CN104527819A - 机动车及其行驶平衡系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机动车及其行驶平衡系统；机动车行驶平衡系统包括机动车重力平衡装置、角速度计及中央控制器；机动车重力平衡装置包括定位梁、电动机、螺纹杆及重心调节块；定位梁上开设有滑动长孔；电动机设置于滑动长孔的一端；螺纹杆设置于电动机上；重心调节块可滑动地设置于滑动长孔内，螺纹杆转动可带动重心调节块在滑动长孔中滑动；其中，电动机驱动螺纹杆转动，进而使重心调节块在滑动长孔内滑动；角速度计用于测量机动车的各角的角速度数据；中央控制器用于接收并分析角速度计测得的数据，并对电动机进行控制。上述机动车行驶平衡系统，可以在机动车行驶过程中不断调节机动车的重心位置，在机动车转向、减速中保持机动车的平稳可控。

Description

机动车及其行驶平衡系统
技术领域
本发明涉及机动车领域，特别是涉及一种机动车及其行驶平衡系统。
背景技术
目前在机动车领域，并未考虑在车辆行驶过程中，由于万有引力所产生的物理惯性因素带来的影响。无论是采用现有的ABS(防抱死制动系统)、EDS(电子差速锁)等各种装置，都是属于电子控制制动方面的软辅助系统。由于这类制动辅助系统只是针对车辆的轮胎进行制动，即无论制动效果如何，都无法主观改变整车的重心惯性作用力。
在传统的机动车在行驶过程中，由于惯性，在转向、减速的过程中，特别是在高速情况下，车辆整体重心会出现偏移，有可能导致车辆失控，存在较大的安全隐患。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够调整控制机动车重心的机动车行驶平衡系统及使用该机动车行驶平衡系统的机动车。
一种机动车行驶平衡系统，包括机动车重力平衡装置、角速度计及中央控制器；
机动车重力平衡装置，所述机动车重力平衡装置包括：
定位梁，用于设置于机动车内部，所述定位梁为长条状结构，所述定位梁上开设有滑动长孔，所述滑动长孔沿所述定位梁的延伸方向延伸；
电动机，设置于所述滑动长孔的一端；
螺纹杆，设置于所述电动机上，所述电动机可驱动所述螺纹杆转动；及
重心调节块，可滑动地设置于所述滑动长孔内，所述重心调节块上开设有螺纹孔，所述螺纹杆与所述螺纹孔相螺合，以形成螺纹副结构，所述螺纹杆转动可带动所述重心调节块在所述滑动长孔中滑动；其中，所述电动机驱动所述螺纹杆转动，进而使所述重心调节块在所述滑动长孔内滑动；
所述角速度计用于测量所述机动车的各角的角速度数据；
所述中央控制器与所述角速度计及所述电动机通信连接，所述中央控制器用于接收并分析所述角速度计测得的数据，并对所述电动机进行控制。
在其中一个实施例中，所述角速度计为四个，四个所述角速度计分别设置于所述机动车的四个角上。
在其中一个实施例中，还包括变频控制器，所述变频控制器与所述中央控制器及所述电动机均通信连接，所述中央控制器通过所述变频控制器对所述电动机发出控制指令。
在其中一个实施例中，还包括用于测量所述机动车重心的陀螺仪，所述陀螺仪与所述中央控制器通信连接。
在其中一个实施例中，还包括传感器，所述传感器为压力/惯性传感器，所述压力/惯性传感器与所述中央控制器通信连接，所述压力/惯性传感器用于测量所述机动车的压力/惯性数据。
在其中一个实施例中，所述重心调节块内开设有电池腔，所述机动车重力平衡装置还包括电池，所述电池收容于所述电池腔中，所述电池与所述电动机电连接。
在其中一个实施例中，所述螺纹杆的一端开设有条状槽，所述电动机设有转动孔，所述转动孔侧壁上设有凸条，所述螺纹杆的一端穿设于所述转动孔中，所述凸条与所述条状槽相适配。
在其中一个实施例中，所述机动车重力平衡装置为两个或两个以上，两个或两个以上所述机动车重力平衡装置间隔设置于所述机动车内。
一种机动车，包括上述机动车行驶平衡系统。
上述机动车行驶平衡系统，可以在机动车行驶过程中不断调节机动车的重心位置，在机动车转向、减速等过程中保持机动车的平稳可控，为安全驾驶提供了保证。
附图说明
图1为本发明一实施例中机动车重力平衡装置的结构图；
图2为图1所示机动车重力平衡装置另一角度的结构图；
图3为图1所示机动车重力平衡装置中电动机的具体结构图；
图4为图1所示机动车重力平衡装置中螺纹杆的具体结构图；
图5为图1所示机动车重力平衡装置中重心调节块的具体结构图；
图6为本发明一实施例的机动车起步平衡系统的模块图；
图7为本发明一实施例的机动车行驶平衡系统的模块图；
图8为本发明一实施例的机动车刹车平衡系统的模块图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，本发明一实施例中的机动车，包括机动车重力平衡装置100。机动车重力平衡装置100包括定位梁110、电动机120、螺纹杆130及重心调节块140。
定位梁110用于设置于机动车内部。定位梁110具体可由钢制成。定位梁110为长条状结构，定位梁110上开设有滑动长孔112，滑动长孔112沿定位梁110的延伸方向延伸。
电动机120设置于滑动长孔112的一端。螺纹杆130设置于电动机120上，电动机120可驱动螺纹杆130转动。具体的，请一并参阅图3及图4，电动机120设有转动孔122，转动孔122侧壁上设有凸条124。螺纹杆130的一端开设有条状槽132，螺纹杆130的一端穿设于转动孔122中，凸条124与条状槽132相适配，进而使得电动机120能够带动螺纹杆130转动。
重心调节块140可滑动地设置于滑动长孔112内。重心调节块140具备较大的质量，其具体在车内的位置可以直接影响机动车的重心位置。
请一并参阅图5，重心调节块140上开设有螺纹孔142，螺纹杆130与螺纹孔142相螺合，以形成螺纹副结构。螺纹杆130转动可带动重心调节块140在滑动长孔112中滑动。
其中，电动机120驱动螺纹杆130转动，进而使重心调节块140在滑动长孔112内滑动。
当机动车在起步、转弯或者刹车等过程中，机动车的重心发生偏移，电动机120开始工作，以驱动螺纹杆130转动，进而使得重心调节块140在滑动长孔112内滑动，以改变平衡机动车的重心，保持机动车的平稳运行。
具体在本实施例中，重心调节块140内开设有电池腔(图未示)。机动车重力平衡装置100还包括电池(图未示)。电池收容于电池腔中，电池与电动机120电连接。电池具体可为高密度锂离子聚合物电池阵列，其具备较大的质量，并且也具备了较大的放电功率。
此外，机动车重力平衡装置100还包括发电模块(图未示)，发电模块与电池电连接，以对电池进行充电。
请一并参阅图1及图5，滑动长孔112的侧壁上开设有滑槽114，滑槽114沿滑动长孔112延伸的方向延伸。重心调节块140上设有与滑槽114相配合的凸起144，凸起144与滑槽114相配合，以使重心调节块140可滑动地设置于滑动长孔112内。具体的，凸起144与滑槽114间为间隙配合，以使重心调节块140在滑动长孔112中可滑动。
滑槽114为两个，两个滑槽114分别开设于滑动长孔112的两侧壁上。凸起144为两个，两个凸起144分别设置于两个滑槽114内。
两个凸起144为电池的两个输出电极，滑槽114为导电滑槽114。通过凸起144与导电滑槽114的配合，发电模块通过导电滑槽114及输出电极对电池进行充电。
请再次参阅图3，电动机120上还设有两个输入电极126，两个输入电极126分别卡设于两个滑槽114中，输入电极126与滑槽114间为过盈配合，以使电动机120固定，并且使得电动机120与电池间形成闭合的回路。
上述机动车重力平衡装置100，能够在机动车在起步、转弯或者刹车等过程中，其电动机120驱动螺纹杆130转动，进而使得重心调节块140在滑动长孔112内滑动，以改变平衡机动车的重心，保持机动车的平稳运行，有效保证了驾驶者的安全舒适。
此外，请一并参阅6，在另一实施例中，上述机动车还可包括机动车起步平衡系统60。机动车起步平衡系统60包括传感器610、中央控制器620及上述机动车重力平衡装置100。
传感器610设置于机动车的车头。具体的，传感器610为压力/惯性传感器610，以用于测量机动车的压力/惯性数据。
中央控制器620与传感器610及电动机120通信连接，中央控制器620用于接收并分析传感器610测得的数据，并对电动机120进行控制。
大量的家用或商务用机动车采用前轮驱动的方式，机动车在起步时，由于惯性，车辆整体重心后移，无法保证前轮抓地能力，导致机动车起步不够平稳。当机动车起步时，中央控制器620接收并分析传感器610的数据，发出指令使电动机120转动，以带动重心调节块140向车头方向运动，以平衡机动车的重心，保证前轮的抓地能力。
具体的，机动车起步平衡系统60还包括变频控制器630。变频控制器630与中央控制器620及电动机120均通信连接。中央控制器620通过变频控制器630对电动机120发出控制指令。
机动车起步平衡系统60还可包括用于测量机动车重心的陀螺仪640，陀螺仪640与中央控制器620通信连接。陀螺仪640用来实时测量机动车的重心，中央控制器620对陀螺仪640的重心平衡基数进行参照来对机动车重力平衡装置100中重心调节块140的位置进行调整。
上述机动车起步平衡系统60，可以在机动车在起步时平衡好车辆的重心，以保证机动车前轮拥有足够的抓地能力，使机动车平稳起步。
可以理解，在一实施例中，请一并参阅图7，在上述机动车可包括机动车行驶平衡系统70。机动车行驶平衡系统70包括角速度计710、中央控制器720及机动车重力平衡装置100。
角速度计710用于测量机动车的各角的角速度数据。具体的，角速度计710为四个，四个角速度计710分别设置于机动车的四个角上，以实时测量车辆在行使过程中的各角的角速度。
中央控制器720与角速度计710及电动机120通信连接。中央控制器720用于接收并分析角速度计710测得的数据，并对电动机120进行控制。当机动车转弯或减速时，中央控制器720接收并分析角速度计710的数据，发出指令使电动机120转动，以带动重心调节块140运动，以平衡机动车的重心。
具体的，机动车行驶平衡系统70还包括变频控制器730。变频控制器730与中央控制器720及电动机120均通信连接。中央控制器720通过变频控制器730对电动机120发出控制指令。
机动车行驶平衡系统70还可包括传感器740及陀螺仪750。传感器740及陀螺仪750均与中央控制器720通信连接。传感器740为压力/惯性传感器740。压力/惯性传感器740用于测量机动车的压力/惯性数据，陀螺仪750用来实时测量机动车的重心，中央控制器720对陀螺仪750测得的重心平衡基数及压力/惯性传感器740所测得的压力/惯性数据进行参照来对机动车重力平衡装置100中重心调节块140的位置进行调整。
在上述机动车行驶平衡系统70中，机动车重力平衡装置100具体可为两个或两个以上。两个或两个以上机动车重力平衡装置100间隔设置于机动车内，通过重心调节块140位置的调节，以实时平衡机动车前后及左右的平衡关系。
上述机动车行驶平衡系统70，可以在机动车行驶过程中不断调节机动车的重心位置，在机动车转向、减速等过程中保持机动车的平稳可控，为安全驾驶提供了保证。
需要指出的是，在另外一个实施例中，请一并参阅图8，机动车可包括机动车刹车平衡系统80。机动车刹车平衡系统80包括中央控制器810及上述机动车重力平衡装置100。
中央控制器810与电动机120通信连接，以对电动机120进行控制。
机动车在进行刹车时，车体在强大的惯性作用下重心严重前倾，导致车身尾部上扬，轮胎抓地性能下降，有可能导致车辆失控，存在较大的安全隐患，并且导致后胎对地摩擦阻力变小，延长制动的距离。
因此，在机动车在进行刹车时，中央控制器810发出指令使电动机120转动，以带动重心调节块140向车尾方向运动，以平衡机动车的重心，保证后胎的抓地能力，提高后胎对地摩擦阻力，进而减小制动距离。
具体的，机动车刹车平衡系统80还包括变频控制器820。变频控制器820与中央控制器810及电动机120均通信连接。中央控制器810通过变频控制器820对电动机120发出控制指令。
机动车刹车平衡系统80还可包括传感器830及角速度计840，压力/惯性传感器830设置于机动车的车尾，并与中央控制器810通信连接。传感器830为压力/惯性传感器830。压力/惯性传感器830用于测量机动车的压力/惯性数据。角速度计840与中央控制器810通信连接，用于测量机动车的各角的角速度数据。机动车刹车平衡系统80还可包括陀螺仪850。陀螺仪850均与中央控制器810通信连接。陀螺仪850用来实时测量机动车的重心。
具体的，角速度计840为四个，四个角速度计840分别设置于机动车的四个角上，以实时测量车辆在行使过程中的各角的角速度。
中央控制器810通过参照压力/惯性传感器830来测量机动车车尾的压力/惯性数据、角速度计840所测得的车辆各角的角速度数据以及陀螺仪850测得的重心平衡基数，来对机动车重力平衡装置100中重心调节块140的位置进行调整，防止机动车在刹车过程中出现偏刹、甩尾等现象。
在上述机动车行驶平衡系统70中，机动车重力平衡装置100具体可为两个或两个以上。两个或两个以上机动车重力平衡装置100间隔设置于机动车内，通过重心调节块140位置的调节，以实时平衡机动车左右方向上的平衡关系，进一步防止出现偏刹、甩尾等现象。
上述机动车刹车平衡系统80，能够在机动车在进行刹车时，其中央控制器810发出指令使电动机120转动，以带动重心调节块140向车尾方向运动，以平衡机动车的重心，保证后胎的抓地能力，提高后胎对地摩擦阻力，进而减小制动距离。
并且，机动车刹车平衡系统80上的中央控制器810通过其上的压力/惯性传感器830及角速度计840等提供相关参数进行分析并控制调节重心调节块140的位置，可有效防止车辆出现偏刹、甩尾等现象。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种机动车行驶平衡系统，其特征在于，包括机动车重力平衡装置、角速度计及中央控制器；
机动车重力平衡装置，所述机动车重力平衡装置包括：
定位梁，用于设置于机动车内部，所述定位梁为长条状结构，所述定位梁上开设有滑动长孔，所述滑动长孔沿所述定位梁的延伸方向延伸；
电动机，设置于所述滑动长孔的一端；
螺纹杆，设置于所述电动机上，所述电动机可驱动所述螺纹杆转动；及
重心调节块，可滑动地设置于所述滑动长孔内，所述重心调节块上开设有螺纹孔，所述螺纹杆与所述螺纹孔相螺合，以形成螺纹副结构，所述螺纹杆转动可带动所述重心调节块在所述滑动长孔中滑动；其中，所述电动机驱动所述螺纹杆转动，进而使所述重心调节块在所述滑动长孔内滑动；
所述角速度计用于测量所述机动车的各角的角速度数据；
所述中央控制器与所述角速度计及所述电动机通信连接，所述中央控制器用于接收并分析所述角速度计测得的数据，并对所述电动机进行控制。
2.根据权利要求1所述的机动车行驶平衡系统，其特征在于，所述角速度计为四个，四个所述角速度计分别设置于所述机动车的四个角上。
3.根据权利要求1所述的机动车行驶平衡系统，其特征在于，还包括变频控制器，所述变频控制器与所述中央控制器及所述电动机均通信连接，所述中央控制器通过所述变频控制器对所述电动机发出控制指令。
4.根据权利要求1所述的机动车行驶平衡系统，其特征在于，还包括用于测量所述机动车重心的陀螺仪，所述陀螺仪与所述中央控制器通信连接。
5.根据权利要求1所述的机动车行驶平衡系统，其特征在于，还包括传感器，所述传感器为压力/惯性传感器，所述压力/惯性传感器与所述中央控制器通信连接，所述压力/惯性传感器用于测量所述机动车的压力/惯性数据。
6.根据权利要求1所述的机动车行驶平衡系统，其特征在于，所述重心调节块内开设有电池腔，所述机动车重力平衡装置还包括电池，所述电池收容于所述电池腔中，所述电池与所述电动机电连接。
7.根据权利要求1所述的机动车行驶平衡系统，其特征在于，所述螺纹杆的一端开设有条状槽，所述电动机设有转动孔，所述转动孔侧壁上设有凸条，所述螺纹杆的一端穿设于所述转动孔中，所述凸条与所述条状槽相适配。
8.根据权利要求1所述的机动车行驶平衡系统，其特征在于，所述机动车重力平衡装置为两个或两个以上，两个或两个以上所述机动车重力平衡装置间隔设置于所述机动车内。
9.一种机动车，其特征在于，包括权利要求1至权利要求8中任意一项所述的机动车行驶平衡系统。
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