一种通过电子陀螺增稳的二轮电动车及其平衡方法技术

本发明专利技术涉及一种通过电子陀螺增稳的二轮电动车及其平衡方法，包括前轮自动转向机（1）、后轮自动转向机（6）、蓄电池组吊篮自动调节器（7）以及陀螺稳定控制器（2）。本发明专利技术通过前轮自动转向机、后轮自动转向机以及蓄电池组吊篮自动调节器与陀螺稳定控制器相互配合，使整车随时保持平衡，在停止状态和行驶状态下即使侧向受到冲击仍能保持不倾倒，并且能够在停止状态、前进状态、后退状态之间平稳转换。

A two wheel electric vehicle stabilized by electronic gyro and its balance method

【技术实现步骤摘要】
一种通过电子陀螺增稳的二轮电动车及其平衡方法
本专利技术涉及一种二轮电动车，尤其是涉及一种通过电子陀螺增稳的二轮电动车及其平衡方法。
技术介绍
二轮电动车是以电池作为能量来源，通过控制器、电机等部件，将电能转化为机械能运动，以控制电流大小改变速度的车辆。乘员使用现有二轮电动车时，无论车辆在移动或停止状态时，如果乘员大幅度移动重心，包括上下车动作，车辆容易出现倾倒的风险，不利于乘员的安全。在车辆受到侧向冲击力时极易向一侧倾倒，导致危险。
技术实现思路
本专利技术设计了一种通过电子陀螺增稳的二轮电动车及其平衡方法，其解决的技术问题是现有二轮电动车出现大幅度移动重心时，车辆容易出现倾倒的风险以及在车辆受到侧向冲击时稳定性差，不利于乘员的安全。为了解决上述存在的技术问题，本专利技术采用了以下方案：一种通过电子陀螺增稳的二轮电动车，包括前轮（3）、后轮（4）、车身支架（5）、蓄电池以及蓄电池吊篮（8）；还包括前轮自动转向机（1），其通过调节所述前轮（3）前进或后退的方向或/和速度调节所述车身支架（5）重心，并且改变所述车身支架（5）侧倾角；后轮自动转向机（6），其通过调节所述后轮（4）前进或后退的方向或/和速度调节所述车身支架（5）重心，但不直接改变所述车身支架（5）侧倾角；蓄电池组吊篮自动调节器（7），其改变所述车身支架（5）的重心以维持平衡；陀螺稳定控制器（2），其检测所述车身支架（5）的侧倾数据，根据检测结果调节所述前轮自动转向机（1）、所述后轮自动转向机（6）以及所述蓄电池组吊篮自动调节器（7）中的一个或多个，使整车随时保持动态或静态下的平衡。优选地，所述前轮自动转向机（1）包括控制单元，所述控制单元通过控制所述前轮（3）的内置轮毂电机运行速度或运行方向从而改变所述前轮（3）的运行状态；或者/和，所述前轮自动转向机（1）包括前轮转向单元，所述前轮转向单元通过驱动装置和传动结构的相互配合实现所述所述前轮（3）的摆动方向和摆动幅度的调整。优选地，所述前轮转向单元中的所述驱动装置包括第一转向电机（11），所述传动结构包括第一输出齿轮（12）、第一转向齿轮（13）和龙头转轴（14），所述第一转向电机（11）安装在第一支架（15）上，所述第一转向电机（11）与所述第一输出齿轮（12）连接，所述第一输出齿轮（12）与所述第一转向齿轮（13）通过齿轮啮合，所述第一转向齿轮（13）固定在所述龙头转轴（14）上并且两者同轴，所述龙头转轴（14）与所述前叉连接，所述前叉下端安装所述前轮（3），所述第一转向电机（11）正转或反转使得所述前叉和所述前轮（3）左右摆动。优选地，第一转向电机（11）安装在第一支架（15）上。优选地，所述第一输出齿轮（12）与所述第一转向齿轮（13）之间为伞轮传动方式连接，两者的轴线相互垂直。优选地，所述龙头转轴（14）上下两端分别通过一连接片与所述前叉连接。优选地，所述第一转向电机（11）、所述第一输出齿轮（12）、所述第一转向齿轮（13）、所述龙头转轴（14）安装在在一封闭的盒子内，以保护内部机构避免尘土进入。优选地，所述车身支架（5）焊接固定或螺接固定在所述第一支架（15）的后端。优选地，所述后轮自动转向机（6）包括控制单元，所述控制单元通过控制所述后轮（4）的内置轮毂电机运行速度或运行方向从而改变所述后轮（4）的运行状态；或者/和，所述后轮自动转向机（6）包括后轮转向单元，所述后轮转向单元通过驱动装置和传动结构的相互配合实现所述所述后轮（4）的摆动方向和摆动幅度的调整。优选地，所述后轮转向单元中的所述驱动装置包括第二转向电机（61），所述后轮转向单元中的所述传动结构包括第二输出齿轮（62）、第二转向齿轮（63）和后轮转轴（64），所述第一转向电机（61）与所述第二输出齿轮（62）连接，所述第二输出齿轮（62）与所述第二转向齿轮（63）通过齿轮啮合，所述第二转向齿轮（63）固定在所述后轮转轴（64）上并且两者同轴，所述后轮转轴（64）通过后轮支架与所述后轮（4）连接，所述第二转向电机（61）正转或反转使得所述前叉和所述后轮（4）左右摆动。优选地，第二转向电机（61）安装在第二支架（65）上。优选地，所述第二输出齿轮（62）与所述第二转向齿轮（63）之间为伞轮传动方式连接，两者的轴线相互垂直。优选地，所述蓄电池组吊篮自动调节器（7）通过使得蓄电池组吊篮（8）旋转从而改变所述车身支架（5）的重心，蓄电池安装在所述蓄电池组吊篮（8）中。优选地，所述蓄电池组吊篮自动调节器（7）包括第三转向电机（71）、第三输出齿轮（72）、第三转向齿轮（73）以及蓄电池组吊篮转轴（74）；所述第三转向电机（71）与所述第三输出齿轮（72）连接，所述第三输出齿轮（72）与所述第三转向齿轮（73）通过齿轮啮合，所述第三转向齿轮（73）固定在所述蓄电池组吊篮转轴（74）上并且两者同轴，所述蓄电池组吊篮转轴（74）与所述蓄电池组吊篮（8）连接，所述第三转向电机（71）正转或反转使得所述蓄电池组吊篮（8）左右摆动。优选地，第三转向电机（71）安装在第三支架（75）上。优选地，所述第三输出齿轮（72）与所述第三转向齿轮（73）之间为伞轮传动方式连接，两者的轴线相互垂直。一种二轮电动车的平衡方法，包括以下步骤：在高速行驶时，前轮自动转向机（1）通过陀螺稳定控制器（2）采集的车身支架（5）侧倾数据调节前轮（3）自动转向，此时通过车身侧倾主动抑制转向时的离心力；或者/和，在低速时，后轮自动转向机（6）通过陀螺稳定控制器（2）采集的车身支架（5）侧倾数据调节后轮（4）自动转向，后轮转向对侧倾角较前轮（3）影响小适合在低速下进行转向，使得转向灵活性最大化。一种二轮电动车的平衡方法，包括以下步骤：前轮（3）和后轮（4）都是内置轮毂电机的有动力车轮，陀螺稳定控制器（2）根据行驶情况自动为前轮（3）和后轮（4）分配动力，随时保持行驶的平稳；或者，在加速时启动推动模式，前轮（3）和后轮（4）驱动力矩相同，同时发力；或者，在稳定行驶时启动拉动模式，前轮（3）驱动力矩大于后轮（4）；或者，在减速或制动时启动后轮驱动或拖动模式，后轮（4）制动力大于前轮（3）或者后轮（4）驱动力大于前轮（3）。一种二轮电动车的平衡方法，包括以下步骤：在受外力或内部重心变化使车身向右倾斜，陀螺稳定控制器（2）检测到倾斜角变化，发出指令使前轮自动转向机（1）的第一转向电机（11）向右转动，使得二轮电动车的几何中心（92）向左摆动从而越过接地中心线（91），一直到使重心左倾越过接地中心线（91）产生偏转力矩，令车身停止继续右倾；所述接地中心线（91）是指前轮与地面接触点到后轮与地面接触点之间的最短连线；所述几何中心（92）是指整车在自然静止的状态下，电池吊篮回中时，车身部分的几何中心点；或者/和，陀螺稳定控制器（2）检测到倾斜角变化，发出指令使后轮自动转向机（6）本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过电子陀螺增稳的二轮电动车，包括前轮（3）、后轮（4）、车身支架（5）、蓄电池以及蓄电池吊篮（8），/n其特征在于：还包括前轮自动转向机（1），其通过调节所述前轮（3）前进或后退的方向或/和速度调节所述车身支架（5）重心，并且改变所述车身支架（5）侧倾角；/n后轮自动转向机（6），其通过调节所述后轮（4）前进或后退的方向或/和速度调节所述车身支架（5）重心，但不直接改变所述车身支架（5）侧倾角；/n蓄电池组吊篮自动调节器（7），其改变所述车身支架（5）的重心以维持平衡；/n陀螺稳定控制器（2），其检测所述车身支架（5）的侧倾数据，根据检测结果调节所述前轮自动转向机（1）、所述后轮自动转向机（6）以及所述蓄电池组吊篮自动调节器（7）中的一个或多个，使整车随时保持动态或静态下的平衡。/n

【技术特征摘要】
1.一种通过电子陀螺增稳的二轮电动车，包括前轮（3）、后轮（4）、车身支架（5）、蓄电池以及蓄电池吊篮（8），
其特征在于：还包括前轮自动转向机（1），其通过调节所述前轮（3）前进或后退的方向或/和速度调节所述车身支架（5）重心，并且改变所述车身支架（5）侧倾角；
后轮自动转向机（6），其通过调节所述后轮（4）前进或后退的方向或/和速度调节所述车身支架（5）重心，但不直接改变所述车身支架（5）侧倾角；
蓄电池组吊篮自动调节器（7），其改变所述车身支架（5）的重心以维持平衡；
陀螺稳定控制器（2），其检测所述车身支架（5）的侧倾数据，根据检测结果调节所述前轮自动转向机（1）、所述后轮自动转向机（6）以及所述蓄电池组吊篮自动调节器（7）中的一个或多个，使整车随时保持动态或静态下的平衡。


2.根据权利要求1所述的通过电子陀螺增稳的二轮电动车，其特征在于：
所述前轮自动转向机（1）包括控制单元，所述控制单元通过控制所述前轮（3）的内置轮毂电机运行速度或运行方向从而改变所述前轮（3）的运行状态；
或者/和，所述前轮自动转向机（1）包括前轮转向单元，所述前轮转向单元通过驱动装置和传动结构的相互配合实现所述所述前轮（3）的摆动方向和摆动幅度的调整。


3.根据权利要求2所述的通过电子陀螺增稳的二轮电动车，其特征在于：所述前轮转向单元中的所述驱动装置包括第一转向电机（11），所述传动结构包括第一输出齿轮（12）、第一转向齿轮（13）和龙头转轴（14），所述第一转向电机（11）安装在第一支架（15）上，所述第一转向电机（11）与所述第一输出齿轮（12）连接，所述第一输出齿轮（12）与所述第一转向齿轮（13）通过齿轮啮合，所述第一转向齿轮（13）固定在所述龙头转轴（14）上并且两者同轴，所述龙头转轴（14）与所述前叉连接，所述前叉下端安装所述前轮（3），所述第一转向电机（11）正转或反转使得所述前叉和所述前轮（3）左右摆动。


4.根据权利要求1-3中任何一项所述的通过电子陀螺增稳的二轮电动车，其特征在于：
所述后轮自动转向机（6）包括控制单元，所述控制单元通过控制所述后轮（4）的内置轮毂电机运行速度或运行方向从而改变所述后轮（4）的运行状态；
或者/和，所述后轮自动转向机（6）包括后轮转向单元，所述后轮转向单元通过驱动装置和传动结构的相互配合实现所述所述后轮（4）的摆动方向和摆动幅度的调整。


5.根据权利要求4所述的通过电子陀螺增稳的二轮电动车，其特征在于：所述后轮转向单元中的所述驱动装置包括第二转向电机（61），所述后轮转向单元中的所述传动结构包括第二输出齿轮（62）、第二转向齿轮（63）和后轮转轴（64），所述第一转向电机（61）与所述第二输出齿轮（62）连接，所述第二输出齿轮（62）与所述第二转向齿轮（63）通过齿轮啮合，所述第二转向齿轮（63）固定在所述后轮转轴（64）上并且两者同轴，所述后轮转轴（64）通过后轮支架与所述后轮（4）连接，所述第二转向电机（61）正转或反转使得所述前叉和所述后轮（4）左右摆动。


6.根据权利要求1-5中任何一项所述的通过电子陀螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：文张斌，
申请(专利权)人：文张斌，
类型：发明
国别省市：广东;44