Система управления скоростью транспортного средства - RU2173875C1
Код документа: RU2173875C1
Чертежи
Описание
Изобретение относится к элементам для ножного управления, например педалям, подножкам для направляющих для ног, а более точно касается системы управления скоростью транспортного средства.
Данное изобретение может быть использовано в любых транспортных средствах для повышения безопасности их управления, в особенности в транспортных средствах с автоматической и полуавтоматической коробкой передач.
Транспортное средство в общепринятом исполнении имеет три педали управления движением: педаль сцепления, управляемую правой ногой, и педали тормоза и акселератора, управляемые правой ногой. Для контроля скорости движения транспортного средства правая нога водителя располагается на педали акселератора, двигаясь вперед и назад. Для осуществления торможения во время движения правая нога водителя переносится с педали акселератора на педаль тормоза и производит давление на эту педаль. Транспортное средство с автоматической коробкой передач не имеет педали сцепления, но управление торможением и мощностью двигателя должно в любом случае соответствовать описанному выше в соответствии с существующими правилами и нормами, принятыми во многих странах, то есть переносом правой ноги с педали акселератора на педаль тормоза и наоборот. В такой многопедальной системе экстренное торможение в критической ситуации связано с существенным риском. В аварийной ситуации тормозной путь удлиняется за счет времени, необходимого для переноса правой ноги с педали акселератора на педаль тормоза. Кроме того, перенос правой ноги создает опасность того, что нога водителя соскользнет с педали тормоза, зацепится за педаль акселератора или тормоза, или же водитель ошибочно нажмет не ту педаль. Для улучшения управления транспортным средством при маневрировании в критической ситуации, и особенно в ситуации, вызывающей панику, предлагаются различные устройства, уменьшающие время, проходящие с момента возникновения критической ситуации и до момента начала торможения.
Известна однопедальная система для контроля скорости двигателя и эффекта торможения в моторных автомобилях и способ создания такой однопедальной системы (WO 97/28496 07.08.1997), в котором для исключения переноса ноги с педали акселератора на педаль тормоза при экстренном торможении в критической ситуации в транспортное средство устанавливается единая педальная система, содержащая держатель педали, находящийся в основном состоянии, при перемещении которого из основного состояния движением правой ноги вперед выполняется торможение. На держателе педали имеется ось вращения, на которой справа установлена педаль акселератора, способная поворачиваться на оси и управляющая скоростью вращения двигателя.
Единая педальная система содержит удерживающее устройство, удерживающее держатель педали в ненажатом положении, если сила действующей на держатель педали ноги водителя не превышает заранее заданного значения. На держателе педали, являющемся по сути дела основной педалью тормоза, слева от него может быть жестко закреплена дополнительная педаль тормоза, выполняющая те же тормозные функции, что и держатель педали.
Дополнительная педаль тормоза устанавливается из соображений безопасности на случай, если водитель в силу привычки при торможении перенесет свою правую ногу налево, как он это делает при общепринятом расположении педалей. Кроме того, дополнительная педаль тормоза необходима для соответствия требованиям и правилам, предъявляемым к конструкции транспортных средств, существующим во многих странах. Держатель педали соответствует держателю педали тормоза при общепринятом исполнении. Нога водителя покоится на педали акселератора и управляет скоростью вращения двигателя при помощи поворота стопы и, соответственно, вращением педали акселератора вокруг соответствующей оси. При обычном торможении водитель освобождает вначале педаль акселератора, а затем нижней частью ноги нажимает на держатель педали и выполняет торможение. При экстренном торможении в критической ситуации нажимает на держатель педали сразу же при возникновении необходимости экстренного торможения. Кроме того, водитель может использовать для обоих видов торможения дополнительную педаль тормоза. Удерживающее устройство фиксирует держатель педали в ненажатом положении таким образом, что экстренное торможение может быть осуществлено только при сравнительно сильном усилии, приложенном к держателю педали или к дополнительной педали тормоза.
Однако при использовании данной системы меняется шаблон движения правой ноги при управлении транспортным средством в обычной некритической ситуации. Как обычное торможение, так и экстренное торможение осуществляется нажатием на держатель педали при движении ноги в направлении вперед. Это неизбежно сформирует автоматический навык управления педалями вообще и процессом обычного торможения в частности, отличающийся от общепринятого. При этом неизбежно возникнут трудности и даже аварийные ситуации при переходе от управления транспортным средством, использующим описанное выше устройство, к управлению транспортным средством, использующим общепринятую систему педалей.
Экстренное торможение в критической ситуации осуществляется правой ногой, которой производится как обычное торможение, так и управление акселератором. Таким образом, на правую ногу возлагается слишком много функций. При экстренном торможении в критической ситуации всегда имеется опасность, особенно для неопытного водителя в состоянии паники, ошибочного использования движения ноги и приведения в действие педали акселератора вместо педали торможения, и наоборот, что увеличивает многократно вероятность дорожно-транспортного происшествия и может привести к катастрофическим последствиям. Правильное использование движения ноги для управления описанным выше устройством для получения надежного автоматического навыка требует сравнительного долгого времени обучения.
Таким образом, данная система управления скоростью транспортного средства не позволяет должным образом сократить время с момента возникновения критической ситуации до момента начала торможения и снизить возможность неадекватных действий водителя в критической ситуации и как следствие не позволяет должным образом повысить безопасность управления транспортным средством.
В основу изобретения положена задача создания системы управления скоростью транспортного средства с таким ее выполнением, которое позволило бы за счет сокращения времени с момента возникновения критической ситуации до момента начала торможения, снижения возможности неадекватных действий водителя в критической ситуации, при сохранении традиционной общепринятой системы управления педалями транспортного средства, повысить безопасность управления транспортным средством.
Поставленная задача решается тем, что в системе управления скоростью транспортного средства, содержащей основную и дополнительную педали тормоза, педаль акселератора и удерживающее устройство, согласно изобретению педаль акселератора установлена автономно от основной педали тормоза, дополнительная педаль тормоза установлена автономно от основной педали с возможностью непосредственного воздействия на тормозной цилиндр и воздействия на нее левой ногой водителя транспортного средства, при этом удерживающее устройство установлено с возможностью фиксации с заданной силой в ненажатом положении дополнительной тормозной педали.
Возможно, что система управления скоростью транспортного средства содержит устройство для уменьшения оборотов двигателя, соединенное с дополнительной педалью тормоза.
Целесообразно, чтобы устройство для уменьшения оборотов двигателя было выполнено в виде дроссельной заслонки, расположенной в корпусе с двумя отверстиями, расположенными на оси симметрии, при этом ось дроссельной заслонки перпендикулярна оси симметрии корпуса, а крылья дроссельной заслонки расположены параллельно оси симметрии корпуса.
Также целесообразно, чтобы устройство для уменьшения оборотов двигателя было выполнено в виде дроссельной заслонки, размещенной с возможностью установки последовательно с основной дроссельной заслонкой, соединенной с педалью акселератора, при этом крылья дроссельной заслонки расположены перпендикулярно крыльям основной дроссельной заслонки.
Также целесообразно, чтобы устройство для уменьшения оборотов двигателя было выполнено в виде дроссельной заслонки, размещенной с возможностью установки на одной оси с основной дроссельной заслонкой, соединенной с педалью акселератора, при этом крылья дроссельной заслонки расположены перпендикулярно крыльям основной дроссельной заслонки.
Возможно, что устройство для уменьшения оборотов двигателя выполнено в виде выключателя, установленного с возможностью соединения с электромагнитным запорным клапаном.
Также возможно, что устройство для уменьшения оборотов двигателя выполнено в виде выключателя, соединенного с дополнительной педалью тормоза и установленного с возможностью подключения в электрическую цепь системы зажигания транспортного средства.
Предпочтительно, чтобы устройство для уменьшения оборотов двигателя было соединено с дополнительной педалью тормоза механически с помощью тросика.
Также предпочтительно, чтобы устройство для уменьшения оборотов двигателя содержало дополнительно реостат, соединенный с электромагнитом.
Возможно, что устройство для уменьшения оборотов двигателя выполнено в виде реостата, размещенного с возможностью последовательного соединения с реостатом педали акселератора.
Предпочтительно, чтобы система управления содержала трехпоршневое гидравлическое устройство, два поршня которого соединены соответственно с основной и дополнительной педалями тормоза, а третий поршень установлен с возможностью соединения с тормозным цилиндром.
Также предпочтительно, чтобы система управления содержала Т-образный стержень, установленный с возможностью соединения с тормозным цилиндром, и два вилообразных стержня, размещенных на концах верхней перекладины Т-образного стержня и соединенных соответственно с основной и дополнительной педалями тормоза.
Целесообразно, чтобы система управления содержала устройство для поддержания левой ноги водителя, размещенное в нижней части пластины дополнительной педали тормоза.
Возможно, что система управления содержит звуковое устройство, соединенное с выключателем, связанным с дополнительной педалью тормоза.
Возможно, что удерживающее устройство выполнено в виде электромагнита и металлической пластины с возможностью их взаимного притяжения при прохождении электрического тока через электромагнит.
Также возможно, что удерживающее устройство выполнено в виде корпуса с размещенными в нем одной пружиной, регулирующим винтом, толкателем, и двух Г-образных стержней, размещенных с возможностью контакта между ними, причем один из Г-образных стержней закреплен на корпусе с возможностью вращения вокруг оси закрепления и соединен со второй пружиной, второй конец которой закреплен на корпусе, а другой Г-образный стержень жестко закреплен на дополнительной педали тормоза.
Предпочтительно, чтобы удерживающее устройство содержало реостат, соединенный с электромагнитом.
Данное изобретение существенно уменьшает вероятность возникновения аварийной ситуации, поскольку экстренное торможение в предлагаемом устройстве осуществляется немедленно при возникновении необходимости в нем путем нажатия левой ногой на дополнительную педаль тормоза, установленную на транспортном средстве, поэтому функции и устройство общепринятых педалей тормоза и акселератора не меняются. Также устраняется возможность ошибочного использования педали акселератора вместо дополнительной педали тормоза и, наоборот, соскальзывания ноги с дополнительной педали тормоза при ее переносе, а также задевания обуви за дополнительную педаль тормоза при переносе ноги при экстренном торможении.
Также данная система управления точно сохраняет общепринятую схему управления педалями тормоза и акселератора при обычном торможении, что не требует специального обучения при переходе к управлению транспортным средством с установленным заявляемым изобретением и позволяет в одно и то же время управлять как транспортным средством, использующим настоящее изобретение, так и транспортным средством, использующим общепринятую систему педалей. Использование дополнительной педали тормоза при экстренном торможении является по сути дела инстинктивной психомоторной реакцией человека на критическую ситуацию, возникшую в процессе движения транспортного средства. В психофизиологическом плане в случае угрозы столкновения водитель инстинктивно упирается левой ногой в дополнительную тормозную педаль, на которой постоянно находится его левая нога, стремясь уменьшить вероятность движения тела вперед в случае столкновения. В таком случае данное изобретение естественным образом соответствует этой инстинктивной реакции водителя, обеспечивая упор левой ногой в дополнительную педаль тормоза.
Заявляемая система повышает безопасность управления транспортным средством, поскольку в предлагаемой системе две педали тормоза функционируют независимо таким образом, что при нажатии любой из педалей происходит торможение, в то время как вторая педаль тормоза остается неподвижной и не отвлекает внимание водителя. В случае, когда под одну из педалей тормоза попадает посторонний предмет, препятствующий ее нажатию, это преимущество становится жизненно важным, поскольку позволяет произвести торможение путем использования второй независимой педали тормоза.
Данная система управления скоростью может быть легко и без существенных изменений установлена на практически любом транспортном средстве, использующем общепринятую систему управления торможением и скоростью вращения двигателя.
В дальнейшем изобретение поясняется конкретным примером выполнения и чертежами, на
которых:
Фиг. 1 схематически изображает систему управления скоростью
транспортного средства
согласно изобретению;
Фиг. 2 схематически изображает расположение удерживающего
устройства и
тормозного цилиндра относительно дополнительной педали тормоза согласно
изобретению;
Фиг. 3 схематически изображает расположение устройства для уменьшения оборотов двигателя с
использованием
дроссельной заслонки относительно дополнительной педали тормоза в
ненажатом (пунктиром) и
нажатом ее состоянии согласно изобретению;
Фиг. 4 схематически изображает вариант
выполнения
устройства для уменьшения оборотов двигателя в виде дроссельной заслонки,
расположенной в
корпусе с двумя отверстиями, согласно изобретению;
Фиг. 5 изображает схему
последовательного
расположения дроссельных заслонок в корпусе устройства, содержащего дроссельную
заслонку
акселератора, согласно изобретению;
Фиг. 6 изображает схему расположения
дроссельных заслонок,
установленных на одной оси, в корпусе устройства, содержащего дроссельную заслонку
акселератора согласно изобретению;
Фиг. 7 схематически изображает устройство для
уменьшения оборотов
двигателя при расположении дроссельных заслонок на одной оси согласно изобретению;
Фиг. 8 изображает блок-схему подключения выключателя к электромагнитному запорному
клапану согласно
изобретению;
Фиг. 9 изображает блок-схему подключения выключателя к выключателю
зажигания
согласно изобретению;
Фиг. 10 изображает блок-схему подключения реостата
к электромагниту,
соединенному с дроссельной заслонкой, согласно изобретению;
Фиг. 11 изображает
блок-схему
подключения реостата к реостату акселератора согласно изобретению;
Фиг.
12 схематически
изображает трехпоршневое гидравлическое устройство согласно изобретению;
Фиг. 13
схематически
изображает механический преобразователь в виде Т-образного стержня и двух
вилообразных стержней
согласно изобретению;
Фиг. 14 схематически изображает систему управления
скоростью
транспортного средства со звуковым устройством согласно изобретению;
Фиг.
15 схематически
изображает вариант выполнения удерживающего устройства в продольном разрезе согласно
изобретению;
Фиг. 16 изображает блок-схему подключения реостата к электромагниту согласно
изобретению;
Фиг. 17 изображает вариант выполнения реостата согласно изобретению.
Система управления скоростью транспортного средства содержит общеизвестную дополнительную педаль 1 тормоза (фиг. 1), общепринятую основную педаль 2 тормоза, педаль 3 акселератора. Дополнительная педаль 1 тормоза, основная педаль 2 тормоза и педаль 3 акселератора имеют пластину 4, жестко соединенную с держателем 5. В нижней части пластины 4 дополнительной педали 1 тормоза жестко закреплено устройство 6 для поддержания левой ноги водителя. Каждая из педалей 1, 2, 3 закреплена под панелью 7 транспортного средства. Педаль 3 акселератора установлена автономно от основной педали 2 тормоза. Дополнительная педаль 1 тормоза установлена автономно от основной педали 2 тормоза с возможностью непосредственного воздействия на тормозной цилиндр и воздействия на нее левой ногой водителя.
Система управления скоростью транспортного средства также содержит удерживающее устройство 8 (фиг. 2), установленное с возможностью фиксации с заданной силой в ненажатом положении дополнительной педали 1 тормоза, содержащее электромагнит 9 и магнитную металлическую пластинку 10, расположенные с возможностью их взаимного притяжения при прохождении электрического тока через электромагнит 9. Величина заданной силы устанавливается водителем транспортного средства по его желанию и зависит от соображений удобства использования дополнительной педали 1 тормоза. Электромагнит 9 закреплен на держателе 11, который, в свою очередь, жестко закреплен на корпусе транспортного средства (не показан). Металлическая пластинка 10 жестко закреплена на держателе 5 дополнительной педали 1 тормоза. Держатель 5 дополнительной педали 1 тормоза подвижно закреплен на оси 12, толкатель 13 подвижно закреплен на оси 14, которая жестко соединена с держателем 5. Другой конец толкателя 13 соединен с тормозным цилиндром 15.
Система управления скоростью транспортного средства также может содержать устройство для уменьшения оборотов двигателя, имеющее общеизвестную дроссельную заслонку 16 (фиг. 3), содержащую крылья 17 и ось 18 (В.Л.Роговцев и др. Устройство и эксплуатация транспортных средств. М.: Транспорт, 2000 г., стр. 67). Рычаг 19 жестко закреплен на оси 18 и соединен с тросиком 20, другой конец которого закреплен на верхнем конце дополнительной педали 1 тормоза. На фиг. 3 пунктирной линией показано расположение всех устройств и деталей при ненажатом состоянии дополнительной педали 1 тормоза, а сплошной линией - при нажатом состоянии дополнительной педали 1 тормоза. По направлению стрелки A показано направление подачи топлива, а стрелки B - поворот дополнительной педали 1 тормоза.
Возможен вариант, когда устройство для уменьшения оборотов двигателя содержит дроссельную заслонку 16 (фиг. 4), установленную в корпусе 21, имеющем два отверстия 22, расположенных на оси симметрии корпуса 21. При этом ось 18 заслонки 16 перпендикулярна оси симметрии корпуса 21, плоскость крыльев 17 дроссельной заслонки параллельна оси симметрии корпуса 21. Корпус 21 устанавливается непосредственно на разрыве топливопровода (на фиг. не показан), по которому топливо поступает в двигатель. Два конца топливопровода в месте разрыва подсоединяются к отверстиям 22 таким образом, что топливо протекает через корпус 21 в направлении стрелки A.
Данный вариант выполнения устройства для уменьшения оборотов двигателя может быть применен в дизельных двигателях и приводит к уменьшению подачи топлива в двигатель, что повышает безопасность управления транспортным средством при экстренном торможении. На фиг. 5 представлен еще один вариант выполнения устройства для уменьшения оборотов двигателя, улучшающий безопасность управления транспортным средством при экстренном торможении, который может использоваться в бензиновых двигателях как с карбюратором, так и с инжектором.
Устройство для уменьшения оборотов двигателя содержит дроссельную заслонку 16 (фиг. 5), установленную последовательно с основной дроссельной заслонкой 23, соединенной с педалью 3 акселератора в корпусе 24 устройства, содержащего дроссельную заслонку 23. Положения дроссельных заслонок 16, 23 соответствуют нажатой педали 3 (фиг. 1) акселератора и ненажатой дополнительной педали 1 тормоза.
На фиг. 6, 7 представлен вариант, когда устройство для уменьшения оборотов двигателя содержит дроссельную заслонку 16 (фиг. 6), установленную на одной оси 18 (фиг. 7) с дроссельной заслонкой 23, имеющую крылья 25 и 26 (фиг. 6), симметрично смещенные относительно оси 18. Дроссельная заслонка 16 установлена в корпусе 24 устройства, содержащего дроссельную заслонку 23. Дроссельная заслонка 16 выполнена таким образом, чтобы при максимальном угле поворота этой заслонки по часовой стрелке относительно оси 18 ее площадь была достаточной для надлежащего перекрытия топливного потока, проходящего через корпус 24 в направлении стрелки A. Данный вариант выполнения устройства для уменьшения оборотов двигателя может использоваться в бензиновых двигателях с карбюратором или инжектором и увеличивает безопасность управления транспортным средством при экстренном торможении.
Возможен еще один вариант, когда устройство для уменьшения оборотов двигателя выполнено в виде общеизвестного выключателя 27 (В.Л.Лапшин и др. Автомобили АЗЛК-2141-2142: Устройство и техническое обслуживание. М.: Транспорт, 1996, стр. 159), установленного с возможностью соединения с одной стороны с электромагнитным клапаном 28 с иглой 29 через контакт 30, а с другой стороны соединенного с электрической цепью электромагнитного запорного клапана через контакт 31. Выключатель 27 также соединен с дополнительной педалью 1 (фиг. 1) тормоза таким образом, что при ненажатой дополнительной педали 1 тормоза выключатель 27 (фиг. 8) замкнут, а при нажатой дополнительной педали 1 (фиг. 1) тормоза выключатель 27 (фиг. 8) разомкнут. Данный вариант выполнения устройства для уменьшения оборотов двигателя может быть использован в бензиновых двигателях с карбюраторами, имеющими электромагнитный запорный клапан, и приводит к прекращению подачи топлива в двигатель, что повышает надежность управления транспортным средством при экстренном торможении.
На фиг. 9 представлен вариант выполнения устройства для уменьшения оборотов двигателя в виде выключателя 32 ("Автоматические коробки передач автомобилей зарубежного производства". Изд. "ТехноBOOK", 2000, стр. 26), установленного с выключателем 33 зажигания через контакт 34, предназначенный для подсоединения электрической цепи системы зажигания. Замыкание контакта 35 выключателя 33 зажигания с контактом 34 приводит к включению цепи системы зажигания транспортного средства. Выключатель 32 через контакт 36 подсоединен к электрической цепи системы зажигания. Выключатель 32 также соединен с дополнительной педалью 1 (фиг. 1) тормоза таким образом, что при ненажатой дополнительной педали 1 тормоза выключатель 32 (фиг. 9) замкнут, а при нажатой дополнительной педали 1 (фиг. 1) тормоза выключатель 32 (фиг. 3) разомкнут.
Этот вариант выполнения устройства для уменьшения оборотов двигателя может быть применим в бензиновых двигателях и приводит к прекращению работы двигателя, что повышает безопасность управления транспортным средством при экстренном торможении. Также устройство для уменьшения оборотов двигателя может содержать реостат 37 (фиг. 10), последовательно соединенный с электромагнитом 38. Электромагнит 38 соединен с дроссельной заслонкой 16 и общей шиной 39. Реостат 37 подключен к положительной клемме аккумулятора 40. Возможен еще один вариант выполнения, когда устройство для уменьшения оборотов двигателя содержит реостат 41 (фиг. 11), подключенный в цепь электрического или электронного управления дроссельной заслонкой 23 акселератора последовательно с реостатом 42, управляемым педалью 3 акселератора. Реостат 42 соединен с электромагнитом 43, связанным с дроссельной заслонкой 23 акселератора и общей шиной 39.
Данные варианты выполнения устройства для уменьшения оборотов двигателя могут быть использованы при электрическом управлении дроссельной заслонкой и приводят к уменьшению подачи топлива в двигатель при нажатии дополнительной педали 1 тормоза, что улучшает качество управления транспортным средством при экстренном торможении. Система управления скоростью транспортного средства может содержать трехпоршневое гидравлическое устройство, состоящее из трех поршневых цилиндров 44 (фиг. 12), 45, 46, трех поршней 47, 48, 49 и трубопровода 50. Поршни 47, 48 соединены соответственно с основной и дополнительной педалями 2, 1 (фиг. 1) тормоза, а поршень 49 (фиг. 12) соединен с тормозным цилиндром (не показан).
Вариант системы управления скоростью транспортного средства, содержащий трехпоршневое гидравлическое устройство, может быть применен для автономного использования дополнительной педали 1 тормоза и основной педали 2 тормоза, что позволяет сохранить общепринятую схему управления педалями тормоза и акселератора в соответствии с нормами, принятыми во многих странах.
На фиг. 13 изображен вариант, когда система управления скоростью транспортного средства содержит также механический преобразователь, состоящий из Т-образного жесткого стержня 51 с основанием 52 - верхней перекладиной и плечами 53 и 54, на которых помещены два вилообразных стержня 55 и 56. Стержни 55, 56 соединены соответственно с основной и дополнительной педалями 2, 1 (фиг. 1) тормоза. Стержень 51 соединен с тормозным цилиндром 15. Вариант системы управления скоростью транспортного средства, содержащий механический преобразователь, может быть также применен для автономного использования дополнительной педали 1 и основной педали 2 тормоза, что повышает удобство управления скоростью транспортного средства и сохраняет общепринятую схему управления педалями тормоза и акселератора.
На фигуре 14 изображена система управления скоростью транспортного средства, аналогичная системе, изображенной на фигуре 2. Отличие заключается лишь в том, что система управления скоростью транспортного средства содержит звуковое устройство 57 (фиг. 14) (В.И.Лапшин и др. Автомобили АЗЛК-2141-2142: Устройство и техническое обслуживание. М.: Транспорт, 1996, стр. 161), соединенное проводом 58 с выключателем 59, состоящим из кнопки 60, жестко закрепленной на держателе 5 дополнительной педали 1 тормоза, и замыкателя 61, жестко закрепленного на корпусе транспортного средства (на фигуре не показан). Вариант системы управления скоростью транспортного средства, содержащий звуковое устройство, может быть применен для информации водителя транспортного средства о нажатии дополнительной педали 1 тормоза, что позволяет уменьшить вероятность случайного нажатия дополнительной педали 1 тормоза.
На фиг. 15 показан вариант удерживающего устройства, содержащего корпус 62 (фиг. 15), жестко закрепленный на корпусе транспортного средства, размещенные внутри корпуса 62 регулировочный винт 63, шайбу 64, рабочую пружину 65, крышку 66, толкатель 67, удерживающую пружину 68, подвижный Г-образный стержень 69, свободно закрепленный на оси 70, жестко закрепленной на корпусе 62, и толкающий стержень 71, жестко закрепленный на держателе 5 дополнительной педали 1 (фиг. 1) тормоза. Стержни 69 и 71 расположены с возможностью контакта между ними. Стержень 69 закреплен на корпусе 62 с возможностью вращения вокруг оси 70 и соединен с пружиной 65, второй конец которой закреплен на корпусе 62.
Данный вариант управления скоростью транспортного средства с удерживающим устройством может быть применен для жесткой фиксации дополнительной педали 1 тормоза в ненажатом положении, что уменьшает вероятность случайного нажатия дополнительной педали 1 тормоза за счет толчков при движении транспортного средства.
На фиг. 16 изображена блок-схема подключения удерживающего устройства 8, содержащего также реостат 72, к электромагниту 9 и металлической пластине 10. Электромагнит 9 соединен с общей шиной 39. Реостат 72 расположен в электрической цепи последовательно с электромагнитом 9, соединен с положительной клеммой аккумулятора 40. На фигуре 17 показан вариант выполнения любого реостата 37 (фиг. 10), 41 (фиг. 11), 42, 72 (фиг. 16). Он содержит жестко закрепленный на оси 73 несущий диск 74, на котором установлено разомкнутое круговое кольцо 75, выполненное из проводника с высоким удельным сопротивлением. Также реостат содержит цилиндр 76, свободно вращающийся вокруг оси 73 и жестко закрепленный на держателе дополнительной педали 5 (фиг. 1) тормоза. На цилиндре 76 закреплен скользящий контакт 77.
Данная система управления скоростью транспортного средства работает следующим образом.
В системе управления скоростью транспортного средства дополнительная педаль 1 (фиг. 1) тормоза расположена слева от общепринятых педалей 2 и 3 соответственно тормоза и акселератора. При экстренном торможении левая нога водителя нажимает на пластину 4 дополнительной педали тормоза 1 с усилием, достаточным для преодоления запирающей магнитной силы. Педаль 1 вращается по часовой стрелке вокруг оси 12 (фиг. 2, 3), перемещая вправо толкатель 13, который воздействует на тормозной цилиндр 19. При этом происходит торможение транспортного средства, как при нажатии общепринятой педали 2 тормоза. Когда левая нога водителя перестает давить на пластину 4, педаль 1 возвращается в исходное ненажатое положение под действием возвращающей силы, например, со стороны возвращающей пружины (на фигуре не показана) и фиксируется при помощи удерживающего устройства 8.
При выполнении удерживающего устройства 8 в соответствии с фиг. 2 при протекании по электромагниту 9 электрического тока он притягивает к себе металлическую пластинку 10 с заданной силой. При экстренном торможении для приведения в действие дополнительной педали 1 тормоза необходимо преодолеть силу притяжения между электромагнитом 9 и пластинкой 10. Величина этой силы может регулироваться реостатом 72 (фиг. 16). Изменение сопротивления реостата 72 меняет электрический ток, протекающий по электромагниту 9 (фиг. 2). Изменение электрического тока приводит к изменению величины силы притяжения между электромагнитом 9 и пластинкой 10. Реостат 72 (фиг. 16) может быть установлен в удобном для водителя месте.
Величина притягивающей силы также может регулироваться путем изменения минимального расстояния между электромагнитом 9 и пластинкой 10, а также другими общеизвестными способами.
При выполнении удерживающего устройства 8 в соответствии с фиг. 15 при нажатии на дополнительную педаль 1 (фиг. 1) тормоза держатель 5 (фиг. 15) вращается по часовой стрелке вокруг оси 12 и смещает вправо толкающий стержень 71, который вращает по часовой стрелке вокруг оси 70 Г-образный стержень 69, который при этом смещает вверх толкатель 67. Толкатель 67 в свою очередь сжимает рабочую пружину 65, которая предварительно сжата при помощи шайбы 64 и регулировочного винта 63. При определенном угле поворота Г-образного стержня 69 он перестает препятствовать движению толкающего стержня 71 вправо. При возвращении дополнительной педали 1 (фиг. 1) тормоза в ненажатое положение толкающий стержень 71 (фиг. 15), двигаясь влево, поворачивает Г-образный стержень 69 против часовой стрелки, растягивая при этом удерживающую пружину 68. После прохождения стержня 71 под стержнем 69 пружина 68 возвращает стержень 69 в рабочее положение. Винтом 63 регулируется величина запирающей силы, определяемой степенью сжатия пружины 65. Могут быть также использованы другие общеизвестные варианты удерживающего устройства.
В системе управления скоростью транспортного средства в нижней части пластины 4 (фиг. 1) дополнительной педали 1 тормоза имеется устройство 6 для поддержания левой ноги водителя на пластине 4, не позволяющее ступне соскальзывать вниз при толчках во время движения транспортного средства.
Устройство для уменьшения оборотов двигателя при механическом соединении дроссельной заслонки 16 (фиг. 3) и дополнительной педали 1 во всех представленных вариантах работает следующим образом. При ненажатой дополнительной педали 1 тормоза устройство находится в положении, изображаемом пунктирными линиями. При нажатой дополнительной педали 1 тормоза устройство находится в положении, изображаемом сплошными линиями. При нажатии дополнительной педали 1 тормоза верхняя часть держателя 5 поворачивается по часовой стрелке вокруг оси 12, смещая тросик 20 вправо. При этом рычаг 19 поворачивается на заданный угол вокруг оси 18, вызывая поворот на тот же угол дроссельной заслонки 16 вокруг оси 18. При этом дроссельная заслонка 16 перекрывает поток топлива, топливной смеси или воздуха, движущегося в направлении стрелки A.
В варианте выполнения устройства для уменьшения оборотов двигателя в соответствии с фиг. 4 дроссельная заслонка 16 соединена с дополнительной педалью 1 с помощью тросика 20 (фиг. 3) таким образом, что угол поворота дроссельной заслонки 16 вокруг оси 18 зависит от степени нажатия дополнительной педали 1 тормоза. Дроссельная заслонка 16 при ненажатой дополнительной педали 1 тормоза не препятствует потоку топлива, поскольку плоскость крыльев 17 заслонки 16 параллельна направлению потока топлива. При нажатии на дополнительную педаль 1 тормоза дроссельная заслонка 16 поворачивается на оси 18 и уменьшает поступление топлива в двигатель.
В варианте устройства для уменьшения оборотов двигателя, изображенного на фиг. 5, дроссельная заслонка 16 соединена с дополнительной педалью 1 с помощью тросика 20 (фиг. 3) таким образом, что угол поворота дроссельной заслонки 16 вокруг оси 18 зависит от степени нажатия дополнительной педали 1 тормоза, и при ненажатой дополнительной педали 1 тормоза дроссельная заслонка 16 полностью открыта, то есть крылья 17 заслонки 16 параллельны направлению потока топлива. При полностью нажатой педали 3 акселератора и ненажатой дополнительной педали 1 тормоза обе дроссельные заслонки 16, 23 (фиг. 5) полностью открыты и поток топлива свободно движется сверху вниз. При нажатии на дополнительную педаль 1 тормоза дроссельная заслонка 16 поворачивается на определенный угол, перекрывая поток A, проходящий по корпусу 24, независимо от положения дроссельной заслонки 23 акселератора, что уменьшает обороты двигателя.
В варианте устройства для уменьшения оборотов двигателя, изображенного на фиг. 6, 7, дроссельная заслонка 16 соединена с дополнительной педалью 1 с помощью тросика 20 (фиг. 3) таким образом, что угол поворота дроссельной заслонки 16 вокруг оси 18 зависит от степени нажатия дополнительной педали 1 тормоза, и при ненажатой дополнительной педали 1 тормоза дроссельная заслонка 16 полностью открыта, то есть крылья 17 заслонки 16 параллельны направлению потока топлива. При полностью нажатой педали 3 акселератора и ненажатой дополнительной педали 1 тормоза обе дроссельные заслонки 16, 23 (фиг. 7) полностью открыты, и поток топлива свободно движется сверху вниз. При нажатии на дополнительную педаль 1 тормоза дроссельная заслонка 16 поворачивается на определенный угол по часовой стрелке, перекрывая поток A, проходящий по корпусу 24, независимо от положения дроссельной заслонки 23 акселератора, что уменьшает обороты двигателя.
Устройство для уменьшения оборотов двигателя, изображенное на фиг. 8, работает следующим образом. При ненажатой дополнительной педали 1 тормоза выключатель 27 замкнут, так что при работающем двигателе по цепи течет ток, и электромагнитный запорный клапан 28 находится в положении, позволяющем топливной смеси поступать в двигатель по топливному каналу. При нажатии на дополнительную педаль 1 тормоза переключатель 30 размыкает электрическую цепь, электрический ток перестает течь через обмотку электромагнитного запорного клапана 28, в результате чего игла 29 электромагнитного запорного клапана 28 закрывает топливный жиклер (не показан), поступление топлива в двигатель прекращается и происходит остановка двигателя.
Устройство для уменьшения оборотов двигателя, изображенное на фиг. 9, работает следующим образом. При работающем двигателе и ненажатой дополнительной педали 1 тормоза переключатель 32 замкнут, контакты 34 и 35 также замкнуты, и по электрической цепи системы зажигания протекает ток. При нажатии на дополнительную педаль 1 тормоза переключатель 32 размыкает электрическую цепь системы зажигания, в результате чего происходит остановка двигателя.
При электрическом или электронном управлении дроссельной заслонкой 16 (фиг. 10) устройство для уменьшения оборотов двигателя при нажатии дополнительной педали 1 тормоза работает по схеме, сходной с электрическим или электронным управлением дроссельной заслонкой 23 акселератора. Электромагнит 38 устанавливается таким образом, чтобы регулировать угол поворота дроссельной заслонки 16 в зависимости от силы тока, протекающей через электромагнит 38. Реостат 37 устанавливается таким образом, чтобы сопротивление реостата 37 зависело от положения дополнительной педали 1 тормоза. При ненажатой дополнительной педали 1 тормоза ток через реостат 37 отсутствует или минимален и дроссельная заслонка 16 занимает положение, при котором она открыта, то есть крылья (17 на фиг. 3 или 25 и 26 на фиг. 6) расположены параллельно направлению потока A (фиг. 3, пунктир). При нажатии дополнительной педали 1 тормоза сопротивление реостата 37 уменьшается, ток через электромагнит 38 увеличивается, в результате чего электромагнит 38 воздействует на дроссельную заслонку 16, поворачивая ее на определенный угол.
Устройство отрегулировано таким образом, чтобы при полностью нажатой дополнительной педали 1 тормоза плоскость крыльев 17 дроссельной заслонки 16 максимально уменьшала поток A топлива в двигатель (фиг. 3, сплошные линии). В варианте электрического или электронного управления дроссельными заслонками устройство для уменьшения оборотов двигателя работает следующим образом. Электромагнит 43 (фиг. 11) устанавливается таким образом, чтобы регулировать угол поворота дроссельной заслонки 23 акселератора в зависимости от силы тока, протекающей через электромагнит 43. При отсутствии электрического тока через электромагнит 43 или малом его значении положение дроссельной заслонки 23 соответствует холостому ходу двигателя, то есть дроссельная заслонка 23 закрыта, а при максимальном возможном значении электрического тока через электромагнит 43 дроссельная заслонка 23 полностью открыта.
Реостат 41 устанавливается таким образом, чтобы сопротивление реостата 41 зависело от положения дополнительной педали 1 тормоза. Причем при ненажатой дополнительной педали 1 тормоза сопротивление реостата 41 равно нулю или очень мело, а при нажатой дополнительной педали 1 тормоза сопротивление реостата 41 равно бесконечности или очень велико. Реостат 42 устанавливается общепринятым образом, т.е. так, чтобы сопротивление реостата 42 зависело от положения педали 3 акселератора. Причем при нажатой педали 3 акселератора сопротивление реостата 42 равно нулю или очень мало, а при ненажатой педали 3 акселератора сопротивление реостата 42 равно бесконечности или очень велико. При ненажатой дополнительной педали 1 тормоза обороты двигателя зависят только от положения педали 3 акселератора. При экстренном торможении, т.е. при нажатии на дополнительную педаль 1 тормоза, сопротивление реостата 41 возрастает, общее сопротивление реостатов 41 и 42 также возрастает, ток через электромагнит 43 уменьшается до минимального значения, дроссельная заслонка 23 закрывается, и двигатель переходит на режим холостого хода.
Трехпоршневое гидравлическое устройство, изображенное на фиг. 12, позволяет использовать дополнительную педаль 1 тормоза и основную педаль 2 тормоза автономно и работает следующим образом. Поршень 47 соединен с держателем 5 (фиг. 1) основной педали 2 тормоза и смещается вправо при нажатии основной педали 2 тормоза, поршень 48 (фиг. 12) соединен с держателем 5 (фиг. 1) дополнительной педали 1 тормоза и смещается вправо при нажатии дополнительной педали 1 тормоза, поршень 49 (фиг. 12) соединен с тормозным цилиндром 15 (фиг. 2). При нажатии основной педали 2 тормоза поршень 47 смещается вправо по поршневому цилиндру 44 (фиг. 12), создавая избыточное давление в гидравлической системе, передаваемое через жидкость по трубопроводу 50 на поршень 49, который под действием этого давления смещается вправо по поршневому цилиндру 46 и оказывает давление на тормозной цилиндр (не показан), вызывая торможение транспортного средства. При нажатии дополнительной педали 1 тормоза поршень 48 смещается вправо по поршневому цилиндру 45, создавая избыточное давление в гидравлической системе, передаваемое через жидкость по трубопроводу 50 на поршень 49, который под действием этого давления смещается вправо по поршневому цилиндру 46 и оказывает давление на тормозной цилиндр, вызывая торможение транспортного средства.
Механический преобразователь, изображенный на фиг. 13, позволяет использовать дополнительную педаль 1 (фиг. 1) тормоза и основную педаль 2 тормоза автономно и работает следующим образом. Вилообразный стержень 55 соединен с держателем 5 (фиг. 1) основной педали 2 тормоза и смещается вправо при нажатии основной педали 2 тормоза, вилообразный стержень 56 (фиг. 13) соединен с держателем 5 (фиг. 1) дополнительной педали 1 тормоза и смещается вправо при нажатии дополнительной педали 1 тормоза, основание 52 (фиг. 13) стержня 51 соединено с тормозным цилиндром 15. При нажатии основной педали 2 тормоза стержень 55 смещается вправо, давит на плечо 53, смещая при этом вправо Т-образный стержень 51 и его основание 52, которое оказывает давление на тормозной цилиндр, вызывая торможение транспортного средства. При нажатии дополнительной педали 1 тормоза стержень 56 смещается вправо, давит на плечо 54, смещая при этом вправо Т-образный стержень 51 и его основание 52, которое оказывает давление на тормозной цилиндр 15, вызывая торможение транспортного средства.
Звуковое устройство 57 (фиг. 14) предназначено для информации водителя о нажатии дополнительной педали 1 тормоза и работает следующим образом. При ненажатой дополнительной педали 1 тормоза кнопка 60 выключателя 59 находится внутри замыкателя 61, размыкая цепь. При нажатии дополнительной педали 1 тормоза кнопка 60 выключателя 59, двигаясь вправо, выходит из замыкателя 61, при этом электрическая цепь замыкается, по проводнику 58 начинает идти электрический ток, вызывая звуковой сигнал в звуковом устройстве 57.
Изображенный на фиг. 17 реостат 37 работает следующим образом. При нажатии дополнительной педали 1 (фиг. 1) тормоза держатель 5 этой педали вращается по часовой стрелке вокруг оси 12, вращая при этом цилиндр 76 относительно неподвижного несущего диска 74. При этом подвижный контакт 77 скользит по разомкнутому круговому кольцу 75, меняя электрическое сопротивление между одним из концов разомкнутого кругового кольца 74 и подвижным контактом 77.
Таким образом, заявляемое изобретение позволило повысить безопасность управления транспортным средством за счет сокращения времени с момента возникновения критической ситуации до момента начала торможения, снижения возможности неадекватных действий водителя в критической ситуации, при сохранении традиционной общепринятой системы управления педалями транспортного средства.
Реферат
Изобретение относится к механическим устройствам систем управления. Система содержит основную и дополнительную педали тормоза. Дополнительная педаль тормоза установлена автономно от основной педали тормоза с возможностью непосредственного воздействия на тормозной цилиндр и воздействия на нее левой ногой водителя транспортного средства. Также система содержит педаль акселератора, установленную автономно от основной педали тормоза. В системе имеется удерживающее устройство, установленное с возможностью фиксации с заданной силой в ненажатом состоянии дополнительной педали тормоза. Изобретение направлено на снижение возможности неадекватных действий водителя в критической ситуации. 16 з.п. ф-лы, 17 ил.
