一种二轮车的刹车装置及其控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种二轮车的刹车装置及其控制系统，其包括由刹把、第1传动结构和第1刹车执行结构构成的第1刹车子系统，由电驱动器、第2传动结构和第2刹车执行结构构成的第2刹车子系统，以及由刹把动作幅度传感器、加速度传感器和数据处理模块构成的控制系统；所述控制系统，根据第1刹车子系统的刹车幅度S

【技术实现步骤摘要】
一种二轮车的刹车装置及其控制系统


[0001]本专利技术属于二轮车
，具体涉及一种二轮车的刹车装置及其控制系统。

技术介绍

[0002]如今，随着能源价格上升和城市交通日益繁忙，包括自行车、电动自行车和电动摩托车在内的二轮车，由于其价格相对便宜、轻便且相对快捷，得到了日益广泛的应用。
[0003]然而，目前二轮车的刹车系统，主要是通过两个手刹分别控制前后轮刹车，在紧急制动时，用户难以协调双手同步操作左右刹把，双手刹车力度往往不均，甚至只有单手执行刹车，由此构成行车安全诸多隐患：1)可靠性低，可使制动距离增加，未能在碰撞前有效制动；2)操控性差，前后轮制动易失衡，失衡过度发生侧滑或甩尾；在后轮制动较强时容易侧滑，而前轮制动较强时则容易甩尾，尤其在雨雪天，用户刹车更加容易发生侧滑或甩尾。
[0004]由此可见，目前二轮车的刹车制动系统普遍存在的可靠性低和操控性差缺陷，已经构成不容忽视的安全事故隐患。
[0005]旨在改进上述现有技术的缺陷，本专利技术提出一种二轮车的刹车装置及其控制系统，其结构包含手动的第1刹车子系统，以及自动的第2刹车子系统；所述控制系统，根据用户执行刹车的刹车幅度Sp及用户刹车后行驶方向的加速度a
′
x
，以这两个变量是否同时超过各自的预设阈值作为紧急状态的判据，实现了一种具备高可靠性和高舒适性的可单手操作的前后轮刹车联合制动系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术属于二轮车
，具体涉及一种二轮车的刹车装置及其控制系统。
[0007]旨在改进现有二轮车刹车装置的可靠性低和操控性差的技术缺陷，提高行车安全性和舒适度，本专利技术提出一种二轮车的刹车装置及其控制系统，其特征在于：其结构包括第1刹车子系统、第2刹车子系统、以及控制系统；所述第1刹车子系统，包含刹把、第1传动结构、第1刹车执行结构；所述第2刹车子系统，包括电驱动器、第2传动结构、第2刹车执行结构；所述控制系统，包括刹把动作幅度传感器、加速度传感器、数据处理模块；所述刹把动作幅度传感器，安装于刹把和二轮车车体之间，为刹把位移传感器或者为集成于第1传动结构的拉力传感器，用于感测第1刹车子系统的刹把动作幅度S
c
，并将S
c
传送到数据处理模块，计算第1刹车子系统的刹车幅度S
P
，其中，S
max
刹把在最大刹车幅度时的刹把动作幅度传感器的测量值；S0为用户未执行刹车时，刹把动作幅度传感器的测量值；S
c
为任意时刻的刹把动作幅度传感器的测量值；所述S0和S
max
，均为预先测定并储存于数据处理模块的数值；所述加速度传感器，设置在二轮车车体中，实时获取二轮车沿行驶方向的加速度a
′
x
，并将a
′
x
数据传送到数据处理模块，定义a
′
x
＜0代表二轮车沿行驶方向减速。
[0008]所述控制系统，其控制过程如下：
第一，行车过程中，刹把动作幅度传感器感测第1刹车子系统的刹把动作幅度S
c
并传送到数据处理模块计算S
P
；加速度传感器获取二轮车沿行驶方向的加速度a
′
x
，并将a
′
x
数据传送到数据处理模块；第二，在用户执行刹车后，当所述S
P
大于预设阈值S
Pact
，同时a
′
x
＜0且绝对值大于预设阈值a
′
xact
，数据处理模块发出信号，启动所述电驱动器，电驱动器经过第2传动结构驱动第2刹车执行结构，第2刹车子系统开始刹车制动；第三，在用户松开刹把的过程，当第1刹车子系统的刹车幅度S
P
小于预设阈值S
Pend
，数据处理模块发出信号，关闭所述电驱动器，同时第2传动结构带动第2刹车执行结构复位，第2刹车子系统结束刹车制动。
[0009]本专利技术技术方案中，对于需要紧急制动的判断方法，即需要所述控制系统启动第2刹车子系统判断方法为：当所述S
P
大于预设阈值S
Pact
，同时a
′
x
＜0且绝对值大于预设阈值a
′
xact
，本专利技术控制系统对于需要紧急制动的判断方法，其优越性在于：第一，用户捏紧刹把的刹车幅度S
P
相同时，制动效果还与车速有关，因为车轮相对于刹车执行结构的转速越大，摩擦消耗动能越快。因此，仅根据S
P
是否大于预设阈值S
Pact
，来触发第2刹车系统并不合理；第二，如果仅根据加速度传感器，获得车辆行驶方向的加速度a
′
x
，来触发第2刹车系统；一方面，存在传感器故障触发刹车的风险；另一方面，在车辆上坡或过减速带等情况，重力加速度在坡面的分量也包含在a
′
x
，也可能触发第2刹车。所述a
′
x
和Sp，与用户刹车行为的相关性分析如下：1)变量a
′
x
：在平坦路面，a
′
x
大小可直观反映用户刹车的急迫程度；但是，在坡道或起伏路面等特殊情况，a
′
x
与用户刹车状态的相关性，转为不确定；2)变量Sp：任何路况下Sp＞0，可判断用户执行了刹车；但是，一方面，普通用户不能靠手感准确感知刹车会幅度Sp；另一方面，在不同车速下，相同的刹车幅度产生的制动效果迥异，因此，刹车会幅度Sp不能反映用户刹车的急迫性；因此，仅使用其中一个变量，不能同时做到可靠判断刹车意图和准确评估刹车急迫性。
[0010]本专利技术提出一种二轮车的刹车装置及其控制系统，其结构包含手动的第1刹车子系统，以及自动的第2刹车子系统；所述控制系统，根据用户执行刹车后行驶方向的加速度a
′
x
以及刹车幅度Sp，来评估用户执行刹车的紧急程度，本专利技术的控制方法以这两个变量是否同时超过各自预设阈值，作为是否需要紧急刹车的判据。
[0011]综上所述，本专利技术一种二轮车的刹车装置及其控制系统，其采用双变量判断紧急状态，主要有益效果包含：1)根据用户执行刹车的刹车幅度Sp，判断用户存在刹车的意图，消除自动控制系统故障或错误触发的风险；2)根据行驶方向的加速度a
′
x
，可准确判断用户制动的急迫程度；3)通过双变量的预设一个合理阈值，可以避免非紧急状况下的频繁制动，提高行车舒适性和能效。由此，实现一种二轮车的刹车装置及其控制系统，其为可单手操作的二轮车刹车联合制动系统，并具有较高的可靠性和舒适性。
附图说明
[0012]图1为本专利技术二轮车的刹车装置控制系统的控制方法的流程图。
[0013]图2为本专利技术实施例1的一种二轮车的刹车装置的结构和安装布局的示意图。
[001本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二轮车的刹车装置及其控制系统，其特征在于：其结构包括第1刹车子系统、第2刹车子系统、以及控制系统；所述第1刹车子系统，包含刹把、第1传动结构、第1刹车执行结构；所述第2刹车子系统，包括电驱动器、第2传动结构、第2刹车执行结构；所述控制系统，包括刹把动作幅度传感器、加速度传感器、数据处理模块；所述刹把动作幅度传感器，安装于刹把和二轮车车体之间，为刹把位移传感器或者为集成于第1传动结构的拉力传感器，用于感测第1刹车子系统的刹把动作幅度S
c
，将S
c
传送到数据处理模块，计算第1刹车子系统刹车幅度S
P
，其中，S
max
刹把在最大刹车幅度时的刹把动作幅度传感器的测量值；S0为用户未执行刹车时，刹把动作幅度传感器的测量值；S
c
为任意时刻的刹把动作幅度传感器的测量值；S是指相对于用户未执行刹车时，用户捏紧刹把后刹把位置的改变量或第1传动结构承载拉力的改变量；所述S0和S
max
，均为预先测定并储存于数据处理模块；所述加速度传感器，设置在二轮车车体中，可实时获取二轮车沿行驶方向的加速度a
′
x
，并将a
′
x
数据传送到数据处理模块，定义a
′
x
＜0代表二轮车沿行驶方向减速；所述控制系统，其控制第2刹车子系统，控制过程如下：刹把动作幅度传感器感测第1刹车子系统的刹把动作幅度S
c
，将S
c
传送到数据处理模块，计算第1刹车子系统刹车幅度S
P
；加速度传感器获取二轮车沿行驶方向的加速度a
′
x
，并将a
′
x
数据传送到数据处理模块；在用户执行刹车后，当所述S
P
大于预设阈值S
Pact
，同时a
′
x
＜0且绝对值大于预设阈值a
′
xact
，数据处理模块发出信号，启动所述电驱动器，电驱动器经过第2传动结构驱动第2刹车执行结构，第2刹车子系统开始刹车制动；在用户松开刹把的过程，当第1刹车子系统的刹车幅度S
P
小于预设阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚丽辉，缪亚东，谢柠蔚，袁晶，
申请(专利权)人：南通理工学院，
类型：发明
国别省市：