CN117183758A - 一种电动两轮车及其制动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动两轮车及其制动方法。该方法包括：获取电动两轮车当前时刻的前轮转速和上一时刻的前轮转速；若所述当前时刻的前轮转速和所述上一时刻的前轮转速差小于零，则获取所述电动两轮车当前时刻的电机转速；判断所述当前时刻的前轮转速和所述当前时刻的电机转速判断是否匹配；若否，则使电机输出反向扭矩，从而进行电机制动。本发明实施例通过电机输出的反向扭矩对电动两轮车进行制动，有利于防止电动两轮车制动时车轮被抱死，从而提高电动两轮车制动时的效果以及操控性，并且降低电动两轮车的生产成本。

Description

一种电动两轮车及其制动方法

技术领域

本发明涉及电动两轮车技术领域，尤其涉及一种电动两轮车及其制动方法。

背景技术

ABS系统作为一种车辆安全辅助系统其作用是当人为按下刹车后，系统自动控制制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑的状态，能及时控制车辆方向，防止发生碰撞，保证驾驶者的安全。

然而，在现有技术中，ABS系统较为精密，安装在电动两轮车上时，系统中的部件长期暴露在外，会使ABS系统产生的故障，影响制动效果以及操控性，并且ABS系统也较为昂贵。

发明内容

本发明提供了一种电动两轮车及其制动方法，以提高电动两轮车制动时的效果以及操控性，降低电动两轮车的生产成本。

根据本发明的一方面，提供了一种电动两轮车刹车控制方法，该方法包括：

获取电动两轮车当前时刻的前轮转速和上一时刻的前轮转速；

若所述当前时刻的前轮转速和所述上一时刻的前轮转速差小于零，则获取所述电动两轮车当前时刻的电机转速；

判断所述当前时刻的前轮转速和所述当前时刻的电机转速判断是否匹配；若否，则使电机输出反向扭矩，从而进行电机制动。

可选地，获取电动两轮车前轮转速的步骤包括：

获取轮速检测模块的输出电压变化频率；

根据所述输出电压变化频率计算所述电动两轮车的前轮转速。

可选地，电机制动的步骤包括：

获取所述电动两轮车电机的驱动电流的方向；

倒转所述驱动电流的方向。

可选地，获取所述电动两轮车电机的驱动电流的方向的步骤包括：

获取所述电动两轮车驱动模块中各开关管的导通状态；

根据所述电动两轮车驱动模块中各开关管的导通状态判断所述电动两轮车电机的驱动电流的方向。

可选地，倒转所述驱动电流的方向的步骤包括：

确定所述电动两轮车驱动模块中已导通的开关管所在的支路；

关断已导通的开关管并导通所述支路中的另一开关管。

根据本发明的另一方面，还提供了一种电动两轮车，包括：轮速检测模块、控制模块、驱动模块和电机；

所述控制模块分别与所述轮速检测模块和所述驱动模块连接；所述电机与所述驱动模块连接；

所述控制模块用于控制所述驱动模块的驱动电流方向，以及，执行以上任一实施例所述的电动两轮车刹车控制方法；所述轮速检测模块用于检测电动两轮车前轮的转速；所述驱动模块用于为所述电机提供驱动电流；所述电机用于为所述电动两轮车提供动力。

可选地，所述轮速检测模块包括：信号齿轮和轮速传感单元。

可选地，所述轮速传感单元包括：永磁铁、线束和外壳；

所述永磁铁和所述线束均设置于所述外壳内；所述线束缠绕于所述永磁体上。

可选地，所述信号齿轮的材质为导磁材料。

本发明实施例通过电动两轮车的当前时刻的前轮转速和上一时刻的前轮转速对用户是否按下刹车进行判断，并在当前时刻的前轮转速和所述当前时刻的电机转速不匹配时使电机输出反向扭矩，从而进行电机制动。本发明实施例通过电机输出的反向扭矩对电动两轮车进行制动，有利于防止电动两轮车制动时车轮被抱死，从而提高电动两轮车制动时的效果以及操控性，并且降低电动两轮车的生产成本。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种电动两轮车的示意图；

图2是本发明实施例提供的一种轮速传感单元的示意图；

图3是本发明实施例提供的一种轮速检测模块的工作示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种轮速检测模块的工作示意图；

图5是本发明实施例提供的一种电动两轮车制动方法的流程图；

图6是本发明实施例提供的另一种电动两轮车制动方法的流程图；

图7是本发明实施例提供的又一种电动两轮车制动方法的流程图；

图8是本发明实施例提供的一种驱动模块驱动电机的原理图；

图9是本发明实施例提供的又一种电动两轮车制动方法的流程图；

图10是本发明实施例提供的又一种电动两轮车制动方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种电动两轮车及其制动方法。该电动两轮车包括：轮速检测模块、控制模块、驱动模块和电机；该控制模块可用于执行本发明任意实施例提供的电动两轮车制动方法。为便于理解本发明实施例所提供的电动两轮车制动方法，首先对应用该电动两轮车制动方法的电动两轮车的结构进行说明。

图1是本发明实施例提供的一种电动两轮车的示意图。参照图1，该电动两轮车包括：轮速检测模块110、控制模块120、驱动模块130和电机140。

控制模块120分别与轮速检测模块110和驱动模块130连接；电机140与驱动模块130连接；控制模块120用于控制驱动模块130的驱动电流方向，以及，执行以上任意实施例提供的电动两轮车制动方法；轮速检测模块110用于检测电动两轮车前轮的转速；驱动模块130用于为电机140提供驱动电流；电机140用于为电动两轮车提供动力。

具体地，轮速检测模块110设置于电动两轮车的前轮中。轮速检测模块110根据电动两轮车前轮转动速率生成检测信号，并将该检测信号发送至控制模块120中。控制模块120根据该检测信号通过驱动模块130对电动两轮车电机140进行控制。

在上述实施例的基础上，可选地，继续参照图1，轮速检测模块110包括：信号齿轮111和轮速传感单元112。

具体地，信号齿轮111设置于电动两轮车前轮中，并与电动两轮车的前轮同轴设置。在电动两轮车的进行转动时，信号齿轮111一同进行转动。轮速传感单元112用于产生磁场，并根据信号齿轮111对于该磁场的影响对电动两轮车前轮的转速进行检测。

图2是本发明实施例提供的一种轮速传感单元的示意图。参照图2，该轮速传感单元包括：永磁铁1121、线束1122和外壳1123。永磁铁1121和线束1122均设置于外壳1123内；线束1122缠绕于永磁体1121上。

图3是本发明实施例提供的一种轮速检测模块的工作示意图。具体地，参照图3，在信号齿轮111的齿尖正对轮速传感单元112时，永磁体1121所产生的磁场会集中在正对于轮速传感单元112的齿尖上，此时永磁体1121所产生的磁场得到加强。图4是本发明实施例提供的另一种轮速检测模块的工作示意图。参照图4，在信号齿轮111的齿隙正对轮速传感单元112时，永磁体1121所产生的磁场会被分散到该齿隙两边的齿尖上，此时线束1122所感应到的永磁场减弱。也就是说，在电动两轮车的前轮转动时，轮速传感单元112所产生的磁场强度会发生周期性变化，磁场强度的变化频率表征了电动两轮车前轮的转速。轮速传感单元112通过该磁场强度生成周期性变化的检测信号，并将该检测信号发送至控制模块120中。示例性地，轮速传感单元112所生成的检测信号为电压信号。控制模块120根据该检测信号的计算电动两轮车的前轮转速。

在上述各实施例的基础上，可选地，信号齿轮111的材质为导磁材料。

具体地，导磁材料是一种类磁性材料，它们具有对磁场的导磁性能，其在磁场作用下会发生磁化，在磁场消失后会迅速恢复到无磁状态。

本发明实施例还提供了一种电动两轮车制动方法。该方法可以应用于电动两轮车中，防止电动两轮车制动时车轮被抱死，提高电动两轮车制动时的操控性。该方法可以由电动两轮车的控制模块120执行。以下实施例将对控制模块120执行的电动两轮车制动方法进行具体说明。

图5是本发明实施例提供的一种电动两轮车制动方法的流程图。参照图5，该方法包括：

S110、获取电动两轮车当前时刻的前轮转速和上一时刻的前轮转速。

示例性地，电动两轮车的前轮转速由轮速检测模块进行检测，在轮速检测模块获取到电动两轮车的前轮转速后，轮速检测模块将该前轮转速发送至电动两轮车的控制模块中。具体地，电动两轮车前轮转速的改变是由用户进行控制的，例如，在用户按下刹车开关时，电动两轮车的前轮刹车系统进行制动，从而使电动两轮车的前轮转速发生改变。

S120、若当前时刻的前轮转速和上一时刻的前轮转速差小于零，则获取电动两轮车当前时刻的电机转速。

具体地，在控制模块接收到轮速检测模块发送的前轮转速后，控制模块将当前时刻的前轮转速与上一时刻的前轮转速进行对比，在当前时刻的前轮转速与上一时刻的前轮转速差小于零时，控制模块则获取当前时刻电机的转速。需要说明的是，在当前时刻的前轮转速和上一时刻的前轮转速差小于零时，则说明此时电动两轮车的行驶速度正在降低，也就是说，电动两轮车在正在进行制动。除此以外，在当前时刻的前轮转速和上一时刻的前轮转速差大于零时，则说明此时电动两轮车的行驶速度正在升高。

S130、判断当前时刻的前轮转速和当前时刻的电机转速判断是否匹配。

具体地，电动两轮车的电机与电动两轮车的后轮间存在相应的传动比例。也就是说，电动两轮车的电机转速间接地表征了电动两轮车的后轮转速。电动两轮车的后轮转速可以由电动两轮车的电机转速通过计算得出。示例性地。在电动两轮车的后轮与电动两轮车的电机的传动比例为一比一时，电动两轮车的电机转速即为电动两轮车的后轮转速。需要说明的是，电动两轮车电机与后轮间的传动比例可以在实际应用时根据实际需求进行设置，本实施例对此不做限制。

S140、若否，则使电机输出反向扭矩，从而进行电机制动。

具体地，在电动两轮车当前时刻的前轮转速和当前时刻的电机转速不匹配时，则说明此时电动两轮车的前轮转速正在降低，也就是说电动两轮车的前轮进行了制动。因此，此时控制模块对电动两轮车的电机进行控制，使电动两轮车电机产生反向扭矩，进而对电动两轮车进行制动。需要说明的是，电动两轮车的电机所产生的反向扭矩相对较小，也就是说，电动两轮车的电机所产生的扭矩不足以驱使电动两轮车的后轮停止转动或者反向转动，此时电动两轮车的后轮依然会向原方向进行转动，但由于反向扭矩的存在，电动两轮车的后轮转动所受阻碍增大，进而实现电动两轮车的制动。

本发明实施例通过电动两轮车的当前时刻的前轮转速和上一时刻的前轮转速对用户是否按下刹车进行判断，并在当前时刻的前轮转速和所述当前时刻的电机转速不匹配时使电机输出反向扭矩，从而进行电机制动。本发明实施例通过电机输出的反向扭矩对电动两轮车进行制动，有利于防止电动两轮车制动时车轮被抱死，从而提高电动两轮车制动时的效果以及操控性，并且降低电动两轮车的生产成本。

图6是本发明实施例提供的另一种电动两轮车制动方法的流程图。在上述各实施例的基础上，可选地，参照图6，获取电动两轮车前轮转速的步骤包括：

S111、获取轮速检测模块的输出电压变化频率。

示例性地，在电动两轮车的前轮转动时，轮速检测模块的轮速传感单元所产生的磁场强度会发生周期性变化。轮速检测模块的轮速传感单元通过该磁场强度生成周期性变化的电压信号，并将该电压信号发送至控制模块中。

S112、根据输出电压变化频率计算电动两轮车的前轮转速。

具体地，磁场强度的变化频率表征了电动两轮车前轮的转速，也就是说，轮速检测模块的输出电压变化频率间接的表征了电动两轮车前轮的转速。示例性地，控制模块根据输出电压变化频率对电动两轮车的前轮转速进行计算，从而得到电动两轮车的前轮转速。

图7是本发明实施例提供的又一种电动两轮车制动方法的流程图。在上述各实施例的基础上，可选地，参照图7，电机制动的步骤包括：

S141、获取电动两轮车电机的驱动电流的方向。

具体地，电动两轮车的电机为三相电机，在工作时驱动模块根据转子所在的位置对电机进行供电，使驱动电流通过其中的两相。图8是本发明实施例提供的一种驱动模块驱动电机的原理图。参照图8，示例性地，电机工作时的驱动电流可以通过电机内部的霍尔传感器进行获取。

S142、倒转驱动电流的方向。

具体地，电动两轮车的电机的转动方向与驱动电流的方向有关。电机制动的原理是使电动两轮车的电机产生反向扭矩，从而使电动两轮车进行减速；电动两轮车的电机产生反向扭矩需要使电动两轮车电机进行反向旋转。因此，在进行电机制动时需要将驱动电流的方向进行调转。示例性地，参照图8，在电机正向旋转时，驱动电流的方向为W相-U相，此时驱动电流由W相进入，从U相流出；在电机制动时，驱动电流的方向为U相-W相，此时驱动电流由U相进入，从W相流出。

图9是本发明实施例提供的又一种电动两轮车制动方法的流程图。在上述各实施例的基础上，可选地，参照图9，获取电动两轮车电机的驱动电流的方向的步骤包括：

S1411、获取电动两轮车驱动模块中各开关管的导通状态。

具体地，电动两轮车的驱动电流方向由驱动模块中各个开关管进行控制，在驱动电流的方向不同时，电机中各个霍尔传感器的状态也有所不同。因此，示例性地，驱动模块中各个开关管的导通状态可以通过电机内部的霍尔传感器进行获取。表1是本发明实施例提供的一种霍尔传感器状态与导通开关管的关系表。具体可结合图8和表1：

表1

S1412、根据电动两轮车驱动模块中各开关管的导通状态判断电动两轮车电机的驱动电流的方向。

具体地，参照图8，电动两轮车的驱动电流方向由驱动模块中各个开关管进行控制，驱动模块中各个开关管的交替开通使驱动电流的方向进行改变。因此，驱动电流的方向可以根据驱动模块中各个开关管的导通状态进行判断。

图10是本发明实施例提供的又一种电动两轮车制动方法的流程图。在上述各实施例的基础上，可选地，参照图10，倒转驱动电流的方向的步骤包括：

S1421、确定电动两轮车驱动模块中已导通的开关管所在的支路。

具体地，驱动模块中具有多条支路。因此，在倒转驱动电流需要对已导通的开关管所在的支路进行确定。

S1422、关断已导通的开关管并导通支路中的另一开关管。

具体地，电机制动的原理是使电机产生反向的扭矩，也就是使驱动电流反向流动。参照图8，示例性地，在电机正向旋转时，驱动电流的方向为W相-U相，此时驱动电流由W相进入，从U相流出，此时开关管T3+和开关管T1-导通；在电机制动时，驱动电流的方向为U相-W相，此时驱动电流由U相进入，从W相流出，此时开关管T3-和开关管T1+导通。表2是本发明实施例提供的另一种霍尔传感器状态与导通开关管的关系表。表2示例性地给出了电机制动时霍尔传感器的状态与导通开关管的关系。具体可结合图8和表2：

表2

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动两轮车刹车控制方法，其特征在于，包括：

获取电动两轮车当前时刻的前轮转速和上一时刻的前轮转速；

若所述当前时刻的前轮转速和所述上一时刻的前轮转速差小于零，则获取所述电动两轮车当前时刻的电机转速；

判断所述当前时刻的前轮转速和所述当前时刻的电机转速判断是否匹配；

若否，则使电机输出反向扭矩，从而进行电机制动。

2.根据权利要求1所述的电动两轮车刹车控制方法，其特征在于，获取电动两轮车前轮转速的步骤包括：

获取轮速检测模块的输出电压变化频率；

根据所述输出电压变化频率计算所述电动两轮车的前轮转速。

3.根据权利要求1所述的电动两轮车刹车控制方法，其特征在于，电机制动的步骤包括：

获取所述电动两轮车电机的驱动电流的方向；

倒转所述驱动电流的方向。

4.根据权利要求3所述的电动两轮车刹车控制方法，其特征在于，获取所述电动两轮车电机的驱动电流的方向的步骤包括：

获取所述电动两轮车驱动模块中各开关管的导通状态；

根据所述电动两轮车驱动模块中各开关管的导通状态判断所述电动两轮车电机的驱动电流的方向。

5.根据权利要求4所述的电动两轮车刹车控制方法，其特征在于，倒转所述驱动电流的方向的步骤包括：

确定所述电动两轮车驱动模块中已导通的开关管所在的支路；

关断已导通的开关管并导通所述支路中的另一开关管。

6.一种电动两轮车，其特征在于，包括：轮速检测模块、控制模块、驱动模块和电机；

所述控制模块分别与所述轮速检测模块和所述驱动模块连接；所述电机与所述驱动模块连接；

所述控制模块用于控制所述驱动模块的驱动电流方向，以及，执行如权利要求1-5任一项所述的电动两轮车刹车控制方法；所述轮速检测模块用于检测电动两轮车前轮的转速；所述驱动模块用于为所述电机提供驱动电流；所述电机用于为所述电动两轮车提供动力。

7.根据权利要求6所述的电动两轮车，其特征在于，所述轮速检测模块包括：信号齿轮和轮速传感单元。

8.根据权利要求7所述的电动两轮车，其特征在于，所述轮速传感单元包括：永磁铁、线束和外壳；

所述永磁铁和所述线束均设置于所述外壳内；所述线束缠绕于所述永磁体上。

9.根据权利要求7所述的电动两轮车，其特征在于，所述信号齿轮的材质为导磁材料。