устройство педалей тормоза и акселератора для управления автомобилем

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ПЕДАЛЕЙ ТОРМОЗА И АКСЕЛЕРАТОРА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЕМ, содержащее дополнительную педаль, связанную с педалью тормоза, отличающееся тем, что дополнительная педаль связана с педалью акселератора разъемной кинематической связью, включающей в себя две вилки, выполненные с возможностью взаимодействия при нажатии на носочную часть дополнительной педали, одна из которых жестко связана с дополнительной педалью, а другая - с педалью акселератора, при этом обе вилки свободно охватывают направляющий круговой изгиб, выполненный в верхней части педали тормоза, центр кривизны которого при отсутствии торможения находится на совпадении осей шарниров дополнительной педали и педали тормоза.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству автомобилей, а именно к устройству органов управления автомобилем.

Известно общепринятое устройство педалей управления тормозом и акселератором автомобиля, когда каждая из этих педалей располагается отдельно и для приведения в действие тормоза во время движения требуется перенесение ноги с педали акселератора на педаль тормоза, что занимает относительно большее время, особенно в критических ситуациях резко увеличивает вероятность дорожно-транспортного происшествия, а также усугубляет его последствия.

Наиболее близким по технической сущности является устройство управления двигателем и тормозом автомобиля, в котором для исключения в критических ситуациях потери водителем времени на перенос ноги с педали акселератора на педаль тормоза на последней устанавливается дополнительная педаль, при нажатии на которую одной частью ступни происходит служебное торможение. Нажатием другой частью ступни регулируется подача топлива в двигатель, а при нажатии всей ногой приводится в действие педаль тормоза и происходит аварийное торможение.

Однако в этом устройстве кинематическая связь дополнительной педали с тормозной системой и системой регулирования подачи топлива выполнена таким образом, что при движении на повышенных оборотах до начала служебного торможения требуется время для перевода дополнительной педали в нейтральное положение, а также существует возможность начала аварийного торможения при повышенной подаче топлива в двигатель. Кроме того, данное устройство не обеспечивает возможности одновременного манипулирования органами управления тормоза и акселератора, что требуется в некоторых случаях, например при начале движения вверх по склону.

Цель изобретения - разработка устройства педалей управления тормозом и акселератора, когда при необходимости торможения не требуется перенос ноги с акселератора на педаль тормоза и в самом начале торможения происходит автоматическое снижение до минимума подачи топлива в двигатель.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве педалей акселератора и тормоза, когда каждая из них расположена отдельно, меняется конструкция педали тормоза, на которой устанавливается еще одна дополнительная педаль, кинематически связанная с педалью акселератора. Нога водителя постоянно находится на дополнительной педали, установленной на педали тормоза. При нажатии носком ступни на дополнительную педаль, кинематическая связь приводит в действие педаль акселеpатора. При движении всей ступни вперед, т. е. при нажатии пяточной частью ступни приводится в действие тормоз. В последнем случае кинематическая связь автоматически нарушается и педаль акселератора собственной пружиной возвращается в исходное положение.

Такое устройство педалей управления автомобилем позволяет водителю постоянно держать ногу на педали тормоза, т. е. постоянно быть готовым к немедленному торможению и при этом регулировать подачу топлива в двигатель, а при внезапном торможении - автоматически снижать до минимума обороты двигателя.

На фиг. 1 изображены педаль акселератора и измененная конструкция педали тормоза, на которой установлена дополнительная педаль, связанная разъемной кинематической связью с педалью акселератора, аксонометрия.

Педаль тормоза 1, выполненная из пруткового материала, в вертикальном положении закреплена в верхней точке на шарнире 12, установленном на кронштейне 13, закрепленном на кузове автомобиля, и упором 2 связана с тормозной системой. Пружина 3 через упор 2 удерживает педаль тормоза в исходном положении. На нижнем конце педали тормоза на шарнире 4 закреплена дополнительная педаль 5. Дополнительная педаль имеет приблизительную форму подошвы обуви с ограничительным загибом в нижнем конце, охватывающим заднюю часть каблука для предотвращения соскальзывания ступни на пол кабины. Ось шарнира 4 расположена в области середины каблука, а сам педаль в любом положении не задевает пола кабины. При отсутствии воздействия ступни водителя на дополнительную педаль 5 последняя должна самопроизвольно возвращаться в исходное положение относительно педали тормоза 1. Установка дополнительной пружины для этой цели между педалями 1 и 5 приводит к необходимости приложения дополнительного усилия при управлении акселератором, а также к необходимости увеличения жесткости пружины 3 (вследствие передачи через дополнительную пружину на педаль тормоза 1 части усилия при нажатии носком ступни на дополнительную педаль 5). Поэтому для обеспечения самопроизвольного возвращения педали 5 в исходное положение ее пяточный конец выполняется утяжеленным. Кроме того, в исходном положении педали тормоза 1 оси шарниров 4 и 12 находятся в одной вертикальной плоскости.

При такой конструкции в свободном положении нога водителя (на дополнительной педали 5) силой своей тяжести давит вниз, т. к. не воздействует на пружину 3, и, следовательно, нет необходимости в избыточной жесткости последней. В этом положении нога водителя носочной частью давит на дополнительную педаль 5, оставляя педаль тормоза 1 в исходном положении. При необходимости движением всей ступни вперед, т. е. нажатием пяточной частью ступни, приводится в действие педаль тормоза 1. В верхней части педали тормоза имеется изгиб в форме круговой дуги, центр кривизны которого находится на продолжении оси шарнира 4. Стержень 6, закрепленный одним концом неподвижно на дополнительной педали 5 (или выполненный заодно с ней), имеет на другом конце вилку 7, свободно охватывающую изгиб педали тормоза 1 сверху. Педаль акселератора 8 устанавливается на шарнире 9, ось которого совпадает с продолжением оси шарнира 4, если педаль тормоза 1 находится в исходном положении. Один конец стержня 10 закреплен на педали акселератора 8, а другой конец имеет вилку 11, свободно охватывающую снизу изгиб педали тормоза таким образом, что при движении вилки 7 вперед она цепляется за вилку 7 вперед она цепляется за вилку 11 и увлекает ее за собой вдоль кругового изгиба педали тормоза 1.

Для обеспечения такой траектории движения любой точки кругового изгиба педали тормоза при торможении, когда исключается возможность дополнительного нажатия вилки 7 на вилку 11, шарнир 12 расположен на самом круговом изгибе. В этом случае исключено увеличение подачи топлива в процессе торможения до выхода из зацепления вилок 7 и 11. Кроме того, в крайнем поднятом положении педалей 5 и 8 между вилками 7 и 11 имеется зазор (достаточно 3-5 мм), что исключает необходимость некоторого нажатия на педаль акселератора 8 при возвращении педали тормоза 1 в исходное положение после торможения.

Таким образом, в исходном положении педали тормоза 1 при нажатии носком ступни на дополнительную педаль 5 посредством зацепления вилки 7 с вилкой 11 приводится в действие педаль акселератора 8. При нажатии всей ступней на шарнирную область дополнительной педали 5 приводится в действие педаль тормоза 1. При этом изгиб педали тормоза 1 выходит из вилки 11, педаль акселератора 8 освобождается и собственной пружиной возвращается в исходное положение. После торможения, прежде чем ввернуть педаль тормоза 1 в исходное положение, необходимо вернуть дополнительную педаль 5 в поднятое положение. В этом случае при возврате педали тормоза 1 в исходное положение восстановится зацепление вилок 7 и 11, и движение можно продолжать.

Данное устройство педалей позволяет при необходимости пользоваться одновременно педалями тормоза и акселератора. На дополнительной педали 5 находится левая нога водителя, а на педали акселератора 8 - правая нога, т. е. схема управления в этом случае такая же, как и в общепринятом варианте.

Предлагаемое устройство педалей управления в отличие от прототипа позволяет обеспечить достаточно быстрое торможение автомобиля при автоматичеcком cнижении до минимума подачи топлива в двигатель в самом начале торможения, что снижает степень износа двигателя и тормозной системы, а при возникновении критической ситуации позволяет значительно снизить вероятность дорожно-транспортного происшествия или тяжесть его последствий.