本设计则是通过运用压力开感器收集汽车油门踏板压力的信号并及时将收集的信息传递给单片机,通过单片机信号的收集转换和分析来智能化的判断驾人员踩踏油门的操作的真正意图是否属于误踩范围。在解决防误踩油门的同时,依照智能化的系统解决机械装置无法判断驾驶者是误踩油门了还是需要急加速这个问题的,最终通过汽车误踩刹车装置的执行装置实现汽车紧急刹车的目的,从而更有效地减少交通事故的发生,使汽车操作更加方便、快捷、智能化,进一步完善,汽车安全系统,提高汽车安全性能。
本控制系统基本工作原理是:安装在油门踏板上的压力开关传感器收集踏板下的压力信号,然后将收集的信号通过A\\D转换后传递到单片机中。单片机依照程序将接受到的信号进行分析处理。单片机完成信号分析处理后,发出命令信号,通过D\\A转换信号传达到执行器步进电机中,步进电机工作使连接带拉动内箱体的轴向下运动,从而带动制动踏板运动,与此同时齿轮与带槽齿轮脱离啮合,进而阻断油路,开始停止供油。
本设计的控制系统的工作流程示意图:
图3.1 富康汽车油门防误踩装置控制系统流程图
3.2.2 油门防误踩装置传感器元件的选型
从我的设计思路可以看出,整个设计过程中最关键问题是必须要找到敏感的传感器元件。根据资料查阅,并对油门防误踩这方面的深入了解,为了保证结构简单和误踩装置效果的理想和控制功能的实现,我选择了电子传感器作为汽车油门防误踩装置的敏感元件。将传感器安装在油门踏板的下方,压力信号一直传递给单片机,通过单片机的预设程序来判断汽车油门的工作状态是否正常。 3.2.3 防误踩刹车装置控制系统软件的实现
单片机的选择如表3.2.1所示:
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表3.2.1 单片机类型的选择
类型 简介 特点 AT89 系列的单片机 ATMEL公司的8 位Flash 单片机系列 在片内含有Flash 存储器 这种单片机,在汽车控制系统方面还有着广泛地应用。特别是在便携式是省电、信息保存系统等领域有着更大的用途。
控制系统软件框图如图所示:
图3.2 富康汽车防误踩装置控制系统软件框图
图中传感器收集到的油门踏板的压力信号值表示为F,单片机预设的压力传感值表示为F0,也就是标准压力参考值。F0的数值是根据系统安装成型后试验测量出来的,并且跟选用的车型有关。大量的试验数值和试验调试来确定F0的标准值对照表,针对不同车型来选择不同的标准值。
控制系统分析如表3.3.2所示:
表3.3.2 控制系统分析 正常情况 F
油门防误踩装置的执行机构的组成:
1外箱体和内箱体组成整个箱体,内箱体可以上下移动; 2内箱体的移动通过和它连接的复位弹簧来实现;
3内箱体上设置连接带三条,分别连接油门踏板连接带、电动机连接带、刹车系统连接带;
4内外箱体内部分别设有轴,两根轴都安装在轴承内,轴上分别套有带槽棘轮和此
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轮;
5油门踏板连接带和电机连接带,刹车连接带分别套在棘轮上; 6内箱体的轴承固定在可沿竖直导轨通过弹簧上下滑动的滑块内。 具体安装情况如图示:
正常踩下油门时,装置设计的结构图:
全套图纸 QQ:360702501
图3.3 正常踩下油门时,装置设计的结构图
正常踩下油门时,装置的工作原理是:通过与油门踏板连接的连接带带动带槽棘轮转动。棘轮再带动内箱体轴转动,带动轴上通过键连接的齿轮转动,并带动与齿轮啮合的外箱体上的轴和棘轮转动,拉动顶端的油门连接带带动油门正常加速,实现汽车最终正常行驶的目的。
误踩了油门踏板时,即为非正常情况下油门防误踩装置的结构如下图示:
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图3.4 误踩时,非正常情况下结构简图
在突发状况时,非正常情况下,踩踏油门的压力值通过压力传感器检测较大,信号在单片机中分析结果则是F>F0,单片机的处理结果则是让步进电机转动,带动带槽棘轮转动。此时,由于向下的牵引力的提供。复位弹簧受力,带动滑块沿导轨向下移动。棘轮向下运动和内箱体上的固定棘轮啮合。内箱体同时也被拉动向下移动。带动刹车连接带,使汽车本身的刹车系统工作。由于内箱体向下滑动,此轮与外箱体上的此轮松开,油门连接带不被拉动,此时汽车才完成整个刹车动作。防误踩装置生效。
传动的选择:
1,齿轮传动的选择和其特点:
(1)在本设计中用于传递两个平行轴见的回转运动; (2)传动稳定,传动效率较高;
(3)结构简单紧凑,不需要带传动和链传动那么大的传动空间; (4)传动比稳定;具有优良的传动性能; (5)工作十分可靠、寿命比其它传动长; 2,棘轮传动的选择和其特点: (1)棘轮机构本身机械结构简单明了; (2)它的步进量易于调节;
(3)成本低,方便制造,运动简单可靠; (4)从动棘轮转角能够并且容易实现有级调整。
目前,国内外很多的汽车防误踩装置都是采用的汽车内部安装。这样的方式会造成原车很多的本身结构会受到较大的改动,增加了防误踩装置的成本,不利于应用和推
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广。我的设计方案则是采用的外接式,这种方式不会对富康车的原有结构进行改变,而且安装和拆卸都非常的方便。
富康汽车防误踩装置安装图:
图3.5 防误踩装置安装简图
3.4 富康汽车油门防误踩装置主要机构的设计和计算
3.4.1 齿轮的设计和计算
根据库康轿车防误踩装置的的工作需要,经计算后可知设计的汽车油门防误踩装置选择的电机型号如表3.4.1所示
表3.4.1 电机的型号
电机型号 额定功率 (kw) 额定电流 (A) 额定转速 (rpm) 效率 (%) 质量 34 Y112M-2 4 8.2 2890 85.5 1.选择齿轮精度等级
汽车油门防误踩装置是工作速度不高的机构,由表得用8级精度即可。 2.选材与热处理
全套图纸 QQ:360702501该齿轮传动情况简单,没有什么特殊要求,为了方便生产制
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