[發明專利]一種準兩輪電動車

有效

• 申請號: 201410068972.4
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103803004A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 鮑煒
• 申請（專利權）人: 鮑煒
• 主分類號: B62M6/45
• 分類號: B62M6/45;B62M6/40;B62K15/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 張蘇沛

?

技術領域

本發明涉及動力驅動的自行車，特別是一種引入了智能動力控制的電動車，屬電動車技術領域。

?

技術背景

長期以來，人們日常出行越來越多地駕駛汽車，數量巨大的汽車帶來的污染和能源消耗嚴重威脅著人類的生存環境。導致人們放棄公共交通而開車出行的一個主要原因是，目前還沒有一種能夠將短途個人交通與公共交通很好融合的便攜交通工具。現有的自行車仍然不夠方便，這主要是因為，自行車為了避免加速、減速時車輛向后仰或前翻，兩輪之間需要設有較大距離，鞍座處于兩輪中間，加之兩輪都較大，造成了車體較大，因此即便折疊，也不便于長距離攜帶和進入公交車輛。電動自行車解決了動力問題，騎行省力，但由于采用與普通自行車類似的結構，尺寸較大而且沉重，攜帶更加不便。近年來出現了一種獨輪自平衡電動車，它引入了車體姿態傳感器，一般是陀螺儀和加速度傳感器，根據倒立擺模型，通過智能化的運動控制，即通過分析傳感器的數據獲取車輛俯仰姿態，并通過控制車輪的速度和加速度來實現車體在縱向（輪平面）平衡不傾倒。這種車輛體積小，一定程度上解決了攜帶和進入車輛的問題，但其缺點是，由于獨輪車本身不能實現側向平衡控制，因此需要人時刻調整平衡，所以它對技巧要求很高，較難以學習，在行駛中也需要高度緊張，如果器件失效則更易發生危險；車輛的加減速和轉彎都由人的全身姿態控制，沒有扶手站立行車，因此并不輕松，這些問題決定了這種獨輪平衡車不可能成為一種真正意義上的交通工具。還有一種同軸兩輪車，雖然平穩性改善，但仍然存在獨輪車的一些缺點，而體積和重量大大增加，導致其更加不適合作為個人交通工具。

?

發明內容

????本發明需要解決的技術問題是，提供一種準兩輪電動車，其操作方式和安全性與現有電動自行車相仿，其尺寸重量明顯小于現有電動自行車，其安全性和易用性明顯優于現有自平衡獨輪車，且其便于攜帶進入公交車輛和室內。

為了達到上述目的，本發明的準兩輪電動車，包括主輪1、電機2、運動控制器3、電源4、導向輪5、車架10、鞍座7、車把8、腳踏6，所述主輪1固定安裝在車架10的后部，電源4通過運動控制器3驅動電機2從而驅動主輪1轉動，鞍座7固定在車架10的位于主輪1的后上部，所述車把連接桿11安裝在車架10的前部并能夠旋轉，導向輪5設置于車架10前下部位置，直接或間接與車把連接桿11相連，車把8安裝在車把連接桿11的上端，其轉動時帶動導向輪5同步轉動，特別是，還設置有一個觸地壓力檢測裝置9，用以測量導向輪5的觸地壓力，其輸出信號接入運動控制器3并對其輸出產生影響，此影響包括在導向輪5的觸地壓力過小時，限制主輪1向前的加速度，或驅動主輪1產生向后的加速度以增加導向輪5的觸地壓力和防止所述準兩輪電動車向后翻倒。

作為改進，還可以引入一種重心提示裝置，用于實時表示導向輪的觸地壓力情況以便騎車人調整重心到適當位置；還可以引入機械剎車裝置以實現急剎車操作，進一步加強安全性；還可以引入速度控制輸入裝置，以便不需要身體姿態的大幅度變化而調整行進速度。

????作為進一步的改進，引入車體姿態傳感器，如電子陀螺儀和加速度傳感器，并且所述運動控制器3設有騎行模式和直立推行模式兩種工作模式，在直立推行模式下，運動控制器3根據所述姿態傳感器的信號控制車體在主輪1單獨觸地的條件下在主輪1所在的平面上，即前后方向上，自動趨向于某一預設的平衡姿態。

本發明的構思可以總結為，采用不對稱的兩輪結構，主輪承擔絕大部分載荷從而導向輪直徑可以很小；導向輪在前，可以自然防止車體前翻；引入對導向輪觸地壓力的實時監測，通過智能化地控制主輪加速度防止前輪騰空和車體后仰。導向輪的作用還在于，不需身體姿態變化即可靈活控制行進方向和控制左右平衡，特別是，通過實現直立推行解決便攜性問題。?

?本發明的有益效果是：1.由于鞍座后移，導向輪直徑小，從而整車尺寸減小，重量減輕，結構簡化。2.由于有轉向車把，方向控制直接可靠，左右平衡易于控制。3.?由于引入導向輪觸地壓力檢測和智能加速度控制，避免了車輛后翻滾，保證了安全性，也確保導向輪適當的觸地壓力。4.由于引入了機械剎車，確保發生電路故障時任然能夠控制車輛。5.由于引入了直立推行模式，從實質上解決了攜帶問題。6.由于控制復雜度比獨輪車降低，有利于電機和傳動機構效率的提高。7.由于實現了直立推行，攜帶時不需要提起，對整車重量限制降低，從而降低了對材料的要求，有利于降低成本，并允許設置更大的電池，利于增加航程。8.車輪滾動阻力接近于單輪車，優于兩輪和多輪車。

????????????????????