1.一種直列式電動(dòng)車(chē)后輪轉(zhuǎn)向自平衡控制裝置,其特征在于,包括轉(zhuǎn)速傳感器、車(chē)身傾斜度傳感器、前輪轉(zhuǎn)角傳感器、控制器和后輪轉(zhuǎn)向系,所述轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置在電動(dòng)車(chē)后輪電機(jī)處,車(chē)身傾斜度傳感器和控制器均固定設(shè)置在電動(dòng)車(chē)車(chē)架上,前輪轉(zhuǎn)角傳感器設(shè)置在方向柱與車(chē)架前管的鉸接處,轉(zhuǎn)速傳感器、車(chē)身傾斜度傳感器和前輪轉(zhuǎn)角傳感器分別連接至控制器,所述后輪轉(zhuǎn)向系的兩端分別固定連接電動(dòng)車(chē)車(chē)架和電動(dòng)車(chē)后輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直列式電動(dòng)車(chē)后輪轉(zhuǎn)向自平衡控制裝置,其特征在于,所述后輪轉(zhuǎn)向系包括后輪轉(zhuǎn)向弧板、轉(zhuǎn)向架、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)、齒輪、避震撐桿、后輪支承和多個(gè)轉(zhuǎn)向架限位輪,所述后輪轉(zhuǎn)向弧板前端與電動(dòng)車(chē)車(chē)架固定連接、后端呈圓弧形向后彎曲,所述轉(zhuǎn)向架為剛性結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)向架前端固定設(shè)有多個(gè)轉(zhuǎn)向架限位輪,后輪轉(zhuǎn)向弧板的上下端面分別與轉(zhuǎn)向架限位輪的輪槽相嚙合,呈夾持狀態(tài),轉(zhuǎn)向架的后端分別鉸接有避震撐桿和后輪支承,避震撐桿的另一端鉸接在后輪支承的撐體上,后輪支承的另一端與電動(dòng)車(chē)后輪電機(jī)芯軸鉸接,所述轉(zhuǎn)向架上固定設(shè)有轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī),轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端設(shè)有齒輪,后輪轉(zhuǎn)向弧板凹面設(shè)有與齒輪相嚙合的齒條。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直列式電動(dòng)車(chē)后輪轉(zhuǎn)向自平衡控制裝置,其特征在于,所述轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)縱向設(shè)置、且有上、下兩個(gè)輸出端,兩個(gè)輸出端分別設(shè)有齒輪,后輪轉(zhuǎn)向弧板凹面設(shè)有與兩個(gè)齒輪分別相嚙合的齒條。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直列式電動(dòng)車(chē)后輪轉(zhuǎn)向自平衡控制裝置,其特征在于,所述轉(zhuǎn)向架限位輪的數(shù)量為4個(gè),其中兩個(gè)轉(zhuǎn)向架限位輪的輪槽與轉(zhuǎn)向弧板的上端面嚙合,另外兩個(gè)轉(zhuǎn)向架限位輪的輪槽與轉(zhuǎn)向弧板的下端面嚙合,轉(zhuǎn)向架上、用以固定四個(gè)轉(zhuǎn)向架限位輪的臂分別水平指向后輪轉(zhuǎn)向弧板的弧心。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直列式電動(dòng)車(chē)后輪轉(zhuǎn)向自平衡控制裝置,其特征在于,所述避震撐桿和和后輪支承的數(shù)量均為2個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直列式電動(dòng)車(chē)后輪轉(zhuǎn)向自平衡控制裝置,其特征在于,所述避震撐桿上設(shè)有彈簧。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直列式電動(dòng)車(chē)后輪轉(zhuǎn)向自平衡控制裝置,其特征在于,所述轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接至控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直列式電動(dòng)車(chē)后輪轉(zhuǎn)向自平衡控制裝置,其特征在于,所述控制器內(nèi)還設(shè)有電子油門(mén)接口,電子油門(mén)接口連接至電動(dòng)車(chē)后輪電機(jī)調(diào)速器。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的直列式電動(dòng)車(chē)后輪自平衡控制方法,其特征在于,控制器實(shí)時(shí)讀取轉(zhuǎn)速傳感器、車(chē)身傾斜度傳感器、前輪轉(zhuǎn)角傳感器的信息,得到行駛速度V、車(chē)身傾斜度B和前輪轉(zhuǎn)角A的數(shù)據(jù),根絕經(jīng)典力學(xué)原理不難得出三個(gè)數(shù)據(jù)滿(mǎn)足如下關(guān)系:V·A∝B,控制步驟如下:
步驟一:控制器綜合計(jì)算行駛速度V與前輪轉(zhuǎn)角A的數(shù)據(jù),衡量車(chē)身傾斜度B是否在適合維持車(chē)輛平衡的正常范圍內(nèi):若是,則不進(jìn)行控制;若否,則進(jìn)行步驟二;
步驟二:控制器對(duì)后輪轉(zhuǎn)向系的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行控制,改變后輪轉(zhuǎn)角:
若車(chē)身傾斜度B小于車(chē)身傾斜度的正常范圍,則控制器驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),后輪向前輪轉(zhuǎn)向方向動(dòng)作;
若車(chē)身傾斜度B大于車(chē)身傾斜度的正常范圍,則控制器驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),后輪向前輪轉(zhuǎn)向反方向動(dòng)作;
步驟三:經(jīng)過(guò)后輪轉(zhuǎn)向系調(diào)整后輪轉(zhuǎn)向后,車(chē)身傾斜度B和前輪轉(zhuǎn)角A、行駛速度V趨于匹配狀態(tài),車(chē)輛維持平衡,控制器通過(guò)控制轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)逐漸減小后輪轉(zhuǎn)向角,直至后輪轉(zhuǎn)向角為零。