[實用新型]電動三輪車后輪差速控制裝置

無效

• 申請號: 201120135691.8
• 申請日: 2011-04-26
• 公開（公告）號: CN202006826U
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 陳躍;張宏艷;孫濤
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: B62D11/04
• 分類號: B62D11/04;B60L15/20
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 周愛芳

技術領域

本實用新型涉及電動三輪車后輪差速驅動技術領域，具體是一種電動三輪車后輪差速控制裝置，用于電動三輪車的兩后輪電機獨立控制。

背景技術

電動三輪車由于其使用成本較低、操作方便、環保等特點，成為越來越多短途載人運貨者的首選。電動三輪車轉彎時，內外側車輪的轉速不同，因此內外側車輪所需要的驅動扭矩以及所受的摩擦力也不同，如果不進行有效地控制，車輪會產生滑移，由滾動摩擦短時變為滑動摩擦，大大減少輪胎使用壽命，如果載重較大，內外輪的不平衡力甚至會對車橋產生損害，因此后輪差速驅動在電動三輪車中也非常重要。

傳統電動三輪車后輪差速驅動裝置主要還是采用后車橋上的差速齒輪箱，這是比較成熟的差速控制技術，在汽車上廣泛使用，但是由于驅動電動三輪車的所有能量都來自于蓄電池，蓄電池儲存能量有限，帶差速器的車橋自身較重，在加上齒輪傳動中的能量損耗，會嚴重影響電動三輪車的續航里程。

目前電動三輪車后輪差速驅動裝置多數采用電子差速器進行采控制。電子差速采用傳感器技術和微電腦控制技術，擯棄了機械差速器的笨重，去除了機械傳動中間環節減輕整車負載，能夠有效利用電池能量，提高整車效率、增加續航里程。電子差速器實現內外輪差速的關鍵是如何判斷是否需要差速以及如何進行差速控制，目前采用的電子差速器主要根據內外輪摩擦力變化兩電機的轉速，如采用兩個直流電機串、并聯方式解決電驅動車輛的差速問題的方法，靠兩電機的電壓與電樞電流的大小自動調節內外輪轉矩實現差速，但兩電機轉矩不能實時控制。且驅動電機之間的轉速與轉矩相互關聯，失去了電動輪驅動本身的優勢。電子差速器要對后兩輪的摩擦力或者轉矩數據等進行獲取，并作為差速控制的依據，數據獲取較為復雜，控制過程較為繁瑣。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本實用新型提供一種電動三輪車后輪差速控制裝置，采用前輪轉向角作為差速控制判斷信號控制裝置，控制過程簡單，易于實現。

本實用新型是以如下技術方案實現的：一種電動三輪車后輪差速控制裝置，包括一用于測量前輪轉向角度的角度傳感器和用于測量前輪瞬時速度的速度傳感器；分別與角度傳感器和速度傳感器連接用于將兩個傳感器采集的信號進行預處理的預處理模塊；與預處理模塊連接用于將轉換后的數據進行計算的微處理器；與微處理器連接用于控制后輪電機的控制模塊。

工作原理：角度傳感器采集到前輪轉向角度的信號和速度傳感器采集到前輪瞬時速度的信號均轉換為電壓信號，送入預處理模塊進行處理，預處理模塊將角度傳感器和速度傳感器輸出的電壓信號處理后送入微處理器中進行計算處理；微處理器計算處理后得到兩個后輪電機的控制信號數字量，將這兩個控制信號數字量輸出到用于控制后輪電機轉速的控制模塊，控制模塊調節電機的電壓和電流，實現對后輪電機的轉速控制。

本實用新型的有益效果是：和現有的電動三輪車電子差速器中采集后輪的摩擦力、轉矩或滑移率等信號相比，采用電動三輪車的前輪的速度和轉角信號來控制后輪轉速，信號采集簡單，經過分析得到后兩輪轉速與前輪轉角和速度的定量關系，以此作為后輪轉速的控制信號，原理清晰可靠，實現起來較為容易，也降低了電動三輪車電子差速控制器的成本。

附圖說明

下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型原理圖；

圖2是電動三輪車轉彎車輪各參數示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，電動三輪車后輪差速控制裝置，包括一用于測量前輪轉向角度的角度傳感器和用于測量前輪瞬時速度的速度傳感器；分別與角度傳感器和速度傳感器連接用于將其采集的信號進行轉換的預處理模塊；與預處理模塊連接用于將轉換后的數據進行計算的微處理器；與微處理器連接用于控制后輪電機的控制模塊。將所述的角度傳感器和速度傳感器安裝在前輪轉軸上。微處理器采用單片機。

如圖2所示，針對一種型號的三輪車，首先根據車輛說明獲取前輪軸到后車橋中間的距離L1和后兩輪之間的距離L2；B、C為后輪，D為前輪，α為前輪轉向角(以向左轉說明，B輪在內側，D輪在外側)。α_m為前輪的最大轉角。轉彎時，三個車輪均以o點為圓心，轉角α的變化導致圓心也隨時變化。三個車輪的速度方向均和對應的圓弧相切，而速度大小與車輪到原點o的距離成正比。用下式表示：