[发明专利]一种两轮电动车实时辅助的电动脚架装置

说明书

一种两轮电动车的实时辅助脚架，主要功能是实现电动车脚架的自动化，使骑行者通过踩下和放开安装在车前部的踏板，实时控制安装在车身中部的电动脚架与地面的距离而实现车辆的平衡行驶。一辆电动车安装有两套独立的电动车脚架，分别用左右脚控制左右电动脚架。主要由踏板和步进电机构成。踏板安装有同步传感器和限位传感器；控制电路驱动步进电机带动脚架转动从而实现脚架与地面的距离变化。停车状态时脚架与地面垂直并被锁定；低速状态时脚架受踏板实时控制而改变转速，以及与地面的距离、接触的力而实现车辆的平衡行驶；行驶状态时脚架水平放置并被锁定。

技术领域

本发明属于两轮电动车应用领域，具体实现电动车脚架的功能。

背景技术

在两轮电动车(以下均称为电动车)脚架中，稍大的电动车都是两个脚架，一个是安装在电动车中部的单撑，一个是稍微靠后的后脚架。但是在骑行过程中，骑行者在红绿灯口或者是低俗行驶时，都需要用脚辅助点地骑行以免侧倒，当刚好遇上水坑停车时，临时停稳更是不便。因为两个脚架的功能都不是实时辅助的，单撑需要先停稳才能用，后脚架是停车用。

发明内容

本发明提出了一种实时辅助的电动脚架，代替骑行者的脚与地的接触，从而保证车辆的平衡以及提升骑行者的骑行舒适度，还可以避免骑行者的脚由于伸出电动车车身外的意外受伤。

脚架装置由感受力的踏板组和执行传动的电机组而构成。

图1(a)是踏板组的结构图，主要由踏板、L型底板、电位器、限位传感器构成。

踏板是感受骑行者踩脚力度的，主要由以下部件构成：

连接件——使踏板带动电位器的滑动端在弧形电位器上滑行；

轴承——被固定在底板上作为踏板转动的支点；

弹簧——提供踏板复位的力。

L型底板提供踏板组的所有部件的安装及支撑，L型底板上安装有：轴承、弹簧、下限位传感器S2、电位器R1、上限位传感器S1。

图1(b)是图1(a)从右侧向左侧看的后视图(以安装到电动车后的效果为后视图)，从图1(b)可以看出，L型底板的侧边安装有支架、电位器，而上限位传感器是安装在支架上的，L型底板的底边安装有踏板、弹簧、下限位传感器。

电位器R1是一个弧形结构的滑动电位器，将踏板的机械变化量转换为电信号变化量，并存在如下关系：

对应关系——当踏板被完全放开时R1的阻值是最小值，当踏板被踩到底时R1的阻值是最大值；

线性关系——电位器的变化量与踏板转动变化量呈线性对应关系。

上下限位传感器提供踏板的位置信息：

上限位传感器S1——在R1最小值时被触发，表示踏板处于完全放开的位置；

下限位传感器S2——在R1最大值时被触发，表示踏板处于最低的位置。

图2是电机组的结构图，主要由步进电机、脚架、限位盘构成：

步进电机——输出踏板的力矩、速度、位移信息；

脚架——固定在步进电机轴上作为步进电机的输出机构；

限位盘——主要用于安装位置锁和机械限位，它们的功能分别是

位置锁——分为水平锁和垂直锁，分别执行骑行状态和停车状态下脚架位置的锁定功能，

机械限位——强制脚架在最小位置MIN和最大位置MAX之间转动，如图2中脚架的末端轨迹所示，防止脚架转动超出限定位置，造成不安全的因素。

图1(a)中的踏板位置与图2中的脚架位置，是一个完全对应的关系，是电动脚架装置的输入和输出机构。在图1(a)中，踏板作为采集骑行者控制信息的输入机构，通过R1的机电转换输出电信号到控制系统。在图2中，控制系统通过驱动B1从脚架输出与电信号对应的转速、力矩、位移。