[实用新型]电动三轮车后轮差速控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动三轮车后轮差速驱动技术领域，具体是一种电动三轮车后轮差速控制装置，用于电动三轮车的两后轮电机独立控制。

背景技术

电动三轮车由于其使用成本较低、操作方便、环保等特点，成为越来越多短途载人运货者的首选。电动三轮车转弯时，内外侧车轮的转速不同，因此内外侧车轮所需要的驱动扭矩以及所受的摩擦力也不同，如果不进行有效地控制，车轮会产生滑移，由滚动摩擦短时变为滑动摩擦，大大减少轮胎使用寿命，如果载重较大，内外轮的不平衡力甚至会对车桥产生损害，因此后轮差速驱动在电动三轮车中也非常重要。

传统电动三轮车后轮差速驱动装置主要还是采用后车桥上的差速齿轮箱，这是比较成熟的差速控制技术，在汽车上广泛使用，但是由于驱动电动三轮车的所有能量都来自于蓄电池，蓄电池储存能量有限，带差速器的车桥自身较重，在加上齿轮传动中的能量损耗，会严重影响电动三轮车的续航里程。

目前电动三轮车后轮差速驱动装置多数采用电子差速器进行采控制。电子差速采用传感器技术和微电脑控制技术，摈弃了机械差速器的笨重，去除了机械传动中间环节减轻整车负载，能够有效利用电池能量，提高整车效率、增加续航里程。电子差速器实现内外轮差速的关键是如何判断是否需要差速以及如何进行差速控制，目前采用的电子差速器主要根据内外轮摩擦力变化两电机的转速，如采用两个直流电机串、并联方式解决电驱动车辆的差速问题的方法，靠两电机的电压与电枢电流的大小自动调节内外轮转矩实现差速，但两电机转矩不能实时控制。且驱动电机之间的转速与转矩相互关联，失去了电动轮驱动本身的优势。电子差速器要对后两轮的摩擦力或者转矩数据等进行获取，并作为差速控制的依据，数据获取较为复杂，控制过程较为繁琐。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型提供一种电动三轮车后轮差速控制装置，采用前轮转向角作为差速控制判断信号控制装置，控制过程简单，易于实现。

本实用新型是以如下技术方案实现的：一种电动三轮车后轮差速控制装置，包括一用于测量前轮转向角度的角度传感器和用于测量前轮瞬时速度的速度传感器；分别与角度传感器和速度传感器连接用于将两个传感器采集的信号进行预处理的预处理模块；与预处理模块连接用于将转换后的数据进行计算的微处理器；与微处理器连接用于控制后轮电机的控制模块。

工作原理：角度传感器采集到前轮转向角度的信号和速度传感器采集到前轮瞬时速度的信号均转换为电压信号，送入预处理模块进行处理，预处理模块将角度传感器和速度传感器输出的电压信号处理后送入微处理器中进行计算处理；微处理器计算处理后得到两个后轮电机的控制信号数字量，将这两个控制信号数字量输出到用于控制后轮电机转速的控制模块，控制模块调节电机的电压和电流，实现对后轮电机的转速控制。

本实用新型的有益效果是：和现有的电动三轮车电子差速器中采集后轮的摩擦力、转矩或滑移率等信号相比，采用电动三轮车的前轮的速度和转角信号来控制后轮转速，信号采集简单，经过分析得到后两轮转速与前轮转角和速度的定量关系，以此作为后轮转速的控制信号，原理清晰可靠，实现起来较为容易，也降低了电动三轮车电子差速控制器的成本。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型原理图；

图2是电动三轮车转弯车轮各参数示意图。

具体实施方式

如图1所示，电动三轮车后轮差速控制装置，包括一用于测量前轮转向角度的角度传感器和用于测量前轮瞬时速度的速度传感器；分别与角度传感器和速度传感器连接用于将其采集的信号进行转换的预处理模块；与预处理模块连接用于将转换后的数据进行计算的微处理器；与微处理器连接用于控制后轮电机的控制模块。将所述的角度传感器和速度传感器安装在前轮转轴上。微处理器采用单片机。

如图2所示，针对一种型号的三轮车，首先根据车辆说明获取前轮轴到后车桥中间的距离L1和后两轮之间的距离L2；B、C为后轮，D为前轮，α为前轮转向角(以向左转说明，B轮在内侧，D轮在外侧)。α_m为前轮的最大转角。转弯时，三个车轮均以o点为圆心，转角α的变化导致圆心也随时变化。三个车轮的速度方向均和对应的圆弧相切，而速度大小与车轮到原点o的距离成正比。用下式表示：