[發明專利]一種提升摩托車不倒性的結構及其解決方法

在審

• 申請號: 202011117789.0
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112124477A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 李寶寶;張奎
• 申請（專利權）人: 重慶北斗捷安新能源科技有限公司
• 主分類號: B62K11/00
• 分類號: B62K11/00;B62D37/06
• 代理公司: 成都明濤智創專利代理有限公司 51289
• 代理人: 劉曉政

1.一種提升摩托車不倒性的結構，其特征在于，包括車架(1)，所述車架(1)的底部固定安裝有整車陀螺儀(2)，所述車架(1)的一端轉動連接有后輪(3)，所述車架(1)的頂部靠近后輪(3)的一端固定安裝有坐墊(4)，所述車架(1)的頂部且位于坐墊(4)的下方固定安裝有車身傾斜角度傳感器(5)，所述車架(1)的頂部且位于坐墊(4)的一側固定安裝有整車控制器(6)，所述車架(1)遠離后輪(3)的一端固定安裝有車頭(8)，所述車頭(8)的底部轉動連接有前輪(9)，所述車頭(8)的頂部固定安裝有車把手(10)，所述車頭(8)的頂部且位于車把手(10)的下方固定安裝有轉向舵力矩步進電機(11)，所述車把手(10)底部的一端固定安裝有轉向舵垂直車身平面力矩傳感器(13)。

2.根據權利要求1所述的一種提升摩托車不倒性的結構，其特征在于，所述整車陀螺儀(2)在最高轉速時的質量當量大于整車干質量，所述整車陀螺儀(2)本體的質心位置處于整車中心對稱平面內且位于未安裝整車陀螺儀(2)的整車整備質量質心位置的鉛垂線下方位置。

3.根據權利要求1所述的一種提升摩托車不倒性的結構，其特征在于，所述轉向舵力矩步進電機(11)位于整車的前懸掛的轉向軸心處。

4.根據權利要求1所述的一種提升摩托車不倒性的結構，其特征在于，所述車頭(8)的頂部遠離轉向舵力矩步進電機(11)的一側固定安裝有轉向舵轉角傳感器(12)。

5.根據權利要求1所述的一種提升摩托車不倒性的結構，其特征在于，所述后輪(3)與前輪(9)共同構成前后輪接地邊線連接區(14)。

6.根據權利要求1所述的一種提升摩托車不倒性的結構，其特征在于，所述車把手(10)兩端的外側均固定連接有防滑橡膠墊。

7.根據權利要求4所述的一種提升摩托車不倒性的結構，其特征在于，所述車架(1)的頂部且位于整車控制器(6)的下方固定安裝有車身速度傳感器(7)。

8.根據權利要求1所述的一種提升摩托車不倒性的結構，其特征在于，所述后輪(3)與前輪(9)的尺寸大小均相同，且所述后輪(3)與前輪(9)的頂部均設置有擋泥板。

9.根據權利要求7所述的一種提升摩托車不倒性的結構，其特征在于，所述車身傾斜角度傳感器(5)、車身速度傳感器(7)、轉向舵力矩步進電機(11)、轉向舵轉角傳感器(12)、轉向舵垂直車身平面力矩傳感器(13)均與整車控制器(6)電性連接。

10.一種提升摩托車不倒性的解決方法，其特征在于，包括以下方法：

S1、直行狀態干擾算法：當兩輪摩托車駕駛員直行無轉向、壓彎操作意圖下，整車車身傾斜角度傳感器(5)、轉向舵轉角傳感器(12)與轉向舵垂直車身平面力矩傳感器(13)都設定的直行狀態參數范圍內，此時整車質心鉛錘投影在前后輪接地邊線連接區(14)的范圍內，整車陀螺儀(2)轉動當量質量和整車保持相同及以下水平，整個過程計算判定由整車控制器(6)完成；

S2、轉向舵轉向車身保持鉛錘算法：當兩輪摩托車駕駛員意圖低速轉向，轉向舵有轉動角度，轉向舵轉向力矩超出設定直行參數，而車身傾斜角度傳感器(5)仍然保持鉛錘，為達成駕駛員操作意圖，減少手臂操作力矩，此時轉向舵力矩步進電機(11)停止工作，整車陀螺儀(2)轉速根據轉向舵的實時轉向角度，及時調整整車陀螺儀(2)轉速，從而改變整車轉向時的質心位置，始終保持整車系統的當量質心鉛錘投影點落入轉向前后輪接地邊線連接區(14)的范圍內，整個過程計算判定由整車控制器(6)完成；

S3、轉向舵同車身同時壓彎傾斜算法：當兩輪摩托車駕駛員意圖高速騎行轉向時，會操控整車處于傾斜狀態，企圖靠整車離心力產生的力矩和整車質心產生的偏轉力矩達到平衡而平順實現壓彎變向，在此種狀態下，轉向舵的轉向角度很小，角度大很在高速下產生安全隱患，整車處于同一平面內，首先轉向舵垂直車身平面力矩傳感器(13)感知到駕駛員操作轉向意圖，同時整車車身速度傳感器(7)發出整車車速信號，結合轉向舵轉角傳感器(12)轉動角度參數，共同判定為轉向舵不轉動或微小轉動角度，靠整車壓彎離心力平衡實現整車轉向，此時轉向舵力矩步進電機(11)保持設定參數運行，促使轉向舵轉動角度在設定參數范圍內，同時車身傾斜角度傳感器(5)給出整車車身傾斜角度，結合整車即時車速，計算整車離心力，整個過程中，整車陀螺儀(2)轉速隨轉向舵垂直車身平面力矩傳感器(13)值的增大按設定參數逐步減小，從而使得駕駛員保持壓彎騎行的樂趣，減少手臂操縱力，當轉向舵垂直車身平面力矩傳感器(13)的值保持平穩并逐漸減小時，整車陀螺儀(2)的轉速逐步由平穩按設定關系曲線增大，從而在順利實現壓彎操作轉向后，及時調整整車質心和姿態，整個過程是車身傾斜角度傳感器(5)、車身速度傳感器(7)、轉向舵轉角傳感器(12)和轉向舵垂直車身平面力矩傳感器(13)的數值即時反饋給整車控制器(6)綜合判定的復雜計算過程，從而整車控制器(6)控制執行部件用于轉向助力或阻力的轉向舵力矩步進電機(11)，調整整車質心的整車陀螺儀(2)的轉速，最終實現整個兩輪摩托車壓彎高速騎行的平順性和不倒性雙重控制；

S4、整個控制系統的自學習算法：整個系統不僅會在前期向整車控制器(6)中植入成熟的測試數據，而且會在用戶騎行過程中不斷的自學習來適應駕駛員的一些操作習慣，從而識別因駕駛員的個性化操作引起的誤操作，最終實現人車合一，極大的提升兩輪摩托車的操縱娛樂性和駕乘安全性。