專利名稱：電動車自動換檔控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動車控制器，具體涉及一種電動車自動換檔控制器。
技術(shù)背景控制器是電動車的必備部件，是電動車三個關(guān)鍵部件'之一。電機(jī)在大負(fù)荷工 況時，工作效率降低。由于電機(jī)驅(qū)動扭矩由路況和電機(jī)供電電壓決定，故根據(jù) 路況控制電機(jī)供電電壓即可控制驅(qū)動扭矩的變化，進(jìn)而對換擋過程進(jìn)行控制。 電動摩托車自動變速裝置擴(kuò)大了電機(jī)的工作范圍，但該裝置為純M換擋裝置，若不對換擋過程進(jìn)行控制，則在換擋過程中必然出現(xiàn)振動沖擊，加劇^i磬損。 現(xiàn)在的電動車控制器的控制方法都是根據(jù)騎行者的操作手柄直接控制電機(jī)供電 電壓，這種人為控制方式，由于控制器沒有和機(jī)械換檔裝置進(jìn)行通信，不能實(shí) 現(xiàn)對電動機(jī)響應(yīng)機(jī)械換檔裝置換檔過程的牽引力矩和轉(zhuǎn)速對應(yīng)變化的關(guān)聯(lián)控 制，難以實(shí)現(xiàn)對換擋過程的平順控制。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有電動車電機(jī)供電控制方法存在的不足，提供一種電 動車自動換檔控制器，它能在換擋過程中根據(jù)工況自動控制電機(jī)供電電壓，緩 和換擋過程中產(chǎn)生的機(jī)械沖擊，保持電機(jī)供電電壓與電動車的實(shí)際工況相匹配， 減少機(jī)械零部件的磨損，提高機(jī)械零部件的壽命。本發(fā)明的所述的電動車自動換檔控制器，包括設(shè)在殼體內(nèi)電路板上的主控 電路、與主控電路聯(lián)接的電機(jī)驅(qū)動電路、分別與主控電路和電機(jī)驅(qū)動電路聯(lián)接
電平轉(zhuǎn)換電路；控制器電源與電平轉(zhuǎn)換電路聯(lián)接，電機(jī)電源與電機(jī)驅(qū)動電路聯(lián) 接；電機(jī)驅(qū)動電路與電機(jī)聯(lián)接，主控電路與故障報警燈聯(lián)接；其特征在于電 機(jī)驅(qū)動電路的CURRENT端與主控電路的CURRENT端聯(lián)接；主控電路的接線端子J —SPD與調(diào)速手柄傳感器聯(lián)接，接線端子J —TN與轉(zhuǎn)向信號傳感器聯(lián)接，接線端 子J — TQ與扭矩傳感器聯(lián)接，接線端子J — BRK、接線端子J — BKH和接線端子J 一BKL與剎車傳感器聯(lián)接，接線端子J —AM與手動/自動開關(guān)聯(lián)接，接線端子J —SPM與電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器聯(lián)接，接線端子J —SPR與車輪轉(zhuǎn)速傳感器聯(lián)接，接線 端子J —SA、接線端子J —SB和接線端子J-SC與電機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳感器聯(lián)接，所述的電動車自動換檔控制器，其電平轉(zhuǎn)換電路的接線端子J — PC+和接線 端子J —PGND與控制器電源聯(lián)接。所述的電動車自動換檔控制器，其電機(jī)驅(qū)動電路的接線端子J —U、接線端 子J — V和接線端子J — W與電機(jī)聯(lián)接.主控電路完成信號的采集和處理并輸出控制信號傳輸給電機(jī)驅(qū)動電路、輸 出故障信號給故陣報警燈，驅(qū)動電路按照主控電路的控制信號供給電機(jī)工作電 壓。電機(jī)驅(qū)動電路的輸入信號為橋臂開關(guān)信號，輸出電機(jī)三相接線。電平轉(zhuǎn)換 電i^4f電池組輸出的48V電壓轉(zhuǎn)換為30V、 15V、 5V、 4. 3V、 3. 3V^氐電平電源供 給各電路使用。本控制器采集了調(diào)速手柄信號、轉(zhuǎn)向信號、剎車信號、手動/自動開關(guān)信號、 電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號，扭矩信號、電機(jī)轉(zhuǎn)速信號、車輪轉(zhuǎn)速信號，其中調(diào)速手柄 信號、轉(zhuǎn)向信號、扭矩信號為模擬量信號，手動/自動開關(guān)、剎車、電機(jī)轉(zhuǎn)子位 置信號為開關(guān)信號，電機(jī)轉(zhuǎn)速信號和車輪轉(zhuǎn)速信號是方波信號。主控電路對輸 入的模擬量信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，對輸入的開關(guān)信號進(jìn)行狀態(tài)判斷，對輸入的方
波信號進(jìn)行周期測量并計(jì)算轉(zhuǎn)速和加速度。通過對這些信號的處理，輸出控制 信號給電機(jī)驅(qū)動電路，準(zhǔn)確地控制電機(jī)供電電壓，平順換擋過程。冬發(fā)明采用的換擋平順控制方法如下采集輸入轉(zhuǎn)速信號、輸出轉(zhuǎn)速信號， 比較輸入轉(zhuǎn)速信號和輸出轉(zhuǎn)速信號得到實(shí)際傳動比，采集扭矩信號，查扭矩-電機(jī)供電電壓曲線確定電機(jī)供電電壓，輸出控制信號給驅(qū)動電路，控制電機(jī)供 電電壓，扭矩-電機(jī)供電電壓曲線設(shè)有死區(qū)，即設(shè)置有換擋扭矩下限值和換擋 扭矩上P艮值，當(dāng)扭矩值小于換擋扭矩下限值或大于換擋扭矩上P艮值時根據(jù)調(diào)速 手柄信號、轉(zhuǎn)向信號決定控制信號的大小，如果扭矩值大于換擋扭矩下限值且 小于換擋扭矩上限值時需要對控制信號進(jìn)行修正，以平順換擋過程。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為:控制器能實(shí)時監(jiān)測電機(jī)工況和路況，根據(jù)扭矩信號修正 控制信號，控制電機(jī)供電電壓以平順換檔過程，降低了機(jī)械磨損，緩和了機(jī)械 換擋過程中產(chǎn)生的振動和沖擊，提高了機(jī)械零部件的壽命，同時保證了駕乘人 員的舒適性。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1和圖2，將主控電路1、電機(jī)驅(qū)動電路2和電平轉(zhuǎn)換電路3安# 殼體內(nèi)電路板上，并使主控電路的UH、 UL、 VH、 VL、 WH、 WL和CURRENT端與電 機(jī)驅(qū)動電路的UH、 UL、 VH、 VL、 WH、 WL和CURRENT端聯(lián)接，電平轉(zhuǎn)換電路3分 別與主控電路和電機(jī)驅(qū)動電路聯(lián)接；電平轉(zhuǎn)換電路的接線端子J-PC+和接線端 子J —PGND與控制器電源4聯(lián)接；電機(jī)電源5與電機(jī)驅(qū)動電路聯(lián)接，電機(jī)驅(qū)動
電路的接線端子J - U、接線端子J — V和接線端子J — W與電機(jī)6聯(lián)接；電機(jī)驅(qū) 動電路與電機(jī)6聯(lián)接；主控電路與故障報警燈7聯(lián)接。將主控電路的接線端子J — SPD與調(diào)速手柄傳感器8聯(lián)接，接線端子J — TN 與轉(zhuǎn)向信號傳感器9聯(lián)接，接線端子J —TQ與扭矩傳感器10聯(lián)接，接線端子J —BRK、接線端子J _ BKH和接線端子J — BKL與剎車傳感器11聯(lián)接，接線端子J —AM與手動/自動開關(guān)12聯(lián)接，接線端子J —SPM與電;^速傳感器13聯(lián)接， 接線端子J — SPR與車輪轉(zhuǎn)速傳感器14聯(lián)接，接線端子J — SA、接線端子J — SB 和接線端子J — SC與電機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳感器15聯(lián)接。本例的主控電游^選用C8051F330單片機(jī)和電機(jī)專用控制芯片MC33035,完成 模擬信號的轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)速的測量、開關(guān)量的檢測等，然后對信號進(jìn)行處理后輸出 控制信號、報警信號，其中控制信號用來控制驅(qū)動電路功率開關(guān)橋上MOSFET按 照電機(jī)位置信號進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)閉，其中下橋臂為P麗控制方式。本例的電機(jī)驅(qū)動電路選用P75NF75，配置相應(yīng)的外圍電路，這部分電路的輸 入信號為橋臂開關(guān)信號，輸出電機(jī)三相接線；電平轉(zhuǎn)換電路將電池組輸出的48V電壓轉(zhuǎn)換為30V、 15V、 5V、 4. 3V、 3. 3V 低電平電源供給各電路使用。
權(quán)利要求
1. 電動車自動換檔控制器，包括設(shè)在殼體內(nèi)電路板上的主控電路(1)、與主控電路聯(lián)接的電機(jī)驅(qū)動電路(2)、分別與主控電路和電機(jī)驅(qū)動電路聯(lián)接電平轉(zhuǎn)換電路(3)；控制器電源(4)與電平轉(zhuǎn)換電路聯(lián)接，電機(jī)電源(5)與電機(jī)驅(qū)動電路聯(lián)接；電機(jī)驅(qū)動電路與電機(jī)(6)聯(lián)接，主控電路與故障報警燈(7)聯(lián)接；其特征在于電機(jī)驅(qū)動電路(2)的CURRENT端與主控電路(1)的CURRENT端聯(lián)接；主控電路的接線端子J_SPD與調(diào)速手柄傳感器(8)聯(lián)接，接線端子J_TN與轉(zhuǎn)向信號傳感器(9)聯(lián)接，接線端子J_TQ與扭矩傳感器(10)聯(lián)接，接線端子J_BRK、接線端子J_BKH和接線端子J_BKL與剎車傳感器(11)聯(lián)接，接線端子J_AM與手動/自動開關(guān)(12)聯(lián)接，接線端子J_SPM與電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(13)聯(lián)接，接線端子J_SPR與車輪轉(zhuǎn)速傳感器(14)聯(lián)接，接線端子J_SA、接線端子J_SB和接線端子J_SC與電機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳感器(15)聯(lián)接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動車自動換檔控制器，其特征在于電平轉(zhuǎn)換 電路(3)的接線端子J —PC+和接線端子J —PGND與控制器電源(4)聯(lián)接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動車自動換檔控制器，其特征在于電機(jī) 驅(qū)動電路(2)的接線端子J —U、接線端子J —V和接線端子J —W與電機(jī)(6) 聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明涉及電動車自動換檔控制器，包括主控電路、電機(jī)驅(qū)動電路、電平轉(zhuǎn)換電路；控制器電源與電平轉(zhuǎn)換電路聯(lián)接，電機(jī)電源與電機(jī)驅(qū)動電路聯(lián)接；電機(jī)驅(qū)動電路與電機(jī)聯(lián)接，主控電路與故障報警燈聯(lián)接；其特征在于主控電路的接線端子分別與調(diào)速手柄傳感器、轉(zhuǎn)向信號傳感器、扭矩傳感器、剎車傳感器、手動/自動開關(guān)、電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、車輪轉(zhuǎn)速傳感器、電機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳感器聯(lián)接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為控制器能實(shí)時監(jiān)測電機(jī)工況和路況，根據(jù)扭矩信號修正控制信號，控制電機(jī)供電電壓以平順換檔過程，降低了機(jī)械磨損，緩和了機(jī)械換擋過程中產(chǎn)生的振動和沖擊。
文檔編號B60W10/105GK101209679SQ200610095390
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月31日
發(fā)明者林毓培, 薛榮生, 郝允志 申請人:西南大學(xué)