专利名称：电子式油门机动车自动回复怠速带刹车装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一般用电子式元件来调节节气门(俗称油门)的机动车，特别是 在紧急制动时误踩加速踏板(俗称油门踏板)后，可自动回复至较高怠速和自动刹车的保 护装置。
技术背景现有的大部份机动车的加速和减速分别受控于加速踏板(油门踏板)和刹车踏 板，彼此为独立的单元，操控时通常也靠同一只脚来完成。当驾驶员在正常行车状态下 遇到突发状况需要紧急减速或停车时，由于各人的心理状态和技术水平所限，有人往往 在慌乱之中误将加速踏板当成刹车踏板尽力踩下，造成不但没能减速或停车，反而令机 动车在全油门状态下急加速造成事故，本可避免的小事故也就变成大事故。这种事件在 新闻和报纸当中经常可见到，说明此情况虽是偶发事件，但每次发生时都会造成群死群 伤或重大财产损失事件，在当今已是汽车时代的社会应该是尽力避免发生的。现今本领 域当前的类似技术，主要是以紧急熄火和附带刹车来完成。由机动车知识可知，当今机 动车大部份的方向盘是带助力转向的，刹车也有真空泵辅助装置，这二个装置工作生效 的前提条件是发动机必须在正常运转下，如果发动机停止运转，方向盘转向会变成很紧 或根本就转不动，刹车也需很大力踩下才勉强有效，且最终传输至车轮的制动力也大打 折扣，造成不能达到尽快规辟和减速或停车的目的；另外如果司机有时要用急加速超车 时，偶尔间必然会将加速踏板踩到底，这就会触发原设定熄火加刹车的条件，那机动车 将会马上熄火和刹车而失去速度，严重的情况下会发生一连串的重大追尾事故，特别是 在高速公路上；同时这些装置如要达到目的，就必须改造原车的主要相关零件，而这些 零件又涉及正常行车安全，汽车原生产厂的维修部门是不会认可的，这就会引起车辆在 正常维修时的麻烦，这也是此类装置并不能大力推广普及的原因之一。
发明内容本实用新型的目的是提供一种机动车驾驶员在遇到突发状况需要紧急减速或停 车时，本该大力踩下刹车却误踩加速踏板(俗称油门踏板)，使机动车处于急加速状态下 可自动回复至较高怠速，同时可联动刹车踏板做刹车动作的应急保护装置，从而迫使机 动车减速直至最后停止或驾驶员恢复正常驾驶状态，避免或减轻误踩加速踏板引起的事 故危害。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现一种电子式油门机动车自动回复怠速带刹车装置，包括机动车行车电脑ECU， 继电器，机动车电子节气门总成(俗称油门)中的直流电机，主控制开关，机动车电子式 加速踏板(俗称油门踏板)，报警器，强力吸入式管型电磁铁，机动车刹车踏板，安全开 关，工作状态选择开关，电源保险丝，点火开关，总电源。在原机动车行车电脑ECU与 机动车电子节气门总成中的直流电机相连的输出控制电源正极线之间设置一个继电器，断开电源正极线分别接在继电器的常闭触点上；继电器受控得电吸合后，可以把机动车 电子节气门总成中的直流电机电源(从原机动车行车电脑ECU输出)切断。原加速踏板 下方限位固定有主控制开关，外围设有限力弹簧圈，被踩下的加速踏板的力度必须足以 克服限力弹簧圈自有的张力，才能使主控制开关接通，主控制开关可控制继电器、强力 吸入式管型电磁铁、报警器的工作状态。安全开关安装在机动车驾驶室手刹机构附近， 手刹放开(对应表示机动车行驶)和拉紧(对应表示机动车停止)可使安全开关处于接 通和断开状态，以确保本装置只有在机动车处于行驶状态下才生效。工作状态选择开关 安装在机动车驾驶室控制仪表台上，自带红绿灯号指示，可按驾驶员的意愿自由手动选 择通断状态。强力吸入式管型电磁铁限位固定安装在原刹车踏板机构下部，常态为释放 状态，与刹车踏板实现机械联动，通电后吸合或用钢索拉动原刹车踏板机构，做刹车动 作，强力吸入式管型电磁铁也可用另一继电器来控制其通电动作，以减轻主控制开关的 工作电流。报警器安装在机动车驾驶室保险接线盒附近隐秘处，其电路并联安装在继 电器和强力吸入式管型电磁铁上，通电工作时发出刺耳的报警声，提醒驾驶员发生误动 作，需尽快纠正。行车电脑ECU、电子节气门总成中的直流电机、电子式加速踏板、刹 车踏板、点火开关和总电源为机动车上已有设备。本装置的电路结构是车上总电源的 正极经点火开关向电源保险丝、工作状态选择开关、安全开关、主控制开关供电，主控 制开关为常开状态，接通时可同时向继电器、报警器、强力吸入式管型电磁铁供电，然 后经车架搭铁回到车上总电源的负极。电子节气门总成在设计生产时为保证系统的可靠性和发动机启动初期的怠速状 态，在节气门体中设置了复位扭转弹簧，弹簧与节气门阀片同轴相连，使节气门阀片保 持一个初始机械开度。根据电喷发动机怠速转速，节气门阀片初始机械开度一般设定为 5 7度左右，通过行车电脑ECU控制电子节气门总成中的直流电机经减速机构调节节 气门阀片在8 88度之间自由转动。控制电子节气门总成的直流电机采用脉冲宽度调 制(PWM)技术，控制单元通过调节脉宽调制信号的占空比来控制直流电机转角的大小， 电机方向则是由和节气门相连的复位弹簧控制的。电机输出转矩和脉宽调制信号的占空 比成正比。当占空比一定，电机输出转矩与回位弹簧阻力矩保持平衡时，节气门开度不 变；当占空比增大时，电机驱动力矩克服回位弹簧阻力矩，节气门开度增大；反之，当 占空比减小时，电机输出转矩和节气门开度也随之减小。当电机驱动信号因某种原因被 中断的时候，节气门不再受电机和加速踏板控制，而在复位弹簧作用下回到最小开度位 置，系统进入紧急运行模式下的较高怠速运行(类似发动机启动初期的怠速状态)，使车 辆可以慢速开回到维修地点去接受维修。机动车行车电脑ECU对原车系统的功能进行监 控，如果发现故障，将点亮系统故障指示灯，提示驾驶员系统有故障，同时生成相关故 障码存储在行车电脑ECU内，供维修读取用。如果电机驱动信号因某种原因被中断后又 恢复正常供电，经行车电脑ECU检测确认正常后电机又重新控制回节气门阀片，系统退 出紧急运行模式，发动机转速恢复由加速踏板正常控制，但是ECU在电机驱动信号被中 断时已检测出系统有故障，点亮了系统故障指示灯和生成相关故障码，它们并不会随外 围的故障源消失而消除，会一直存在直至用维修手段才能消除，但不会影响正常驾驶， 只不过用来提醒驾驶员和维修人员有关系统曾经发生过故障，以便检修排查。本装置的安全开关和状态选择开关在电路中是串联在一起的，两者必须同时处于接通状态下，本装置才会动作起保护作用，前者的状态取决于手刹位置，后者的状态 取决于驾驶员的意愿自由手动选择。当机动车处于正常行驶状态下(对应的现象是手刹 放开)，本装置的安全开关接通，且工作状态选择开关已被驾驶员接通，驾驶员突遇紧急 情况需踩刹车踏板来紧急制动时，却误踩加速踏板到底至足以克服限力弹簧圈自有的张 力使主控制开关接通后，本实用新型装置得电进入保护工作状态，继电器得电吸合切断 机动车电子节气门总成中的直流电机电源，节气门不再受电机和加速踏板控制，而在回 位弹簧的作用下返回到一个小开度的位置，表明机动车从全油门急加速状态下自动回复 至紧急运行模式下的较高怠速运行状态(类似发动机启动初期的怠速状态)，同时强力吸 入式管型电磁铁吸合或用钢索拉动原刹车踏板机构做刹车动作，迫使机动车减速直至最 后停止或驾驶员恢复正常驾驶状态，报警器也同时发出刺耳的报警声，提醒驾驶员发生 误动作，需尽快纠正。本实用新型具有以下优点在不更换和改动机动车原有主要配件的前提下，只 需在外围增加几个通用的电气机械部件，就可达到机动车在正常行驶中一旦发生驾驶员 误将加速踏板当刹车踏板使用时，可将在全油门状态下的发动机(表明机动车处于失 控急加速状态，随时会发生严重的事故)自动回复至紧急运行模式下的较高怠速运行状 态，并带动刹车踏板机构做刹车动作，迫使机动车减速直至最后停止或驾驶员恢复正常 驾驶状态，从而避免或减轻事故的危害，且带有报警器，提醒驾驶员发生误动作，需尽 快纠正，同时还可以按驾驶员的意愿选择本装置是否投入工作(有灯号提醒)，方便驾驶 员在安全可控的前提下适当享受偶然激烈操控机动车的乐趣，并且结构简单有效易于实 现推广。
图1为本实用新型的示意图一，图中表示为机动车正常怠速至全油门状态。图2为本实用新型的示意图二，图中表示为发生驾驶员误将加速踏板当刹车踏 板使用时，本实用新型做保护动作状态。图中(1)、机动车行车电脑ECU; (2)、继电器；(3)、机动车电子节气门总成俗称 油门中的直流电机；(4)、主控制开关；(5)、机动车电子式加速踏板俗称油门踏板； (6)、报警器；(7)、强力吸入式管型电磁铁；(8)、机动车刹车踏板；(9)、安全开关； (10)、工作状态选择开关；(11)、电源保险丝；(12)、点火开关；(13)、总电源。
具体实施方式
由图2所示，本实用新型所述的一种电子式油门机动车自动回复怠速带刹车装 置，包括机动车行车电脑ECU，继电器，机动车电子节气门总成(俗称油门)中的直流 电机，主控制开关，机动车电子式加速踏板(俗称油门踏板)，报警器，强力吸入式管型 电磁铁，机动车刹车踏板，安全开关，工作状态选择开关，电源保险丝，点火开关，总 电源。在原机动车行车电脑ECU与机动车电子节气门总成中的直流电机相连的输出控 制电源正极线之间设置一个继电器，断开电源正极线分别接在继电器的常闭触点上；继 电器受控得电吸合后，可以把机动车电子节气门总成中的直流电机电源(从原机动车行车电脑ECU输出)切断。原加速踏板下方限位固定有主控制开关，外围设有限力弹簧 圈，被踩下的加速踏板的力度必须足以克服限力弹簧圈自有的张力，才能使主控制开关 接通，主控制开关可控制继电器、强力吸入式管型电磁铁、报警器的工作状态。强力吸 入式管型电磁铁限位固定安装在原刹车踏板下部，常态为释放状态，通电后吸合或用钢 索拉动原刹车踏板机构，做刹车动作，强力吸入式管型电磁铁也可用另一继电器来控制 其通电动作，以减轻主控制开关的工作电流。报警器安装在机动车驾驶室保险接线盒附 近隐秘处，其电路并联安装在继电器和强力吸入式管型电磁铁上，通电工作时发出刺耳 的报警声，提醒驾驶员发生误动作，需尽快纠正。安全开关安装在机动车驾驶室手刹机 构附近，手刹放开(对应表示机动车行驶)和拉紧(对应表示机动车停止)可使安全开关 处于接通和断开状态，以确保本装置只有在机动车处于行驶状态下才生效。工作状态选 择开关安装在机动车驾驶室控制仪表台上，自带红绿灯号指示，可按驾驶员的意愿自由 手动选择通断状态。本装置的安全开关和状态选择开关在电路中是串联在一起的，两者 必须同时处于接通状态下，本装置才会动作起保护作用，前者的状态取决于手刹位置， 后者的状态取决于驾驶员的意愿自由手动选择。机动车驾驶员有权选择本装置是否需投 入工作，当状态选择开关处于断开位置时，其自带的红色指示灯亮，表示本装置不工作 (不起保护作用)，适合激烈操控机动车；当状态选择开关处于接通位置时，其自带的绿 色指示灯亮，表示本装置投入工作进入待命保护状态。 本装置工作过程当机动车处于正常行驶状态下，本装置的安全开关接通，且 工作状态选择开关已被驾驶员接通，驾驶员突遇紧急情况需踩刹车踏板来紧急制动时， 慌乱之中却误踩加速踏板到底至足以克服限力弹簧圈自有的张力使主控制开关接通后， 本装置通电进入保护工作状态，继电器得电吸合切断了机动车电子节气门总成中的直流 电机电源，节气门不再受电机和加速踏板控制，而在电子节气门总成自带的回位弹簧作 用下返回到一个小开度的位置，系统进入紧急运行模式下的较高怠速运行，表明机动车 从全油门急加速状态下自动回复至较高怠速，同时强力吸入式管型电磁铁吸合或用钢索 拉动原刹车踏板机构做刹车动作，迫使机动车减速直至最后停止或驾驶员恢复正常驾驶 状态，报警器也同时发出刺耳的报警声，提醒驾驶员发生误动作，需尽快纠正。
权利要求1.一种电子式油门机动车自动回复怠速带刹车装置，包括机动车行车电脑ECU(I)， 继电器(2)，机动车电子节气门总成中的直流电机(3)，主控制开关(4)，机动车电子式 加速踏板(5)，报警器(6)，强力吸入式管型电磁铁(7)，机动车刹车踏板(8)，安全开 关(9)，工作状态选择开关(10)，电源保险丝(11)，点火开关(12)，总电源(13)，其特 征在于所述的汽车行车电脑ECU(I)与电子节气门总成中的直流电机(3)相连的输出控制 电源线之间设置一个继电器(2)，电子式加速踏板(5)下方设置有主控制开关(4)，强力 吸入式管型电磁铁(7)设置在机动车刹车踏板(8)机构下方，与刹车踏板(8)实现机械联 动，报警器(6)安装在机动车驾驶室保险接线盒附近隐秘处，工作状态选择开关(10)设 置在机动车驾驶室控制仪表台上，安全开关(9)设置在机动车驾驶室手刹机构旁边，通 过主控制开关(4)可控制继电器(2)，报警器(6)和强力吸入式管型电磁铁(7)的工作状 态。
2.根据权利要求1所述的电子式油门机动车自动回复怠速带刹车装置，其特征在于所 述的继电器⑵设置在机动车行车电脑ECU(I)与机动车电子节气门总成的直流电机(3) 相连的输出控制电源正极线之间，断开电源正极线分别接在继电器(2)的常闭触点上。
3.根据权利要求1所述的电子式油门机动车自动回复怠速带刹车装置，其特征在于 所述的主控制开关(4)限位固定在机动车电子式加速踏板(5)的下方，外围设有限力弹簧 圈。
4.根据权利要求1所述的电子式油门机动车自动回复怠速带刹车装置，其特征在于所 述的报警器(6)电路并联安装在继电器(2)和强力吸入式管型电磁铁(7)上。
5.根据权利要求1所述的电子式油门机动车自动回复怠速带刹车装置，其特征在于所 述的强力吸入式管型电磁铁(7)限位固定在机动车刹车踏板(8)工作行程的下方，受控通 电吸合后直接带动机动车刹车踏板(8)做刹车动作，也可用钢索拉动，强力吸入式管型 电磁铁(7)可用继电器来控制其通电动作。
6.根据权利要求1所述的电子式油门机动车自动回复怠速带刹车装置，其特征在于 所述的安全开关(9)受控于手刹机构，手刹放开和拉紧可使其处于接通和断开状态，工 作状态选择开关(10)自带灯号指示，行车电脑ECU(I)、直流电机(3)、电子式加速踏板 (5)、刹车踏板⑶、点火开关(12)和总电源(13)为机动车上已有设备，本装置的电路结 构是车上总电源(13)的正极经点火开关(12)向电源保险丝(11)、工作状态选择开关 (10)、安全开关(9)、主控制开关(4)供电，主控制开关(4)为常开状态，接通时可同时 向继电器(2)、报警器(6)、强力吸入式管型电磁铁(7)供电，然后经车架搭铁回到车上 总电源(13)的负极。
专利摘要本实用新型涉及一种电子式油门机动车自动回复怠速带刹车装置，包括行车电脑ECU，继电器，电子节气门总成直流电机，主控制开关，加速踏板，报警器，电磁铁，刹车踏板，安全开关，工作状态选择开关，保险丝，点火开关，总电源。原加速踏板下方设有主控制开关可控制继电器、电磁铁、报警器，继电器吸合可切断电机电源，节气门不受电机控制，在回位弹簧作用下返回到较高怠速位置，同时电磁铁吸合带动刹车机构做刹车动作。本实用新型具有以下优点发生误将加速踏板当刹车踏板使用时，可使在全油门急加速状态下的机动车自动回复至较高怠速状态，并带动刹车踏板做刹车动作，报警器发声提醒驾驶员发生误动作，需尽快纠正，从而避免和减轻事故的危害。
文档编号B60T7/06GK201792749SQ20102029075
公开日2011年4月13日 申请日期2010年8月13日 优先权日2010年8月13日
发明者何宏筠 申请人:何宏筠