一種電助力四輪車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種電助力四輪車，包括控制器、與蓄電池相連的馬達(dá)、腳踏板，在腳踏板軸上還設(shè)有一扭力傳感器，在駕駛室內(nèi)設(shè)有一用于設(shè)置車輛運(yùn)行參數(shù)的面板和接收扭力傳感器輸入?yún)?shù)和面板設(shè)定參數(shù)進(jìn)而控制馬達(dá)輸出功率的控制器，控制器可按一定的公式控制電池的輸出功率。所述控制器為單片機(jī)、主機(jī)或PLC中的一種。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠的優(yōu)點(diǎn)；配合本實(shí)用新型提供的助力控制方法，使電動(dòng)車的電能輸出平緩，變化波動(dòng)柔和，能在需要的時(shí)候提供適當(dāng)強(qiáng)度的助力，使該電動(dòng)車既能滿足人們適量運(yùn)動(dòng)的需求，同時(shí)有效延長電池的使用時(shí)間和使用壽命，本實(shí)用新型還同時(shí)解放了駕乘者的手上的工作，增加了駕駛的安全性和駕乘感舒適。
【專利說明】
一種電助力四輪車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電動(dòng)車結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具體涉及一種腳踏為主電助力為輔的電助力四輪車。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)四輪車是以電池為動(dòng)力源，電池主要有鉛酸電池和鋰電池；鉛酸電池成本便宜，性能穩(wěn)定，市場上的電動(dòng)車都采用此種電池;鋰離子電池(常稱之為鋰電池)，成本昂貴，性能不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)爆炸，安全系數(shù)低。
[0003]電動(dòng)四輪代步車主要是針對(duì)中老年人使用，操作簡單，安全穩(wěn)定。其性能大大優(yōu)越于電動(dòng)三輪車及四輪機(jī)動(dòng)車，同時(shí)電動(dòng)四輪車由于車體相對(duì)較大，可滿足拉貨或拉客的需要，在我國城郊和廣大鄉(xiāng)村具有很大的市場。
[0004]現(xiàn)有的電動(dòng)四輪車主要是由控制器、電機(jī)、蓄電池和車體部分組成。使用時(shí)通過控制器手動(dòng)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)而控制車速，這種控制方法要求駕車者需要將手一直放在位于把手上的控制器上，十分不方便；同時(shí)，車輛的運(yùn)動(dòng)主要靠蓄電池驅(qū)動(dòng)，當(dāng)車輛啟動(dòng)、上坡、負(fù)重、迎風(fēng)行駛或路面坎坷不平時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)力很大，導(dǎo)致蓄電池輸出電流過大，甚至是蓄電池較長時(shí)間大電流放電，嚴(yán)重?fù)p壞蓄電池，影響了蓄電池的使用壽命。
[0005]另一方面，隨著人民生活水平的提高，對(duì)身體健康的關(guān)注程度也相應(yīng)提高，加強(qiáng)了鍛煉身體的意識(shí)。尤其是中老年人，更愿意讓身體做些適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)，因此普遍希望在出行辦事或買菜途中能騎車出行，兼顧了活動(dòng)身體的需要。但同時(shí)由于身體的緣故，又不能有較大的體力支出，以防出現(xiàn)意外情況影響身體健康，現(xiàn)有的電動(dòng)車不能滿足他們出行時(shí)的需要。
[0006]綜上所述，需要一種電助力四輪車及其助力控制方法，能在需要的時(shí)候提供適當(dāng)強(qiáng)度的助力，使該電動(dòng)車既能滿足中老年人想活動(dòng)身體又不能有太大運(yùn)動(dòng)量的需求，同時(shí)具有使用方便電池壽命長的優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是:提供一種電助力四輪車，能在駕乘需要的時(shí)候自動(dòng)提供適當(dāng)強(qiáng)度的助力，使該電動(dòng)車既能滿足人們適量運(yùn)動(dòng)的需求，同時(shí)又能有效延長電池的單次使用時(shí)間和使用壽命。
[0008]本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種電助力四輪車，包括控制器、與蓄電池相連的馬達(dá)、腳踏板，在腳踏板軸上還設(shè)有一扭力傳感器，在駕駛室內(nèi)設(shè)有一用于設(shè)置車輛運(yùn)行參數(shù)的面板和接收扭力傳感器輸入?yún)?shù)和面板設(shè)定參數(shù)進(jìn)而控制馬達(dá)輸出功率的控制器，控制器可按一定的公式控制電池的輸出功率。所述控制器為單片機(jī)、主機(jī)或PLC中的一種。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型所提供的電助力四輪車具有結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠的優(yōu)點(diǎn);配合本實(shí)用新型提供的助力控制方法，使電動(dòng)車的電能輸出平緩，變化波動(dòng)柔和，能在需要的時(shí)候提供適當(dāng)強(qiáng)度的助力，使該電動(dòng)車既能滿足人們適量運(yùn)動(dòng)的需求，同時(shí)有效延長電池的使用時(shí)間和使用壽命，本實(shí)用新型還同時(shí)解放了駕乘者的手上的工作，增加了駕駛的安全性和駕乘舒適性。
【附圖說明】
[00?0]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
[0011 ]圖2為本實(shí)用新型的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中序號(hào)說明:1控制器，2蓄電池，3馬達(dá)，4腳踏板，5扭力傳感器，6面板。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1一 2所示，本實(shí)用新型提供了一種電助力四輪車，包括控制器1、與蓄電池2相連的馬達(dá)3和腳踏板4，在腳踏板軸上還設(shè)有一扭力傳感器5，在駕駛室內(nèi)設(shè)有一用于設(shè)置車輛運(yùn)行參數(shù)的面板6，控制器接收扭力傳感器輸入的參數(shù)和面板設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行比較和計(jì)算，進(jìn)而控制馬達(dá)輸出功率。所述車輛運(yùn)行參數(shù)包括人力最大值、系統(tǒng)采集扭力值的時(shí)間間隔、輸出功率的修正系數(shù)中的若干項(xiàng)。
[0014]不同的駕乘者的體力和希望的運(yùn)動(dòng)量是不同的，可以在面板上進(jìn)行初始的各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定，使本實(shí)用新型的電助力四輪車可以適合不同的駕乘者的需要；系統(tǒng)采集扭力值的時(shí)間間隔、輸出功率的修正系數(shù)是對(duì)駕駛狀態(tài)進(jìn)行控制的參數(shù)，扭力值的時(shí)間間隔小，電池的輸出功率變化頻繁一些，車輛運(yùn)行相對(duì)平穩(wěn)，時(shí)間間隔大，電池的輸出功率變化相對(duì)小，更利于對(duì)電池的保護(hù)，修正系數(shù)是根據(jù)經(jīng)常使用車輛的條件設(shè)定的一個(gè)調(diào)整系數(shù)。
[0015]在駕駛本實(shí)用新型公開的電助力四輪車時(shí)，控制器采集扭力傳感器的扭力值數(shù)據(jù)和面板內(nèi)的設(shè)定數(shù)據(jù)，并進(jìn)行比較，當(dāng)前者大于后者時(shí)，控制器接通進(jìn)行下一步動(dòng)作；否則無動(dòng)作。
[0016]回路接通后，控制器根據(jù)扭力傳感器輸入的扭力數(shù)值一定時(shí)間的變化，按如下公式控制馬達(dá)的輸出功率的變化大小:
[0017]Pt = Po+(Pmax-Po)*Sin{arctg[ (l-lt)/t]}，
[0018]式中:Pt時(shí)間為t時(shí)的輸出功率；
[0019]Po時(shí)間為O時(shí)的輸出功率；
[0020]Pmax蓄電池的最大輸出功率；
[0021]I初始扭力值；
[0022]It時(shí)間為t時(shí)的扭力值；
[0023]t扭力變化的時(shí)間間隔。
[0024]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)中控制器按如下原理工作。首先，將扭力與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系在一平面座標(biāo)系中進(jìn)行記錄，以X軸為時(shí)間，以Y軸為扭力值。在某一初始時(shí)間對(duì)應(yīng)的扭力值為I，當(dāng)間隔時(shí)間t后，扭力值為It。
[0025]在實(shí)施例1中，(It-1)/t就是1、It連線的斜率，斜率的大小代表扭力變化的程度，外部扭力變化越大，就需要電池補(bǔ)充的功率越高，在電池剩余的功率中按比例輸出，從而對(duì)所需的扭力進(jìn)行補(bǔ)充。
[0026]在實(shí)施例2中，arctg[(lt-l)/t]就是l、lt連線與X軸的夾角，這個(gè)夾角在-90°—90°之間，不包括-90°和90°，根據(jù)正弦曲線波型在夾角在-90° — 90°之間范圍，其夾角正弦值在-1 一 I之間，也就是說輸出功率是在O — Pmax之間，同時(shí)輸出功率的時(shí)間變化曲線為正弦曲線的弧度，輸出功率變化柔和，不會(huì)出現(xiàn)劇烈變化的情況，可以對(duì)電池有效起到保護(hù)作用。
[0027]綜上所述，本實(shí)用新型所提供的電助力四輪車具有結(jié)構(gòu)簡單，駕駛方便，運(yùn)行可靠的優(yōu)點(diǎn)；緩解了駕駛者的手上的負(fù)擔(dān)，配合本實(shí)用新型中控制器的工作，使電動(dòng)車的電能輸出平緩，變化波動(dòng)柔和，能在需要的時(shí)候提供適當(dāng)強(qiáng)度的助力，使該電動(dòng)車既能滿足人們適量運(yùn)動(dòng)的需求，同時(shí)有效延長電池的使用時(shí)間和使用壽命。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電助力四輪車，包括與蓄電池相連的馬達(dá)和腳踏板，其特征是:在腳踏板軸上還設(shè)有一扭力傳感器，在駕駛室內(nèi)設(shè)有一用于設(shè)置車輛運(yùn)行參數(shù)的面板，還設(shè)有接收扭力傳感器輸入?yún)?shù)和面板設(shè)定參數(shù)進(jìn)而控制馬達(dá)輸出功率的控制器。2.如權(quán)利要求1所述的電助力四輪車，其特征是:所述車輛運(yùn)行參數(shù)包括人力最大值、系統(tǒng)采集扭力值的時(shí)間間隔、輸出功率的修正系數(shù)。3.如權(quán)利要求1所述的電助力四輪車，其特征是:所述控制器為單片機(jī)、主機(jī)或PLC中的一種。
【文檔編號(hào)】B60L15/20GK205417978SQ201620234737
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月25日
【發(fā)明人】官木喜, 張承澤, 官鵬程
【申請(qǐng)人】官木喜