一種增強彎道穩定性的踏板式電動車

岳萬昊 張方園 胡毛毛

摘 要：提供一種增強彎道穩定性的踏板式電動車，不僅能夠通過改變重心位置來增強電動車在彎道中行駛的穩定性，而且能夠在出現翻車事故時依靠半圓形的弧形桿支撐車身，從而保證駕駛員的安全。

關鍵詞：電動車；動態平衡；傾角傳感器

電動車具有節能環保、行動靈活和易學易用等特點，在城市交通中扮演重要角色，尤其在禁摩的城市中更為突出。

普通電動車在彎道中的穩定性欠佳，拐彎過急過快時容易發生側翻，造成駕駛者受傷。目前尚未有人對此現象提出解決方案。為了解決以上問題，提供一種增強彎道穩定性的踏板式電動車，不僅能夠通過改變重心位置來增強電動車在彎道中行駛的穩定性，而且能夠在出現翻車事故時依靠半圓形的弧形桿支撐車身，從而保證駕駛員的安全。

1 新型電動車的原理

一種增強彎道穩定性的踏板式電動車，包括車輪、車架、蓄電池、電機和車架上的車座外殼，其結構中還包括動態平衡裝置，所述車座外殼的前端面向內凹陷用于安裝動態平衡裝置，該動態平衡裝置包括與所述車輪垂直的防滾架、水平設置在防滾架上的絲杠、通過內螺紋套設在絲杠上的配重塊、用于驅動絲杠的副電機以及設置在所述車座外殼內用于控制副電機的傾角傳感器；所述防滾架包括首尾相接的橫桿和半圓形的弧形桿，所述橫桿的中點焊接在所述車座外殼上，所述弧形桿穿過所述車架的下方并與車架兩側邊緣固接。弧形桿的內側通過加裝楔形塊，給副電機和絲杠提供豎直的安裝平面。

優選地，所述弧形桿的外側設置有兩個對稱的輔助輪。

優選地，所述配重塊的下邊面為半圓形面，配重塊的外殼為金屬殼，金屬殼內為鉛塊。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：本電動車不僅能夠通過動態平衡裝置的配重塊左右移動位置來改變電動車的重心位置，達到增強電動車在彎道中行駛穩定性的目的，而且能夠在出現翻車事故時依靠防滾架半圓形的弧形桿來支撐車身，從而保證駕駛員的安全。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本電動車作進一步詳細的說明。

2 具體實施方式

參看附圖1和2，本電動車一個具體實施方式的結構中包括車輪1、車架2、蓄電池3、電機4和車架2上的車座外殼5，其結構中還包括動態平衡裝置，所述車座外殼5的前端面向內凹陷用于安裝動態平衡裝置，該動態平衡裝置包括與所述車輪2垂直的防滾架、水平設置在防滾架上的絲杠8、通過內螺紋套設在絲杠8上的配重塊9、用于驅動絲杠8的副電機11以及設置在所述車座外殼5內用于控制副電機11的傾角傳感器10；所述防滾架包括首尾相接的橫桿6和半圓形的弧形桿7，所述橫桿6的中點焊接在所述車座外殼5上，所述弧形桿7穿過所述車架2的下方并與車架2兩側邊緣固接。弧形桿7的內側通過加裝楔形塊，給副電機11和絲杠8提供豎直的安裝平面。副電機11和傾角傳感器10均由蓄電池3供電。

所述弧形桿7的外側設置有兩個對稱的輔助輪12。輔助輪12也可以通過軸承套接在弧形桿7上。

所述配重塊9的下邊面為半圓形面，配重塊9的外殼為金屬殼，金屬殼內為鉛塊。配重塊9的高度大于其厚度和寬度，絲杠穿設在配重塊9的中點以上位置，上述特殊構造不僅使配重塊9保持自然下垂，更好地配合絲杠8運轉，而且其半圓形的下表面能夠更好地匹配半圓形的弧形桿7，增大配重塊9的活動幅度，金屬殼能夠保證配重塊9的剛性，鉛塊密度較大，加大調整重心的幅度。

本電動車的工作原理是：本電動車具有增強彎道穩定性和防側翻兩種功能，下面分別進行闡釋。

增強彎道穩定性：啟動電動車以后，動態平衡裝置同步開啟，電動車在彎道行駛或者緊急避險需要緊急變向時，車身發生側傾，傾角傳感器10檢測電動車的傾角，然后副電機11根據傾角傳感器10的檢測結果驅動絲杠8轉動，配重塊9在絲杠8的帶動下，向電動車轉彎的內側移動，使電動車整體重心向彎道內側轉移，增大電動車的彎道穩定性。

防側翻：當電動車超出動態平衡裝置的調控范圍時會發生失控，電動車側傾到一定角度防滾架首先觸地，半圓形的弧形桿7能夠起到支撐作用，保護駕駛者，輔助輪12通過滾動著陸的方式，能夠避免因電動車瞬間減速將駕駛者甩出去。

本電動車的動態平衡裝置通過結構適配性調整，也能夠用于自行車、摩托車、滑板車等兩輪車。

上述描述僅作為本電動車可實施的技術方案提出，不作為對其技術方案本身的單一限制條件。

配圖如下：

參考文獻

[1]張維勝.傾角傳感器的原理和發展.北京：傳感器世界，2002

[2]黃忠來.傾角傳感器信號的小波分析與處理.貴州：貴州大學，2008

[3]霍亮.兩輪自平衡電動車的關鍵技術研究.哈爾濱：哈爾濱工程大學，2009

[4]吳蓉.輕型個人電動車發展及造型設計研究.四川：西南交通大學，2013

[5]袁洪躍.自平衡兩輪電動車控制系統設計.重慶：重慶大學，2012