通用型子母式自行車動力改裝套件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電動車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通用型子母式自行車動力改裝套件，包括連接支架和獨輪平衡車，獨輪平衡車通過連接支架連接自行車前叉，獨輪平衡車包括護(hù)板，護(hù)板圍設(shè)在輪轂周邊，護(hù)板兩側(cè)對稱設(shè)置踏板，護(hù)板對應(yīng)連接支架設(shè)置插槽，插槽內(nèi)設(shè)有感應(yīng)件，輪轂中心轉(zhuǎn)軸連接電機轉(zhuǎn)軸，蓄電池為電機供電，電機通過電機驅(qū)動器連接至控制器，控制器同時連接感應(yīng)件、加速度檢測件和速度檢測件；本發(fā)明還涉及一種包括上述套件的子母式自行車及子母式自行車的控制方法，可通過獨立平衡車對自行車實現(xiàn)助力或制動。本發(fā)明既能夠?qū)崿F(xiàn)高速、長距離電動車騎行，又能夠?qū)崿F(xiàn)獨輪平衡車的單獨使用，靈活性高，實現(xiàn)了一車三用和無縫化城市通行。
【專利說明】
通用型子母式自行車動力改裝套件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電動車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通用型子母式自行車動力改裝套件。
【背景技術(shù)】
[0002] 獨輪平衡車是新興的娛樂型代步工具，因其靚麗的外形和靈活的行進(jìn)方式受到年 輕人喜愛。然而獨輪平衡車僅適用于低速、短途(行程<l〇km)行進(jìn)，無法像傳統(tǒng)電動自行車 一樣進(jìn)行高速長距離行進(jìn)，因此普及率不高。然而傳統(tǒng)電動車的不足在于其體型龐大，無法 進(jìn)出公共場所(商場、步行街、地鐵等)或隨身停放。自行車又有騎行易疲勞，速度慢等缺點。
[0003] 現(xiàn)有常見的自行車改裝電動車的方式有三種：
[0004] 第一種，將無刷電機安裝到后輪上替換原有的后花鼓，用戶需要自行尋找空間安 裝電池、控制器等部件，同時需要在車把上安裝斷電剎把、調(diào)速手把等。該方法安裝復(fù)雜，由 于電機較粗，需要拆下原有輻條并購買較短輻條重新編條，還需對后輪的鏈條、變速器、碟 剎進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。輻條編制復(fù)雜且需要專業(yè)工具，普通人難以完成改裝；
[0005] 第二種，安裝自行車中置電機，同時需要在車把上安裝斷電剎把、調(diào)速手把等。用 戶需要自行尋找空間安裝電池、控制器等部件。中置電機安裝更為復(fù)雜，需要拆下原有中 軸，并需安裝新的牙盤，需要專業(yè)工具；
[0006] 第三種，利用小型電機接觸摩擦式驅(qū)動輪胎，類似的國內(nèi)產(chǎn)品有易吧，國外的有 Rubbee等。該套件包含一個置于自行車尾部上方的裝置，裝置內(nèi)含電池和電機，電機帶動一 個小的橡膠摩擦輪，橡膠輪通過摩擦方式實現(xiàn)將動力輸出到后輪上。由于輪胎上有花紋，摩 擦輪在傳動過程中會產(chǎn)生震動并傳遞到車座，使人產(chǎn)生不適，影響騎行體驗，也有通過電機 直接驅(qū)動輪胎的鋼圈，避免了橡膠輪與輪胎的摩擦，但是需要高強度的齒輪組，以及特殊指 定的輪胎，造價極高。這類方式傳動效率低，摩擦的方式?jīng)Q定了傳動過程中必定有損耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于:提供一種通用型子母式自行車動力改 裝套件，既能夠?qū)崿F(xiàn)高速、長距離電動車騎行，又能夠?qū)崿F(xiàn)獨輪平衡車的單獨使用，靈活性 高，實現(xiàn)了一車三用和無縫化城市通行。
[0008] 本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：
[0009] 所述通用型子母式自行車動力改裝套件，包括連接支架和獨輪平衡車，所述獨輪 平衡車通過連接支架連接自行車前叉，獨輪平衡車包括護(hù)板、輪轂、電機、踏板和控制器，所 述護(hù)板圍設(shè)在輪轂周邊，護(hù)板兩側(cè)對稱設(shè)置踏板，護(hù)板對應(yīng)連接支架設(shè)置插槽，插槽內(nèi)設(shè)有 感應(yīng)件，輪轂中心轉(zhuǎn)軸連接電機轉(zhuǎn)軸，蓄電池為電機供電，電機通過電機驅(qū)動器連接至控制 器，控制器同時連接感應(yīng)件、加速度檢測件和速度檢測件。
[0010] 使用時，首先將原有自行車前輪拆下，安裝套件中的連接支架，連接支架只需一次 安裝與自行車前叉固定，然后將連接支架通過插槽插入到獨輪平衡車內(nèi)，組合成為一體。連 接支架與自行車前叉連接的一端設(shè)有卡槽，自行車前叉插入卡槽內(nèi)并通過螺栓固定。為方 便控制，獨輪平衡車設(shè)置開關(guān)，騎行時，若開關(guān)打開，獨輪平衡車輸出動力，可作為電動車行 駛;若開關(guān)關(guān)斷，獨輪平衡車不輸出動力，車輛即作為普通自行車正常騎行;控制器通過速 度檢測件和加速度檢測件分別檢測車子當(dāng)前車速和輪轂前進(jìn)方向的加速度α，速度檢測件 可采用霍爾元件，加速度檢測件可同時采用電子陀螺儀和加速度傳感器，控制器通過感知 自行車的加速度判斷人的騎行狀態(tài)，若為明顯的加速狀態(tài)，獨輪平衡車可加速為自行車提 供動力實現(xiàn)助力;若為減速則進(jìn)行反向制動。獨輪平衡車與連接支架分離后，利用其內(nèi)置的 獨立電池以及控制器，實現(xiàn)分段式行進(jìn)，大大擴展了車輛的適用范圍，獨輪平衡車除了護(hù)板 與連接支架連接的部分，其余結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的獨輪平衡車相同。
[0011]其中，優(yōu)選方案為：
[0012]所述護(hù)板上對應(yīng)獨輪平衡車固定拉桿，拉桿末端設(shè)置行走輪，獨輪平衡車獨立使 用時，可通過拉桿和行走輪實現(xiàn)拖行，方便在人口密集區(qū)和公共交通場所攜帶，拉桿設(shè)為伸 縮結(jié)構(gòu)。
[0013] 所述拉桿設(shè)為伸縮結(jié)構(gòu)，插槽和拉桿的對立面上分別對應(yīng)設(shè)置定位孔，兩定位孔 之間設(shè)置定位柱，定位柱包括伸縮桿，伸縮桿外部套設(shè)伸縮彈簧，伸縮桿兩端分別固定連接 定位銷，定位銷端部設(shè)為錐形，連接支架對應(yīng)定位銷至少設(shè)置一個銷孔，為適應(yīng)不同高度的 自行車前叉，可設(shè)置多個銷孔。其中，自行車前叉與獨輪平衡車組合步驟為:第一，拉出拉 桿，一只手扶住拉桿，使獨輪平衡車保持直立，定位銷在伸縮彈簧的作用下，被彈出銷孔;第 二，另一只手握住自行車車把，向上抬起自行車前叉，將連接支架對準(zhǔn)獨輪平衡車上的插 槽，然后插入;第三，壓回拉桿，拉桿下部的斜面將定位銷向插槽方向回壓，伸縮彈簧被壓 縮，定位銷通過定位孔插入連接支架的銷孔，使獨輪平衡車和連接支架鎖定。插槽中可放置 不同高度的墊片，以調(diào)整連接支架插入插槽的深度，從而調(diào)整整個前輪系統(tǒng)的高度來適應(yīng) 不同輪徑的車。自行車前叉與獨輪平衡車分離時，只需拉出拉桿，向上提起車把即可。
[0014] 所述連接支架上固定擴展電池，擴展電池與連接支架可采用卡接方式進(jìn)行固定， 為獨輪平衡車提供額外的電力，實現(xiàn)增加續(xù)航或增加動力的目的。獨輪平衡車頂部護(hù)板對 應(yīng)擴展電池可設(shè)置擴展接口，擴展電池對應(yīng)擴展接口設(shè)置插頭，插頭連接到獨輪平衡車頂 部的擴展接口為車子供電，同時該擴展接口可同時作為充電接口進(jìn)行蓄電池充電。
[0015] 所述護(hù)板上設(shè)置容置倉，容置倉內(nèi)固定控制器、蓄電池、加速度檢測件和速度檢測 件，為方便獨輪平衡車的控制，可為其設(shè)置遙控器，遙控器也放置在容置倉內(nèi)。
[0016] 本發(fā)明還提供一種包括上述通用型子母式自行車動力改裝套件的子母式自行車， 自行車車架、后輪等結(jié)構(gòu)不進(jìn)行改進(jìn)。
[0017] 本發(fā)明還提供一種通用型子母式自行車的控制方法，包括以下步驟：
[0018] 第一步，控制器通過檢測感應(yīng)件狀態(tài)判斷獨輪平衡車當(dāng)前工作模式，連接支架插 入護(hù)板內(nèi)插槽，車子處于電動車模式，如果連接支架未插入護(hù)板內(nèi)插槽，車子處于自平衡模 式;控制器通過速度檢測件和加速度檢測件分別檢測車子當(dāng)前車速和輪轂前進(jìn)方向的加速 度α，采用濾波去除當(dāng)前車速V和加速度α的擾動，分別獲得當(dāng)前車速 ￥和加速度α的時序變化 曲線；
[0019] 第二步，如果車子處于電動車模式，根據(jù)車子加速度α將車子分為三種狀態(tài)，分別 是正常行駛狀態(tài)、減速狀態(tài)和緊急制動狀態(tài)，正常行駛狀態(tài)和減速狀態(tài)下為車子設(shè)置一個 期望速度V，控制器通過調(diào)整電機PWM功率輸出，將當(dāng)前車速V向期望速度V轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化公式 為：
[0020]
[0021] 其中，t表示當(dāng)前時刻，pt表示當(dāng)前時刻電機功率，pt+1表示t+1時刻電機功率，緊急 制動狀態(tài)下，直接設(shè)置期望速度V = O;控制器對電機反向通電進(jìn)行輔助制動，電機反向運行 功率可以是恒定的，也可以與當(dāng)前車速V成比例遞減。
[0022] 如果車子處于自平衡模式，啟用獨輪平衡車獨立工作，獨輪平衡車獨立工作時與 現(xiàn)有獨輪平衡車無異，控制器對獨輪平衡車的控制方式與現(xiàn)有獨輪平衡車相同。
[0023] 為保證速度檢測件和加速度檢測件的檢測準(zhǔn)確度，可采用卡爾曼濾波、η階濾波等 方式去除當(dāng)前車速和加速度的擾動，以獲得平滑的當(dāng)前車速V和加速度α的時序變化曲線。
[0024] 在電動車模式下，期望速度V確定方式如下：
[0025]定義加速度a>Xm/s2,車子為正常行駛狀態(tài);加速度Y m/s2〈 = a〈X m/s2,車子處于 普通減速狀態(tài);a〈 = Y m/s2,車子處于緊急制動狀態(tài)，其中，X和Y為預(yù)設(shè)值，均小于零；
[0026]正常行駛狀態(tài)下，預(yù)設(shè)期望速度V，車子起步時，加速度a> = 〇,當(dāng)前車速v = 〇,計算 X秒內(nèi)車子的平均速度v_avg，iv_avg>V時，更新V = v_avg，iv_avg〈V時，期望速度V保持不 變，正常行駛狀態(tài)下V只能升高或保持，車子電機嘗試進(jìn)行勻速巡航；
[0027] 減速狀態(tài)下，用戶進(jìn)行輕度剎車，此時開始對α進(jìn)行積分，令V = ν+α Δ t，其中，V表 示當(dāng)前時刻車速，V表示期望速度，At表示剎車時長。
[0028] 緊急制動狀態(tài)下，用戶緊急剎車，此時直接設(shè)置期望速度V = O;控制器對電機反向 通電進(jìn)行輔助制動
[0029] 起步時，騎行者需要通過腳踏板將車輛加速到一定程度，車輛開始保持平穩(wěn)運行； 在下坡時，車輛會逐漸加速，可通過剎車控制;在上坡時，用戶蹬車，車輛自身也會嘗試加大 功率維持當(dāng)前速度，這與用戶騎行自行車時的操作相同，用戶不會產(chǎn)生明顯的異常感。
[0030] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0031]本發(fā)明既能夠?qū)崿F(xiàn)高速、長距離電動車騎行，又能夠?qū)崿F(xiàn)獨輪平衡車的單獨使用， 靈活性高，實現(xiàn)了一車三用和無縫化城市通行。使用時，首先將原有自行車前輪拆下，安裝 套件中的連接支架，連接支架只需一次安裝與自行車前叉固定，然后將連接支架通過插槽 插入到獨輪平衡車內(nèi)，組合成為一體。騎行時，獨輪平衡車輸出動力，可作為電動車行駛;獨 輪車不輸出動力，可作為普通自行車正常騎行;控制器通過速度檢測件和加速度檢測件分 別檢測車子當(dāng)前車速和輪轂前進(jìn)方向的加速度α，控制器通過感知自行車的加速度判斷人 的騎行狀態(tài)，若為明顯的加速狀態(tài)，獨輪平衡車可加速為自行車提供動力實現(xiàn)助力;若為減 速則進(jìn)行反向制動。獨輪平衡車與連接支架分離后，利用其內(nèi)置的獨立電池以及控制器，實 現(xiàn)分段式行進(jìn)，大大擴展了車輛的適用范圍。
【附圖說明】
[0032]圖1是實施例1整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033] 圖2是實施例1獨輪平衡車細(xì)節(jié)圖。
[0034] 圖3是實施例1前叉與連接支架連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035] 圖4是實施例1拉桿、定位柱及連接支架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036] 圖中：1、連接支架;2、自行車前叉;3、護(hù)板;4、輪轂;5、容置倉;6、踏板;7、插槽;8、 擴展接口； 9、拉桿；10、行走輪；11、伸縮桿；12、伸縮彈簧；13、定位銷；14、銷孔；15、擴展電 池。
【具體實施方式】
[0037] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例做進(jìn)一步描述：
[0038] 實施例1:
[0039] 如圖1-3所示，本實施例所述通用型子母式自行車動力改裝套件，包括連接支架1 和獨輪平衡車，所述獨輪平衡車通過連接支架1連接自行車前叉2，獨輪平衡車包括護(hù)板3、 輪轂4、電機、踏板6和控制器，所述護(hù)板3圍設(shè)在輪轂4周邊，護(hù)板3兩側(cè)對稱設(shè)置踏板6,護(hù)板 3對應(yīng)連接支架1設(shè)置插槽7，插槽7內(nèi)設(shè)有感應(yīng)件，輪轂4中心轉(zhuǎn)軸連接電機轉(zhuǎn)軸，蓄電池為 電機供電，電機通過電機驅(qū)動器連接至控制器，控制器同時連接感應(yīng)件、加速度檢測件和速 度檢測件。
[0040] 其中，護(hù)板3上對應(yīng)獨輪平衡車固定拉桿9，拉桿9末端設(shè)置行走輪10，獨輪平衡車 獨立使用時，可通過拉桿9和行走輪10實現(xiàn)拖行，方便在人口密集區(qū)和公共交通場所攜帶， 拉桿9設(shè)為伸縮結(jié)構(gòu)。
[0041] 所述拉桿9設(shè)為伸縮結(jié)構(gòu)，插槽7和拉桿9的對立面上分別對應(yīng)設(shè)置定位孔，兩定位 孔之間設(shè)置定位柱，定位柱包括伸縮桿11，伸縮桿11外部套設(shè)伸縮彈簧12，伸縮桿11兩端分 別固定連接定位銷13,定位銷13端部設(shè)為錐形，連接支架1對應(yīng)定位銷13至少設(shè)置一個銷孔 14,為適應(yīng)不同高度的自行車前叉2,可設(shè)置多個銷孔14。如圖4所示，自行車前叉2與獨輪平 衡車組合步驟為:第一，拉出拉桿9,一只手扶住拉桿9,使獨輪平衡車保持直立，定位銷13在 伸縮彈簧12的作用下，被彈出銷孔14;第二，另一只手握住自行車車把，向上抬起自行車前 叉2,將連接支架1對準(zhǔn)獨輪平衡車上的插槽7,然后插入;第三，壓回拉桿9,拉桿9下部的斜 面將定位銷13向插槽7方向回壓，伸縮彈簧12被壓縮，定位銷13通過定位孔插入連接支架1 的銷孔14,使獨輪平衡車和連接支架1鎖定。插槽7中可放置不同高度的墊片，以調(diào)整連接支 架1插入插槽7的深度，從而調(diào)整整個前輪系統(tǒng)的高度來適應(yīng)不同輪徑的車。自行車前叉2與 獨輪平衡車分離時，只需拉出拉桿9,向上提起車把即可。
[0042]連接支架1上固定擴展電池15,擴展電池15與連接支架1可采用卡接方式進(jìn)行固 定，獨輪平衡車頂部護(hù)板3對應(yīng)擴展電池15可設(shè)置擴展接口 8，擴展電池15對應(yīng)擴展接口 8設(shè) 置插頭，插頭連接到獨輪平衡車頂部的擴展接口8為車子供電，同時該擴展接口8可同時作 為充電接口進(jìn)行蓄電池充電。
[0043] 護(hù)板3上設(shè)置容置倉5，容置倉5內(nèi)固定控制器、蓄電池、加速度檢測件和速度檢測 件，為方便獨輪平衡車的控制，可為其設(shè)置遙控器，遙控器也放置在容置倉5內(nèi)。
[0044] 使用時，首先將原有自行車前輪拆下，安裝套件中的連接支架1，連接支架1只需一 次安裝與自行車前叉2固定，然后將連接支架1通過插槽7插入到獨輪平衡車內(nèi)，組合成為一 體。連接支架1與自行車前叉2連接的一端設(shè)有卡槽，自行車前叉2插入卡槽內(nèi)并通過螺栓固 定。與現(xiàn)有獨輪平衡車結(jié)構(gòu)相同，護(hù)板3設(shè)置開關(guān)，騎行時，若開關(guān)開啟，獨輪平衡車輸出動 力，可作為電動車行駛;若開關(guān)關(guān)斷，獨輪車不輸出動力，可作為普通自行車正常騎行;控制 器通過速度檢測件和加速度檢測件分別檢測車子當(dāng)前車速和輪轂4前進(jìn)方向的加速度α，速 度檢測件可采用霍爾元件，加速度檢測件可同時采用加速度傳感器和電子陀螺儀，控制器 通過感知自行車的加速度判斷人的騎行狀態(tài)，若為明顯的加速狀態(tài)，獨輪平衡車可加速為 自行車提供動力實現(xiàn)助力;若為減速則進(jìn)行反向制動。獨輪平衡車與連接支架1分離后，利 用其內(nèi)置的獨立電池以及控制器，實現(xiàn)分段式行進(jìn)，大大擴展了車輛的適用范圍。
[0045] 實施例2:
[0046] 本實施例在實施例的基礎(chǔ)上提供了一種包含實施例1所述通用型子母式自行車動 力改裝套件的子母式自行車，自行車車架、后輪等結(jié)構(gòu)不進(jìn)行改進(jìn)。舉例說明該子母式自行 車使用方法：
[0047] 使用者出門時，騎行該子母式自行車到達(dá)地鐵站，停好自行車，通過拉開拉桿9，分 離連接支架1和護(hù)板3,自行車前叉2可通過一支架支撐固定，防止自行車倒地，使用者通過 拉桿9拉動獨輪平衡車，換乘地鐵，地鐵到站后，開啟獨輪平衡車的自平衡模式獨立使用，去 往目的地，實現(xiàn)自行車的分段式使用，方便靈活。
[0048] 實施例3:
[0049] 本實施例在實施例2的基礎(chǔ)上提供一種通用型子母式自行車的控制方法，包括以 下步驟：
[0050] 第一步，控制器通過檢測感應(yīng)件狀態(tài)判斷獨輪平衡車當(dāng)前工作模式，連接支架1插 入護(hù)板3內(nèi)插槽7,車子處于電動車模式，如果連接支架1未插入護(hù)板3內(nèi)插槽7,車子處于自 平衡模式;控制器通過速度檢測件和加速度檢測件分別檢測車子當(dāng)前車速和輪轂4前進(jìn)方 向的加速度α，采用濾波去除當(dāng)前車速V和加速度α的擾動，分別獲得當(dāng)前車速V和加速度α的 時序變化曲線；
[0051 ]第二步，如果車子處于電動車模式，根據(jù)車子加速度α將車子分為三種狀態(tài)，分別 是正常行駛狀態(tài)、減速狀態(tài)和緊急制動狀態(tài)，正常行駛狀態(tài)和減速狀態(tài)下為車子設(shè)置一個 期望速度V，控制器通過調(diào)整電機PWM功率輸出，將當(dāng)前車速V向期望速度V轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化公式 為：
[0052]
[0053] 其中，t表示當(dāng)前時刻，pt表示當(dāng)前時刻電機功率，pt+1表示t+Ι時刻電機功率，緊急 制動狀態(tài)下，直接設(shè)置期望速度V = O;控制器對電機反向通電進(jìn)行輔助制動，電機反向運行 功率可以是恒定的，也可以與當(dāng)前車速V成比例遞減。
[0054]如果車子處于自平衡模式，啟用獨輪平衡車獨立工作，獨輪平衡車獨立工作時與 現(xiàn)有獨輪平衡車無異，控制器對獨輪平衡車的控制方式與現(xiàn)有獨輪平衡車相同。
[0055] 為保證速度檢測件和加速度檢測件的檢測準(zhǔn)確度，可采用卡爾曼濾波、η階濾波等 方式去除當(dāng)前車速V和加速度α的擾動，以獲得平滑的當(dāng)前車速 ￥和加速度α的時序變化曲 線。
[0056] 所述在電動車模式下，期望速度V確定方式如下：
[0057]定義加速度a>Xm/s2,車子為正常行駛狀態(tài);加速度Y m/s2〈 = a〈X m/s2,車子處于 普通減速狀態(tài);a〈 = Y m/s2,車子處于緊急制動狀態(tài)，其中，X和Y為預(yù)設(shè)值，均小于零，本實 施例中X取-0.2，Y取-2，實際使用過程中可根據(jù)行駛路況設(shè)置X和Y的取值；
[0058]正常行駛狀態(tài)下，預(yù)設(shè)期望速度V，車子起步時，加速度a> = 0,當(dāng)前車速v = 0,計算 X秒內(nèi)車子的平均速度V_avg，iv_avg>V時，更新V = v_avg，iv_avg〈V時，期望速度V保持不 變，正常行駛狀態(tài)下V只能升高或保持，車子電機嘗試進(jìn)行勻速巡航；
[0059]減速狀態(tài)下，用戶進(jìn)行輕度剎車，此時開始對α進(jìn)行積分，令V = ν+α △ t，其中，V表 示當(dāng)前時刻車速，V表示期望速度，At表示剎車時長。
【主權(quán)項】
1. 一種通用型子母式自行車動力改裝套件，其特征在于，包括連接支架（1)和獨輪平衡 車，所述獨輪平衡車通過連接支架（1)連接自行車前叉(2)，獨輪平衡車包括護(hù)板(3)、輪轂 (4)、電機、踏板(6)和控制器，所述護(hù)板(3)圍設(shè)在輪轂(4)周邊，護(hù)板(3)兩側(cè)對稱設(shè)置踏板 (6)，護(hù)板(3)對應(yīng)連接支架（1)設(shè)置插槽(7)，插槽(7)內(nèi)設(shè)有感應(yīng)件，輪轂(4)中心轉(zhuǎn)軸連接 電機轉(zhuǎn)軸，蓄電池為電機供電，電機通過電機驅(qū)動器連接至控制器，控制器同時連接感應(yīng) 件、加速度檢測件和速度檢測件。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型子母式自行車動力改裝套件，其特征在于，所述護(hù)板 (3)上對應(yīng)獨輪平衡車固定拉桿(9)，拉桿(9)末端設(shè)置行走輪(10)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用型子母式自行車動力改裝套件，其特征在于，所述拉桿 (9)設(shè)為伸縮結(jié)構(gòu)，插槽(7)和拉桿(9)的對立面上分別對應(yīng)設(shè)置定位孔，兩定位孔之間設(shè)置 定位柱，定位柱包括伸縮桿（11)，伸縮桿（11)外部套設(shè)伸縮彈簧(12)，伸縮桿(11)兩端分別 固定連接定位銷（13)，定位銷（13)端部設(shè)為錐形，連接支架(1)對應(yīng)定位銷（13)至少設(shè)置一 個銷孔(14)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型子母式自行車動力改裝套件，其特征在于，所述連接支 架（1)上固定擴展電池（15)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型子母式自行車動力改裝套件，其特征在于，所述護(hù)板 (3) 上設(shè)置容置倉(5)，容置倉(5)內(nèi)固定控制器、蓄電池、加速度檢測件和速度檢測件。6. -種通用型子母式自行車，其特征在于，包括權(quán)利要求1-5任一項所述的通用型子母 式自行車動力改裝套件。7. -種如權(quán)利要求6所述的通用型子母式自行車的控制方法，其特征在于，包括以下步 驟： 第一步，控制器通過檢測感應(yīng)件狀態(tài)判斷獨輪平衡車當(dāng)前工作模式，連接支架（1)插入 護(hù)板(3)內(nèi)插槽(7)，車子處于電動車模式，如果連接支架（1)未插入護(hù)板(3)內(nèi)插槽(7)，車 子處于自平衡模式;控制器通過速度檢測件和加速度檢測件分別檢測車子當(dāng)前車速和輪轂 (4) 前進(jìn)方向的加速度a，采用濾波去除當(dāng)前車速v和加速度a的擾動，分別獲得當(dāng)前車速v和 加速度a的時序變化曲線； 第二步，如果車子處于電動車模式，根據(jù)車子加速度a將車子分為三種狀態(tài)，分別是正 常行駛狀態(tài)、減速狀態(tài)和緊急制動狀態(tài)，正常行駛狀態(tài)和減速狀態(tài)下為車子設(shè)置一個期望 速度V，控制器通過調(diào)整電機PWM功率輸出，將當(dāng)前車速v向期望速度V轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化公式為：其中，t表示當(dāng)前時刻，pt表示當(dāng)前時刻電機功率，pt+1表示t+1時刻電機功率，緊急制動 狀態(tài)下，直接設(shè)置期望速度V = 0;控制器對電機反向通電進(jìn)行輔助制動； 如果車子處于自平衡模式，啟用獨輪平衡車獨立工作。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的通用型子母式自行車的控制方法，其特征在于，在電動車模式 下，期望速度V確定方式如下： 定義加速度a>Xm/s2,車子為正常行駛狀態(tài);加速度Y m/s2〈 = a〈X m/s2,車子處于普通 減速狀態(tài);a〈 = Y m/s2，車子處于緊急制動狀態(tài)，其中，X和Y為預(yù)設(shè)值，均小于零； 正常行駛狀態(tài)下，預(yù)設(shè)期望速度V，車子起步時，加速度a> = 0，當(dāng)前車速v = 0，計算x秒 內(nèi)車子的平均速度v_avg，iv_avg>V時，更新V = v_avg，iv_avg〈V時，期望速度V保持不變， 正常行駛狀態(tài)下V只能升高或保持，車子電機嘗試進(jìn)行勻速巡航； 減速狀態(tài)下，用戶進(jìn)行輕度剎車，此時開始對a進(jìn)行積分，令V = v+a At，其中，v表示當(dāng) 前時刻車速，V表示期望速度，△ t表示剎車時長。
【文檔編號】B62K1/00GK106043528SQ201610496853
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】季節(jié), 孔凡震, 陳晨, 王 琦, 李振美, 姜濤, 朱相楨, 徐祥濤
【申請人】濟寧學(xué)院