换脚姿，首先要将右脚从加速踏板匆忙转移到制动踏板上，然后再匆忙踩踏制动踏 板，才能完成整个制动过程，这个过程需要消耗一定时间，因此，明显存在制动延迟的安全 缺陷！并且，驾驶者在匆忙变换脚姿的过程中，还存在着误踩加速踏板的可能性，因此，现 有汽车在驾驶制动过程中，存在一定安全隐患。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种能够简单实现汽车自动巡航，有效解决现有 汽车在驾驶制动过程中存在的制动延迟安全缺陷、并可有效防止误踩油门的控制装置，以 便在各类汽车上加装使用。为解决上述技术问题，本发明所提供的汽车自动巡航控制装置包括加速踏板和制 动踏板，还包括与加速踏板传动连接的单向限位机构以及用于解除该单向限位机构对加速 踏板单向限位作用的控制系统，所述控制系统的控制开关与制动踏板连接。所述单向限位机构的作用是对加速踏板进行单向限位，使其只能朝着加速的方向 运动。将控制系统的控制开关与制动踏板连接的作用，是利用踩踏制动踏板时的制动运动 来解除单向限位机构对加速踏板的单向限位作用。采用该装置进行汽车自动巡航控制时， 由于加速踏板通过单向限位机构被限制在只能朝使汽车加速的方向进行运动的状态，因此 即便驾驶者松开加速踏板，该加速踏板仍然保持在松开前的位置，汽车在此状态下持续行 驶，驾驶者的右脚可以提前并常规预置于制动踏板上并处于休息状态。此后，如果驾驶者需 要加速行驶，则继续踏下加速踏板后再松开，然后再将右脚预置于制动踏板上并处于休息 状态，此时加速踏板被单向限位机构锁定在再次松开前的位置；如果驾驶者需要减速或刹 车，则直接踩踏制动踏板经控制系统将单向限位机构对加速踏板的的单向限位作用解除， 加速踏板通过已有的复位机构自动复位，汽车通过刹车系统减速或快速刹车。本发明的有益效果是采用本发明的防误踩汽车自动巡航控制装置对汽车进行自动巡航控制时，驾驶者的右脚不需常规踩踏于加速踏板上，而是常规预置于制动踏板上并 处于休息状态，如遇情况需要及时减速或刹车时，驾驶者的右脚不再需要匆忙变换脚姿，而 是直接踩踏制动踏板，即可轻松完成制动过程，既有效解决了制动延迟的安全缺陷问题，又 可有效防止错踩加速踏板的情况发生，具有制动及时和安全等优点。该装置简单地实现了 汽车自动巡航控制，具有加装成本低廉、并适宜于各种复杂路面行驶使用的优点，可广泛运 用于各类汽车。
图1为本发明防误踩汽车自动巡航控制装置的结构示意图。图2为汽车自动巡航过程中踩踏加速踏板时的使用状态图。图3为汽车自动巡航过程中松开加速踏板时的使用状态图。图4为踩踏制动踏板时的使用状态图。图5为本发明中控制系统与制动踏板的连接示意图。图6为本发明中控制系统与制动踏板的另一种连接示意图。图7为本发明中加速踏板通过位移幅度放大机构与单向限位机构传动连接的结 构示意图。图8为本发明中移动控制板的一种优选安装结构。图2、图4和图8所示的箭头表示移动控制板的运动方向。图中标记为移动控制板1、车体2、连杆3、加速踏板4、复位弹簧5、电磁铁6、永磁 铁7、控制系统8、电源81、自动巡航功能使用开关82、传动装置83、连杆831、触控开关832、 控制电路84、棘爪9、棘齿10、制动踏板11、杠杆12。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的说明。如图1 图4所示，作为单向限位机构的一种具体结构，该单向限位机构包括与加 速踏板4传动连接的移动控制板1，在移动控制板1上沿其运动方向间隔设置棘齿10，在车 体2上活动连接有用于对棘齿10进行单向限位的棘爪9 ；所述单向限位机构还具有用于驱 动该棘爪9与棘齿10离合的移动控制装置，该移动控制装置与所述控制系统8的输出端连 接。所述棘爪9可以直接活动连接在车体2上，也可以通过支撑结构与车体2进行活动连 接，从而方便对单向限位机构的安装定位。下面结合附图对该单向限位机构的工作方式进 行说明。如图1 图3所示，当汽车自动巡航时，通过移动控制装置使棘爪9与棘齿10啮 合，此时如果驾驶者踩踏加速踏板4，加速踏板4则带动移动控制板1向下运动，移动控制板 1上的向下运动的棘齿10作用于棘爪9产生一个使棘爪9向外运动的分力，驱使棘爪9的 头部克服移动控制装置的作用向棘齿10外运动，并从棘齿10中脱离出来，因而移动控制板 1的向下运动不受棘爪9限制，驾驶者可以根据需要随时踩踏加速踏板4进行加速。当驾驶 者的右脚从加速踏板4上松开后，移动控制板1停止下移，棘爪9受移动控制装置的作用与 棘齿10啮合并卡住棘齿10从而阻碍棘齿10的向上运动，此时移动控制板1的向上运动被 限制。因此，通过该单向限位机构使加速踏板4被限制在只能朝加速的方向运动，即便驾驶
4者松开加速踏板4，该加速踏板4仍然保持在松开前的位置，汽车在此状态下持续行驶。如图4所示，当驾驶者踩踏制动踏板11时，通过控制系统8对单向限位机构中的 移动控制装置进行控制，该移动控制装置促使棘爪9头部与棘齿10分离，此时棘爪9不对 棘齿10产生任何限位作用，加速踏板4可正常地运动，单向限位机构对加速踏板4的单向 限位作用被解除，加速踏板4通过已有的复位机构如复位弹簧5等在松开踏制动踏板11前 自动复位，汽车减速运行或快速刹车。上述单向限位机构中的移动控制装置可以采用多种手段来实现对棘爪9与棘齿 10的离合进行控制。比如图1 图4所示的移动控制装置，该装置包括用于使棘爪9与棘 齿10结合的永磁铁7和用于使棘爪9克服永磁铁7的磁力与棘齿10分离的电磁铁6，所述 电磁铁6的接电口与控制系统8的输出端连接。当汽车自动巡航时，电磁铁6不工作，永磁 铁7吸引棘爪9使棘爪9与棘齿10啮合；当踩踏制动踏板11时，通过控制系统8使电磁铁 6通电，电磁铁6产生明显大于永磁铁7的磁力，从而吸引棘爪9克服永磁铁7的磁力与棘 齿10分离。该移动控制装置结构简单，巧妙地实现了对棘爪9与棘齿10的离合控制，且节 能省电。此外，如图1 图4所示，上述移动控制装置中，所述棘爪9旋转连接在车体2上， 所述永磁铁7和电磁铁6分别设置在棘爪9的外侧并靠近棘爪9的两端。将棘爪9、永磁 铁7以及电磁铁6按这种方式设置后，既实现棘爪9与车体2必须活动连接从而保证对棘 齿10进行单向限位的同时，通过永磁铁7和电磁铁6对棘爪9的旋转作用来方便地实现对 棘爪9与棘齿10的离合控制，具有结构简单的优点。上述移动控制装置是通过驱动棘爪9 的运动来实现控制棘爪9与棘齿10的离合的目的。当然，也可以通过直接驱动移动控制板 1远离棘爪9的侧向运动来实现控制棘爪9与棘齿10的离合的目的，这是本领域技术人员 根据该现有技术能够实现的，因此不再赘述。如图8所示，作为对上述单向限位机构的进一步改进，该单向限位机构中的移动 控制板1设置呈扇形板状结构，其顶点部位与车体2铰接，在移动控制板1上沿其弧面间 隔设置有棘齿10 ；所述加速踏板4经传动机构驱动移动控制板1使其绕与车体2的铰点旋 转，所述传动机构与移动控制板1的连接位置远离棘齿10并靠近移动控制板1与车体2的 铰点。在图8中，加速踏板4是直接通过传动连接连杆3驱动移动控制板1使其绕与车体 2的铰点旋转的。由于连杆3与移动控制板1的连接位置远离棘齿10并靠近移动控制板 1与车体2的铰点，因此当踩踏加速踏板4使其运动很小的幅度时，移动控制板1上的棘齿 10将运动相对更长的距离，这相当于放大了移动控制板1上棘齿10的位移量，这显然能够 增大单向限位机构的限位灵敏度，使单向限位控制更加精确灵敏。当然，为了增强单向限位机构的限位灵敏度的目的，也可以采用如图7所示的结 构，直接将加速踏板4通过位移幅度放大机构与单向限位机构传动连接。位移幅度放大机 构可采用多种结构，比如图7中利用杠杆原理，将杠杆12的长力臂端通过连杆3与单向限 位机构中的移动控制板1连接，将短力臂端与加速踏板4传动连接，这样当加速踏板4驱动 杠杆12旋转一定角度后，移动控制板1的位移量显然大于加速踏板4的位移量，同样起到 了对运动幅度的放大作用，增大了单向限位机构的限位灵敏度，使单向限位控制更加精确 灵敏。本发明中实现单向限位机构与加速踏板4之间的传动连接可以采用多种方式，比
5如将上述单向限位机构中与移动控制板1相连的连杆3或杠杆12与加速踏板4之间通过 传动机构如与加速踏板4连接的传动索缆传动连接，也可以直接采用如图1或图8所示的 连杆3或图7所示的杠杆12传动连接。本领域技术人员应根据单向限位机构的具体结构、 安装位置等因素来设计单向限位机构与加速踏板4之间传动连接的具体方式。不仅如此，本发明也可采用其它结构的单向限位机构来实现对加速踏板的单向限 位。比如直接在上述的单向限位机构的基础上就可以产生多种变形方案，比如将棘齿10直 接设置在扇形板状结构的移动控制板1靠近弧面一端的板面上并随之而相应改变棘爪9和 永磁铁7以及电磁铁6的安装位置等等，这是本领域技术人员根据该现有技术能够实现的， 因此不再赘述。为与上述单向限位机构相适应，本发明还提供了控制系统8的具体结构。如图5所 示，该控制系统8包括电源81和连有触控开关832的传动装置83，所述电源81和触控开关 832串连形成与电磁铁6的接电口连接的控制电路84，所述传动装置83与制动踏板11传 动连接。触控开关832即为控制系统8的控制开关。该控制系统8采用机电结合的手段， 当踩踏制动踏板11时，踩踏制动踏板11的运动通过传动装置83如连杆831传递至触控开 关832，使触控开关832接通，此时由电源81和触控开关832串连形成的与电磁铁6的接电 口连接的控制电路84接通，使电磁铁6产生大于永磁铁7的磁力，从而吸引棘爪9克服永 磁铁7的磁力与棘齿10分离。当然，根据单向限位机构具体结构的变化，控制系统8也可 以采用其它的机械或机电结合的控制方式。在上述控制系统8中，所述控制电路84上连接有与所述触控开关832并联设置的 自动巡航功能使用开关82。通过自动巡航功能使用开关82使本发明防误踩汽车自动巡航 控制装置选择性地处于使用或不使用两种状态上。当自动巡航功能使用开关82关闭时，不 论触控开关832是否接通，控制电路84始终处于接通状态，电磁铁6工作，吸引棘爪9克服 永磁铁7的磁力与棘齿10分离，棘爪9不对棘齿10产生任何限位作用，加速踏板4以正常 的方式运动。当自动巡航功能使用开关82打开，电磁铁6不工作，通过永磁铁7使棘爪9 与棘齿10啮合从而对加速踏板4进行单向限位。当需要减速或刹车时，踩踏制动踏板11， 控制电路84接通，电磁铁6产生磁力吸引棘爪9克服永磁铁7的磁力与棘齿10分离，加速 踏板4自动复位。作为对控制系统8设计的另一种更优方案，所述控制系统8的控制开关与制动踏 板11之间通过使该控制开关先于制动踏板11启动的延时结构连接。比如图6所示，可将 控制系统8的控制开关设置在制动踏板11的踏面上，这样当踩踏制动踏板11时脚掌将不 可避免地首先接触控制开关使其接通，随后控制系统8立即解除单向限位机构对加速踏板 4的单向限位作用使加速踏板4迅速复位，此后制动踏板11再进一步受力使刹车系统启动。 可见，由于控制开关与制动踏板11之间通过使该控制开关先于制动踏板11启动的延时结 构连接，更便于减速控制。如图6所示，将这种控制开关与制动踏板11连接的具体结构运用到上述具体结构 的单向限位机构上后，则控制系统8可以包括仅由电源81和触控开关832串连形成的与电 磁铁6的接电口连接的控制电路84，所述触控开关832设置在制动踏板11的踏面上。所述 触控开关832即为控制系统8的控制开关。在图6中，触控开关832通过弹性连接构件凸 于制动踏板11的正面，可以保证踩踏制动踏板11时脚掌先接触触控开关832，从而使其接通。同样的，该控制电路84上也连接有与所述触控开关832并联设置的自动巡航功能使用 开关82，使本发明的汽车自动巡航控制装置选择性地处于使用或不使用两种状态上。如图 5、图6，在本发明中提供的两种结构的控制系统8中，电源81均采用汽车电源。
申请人:还要特别指出的是，本申请中出现的“车体2”，既可以代表车体本身，也可 以是与车体连接的角度、方位可调节的支撑结构。
权利要求
防误踩汽车自动巡航控制装置，包括加速踏板(4)和制动踏板(11)，其特征是还包括与加速踏板(4)传动连接的单向限位机构以及用于解除该单向限位机构对加速踏板(4)单向限位作用的控制系统(8)，所述控制系统(8)的控制开关与制动踏板(11)连接。
2.如权利要求1所述的防误踩汽车自动巡航控制装置，其特征是所述单向限位机构 包括与加速踏板(4)传动连接的移动控制板(1)，所述移动控制板(1)上沿其运动方向间隔 设置棘齿(10)，在车体(2)上活动连接用于对棘齿(10)进行单向限位的棘爪(9)；该单向 限位机构还具有用于驱动该棘爪(9)与棘齿(10)离合的移动控制装置，该移动控制装置与 所述控制系统(8)的输出端连接。
3.如权利要求2所述的防误踩汽车自动巡航控制装置，其特征是所述移动控制装置 包括用于使棘爪(9)与棘齿(10)啮合的永磁铁(7)和用于使棘爪(9)克服永磁铁(7)的 磁力与棘齿(10)分离的电磁铁(6)，所述电磁铁(6)的接电口与控制系统⑶的输出端连 接。
4.如权利要求3所述的防误踩汽车自动巡航控制装置，其特征是所述棘爪(9)旋转 连接在车体(2)上，所述永磁铁(7)和电磁铁(6)分别设置在棘爪(9)的外侧并靠近棘爪 (9)的两端。
5.如权利要求2、3或4所述的防误踩汽车自动巡航控制装置，其特征是所述移动控 制板(1)呈扇形板状结构，其顶点部位与车体(2)铰接，在移动控制板(1)上沿其弧面间隔 设置有棘齿(10)；所述加速踏板(4)经传动机构驱动移动控制板(1)使其绕与车体(2)的 铰点旋转，所述传动机构与移动控制板(1)的连接位置远离棘齿(10)并靠近移动控制板 ⑴与车体⑵的铰点。
6.如权利要求1、2、3或4所述的防误踩汽车自动巡航控制装置，其特征是所述控制 系统(8)的控制开关与制动踏板(11)之间通过使该控制开关先于制动踏板(11)启动的延 时结构连接。
7.如权利要求6所述的防误踩汽车自动巡航控制装置，其特征是所述控制系统(8) 的控制开关设置在制动踏板(11)的踏面上。
8.如权利要求7所述的防误踩汽车自动巡航控制装置，其特征是所述控制系统(8) 包括由电源(81)和触控开关(832)串连形成的与电磁铁(6)的接电口连接的控制电路 (84)，所述触控开关(832)设置在制动踏板(11)的踏面上。
9.如权利要求8所述的防误踩汽车自动巡航控制装置，其特征是所述控制电路(84) 上连接有与所述触控开关(832)并联设置的自动巡航功能使用开关(82)。
10.如权利要求1、2、3或4所述的防误踩汽车自动巡航控制装置，其特征是所述加速 踏板(4)通过位移幅度放大机构与单向限位机构传动连接。
全文摘要
本发明公开了一种可简单实现汽车自动巡航，既有效解决现有汽车在制动过程中存在的制动延迟安全缺陷，又可有效防止误踩油门的防误踩汽车自动巡航控制装置。该装置包括加速踏板和制动踏板，还包括与加速踏板传动连接的单向限位机构以及用于解除该单向限位机构对加速踏板单向限位作用的控制系统，所述控制系统的控制开关与制动踏板连接。单向限位机构的作用是对加速踏板进行单向限位，使其只能朝着加速的方向运动。采用该装置简单地实现了汽车自动巡航控制，既有效解决了现有汽车在制动过程中存在的制动延迟安全缺陷问题，又可有效防止错踩加速踏板的情况发生，具有加装成本低廉、并适宜于各种复杂路面行驶使用的优点，可广泛运用于各类汽车。
文档编号B60W30/14GK101962018SQ20091030466
公开日2011年2月2日 申请日期2009年7月22日 优先权日2009年7月22日
发明者冯大钧 申请人:冯大钧