踩制动踏板是驾驶中出现频率较高的操作，而制动踏板旁就是油门踏板，在遇到紧急情况时，驾驶者误把油门踏板当作制动踏板的事例屡见不鲜。尽管这种误操作的概率仅为万分之一，但是一旦发生将可能引起严重的交通事故。据调查显示，很多交通事故均是由于将油门踏板误当制动踏板所引起的。基于此，有必要设计出一种防止驾驶员误踩油门踏板的紧急纠错装置，当发现这一误操作时，该装置将自行切断汽车供油，同时自动制动，从而有效避免由此引起的交通事故。

    一、研发背景
    近年来，随着汽车数量的日益增多，各类交通事故也频频发生。其中，驾驶员误将油门踏板当制动踏板而引发的车祸也非常多。因此，汽车主动安全技术也愈发受到重视，但是，如何防止误踩油门踏板这方面的安全研究还较少。在传统车辆中，油门踏板和发动机节气门通过油门拉线来连接，油门踏板踩踏幅度和节气门开度是相对应的。但在采用电子节气门的车辆中，节气门和油门踏板之间无机械连接，而是通过传感器、电子控制器和节气门驱动装置实现控制。采用电子节气门可以使发动机实现更为复杂的控制策略，提高发动机的经济性、动力性和排放性能，同时，还能实现应用巡航控制与牵引力控制等先进的控制技术，因此电子节气门得到了越来越广泛的应用。鉴于这种情况，需要设计一种可控制电子节气门的汽车油门踏板防误踏装置。

    二、系统组成
      1．油门踏板位置传感器：和油门踏板相连，用于检测油门踏板的被踩踏幅度。
    2．制动踏板驱动机构：与制动踏板连接，驱动制动踏板进行制动动作。它包括制动控制电机、蜗杆以及齿条，制动控制电机与蜗杆同轴固定连接，蜗杆与齿条啮合，齿条与制动踏板连接。
    3．控制器：与油门踏板位置传感器连接，接收油门踏板位置传感器传递的信号。同时，该控制器和制动踏板驱动机构连接，从而实现对制动踏板驱动机构工作的控制。

    三、工作原理与过程
    1．汽车油门踏板防误踏系统工作原理
    图1、图2所示为汽车油门踏板防误踏装置的硬件构成。其中，油门踏板位置传感器1与油门踏板2连接，用于测量油门踏板2的被踩踏幅度，并将测量的数据实时传递给控制器8，制动踏板驱动机构与制动踏板7连接，控制器8能够控制制动踏板驱动机构工作，带动制动踏板7向下压，从而实现制动动作。通过这种设置，控制器8可以根据油门踏板位置传感器1测量的数据判断操作者是否将油门踏板误当制动踏板使用，当判断结果为“是”，控制器8会立即控制制动踏板驱动机构工作，带动制动踏板7向下压到底进行制动，从而避免事故的发生。



    制动踏板驱动机构包括一制动控制电机6、蜗杆13以及齿条14，它们均安装在制动踏板7下方的制动底板9上，制动踏板7通过转动轴10与制动底板9铰接，制动控制电机6为一台微型直流．电机，与蜗杆13同轴固定连接，蜗杆13与齿条14啮合，齿条14与制动踏板7连接，在齿条14上方安装有轴承，轴承与制动踏板7上表面连接，制动控制电机6沿着制动电机转动方向转动，带动蜗杆13旋转，从而带动齿条14向下移动，齿条14上的轴承会对制动踏板7产生向下的压力，使制动踏板7沿着制动运动方向在制动踏板常态活动空间内运动，模拟踩踏动作，使车辆进行制动。
    在上述技术方案中，制动踏板驱动机构还包括齿条导向板，其与齿条14可滑动连接，齿条导向板可以限制齿条14的运动方向，使齿条14只能沿着导向板的方向滑动。
    汽车油门踏板防误踏装置还包括节气门4和节气门控制电机5，4与5相连接，能够控制节气门4的开闭程度，节气门电机5与控制器8连接，由控制器8进行控制。当控制器8判断操作者将油门踏板误当制动踏板时，会控制节气门电机5工作，关闭节气门4，使发动机熄火，以产生倒拖制动力，进一步快速降低车速。
    节气门4上还安装有气门位置传感器，其能够检测节气门4的开度并将检测信号传递给控制器8，控制器8可以根据节气门开度信号来控制节气门电机5的运行状态。
    制动踏板7上还安装有制动踏板位置传感器，以检测制动踏板7的位置。
    汽车油门踏板防误踏装置还包括制动复位装置11，制动复位装置11与制动踏板7连接，当制动踏板驱动机构解除对制动踏板的驱动后，制动复位装置11能够使制动踏板7回到初始位置。
    2．工作过程
    当驾驶员将油门踏板2误当成制动踏板7迅速踩下时，控制器8采集到油门踏板位置传感器1的信号，当采集到的信号值在2s内从0升高至最大信号值的90％以上，并且此时车辆速度低于20km/h，控制器即判断油门踏板2是被驾驶员误当制动踏板踩下，而不是在正常工况下进行加速，将立即对发动机和制动系统的工作进行干预与调控。首先，控制器指令节气门控制电机5迅速关闭发动机节气门4，并停止发动机的喷油与点火，使汽车发动机迅速熄火，以产生倒拖制动力。同时，控制器8控制制动控制电机6转动，蜗杆13推动齿条14沿着轮齿条导向板12移动，拉动制动踏板7向制动运动方向转动，直至制动踏板到下死点，以产生最大的制动力。在车辆完全停住后，控制器8驱动制动控制电机6向制动控制电机转动方向转动，解除对制动踏板的下压力，并解除对节气门的限制。此时制动踏板7在制动复位装置11的作用下回到原点。

    四、本设计方案的优势
    1．对于误踩油门踏板这一动作的判断比较准确、可靠，能有效防止由于判断失误而引发的事故。
    2．当驾驶员误踩油门踏板时，该系统在判断后会及时切断油路，并实现自动制动。通过双重保险便能有效防止由于误操作而引发的车祸。
    3．本设计系统中的硬件组成部分结构简单，可行性强。
    4．驱动制动踏板进行制动动作是采用蜗杆齿条机构，其传动可靠，结构紧凑，节省空间，可不改变制动踏板的结构。
    本系统还能够在进行制动动作同时关闭汽车发动机，以产生倒拖制动力，进一步快速降低车速。可见该装置系统具有反应灵敏，自动化程度高等优点，能有效预防交通事故的发生。