一种两轮和四轮智能切换电动车的制作方法

本实用新型涉及一种两轮和四轮智能切换电动车，属于智能电动车技术领域，特别是两轮、四轮智能切换改变了现有电动车(两轮、三轮、四轮)只有外形不同，车轮布局和工作模式不变的同质化状态，为电动车的发展开辟了新的模式。

背景技术：

现在社会上拥有大量的两轮电动车，电动车厂家仍然在不停地生产功能和性能类似，只有外观和结构有些不同的两轮车，没有实质性的创新改变。

现有两轮电动车除了操控简单，方便灵活，路况适应力强的优点外，缺点也很突出，如：停车和起步都需要脚配合保持平衡，以致在雨雪天路面有泥水，停车时脚也得踩在泥水里；路面结冰时极易滑倒，安全性不高；女士和老人停车要打双支时必须费劲地抬车；不能安装较为封闭的车厢，不便冬天防风挡寒、夏天防雨防晒。三轮和四轮的老年代步车，虽能弥补两轮车的缺点，但又失去了两轮车的优点。而且购买和使用成本也增加不少。

技术实现要素：

本实用新型技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种两轮和四轮智能切换电动车，根据需要在两轮与四轮之间智能切换，很好地融合了两轮车和三轮、四轮车的长处，回避了它们的短处，使驾乘者得到既安全又舒适的体验与实惠。

本实用新型所采用的技术方案是：一种两轮和四轮智能切换电动车，其特点在于：在两轮电动车的下部装有一副可升降的起落架，起落架两侧的各装有一个万向轮；起落架的升降由控制器控制，通过驱动机构驱动，控制器的控制信号取自两轮电动车电机的霍尔信号；起落架两侧的万向轮着地维持电动车的平衡；起落架作上升动作万向轮升起，电动车正常行驶。

所述控制器包括直流降压、单片机和电机驱动部分；单片机采集电动车车轮的霍尔信号，每秒钟与单片机预设的起落架下降或上升的霍尔脉冲数作一次比较，如果大于预设数就向电机驱动部分输出升起落架信号，反之就输出降起落架信号，从而驱动电机及推拉杆做出相应动作。

所述单片机预设的起落架下降或上升的霍尔脉冲数为：起落架欲下降或上升时的速度/3600秒＝每秒行走的距离位M/s，每秒行走的距离M/s/车轮的周长＝每秒所转圈数，即圈/s,圈/s*车轮每转一圈的霍尔脉冲数＝霍尔脉冲数/s，即需设定的霍尔脉冲数。

所述起落架包括架座、导轨、架轴、驱动臂及两侧架臂；架轴两侧连接的架臂下端各装有一个万向轮；架臂下落的同时沿着导轨向外张开，落到位后，左万向轮和右万向轮着地；架臂升起的同时顺着导轨向内收缩，到位后，架臂合到车的两侧。

所述起落架包括架座、架轴、驱动臂、两侧架臂；架臂下端各装有一个万向轮；架臂升降时，臂宽不变。

所述的驱动机构为电动推拉杆驱动或为电动蜗轮蜗杆。

所述起落架中，两侧架臂与架轴成一体。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

(1)本实用新型根据需要在两轮与四轮之间智能切换，电动车在低于约定速度时两个侧轮着地，发挥四轮车的长处；电动车在高于约定速度时两个侧轮升起，发挥两轮车操纵简便，机动灵活的优点，很好地融合了两轮车和三轮、四轮车的长处，回避了它们的短处，使驾乘者得到既安全又舒适的体验与实惠。

(2)本实用新型前后两轮及侧面两个可升降万向轮，简称作翼轮的新颖四轮布局；吸取了两轮车操纵简便，机动灵活的优点；四轮车稳当，可遮风避雪、防日晒雨淋的优点，可以加装较为封闭的车厢。

(3)克服了两轮车冰雪路面不稳易倒，不管路面有无泥水，停车就得脚着地的缺点；克服了三轮车和小四轮车(代步车)，转弯稍急一点，里侧的轮子就离地，容易侧翻的缺点；对于女同志和体弱老人，停车打双支时免除了抬车的艰辛。

(4)架臂下降时张开，上升时闭合的起落架适合车体窄的电动车使用；架臂升降时宽度不变的起落架结构简单，适合宽车体的电动车使用。

(5)电动车生产厂家增加一套控制系统成本和难度不大，可在四轮时实现倒车。可做出新产品增强竞争力。

(6)控制系统安装、连接简单，特别适合爱好者自己DIY改装，如图3所示。

(7)可以作为两轮汽车方案，比单纯依靠陀螺仪保持平衡的两轮汽车增加了保险系数，增加驾乘人员对两轮汽车的信赖度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意顶视图；

图2为本实用新型的起落架及万向轮下落与升起侧视图示意图；

图3为本实用新型的控制器接线示意图；

图4本实用新型的起落架落下张开示意图；

图5本实用新型的起落架升起闭合示意图；

图6本实用新型的可张开、闭合起落架结构侧视示意图；

图7本实用新型的架轴架臂一体起落架结构示意图；

图8本实用新型的控制器的控制流程图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型是在现有两轮电动车布局的基础上，加装一套控制器、一付起落架、两个万向轮、一个电动推拉杆或电动蜗轮蜗杆及其传动部件实现。主要技术特征是：利用电动车的行驶速度控制起落架及两个万向轮子的起落。

如图1所示，本实用新型的实施例包括前轮1，后轮2，车架3，左万向轮4、右万向轮5、起落架6，车把7和控制器8；在停车状态，前轮1，后轮2和左万向轮4、右万向轮5两侧的万向轮全着地，四个轮子呈伞形排列，左万向轮4、右万向轮5在后轮前面一点，即靠近重心、骑车人的两侧；左万向轮4、右万向轮5之间的宽度小于车把7。

如图2所示，电动车启动行驶达到前轮1、后轮2已能平稳行驶的速度(如大于8KM/H)时，控制器8发出升起落架6的信号，左万向轮4和右万向轮5随起落架抬起，即升起状态，此时就是常见的两轮车。当电动车速度降到电动车将要失去重心(如小于8KM/H)时，控制器8发出降起落架6的信号，左万向轮4、右万向轮5在2秒左右着地，回到停车状态变为四轮车，即落下状态。此时可在四轮状态低速行驶，再起步加速行驶，又重复以上过程。

如图4、图6所示，起落架包括：架座22、导轨24、架轴23、驱动臂25及架臂26；架轴两侧连接的架臂下端各装有一个万向轮4、5。当控制器8发出降起落架6的信号时，控制器8的输出端口17、18向电动推拉杆19输出负、正12伏直流电压，推拉杆19拉动固定在架轴23上的驱动臂25，使架轴做90度的转动，从而带动架臂26下降。同时，架臂26沿着导轨24向外张开，落到位后，左万向轮4和右万向轮5着地。

如图5、图6所示，当控制器8发出升起落架6的信号时，控制器8的输出端口17、18向电动推拉杆19输出极性与下降相反的正、负12伏直流电压，电动推拉杆19推动固定在架轴23上的驱动臂25，使架轴做90度的回转，从而带动架臂26上升。同时，架臂26沿着导轨24向内收缩，收到位后，架臂26与左万向轮4和右万向轮5闭合到车的两侧与车架3平行的位置。

如图7所示，起落架包括架座22、架轴23、驱动臂25、起落架6。两侧架臂与架轴成一体，升降时，臂宽不变。起落架的架臂下端各装有一个万向轮4、5。当控制器8发出降起落架6的信号时，控制器8的输出端口17、18向电动推拉杆19输出负、正12伏直流电压，推拉杆19拉动固定在架轴23上的驱动臂25，使架轴做90度的转动，从而带动架臂26下降。落到位后，左万向轮4和右万向轮5着地。当控制器8发出升起落架6的信号时，控制器8的输出端口17、18向电动推拉杆19输出极性与下降相反的正、负12伏直流电压，推拉杆19推动固定在架轴23上的驱动臂25，使架轴做90度的回转，从而带动架臂26上升。收到位后，架臂26与左万向轮4和右万向轮5升到与车架3平行的位置。

如图3所示，控制器8包括直流降压模块81、双路电机驱动模块82和单片机83。

直流降压模块81把电动车9、10端36伏至60伏电池电压，降为电机需要的12伏。单片机83的5伏直流电取自驱动模块82。单片机83接收端12接收电动车电机的霍尔信号13，连接至13，14是霍尔地；并将每秒钟输入的实时的霍尔脉冲数与设定的起落架下降或上升的霍尔脉冲数做一次比较，如果：实时霍尔脉冲数小于设定值，单片机83给驱动模块82输出起落架下降信号，驱动模块82输出端17、18给电机输出12伏‘负、正’直流电压，驱动电动推拉杆19，推动起落架6下降，左万向轮4、右万向轮5着地，维持电动车的平衡。反之，单片机3给驱动模块2输出起落架6上升信号，驱动模块2输出端17、18给电机输出12伏‘正、负’，极性与下降相反的直流电压，驱动电动推拉杆19拉起起落架6。

单片机中设定的霍尔脉冲数的过程为：起落架欲下降或上升的速度/3600秒＝每秒行走的距离(M/s)，(M/s)/车轮的周长＝每秒所转圈数(圈/s)，(圈/s)*车轮每转一圈的霍尔脉冲数＝霍尔脉冲数/s(即需设定的霍尔脉冲数)。

电动车设三档调试开关15，以应对不同情况。三档调试开关15的B与霍尔接收端12连接。开关拨至A位，与实时霍尔信号13连接，是自动状态,即正常使用；拨至中间B位，无脉冲14，保持下降状态，即调试或在路面有冰雪时使用；拨至C位,与模拟霍尔信号16连接，保持上升状态，即调试或特殊路况时使用。

如图8所示，控制器8控制流程如下：电动车打开开关后，控制器进行初始化设置，

1.上升霍尔脉冲数＝H-S＝41，

下降霍尔脉冲数＝H-J＝38，

延时＝2S，

实时计数器H-SS＝0，

定时器＝0。

2.开始计数、计时、输出模拟霍尔脉冲信号123/s个。如果定时器＝1秒，则输出每秒记录的实时霍尔脉冲数H-SS/s，转下一级判断。同时将实时计数器定时器清0，重新开始。

3.把实时霍尔脉冲数H-SS/s与上升霍尔脉冲数H-S进行比较，如果H-SS/s>H-S,则向驱动模块输出上升信号，2秒后输出停止动作信号，在没有进行下降动作前不再上升。等待下一秒的比较。

如果H-SS/s<H-S,则转入下一级判断。

4.把实时霍尔脉冲数H-SS/s与下降霍尔脉冲数H-J进行比较，如果H-SS/s<H-J,则向驱动模块输出下降信号，2秒后输出停止动作信号，在没有进行上升动作前不再下降。等待下一秒的比较。

调试时，如果断开实时霍尔信号，则为手动下降信号，万向轮保持着地状态；如果连接模拟霍尔信号，则为手动上升信号，万向轮保持上升状态。

实施例：

实施例在一辆‘津阳光’电动车自行车上实现，因该车体积小，结构太紧凑等条件所限，所以把车蹬的两个大腿和轴改做起落架，在两个大腿外侧安装万向轮，原来安装链条的轮盘做为连接推拉杆的驱动臂，推拉杆推拉轮盘带动轴做90度转动，使大腿与万向轮做起降动作。

车轮直径：16寸；

转一圈的霍尔脉冲数：23个；(常用的有：15、23、28个)

程序设置参数：起落架升或降时间：2秒

起落架上升的霍尔脉冲数：>41/s个；(8KM/H的脉冲数约40个)

起落架下降的霍尔脉冲数：<38/s个；

调试线输出模拟霍尔脉冲数：123/s个；

实测：控制器静态电流：<55ma；

空载(未着地时)工作电流：<200ma；

满载(仅着地和离地时)工作电流：<1.5A。

(总耗电量对电池续航能力影响很小)

提供以上实施例仅仅是为了描述本实用新型的目的，而并非要限制本实用新型的范围。本实用新型的范围由所附权利要求限定。不脱离本实用新型的精神和原理而做出的各种等同替换和修改，均应涵盖在本实用新型的范围之内。