ПЕДАЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ТОПЛИВА Российский патент 1995 года по МПК B60K26/02 

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к педалям ножного управления автомобилем.

Известна педаль управления подачей топлива с устройством фиксации положения педали, состоящим из электромагнита, якорь которого связан с акселератором, а обмотка включена в цепь зажигания через кнопку включения и выключатель, связанный с педалью тормоза [1]
Недостатком этого устройства является сложность управления при расфиксации педали, что снижает безопасность движения.

Наиболее близкой к предлагаемой по техничеcкой сущности является педаль управления подачей топлива [2] содержащая фиксатор в виде электромагнита, якорь которого связан с тягой педали, а обмотка включена в цепь питания через кнопку блокировки последовательно с выключателями, связанными с педалями тормоза и сцепления.

Однако в этом устройстве при необходимости точной фиксации скорости движения из-за запаздывания при нажатии кнопки, вариации показаний спидометра, люфта и т.д. приходится неоднократно расфиксировать систему блокировки, итерационно приближаясь к допустимой скорости. Все это снижает точность и усложняет управление автомобилем.

Предлагаемое изобретение устраняет недостатки известных решений.

Для этого в педали управления подачей топлива, содержащей рычаг, панель управления, электромагнит, обмотка которого через нормально открытые контакты кнопки и последовательно соединенные нормально закрытые контакты конечных выключателей педалей торможения и сцепления подсоединена к источнику питания, причем якорь электромагнита сочленен с рычагом, электромагнит выполнен с возможностью его перемещения с панели управления, а нормально открытые контакты кнопки блокированы нормально открытыми контактами геркона, установленного на электромагните.

На фиг. 1 схематично показана предлагаемая педаль; на фиг.2 то же, вид сбоку.

Предлагаемая педаль управления подачей топлива содержит концевой выключатель 1 педали тормоза, педаль сцепления 2, концевой выключатель 3 педали сцепления, педаль тормоза 4, кнопку блокировки 5 выбранного режима, сигнальную лампу 6 "Педаль зафиксирована", геркон 7, электромагнит 8, механическую тягу 9, рукоятку 10 микроперемещения статора электромагнита, якорь 11 электромагнита, педаль 12 и рычаг 13.

Педаль работает следующим образом.

В выбранном режиме движения водитель нажимает кнопку блокировки 5. При этом электромагнит 8 запитывается по цепи: +12 В замка зажигания, замкнутые контакты концевого выключателя 1, педали сцепления 2 и концевого выключателя 3, педали тормоза 4, обмотка статора электромагнита 8, кнопка 5 блокировки режима движения и общий провод питания. Полюса статора электромагнита 8 притягивают якорь и тем самым фиксируют педаль (акселератор) 12 в том положении, в каком она была в момент нажатия кнопки 5, т.е. в выбранном режиме движения. Одновременно магнитное поле полюса электромагнита, воздействуя на контакты геркона 7, замыкает их и тем самым блокирует систему после отпускания кнопки 5. Загорается сигнальная лампа 6, сигнализирующая о том, что педаль акселератора зафиксирована.

Таким образом, произведена грубая фиксация выбранного режима движения.

Однако, как показала длительная экспериментальная проверка, из-за наличия люфтов в кинематических узлах системы, вариации показаний спидометра и запаздывания в реакции водителя и срабатывании кнопки блокировки 5 режим движения, т.е. линейная скорость автомобиля V, фиксируется с погрешностью ±Δ V, составляющей в среднем 5-10%
Ошибка Δ V корректируется с помощью рукоятки 10, которая с помощью механической тяги 9 осуществляет микроперемещение (в пределах ± 2 мм) статора электромагнита 8. Это обеспечивает практически нулевую ошибку фиксации выбранного режима движения (по показанию спидометра автомобиля).

При необходимости изменить режим движения достаточно тронуть педаль сцепления 2 или тормоза 4, при этом статор электромагнита 8 отпустит якорь 11 (за счет размыкания соответственно контакта 1 или 3), сигнальная лампа 6 погаснет, управление акселератором перейдет к водителю.

В случае торможения водитель нажимает педаль тормоза 4, контакт концевого выключателя 3 размыкает цепь, статор электромагнита 8 отпускает якорь 11, педаль акселератора, расфиксировавшись, возвращается в исходное положение и двигатель начинает работать в режиме торможения.

Экспериментальная проверка устройства (педали акселератора) выполнена на автомобиле ВАЗ 2121 в течение двух лет. Якорь электромагнита 11 был выполнен в виде стальной пластины толщиной 4-5 мм.

Размеры якоря были выбраны такими, чтобы во время полного хода педали 12 якорь 11 полностью перекрывал полюса статора подковообразного электромагнита 8.

Электромагнит 8 был закреплен на кузове с помощью направляющих так, чтобы якорь двигался вдоль полюсов электромагнита на расстоянии 1-2 мм. Геркон был закреплен на одном из полюсов статора электромагнита (на катушке). Сердечник статора электромагнита имел значение 2 см²; ток, потребляемый катушкой 250 мА.

Эксплуатация фиксатора на прогоне 45 тыс. км позволила выявить его преимущества:
стабильный режим работы двигателя на больших участках трассы дает экономию топлива, снижает содержание вредных примесей в выхлопе и утомляемость водителя. Если скорость ограничена знаком на большом участке, а дорожное покрытие позволяет двигаться быстрее, то выполнить требование знака, не отвлекаясь от спидометра, трудно, при фиксировании акселератора на допустимой скорости, можно переключить внимание на дорожную обстановку, не заботясь о скорости.

Промышленная применимость предлагаемой педали определяется тем, что электромагнитный фиксатор предлагаемой конструкции может быть установлен на любой автомобиль в автомастерской или автосервисе.

Использование: ножное управление автомобилем. Сущность: педаль содержит концевые выключатели 1 и 3, педаль 2 сцепления, педаль 4 тормоза, кнопку 5 блокировки, сигнальную лампу 6, геркон 7, статор электромагнита 8, тягу 9, рукоятку 10 перемещения статора электромагнита, якорь 11 электромагнита, педаль 12 акселератора и рычаг . Педаль обеспечивает стабилизацию режима работы двигателя и снижает концентрацию вредных примесей в выхлопе. 2 ил.

ПЕДАЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ТОПЛИВА, содержащая рычаг, панель управления, электромагнит, обмотка которого через нормально открытые контакты кнопки и последовательно соединенные нормально закрытые контакты конечных выклчателей педалей торможения и сцепления подсоединена к источнику питания, причем якорь электромагнита сочленен с рычагом, отличающаяся тем, что электромагнит выполнен с возможностью его перемещения с панели управления, а нормально открытые контакты кнопки блокированы нормально открытыми контактами геркона, установленного на электромагните.