專利名稱:環(huán)保型駕校用電動(dòng)教練車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種駕校用的教練車,特別涉及一種環(huán)保型駕校用電動(dòng)教練車。
背景技術(shù):
隨著燃油汽車的發(fā)展,能源日益緊張,汽車尾氣的污染問題也日益嚴(yán)重,國(guó)家將節(jié) 能減排納入國(guó)策。為了節(jié)約能源,減少排放污染,用電動(dòng)教練車代替燃油汽車進(jìn)行教學(xué)。申請(qǐng)?zhí)枮椤?200920009922. 3 ”的專利申請(qǐng)公開了 一種駕校學(xué)習(xí)專用電動(dòng)教練車,該 專利電源由蓄電池組中人選一粒引出12V電源,將導(dǎo)致蓄電池放電不均,降低蓄電池組容 量且容易損壞蓄電池;采用電量表顯示電流,無法防止電壓異常造成的事故;采用普通直 流電機(jī),不能滿足教練車的動(dòng)力輸出特性;剎車系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)同原燃油車完全一樣,其動(dòng) 力源無法保證;使用鑰匙開關(guān)Si、電位器S2和微調(diào)電位器R3,無法完全模擬原燃油車輛的 開啟、加速性能。申請(qǐng)?zhí)枮椤?00820133083. 1 ”的專利申請(qǐng)公開了一種電動(dòng)教練車控制裝置,該控制 裝置包括了外殼、高壓部分和低壓控制部分,其中,外殼由防水、耐高壓PVC制造;高壓部分 包括高壓動(dòng)力輸入線、交流接觸器和高壓動(dòng)力輸出線;低壓控制部分包括電機(jī)電流控制裝 置、控制繼電器K1、控制繼電器K2、光電傳感器、啟動(dòng)電平、邏輯鑒別器、延時(shí)器和電源調(diào)制 器,其中,電機(jī)電流控制裝置包括交流互感器、AC/DC轉(zhuǎn)換器、電量或電壓比較器和電位器, 電源調(diào)制器還預(yù)留擴(kuò)展器,高壓部分起接通和斷開電機(jī)工作電流的作用,高壓部分的電壓 為380V,電源調(diào)制器調(diào)制后的電壓供給低壓部分,低壓部分的電壓為12V,采用380V高壓, 即為有線電源,限制了車程,且安全性不高,能源利用率低,未充分利用空擋和電機(jī)制動(dòng)進(jìn) 行能量回收。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷,提供一種環(huán)保型駕校用電動(dòng)教練車,該車輛滿 足駕駛員培訓(xùn)要求,駕駛操作控制簡(jiǎn)單有效、工作可靠確保行車安全。本發(fā)明的技術(shù)方案在于一種環(huán)保型駕校用電動(dòng)教練車,包括電池電源、電動(dòng)機(jī)、 電動(dòng)機(jī)控制電路及油門踏板位置傳感器,所述電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與離合器、變速器相連, 其特征在于電池電源通過電源開關(guān)Kl控制通斷,電池電源正負(fù)極之間并聯(lián)連接有電壓轉(zhuǎn) 換裝置U2、主電機(jī)控制器TO、制動(dòng)助力真空泵M2及轉(zhuǎn)向助力泵M3,所述電壓轉(zhuǎn)換裝置U2的 輸出端連接至點(diǎn)火開關(guān)U3,所述點(diǎn)火開關(guān)U3設(shè)有四個(gè)檔位,其中Lock檔為關(guān)閉點(diǎn)火,ACC 檔為附件供電,ON檔為車身供電,ST檔為起動(dòng)檔,所述ST檔并聯(lián)連接有起動(dòng)繼電器KMl,真 空泵繼電器KM2和轉(zhuǎn)向助力泵繼電器KM3,其中起動(dòng)繼電器KMl線圈連接ST檔,起動(dòng)繼電 器KMl的一個(gè)觸點(diǎn)連接于ON檔和ST檔之間,另一觸點(diǎn)連接主電機(jī)控制器U5的1和4腳, 真空泵繼電器KM2的線圈連接ST檔,真空泵繼電器KM2觸點(diǎn)與制動(dòng)助力真空泵M2串聯(lián),轉(zhuǎn) 向助力泵繼電器KM3線圈連接ST檔,轉(zhuǎn)向助力泵KM3觸點(diǎn)與轉(zhuǎn)向助力泵M3串聯(lián),主電機(jī)控 制器TO的ABC三個(gè)端子分別連接主電機(jī)Ml的三相電源,uvw連接器經(jīng)線束與主電機(jī)Ml的uvw連接器相連,主電機(jī)控制器TO的10,11,12端子分別與加速踏板位置傳感器U4的三個(gè) 端子相連,ACC檔輸出端連接至電器控制器U6的輸入端,電器控制器U6的N端與電池電源 負(fù)極相連,所述電器控制器U6的各引腳分別用于傳遞車速傳感器信號(hào)SPEED、離合器位置 傳感器信號(hào)CLUTCH、節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)DOT、檔位開關(guān)信號(hào),電器控制器TO的輸出端連 接失檔繼電器KM4及數(shù)據(jù)總線DATA BUS,所述DATA BUS分別連接車速里程表LCBU7、發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速表MBU8及聲音模擬器SYMU9,所述車速里程表LCBU7、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表MBU8及聲音 模擬器SYMU9分別并聯(lián)連接于ACC檔和電池電源負(fù)極之間。所述電池電源為48V蓄電池。所述電壓轉(zhuǎn)換裝置U2為直流48V轉(zhuǎn)24V轉(zhuǎn)換裝置。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)輸出軸,所述電動(dòng)機(jī)輸出軸通過花鍵與傳動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)連 接,所述傳動(dòng)軸的內(nèi)孔一端設(shè)有與電動(dòng)機(jī)輸出軸花鍵配合的內(nèi)花鍵,所述傳動(dòng)軸的內(nèi)孔中 部設(shè)有用于電動(dòng)機(jī)輸出軸的軸向定位的卡環(huán),所述傳動(dòng)軸另一端的端面設(shè)有凸緣,所述凸 緣上設(shè)有用于與離合器的飛輪相連的螺栓孔,所述傳動(dòng)軸外周部設(shè)有套筒,所述套筒內(nèi)壁 一端設(shè)有電動(dòng)機(jī)定位孔,所述套筒內(nèi)壁另一端設(shè)有角接觸軸承定位孔及用于角接觸軸承的 軸向定位的卡環(huán),所述套筒左右兩端面固定有端板,所述兩端的端板分別通過螺栓與電動(dòng) 機(jī)和變速器相連,以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)到變速器、離合器的動(dòng)力傳動(dòng)。所述電動(dòng)機(jī)為永磁無刷直流電機(jī)。所述永磁無刷直流電機(jī)采用星型連接方式。所述檔位開關(guān)信號(hào)包括Dl、D2、D3、D4及倒車檔R五檔開關(guān)信號(hào)。還包括電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng),所述電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)油門踏板位置傳感器信號(hào)確定 電流給定信號(hào),所述電流給定信號(hào)經(jīng)電流調(diào)節(jié)器、PWM控制器及逆變器與電動(dòng)機(jī)相連,所述 電動(dòng)機(jī)經(jīng)飛輪與離合器相連,所述離合器通過5檔變速器控制驅(qū)動(dòng)軸,所述電動(dòng)機(jī)設(shè)有轉(zhuǎn) 子位置傳感器,所述轉(zhuǎn)子位置傳感器與PWM控制器相連,所述逆變器輸出端設(shè)有相電流檢 測(cè)裝置,所述相電流檢測(cè)裝置將檢測(cè)結(jié)果反饋至電流調(diào)節(jié)器。所述制動(dòng)助力真空泵M2為直流48V制動(dòng)助力真空泵,所述48V制動(dòng)助力真空泵串 聯(lián)有真空泵熔斷絲F2。所述轉(zhuǎn)向助力泵M3為直流48V轉(zhuǎn)向助力泵,所述48V轉(zhuǎn)向助力泵串聯(lián)有轉(zhuǎn)向助力 泵熔斷絲F3。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、與普通教練車相比,本產(chǎn)品的第一大優(yōu)點(diǎn)是在車價(jià)不比普 通教練車高的前提下使用成本的低廉。就動(dòng)力源所耗能源來講,電動(dòng)教練車與普通教練車 相比,每年可以節(jié)省石油能源,節(jié)省成本;2、用電池作為動(dòng)力源的第二大優(yōu)點(diǎn)是積極響應(yīng)政府倡導(dǎo)的使用綠色能源的政策,不產(chǎn) 生尾氣,對(duì)空氣沒有污染;3、機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)裝置采用的結(jié)構(gòu)和部件較為簡(jiǎn)單,造價(jià)低;4、用48V蓄電池作為電源,提高安全性;充分利用空擋和電機(jī)制動(dòng)進(jìn)行能量回收,能量 利用最大化;優(yōu)化驅(qū)動(dòng)方式,減少開關(guān)損耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能;獨(dú)特的關(guān)鍵器件保護(hù)措施,提高系 統(tǒng)的可靠性。5、用48V轉(zhuǎn)12V的DC/DC轉(zhuǎn)換器,獲取12V電源為全車電路供電,為防止電壓異常 造成的事故,專門為系統(tǒng)設(shè)計(jì)了蓄電池電壓報(bào)警器,當(dāng)監(jiān)測(cè)到蓄電池的電壓超過上限報(bào)警值或低于下限報(bào)警值時(shí),蓄電池電壓報(bào)警器會(huì)立即鳴笛報(bào)警,蓄電池電壓測(cè)控儀會(huì)輸出開關(guān)量信號(hào);6、考慮場(chǎng)地教練車的動(dòng)力輸出特性,選擇DC48V永磁無刷直流電機(jī),按照真空助力大 小,專門設(shè)計(jì)DC48V的真空剎車助力泵,完全模擬原改裝車的制動(dòng)性能,按照原車轉(zhuǎn)向助力 泵液體壓力、流量專門設(shè)計(jì)一款DC48V液壓助力轉(zhuǎn)向泵,完全模擬原改裝車的轉(zhuǎn)向助力性 能;7、通過電路改造,保留原車點(diǎn)火開關(guān),及其所有檔位功能,完全模擬改裝車輛的電器設(shè) 備功能,通過設(shè)計(jì)專用電機(jī)控制系統(tǒng),保留原腳踏和節(jié)氣門位置傳感器,完全模擬原改裝車 輛的加速性能;8、首創(chuàng)電器控制器C0NTR0LER2,通過采集車速傳感器信號(hào)SPEED、離合器位置傳感器 信號(hào)CLUTCH、節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)DOT、檔位開關(guān)信號(hào)(D1-D4、R)等,經(jīng)過處理可以實(shí)現(xiàn) 以下功能控制失檔繼電器KM4,模擬燃油教練車在起步過程中,車速慢、離合器抬得過快 所引起的失檔而致使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火的現(xiàn)象;經(jīng)數(shù)學(xué)模型處理計(jì)算得出車輛行駛里程,通過數(shù) 據(jù)線DATA BUS傳送到車輛里程表LCB,模擬燃油教練車車速和里程表的顯示;經(jīng)數(shù)學(xué)模型 處理計(jì)算得出車輛行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,通過數(shù)據(jù)線DATA BUS傳送到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表^B,模 擬燃油教練車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表的顯示;經(jīng)數(shù)學(xué)模型處理確定車輛行駛的各種狀態(tài),通過數(shù)據(jù) 線DATA BUS傳送到聲音模擬器SYM,模擬燃油教練車車內(nèi)各種行駛狀態(tài)下所產(chǎn)生的噪音。
圖1為本發(fā)明的動(dòng)力傳遞結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明的電機(jī)控制器部分電路原理圖。圖3為本發(fā)明的電器控制器部分電路原理圖。圖4為本發(fā)明的傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明的控制系統(tǒng)流程圖。圖6為本發(fā)明的主電機(jī)的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式參考圖1、圖2及圖3,一種駕校用電動(dòng)教練車,包括電池電源、電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)控 制電路及油門踏板位置傳感器,所述電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與離合器、變速器相連,其特征在 于電池電源通過電源開關(guān)Kl控制通斷,電池電源正負(fù)極之間并聯(lián)連接有電壓轉(zhuǎn)換裝置 U2、主電機(jī)控制器TO、制動(dòng)助力真空泵M2及轉(zhuǎn)向助力泵M3,所述電壓轉(zhuǎn)換裝置U2的輸出端 連接至點(diǎn)火開關(guān)U3,所述點(diǎn)火開關(guān)U3設(shè)有四個(gè)檔位,其中Lock檔為關(guān)閉點(diǎn)火,ACC檔為附 件供電,ON檔為車身供電,ST檔為起動(dòng)檔,所述ST檔并聯(lián)連接有起動(dòng)繼電器KMl,真空泵繼 電器KM2和轉(zhuǎn)向助力泵繼電器KM3,其中起動(dòng)繼電器KMl線圈連接ST檔,起動(dòng)繼電器KMl的 一個(gè)觸點(diǎn)連接于ON檔和ST檔之間,另一觸點(diǎn)連接主電機(jī)控制器U5的1和4腳,真空泵繼 電器KM2的線圈連接ST檔,真空泵繼電器KM2觸點(diǎn)與制動(dòng)助力真空泵M2串聯(lián),轉(zhuǎn)向助力泵 繼電器KM3線圈連接ST檔,轉(zhuǎn)向助力泵KM3觸點(diǎn)與轉(zhuǎn)向助力泵M3串聯(lián),主電機(jī)控制器TO 的ABC三個(gè)端子分別連接主電機(jī)Ml的三相電源,uvw連接器經(jīng)線束與主電機(jī)Ml的uvw連 接器相連,主電機(jī)控制器TO的10,11,12端子分別與加速踏板位置傳感器U4的三個(gè)端子相連,ACC檔輸出端連接至電器控制器TO的輸入端,電器控制器TO的N端與電池電源負(fù)極相 連,所述電器控制器U6的各引腳分別用于傳遞車速傳感器信號(hào)SPEED、離合器位置傳感器 信號(hào)CLUTCH、節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)DOT、檔位開關(guān)信號(hào),電器控制器TO的輸出端連接失檔 繼電器KM4及數(shù)據(jù)總線DATA BUS,所述DATA BUS分別連接車速里程表LCBU7、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 表MBU8及聲音模擬器SYMU9,所述車速里程表LCBU7、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表MBU8及聲音模擬器 SYMU9分別并聯(lián)連接于ACC檔和電池電源負(fù)極之間。所述電池電源為48V蓄電池。所述電壓轉(zhuǎn)換裝置U2為直流48V轉(zhuǎn)24V轉(zhuǎn)換裝置。參考圖4,所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)輸出軸1,所述電動(dòng)機(jī)輸出軸通過花鍵與傳動(dòng) 軸2實(shí)現(xiàn)連接,所述傳動(dòng)軸的內(nèi)孔一端設(shè)有與電動(dòng)機(jī)輸出軸花鍵配合的內(nèi)花鍵,所述傳動(dòng) 軸的內(nèi)孔中部設(shè)有用于電動(dòng)機(jī)輸出軸的軸向定位的卡環(huán)3,所述傳動(dòng)軸另一端的端面設(shè)有 凸緣4,所述凸緣上設(shè)有用于與離合器5的飛輪6相連的螺栓孔7,所述傳動(dòng)軸外周部設(shè)有 套筒8,所述套筒內(nèi)壁一端設(shè)有電動(dòng)機(jī)定位孔9,所述套筒內(nèi)壁另一端設(shè)有角接觸軸承定位 孔10及用于角接觸軸承的軸向定位的卡環(huán)11,所述套筒左右兩端面固定有端板12,所述兩 端的端板分別通過螺栓與電動(dòng)機(jī)和變速器13相連,以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)到變速器、離合器的動(dòng)力 傳動(dòng)。所述電動(dòng)機(jī)為永磁無刷直流電機(jī)。參考圖6,所述永磁無刷直流電機(jī)采用星型連接方式,逆變電路采用三相橋式PWM 逆變電路。所述檔位開關(guān)信號(hào)包括Dl、D2、D3、D4及倒車檔R五檔開關(guān)信號(hào)。參考圖5,還包括電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng),所述電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)油門踏板位置傳感器 信號(hào)確定電流給定信號(hào),所述電流給定信號(hào)經(jīng)電流調(diào)節(jié)器、PWM控制器及逆變器與電動(dòng)機(jī)相 連,所述電動(dòng)機(jī)經(jīng)飛輪與離合器相連,所述離合器通過5檔變速器控制驅(qū)動(dòng)軸,所述電動(dòng)機(jī) 設(shè)有轉(zhuǎn)子位置傳感器,所述轉(zhuǎn)子位置傳感器與PWM控制器相連,所述逆變器輸出端設(shè)有相 電流檢測(cè)裝置,所述相電流檢測(cè)裝置將檢測(cè)結(jié)果反饋至電流調(diào)節(jié)器。所述制動(dòng)助力真空泵M2為直流48V制動(dòng)助力真空泵,所述48V制動(dòng)助力真空泵串 聯(lián)有真空泵熔斷絲F2。所述轉(zhuǎn)向助力泵M3為直流48V轉(zhuǎn)向助力泵,所述48V轉(zhuǎn)向助力泵串聯(lián)有轉(zhuǎn)向助力 泵熔斷絲F3。參考圖1、圖2及圖3,本發(fā)明的電氣元件為Ul為OTB電壓報(bào)警裝置,U2為DCC 直流48V轉(zhuǎn)24V轉(zhuǎn)換裝置,U3為點(diǎn)火開關(guān),U4為加速踏板即節(jié)氣門位置傳感器,U5為 主電機(jī)控制器,Ml為主電機(jī)即DC48V永磁無刷直流電機(jī),M2為DC48V制動(dòng)助力真空泵 (P<50ff, -0. 065MP), M3 為 DC48V 轉(zhuǎn)向助力泵(P=500W,n=1000-1500rpm), Kl 為電源開關(guān), KMl為起動(dòng)繼電器,KM2為真空泵繼電器,KM3為轉(zhuǎn)向助力泵繼電器,F(xiàn)l為總保險(xiǎn)絲,F(xiàn)2為真 空泵熔斷絲,F(xiàn)3為轉(zhuǎn)向助力泵熔斷絲。電器控制電路中,TO為電器控制器,U7為車速里程 表,U8為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表,U9為聲音模擬器,SPEED為車速傳感器信號(hào)、CLUTCH為離合器位置 傳感器信號(hào)、DOT為節(jié)氣門位置傳感器信號(hào)、(D1-D4、R)檔位開關(guān)信號(hào),KM4為失檔繼電器。其工作原理如下打開電源開關(guān)Kl ;電壓報(bào)警器OTB開始檢測(cè)電源電壓,同時(shí)顯示 電源實(shí)時(shí)電源和工作電流,當(dāng)電源電壓不符合標(biāo)準(zhǔn)工作電壓范圍時(shí),電壓報(bào)警器OTB將蜂鳴報(bào)警;打開點(diǎn)火開關(guān)U3到ACC位置,學(xué)員可以觀察儀表板上的時(shí)鐘和開啟收音機(jī),打開 點(diǎn)火開關(guān)到ON檔,學(xué)員可以控制燈光和儀表等用電設(shè)備,比如轉(zhuǎn)向燈、遠(yuǎn)近光燈和喇叭等 電氣設(shè)備,打開點(diǎn)火開關(guān)到ST檔,繼電器KM1、KM2、KM3線圈得電,一個(gè)觸點(diǎn)KMl閉合,將ST 檔自鎖,使得三個(gè)線圈持續(xù)得電,學(xué)員松口起動(dòng)開關(guān),點(diǎn)火開關(guān)回到ON檔,另一個(gè)觸點(diǎn)KMl 閉合主電機(jī)控制器開始工作,主電機(jī)Ml開始低速運(yùn)行,學(xué)員可以控制加速踏板改變電機(jī)Ml 轉(zhuǎn)速,同時(shí)KM2觸點(diǎn)閉合,制動(dòng)真空助力泵開始工作,KM3觸點(diǎn)閉合,液壓助力轉(zhuǎn)向泵開始工 作;學(xué)員慢慢松開離合器,結(jié)合圖1,主電機(jī)輸出軸和飛輪將與離合器接合,將動(dòng)力傳遞到 變速器和傳動(dòng)軸直至車輪,車輛開始低速運(yùn)行。點(diǎn)火開關(guān)打到ACC或LOCK檔,KMl、KM2、KM3線圈失電Ml、M2、M3均停止工作,再 斷開Kl切斷總電源。電器控制器在電源開關(guān)Kl接通后開始采集車速傳感器信號(hào)SPEED,節(jié)氣門位置 傳感器信號(hào)DOT,離合器位置傳感器信號(hào)CLUTCH,當(dāng)車輛掛到1檔時(shí),檔位信號(hào)Dl傳給電 器控制器C0NTR0LER2,根據(jù)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行處理,當(dāng)車速較慢而離合器結(jié)合過快時(shí),控制器 C0NTR0LER2將向KM4輸出高電平信號(hào),KM4繼電器的常閉觸點(diǎn)斷開,KM1、KM2、KM3線圈矢電 M1、M2、M3均停止工作,模擬燃油教練車熄火現(xiàn)象;當(dāng)車輛分別掛到2、3、4和倒檔時(shí),檔位信 號(hào)D2、D3、D4和R檔傳給電器控制器C0NTR0LER2,經(jīng)過數(shù)學(xué)模型處理后模擬燃油教練車實(shí) 際換擋車況控制KM4的輸出,覺得車輛是否熄火。同時(shí)電器控制器C0NTR0LER2的DATA BUS 總線向U7車速里程表LCB傳送電動(dòng)教練車車速里程信息,U7車速里程表LCB模擬燃油教 練車顯示車速里程信息;電器控制器C0NTR0LER2的DATA BUS總線向U8發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表ZSB 傳送電動(dòng)教練車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信息(該信息經(jīng)由車速信息和檔位信息換算得來),U8發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速表ZSB模擬燃油教練車顯示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信息;電器控制器C0NTR0LER2的DATA BUS總線 向W聲音模擬器SYM傳送電動(dòng)教練車車輛實(shí)時(shí)車況信息,U9聲音模擬器SYM根據(jù)控制器 傳遞過來的車輛實(shí)時(shí)車況模擬燃油教練車發(fā)出各種不同車況下車輛內(nèi)部聲音信息。參考圖5及圖6,根據(jù)油門踏板位置傳感器信號(hào)確定電流給定信號(hào),由于電機(jī) 電磁轉(zhuǎn)矩與相電流成正比,因此對(duì)相電流閉環(huán)控制即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的閉環(huán)控制,如 圖6所示,永磁無刷直流電機(jī)采用星型連接方式,利用電機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳感器輸出的磁極 位置信號(hào),控制電子換向線路去驅(qū)動(dòng)逆變器的功率開關(guān)器件,使電樞繞組依次饋電,從而 在定子上產(chǎn)生跳躍式的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),拖動(dòng)永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn);同時(shí),隨著電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng), 轉(zhuǎn)子位置傳感器又不斷送出位置信號(hào),以不斷的改變電樞繞組的通電狀態(tài),使得在某一 磁極下導(dǎo)體中的電流方向保持不變,這樣電機(jī)就旋轉(zhuǎn)起來了,例如,當(dāng)轉(zhuǎn)子處于0 60 電角度時(shí),控制系統(tǒng)使Ql、Q4導(dǎo)通,A、B兩相繞組通電,A進(jìn)B出,電樞繞組在空間合成 磁勢(shì),定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互作用,拖動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子順時(shí)鐘方向轉(zhuǎn)動(dòng),依此類推,導(dǎo)通相的順序?yàn)?AB — AC — BC — BA — CA — CB,即兩相六拍控制。表1電機(jī)電動(dòng)和發(fā)電時(shí)開關(guān)管導(dǎo)通邏輯轉(zhuǎn)子位置(電度角)0~6060~120120~180180~240240~300300~360正轉(zhuǎn)電動(dòng)Q1、Q4Q1、Q6Q3、Q6Q3、Q2Q5、Q2Q5、Q4正轉(zhuǎn)發(fā)電Q2Q2Q4Q4Q6Q6當(dāng)電機(jī)電動(dòng)運(yùn)行時(shí),使所有上橋臂導(dǎo)通,下橋臂采用PWM控制,通過油門踏板位置傳感 器信號(hào)控制PWM波形的占空比,PWM波形的占空比決定了電流的大??;當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速較慢,其 感應(yīng)電勢(shì)小于蓄電池電壓時(shí),關(guān)閉所有上橋臂,下橋臂采用PWM控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池充電。
通過檢測(cè)Vgs,對(duì)功率開關(guān)器件進(jìn)行過流保護(hù),提高系統(tǒng)可靠性以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修 飾,皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保型駕校用電動(dòng)教練車,包括電池電源、電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)控制電路及油門踏 板位置傳感器,所述電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與離合器、變速器相連,其特征在于電池電源通 過電源開關(guān)Kl控制通斷,電池電源正負(fù)極之間并聯(lián)連接有電壓轉(zhuǎn)換裝置U2、主電機(jī)控制器 U5、制動(dòng)助力真空泵M2及轉(zhuǎn)向助力泵M3,所述電壓轉(zhuǎn)換裝置U2的輸出端連接至點(diǎn)火開關(guān) U3,所述點(diǎn)火開關(guān)U3設(shè)有四個(gè)檔位,其中Lock檔為關(guān)閉點(diǎn)火,ACC檔為附件供電,ON檔為 車身供電,ST檔為起動(dòng)檔,所述ST檔并聯(lián)連接有起動(dòng)繼電器KMl,真空泵繼電器KM2和轉(zhuǎn)向 助力泵繼電器KM3,其中起動(dòng)繼電器KMl線圈連接ST檔,起動(dòng)繼電器KMl的一個(gè)觸點(diǎn)連接 于ON檔和ST檔之間,另一觸點(diǎn)連接主電機(jī)控制器U5的1和4腳,真空泵繼電器KM2的線 圈連接ST檔,真空泵繼電器KM2觸點(diǎn)與制動(dòng)助力真空泵M2串聯(lián),轉(zhuǎn)向助力泵繼電器KM3線 圈連接ST檔,轉(zhuǎn)向助力泵KM3觸點(diǎn)與轉(zhuǎn)向助力泵M3串聯(lián),主電機(jī)控制器U5的ABC三個(gè)端 子分別連接主電機(jī)Ml的三相電源,uvw連接器經(jīng)線束與主電機(jī)Ml的uvw連接器相連,主電 機(jī)控制器U5的10,11,12端子分別與加速踏板位置傳感器U4的三個(gè)端子相連,ACC檔輸出 端連接至電器控制器U6的輸入端,電器控制器TO的N端與電池電源負(fù)極相連,所述電器控 制器U6的各引腳分別用于傳遞車速傳感器信號(hào)SPEED、離合器位置傳感器信號(hào)CLUTCH、節(jié) 氣門位置傳感器信號(hào)DOT、檔位開關(guān)信號(hào),電器控制器TO的輸出端連接失檔繼電器KM4及數(shù) 據(jù)總線DATA BUS,所述DATA BUS分別連接車速里程表LCBU7、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表MBU8及聲音 模擬器SYMU9,所述車速里程表LCBU7、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表MBU8及聲音模擬器SYMU9分別并聯(lián) 連接于ACC檔和電池電源負(fù)極之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型駕校用電動(dòng)教練車,其特征在于所述電池電源為48V 蓄電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型駕校用電動(dòng)教練車,其特征在于所述電壓轉(zhuǎn)換裝置 U2為直流48V轉(zhuǎn)24V轉(zhuǎn)換裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型駕校用電動(dòng)教練車,其特征在于所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括 電動(dòng)機(jī)輸出軸,所述電動(dòng)機(jī)輸出軸通過花鍵與傳動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)連接,所述傳動(dòng)軸的內(nèi)孔一端設(shè) 有與電動(dòng)機(jī)輸出軸花鍵配合的內(nèi)花鍵,所述傳動(dòng)軸的內(nèi)孔中部設(shè)有用于電動(dòng)機(jī)輸出軸的軸 向定位的卡環(huán),所述傳動(dòng)軸另一端的端面設(shè)有凸緣,所述凸緣上設(shè)有用于與離合器的飛輪 相連的螺栓孔,所述傳動(dòng)軸外周部設(shè)有套筒,所述套筒內(nèi)壁一端設(shè)有電動(dòng)機(jī)定位孔,所述套 筒內(nèi)壁另一端設(shè)有角接觸軸承定位孔及用于角接觸軸承的軸向定位的卡環(huán),所述套筒左右 兩端面固定有端板,所述兩端的端板分別通過螺栓與電動(dòng)機(jī)和變速器相連,以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī) 到變速器、離合器的動(dòng)力傳動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的環(huán)保型駕校用電動(dòng)教練車,其特征在于所述電動(dòng)機(jī)為 永磁無刷直流電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利4所述的環(huán)保型駕校用電動(dòng)教練車,其特征在于所述永磁無刷直流電機(jī) 采用星型連接方式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型駕校用電動(dòng)教練車,其特征在于所述檔位開關(guān)信號(hào) 包括Dl、D2、D3、D4及倒車檔R五檔開關(guān)信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型駕校用電動(dòng)教練車,其特征在于還包括電動(dòng)機(jī)控制 系統(tǒng),所述電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)油門踏板位置傳感器信號(hào)確定電流給定信號(hào),所述電流給 定信號(hào)經(jīng)電流調(diào)節(jié)器、PWM控制器及逆變器與電動(dòng)機(jī)相連,所述電動(dòng)機(jī)經(jīng)飛輪與離合器相連,所述離合器通過5檔變速器控制驅(qū)動(dòng)軸,所述電動(dòng)機(jī)設(shè)有轉(zhuǎn)子位置傳感器,所述轉(zhuǎn)子位 置傳感器與PWM控制器相連,所述逆變器輸出端設(shè)有相電流檢測(cè)裝置,所述相電流檢測(cè)裝 置將檢測(cè)結(jié)果反饋至電流調(diào)節(jié)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型駕校用電動(dòng)教練車,其特征在于所述制動(dòng)助力真空 泵M2為直流48V制動(dòng)助力真空泵,所述48V制動(dòng)助力真空泵串聯(lián)有真空泵熔斷絲F2。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型駕校用電動(dòng)教練車,其特征在于所述轉(zhuǎn)向助力泵M3 為直流48V轉(zhuǎn)向助力泵,所述48V轉(zhuǎn)向助力泵串聯(lián)有轉(zhuǎn)向助力泵熔斷絲F3。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)保型駕校用電動(dòng)教練車,其動(dòng)力系統(tǒng)總成包括電動(dòng)機(jī)、電機(jī)控制電路、傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu),固定支架、外殼及傳動(dòng)軸等,拆除發(fā)動(dòng)機(jī),保留飛輪、離合器和變速箱等,改裝后電動(dòng)車以蓄電池供電,由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛,行駛過程踩離合器換檔,電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路通過絕緣方式與機(jī)殼連接;電動(dòng)機(jī)的輸出軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與飛輪和離合器相連,將原真空助力剎車泵改為定制直流真空助力剎車泵;將原液壓助力轉(zhuǎn)向泵改為定制直流液壓助力轉(zhuǎn)向泵,車輛滿足駕駛員培訓(xùn)要求,駕駛操作控制簡(jiǎn)單有效、工作可靠確保行車安全,機(jī)械、電氣裝置耐用少維修,產(chǎn)品能進(jìn)行批量試生產(chǎn),能進(jìn)行示范運(yùn)行。
文檔編號(hào)B60K17/28GK102054379SQ20101061843
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者劉克, 宋立昌, 朱劍寶, 楊平, 林國(guó)永, 王秋霞, 王麟珠, 蘇慶列, 許鐵, 鄒行德 申請(qǐng)人:福州開發(fā)區(qū)凱特機(jī)電有限公司, 福建交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院