CN109278903B - 两轮电动车、摩托车自动升降安全辅助轮及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种两轮电动车、摩托车自动升降安全辅助轮及其控制方法。所述车架与后轮平叉连接，所述车架上设置有气动弹簧，所述电机支架设置在车架与后轮平叉的连接处，所述电机支架上设置有蜗轮蜗杆电机，所述钢丝绳卷轴与蜗轮蜗杆电机中的涡轮齿轮轴连接，所述钢丝绳卷轴上铆接有钢丝绳，所述臂轴支架设置在后轮平叉上，所述臂轴支架间设置有臂轴，所述臂轴两端分别与杠杆臂机构连接，所述杠杆臂机构与辅助轮连接，所述钢丝绳与左侧杠杆臂机构连接，所述气动弹簧与右侧杠杆臂机构连接，所述控制器通过线路与蜗轮蜗杆电机连接。本发明能够自动识别车辆的车速和倾斜角度，并根据情况自动收放辅助轮，提高了车辆的使用安全性和方便性。

Description

两轮电动车、摩托车自动升降安全辅助轮及其控制方法

技术领域：

本发明属于机动车安全技术领域，特别涉及一种两轮电动车、摩托车自动升降安全辅助轮及其控制方法。

背景技术：

两轮电动车、摩托车是人们常用的交通工具，当车速较低或车身倾斜时很难保持平衡，容易造成安全隐患，给人们的人身安全带来威胁。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种两轮电动车、摩托车自动升降安全辅助轮及其控制方法，从而克服上述现有技术中的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种两轮电动车、摩托车自动升降安全辅助轮，包括：车架、蜗轮蜗杆电机、电机支架、后轮平叉、钢丝绳卷轴、钢丝绳、杠杆臂机构、臂轴、臂轴支架、气动弹簧、辅助轮、控制器；所述车架与后轮平叉连接，所述车架上设置有气动弹簧，所述电机支架设置在车架与后轮平叉的连接处，所述电机支架上设置有蜗轮蜗杆电机，所述钢丝绳卷轴与蜗轮蜗杆电机中的涡轮齿轮轴连接，所述钢丝绳卷轴上铆接有钢丝绳，所述臂轴支架设置在后轮平叉上，所述臂轴支架间设置有臂轴，所述臂轴两端分别与杠杆臂机构连接，所述杠杆臂机构与辅助轮连接，所述钢丝绳与左侧杠杆臂机构连接，所述气动弹簧与右侧杠杆臂机构连接，所述控制器通过线路与蜗轮蜗杆电机连接；通过控制器检测车速、车辆倾斜角度信息，根据信息控制蜗轮蜗杆电机正反转调节钢丝绳卷绕状态，进而通过杠杆臂机构控制辅助轮的收放。

优选地，技术方案中，杠杆臂机构包括主臂、辅臂、扭力弹簧、连接轴，所述主臂与臂轴连接，所述主臂与辅臂间通过连接轴连接，所述主臂与辅臂连接处对应设置有卡槽，所述扭力弹簧两端顶置在主臂、辅臂的卡槽中，辅臂通过扭力弹簧可转动，所述辅臂末端设置有轮轴，轮轴上设置有辅助轮。

优选地，技术方案中，左侧杠杆臂机构中的主臂一端与钢丝绳连接，右侧杠杆臂机构中的主臂一端与气动弹簧连接。

优选地，技术方案中，主臂上设置有D型孔，臂轴插入D型孔中与主臂连接。

优选地，技术方案中，控制器包括电流检测模块、车速检测模块、车辆倾斜角度检测模块、电流电压转换模块、处理器，所述电流电压转换模块与蜗轮蜗杆电机连接，所述电流检测模块、车速检测模块、车辆倾斜角度检测模块、电流电压转换模块分别通过线路与处理器连接；所述电流检测模块，用于检测辅助轮与地面接触时的电流变化值；所述车速检测模块，用于检测车辆的行驶速度；所述车辆倾斜角度检测模块，用于检测车辆的倾斜角度；所述处理器，用于根据检测的车速、车辆倾角信息，改变电流输出方向，发出正反转指令；所述电流电压转换模块，用于根据处理器发出的指令提高或降低电压、电流输出至蜗轮蜗杆电机，提高蜗轮蜗杆电机转速或增加扭矩。

一种两轮电动车、摩托车自动升降安全辅助轮的控制方法，其步骤为：

(1)车辆行驶时，控制器对车辆的速度和倾斜角度进行检测，当车辆的车速低于设定值或者倾斜角度高于设定值时，控制器发出正转指令，通过电流电压转换模块控制蜗轮蜗杆电机正转，带动钢丝绳卷绕；

(2)钢丝绳带动左侧杠杆臂机构中的主臂一端向上提起，在杠杆原理作用下，主臂另一端下降，带动辅臂向下转动，使左侧的辅助轮下降，通过臂轴同步使右侧辅助轮下降，气动弹簧压缩，辅助轮与地面接触，保持车辆平衡；

(3)当车速达到或高于设定值时，控制器发出反转指令，蜗轮蜗杆电机反转，钢丝绳卷轴转动释放钢丝绳，气动弹簧释放压力复位推动右侧杠杆臂机构中的主臂一端向下运动，主臂另一端上升，带动辅臂向上转动，使右侧的辅助轮上升，通过臂轴同步使左侧辅助轮上升；

(4)当辅助轮升起到位后，控制器发出停止命令，蜗轮蜗杆电机停止转动。

优选地，技术方案中，步骤(2)中，辅助轮在下降过程中，控制器提高输出电压提高蜗轮蜗杆电机转速，加快辅助轮的下降速度。

优选地，技术方案中，步骤(2)中，辅助轮与地面接触时，阻力增大，电流也随之变大，当控制器检测到电流变大时，输出更大的电流给蜗轮蜗杆电机，增加蜗轮蜗杆电机的扭矩。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

通过两轮电动车、摩托车自动升降安全辅助轮能够自动识别车辆的车速和倾斜角度，并根据情况自动收放辅助轮，提高了车辆的使用安全性和方便性。

附图说明：

图1为本发明两轮电动车、摩托车自动升降安全辅助轮主视图；

图2为本发明两轮电动车、摩托车自动升降安全辅助轮立体图；

图3为本发明钢丝绳卷轴与蜗轮蜗杆电机连接主视图；

图4为本发明钢丝绳卷轴与蜗轮蜗杆电机连接左视图；

图5为本发明辅助轮主侧臂结构示意图；

图6为本发明辅助轮支侧臂结构示意图；

图7为本发明两轮电动车、摩托车自动升降安全辅助轮控制原理图；

附图标记为：1-车架、2-蜗轮蜗杆电机、3-电机支架、4-后轮平叉、5-钢丝绳卷轴、6-钢丝绳、7-杠杆臂机构、8-臂轴、9-臂轴支架、10-气动弹簧、11-辅助轮、12-控制器、70，71-主臂、72-辅臂、73-扭力弹簧、74-连接轴、75-卡槽、76-轮轴、77-D型孔、120-电流检测模块、121-车速检测模块、122-车辆倾斜角度检测模块、123-电流电压转换模块、124-处理器。

具体实施方式：

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

实施例1

如图1-7所示，一种两轮电动车、摩托车自动升降安全辅助轮，包括：车架1、蜗轮蜗杆电机2、电机支架3、后轮平叉4、钢丝绳卷轴5、钢丝绳6、杠杆臂机构7、臂轴8、臂轴支架9、气动弹簧10、辅助轮11、控制器12；所述车架1与后轮平叉4连接，所述车架1上设置有气动弹簧10，所述电机支架3设置在车架1与后轮平叉4的连接处中心轴的螺丝上，所述电机支架3上通过螺丝固定有蜗轮蜗杆电机2，所述钢丝绳卷轴5与蜗轮蜗杆电机2中的涡轮齿轮轴连接并通过轴承固定，所述钢丝绳卷轴5上铆接有钢丝绳6，所述臂轴支架9焊接在后轮平叉4上，所述臂轴支架9间设置有臂轴8，所述臂轴8两端分别与杠杆臂机构7连接，所述杠杆臂机构7与辅助轮11连接，所述钢丝绳6与左侧杠杆臂机构7连接，所述气动弹簧10与右侧杠杆臂机构7连接，所述控制器12通过线路与蜗轮蜗杆电机2连接；通过控制器12检测车速、车辆倾斜角度信息，根据信息控制蜗轮蜗杆电机2正反转调节钢丝绳6卷绕状态，进而通过杠杆臂机构7控制辅助轮11的收放。

所述杠杆臂机构7包括主臂70,71、辅臂72、扭力弹簧73、连接轴74，所述主臂70,71与臂轴8连接，所述主臂70,71与辅臂72间通过连接轴74连接，所述主臂70,71与辅臂72连接处对应设置有卡槽75，所述扭力弹簧73两端顶置在主臂70,71、辅臂72的卡槽75中，辅臂72通过扭力弹簧73可转动，所述辅臂72末端设置有轮轴76，轮轴76上设置有辅助轮11。所述左侧杠杆臂机构7中的主臂70一端与钢丝绳6连接，右侧杠杆臂机构7中的主臂71一端与气动弹簧10连接。所述主臂70,71上设置有D型孔77，臂轴8插入D型孔77中与主臂70,71连接。

所述控制器12包括电流检测模块120、车速检测模块121、车辆倾斜角度检测模块122、电流电压转换模块123、处理器124，所述电流电压转换模块123与蜗轮蜗杆电机2连接，所述电流检测模块120、车速检测模块121、车辆倾斜角度检测模块122、电流电压转换模块123分别通过线路与处理器124连接；所述电流检测模块120，用于检测辅助轮11与地面接触时的电流变化值；所述车速检测模块121，用于检测车辆的行驶速度；所述车辆倾斜角度检测模块122，用于检测车辆的倾斜角度；所述处理器124，用于根据检测的车速、车辆倾角信息，改变电流输出方向，发出正反转指令；所述电流电压转换模块123，用于根据处理器124发出的指令提高或降低电压、电流输出至蜗轮蜗杆电机2，提高蜗轮蜗杆电机2转速或增加扭矩。

一种两轮电动车、摩托车自动升降安全辅助轮的控制方法，其步骤为：

(1)车辆行驶时，控制器12对车辆的速度和倾斜角度进行检测，当车辆的车速低于设定值或者倾斜角度高于设定值时，控制器12发出正转指令，通过电流电压转换模块控制蜗轮蜗杆电机2正转，带动钢丝绳6卷绕；

(2)钢丝绳6带动左侧杠杆臂机构7中的主臂70的A端向上提起，在杠杆原理作用下，主臂70的B端下降，带动辅臂72向下转动，使左侧的辅助轮11下降，通过臂轴8同步使右侧辅助轮11下降，气动弹簧10压缩，辅助轮11在下降过程中，控制器12提高输出电压提高蜗轮蜗杆电机2转速，加快辅助轮11的下降速度；辅助轮11与地面接触，阻力增大，电流也随之变大，当控制器12检测到电流变大时，输出更大的电流给蜗轮蜗杆电机2，增加蜗轮蜗杆电机2的扭矩，电流增大到设定值后停止输出，由于蜗轮蜗杆电机2的自锁特性，保持钢丝绳6拉力，使辅助轮11始终与地面接触，保持车辆平衡；

(3)当车速达到或高于设定值时，控制器12发出反转指令，蜗轮蜗杆电机2反转，钢丝绳卷轴5转动释放钢丝绳6，气动弹簧10释放压力复位推动右侧杠杆臂机构7中的主臂71的A端向下运动，主臂71的B端上升，带动辅臂72向上转动，使右侧的辅助轮11上升，通过臂轴8同步使左侧辅助轮11上升；

(4)当辅助轮11升起到位后，控制器12发出停止命令，蜗轮蜗杆电机2停止转动。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (5)

1.一种两轮电动车、摩托车自动升降安全辅助轮，其特征在于：包括车架、蜗轮蜗杆电机、电机支架、后轮平叉、钢丝绳卷轴、钢丝绳、杠杆臂机构、臂轴、臂轴支架、气动弹簧、辅助轮、控制器；所述车架与后轮平叉连接，所述车架上设置有气动弹簧，所述电机支架设置在车架与后轮平叉的连接处，所述电机支架上设置有蜗轮蜗杆电机，所述钢丝绳卷轴与蜗轮蜗杆电机中的涡轮齿轮轴连接，所述钢丝绳卷轴上铆接有钢丝绳，所述臂轴支架设置在后轮平叉上，所述臂轴支架间设置有臂轴，所述臂轴两端分别与杠杆臂机构连接，所述杠杆臂机构与辅助轮连接，所述钢丝绳与左侧杠杆臂机构连接，所述气动弹簧与右侧杠杆臂机构连接，所述控制器通过线路与蜗轮蜗杆电机连接；通过控制器检测车速、车辆倾斜角度信息，根据信息控制蜗轮蜗杆电机正反转调节钢丝绳卷绕状态，进而通过杠杆臂机构控制辅助轮的收放；

所述杠杆臂机构包括主臂、辅臂、扭力弹簧、连接轴，所述主臂与臂轴连接，所述主臂与辅臂间通过连接轴连接，所述主臂与辅臂连接处对应设置有卡槽，所述扭力弹簧两端顶置在主臂、辅臂的卡槽中，辅臂通过扭力弹簧可转动，所述辅臂末端设置有轮轴，轮轴上设置有辅助轮；

左侧杠杆臂机构中的主臂一端与钢丝绳连接，右侧杠杆臂机构中的主臂一端与气动弹簧连接；

主臂上设置有D型孔，臂轴插入D型孔中与主臂连接。

2.根据权利要求1所述的两轮电动车、摩托车自动升降安全辅助轮，其特征在于：所述控制器包括电流检测模块、车速检测模块、车辆倾斜角度检测模块、电流电压转换模块、处理器，所述电流电压转换模块与蜗轮蜗杆电机连接，所述电流检测模块、车速检测模块、车辆倾斜角度检测模块、电流电压转换模块分别通过线路与处理器连接。

3.一种根据权利要求1所述的两轮电动车、摩托车自动升降安全辅助轮的控制方法，其步骤为：

(1)车辆行驶时，控制器对车辆的速度和倾斜角度进行检测，当车辆的车速低于设定值或者倾斜角度高于设定值时，控制器发出正转指令，通过电流电压转换模块控制蜗轮蜗杆电机正转，带动钢丝绳卷绕；

(2)钢丝绳带动左侧杠杆臂机构中的主臂一端向上提起，在杠杆原理作用下，主臂另一端下降，带动辅臂向下转动，使左侧的辅助轮下降，通过臂轴同步使右侧辅助轮下降，气动弹簧压缩，辅助轮与地面接触，保持车辆平衡；

(3)当车速达到或高于设定值时，控制器发出反转指令，蜗轮蜗杆电机反转，钢丝绳卷轴转动释放钢丝绳，气动弹簧释放压力复位推动右侧杠杆臂机构中的主臂一端向下运动，主臂另一端上升，带动辅臂向上转动，使右侧的辅助轮上升，通过臂轴同步使左侧辅助轮上升；

(4)当辅助轮升起到位后，控制器发出停止命令，蜗轮蜗杆电机停止转动。

4.根据权利要求3所述的两轮电动车、摩托车自动升降安全辅助轮得控制方法，其特征在于：步骤(2)中，辅助轮在下降过程中，控制器提高输出电压提高蜗轮蜗杆电机转速，加快辅助轮的下降速度。

5.根据权利要求3所述的两轮电动车、摩托车自动升降安全辅助轮得控制方法，其特征在于：步骤(2)中，辅助轮与地面接触时，阻力增大，电流也随之变大，当控制器检测到电流变大时，输出更大的电流给蜗轮蜗杆电机，增加蜗轮蜗杆电机的扭矩，当电流达到设定值后停止输出，蜗轮蜗杆电机自锁，辅助轮保持与地面接触。