CN107298152B - 一种四轮助力自行车的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种四轮助力自行车的驱动方法，包括以下步骤：S1、检测车速V，记录时间并计算车辆当前加速度a0；S2、检测施于脚蹬的力矩Tau，根据力矩Tau得到预期加速度a1；S3、根据预期加速度a1与当前加速度a0之间的差值Δa得出输出功率W0；这种四轮助力自行车的驱动方法不仅可以在车辆直行的时候根据脚蹬处的扭力来控制两个电机输出合适的功率，而且在转弯时根据转动角度分别控制两台电机的输出功率，解决现有的助力自行车的助力性能不足，转弯时方向盘需要扭矩较大，转向困难的问题。

Description

一种四轮助力自行车的驱动方法
技术领域
本发明涉及四轮助力自行车技术领域，尤其涉及一种四轮助力自行车的驱动方法。
背景技术
近年来，随着自行车行业的发展，四轮自行车也如雨后春笋涌现到市场上。其结构简单，非常适合景区旅游观光使用。目前，市场上四轮车大多为纯人力或者纯电动的形式，使用助力的自行车还较少。一些四轮助力自行车一般也是单轮助力，动力性不足，特别是在车辆转弯时，方向盘需要扭矩较大，转向困难，驾驶体验差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有的助力自行车的助力性能不足，转弯时方向盘需要扭矩较大，转向困难的问题，本发明提供了一种四轮助力自行车的驱动方法来解决上述问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种四轮助力自行车的驱动方法，包括以下步骤：
S1、检测车速V，记录时间并计算车辆当前加速度a0；
S2、检测施于脚蹬的力矩Tau，根据力矩Tau得到预期加速度a1；
S3、根据预期加速度a1与当前加速度a0之间的差值Δa得出输出功率W0；
S4、检测方向盘的转动角度β；
S5、当β=0时，判断车辆为直行状态，控制两台电机的输出功率为W0；
S6、当β≠0时，判断车辆为转弯，根据转动角度β和输出功率W0得到输出功率W1和输出功率W2，控制一台电机的输出功率为W1，另外一台的输出功率为W2。
作为优选，以力矩为条件，预期加速度为结果建立第一映射表，步骤S2中根据力矩Tau从第一映射表中查得预期加速度a1。
作为优选，以加速度为条件，以输出功率为结果建立第二映射表，步骤S3中，根据差值Δa从第二映射表中查得输出功率W0；
作为优选，以转动角度和输出功率为条件，以第一输出功率和第二输出功率为结果建立第三映射表，步骤是S6中，根据转动角度β和输出功率W0从第三映射表中查得输出功率W1和输出功率W2。
本发明的有益效果是，这种四轮助力自行车的驱动方法不仅可以在车辆直行的时候根据脚蹬处的扭力来控制两个电机输出合适的功率，而且在转弯时根据转动角度分别控制两台电机的输出功率，解决现有的助力自行车的助力性能不足，转弯时方向盘需要扭矩较大，转向困难的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的四轮助力自行车的驱动方法的最优实施例的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
首先描述一下这种四轮助力自行车的基本结构，在两个后轮上分别安装有一个助力电机，电机通过驱动器与电池和车辆控制器连接，车辆控制器控制电机的输出功率，方向盘下方的转轴上设置有转角传感器，用于检测方向盘的转角，在两个脚蹬之间的中轴上安装有力矩传感器，用于检测人施加在脚蹬上的力矩，电机上设置有霍尔传感器，车轮上设置有霍尔传感器，用于检测车速。
如图1所示，本发明提供了一种四轮助力自行车的驱动方法，包括以下步骤：
S1、通过霍尔传感器检测车轮的转速，然后依据车轮的直径可以换算出车速V，记录时间并计算车辆当前加速度a0；
S2、检测施于脚蹬的力矩Tau，根据力矩Tau得到预期加速度a1：以力矩为条件，预期加速度为结果建立第一映射表，例如力矩的数值为0~5时，预期加速度的数值为1，力矩的数值为5~10时，预期加速度的数值为3……步骤S2中根据力矩Tau从第一映射表中查得预期加速度a1；
S3、根据预期加速度a1与当前加速度a0之间的差值Δa得出输出功率W0：以加速度为条件，以输出功率为结果建立第二映射表，步骤S3中，根据差值Δa从第二映射表中查得输出功率W0；
S4、检测方向盘的转动角度β；
S5、当β=0时，判断车辆为直行状态，控制两台电机的输出功率为W0；
S6、当β≠0时，判断车辆为转弯，由于转动时处于内侧的轮子需求的助力与外侧的不一致，因此根据转动角度β和输出功率W0得到输出功率W1和输出功率W2：以转动角度和输出功率为条件，以第一输出功率和第二输出功率为结果建立第三映射表，步骤是S6中，根据转动角度β和输出功率W0从第三映射表中查得输出功率W1和输出功率W2；控制一台电机的输出功率为W1，另外一台的输出功率为W2。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种四轮助力自行车的驱动方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、检测车速V，记录时间并计算车辆当前加速度a0；
S2、检测施于脚蹬的力矩Tau，根据力矩Tau得到预期加速度a1；
S3、根据预期加速度a1与当前加速度a0之间的差值Δa得出输出功率W0；
S4、检测方向盘的转动角度β；
S5、当β=0时，判断车辆为直行状态，控制两台电机的输出功率为W0；
S6、当β≠0时，判断车辆为转弯，根据转动角度β和输出功率W0得到输出功率W1和输出功率W2，控制一台电机的输出功率为W1，另外一台的输出功率为W2。
2.如权利要求1所述的四轮助力自行车的驱动方法，其特征在于：以力矩为条件，预期加速度为结果建立第一映射表，步骤S2中根据力矩Tau从第一映射表中查得预期加速度a1。
3.如权利要求1所述的四轮助力自行车的驱动方法，其特征在于：以加速度为条件，以输出功率为结果建立第二映射表，步骤S3中，根据差值Δa从第二映射表中查得输出功率W0。
4.如权利要求1所述的四轮助力自行车的驱动方法，其特征在于：以转动角度和输出功率为条件，以第一输出功率和第二输出功率为结果建立第三映射表，步骤是S6中，根据转动角度β和输出功率W0从第三映射表中查得输出功率W1和输出功率W2。
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Assignee: JIANGSU ROBOY TRAFFIC TECHNOLOGY CO.,LTD.

Assignor: CHANGZHOU INDUSTRIAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE OF ZHEJIANG University

Contract record no.: X2023980036850

Denomination of invention: A Driving Method for Four Wheel Assisted Bicycle

Granted publication date: 20190730

License type: Common License

Record date: 20230625