自行车气动避震的控制方法和装置.pdf

一种自行车气动避震的控制方法和装置，属自行车避震和自行车气动避震的控制方法及其装置的技术领域。用震动传感器传感道路的平坦状况，用单片机监测震动传感器的输出信号，单片机根据输出信号的有、无和极性决定使汽缸充汽或排汽，使活塞产生推力或牵引力，分别抵消自行车因道路不平造成的、加在活塞杆上的压力和拉力，上述力的合力是自行车震动的策动力，近乎为零，因此自行车几乎不震动，即得到了避震。有控制系统结构简单，元器件数量少，成本低，易于实施；能快速自动调整避震强度，避震效果好；工作稳定可靠，维修简单容易；和安全、环保的优点。

1、  一种自行车气动避震的控制方法，需在含震动传感器、单片机、充汽罐、电磁充汽阀和电磁排汽阀的气压避震自行车内施行，其特征在于，在单片机的存储器内存储有控制和指挥CPU执行以下操作的程序，所述操作计有监测震动传感器的输出信号、启闭电磁充汽阀和电磁排汽阀，具体操作步骤：
第一步开始；
第二步监测震动传感器的输出信号，如输出信号为正脉冲，当自行车前轮抬升，进入第三步，如输出信号为负脉冲，当自行车前轮沉降，进入第六步，如输出信号接近于零，当自行车在平地行驶，进入第九步；
第三步开启电磁充汽阀，关闭电磁排汽阀；
第四步充汽罐经电磁充汽阀、充汽管向汽缸充汽；
第五步汽缸活塞产生推力，抵消加在活塞杆上的、因撞击产生的压力，进入第十步；
第六步开启电磁排汽阀，关闭电磁充汽阀；
第七步汽缸经电磁排汽阀、排汽管排汽；
第八步汽缸活塞产生牵引力，抵消加在活塞杆上的、因撞击产生的拉力，进入第十步；
第九步关闭电磁排汽阀和电磁充汽阀，进入第十步；
第十步判断：是否关机？如是，进入第十一步，如否，返回第二步；
第十一步结束。

2、  按权利要求1所述的自行车气动避震的控制方法工作的装置，含第一汽缸(1)和第二汽缸(2)，两个汽缸的结构完全相同，汽缸内有活塞，活塞把汽缸分隔成两室，两室分别为前室和后室，汽缸的两端分别开有两个通汽孔，第一汽缸(1)的两个通汽孔为第一通汽孔(1a)和第二通汽孔(1b)，第二汽缸(2)的两个通汽孔为第三通汽孔(2a)和第四通汽孔(2b)，汽缸的一端制有安装孔，活塞杆从汽缸的另一端穿出，活塞杆的端头上制有安装孔，第一汽缸(1)和第二汽缸(2)的活塞杆分别为第一活塞杆(1c)和第二活塞杆(2c)，两个汽缸并排跨接在自行车的前车架(10)和后车架(11)之间，汽缸端的安装孔和活塞杆端的安装孔分别与后车架(11)和前车架(10)连接，前车架(10)的下方和后车架(11)的下方绞接在一起，汽缸的前室和后室分别对准前车架(10)和后车架(11)，其特征在于，它还含充汽罐(3)、震动传感器(8)、单片机(7)、电磁汽阀(4)和电池(9)，充汽罐(3)是铝罐，充汽罐(3)内储存四氟乙烷液体，震动传感器(8)是压电传感器，震动传感器(8)跨接在前车架(10)的立杆和后车架(11)的汽缸安装板之间，震动传感器(8)的信号输出端与单片机(7)的输入口连接，电磁汽阀(4)含电磁充汽阀和电磁排汽阀，电磁充汽阀和电磁排汽阀的控制端分别与单片机(7)的两个输出口连接，电磁汽阀进汽口经第一导汽管(3a)与充汽罐(3)的出汽口连通，电磁汽阀(4)的电磁充汽阀的出汽口(4b)经与第二导汽管(4a)与三通接头(5)的一孔连通，电磁汽阀(4)的电磁排汽阀的出汽口(4c)与第三导汽管(4d)连通，三通接头(5)的另外二孔分别经第四导汽管(1d)和第五导汽管(2d)与第一汽缸(1)的第一通汽孔(1a)和第二汽缸(2)的第三通汽孔(2a)连通，第一汽缸(1)的第二通汽(1b)孔和第二汽缸(2)的第四通汽孔(2b)经第六导汽管(6)连通，单片机(7)和电磁汽阀(4)的电源输入端的正端和负端分别与电池(9)的正极和负极连接。

3、  根据权利要求2所述的按权利要求1所述的自行车气动避震的控制方法工作的装置，其特征在于，第一汽缸(1)和第二汽缸(2)的内径为35mm；25℃时，第一汽缸(1)和第二汽缸(2)内的压强为0.665MPa。

自行车气动避震的控制方法和装置
技术领域
本发明涉及一种自行车气动避震的控制方法和装置，属自行车避震和自行车气动避震的控制方法及其装置的技术领域。
背景技术
目前，国外市场上已有少数高档越野自行车采用气压避震。但是这些气压避震装置中的气体是通过专用的打气筒打入其中的，因此，避震调节繁琐，不能在骑行过程中根据道路情况快速调整。此外，由于气密性等各方面的问题，现有的气压避震装置需要经常检测其中的压缩空气的压力，为骑行者带来不少的麻烦。
发明内容
本发明的第一个目的是克服当前气压避震装置存在的不足，提出一种自行车气动避震的控制方法。
为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：用震动传感器传感道路的平坦状况，用单片机监测震动传感器的输出信号，单片机根据输出信号的有、无和极性决定使汽缸充汽或排汽，使活塞产生推力或牵引力，分别抵消自行车因道路不平造成的、加在活塞杆上的压力和拉力，上述力的合力是自行车震动的策动力，近乎为零，因此自行车几乎不震动，即得到了避震。
现详细说明本发明的技术方案。一种自行车气动避震的控制方法，需在含震动传感器、单片机、充汽罐、电磁充汽阀和电磁排汽阀的气压避震自行车内施行，其特征在于，在单片机的存储器内存储有控制和指挥CPU执行以下操作的程序，所述操作计有监测震动传感器的输出信号、启闭电磁充汽阀和电磁排汽阀，具体操作步骤：
第一步开始；
第二步监测震动传感器的输出信号，如输出信号为正脉冲，当自行车前轮抬升，进入第三步，如输出信号为负脉冲，当自行车前轮沉降，进入第六步，如输出信号接近于零，当自行车在平地行驶，进入第九步；
第三步开启电磁充汽阀，关闭电磁排汽阀；
第四步充汽罐经电磁充汽阀、充汽管向汽缸充汽；
第五步汽缸活塞产生推力，抵消加在活塞杆上的、因撞击产生的压力，进入第十步；
第六步开启电磁排汽阀，关闭电磁充汽阀；
第七步汽缸经电磁排汽阀、排汽管排汽；
第八步汽缸活塞产生牵引力，抵消加在活塞杆上的、因撞击产生的拉力，进入第十步；
第九步关闭电磁排汽阀和电磁充汽阀，进入第十步；
第十步判断：是否关机？如是，进入第十一步，如否，返回第二步；
第十一步结束。
本发明的第二个目的是提供一种以上述方法工作的气动避震装置。为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案。在已有的气压避震装置的基础上，添加充汽罐和用单片机控制的电磁充汽阀和电磁排汽阀控制汽缸充、放汽的装置，充入汽缸的蒸汽是四氟乙烷蒸汽。
现详细说明本发明的技术方案。一种按自行车气动避震的控制方法工作的装置，含第一汽缸和第二汽缸，两个汽缸的结构完全相同，汽缸内有活塞，活塞把汽缸分隔成两室，两室分别为前室和后室，汽缸的两端分别开有两个通汽孔，第一汽缸的两个通汽孔为第一通汽孔和第二通汽孔，第二汽缸的两个通汽孔为第三通汽孔和第四通汽孔，汽缸的一端制有安装孔，活塞杆从汽缸的另一端穿出，活塞杆的端头上制有安装孔，第一汽缸和第二汽缸的活塞杆分别为第一活塞杆和第二活塞杆，两个汽缸并排跨接在自行车的前车架和后车架之间，汽缸端的安装孔和活塞杆端的安装孔分别与后车架和前车架连接，前车架的下方和后车架的下方绞接在一起，汽缸的前室和后室分别对准前车架和后车架，其特征在于，它还含充汽罐、震动传感器、单片机、电磁汽阀和电池，充汽罐是铝罐，充汽罐内储存四氟乙烷液体，震动传感器是压电传感器，震动传感器跨接在前车架的立杆和后车架的汽缸安装板之间，震动传感器的信号输出端与单片机的输入口连接，电磁汽阀含电磁充汽阀和电磁排汽阀，电磁充汽阀和电磁排汽阀的控制端分别与单片机的两个输出口连接，电磁汽阀进汽口经第一导汽管与充汽罐的出汽口连通，电磁汽阀的电磁充汽阀的出汽口经与第二导汽管与三通接头的一孔连通，电磁汽阀的电磁排汽阀的出汽口与第三导汽管连通，三通接头的另外二孔分别经第四导汽管和第五导汽管与第一汽缸的第一通汽孔和第二汽缸的第三通汽孔连通，第一汽缸的第二通汽孔和第二汽缸的第四通汽孔经第六导汽管连通，单片机和电磁汽阀的电源输入线的正端和负端分别与电池的正极和负极连接。
与背景技术相比，本发明有以下优点：
1、控制系统结构简单，元器件数量少，成本低，易于实施。
2、能快速自动调整避震强度，避震效果好。
3、工作稳定可靠，维修简单容易。
4、安全、环保。
附图说明
图1是本发明的气动避震装置的结构示意图。图2是本发明的气动避震装置关键部分的结构示意图。图中，1是第一汽缸，1a是第一通汽孔，1b是第二通汽孔，1c是第一活塞杆，1d是第四导汽管，2是第二汽缸，2a是第三通汽孔，2b是第四通汽孔，2c是第二活塞杆，2d是第五导汽管，3是充汽罐，3a是第一导汽管，4是电磁汽阀，4a是第二导汽管，4b是电磁充汽阀的出汽口，4c是电磁排汽阀的出汽口，4d是第三导汽管，5是三通接头，6是第六导汽管，7是单片机，8是震动传感器，9是电池，10是前车架，11是后车架。
图3是本发明的单片机控制和指挥气动避震装置工作的操作流程图。
具体实施方式
现结合附图和实施例详细说明本发明的技术方案。
实施例1
一种自行车气动避震的控制方法，需在含震动传感器8、单片机7、充汽罐3、电磁充汽阀和电磁排汽阀的气压避震自行车内施行，其特征在于，在单片机7的存储器内存储有控制和指挥CPU执行以下操作的程序，所述操作计有监测震动传感器8的输出信号、启闭电磁充汽阀和电磁排汽阀，具体操作步骤：
第一步开始；
第二步监测震动传感器8的输出信号，如输出信号为正脉冲，当自行车前轮抬升，进入第三步，如输出信号为负脉冲，当自行车前轮沉降，进入第六步，如输出信号接近于零，当自行车在平地行驶，进入第九步；
第三步开启电磁充汽阀，关闭电磁排汽阀；
第四步充汽罐3经电磁充汽阀、充汽管向汽缸充汽；
第五步汽缸活塞产生推力，抵消加在活塞杆上的、因撞击产生的压力，进入第十步；
第六步开启电磁排汽阀，关闭电磁充汽阀；
第七步汽缸经电磁排汽阀、排汽管排汽；
第八步汽缸活塞产生牵引力，抵消加在活塞杆上的、因撞击产生的拉力，进入第十步；
第九步关闭电磁排汽阀和电磁充汽阀，进入第十步；
第十步判断：是否关机？如是，进入第十一步，如否，返回第二步；
第十一步结束。
实施例2
一种按自行车气动避震的控制方法工作的装置，含第一汽缸1和第二汽缸2，两个汽缸的结构完全相同，汽缸内有活塞，活塞把汽缸分隔成两室，两室分别为前室和后室，汽缸的两端分别开有两个通汽孔，第一汽缸1的两个通汽孔为第一通汽孔1a和第二通汽孔1b，第二汽缸2的两个通汽孔为第三通汽孔2a和第四通汽孔2b，汽缸的一端制有安装孔，活塞杆从汽缸的另一端穿出，活塞杆的端头上制有安装孔，第一汽缸1和第二汽缸2的活塞杆分别为第一活塞杆1c和第二活塞杆2c，两个汽缸并排跨接在自行车的前车架10和后车架11之间，汽缸端的安装孔和活塞杆端的安装孔分别与后车架11和前车架10连接，前车架10的下方和后车架11的下方绞接在一起，汽缸的前室和后室分别对准前车架10和后车架11，其特征在于，它还含充汽罐3、震动传感器8、单片机7、电磁汽阀4和电池9，充汽罐3是铝罐，充汽罐3内储存四氟乙烷液体，震动传感器8是压电传感器，震动传感器8跨接在前车架10的立杆和后车架11的汽缸安装板之间，震动传感器8的信号输出端与单片机7的输入口连接，电磁汽阀4含电磁充汽阀和电磁排汽阀，电磁充汽阀和电磁排汽阀的控制端分别与单片机7的两个输出口连接，电磁汽阀进汽口经第一导汽管3a与充汽罐3的出汽口连通，电磁汽阀4的电磁充汽阀的出汽口4b经与第二导汽管4a与三通接头5的一孔连通，电磁汽阀4的电磁排汽阀的出汽口4c与第三导汽管4d连通，三通接头5的另外二孔分别经第四导汽管1d和第五导汽管2d与第一汽缸1的第一通汽孔1a和第二汽缸2的第三通汽孔2a连通，第一汽缸1的第二通汽1b孔和第二汽缸2的第四通汽孔2b经第六导汽管6连通，单片机7和电磁汽阀4的电源输入端的正端和负端分别与电池9的正极和负极连接。
工作原理。
开机后，电池9向单片机7和电磁汽阀4供电，本实施例开始工作。见图3的第一步。
单片机7的CPU在存储器内存储的程序的控诉和指挥下监测震动传感器8的输出信号。
设测得输出信号为正脉冲，相当于自行车前轮撞到一条台阶，自行车前轮抬升，活塞杆上受到因撞击产生的压力，CPU命令电磁汽阀4开启电磁充汽阀和关闭电磁排汽阀，充汽罐经电磁充汽阀、充汽管向汽缸充汽，汽缸活塞产生推力，在很大程度上抵消加在活塞杆上压力，推力和压力的合力近乎为零，即使自行车震动的策动力近乎为零，自行车几乎不震动，即得到了避震。见图3的第三～五步。
设测得输出信号为负脉冲，相当于自行车前轮从台阶上滚下，自行车前轮沉降，活塞杆上受到因撞击产生的拉力，CPU命令电磁汽阀4开启电磁排汽阀和关闭电磁充汽阀，汽缸经电磁排汽阀、排汽管排汽，汽缸活塞产生牵引力，在很大程度上抵消加在活塞杆上拉力，牵引力和拉力的合力近乎为零，即使自行车震动的策动力近乎为零，自行车几乎不震动，即得到了避震。见图3的第六～八步。
设测得输出信号接近于零，相当于自行车自行车在平地行驶，CPU命令电磁汽阀4关闭电磁排汽阀和电磁充汽阀，汽缸既不充汽，也不排汽。见图3的第9步。
实施例3
除以下不外，其余部分均与实施例1完全相同。第一汽缸1和第二汽缸2的内径为35mm；25℃时，第一汽缸1和第二汽缸2内的压强为0.665MPa。