汽車風(fēng)阻剎車裝置及其電氣控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種汽車風(fēng)阻剎車裝置及其電氣控制系統(tǒng)，在汽車的車身板上加工有一個近似方形的凹槽，在凹槽內(nèi)安裝有一塊臥式活動翻板，該活動翻板可以向外張開一定的角度，使之成為一塊阻風(fēng)板，其張開的角度由一組拉緊裝置來決定，活動翻板的張開由一組電磁合分機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，活動翻板的關(guān)合靠自身的重力及拉緊裝置的拉力以及電磁合分機(jī)構(gòu)的吸力來實(shí)現(xiàn)，活動翻板的鎖緊則由一組電磁鎖來實(shí)現(xiàn)，而為了增加活動翻板的阻力效果，在其內(nèi)側(cè)還有很多凸起的格柵。該裝置使汽車的風(fēng)阻系數(shù)是可變的，汽車在正常行駛時，風(fēng)阻系數(shù)很小；而當(dāng)進(jìn)行緊急剎車時，風(fēng)阻系數(shù)立刻變得很大，因此，可以幫助汽車的剎車系統(tǒng)大大地縮短剎車距離。
【專利說明】汽車風(fēng)阻剎車裝置及其電氣控制系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車的輔助剎車系統(tǒng)，特別是一種風(fēng)阻剎車裝置及其電氣控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)阻是影響汽車行駛速度的重要因素。長期以來，人們一直將風(fēng)阻看作是不利的因素，并努力去研究怎樣降低汽車的風(fēng)阻系數(shù)，以提高汽車的行駛速度和降低汽車的綜合能耗。但風(fēng)阻也有有利的一面，高速行駛中的汽車在進(jìn)行緊急制動時，人們就希望能夠利用風(fēng)阻進(jìn)行輔助剎車，從而降低汽車的行駛速度，最大限度地縮短汽車的剎車距離。中國專利03241621.0號和201220009259.9號公開了兩種風(fēng)阻剎車裝置。但03241621.0號專利技術(shù)方案的缺點(diǎn)是其拉索的配套操作機(jī)構(gòu)難以配置在現(xiàn)有的汽車中，且阻風(fēng)板結(jié)構(gòu)笨重粗大，不易于裝在汽車上；201220009259.9號專利技術(shù)方案公開的是在高速列車的車頂上，采用液壓缸及液壓泵站系統(tǒng)控制阻風(fēng)板的起降動作，且還需配置體積較大的整流罩，這種方案同樣不適合于汽車使用。所以，在利用風(fēng)阻進(jìn)行剎車的研究中，亟待開發(fā)出一種體積較小，結(jié)構(gòu)簡單，動作迅速，自動化程度較高的風(fēng)阻剎車裝置，以適應(yīng)汽車的安裝空間小、剎車時間短、載重有限的特點(diǎn)，從而進(jìn)一步地提高汽車的剎車性能和安全性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

`[0003]本發(fā)明的目的是提供一種用于汽車上的風(fēng)阻剎車裝置及其電氣控制系統(tǒng)，它具有體積較小，結(jié)構(gòu)簡單，動作迅速，自動化程度較高的特點(diǎn)，可以適應(yīng)汽車的安裝空間小、剎車時間短、載重有限的特點(diǎn)。從而可使汽車在正常行駛時具有較小的風(fēng)阻系數(shù)，以提高汽車的行駛速度和降低汽車的綜合能耗；而在汽車進(jìn)行緊急制動時，又可使汽車具有較大的風(fēng)阻系數(shù)，幫助汽車的剎車系統(tǒng)最大限度地縮短剎車距離，從而提高汽車的行駛性能和安全性倉泛。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]一種汽車的風(fēng)阻剎車裝置，包括活動翻板、合頁等部件，在車身板上加工有一近似方形的凹槽，在凹槽內(nèi)設(shè)有一塊臥式活動翻板，該活動翻板通過合頁與凹槽內(nèi)壁連接在一起，活動翻板的外表面形狀與該處的汽車外形相一致，活動翻板可以向前及向外張開一定的角度，使之成為一塊阻風(fēng)板，其張開的角度由設(shè)在活動翻板內(nèi)側(cè)與凹槽內(nèi)壁之間的一組拉緊裝置來決定，活動翻板的張開由一組電磁合分機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，電磁合分機(jī)構(gòu)由安裝在活動翻板內(nèi)側(cè)的一個電磁鐵裝置和安裝在凹槽內(nèi)壁對應(yīng)處的另一個電磁鐵裝置組成，活動翻板的關(guān)合則靠自身的重力和拉緊裝置的拉力以及電磁合分機(jī)構(gòu)的吸力來實(shí)現(xiàn)，而關(guān)合后的鎖緊由一組電磁鎖來實(shí)現(xiàn)，電磁鎖由安裝在活動翻板內(nèi)側(cè)的鎖扣裝置和安裝在凹槽內(nèi)壁對應(yīng)處的電磁鎖閂裝置組成。
[0006]所述的拉緊裝置包括鉸接板一、鉸接板二和彈簧，鉸接板一與鉸接板二鉸接，鉸接板一的另一端與凹槽內(nèi)壁鉸接，鉸接板二的另一端與活動翻板的內(nèi)側(cè)鉸接，彈簧嵌在鉸接板一內(nèi)，其一端固定在鉸接板一的圓孔上，另一端固定在凹槽內(nèi)壁上。
[0007]所述的活動翻板的整體形狀為楔形，在活動翻板的內(nèi)側(cè)還設(shè)有若干凸起的格柵，以增加活動翻板的阻力效果。
[0008]所述的凹槽及活動翻板為水平方式布置時，活動翻板的最大向上張開角度應(yīng)小于90度，以使活動翻板在張開后，可以靠自身的重力自動向回轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)活動翻板的自動關(guān)合；所述的凹槽及活動翻板為垂直方式布置時，此時，活動翻板的合頁公共軸線是向前傾斜的，以使活動翻板在張開后，可以靠自身的重力而自動向回轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)活動翻板的自動關(guān)
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[0009]所述的電磁合分機(jī)構(gòu)包括兩個互相可以吸合和排斥的電磁鐵裝置，一個電磁鐵裝置設(shè)在活動翻板的內(nèi)側(cè)，包括鐵質(zhì)底板、鐵芯、鐵質(zhì)圓環(huán)和線圈，鐵質(zhì)底板設(shè)在活動翻板的內(nèi)側(cè)，在鐵質(zhì)底板的中心通過螺釘固定著一個圓柱形的鐵芯，圓柱形鐵芯外側(cè)設(shè)有一個鐵質(zhì)圓環(huán)，鐵芯與圓環(huán)之間裝有線圈并灌有環(huán)氧樹脂；另一個電磁鐵裝置裝在凹槽內(nèi)壁上，其位置與活動翻板上的電磁鐵裝置相對應(yīng)，其結(jié)構(gòu)與活動翻板上的電磁鐵裝置是一樣的，但在鐵質(zhì)底板與凹槽的內(nèi)壁之間還裝有一塊軟橡膠墊。
[0010]所述的電磁鎖包括鎖扣裝置和電磁鎖閂裝置，鎖扣裝置設(shè)在活動翻板的內(nèi)側(cè)，包括鐵質(zhì)底板和用螺釘固定在其上的鎖扣，鎖扣是一個帶有方形通孔的舌形配件；電磁鎖閂裝置設(shè)在凹槽內(nèi)壁對應(yīng)鎖扣裝置的位置處，由鐵質(zhì)底板、動鐵芯、中心軸、彈簧、靜鐵芯、線圈、鎖舌、外殼組成，在鐵質(zhì)底板上通過螺釘固定著一個長方形的靜鐵芯端蓋，靜鐵芯端蓋的中部開有一個圓形通孔，通孔中穿有一根中心軸，中心軸連接著一個圓柱形的動鐵芯，動鐵芯上套有一個彈簧，彈簧的一端頂在靜鐵芯端蓋上，另一端頂在動鐵芯的軸肩處；在彈簧的外側(cè)裝有一個線圈，線圈的外側(cè)是靜鐵芯的外磁軛，靜鐵芯的另一個端蓋在線圈的另一偵U，在這個端蓋的中心開有一個方孔，且在挨著它的外殼上也開有一個方孔，動鐵芯軸肩后部的鎖舌從這個兩個方孔中穿過，并在彈簧的彈力作用下伸到了鎖扣裝置的鎖舌中；整個電磁鎖円的機(jī)構(gòu)被罩在了 一個外殼里。
[0011]一種汽車風(fēng)阻剎車裝置的電氣控制系統(tǒng)，包括單片機(jī)電路、參數(shù)設(shè)置電路、速度傳感器和電源電路，在單片機(jī)電路的輸入端I/o上連接有剎車開關(guān)電路，單片機(jī)電路的輸出端I/o上連接有開關(guān)驅(qū)動電路，開關(guān)驅(qū)動電路連接著開關(guān)器件一和開關(guān)器件二，該電氣控制系統(tǒng)還有一個交流發(fā)電機(jī)，交流發(fā)電機(jī)的輸出端與整流電路連接，整流電路的輸出端連接有儲能電容器，儲能電容器通過開關(guān)器件一可以向電磁合分機(jī)構(gòu)安裝在活動翻板內(nèi)側(cè)的電磁鐵裝置供電，還可以通過開關(guān)器件二向電磁鎖和電磁合分機(jī)構(gòu)安裝在凹槽內(nèi)壁上的電磁鐵裝置供電。
[0012]所述的開關(guān)驅(qū)動電路是IGBT器件的專用驅(qū)動電路，而開關(guān)器件則是IGBT器件。
[0013]所述的交流發(fā)電機(jī)是低壓交流發(fā)電機(jī)。
[0014]所述的整流電路是橋式二極管整流電路。
[0015]所述的儲能電容器是普通的直流電解電容器或大容量的超級電容器。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0017]I)汽車的風(fēng)阻系數(shù)可變、不影響汽車的正常行駛:由于普通的汽車一經(jīng)制造完成以后，其汽車的風(fēng)阻系數(shù)就固定不變了 ；而將本發(fā)明安裝在汽車上以后，汽車的風(fēng)阻系數(shù)就是可以控制和改變的了。當(dāng)汽車在正常行駛時，風(fēng)阻剎車裝置的活動翻板是關(guān)合的，此時，汽車的風(fēng)阻系數(shù)保持在較小的范圍內(nèi)，不影響汽車的行駛速度和綜合能耗；而當(dāng)汽車在進(jìn)行緊急制動時，風(fēng)阻剎車裝置的活動翻板可在電磁合分機(jī)構(gòu)的作用下瞬間打開，并在強(qiáng)烈的高速氣流的沖擊下開至最大，此時，由于活動翻板的阻力作用，使汽車的風(fēng)阻系數(shù)突然增大，汽車的動能和慣性一下子被消耗很多，因此，其剎車的距離就被大大地縮短了。
[0018]2)動作速度快、適于緊急情況下使用:由于活動翻板的打開是靠電磁推力進(jìn)行的，因此，其打開的速度很快，再加上強(qiáng)烈的高速氣流沖擊，瞬間就可使汽車的風(fēng)阻系數(shù)增到最大，在短短的剎車時間內(nèi)，就能減小汽車的動能和慣性，最大限度地幫助剎車系統(tǒng)縮短剎車距離。
[0019]3)自動化程度高、使用方便:由于活動翻板設(shè)計成可以自動打開和自動關(guān)合的方式，因此，在每次動作完成后，活動翻板就會自動關(guān)閉，恢復(fù)汽車的風(fēng)阻系數(shù)，等待下一次動作；整個過程完全是自動化進(jìn)行的，不需要人工干預(yù)，使用非常方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是風(fēng)阻剎車裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是風(fēng)阻剎車裝置的水平安裝示意圖。
[0022]圖3是風(fēng)阻剎車裝置的垂直安裝示意圖。
[0023]圖4是風(fēng)阻剎車裝置的電磁合分機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5是風(fēng)阻剎車裝置的電磁鎖的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖6是汽車(轎車)安裝本發(fā)明后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖7是汽車(小客車)安裝本發(fā)明后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖8是汽車(大客車)安裝本發(fā)明后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖9是電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述，但是應(yīng)該指出本發(fā)明的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。
[0030]見圖1?圖5，在汽車的車身板I上(例如在車門上以及車身頂部或車身兩側(cè)平整的地方)加工有一個近似方形的凹槽2，在該凹槽2內(nèi)安裝有一塊臥式活動翻板3，活動翻板3以合頁4連接的方式與凹槽2的內(nèi)壁連接在一起，活動翻板3的外表面形狀與該處的汽車外形相一致，該活動翻板3可以向前(汽車的前方)及向外張開一定的角度，使之成為一塊阻風(fēng)板，其張開的角度由安裝在活動翻板3內(nèi)側(cè)及凹槽2的內(nèi)壁之間的拉緊裝置5來決定。活動翻板3的張開由一組電磁合分機(jī)構(gòu)6來實(shí)現(xiàn)，電磁合分機(jī)構(gòu)6由安裝在活動翻板3內(nèi)側(cè)的一個電磁鐵裝置6-1和安裝在凹槽2內(nèi)壁對應(yīng)處的另一個電磁鐵裝置6-2組成,兩個電磁鐵裝置可以互相吸合或排斥?；顒臃?的關(guān)合靠自身的重力和拉緊裝置5的拉力以及電磁合分機(jī)構(gòu)6的吸合力來實(shí)現(xiàn)，而關(guān)合后的鎖緊則由一組電磁鎖7來實(shí)現(xiàn)。電磁鎖7由安裝在活動翻板3內(nèi)側(cè)的鎖扣裝置7-1和安裝在凹槽2內(nèi)壁對應(yīng)鎖扣裝置7-1位置處的電磁鎖閂裝置7-2組成。凹槽2及活動翻板3在汽車上的布置方式可分為水平布置方式(例如布置在汽車的頂部時)和垂直布置方式(例如布置于汽車的兩側(cè)或汽車的車門上時)。當(dāng)凹槽2及活動翻板3為水平布置方式時，活動翻板3的最大向上張開角度應(yīng)小于90度，以使活動翻板3在張開后，可以靠自身的重力而自動向回轉(zhuǎn)動，以實(shí)現(xiàn)活動翻板3的自動關(guān)合。當(dāng)凹槽2及活動翻板3為垂直布置方式時，此時，活動翻板3的合頁公共軸線應(yīng)向前傾斜一定的角度，以使活動翻板3在張開后，可以靠自身的重力而自動向回轉(zhuǎn)動，以實(shí)現(xiàn)活動翻板3的自動關(guān)合。拉緊裝置5是由鉸接板一 5-2、鉸接板二 5-3、彈簧5-1組成，鉸接板一 5_2與鉸接板二 5-3鉸接，鉸接板一 5-2的另一端與凹槽2內(nèi)壁鉸接，鉸接板二 5-3的另一端與活動翻板3的內(nèi)側(cè)鉸接，彈簧5-1嵌在鉸接板一 5-2內(nèi)，其一端固定在鉸接板一 5-2的一個圓孔上，另一端固定在凹槽2內(nèi)壁上。每個風(fēng)阻剎車裝置上的拉緊裝置5可以是一套，也可以是兩套或兩套以上。電磁合分機(jī)構(gòu)6的一個電磁鐵裝置6-1安裝在活動翻板3的內(nèi)側(cè)，它有一塊圓形的鐵質(zhì)底板6-21，在底板6-21的中心用螺釘裝有一個圓柱形的鐵芯6-22，在圓柱形鐵芯6-22的外側(cè)裝有一個鐵質(zhì)圓環(huán)6-26，鐵芯6-22和圓環(huán)6_26的之間留有空隙，空隙處裝有線圈6-24并灌有環(huán)氧樹脂6-25。電磁合分機(jī)構(gòu)6的另一個電磁鐵裝置6_2安裝在凹槽2內(nèi)壁對應(yīng)電磁鐵裝置6-1的位置處，它與電磁鐵裝置6-1的結(jié)構(gòu)完全相同。在鐵質(zhì)底板6-21與凹槽2的內(nèi)壁之間還裝有一塊軟橡膠墊6-23。安裝在風(fēng)阻剎車裝置上的電磁合分機(jī)構(gòu)6可以是一個，也可以是兩個或兩個以上，以能瞬間推開活動翻板3使其張開為準(zhǔn)。電磁鎖7的鎖扣裝置7-1設(shè)在活動翻板3的內(nèi)側(cè)，包括設(shè)在活動翻板3內(nèi)側(cè)的鐵板7-11和用螺釘固定在其上的鎖扣7-13，鎖扣是一個帶有方形通孔7-12的舌形配件；電磁鎖閂裝置7-2設(shè)在凹槽2內(nèi)壁對應(yīng)鎖扣裝置7-1的位置處，由鐵質(zhì)底板7-21、動鐵芯7-26、中心軸7-23、彈簧7-25、靜鐵芯7-24、線圈7_22、鎖舌7_28、外殼7_27組成，在鐵質(zhì)底板7_21上通過螺釘固定著一個長方形的靜鐵芯端蓋，靜鐵芯端蓋的中部開有一個圓形通孔，通孔中穿有一根中心軸7-23，中心軸7-23連接著一個圓柱形的動鐵芯7-26，動鐵芯7_26上套有一個彈簧7-25，彈簧7-25的一端頂在靜鐵芯端蓋上，另一端頂在動鐵芯的軸肩處；在彈簧7-25的外側(cè)裝有一個線圈7-22，線圈7-22的外側(cè)是靜鐵芯的外磁軛，靜鐵芯7_24的另一個端蓋在線圈7-22的另一側(cè)，在這個端蓋的中心開有一個方孔，且在挨著它的外殼上也開有一個方孔，動鐵芯軸肩后部的鎖舌7-28從這個兩個方孔中穿過，并在彈簧7-25的彈力作用下進(jìn)入到鎖扣裝置7-1的鎖扣7-13中；整個電磁鎖閂的機(jī)構(gòu)被罩在了一個外殼7-27里。安裝在風(fēng)阻剎車裝置上的電磁鎖7可以是一個，也可以是兩個或兩個以上。以能鎖緊活動翻板3為準(zhǔn)。而為了減小活動翻板3的自重，活動翻板3的整體形狀做成了楔形形狀。而為了增加活動翻板3的阻力效果，在活動翻板3的內(nèi)側(cè)還設(shè)有很多凸起的格柵3-1，格柵3-1可由薄鐵板拼接制作，也可由注塑的方法整體制作而后裝到活動翻板3上。
[0031]圖6是裝有五個風(fēng)阻剎車裝置的小轎車的結(jié)構(gòu)示意圖，其中四個風(fēng)阻剎車裝置裝在了四個車門上，一個風(fēng)阻剎車裝置裝在了車的頂部；圖7是裝有七個風(fēng)阻剎車裝置的小客車的結(jié)構(gòu)示意圖，其中四個風(fēng)阻剎車裝置裝在了車門上，三個風(fēng)阻剎車裝置裝在了車的頂部；圖8是裝有十三個風(fēng)阻剎車裝置的大客車的結(jié)構(gòu)示意圖，其中八個風(fēng)阻剎車裝置裝在了車身的兩側(cè)，五個風(fēng)阻剎車裝置裝在了車的頂部。在實(shí)際應(yīng)用中，各種車輛可以根據(jù)需要，靈活選擇風(fēng)阻剎車裝置的安裝個數(shù)和安裝位置。
[0032]風(fēng)阻剎車裝置的電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是這樣的:見圖9所示。該電氣控制系統(tǒng)包括有單片機(jī)電路11、參數(shù)設(shè)置電路12、速度傳感器9和電源電路15，在單片機(jī)電路11的輸A I/O端上還連接有剎車開關(guān)電路10，單片機(jī)電路11的輸出I/O端上還接有開關(guān)驅(qū)動電路13，開關(guān)驅(qū)動電路13連接著開關(guān)器件一 14和開關(guān)器件二 16，該電氣控制系統(tǒng)還有一個交流發(fā)電機(jī)8，交流發(fā)電機(jī)8連接著整流電路18，整流電路18的輸出端連接著一個儲能電容器17,儲能電容器17通過開關(guān)器件一 14可以向電磁合分機(jī)構(gòu)6中的電磁鐵裝置6-1供電,也可以通過開關(guān)器件二 16向電磁合分機(jī)構(gòu)6中的電磁鐵裝置6-2和電磁鎖7供電。剎車開關(guān)電路10送給單片機(jī)電路11的信號可以是電平信號，也可以是接點(diǎn)信號。開關(guān)驅(qū)動電路13是驅(qū)動IGBT器件的專用電路。而開關(guān)器件一 14和開關(guān)器件二 16是IGBT器件。交流發(fā)電機(jī)8是一個低壓交流發(fā)電機(jī)。整流電路18是一個橋式二極管整流電路。儲能電容器17可以是普通的直流電解電容器，也可以是大容量的超級電容器。
[0033]裝在汽車上的風(fēng)阻剎車裝置的工作是受其電氣控制系統(tǒng)控制的。當(dāng)汽車的總電源接通時，該電氣控制系統(tǒng)即開始上電工作了。而當(dāng)汽車行駛以后，電氣控制系統(tǒng)就實(shí)時地計算出汽車的行駛速度。風(fēng)阻剎車裝置的動作信號取自汽車的速度檢測系統(tǒng)和剎車控制系統(tǒng)，其取值的范圍是可以人工設(shè)定的。例如，風(fēng)阻剎車裝置的動作速度設(shè)置為80公里/小時時，當(dāng)汽車的行駛速度達(dá)到或超過這個速度時，一旦汽車采取了緊急制動時，剎車控制系統(tǒng)給出了剎車控制信號到風(fēng)阻剎車裝置的電氣控制系統(tǒng)，風(fēng)阻剎車裝置的電氣控制系統(tǒng)就立刻啟動開關(guān)驅(qū)動電路13和開關(guān)器件一 14及開關(guān)器件二 16，其儲能電容器17就通過開關(guān)器件一 14和開關(guān)器件16向電磁合分機(jī)構(gòu)6和電磁鎖7供電；電磁鎖7得電后，其電磁鎖円裝置7-2的鎖舌7-28立刻從鎖扣裝置7-1的鎖扣7-13中退出來，因而釋放了鎖扣裝置7_1，從而釋放了活動翻板3 ;同時，電磁合分機(jī)構(gòu)6得電后，其兩個電磁鐵裝置6-1和6-2中的線圈6-24使得電磁鐵裝置6-1和6-2立即磁化，但其磁場的方向由于兩個電磁鐵裝置的安裝方向相反因而是互為反向的，因此，兩個電磁鐵裝置之間立即產(chǎn)生了強(qiáng)大的排斥力，電磁鐵裝置6-1被這個強(qiáng)大的排斥力瞬間推開，并帶動活動翻板3也向外打開。此時，被打開后的活動翻板3受到了汽車周圍的強(qiáng)烈高速氣流的作用，進(jìn)一步開啟到最大，同時，活動翻板3也給了高速氣流的很大阻力，這個阻力被拉緊裝置5和合頁4傳給了汽車車身，汽車在風(fēng)阻的作用下，其動能和慣性一下子被消耗了很多，因而幫助剎車系統(tǒng)大大地縮短了剎車距離。而一旦汽車停車或速度降到很低以后，沒有了氣流阻力作用的活動翻板3在自身重力和拉緊裝置5的拉力作用下，自動地進(jìn)行關(guān)合。在這個過程中，電磁鎖7和電磁合分機(jī)構(gòu)6是這樣工作的:在剎車開始時，讓電磁鎖7和電磁合分機(jī)構(gòu)6同時工作，以使活動翻板3打開；但在剎車結(jié)束時，卻只讓電磁鎖7和電磁合分機(jī)構(gòu)6中的電磁鐵裝置6-2繼續(xù)工作,而讓電磁鐵裝置6-1停止工作。此時，沒有了排斥力的兩個電磁鐵裝置之間轉(zhuǎn)而產(chǎn)生了吸合力，這個吸合力幫助活動翻板3加速關(guān)合動作；最后，電磁鎖7也停止了工作，活動翻板3被電磁鎖7重新鎖住，活動翻板3又重新臥在了風(fēng)阻剎車裝置的凹槽2里面。風(fēng)阻剎車裝置的動作結(jié)束以后，汽車又恢復(fù)了較小的風(fēng)阻系數(shù)，可以重新啟動或行走。軟橡膠墊6-23的作用是使電磁合分機(jī)構(gòu)6在排斥或吸合的過程中，電磁鐵裝置6-2可以適應(yīng)性的調(diào)整一下方向，以使電磁鐵裝置6-1與電磁鐵裝置6-2之間的排斥力或吸合力更大一些。風(fēng)阻剎車裝置的整個工作過程完全是自動化的，不需要任何的人工干預(yù)。
[0034]本發(fā)明有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0035]I)汽車的風(fēng)阻系數(shù)可變、不影響汽車的正常行駛:由于普通的汽車一經(jīng)制造完成以后，其汽車的風(fēng)阻系數(shù)就固定不變了 ；而將本發(fā)明安裝在汽車上以后，汽車的風(fēng)阻系數(shù)就是可以控制和改變的了。當(dāng)汽車在正常行駛時，風(fēng)阻剎車裝置的活動翻板是關(guān)合的，此時，汽車的風(fēng)阻系數(shù)保持在較小的范圍內(nèi)，不影響汽車的行駛速度和綜合能耗；而當(dāng)汽車在進(jìn)行緊急制動時，風(fēng)阻剎車裝置的活動翻板可在電磁合分機(jī)構(gòu)的作用下瞬間打開，并在強(qiáng)烈的高速氣流的沖擊下開至最大，此時，由于活動翻板的阻力作用，使汽車的風(fēng)阻系數(shù)突然增大，汽車的動能和慣性一下子被消耗很多，因此，其剎車的距離就被大大地縮短了。
[0036]2)動作速度快、適于緊急情況下使用:由于活動翻板的打開是靠電磁推力進(jìn)行的，因此，其打開的速度很快，再加上強(qiáng)烈的高速氣流沖擊，瞬間就可使汽車的風(fēng)阻系數(shù)增到最大，在短短的剎車時間內(nèi)，就能減小汽車的動能和慣性，最大限度地幫助剎車系統(tǒng)縮短剎車距離。
[0037]3)自動化程度高、使用方便:由于活動翻板設(shè)計成可以自動打開和自動關(guān)合的方式，因此，在每次動作完成后，活動翻板就會自動關(guān)閉，恢復(fù)汽車的風(fēng)阻系數(shù)，等待下一次動作；整個過程完全是自動化進(jìn)行的，不需要人工干預(yù)，使用非常方便。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車風(fēng)阻剎車裝置，包括活動翻板、合頁等部件，其特征在于:在車身板上加工有一近似方形的凹槽，在凹槽內(nèi)設(shè)有一塊臥式活動翻板，該活動翻板通過合頁與凹槽內(nèi)壁連接在一起，活動翻板的外表面形狀與該處的汽車外形相一致，活動翻板可以向前及向外張開一定的角度，使之成為一塊阻風(fēng)板，其張開的角度由設(shè)在活動翻板內(nèi)側(cè)與凹槽內(nèi)壁之間的一組拉緊裝置來決定，活動翻板的張開由一組電磁合分機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，電磁合分機(jī)構(gòu)由安裝在活動翻板內(nèi)側(cè)的一個電磁鐵裝置和安裝在凹槽內(nèi)壁對應(yīng)處的另一個電磁鐵裝置組成，活動翻板的關(guān)合則靠自身的重力和拉緊裝置的拉力以及電磁合分機(jī)構(gòu)的吸力來實(shí)現(xiàn)，而關(guān)合后的鎖緊由一組電磁鎖來實(shí)現(xiàn)，電磁鎖由安裝在活動翻板內(nèi)側(cè)的鎖扣裝置和安裝在凹槽內(nèi)壁對應(yīng)處的電磁鎖閂裝置組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車風(fēng)阻剎車裝置，其特征在于:所述的拉緊裝置包括鉸接板一、鉸接板二和彈簧，鉸接板一與鉸接板二鉸接，鉸接板一的另一端與凹槽內(nèi)壁鉸接，鉸接板二的另一端與活動翻板的內(nèi)側(cè)鉸接，彈簧嵌在鉸接板一內(nèi)，其一端固定在鉸接板一的圓孔上，另一端固定在凹槽內(nèi)壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車風(fēng)阻剎車裝置，其特征在于:所述的活動翻板的整體外形為楔形，在活動翻板的內(nèi)側(cè)還設(shè)有若干個凸起的格柵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的汽車風(fēng)阻剎車裝置，其特征在于:所述的凹槽及活動翻板為水平布置方式時，活動翻板的最大向上張開角度應(yīng)小于90度，以使活動翻板在張開后，可以靠自身的重 力自動向回轉(zhuǎn)動，以實(shí)現(xiàn)活動翻板的自動關(guān)合；所述的凹槽及活動翻板為垂直布置方式時，此時，活動翻板的合頁公共軸線是向前傾斜的，以使活動翻板在張開后，可以靠自身的重力而自動向回轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)活動翻板的自動關(guān)合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車風(fēng)阻剎車裝置，其特征在于:所述的電磁合分機(jī)構(gòu)包括兩個互相可以吸合和排斥的電磁鐵裝置，一個電磁鐵裝置設(shè)在活動翻板的內(nèi)側(cè)，包括鐵質(zhì)底板、鐵芯、鐵質(zhì)圓環(huán)和線圈，鐵質(zhì)底板設(shè)在活動翻板的內(nèi)側(cè)，在鐵質(zhì)底板的中心通過螺釘固定著一個圓柱形的鐵芯，圓柱形鐵芯外側(cè)設(shè)有一個鐵質(zhì)圓環(huán)，鐵芯與圓環(huán)之間裝有線圈并灌有環(huán)氧樹脂；另一個電磁鐵裝置裝在凹槽內(nèi)壁上，其位置與活動翻板上的電磁鐵裝置相對應(yīng)，其結(jié)構(gòu)與活動翻板上的電磁鐵裝置是一樣的，但在鐵質(zhì)底板與凹槽的內(nèi)壁之間還裝有一塊軟橡膠墊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車風(fēng)阻剎車裝置，其特征在于:所述的電磁鎖包括鎖扣裝置和電磁鎖閂裝置，鎖扣裝置設(shè)在活動翻板的內(nèi)側(cè)，包括鐵質(zhì)底板和用螺釘固定在其上的鎖扣，鎖扣是一個帶有方形通孔的舌形配件；電磁鎖閂裝置設(shè)在凹槽內(nèi)壁對應(yīng)鎖扣裝置的位置處，由鐵質(zhì)底板、動鐵芯、中心軸、彈簧、靜鐵芯、線圈、鎖舌、外殼組成，在鐵質(zhì)底板上通過螺釘固定著一個長方形的靜鐵芯端蓋，靜鐵芯端蓋的中部開有一個圓形通孔，通孔中穿有一根中心軸，中心軸連接著一個圓柱形的動鐵芯，動鐵芯上套有一個彈簧，彈簧的一端頂在靜鐵芯端蓋上，另一端頂在動鐵芯的軸肩處；在彈簧的外側(cè)裝有一個線圈，線圈的外側(cè)是靜鐵芯的外磁軛，靜鐵芯的另一個端蓋在線圈的另一側(cè)，在這個端蓋的中心開有一個方孔，且在挨著它的外殼上也開有一個方孔，動鐵芯軸肩后部的鎖舌從這個兩個方孔中穿過，并在彈簧的彈力作用下伸到了鎖扣裝置的鎖舌中；整個電磁鎖閂的機(jī)構(gòu)被罩在了一個外殼里。
7.一種汽車風(fēng)阻剎車裝置的電氣控制系統(tǒng)，包括單片機(jī)電路、參數(shù)設(shè)置電路、速度傳感器和電源電路，其特征在于:在單片機(jī)電路的輸入端I/o上連接有剎車開關(guān)電路，單片機(jī)電路的輸出端I/o上連接有開關(guān)驅(qū)動電路，開關(guān)驅(qū)動電路連接著開關(guān)器件一和開關(guān)器件二，該電氣控制系統(tǒng)還有一個交流發(fā)電機(jī)，交流發(fā)電機(jī)的輸出端與整流電路連接，整流電路的輸出端連接有儲能電容器，儲能電容器通過開關(guān)器件一可以向電磁合分機(jī)構(gòu)安裝在活動翻板內(nèi)側(cè)的電磁鐵裝置供電，還可以通過開關(guān)器件二向電磁鎖和電磁合分機(jī)構(gòu)安裝在凹槽內(nèi)壁上的電磁鐵裝置供電。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車風(fēng)阻剎車裝置的電氣控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的開關(guān)驅(qū)動電路是驅(qū)動IGBT器件的專用電路，而開關(guān)器件是IGBT器件。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車風(fēng)阻剎車裝置的電氣控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的交流發(fā)電機(jī)是低壓交流發(fā)電機(jī)，整流電路是橋式二極管整流電路，儲能電容器是普通的直流電解電容器或大容量的超級電 容器。
【文檔編號】B60T1/16GK103448698SQ201310335579
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】王忠良 申請人:王忠良