一种双电动轮毂驱动的四轮车控制器的制作方法

文档序号:3904419阅读:273来源:国知局
专利名称:一种双电动轮毂驱动的四轮车控制器的制作方法
技术领域
本发明涉及一种电动车控制器,特别是涉及一种双电动轮毂驱动的四轮车控制 器。
背景技术
作为电机与车轮组装成一体化的电动轮毂,不但适合用于二轮电动自行车,同时 也适合用于四轮车的驱动,由双电动轮毂分别作为左右后轮的四轮车,无须复杂的传动机 械结构与差速机构在控制器的控制下可直接驱动车辆行使,然而,用于控制四轮车行使的 控制器不同于二轮电动自行车的控制器,这是因为四轮车在转弯时,左右二个轮毂所行使 的距离不同,即要求控制器在车辆转弯时能控制左右二个轮毂以不同的速度转动,以保证 车辆转弯时不会翻车,而当四轮车直行时,控制器要控制左右二个轮毂以相同速度转动,以 保证车辆行使时不偏斜,所以现有的二轮电动自行车控制器不适合用于电动四轮车的控 制。

发明内容
本发明的目的是提供一种双电动轮毂驱动的四轮车控制器,当车辆转弯时,能控 制左右二个轮毂以不同的速度转动,当车辆直行时能控制左右二个轮毂以相同速度转动。
为达到上述的目的,本发明解决其技术问题所采取的技术方案是一种双电动轮 毂驱动的四轮车控制器由一个信号采样电路,一个信号处理电路,一个脉宽调制与电机驱 动电路及被控制的左右电机组成。 所述的信号采样电路中含有一个速度踏板,在速度踏板的中间位置装有一个磁 铁,在磁铁的下方设置一个速度霍尔元件,所述的这个速度霍尔元件的一个脚接电源,另一 个脚接地线,而输出脚经二个电阻分别与信号处理电路中二个差动放大器的正相输入端连 接,当速度踏板未踩下时,速度霍尔元件因离磁铁有一定距离而感应不到磁性,所以速度霍 尔元件的输出脚无电压输出,当踩下速度踏板时,速度霍尔元件而感应到磁性,其输出脚有 电压输出,电压输出的大小取决于速度踏板踩下的距离,踩下距离小电压输出小,踩下距离 大电压输出大,由此根据速度踏板踩下的距离和速度霍尔元件所感应磁性的大小即可采集 到速度信号,所述的信号采样电路中还含有一个方向盘,在方向盘轮辐中装有另一个磁铁, 而在方向盘轮辐左右方各设置一个霍尔元件,即一个左霍尔元件,一个右霍尔元件,左右二 个霍尔元件的其中二个脚分别与电源和地线连接,而左霍尔元件的另一个输出脚经一个电 阻与信号处理电路中的一个左差动放大器的反相输入端连接,而右霍尔元件的另一个输出 脚经一个电阻与信号处理电路中的另一个右差动放大器的反相输入端连接,当车辆直行 时,左右霍尔元件因离方向盘轮辐中的磁铁有一定距离,左右霍尔元件的输出脚无电压输 出,当车辆左转弯时,左霍尔元件能感应到磁性,因而其输出脚有电压输出,电压输出的大 小取决于转弯角度的大小,转弯角度的大,电压输出大,转弯角度的小,电压输出小,同理当 车辆右转弯时,右霍尔元件也能感应到磁性,因而其输出脚有电压输出,电压输出的大小也同样取决于转弯角度的大小,由此,根据方向盘转动的角度和左右霍尔元件所感应到磁性 的大小,即可采集到转弯信号。 所述的信号处理电路中含有二个运算放大器,其中一个运算放大器与四个电阻接 成一个右差动运算放大器,用于对速度信号和右转弯信号的处理,所述的四个电阻中的一 个反馈电阻的二端分别与运算放大器反相输入端和输出端连接,所述的四个电阻中的另一 个电阻被接在运算放大器反相输入端和右霍尔元件输出脚之间,所述的四个电阻中的另二 个电阻的一端与运算放大器正相输入端连接,而这二个电阻中的另一端分别与地线和速度 霍尔元件的输出脚连接,所述的信号处理电路中的另一个运算放大器与四个电阻接成一个 左差动运算放大器,用于对速度信号和左转弯信号的处理,所述的四个电阻中的一个反馈 电阻的二端分别与这个运算放大器反相输入端和输出端连接,所述的四个电阻中的另一个 电阻被接在这个运算放大器反相输入端和左霍尔元件输出脚之间,所述的四个电阻中的另 二个电阻的一端与运算放大器正相输入端连接,而这二个电阻中的另一端分别与地线和速 度霍尔元件的输出脚连接,所述的信号处理电路中的二个运算放大器的增益相同,信号处 理电路的工作方式是这样的当车辆直行时,二个运算放大器的正相输入端同时接受到速 度霍尔元件所输出的电压,由于二个运算放大器的增益相同和接受到电压相同,所以二个 运算放大器输出电压也相同。当车辆转弯时,如右转弯时,右差动运算放大器的正反二个输 入端同时接受到速度霍尔元件和右霍尔元件的电压信号,经差动放大后,其输出的电压小 于左运算放大器的输出电压,反之,当车辆左转弯时,左差动运算放大器的输出电压小于右 差动运算放大器的电压。 所述的脉宽调制与电机驱动电路中含有一个右脉宽调制电路, 一个右电机驱动电 路,一个左脉宽调制电路,一个左电机驱动电路,所述的右脉宽调制电路可根据右差动运算 放大器的输出电压的大小进行脉宽调制,输出电压大,脉宽占空比大,反之脉宽占空比小, 所述的右电机驱动电路根据脉宽占空比大小向右电机提供不同的电压驱动右电机以不同 的速度转动,同理,所述的左脉宽调制电路可根据左差动运算放大器的输出电压的大小进 行脉宽调制,输出电压大,脉宽占空比大,反之脉宽占空比小,所述的左电机驱动电路根据 脉宽占空比大小向左电机提供不同的电压驱动电机以不同的速度转动。 本发明的优点是当车辆直行时,控制器可控制左右二个电机以相同的速度转动, 使车辆不偏斜,当车辆转弯时,控制器可控制左右二个电机以不同的速度转动,保证车辆不 翻车。


附图是本发明的一种双电动轮毂驱动的四轮车控制器的电路结构图
具体实施例方式
参照附图将详细叙述本发明的具体实施方案,在附图中示出了信号采样电路l,信 号处理电路2,脉宽调制与电机驱动电路3,电源4,磁铁5、 10,速度踏板6,速度霍尔元件7, 左霍尔元件8,方向盘9,右霍尔元件ll,右运算放大器14,左运算放大器19,电阻12、13、 15、16、17、18、20、21,右脉宽调制电路22,右电机驱动电路23,左脉宽调制电路24,左电机 驱动电路25,右电机26,左电机27的连接关系。
本发明的一种双电动轮毂驱动的四轮车控制器由一个信号采样电路l,一个信号 处理电路2,一个脉宽调制与电机驱动电路3及被控制的左右电机26、27组成。
信号采样电路1中含有一个速度踏板6,在速度踏板6的中间位置装有一个磁铁 5,在磁铁的下方设置一个速度霍尔元件7,霍尔元件7的一个脚接电源,另一个脚接地线, 而输出脚分别经电阻16、21与二个差动放大器14、19的正相输入端连接,信号采样电路1 中还含有一个方向盘9,在方向盘轮辐中装有另一个磁铁IO,而在方向盘轮辐左右方各设 置一个霍尔元件,即一个左霍尔元件8, 一个右霍尔元件11,左右二个霍尔元件8、 11的其中 二个脚分别与电源4和地线连接,而左霍尔元件8的输出脚经电阻17与左差动放大器19 的反相输入端连接,而右霍尔元件11的输出脚经电阻12与右差动放大器14的反相输入端 连接。 信号处理电路2中含有二个运算放大器,其中一个运算放大器与四个电阻12、13、 15、16接成一个右差动运算放大器14,用于对速度信号和右转弯信号的处理,反馈电阻13 的二端分别与运算放大器反相输入端和输出端连接,另一个电阻12被接在运算放大器反 相输入端和右霍尔元件11的输出脚之间,另二个电阻15、16的一端与运算放大器正相输入 端连接,电阻15的另一端与地线连接,电阻16的另一端与速度霍尔元件7的输出脚连接, 信号处理电路1中的另一个运算放大器与四个电阻17、18、20、21接成一个左差动运算放大 器19,用于对速度信号和左转弯信号的处理,反馈电阻18的二端分别与这个运算放大器反 相输入端和输出端连接,另一个电阻17被接在这个运算放大器反相输入端和左霍尔元件8 的输出脚之间,另二个电阻20、21的一端与运算放大器正相输入端连接,电阻20的另一端 与地线连接,电阻21与速度霍尔元件7的输出脚连接,信号处理电路2中的二个差动运算 放大器14、19的增益相同,信号处理电路2的工作方式是这样的当车辆直行时,二个差动 运算放大器14、19的正相输入端同时接受到速度霍尔元件7所输出的电压,由于二个差动 运算放大器14、19的增益和接受到输入电压相同,所以二个差动运算放大器14、19的输出 电压也相同,当车辆转弯时,如右转弯时,右差动运算放大器14的正反二个输入端同时接 受到速度霍尔元件7和右霍尔元件11的电压信号,经差动放大后,其输出的电压小于左运 算放大器19的输出电压,反之,当车辆左转弯时,左差动运算放大器的19输出电压小于右 差动运算放大器14的电压。 脉宽调制与电机驱动电路3中的左右脉宽调制电路22、23可根据左右差动运算放 大器14、19的输出电压的大小分别进行脉宽调制并输出不同脉宽占空比的电压,经左右电 机驱动电路23、25可分别驱动左右二个电机26、27转动,运算放大器14、 19的输出电压的 增减可分别改变左右二个电机26、27的转速。
权利要求
一种双电动轮毂驱动的四轮车控制器由一个信号采样电路1,一个信号处理电路2,一个脉宽调制与电机驱动电路3及被控制的左右电机26、27组成,其特征是信号处理电路2中含有二个运算放大器,其中一个运算放大器与四个电阻12、13、15、16接成一个右差动运算放大器14,用于对速度信号和右转弯信号的处理,反馈电阻13的二端分别与运算放大器反相输入端和输出端连接,另一个电阻12被接在运算放大器反相输入端和右霍尔元件11的输出脚之间,另二个电阻15、16的一端与运算放大器正相输入端连接,电阻15的另一端与地线连接,电阻16的另一端与速度霍尔元件7的输出脚连接,信号处理电路1中的另一个运算放大器与四个电阻17、18、20、21接成一个左差动运算放大器19,用于对速度信号和左转弯信号的处理,反馈电阻18的二端分别与这个运算放大器反相输入端和输出端连接,另一个电阻17被接在这个运算放大器反相输入端和左霍尔元件8的输出脚之间,另二个电阻20、21的一端与运算放大器正相输入端连接,电阻20的另一端与地线连接,电阻21与速度霍尔元件7的输出脚连接。
2. 根据权利要求书1所述的二个差动运算放大器14、 19的增益相同。
3. 根据权利要求书1所述的二个差动运算放大器14、19当车辆直行时正相输入端同时 接受到速度霍尔元件7所输出的电压,由于二个差动运算放大器14、 19的增益和接受到输 入电压相同,所以二个差动运算放大器14、 19的输出电压也相。
4. 根据权利要求书1所述的二个差动运算放大器14、 19当车辆转弯时,如右转弯时,右 差动运算放大器14的正反二个输入端同时接受到速度霍尔元件7和右霍尔元件11的电压 信号,经差动放大后,其输出的电压小于左运算放大器19的输出电压,反之,当车辆左转弯 时,左差动运算放大器的19输出电压小于右差动运算放大器14的电压。
全文摘要
一种双电动轮毂驱动的四轮车控制器由一个信号采样电路,一个信号处理电路,一个脉宽调制与电机驱动电路及被控制的左右电机组成。信号采样电路中含有一个速度踏板,二个磁铁,一个速度霍尔元件,一个方向盘,二个左右霍尔元件当踩下速度踏板时,可提供速度信号,当转弯时可提供转弯信号,信号处理电路中有二个差动运算放大器,用于处理速度和转弯信号,当车辆直行时,控制器控制左右二个电机以相同速度转动,不使车辆偏斜,当车辆转弯时,控制器控制左右二个电机以不相速度转动,保证车辆不翻车。
文档编号B60K7/00GK101758780SQ200810202659
公开日2010年6月30日 申请日期2008年11月13日 优先权日2008年11月13日
发明者张海艇 申请人:张海艇
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