本實用新型涉及一種電動三輪車。
背景技術(shù):
三輪車自問世以來,因其經(jīng)濟實用而受到人們的青睞,特別是小商小販對其尤其追捧。但因為三輪車支撐點少,特別是僅有一個前輪支撐點,加之底盤較輕,在轉(zhuǎn)向時極易發(fā)生側(cè)翻事故。行業(yè)內(nèi)對如何防止三輪車的側(cè)翻有較多的研究,但是之前的研究大都集中在增加減震器性能和增加底盤重量等如何保持車身穩(wěn)定性的方向上,廠家也是在操作手冊上提醒使用者在轉(zhuǎn)向時要減速、慢行,但是這些都無法從根本上解決車輛在轉(zhuǎn)向時因離心力過大而側(cè)翻。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本實用新型提供了一種電動三輪車,能夠自動控制三輪車轉(zhuǎn)彎時的速度,保證三輪車轉(zhuǎn)彎時的速度位于安全速度之內(nèi),降低三輪車轉(zhuǎn)彎時發(fā)生側(cè)翻的可能性。
本實用新型所采用的技術(shù)方案為:一種電動三輪車,包括三輪車本體、電機、控制器、EABS系統(tǒng)、稱重傳感器、測速傳感器和角度傳感器,
所述電機驅(qū)動所述三輪車本體前進;
所述稱重傳感器測量三輪車的實際重量;
所述測速傳感器測量三輪車的實際行駛速度;
所述角度傳感器測量三輪車車把的轉(zhuǎn)動角度;
所述控制器控制EABS系統(tǒng)的電磁阻尼的開啟與關(guān)閉;
所述EABS系統(tǒng)的輸出端與所述電機的控制端連接,所述稱重傳感器與所述控制器電連接,所述測速傳感器與所述控制器電連接,所述角度傳感器與所述控制器電連接,所述控制器的輸出端與所述EABS系統(tǒng)的控制端電連接。
本電動三輪車在行進時,相應(yīng)的元器件按下述步驟工作。
步驟1:檢測三輪車的轉(zhuǎn)向角度,并將該轉(zhuǎn)向角度信號傳遞給控制器。
步驟2:檢測三輪車的實際行進速度,并將該實際行進速度信號傳遞給控制器。
步驟3:控制器根據(jù)轉(zhuǎn)向角度,自動計算出三輪車在該轉(zhuǎn)向角度下的最高行進速度。
步驟4:控制器比較實際行進速度和最高行進速度,當實際行進速度>最高行進速度時,控制器控制EABS系統(tǒng)通過電磁阻尼降低電機轉(zhuǎn)速,進而降低三輪車的實際行進速度,直至三輪車的實際行進速度≦最高行進速度,控制器控制EABS系統(tǒng)解除電磁阻尼;或者,當實際行進速度≦最高行進速度時,控制器控制EABS系統(tǒng)保持解除電磁阻尼狀態(tài)。
該步驟還包括檢測三輪車的實際重量,并將該實際重量信號傳遞給控制器。
控制器根據(jù)轉(zhuǎn)向角度和實際重量,自動計算出三輪車在該轉(zhuǎn)向角度和該實際重量的情況下的最高行進速度。
最高行進速度符合以下關(guān)系:
其中:V限為最高行進速度,V設(shè)為三輪車直行理論最高值;α為轉(zhuǎn)向角度;m車為三輪車裸車重量;m總為三輪車實際重量;V基為三輪車基本行駛速度。
V設(shè)的取值范圍為50-70km/h,V基的取值范圍為0-8km/h,α的取值范圍為X-90°,只有當三輪車的轉(zhuǎn)向角度>X時,控制器才會進行步驟4。
進一步的技術(shù)方案為:所述角度傳感器為編碼器,所述編碼器安裝在所述三輪車車把內(nèi)。
本實用新型的有益效果:本實用新型通過檢測三輪車的轉(zhuǎn)向角度和三輪車的重量,從而測算出三輪車在此狀態(tài)下的最高行進速度,再通過該最高行進速度與實際行進速度進行對比,從而控制實際行進速度低于最高行進速度,進而保證轉(zhuǎn)彎時的行車安全。
附圖說明
圖1是本實用新型的原理圖。
具體實施方式
參見圖1,本實用新型提供了一種電動三輪車,包括三輪車本體、電機、控制器、EABS系統(tǒng)、稱重傳感器、測速傳感器和角度傳感器。所述電機驅(qū)動所述三輪車本體前進,所述稱重傳感器測量三輪車的實際重量,所述測速傳感器測量三輪車的實際行駛速度,所述角度傳感器測量三輪車車把的轉(zhuǎn)動角度,所述控制器控制EABS系統(tǒng)的電磁阻尼的開啟與關(guān)閉。所述EABS系統(tǒng)的輸出端與所述電機的控制端連接,所述稱重傳感器與所述控制器電連接,所述測速傳感器與所述控制器電連接,所述角度傳感器與所述控制器電連接,所述控制器的輸出端與所述EABS系統(tǒng)的控制端電連接。
所述角度傳感器為編碼器,所述編碼器安裝在所述三輪車車把內(nèi)。
參見圖1,本實用新型電動三輪車上體現(xiàn)了一種轉(zhuǎn)向防側(cè)翻控制方法,包括以下步驟。
步驟1:檢測三輪車的轉(zhuǎn)向角度,并將該轉(zhuǎn)向角度信號傳遞給控制器;
步驟2:檢測三輪車的實際重量,并將該實際重量信號傳遞給控制器;
步驟3:檢測三輪車的實際行進速度,并將該實際行進速度信號傳遞給控制器;
步驟4:控制器根據(jù)轉(zhuǎn)向角度和實際重量,自動計算出三輪車在該轉(zhuǎn)向角度和該實際重量的情況下的最高行進速度;
步驟5:控制器比較實際行進速度和最高行進速度,當實際行進速度>最高行進速度時,控制器控制EABS系統(tǒng)通過電磁阻尼降低電機轉(zhuǎn)速,進而降低三輪車的實際行進速度,直至三輪車的實際行進速度≦最高行進速度,控制器控制EABS系統(tǒng)解除電磁阻尼;或者,當實際行進速度≦最高行進速度時,控制器控制EABS系統(tǒng)保持解除電磁阻尼狀態(tài)。
需要說明的是,步驟1、步驟2和步驟3是同時進行的,并無先后順序。
具體而言,就是根據(jù)三輪車的轉(zhuǎn)彎的角度以及三輪車的總重(實際重量)得到一個三輪車在該轉(zhuǎn)彎角度進行轉(zhuǎn)彎時的安全速度(最高行進速度),在該安全速度下,三輪車進行轉(zhuǎn)彎時不會發(fā)生側(cè)翻的,因而只需保證三輪車的實際行進速度≦安全速度(最高行進速度),三輪車便不會發(fā)生側(cè)翻,從而保證三輪車在轉(zhuǎn)彎過程中的行車安全。
當三輪車的實際行進速度>最高行進速度時,控制器控制EABS系統(tǒng)通過電磁阻尼降低電機轉(zhuǎn)速,進而降低三輪車的實際行進速度,最終確保實際行進速度≦最高行進速度。
需要說明的是,三輪車在轉(zhuǎn)彎時,轉(zhuǎn)彎角度逐漸變大,相應(yīng)的最高行進速度也會逐漸變小,當轉(zhuǎn)彎角度到達某一值時(實際行進速度=最高行進速度),轉(zhuǎn)彎角度繼續(xù)變大,最高行進速度變小,控制器便會(通過EABS系統(tǒng))控制電機的速度變小,進而確保實際行進速度變?。ūWC實際行進速度≦最高行進速度),因而不管在任何一個時間點均能保證實際行進速度≦最高行進速度。
同理,在同一個轉(zhuǎn)彎角度下,三輪車的重量越大,最高行進速度應(yīng)越小。
考慮到現(xiàn)實實際情況,三輪車的行駛速度不會超過60km/h,而且在三輪車轉(zhuǎn)彎(包含原地掉頭)時,其轉(zhuǎn)彎角度≦90°。
發(fā)明人綜合以上所有情況,實用新型人經(jīng)過長期實驗,最終得到以下結(jié)論:
最高行進速度應(yīng)符合以下關(guān)系:
其中:V限為最高行進速度,V設(shè)為三輪車直行理論最高值;α為轉(zhuǎn)向角度;m車為三輪車裸車重量;m總為三輪車實際重量;V基為三輪車基本行駛速度。
在實際操作時,V設(shè)、m車和V基均為常數(shù),是預先進行設(shè)置的。
m總的數(shù)值大于m車的數(shù)值,m總包含m車以及三輪車上的貨物的重量。
因而以上公式只存在兩個變量分別為α和m總,這兩個數(shù)值可通過對三輪車(通過角度傳感器和稱重傳感器)的實時檢測得到。
因而可以計算得到三輪車任何時間點的V限,再跟該實際行進速度進行對比,進而確定是否控制EABS系統(tǒng)通過電磁阻尼降低電機轉(zhuǎn)速。
通過以上公式,可以發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)向角度α=90°時,V限=V基,此時最高行進速度最小。
通常V基的取值范圍為0-8km/h,通常設(shè)定為5km/h。也就是說,在轉(zhuǎn)向角度為90°時,三輪車以低于5km/h的速度進行轉(zhuǎn)彎。
V設(shè)的取值范圍為50-70km/h,通常為60km/h。
發(fā)明人考慮到,在三輪車的正常行駛時(不拐彎時),三輪車車把會在一個較小的角度范圍內(nèi)來回轉(zhuǎn)動,但此時,三輪車依然處于直行狀態(tài),只不過是為了保持三輪車行駛的穩(wěn)定性,三輪車的車把會來回的轉(zhuǎn)動,如果將該情況定義為轉(zhuǎn)彎,變回使得三輪車行駛的速度受到大大的影響,從而影響三輪車正常行駛的速度。
針對上述情況,將α的取值范圍限定為X-90°,也就是說,只有當三輪車的轉(zhuǎn)向角度>X時,控制器才會計算最高行進速度。從而排除三輪車正常行駛過程中的來回小幅度轉(zhuǎn)動。這也就意味著在轉(zhuǎn)向角度<X時,三輪車的實際行進速度不受控制器的影響。
X的取值范圍為1°-5°,優(yōu)選3°。
需要說明的是,稱重傳感器所測量的是三輪車所載貨物的重量m貨,即m總=m貨+m車。