技术领域
[0001] 本实用新型涉及汽车安全设备技术领域，具体地说，涉及一种汽车油门防误踩装置。
相关背景技术
[0002] 随着社会的不断进步，经济的高速发展，人民生活水平的不断提高，汽车产业迅猛增长，汽车逐渐成为主要出行方式之一；与此同时道路交通事故也越来越多，保障汽车出行安全是一重大课题。据有关调查，驾驶员由于紧张、注意力不集中等原因，在突发情况下误将油门当作刹车而引发的交通事故约占12.6％，这种误踩油门现象对于新手司机来说尤为显著，汽车油门防误踩装置应用而生。
[0003] 在文献“新型智能汽车油门防误踩系统的研究”(《Computer Measurement&Control》1617-4598(2014)11-3764-03)中，对传统电子式防误踩装置进行了简化和改进；中国专利CN207328144U公开的利用流速传感器、行车电脑ECU等实现了油门防误踩。
[0004] 目前市面上主要有机械式和电子式两大类油门防误踩装置:机械式成本低、可靠性高但占据空间偏大、结构相对复杂；电子式一般采用速度、加速度传感器，结合车身控制系统实现油门防误踩，结构简单、轻便但成本较高、可靠性不足。实用新型内容
[0005] 为了避免现有技术存在的不足，本实用新型提出一种汽车油门防误踩装置。该油门防误踩装置利用STF流体的力学性能，当驾驶员在紧急情况下想要刹车却误踩成油门时，防误踩装置阻尼力大幅增加，阻止油门踏板的位移，可有效地实现油门防误踩功能。防误踩装置结构简单、安装便捷、不仅可防止油门误踩，而且性能安全可靠。
[0006] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:包括油门踏板、剪切体、箱体，所述剪切体以中心对称，剪切体上部的圆柱体和油门踏板联接，油门踏板和剪切体的力、位移成正比，剪切体上的圆柱体穿过箱盖中心的圆孔，剪切体下部为栅格结构，且与箱体内的栅格相互对应；
[0007] 所述箱体包括箱盖，箱体固定在油门踏板下方的车底板上,箱体内底部等间距固定有栅格,且与剪切体栅格相配合，箱盖中心有圆孔，箱盖与箱体配合密封，剪切液填充于箱体内部。
[0008] 剪切液采用纳米二氧化硅粉末和聚乙二醇200制备成STF流体。
[0009] 所述剪切体的栅格间距为3.5mm。
[0010] 有益效果
[0011] 本实用新型提出的一种汽车油门防误踩装置，由油门踏板、剪切体、箱体组成。剪切体以中心对称，剪切体上部圆柱体和油门踏板联接，油门踏板和剪切体的力、位移成正比，剪切体上的圆柱体穿过箱盖中心的圆孔，剪切体下部为栅格结构，且与箱体内的栅格相互对应。箱体固定在油门踏板下方的车底板上,箱体内底部等间距固定有栅格且与剪切体栅格相配合，箱盖用来密封箱体内剪切液。油门防误踩装置利用STF流体的力学性能，当驾驶员在紧急情况下想要刹车却误踩成油门时，防误踩装置阻尼力大幅增加，阻止油门踏板的位移，可有效地实现油门防误踩功能。防误踩装置结构简单、安装便捷、不仅可防止油门误踩，而且性能安全可靠。
具体实施方式
[0023] 本实施例是一种汽车油门防误踩装置。
[0024] 参阅图1～图8，本实施例汽车油门防误踩装置，由油门踏板1、剪切体2、箱体3组成，其中,剪切体2以中心对称,剪切体2上部圆柱体和油门踏板1联接，油门踏板1和剪切体2的力、位移成正比；剪切体2上的圆柱体穿过箱盖中心的圆孔，剪切体2下部为栅格结构，且与箱体3内的栅格相互对应；剪切体2的栅格间距为3.5mm。
[0025] 箱体3包括箱盖，箱体3固定在油门踏板下方的车底板上,箱体3内底部等间距固定有栅格,且与剪切体栅格相配合，箱盖上中心有圆孔,箱盖用来密封箱体3内剪切液。剪切液采用纳米二氧化硅粉末和聚乙二醇200制备成STF流体，剪切液填充于箱体3内部。
[0026] 当驾驶员在刹车踩油门时，油门踏板将力和位移传递给与其相连的剪切体；剪切体中心对称，其模型所有尺寸为:上部实心圆柱体的直径为6mm、高为25mm，下部为栅格结构，各栅格间距为3.5mm，剪切体的栅格结构与箱底的栅格结构相互对应，整个箱体内部填充STF剪切液，由于箱底下部和车身固定，剪切体向下的力和位移通过剪切液传递到箱底；箱底中心对称，其模型所有尺寸为:箱底栅格厚度为1.5mm，高度为30mm，整个箱底外部轮廓为70mm×54mm×47mm。剪切体上方圆柱体穿过箱盖的圆孔，箱盖中心对称，其模型所有尺寸为:箱盖中心处留有直径为6mm的圆孔，箱盖和箱底组成箱体，箱体固定在油门踏板下方的车底板上。一般情况下驾驶员踩油门力度较轻，油门踏板传递给剪切体的速度和加速度较低，此时,剪切液粘度很低，剪切体受到的阻力很小可忽略不计，和正常踩油门几乎无异。在突发情况下驾驶员误踩油门力度很大，油门踏板传递给剪切体的速度和加速度很高，此时剪切液粘度很高，剪切体受到的阻力急剧增加，箱体和剪切体的位移相对很小，整个装置锁死油门踏板的位移，实现油门防误踩的效果。
[0027] 如图2所示，根据相关资料，误踩油门时，往往在极短的时间将油门踩到底，时间仅为0.1-0.2s，油门踏板的行程在7-10cm，若该过程为匀加速过程，于是设定误踩的临界加速度为4m/s2。正常踩油门进行加速的过程中，油门踏板的速度不会超过4cm/s。Sio2质量分数为59.6％的STF流变曲线显示，可以假定在剪切率0-21s-1的范围内，粘度和剪切率成线性关系，
[0028] 则: 装置的参数n＝20,s的范围为4.6×10-3-13.8×10-3m2。
[0029] 正常踩油门时的速度不超过4cm/s，则剪切率不超过20s-1，所以可得正常踩油门下的F的表达式: 分析得F的范围为3.2-9.6N，该阻力对踩油门几乎不造成什么影响。
[0030] 由流变性能曲线得到,当剪切率达到46s-1时，粘度最大，为594pa·s，当误踩发生2 -1 -2
时，加速度达到4m/s ，剪切率达到46s 的时间为2.3×10 s，油门踏板的位移为1mm，产生的剪切力F＝125.7N；当误踩发生时，装置能在0.023s内做出反应，产生125.7N的阻力，并控制油门踏板的位移不超过1mm，实现油门防误踩的功能。
