[发明专利]一种电动两轮汽车

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，更具体地涉及一种带有陀螺装置的电 动两轮汽车。

背景技术

以下对本发明的相关背景技术进行说明，但这些说明并不一定构 成本发明的现有技术。

在环境污染日益严重，能源供应不断紧缩、短缺和交通日益拥堵 的今天，绿色低碳、轻型化、小型化的汽车逐渐成为行业发展的新趋 势，也受到越来越多的出行者的青睐。

1914年出现了两轮汽车，其具有一前一后两个车轮，依靠机械陀 螺实现左右平衡，从而具有了普通四轮汽车的稳定性，即，静止时不 会倾倒。而且相对于传统的四轮汽车而言，两轮汽车不仅改变了人们 的驾驶习惯，而且重量更轻、外形更小、也更节能。但由于机械陀螺 的控制比较复杂，对微处理器、电机、传感器等组件也有较高的要求， 加之涉及到更多的安全性问题，因此在过去一百年里，电动两轮汽车 没有取得实质的突破性进展；现在已经研发出的许多电动两轮汽车， 基本上都存在稳定性欠佳、陀螺启动缓慢、过弯能力有限等问题，因 而始终未能实现商业上的规模化。

实际上有许多种两轮车辆，例如一般的摩托车和小型摩托车，它 们与传统的四轮轿车相比能提供更高的效率，然而，该效率主要是由 于两轮车辆和四轮轿车之间的物理差异，例如减轻的重量、较少的摩 擦面以及减少的阻力等造成的。此外，由于受到天气状况，例如风的 影响、碰撞事故发生时的安全问题、以及在车辆使用期间必需保持车 辆的稳定性等因素，因而许多用户不愿意或不能够用摩托车代替汽车 作为交通工具。

用于使两轮车辆的使用者(驾驶者)免受恶劣天气和大风影响的 解决方案通常限于：对能够保护驾驶者免受外界影响的设备，例如挡 风玻璃等部分地进行遮挡，以允许使用者在静止或低速驾驶期间使用 自己的单腿或双腿来帮助稳定车辆，也就是，驾驶者的双脚可以直接 接触地面。此外，现有技术中还有一些解决方案，如对两轮车辆使用 封闭的驾驶室，但由于该解决方案没有用额外的的车轮来稳定车辆， 所以车辆会在某些状态下存在不能稳定直立的可能。

对于利用陀螺稳定车辆的研究，可以追溯到约一百年前。但是由 于陀螺系统的复杂性，安全性等问题，对于两轮汽车在高速转弯时的 稳定性问题的解决，迄今为止也没有具备商业化规模的产品出现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动两轮汽车，其包括陀螺装置。该 陀螺装置能够使电动两轮汽车在静止但没有关闭电源，例如等待红绿 灯期间、汽车低速行驶期间以及汽车转弯期间，均能够保持车身的平 衡。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种电动两轮汽车，包括： 车架；与所述车架联接的外壳；与所述车架联接的一个前轮及一个后 轮；与所述车架联接的陀螺装置，所述陀螺装置包括飞轮；以及控制 系统，所述控制系统在所述电动两轮汽车的启动但未行驶期间、正常 行驶期间或转弯期间，通过控制所述飞轮的进动角速度来维持所述电 动两轮汽车的车身的平衡。

根据本发明的又一个方面，所述电动两轮汽车中的所述陀螺装置 为一个且仅包括一个飞轮。

根据本发明的又一个方面，所述电动两轮汽车中的所述陀螺装置 为两个，且每一个所述陀螺装置均包括一个飞轮，并且所述两个陀螺 装置以相对于所述车架的纵向轴线对称的方式布置。

根据本发明的又一个方面，所述控制系统包括微处理器、电子陀 螺仪、角度传感器以及低速电机控制器，当所述汽车因外力出现横向 方向的倾斜时，所述电子陀螺仪读取所述车身的倾斜角度，所述角度 传感器读取所述飞轮的进动角速度，所述微处理器基于所述倾斜角度 以及所述进动角速度确定维持车身平衡所需的所述飞轮的进动角速度 的大小及方向，并输出给所述低速电机控制器，以通过控制所述飞轮 的进动来维持所述车身的平衡。

根据本发明的又一个方面，所述控制系统包括微处理器、电子陀 螺仪及低速电机控制器，当所述汽车转弯时，所述电子陀螺仪读取所 述汽车在转弯时在横向方向上的倾斜角度、角速度以及所述汽车的向 心加速度，所述角度传感器读取所述飞轮的进动角速度，所述微处理 器基于所述倾斜角度、角速度、向心加速度以及所述进动角速度确定 所需的所述飞轮的进动角速度的大小及方向，并输出给所述低速电机 控制器，以通过控制所述飞轮的进动来维持所述车身的平衡。