[发明专利]电动自行车制动力分配系统

说明书

本发明公开电动自行车制动力分配系统，包括：驱动电路连接于轮毂电机，以通过控制轮毂电机的转速和转向调整电动自行车的行驶速度；速度传感器连接于轮毂电机，以采集当前电动自行车的行驶速度；压力传感器采集骑行者的压力；六轴陀螺仪采集电动自行车的行驶坡度；控制器连接于速度传感器、压力传感器、六轴陀螺仪和驱动电路，以根据骑行者的压力、电动自行车的行驶坡度以及当前电动自行车的行驶速度通过模糊推理调节PID控制器参数使得电动自行车的滑移率稳定于预设值附近。该电动自行车制动力分配系统克服了现有技术中的电动自行车刹车时存在安全隐患，实现了刹车的制动，在获得最短制动距离的情况下，提高刹车时的安全性。

技术领域

本发明涉及电动自行车制动力分配系统。

背景技术

电动自行车使用电能作为动力，清洁、绿色、环保，适应了时代的发展。但是由于电动自行车只有两个车轮，稳定性不如汽车。在雨雪等特殊路况下紧急制动，电动自行车的车轮容易出现纵向滑移，甚至甩尾。此时，轮胎与地面之间的附着力较小，驾驶电动自行车存在一定的安全隐患。电动自行车刹车时，车轮转动的速度为：rω(k)，车身的实际速度为v(k)。则刹车时电动自行车的滑移率当滑移率控制在0.2左右时，车轮与地面之间的纵向与横向附着力最大，可以获得最短的制动距离，提高刹车时的安全性。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动自行车制动力分配系统，该电动自行车制动力分配系统克服了现有技术中的电动自行车刹车时存在安全隐患，实现了刹车的制动，在获得最短制动距离的情况下，提高刹车时的安全性。

为了实现上述目的，本发明提供一种电动自行车制动力分配系统，该电动自行车制动力分配系统包括：微处理器、速度传感器、驱动电路、轮毂电机、压力传感器和六轴陀螺仪；其中，所述驱动电路连接于所述轮毂电机，以通过控制所述轮毂电机的转速和转向调整电动自行车的行驶速度；所述速度传感器连接于所述轮毂电机，以采集当前电动自行车的行驶速度；所述压力传感器采集骑行者的压力；所述六轴陀螺仪采集电动自行车的行驶坡度；所述控制器连接于所述速度传感器、压力传感器、六轴陀螺仪和驱动电路，以根据骑行者的压力、电动自行车的行驶坡度以及当前电动自行车的行驶速度来调节所述电动自行车的行驶速度使得电动自行车的滑移率低于预设值。

优选地，该电动自行车制动力分配系统还包括：电源，所述电源电连接于所述驱动电路，以给所述驱动电路提供电源以驱动所述轮毂电机的旋转。

优选地，所述压力传感器通过模数转换器电连接于所述微处理器。

优选地，所述六轴陀螺仪为型号MPU6050的六轴陀螺仪。

优选地，所述微处理器为型号STM32F103RCT6的单片机。

优选地，所述电机为三相无刷直流电机。

优选地，所述速度传感器为霍尔编码器。

通过上述技术方案，当骑行者按下手刹，触发与微处理器相连的输入模块，微处理器根据地面的摩擦系数μ(k-1)以及骑行者与电动自行车总质量m_t，通过模糊推理计算出当前的PID控制器的参数K_p(k)、K_i(k)、K_d(k)，以获得调速系统的最佳性能。并控制车轮的实时转速rω(k)＝0.8v(k)，使车辆行驶过程中轮胎的滑移率在0.2附近，获得最大的附着力与最短的制动距离。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的一种优选实施方式的电动自行车制动力分配系统的模块框图；

图2是本发明的一种优选实施方式的电动自行车制动力分配系统的受力分析图；以及