急松加速踏板制动系统的制作方法

本发明涉及车辆制动控制技术领域，具体涉及一种急松加速踏板制动系统。

背景技术：

汽车紧急制动时从驾驶员发现险情到踩下制动踏板产生足够大的制动力需要一段时间，即制动反应时间，在这个时间里汽车经过的距离叫做反应距离。一般驾驶汽车时制动踏板和加速踏板都由驾驶者的右脚来控制，要紧急制动时右脚需先从加速踏板抬起来再踩下制动踏板，导致了在紧急制动时，驾驶者的制动反应时间明显大于心理反应时间。

现有的汽车辅助制动系统是一种缩小制动反应时间的一项技术，它能够通过判断驾驶者的制动动作，在紧急制动时自动增加制动力度，从而将制动距离缩短。这项技术只能缩小踩下制动踏板时间来减少制动反应时间，但是没能有效地解决驾驶者右脚放松加速踏板再踩下制动踏板过程中时间延误问题。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种减少右脚放松加速踏板再踩下制动踏板制动时间的急松加速踏板制动系统。

一种急松加速踏板制动系统，其关键在于：包括控制器，所述控制器的第一输入端与信号变化率分析模块的输出端相连，所述信号变化率分析模块的输入端与加速踏板位置传感器的信号输出端相连，所述控制器的第二输入端与压力传感器组的信号输出端相连，所述控制器的第三输入端与车速传感器的信号输出端相连，所述控制器的第四输入端与光电传感器的信号输出端相连，所述控制器的第一输出端与制动驱动模块的控制端相连；

所述压力传感器组包括第一压力传感器，所述第一压力传感器固设在加速踏板的下方，用于检测脚跟的压力；所述光电传感器固设在所述加速踏板的脚踏面边缘，且靠近制动踏板。

本发明的原理：通过信号变化率分析模块计算出加速踏板位置传感器在单位毫秒内的变化信号，通过车速传感器检测当前车速，当加速踏板位置传感器的变化信号大于第一设定值，判定驾驶人为急松加速踏板，随后光电传感器被遮挡，判定驾驶人急松加速踏板后并有意图踩踏制动踏板，当车速超过第二设定值时，判定驾驶人需要紧急制动，此时，控制器控制制动驱动模块对汽车进行制动，从而在驾驶人没有踩到制动踏板前辅助驾驶人进行制动，缩短制动距离。

为更好实现本发明，可进一步为：

所述信号变化率分析模块包括放大电路、放大整形电路和处理器，所述放大电路包括三极管Q1，所述三极管Q1的集电极经电阻R1后与电源相连，发射极接地，基极与所述加速踏板位置传感器相连，所述三极管Q1的基极和所述电源之间跨接有电阻R2；

所述放大整形电路包括三极管Q2和三极管Q3，所述三极管Q2的基极与所述三极管Q1的集电极相连，集电极经电阻R3后与所述电源相连，发射极接地；所述三极管Q3的基极经电容C1后与所述三极管Q2的集电极极相连，集电极经电阻R4后与所述电源相连，发射极接地，所述三极管Q3和电阻R4的公共端与所述处理器的输入端相连；所述三极管Q3和电容C1的公共端经电阻R5后与所述电源相连；这样，通过将加速踏板位置传感器的信号放大，提高信号变化率分析模块的判断精度，避免误动作。

所述制动驱动模块包括储油室、液压泵、制动轮缸和分离作用缸，所述液压泵的进口与储油室的出油口相通，所述液压泵的出口依次经单向阀、储能罐、溢流阀和第一电磁阀后分别与所述制动轮缸和分离作用缸的两个进油口相通，所述制动轮缸和分离作用缸的两个出油口均经第二电磁阀后与所述储油室的进油口相通；所述控制器的第二输出端与所述第一电磁阀相连，所述控制器的第三输出端与所述第二电磁阀相连，需要紧急制动时，第一电磁阀动作，高压油流进制动轮缸和分离作用缸，制动轮缸对车轮进行制动，分离作用缸作用于离合器分离机构并使离合器变为分离状态；当第二电磁阀动作时，制动轮缸和分离作用缸内的高压油在弹簧的作用下回到储油室，制动驱动模块关闭。

所述加速踏板位置传感器为非接触式加速踏板位置传感器，非接触式加速踏板位置传感器的信号更稳定。

所述压力传感器组包括第二压力传感器，所述第二压力传感器固设在所述制动踏板的脚踏面上，所述第二压力传感器的信号输出端与所述控制器的第五输入端相连，当第二压力传感器的压力达到第三设定值时，表示驾驶人介入制动，关闭制动驱动模块。

所述控制器的第二输出端与语音模块的信号输入端相连，用于当驾驶人长时间遮挡光电传感器，或第一压力传感器和光电传感同时有作用时，判定为驾驶人误遮盖光电传感器，通过语音模块进行语音提醒。

本发明的有益效果为：控制器通过判断急松加速踏板的状态，并根据车速和光电传感器的开关状态，判定驾驶人是否需要进行制动，辅助驾驶人在其没有踩到制动踏板前对汽车进行制动，从而减小驾驶人的制动反应时间，提高汽车行驶的安全性，确保人身安全。

附图说明

图1示出了本发明的电路框图；

图2示出了本发明第一压力传感器的安装位置示意图；

图3示出了本发明加速踏板位置传感器的安装位置示意图；

图4示出了本发明信号变化率分析模块的电路图；

图5示出了本发明制动驱动模块的结构示意图。

附图中，1-储油室；2-液压泵；3-单向阀；4-第一电磁阀；5-储能罐；6- 制动轮缸；7-分离作用缸；8-第二电磁阀；9-溢流阀；11-离合器踏板；12-制动踏板；13-光电传感器；14-加速踏板；15-第一压力传感器；16-加速踏板位置传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至图3所示：一种急松加速踏板制动系统，包括控制器，控制器的第一输入端与信号变化率分析模块的输出端相连，信号变化率分析模块的输入端与加速踏板位置传感器16的信号输出端相连，控制器的第二输入端与压力传感器组的信号输出端相连，控制器的第三输入端与车速传感器的信号输出端相连，控制器的第四输入端与光电传感器13的信号输出端相连，控制器的第一输出端与制动驱动模块的控制端相连，控制器的第二输出端与第一电磁阀4相连，控制器的第三输出端与第二电磁阀8相连，控制器的第四输出端与语音模块的信号输入端相连；加速踏板位置传感器16为非接触式加速踏板位置传感器；

压力传感器组包括第一压力传感器15和第二压力传感器，第一压力传感器15固设在加速踏板14的下方，当驾驶人踩加速踏板14时，第一压力传感器15位于驾驶人脚跟处，用于检测脚跟的压力；光电传感器13固设在加速踏板14脚踏面的边缘，且靠近制动踏板12；第二压力传感器固设在制动踏板12的脚踏面上，其中，第一压力传感器15的具体尺寸为150mm*100mm*2mm，用于检测150mm*100mm面积内的压力；离合器踏板11设置在制动踏板12的左侧。

如图4所示：信号变化率分析模块包括放大电路、放大整形电路和处理器，这里处理器采用芯片，放大电路包括三极管Q1，三极管Q1的集电极经电阻R1后与电源相连，发射极接地，基极经电阻R8后与加速踏板位置传感器16相连，三极管Q1的基极和电源之间跨接有电阻R2；

放大整形电路包括三极管Q2和三极管Q3，三极管Q2的基极经电阻R7后与三极管Q1的集电极相连，集电极经电阻R3后与电源相连，发射极接地，三极管Q2和电阻R6的公共端经电阻R6后接地；三极管Q3的基极经电容C1后与三极管Q2的集电极相连，集电极经电阻R4后与电源相连，发射极接地；三极管Q3和电阻R4的公共端与处理器的输入端相连，处理器的输出端为信号变化率分析模块的输出端；三极管Q3和电容C1的公共端经电阻R5后与电源相连，其中电源电压为直流5V。

如图5所示：制动驱动模块包括储油室1、液压泵2、制动轮缸6和分离作用缸7，液压泵2的进口与储油室1的出油口相通，液压泵2的出口依次经单向阀3、储能罐5、溢流阀9和第一电磁阀4后分别与制动轮缸6和分离作用缸7的两个进油口相通，制动轮缸6和分离作用缸7的两个出油口均经第二电磁阀8后与储油室1的进油口相通。

本发明以丰田车系非接触式加速踏板位置传感器为例是这样工作的：通过非接触式加速踏板位置传感器两个接头之间的电压变化，来判断加速踏板的动作变化，加速踏板位置传感器两接头之间的电压变化在1.6V-4.0V，加速踏板踩下的程度越深电压值越高，信号变化率分析模块将电压放大后，电压的变化范围在4.8V-12V，单位毫秒的负向变化率范围为0到-0.01，当变化率在-0.01到-0.006之间的话，且第一压力传感器的压力值小于设定值时，判定驾驶人为急松加速踏板状态，当此时车速超过60km/h，同时光电传感器动作，进一步判定驾驶人在高速行驶的状态下，想进行紧急制动，控制器立即控制制动驱动模块动作，从而对汽车进行制动；而后，解除制动有两种方式，一是制动驱动模块动作0.5s后自动解除制动，二是第二压力传感器的压力值达到设定值时，判定驾驶人介入制动，解除制动驱动模块的制动效果；其中值得注意的是，加速踏板位置传感器的电压负向变化率反映的是加速踏板急松时的加速度，通过判断加速踏板急松时的加速度大小，作为确定驾驶人是否有意进行紧急制动的条件，这种判断方式更为准确。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。