本發(fā)明涉及一種利用氣壓差來(lái)平衡自身的裝置，屬于機(jī)電一體化領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

側(cè)翻可以定義為能夠使車(chē)輛繞其縱軸旋轉(zhuǎn)90度或更多以至于車(chē)身同地面接觸的任何一種操縱。車(chē)輛在凹凸不平的路面上行駛時(shí)，極其容易發(fā)生側(cè)翻事故，嚴(yán)重危害到駕駛者的生命安全?，F(xiàn)在還沒(méi)有對(duì)于此車(chē)側(cè)翻有很好的防范措施。

目前用于電動(dòng)車(chē)上的電源主要是蓄電池，其次是燃料電池，所以多數(shù)使用直流電動(dòng)機(jī)。由于其轉(zhuǎn)子慣性大，頻繁起停不便，價(jià)格貴，限制了其發(fā)展。隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，直流拖動(dòng)的薄弱環(huán)節(jié)逐步顯示出來(lái)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題。在不規(guī)則的路面上行駛的車(chē)輛發(fā)生側(cè)翻時(shí)，提供一種技術(shù)方案能夠及時(shí)的防止車(chē)輛側(cè)翻，回歸正常行駛狀態(tài)。本發(fā)明的主要技術(shù)方案如下：

一種防止車(chē)輛側(cè)翻的裝置，主要用于在不規(guī)則路面上行駛時(shí)所用；包括:ECU、傳感器、陀螺儀、電動(dòng)機(jī)、電源開(kāi)關(guān)、吸氣扇、引流板、變頻器、螺釘、底盤(pán)上與風(fēng)扇罩的連接鐵塊、車(chē)載電源;其特征在于：陀螺儀位于ECU下方，始終不停的在旋轉(zhuǎn)，及時(shí)體現(xiàn)車(chē)輛自身的角度變化，傳感器時(shí)刻監(jiān)視陀螺儀的角度變化數(shù)值，并將數(shù)值反饋給ECU，ECU獲得傳感器傳出的數(shù)值后，判斷出車(chē)輛發(fā)生側(cè)翻的機(jī)率為多大，然后判定是否向電機(jī)通入電流；電源開(kāi)關(guān)是一種在不需要平衡車(chē)輛自身時(shí)采用的斷開(kāi)機(jī)制；需要此裝置工作時(shí)，按下電源開(kāi)關(guān)，保證電流能隨時(shí)通向電機(jī)；電機(jī)通電后，帶動(dòng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，吸入大量氣體，利用氣壓差值的原理，完成防止車(chē)輛側(cè)翻的目的；兩個(gè)陀螺儀裝置安裝在車(chē)輛重心線上，能迅速準(zhǔn)確的測(cè)量出車(chē)輛的傾斜角度；ECU中控制裝置，能夠根據(jù)傳感器所反饋的數(shù)值，自動(dòng)調(diào)節(jié)是否向電機(jī)供給電流；電機(jī)為串勵(lì)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速快，可以瞬時(shí)吸入大量氣體。安裝變頻器，改變電源頻率，提高電機(jī)轉(zhuǎn)速。電機(jī)外殼與風(fēng)扇罩連接，固定于車(chē)輛底盤(pán)之下；扇葉在不觸碰風(fēng)扇罩的前提下，盡可能的最大，扇葉為橢圓不規(guī)則形狀，這種造型有利于增加瞬時(shí)吸入空氣的量；扇罩上焊有鐵塊，和電機(jī)外殼焊接在一起，用螺絲固定在車(chē)輛底盤(pán)上，且可拆卸；引流板表面光滑，流暢的曲線形，引流板末端為向內(nèi)突出，作用在于盡可能的構(gòu)成相對(duì)封閉的空間并引導(dǎo)空氣向下流動(dòng)；引流板安裝在車(chē)輛底盤(pán)上面的隔板之下，用螺釘固定住，并在中間位置挖出一個(gè)缺塊，供導(dǎo)線通過(guò)連入電機(jī)；變頻器安裝在車(chē)載電源與電機(jī)之間，提高電源電壓。

本裝置采用電子傳感器，方便敏捷，能夠快速準(zhǔn)確的測(cè)量出車(chē)輛傾斜角度，并在極短時(shí)間內(nèi)做出有效反應(yīng)。本裝置對(duì)于汽車(chē)的側(cè)翻能夠起到很好的防止作用。

附圖說(shuō)明

圖1為一種可以防止車(chē)輛側(cè)翻的裝置工作流程路線說(shuō)明圖

圖2為一種可以防止車(chē)輛側(cè)翻的裝置引流板和風(fēng)扇構(gòu)造圖及其位置圖

1、ECU;2、陀螺儀；3、傳感器；4、電源開(kāi)關(guān)；5、變頻器；6、電機(jī)；7、風(fēng)扇；8、車(chē)載電源；

9、引流板；10、鐵塊；11、風(fēng)扇罩；6、電機(jī)；12、扇葉；13、螺釘；

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

一種可以防止車(chē)輛側(cè)翻的裝置，主要用在不平路面上（如山上）行駛的車(chē)輛包括ECU1、傳感器2、陀螺儀3、電動(dòng)機(jī)6、電源開(kāi)關(guān)4、吸氣扇葉12、引流板9、螺釘13、風(fēng)扇罩11、變頻器5、風(fēng)扇7、鐵塊10、車(chē)載電源8。

系統(tǒng)的具體工作過(guò)程如下：車(chē)輛在不規(guī)則路面上行駛時(shí)。在車(chē)輛中心線上，并在ECU1下方的空間里添加一個(gè)上方無(wú)蓋的矩形體，陀螺儀2及其傳感器3安裝在其中。無(wú)蓋的矩形體大小應(yīng)比陀螺儀2略大，且預(yù)留出1cm左右的安全空當(dāng)最好，矩形殼體材料選用上與ECU1外殼材料一致。電源開(kāi)關(guān)4具有開(kāi)、關(guān)這兩種工作狀態(tài)?？紤]到車(chē)輛駕駛?cè)藛T身高等因素，電源開(kāi)關(guān)4大小為長(zhǎng)4cm，寬8cm左右，鑲嵌在方向盤(pán)右側(cè)，右手方便觸碰到的位置。當(dāng)需要此裝置工作時(shí)，按下電源開(kāi)關(guān)4，讓裝置進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。陀螺儀2始終在不停的旋轉(zhuǎn)處于工作狀態(tài)。陀螺儀2因其本身特性將隨著車(chē)輛的傾斜而傾斜，并始終同步于車(chē)輛的傾斜角度。傳感器3感應(yīng)出車(chē)載陀螺儀2處于工作過(guò)程中的角度變化和各個(gè)瞬間的角度數(shù)值。用串口將傳感器3的數(shù)值實(shí)時(shí)的傳入車(chē)載ECU1中。ECU1隨即判斷車(chē)輛是否會(huì)發(fā)生側(cè)翻的可能。當(dāng)ECU1判斷出車(chē)輛可能發(fā)生側(cè)翻時(shí)，意即陀螺儀2的傾斜角度數(shù)值大于臨界值時(shí)。ECU1控制車(chē)載電源8進(jìn)入放電工作狀態(tài)，電流通過(guò)導(dǎo)線流向電機(jī)6，電機(jī)6開(kāi)始工作。電機(jī)6原則上采用單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)這種類(lèi)型的，具有體積小，功率高等優(yōu)點(diǎn)。如果有體積更加小巧的高功率電機(jī)則更加適合此裝置，體積的減小對(duì)于汽車(chē)的速度，載荷量都具有提高的意義。車(chē)輛重心也由于底部安裝有機(jī)械裝置，需要配有體積更大的車(chē)輪，重心由此變高。電流首先將通過(guò)變頻器5，電流從車(chē)載電源8流出后，原理上會(huì)損耗一小部分。所以將變頻器5安裝離車(chē)載電源8較近的空閑處，但不能損失人的活動(dòng)空間。有的車(chē)輛是將車(chē)載電源8安裝在車(chē)輛后側(cè)，所以安裝在座椅下抑或車(chē)載電源8周邊的空間能夠安裝變頻器5的位置。目的在于提高電流電壓和頻率，使電機(jī)6處于接近最大功率時(shí)的工作狀態(tài)。經(jīng)過(guò)變頻器5提高電壓后的電流通過(guò)電機(jī)6，電機(jī)6開(kāi)始進(jìn)入工作狀態(tài)。電機(jī)6的外殼與風(fēng)扇罩11焊接，被固定在車(chē)輛地盤(pán)之下中心線上。風(fēng)扇罩材料使用鋁合金等材質(zhì)輕，硬度的材料。風(fēng)扇罩11上方焊接有十塊左右的鐵塊10，根據(jù)底盤(pán)的形狀，可以選擇鐵塊10的位置。鐵塊10厚度為2mm左右，依照螺釘13的大小，和底盤(pán)的形狀?？梢允硅F塊10的體積和表面積上具有差別。在使風(fēng)扇罩11固定的前提小，鐵塊10的表面積越小越好，對(duì)于氣體的流通快慢明顯，阻礙體越小越好。通過(guò)鐵塊10，用螺釘13將風(fēng)扇罩11與底盤(pán)固定在一起。風(fēng)扇罩11最兩端與同一水平線上的引流板9兩側(cè)要預(yù)留有一定空間，方便上方的空氣可以再流向下方，形成一片相對(duì)封閉的空間。引流板9厚度為2mm左右，材質(zhì)選用鋁合金，質(zhì)輕且硬度高。在引流板9中間位置挖取半徑為6cm左右的圓形孔，方便導(dǎo)線通過(guò)。由于圓孔正對(duì)著電機(jī)6，所以引流板9圓孔區(qū)域向下傾斜一定角度，由圓孔位置引流板9向車(chē)輛兩側(cè)延伸，引流板9逐漸進(jìn)入水平狀態(tài)，水平區(qū)域的引流板9部位方便螺釘13將引流板9固定在車(chē)輛的下側(cè)。經(jīng)過(guò)水平區(qū)域后，引流板9向下方弧形彎曲，末端指向車(chē)輛中垂線，并與中垂線構(gòu)成越30~60左右的角。目的在于將上方的氣體送于風(fēng)扇下方，并構(gòu)成一個(gè)相對(duì)封閉的空間。電機(jī)6進(jìn)入工作狀態(tài)后將帶動(dòng)安裝在電機(jī)6旋轉(zhuǎn)軸上的風(fēng)扇7開(kāi)始工作，扇葉為不規(guī)則形狀有利于增強(qiáng)順時(shí)氣體吸入量。強(qiáng)勁的旋轉(zhuǎn)可以使大量的空氣瞬間將被吸入，然后極快速的從風(fēng)扇罩11上方流出，流出的空氣順著引流板9又將流向下方，來(lái)回循環(huán)。在引流板9構(gòu)成的相對(duì)封閉空間內(nèi)，空氣流速劇烈，空氣流動(dòng)迅速，氣壓值明顯小于車(chē)輛其他方向的氣壓。來(lái)自于車(chē)輛上方的氣壓將會(huì)把車(chē)輛按下，使車(chē)輛重新正常行駛在路面上。完成車(chē)輛的防側(cè)翻。

陀螺儀的精度越高越好，一般汽車(chē)在45度時(shí)橫向傾斜會(huì)側(cè)翻，車(chē)輛從正常行駛到側(cè)翻需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，在此裝置中可以設(shè)置為車(chē)輛傾斜20度左右自動(dòng)啟動(dòng)本裝置。這可以明顯的提高完全系數(shù)，也可以對(duì)陀螺儀的精度要求放低，目前已有的陀螺儀大都可以滿足此裝置的要求。可以考慮的有陀螺儀h154等。

本裝置中的傳感器為角度傳感器，傳感器的精確與否，對(duì)于此裝置是否會(huì)及時(shí)啟動(dòng)起到至關(guān)重要的作用。TILTIX 傾角儀，高精度：誤差為 0.1°，分辨率為 0.01°；度量范圍：±80°（雙軸）或 360°（單軸），可以用于此裝置。

單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)屬于單相交流異步電動(dòng)機(jī)，是交直流兩用的，所以又稱(chēng)為交直流兩用串勵(lì)電動(dòng)機(jī)。由于它轉(zhuǎn)速高、體積小、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速可調(diào)，既可在直流電源上使用，又可在單相交流電源上使用。

風(fēng)扇罩上的連接鐵塊需要能夠抵抗住電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)巨大的震蕩，并在惡劣條件下也能起到很好的固定作用。材料使用特種鋼材最好。