汽車油門誤操作保護裝置研究現狀

摘要：汽車油門誤操作保護裝置屬于汽車主動安全領域。通過分析汽車緊急情況下，駕駛員出現誤踩加速踏板現象的原因及人們對汽車油門誤操作保護裝置的研究現狀，進而對緊急情況下誤踩加速踏板的保護裝置進行更深入的研究。

關鍵詞：汽車 誤踩油門 保護裝置 現狀及發展趨勢

中圖分類號：U466 文獻標識碼：A 文獻編號：1674-098X(2012)01(e)-0061-61

引言

隨著人們生活水平的不斷提高，汽車的保有量快速增長，與之相伴，交通事故量也在上升，其中與駕駛員有關的因素占了很大的比重。目前為止，現有汽車加速踏板遇到誤操作時，沒有緊急避險的安全保障功能，這說明現有的研究設計還存在一些問題和缺陷，至少在市場有需求的情況下未得到推廣。因此十分有必要對汽車油門誤操作保護裝置的研究現狀進行分析，以便進一步研制一種簡單、實用、高效、可靠的汽車油門誤操作保護裝置。

1 誤踩加速踏板現象原因分析

日前的汽車剎車和油門是分別由兩個腳踏板控制，并且不管手動變速器和自動變速器都是用右腳控制，在緊急情況下由于緊張，特別是新手慌亂中容易將加速踏板誤踩成制動踏板，導致車輛不但沒有停止前進，反而會以更快的速度沖向前方，導致汽車失控，從而造成嚴重的事故。駕駛員在駕駛汽車過程中發生加速踏板誤操作的原因是多方面的，概括起來有以下幾種：

(1)新手上路，對突發情況不能迅速正確應對，慌亂中誤把加速踏板當作制動踏板。

(2)駕駛員身體素質欠佳，心神不專，誤將加速踏板當制動踏板；

(3)駕駛員酒后駕車，由于酒精對人中樞神經起抑制作用，導致駕駛員判斷能力和操作能力降低，遇到突發情況時處置不當，發生誤操作；

(4)麻痹心理，尤其是晴天路況好，駕駛員易思想松懈，注意力不集中，突遇險情，措手不及，發生誤操作；

(5)疲勞駕駛，由于思維反應不敏捷，容易發生誤操作。2汽車油門誤操作保護裝置研究現狀及其分析

目前，汽車油門誤操作保護裝置一般來說有兩種形式，一種是純機械式，如機械聯動裝置、自動剎車驅動裝置；第二種機械與電子結合式，如基于單片機的控制裝置等。

2.1 機械聯動裝置裝置

從實際操作和經驗可知，駕駛員正常操作加速踏板的速度明顯慢于緊急制動時的操作動作。當兩個動作同時作用于加速踏板時，是可以從速度上加以區分的，以此來判斷此次油門踩下是否為誤踩。在正常踩加速踏板和誤踩時預設一個作用力，在行車過程中當踩踏力大于這個值時，判定此次為誤踩油門，裝置將控制加速踏板踩下無效，與此同時還實現一個聯動，能把誤踩油門的力轉化為踩剎車的力，使汽車達到制動的效果。

裝置的主體部分由外箱體和內箱體組成，并在內、外箱體之間設有復位彈簧，在內箱體上的連接帶分別連接剎車連接帶和加速踏板連接帶，在內箱體的中部安放轉軸，轉軸上安裝帶槽棘輪和齒輪，加速踏板連接帶裝在帶槽棘輪上，帶槽齒輪安裝在上軸上，油門連接帶套在帶槽齒輪上；在內箱體兩側內壁設豎向導軌，滑塊的底部連接附加彈簧上端，附加彈簧的下端頂在豎向導軌的底，內箱體棘輪齒位于帶槽棘輪的正下方。

此裝置以純機械的角度為出發點，設計了油門防誤踩裝置，相對電控方式的裝置來說制作成本低，結構簡單，易于實現，抗干擾性強。但由于每個人出于體質的不同，對踏板的作用力也將不一樣，故如果同一輛車在不同的人使用時，需對這個作用力的值進行更改，這將增加駕駛員額外的工作量，同時出于汽車內部結構的考慮，本套裝置需采用外接的方式，從而影響了整車的外觀。

2.2 自動剎車驅動裝置分析

這套裝置包括了聯接加速踏板及發動機節氣門轉軸的離合裝置及與剎車踏板連桿聯接的自動剎車裝置，其中離合裝置是在一殼體的兩端分別伸出聯接加速踏板的傳動軸和聯接節氣門轉軸的輸出軸，傳動軸在殼體內的一端通過增速傳動機構及超越離合器與裝有離心塊的離心輪連接，離心輪減速傳動機構連接，輸出軸與傳動軸同步轉動；自動剎車驅動裝置為一氣缸，氣缸伸縮桿與剎車踏板連桿聯接，氣缸充氣裝置的觸發開關為設置在離合器裝置殼體內的接近開關；超越離合器使離心輪高速轉動的同時，離心輪上的離心塊在離心力的作用下與減速傳動機構脫離，并到達使接近開關發出剎車信號的位置，觸發充氣裝置使氣缸內瞬間充氣，氣缸伸縮桿驅動剎車踏板連桿剎車。

這套裝置的設計在油門操作桿與節氣門之間加上一套“超越——離心離合”傳動機構。在低速運動使“超越——離心離合”傳動系統作為一個運動整體運動，此時，加速踏板的轉速就等于節氣門的轉速；但是如果猛踩加速踏板，則“超越——離心離合”傳動系統內部動作，離心輪上得離心塊在離心力的作用下與輸出軸脫離，并到達時接近開關發出剎車信號的位置，此刻，自動剎車驅動裝置氣缸內瞬間充氣，氣缸伸縮桿驅動剎車踏板連桿迅速剎車。

2.3 基于單片機的電子控制系統裝置分析

為了區分正常踩加速踏板和誤踩加速踏板，系統分別預設了一套對應的臨界值，臨界值彼此相互獨立。系統采用節氣門開啟的角度、角速度和角加速度這3個參數同時超過各自的臨界值作為判斷誤踩加速踏板的信號。系統包括了傳感器信號收集、電子控制和機械執行三個部分。主要由電子控制器、節氣門位置傳感器、信號調理電路、電源、電磁閥、LED顯示器、鍵盤、加速踏板和制動踏板等組成。

裝置中節氣門傳感器的作用是收集角度、角速度和角加速度的參數信號，角速信號直接收集，角速度和角加速度信號分別用差分的方法計算得出，再將這些信號傳送給控制器，控制器將信號的瞬時模擬量轉換成數字量，并將瞬時數字量與各自設定的臨界值相比較，若同時超過各自的臨界值，則控制器判斷此動作為誤踩加速踏板，立即向電磁閥發出指示命令信號，讓正常工作電磁閥關閉，放風電磁閥打開，讓真空助力器前而腔接通大氣，前面后腔間產生較大壓差進行緊急制動。

這套系統不需要改變車輛原有的駕駛界面，裝置成本低，安裝容易，響應速度快，在誤蹂加速踏板時消除了駕駛員的反應時間，使汽車能在最短的時間內停車。

3 汽車油門誤操作保護裝置發展趨勢

縱觀幾種汽車油門誤操作保護裝置，無論是機械式的或是機械與電子結合武的，其目標都是在于在現有的汽車構造基礎上設計一利，更智能、響應速度更快、更加安全、成本更低，結構更簡單的裝咒系統。在電子技術更加成熟的今天，采用電干電路控制的方式將得到更多的關注，純機械結構的裝置往往占用空間都較大，而且相比之于電控方式，對零件安裝精度要求更高，而電控方式只需要在電子控制器中輸入一定的指令和數值，就會自動執行操作，而且響應速度很快，一旦判斷為誤踩汕門會很快命令相應機構執行規定動作，對汽車進行斷油、剎車等一系列保護措施。