CN113911242A - 一种电动助力车及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及助力车技术领域，尤其涉及一种电动助力车及控制方法，包括：动力轮和无动力轮，对称设置于车架的两侧，其中动力轮连接电机的输出端，并由电机驱动，电机的输入端连接控制器；第一引导杆和第二引导杆，与动力轮位于同一侧，第一引导杆和第二引导杆可拆卸地连接，并且第一引导杆与第二引导杆之间具有一第一预设角度。本发明的有益效果：通过对助力车的引导杆结构进行改变，收合后体积减小，便于运输和携带；采用动力轮和无动力轮组成的两轮驱动结构，使得助力车转弯更灵敏；通过陀螺仪传感器可实现助力车自动达到平衡，从而提升助力车的安全性能。

Description

一种电动助力车及控制方法

技术领域

本发明涉及助力车技术领域，尤其涉及一种电动助力车及控制方法。

背景技术

助力车需要“人力+电力”的混合动力驱动，利用平衡车特性，在拉助力车或者推助力车导致车体前倾或后仰时产生加速信号，控制装置驱动电机实现助力车的前进或后退，电力提供的助力能够解决拉负载费力的问题，减轻人力。

目前市面上的助力车存在以下问题：(1)助力车支架结构是直接通过控制引导杆控制转向和加减速，且不能固定转把，自动化程度不足，无法实现车自动跟随人运动或停止的效果；(2)现有的助力车支架结构存在转把和车架硬连接，不可收合，体积较大，不方便携带；(3)现有的助力车支架结构存在结构不稳定的问题，由于采用四轮对称结构，助力车在使用过程中转弯阻力大，且不可控。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种电动助力车及控制方法。

具体技术方案如下：

本发明包括：

一种电动助力车，具体包括：

动力轮和无动力轮，对称设置于车架的两侧，其中所述动力轮连接电机的输出端，并由所述电机驱动，所述电机的输入端连接控制器；

第一引导杆和第二引导杆，与所述动力轮位于同一侧，所述第一引导杆和所述第二引导杆可拆卸地连接，并且所述第一引导杆与所述第二引导杆之间具有一第一预设角度。

可选的，还包括陀螺仪传感器，与所述控制器的输入端连接，用于采集所述电动助力车的运动姿态反馈给所述控制器，所述控制器根据所述运动姿态控制所述电机的输出。

可选的，所述第一引导杆和所述第二引导杆通过按扣可拆卸地连接。

可选的，所述车架包括连接板、第一车架主体以及第二车架主体，其中所述连接板的两侧分别连接所述动力轮和所述无动力轮，所述连接板的两端分别连接所述第一车架主体和所述第二车架主体，所述第一车架主体和所述第二车架主体可转动的连接于所述连接板，以实现所述车架可折叠或展开。

可选的，所述第一车架主体和所述第二车架主体朝向地面的一面分别设有可转动的脚架，用于平衡所述电动助力车。

可选的，所述第一引导杆远离所述第二引导杆的一端设有手柄。

可选的，还包括腰带连接板，所述腰带连接板可转动的连接于所述手柄。

可选的，所述第二引导杆通过连接杆连接于所述动力轮的盖板上，所述第二引导杆可转动的连接所述连接杆。

一种电动助力车的控制方法，其特征在于，适用于上述的电动助力车，包括一第一检测过程，具体包括：

步骤S1：检测所述电动助力车的倾角；

步骤S2：根据所述倾角调整动力轮的输出扭矩；

步骤S3：判断所述电动助力车的倾角是否大于第一预设范围；

若是，返回所述步骤S1；

若否，转向步骤S4；

步骤S4：根据所述倾角控制所述动力轮转动，随后继续检测所述倾角，

并返回所述步骤S4。

可选的，所述控制方法还包括一第二检测过程，具体包括：

步骤A1：检测所述电动助力车的倾角，并判断所述倾角是否大于一第二预设范围：

若是，控制所述电动助力车刹车，随后停止所述电动助力车；

若否，则返回所述步骤A1。

可选的，将所述电动助力车启动时检测到的第一个所述倾角作为初始的记录倾角；

所述步骤S4包括：

步骤S41：判断当前的所述倾角是否达到门限值；

若是，则控制所述动力轮停止，随后继续检测所述倾角，并返回所

述步骤S41；

若否，转向步骤S42；

步骤S42：判断所述倾角是否大于记录倾角；

若是，则增加所述动力轮的转速，随后转向步骤S43；

若否，则减小所述动力轮的转速，随后转向步骤S43；

步骤S43：记录所述倾角并替换所述记录倾角，随后继续检测所述倾角，

并返回所述步骤S41。

本发明的技术方案具有如下优点或有益效果：提供一种电动助力车，通过对助力车的引导杆结构进行改变，避免了现有技术中连杆不可收合和在收合时不灵敏的问题，收合后体积减小，便于运输和携带；采用动力轮和无动力轮组成的两轮驱动结构，使得助力车转弯更灵敏；通过陀螺仪传感器可实现助力车自动达到平衡，从而提升助力车的安全性能。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明实施例中的电动助力车的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中的电动助力车的俯视图；

图3为本发明实施例中的电动助力车的侧视图；

图4为本发明实施例中的电动助力车的仰视图；

图5为本发明实施例中的电动助力车的腰带侧结构图；

图6为本发明实施例中的第一检测过程流程图；

图7为本发明实施例中的第二检测过程流程图；

图8为本发明实施例中的步骤S4子步骤流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明包括：

一种电动助力车，如图1所示，具体包括：

动力轮1和无动力轮2，对称设置于车架3的两侧，其中动力轮1连接电机的输出端，并由电机驱动，电机的输入端连接控制器4；

第一引导杆5和第二引导杆6，与动力轮1位于同一侧，第一引导杆5 和第二引导杆6可拆卸地连接，并且第一引导杆5与第二引导杆6之间具有一预设角度。

具体地，本实施例中的牵引结构包括第一引导杆5和第二引导杆6，第一引导杆5和第二引导杆6为可拆卸结构，在不需要使用助力车时，为了便于携带或减少助力车的占用空间，可以将第一引导杆5和第二引导杆6拆卸，在下一次使用时，再将其装配在一起。此外，第一引导杆5和第二引导杆6 之间具有一预设角度，预设角度的范围在90°～180°之间，可根据用户的需要进行调节，以便于用户推动或拉动助力车。

作为可选的实施方式，如图1所示，第一引导杆5和第二引导杆6通过按扣7可拆卸地连接。在使用助力车时，需要通过按扣7将第一引导杆5和第二引导杆6连接起来，在无需使用时，松开按扣7以将第一引导杆5和第二引导杆6分离。

作为可选的实施方式，电动助力车还包括陀螺仪传感器，与控制器4的输入端连接，用于采集电动助力车的运动姿态反馈给控制器4，控制器4根据运动姿态控制电机的输出。

具体地，在电动助力车启动后，通过陀螺仪传感器判断车身是否平衡，在车身平衡后，使用者利用第一引导杆5控制助力车的转向和加减速，通过拉或者推第一引导杆5来破坏车身的平衡，陀螺仪传感器会立即检测到车身的运动状态反馈给控制器4，控制器快速响应，电机驱动动力轮1运动保持平衡，实现助力车跟随人运动的效果。如果行走过程中突然停止，则车架3 逐渐减速并往后倾，陀螺仪传感器会立即检测到车身的运动状态反馈给控制器4，控制器快速响应，从而使得动力轮1减速。上述技术方案，通过陀螺仪传感器实时检测助力车的运动姿态，从而控制电机的输出电流，实现自动控制动力轮的加速或减速。

作为可选的实施方式，如图1所示，车架3包括连接板301、第一车架主体302以及第二车架主体303，其中连接板301的两侧分别连接动力轮1 和无动力轮2，连接板301的两端分别连接第一车架主体302和第二车架主体303，第一车架主体302和第二车架主体303可转动的连接于连接板301，以实现车架3可折叠或展开。

具体地，本实施例中的连接板301的两端可以分别设置一个转动轴，通过转动轴连接第一车架主体302和第二车架主体303，在需要使用时，可以旋转第一车架主体302和第二车架主体303，使其平行于地面，使得第一车架主体302和第二车架主体303呈180°展开状态，用于装载物品。在需要折叠时，可以将第一车架主体302和第二车架主体303分别转动至垂直于地面的竖立状态，从而实现车架的折叠，以减少助力车的占用面积。

作为可选的实施方式，第一车架主体302和第二车架主体303朝向地面的一面分别设有可转动的脚架304，用于平衡电动助力车。在助力车启动时，由于车架上装载了物品，车身需要找到新的平衡点，为了提升助力车启动时的稳定性，可以使用两个脚架304来平衡车身。在车身平衡后，可以收起脚架，以便于助力车运动。

作为可选的实施方式，为了便于使用者控制助力车，第一引导杆5远离第二引导杆6的一端设有手柄8。电动助力车还包括腰带连接板9，腰带连接板9可转动的连接于手柄8。通过腰带连接板9可将第一引导杆5与使用者的腰部绑定在一起，使用者可以通过腰部的力量来拉动助力车。

作为可选的实施方式，第二引导杆6通过连接杆连接于动力轮1的盖板上，第二引导杆6可转动的连接连接杆10。连接杆10通过固定件11固定于盖板上，且固定件11的两侧通过螺钉12固定于盖板上。电动助力车还包括电池，与控制器4一起设置于无动力轮2一侧。

作为可选的实施方式，电动助力车还包括角度检测传感器，与控制器4 的输入端连接，用于检测第一引导杆5的角度，控制器4在第一引导杆5向上或向下旋转超过一第二预设角度时控制电机刹车。通过上述技术方案，使用者在停止使用时，可以将第一引导杆5放下或向上推，使得第一引导杆5 的角度发生变化，控制器4判断到这个变化后，控制电机紧急刹车，无需人为操作，即可实现电动助力车的自动刹车。

一种电动助力车的控制方法，适用于上述的电动助力车，如图6所示，包括一第一检测过程，如图6所示，具体包括：

步骤S1：检测电动助力车的倾角；

步骤S2：根据倾角调整动力轮1的输出扭矩；

步骤S3：判断电动助力车的倾角是否大于第一预设范围；

若是，返回步骤S1；

若否，转向步骤S4；

步骤S4：根据倾角控制动力轮1转动，随后继续检测倾角，并返回步骤 S4。

具体地，当电动助力车启动时，电动助力车上可能设置有重物，进而导致电动助力车重心偏移。此时需要对电动助力车的平衡零点进行调整。在一种实施例中，当电动助力车启动后，延迟3秒开始对平衡零点进行调整。此时，根据电动助力车倾斜的方向，逐步增加电机的输出扭矩，以逐渐扶正电动助力车的偏移角度。

进一步地，当电动助力车的倾角超过预设最大可调节倾角时，此时判断电动助力车的载荷过大，仅依靠动力轮1无法自动扶正，因此电动助力车停止启动，发出报警音提示用户减去部分载荷。在一种实施例中，最大可调节倾角为正负30度。

作为可选的实施方式，控制方法还包括一第二检测过程，如图7所示，

具体包括：

步骤A1：检测电动助力车的倾角，并判断倾角是否大于一第二预设范围：

若是，控制电动助力车刹车，随后停止电动助力车；

若否，则返回步骤A1。

具体地，在电动助力车行进过程中，可能出现用户摔倒的情况。由于第一引导杆和第二引导杆与用户腰部连接，因此用户的摔倒会带动电动助力车向前方或后方以一个较大的角度倾倒。此时，若电动助力车持续前进，容易对用户造成二次伤害，因此，当电动助力车检测到倾角大于第二倾角时，会及时刹车以避免用户摔倒时电动助力车对用户造成伤害。在一种实施例中，第二预设范围为正负40度。

作为可选的实施方式，将电动助力车启动时检测到的第一个倾角作为初始的记录倾角；

如图8所示，步骤S4包括：

步骤S41：判断当前的倾角是否达到门限值；

若是，则控制动力轮停止，随后继续检测倾角，并返回步骤S41；

若否，转向步骤S42；

步骤S42：判断倾角是否大于记录倾角；

若是，则增加动力轮的转速，随后转向步骤S43；

若否，则减小动力轮的转速，随后转向步骤S43；

步骤S43：记录倾角并替换记录倾角，随后继续检测倾角，并返回步骤 S41。

具体地，当电动助力车完成零点调整后，用户可以通过腰部连接带带动车辆前进。通过引导杆向电动助力车施加牵引力后，电动助力车会发生前倾，此时通过增加动力轮1的转速即可实现对用户行进速度的匹配。若倾角仍然增大，表明用户行进速度较快，需要进一步地增加动力轮1 的转速以实现对用户行进速度的匹配。而当倾角减小时，表明电动助力车的前进速度较用户前进速度更快，此时需要减小动力轮1的转速以符合用户当前的前进速度。通过对电动助力车的倾角的检测实现好的行进速度同步效果，更好地满足用户体验。

本发明的技术方案具有如下优点或有益效果：提供一种电动助力车，通过对助力车的引导杆结构进行改变，避免了现有技术中连杆不可收合和在收合时不灵敏的问题，收合后体积减小，便于运输和携带；采用动力轮1和无动力轮1组成的两轮驱动结构，使得助力车转弯更灵敏；通过陀螺仪传感器可实现助力车自动达到平衡，从而提升助力车的安全性能。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动助力车，其特征在于，包括：

动力轮和无动力轮，对称设置于车架的两侧，其中所述动力轮连接电机的输出端，并由所述电机驱动，所述电机的输入端连接一控制器；

第一引导杆和第二引导杆，与所述动力轮位于同一侧，所述第一引导杆和所述第二引导杆可拆卸地连接，并且所述第一引导杆与所述第二引导杆之间具有一第一预设角度。

2.根据权利要求1所述的电动助力车，其特征在于，还包括陀螺仪传感器，与所述控制器的输入端连接，用于采集所述电动助力车的运动姿态反馈给所述控制器，所述控制器根据所述运动姿态控制所述电机的输出。

3.根据权利要求1所述的电动助力车，其特征在于，所述第一引导杆和所述第二引导杆通过按扣可拆卸地连接。

4.根据权利要求1所述的电动助力车，其特征在于，所述车架包括连接板、第一车架主体以及第二车架主体，其中所述连接板的两侧分别连接所述动力轮和所述无动力轮，所述连接板的两端分别连接所述第一车架主体和所述第二车架主体，所述第一车架主体和所述第二车架主体可转动的连接于所述连接板，以实现所述车架可折叠或展开。

5.根据权利要求4所述的电动助力车，其特征在于，所述第一车架主体和所述第二车架主体朝向地面的一面分别设有可转动的脚架，用于平衡所述电动助力车。

6.根据权利要求1所述的电动助力车，其特征在于，所述第一引导杆远离所述第二引导杆的一端设有手柄；

所述电动助力车还包括腰带连接板，所述腰带连接板可转动的连接于所述手柄。

7.根据权利要求1所述的电动助力车，其特征在于，所述第二引导杆通过连接杆连接于所述动力轮的盖板上，所述第二引导杆可转动的连接所述连接杆。

8.一种电动助力车的控制方法，其特征在于，适用于权利要求1-7任意一项所述的电动助力车，包括一第一检测过程，具体包括：

步骤S1：检测所述电动助力车的倾角；

步骤S2：根据所述倾角调整动力轮的输出扭矩；

步骤S3：判断所述电动助力车的倾角是否大于第一预设范围；

若是，返回所述步骤S1；

若否，转向步骤S4；

步骤S4：根据所述倾角控制所述动力轮转动，随后继续检测所述倾角，并返回所述步骤S4。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括一第二检测过程，具体包括：

步骤A1：检测所述电动助力车的倾角，并判断所述倾角是否大于一第二预设范围：

若是，控制所述电动助力车刹车，随后停止所述电动助力车；

若否，则返回所述步骤A1。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，将所述电动助力车启动时检测到的第一个所述倾角作为初始的记录倾角；

所述步骤S4包括：

步骤S41：判断当前的所述倾角是否达到门限值；

若是，则控制所述动力轮停止，随后继续检测所述倾角，并返回所述步骤S41；

若否，转向步骤S42；

步骤S42：判断所述倾角是否大于记录倾角；

若是，则增加所述动力轮的转速，随后转向步骤S43；

若否，则减小所述动力轮的转速，随后转向步骤S43；

步骤S43：记录所述倾角并替换所述记录倾角，随后继续检测所述倾角，并返回所述步骤S41。

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