本發明涉及運輸車輛技術領域,具體涉及混合平衡穩定式兩輪車輛。
背景技術:
隨著能源價格的高漲及溫室氣體對環境的危害凸顯,也隨著城市交通越來越擁堵,四輪轎車的負面影響越來越走入人們的視野,我們需要改變傳統的通勤方式,兩輪前后置的電動車便越來越受到歡迎,然后兩輪前后置電動車的使用受到天氣的影響較大,并不是全天候的通勤工具,而且很多情況下需要人的雙腳支持來為車輛提供穩定,舒適性和安全性較低,為此人們給兩輪前后置電動車加個駕駛艙,但并不能做到全封閉、依靠車輛自身能量來平衡的電動車,仍需要駕駛員用雙腳支撐,如果加上全封閉的駕駛艙,則依靠一種裝置來維持車輛的穩定,技術人員一直在努力嘗試,至此未能找到可靠的穩定系統。
電動平衡車,又叫體感車、思維車,其運作原理主要是建立在一種被稱為“動態穩定”的基本原理上,利用車體內部的慣性飛輪儀和加速度傳感器,來檢測車體姿態的變化,并利用伺服控制系統,精確地驅動電機進行相應的調整,以保持系統的平衡。
最近也有一些關于使用慣性飛輪平衡系統的兩輪車輛,但是其中有些是使用的兩個慣性飛輪的,這種雖然穩定效果較好,但是車輛本身較重,且在正常行駛中或者停車時會比較耗能;有也同時使用了起落架的,但是僅限于停車時,且沒有進一步的研究開發自動的起落架。因此,有必須開發一種既能讓乘客安全舒適,且能夠環保節能,尤其是能夠在行駛或停放時平衡穩定的兩輪車輛。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種既能讓乘客安全舒適,且能夠環保節能,尤其是能夠在行駛或停放時平衡穩定的兩輪車輛。
本發明是這樣實現的,混合平衡穩定式兩輪車輛,包括車體、第一平衡穩定系統、第二平衡穩定系統和控制器;所述車體包括有底盤架、后輪、前座、電池組和后座箱,所述前座兩側及其下方設置有電池組,所述電池組固定在底盤架上;所述第一平衡穩定系統設置在后座箱中,所述第一平衡穩定系統包括慣性飛輪、驅動機構、陀螺儀傳感器,所述陀螺儀傳感器與控制器相連接,所述控制器控制連接驅動機構,所述驅動機構驅動連接慣性飛輪;所述第二平衡穩定系統設置在后輪和后座箱之間,第二平衡穩定系統包括起落架、驅動電機,所述控制器控制連接驅動機電,所述驅動電機驅動連接起落架,所述驅動電機和起落架安裝在底盤架的后部下方。
進一步的,所述起落架包括滾輪、支撐架、軸承、小齒輪、大齒輪和旋轉軸;所述支撐架上端安裝有驅動電機,所述驅動電機的輸出軸通過安裝在支撐架上的軸承與小齒輪相連接,所述小齒輪下端與安裝在,所述支撐架下端通過軸承連接有旋轉軸,所述旋轉軸的兩端安裝有滾輪,所述大齒輪安裝在旋轉軸上,大齒輪的上部與小齒輪相咬合。
進一步的,所述起落架為全部展開時,滾輪朝下全部著地,滾輪的觸地點與后輪的觸地點在一個平面。
進一步的,所述旋轉軸帶動滾輪旋轉范圍為后下方80-120度。
進一步的,所述起落架上設置有位置傳感器,所述位置傳感器用于檢測起落架收起或放下是否到位。
進一步的,所述驅動機構包括有減速器和齒輪皮帶。
進一步的,所述控制器配置為:①響應于車體平衡需求發出的使第一平衡系統和第二平衡系統之間的協調的命令,以使車體穩定;②當車速為零處于停放狀態時,第一平衡系統未啟動,慣性飛輪處于靜止狀態;此時第二平衡系統的起落架為全部展開狀態;③當車速大于零處于行駛時,第一平衡系統啟動,慣性飛輪的轉速與車速呈線性變化;④當車速在第一閾值與第二閾值之間時,第二平衡系統的驅動電機使起落架的滾輪從著地狀態至全部收起狀態之間呈線性變化。
進一步的,所述車體整體呈流線型結構。
進一步的,所述車體設有前窗和天窗。
進一步的,所述車體的前輪前上端設有可拆卸的裝飾型擋水板。
運行原理如下:
1.當車速為零處于停放狀態時,第一平衡系統未啟動,慣性飛輪處于靜止狀態;此時第二平衡系統的起落架為全部展開,滾輪朝下全部著地,滾輪的觸地點與后輪的觸地點在一個平面;
2.當車速大于零處于行駛時,第一平衡系統啟動,慣性飛輪的轉速與車速呈線性變化,車速越快轉速越快;
3.當車速在15~25碼時,控制器控制第二平衡系統的驅動電機使起落架的滾輪從著地狀態至全部收起狀態之間呈線性變化,滾輪隨著車速的加快或減慢而收起或展開。
本發明的有益效果是:
1.造型新穎,實用;出行時能為駕主、乘客擋風遮雨,防曬避寒,保證駕駛乘坐的安全、舒適性,使用成本低,行駛,停車占道小;
2.大大節約了能源:當車速小于15碼時起落架放下,進行平衡支撐,在行駛過程中第一平衡穩定系統的慣性飛輪可穩定突發的失衡;
3.穩定可靠:在行駛中,在停車時,都不會倒下,在慢速或停車時自動啟動起落架進行平衡支撐,能夠讓車輛在停止、行駛或因為外力或轉彎發生傾斜時,能夠自動調整車輛的平衡,從根本上解決了低速兩輪車難駕馭的狀況。
附圖說明
圖1是本發明的結構示意圖;
圖2是本發明的局部示意圖;
圖3是第二平衡穩定系統的示意圖。
附圖中:1、車體,111、底盤架,112、后輪,121、前座,122、電池組,123、后座箱,2、第一平衡穩定系統,21、慣性飛輪,22、驅動機構,3、第二平衡穩定系統,311、滾輪,312、支撐架,313、軸承,32、驅動電機,321、小齒輪,322、大齒輪,323、旋轉軸。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明的具體實施方式作進一步詳細說明:
如圖1所示,混合平衡穩定式兩輪車輛,包括車體1、第一平衡穩定系統2和第二平衡穩定系統3;車體1包括有底盤架111、后輪112、前座121、電池組122和后座箱123,前座121兩側及其下方設置有電池組122,電池組122固定在底盤架111上;車體1整體呈流線型結構,車體1設有前窗和天窗,車體1的前輪前上端設有可拆卸的裝飾型擋水板;
第一平衡穩定系統2設置在后座箱123中,第一平衡穩定系統2包括慣性飛輪21、驅動機構22、陀螺儀傳感器和控制器,陀螺儀傳感器與控制器相連接,控制器控制連接驅動機構,驅動機構驅動連接慣性飛輪21,驅動機構22包括有減速器和齒輪皮帶;
第二平衡穩定系統3設置在后輪112和后座箱123之間,第二平衡穩定系統3包括起落架、驅動電機和位置傳感器,位置傳感器與控制器相連接,控制器控制連接驅動機電,驅動電機驅動連接起落架,驅動電機和起落架安裝在底盤架111的后部下方;位置傳感器用于檢測起落架收起或放下是否到位;
起落架包括滾輪311、支撐架312、軸承313、小齒輪321、大齒輪322和旋轉軸323;支撐架312上端安裝有驅動電機32,驅動電機32的輸出軸313通過安裝在支撐架312上的軸承313與小齒輪321相連接,小齒輪321下端與安裝在,支撐架312下端通過軸承313連接有旋轉軸323,旋轉軸323的兩端安裝有滾輪311,大齒輪322安裝在旋轉軸323上,大齒輪322的上部與小齒輪321相咬合,旋轉軸323帶動滾輪311旋轉范圍為后下方80-120度;起落架為全部展開時,滾輪311朝下全部著地,滾輪311的觸地點與后輪112的觸地點在一個平面。
控制器配置為:①響應于車體1平衡需求發出的使第一平衡系統和第二平衡系統之間的協調的命令,以使車體1穩定;②當車速為零處于停放狀態時,第一平衡系統未啟動,慣性飛輪21處于靜止狀態;此時第二平衡系統的起落架為全部展開狀態;③當車速大于零處于行駛時,第一平衡系統啟動,慣性飛輪21的轉速與車速呈線性變化;④當車速在15碼與25碼之間時,第二平衡系統的驅動電機32使起落架的滾輪311從著地狀態至全部收起狀態之間呈線性變化。
以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明技術原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應當視為在本發明的保護范圍之內。