具有自動換擋功能的電動車控制器的製作方法

2023-05-12 05:13:26 2

專利名稱：具有自動換擋功能的電動車控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動車控制器，具體涉及一種具有自動換擋功能的電動車 控制器。
背景技術：
控制器是電動車的必備部件，是電動車三個關鍵部件之一，電機在大負荷工 況時，工作效率降低。由於電機驅動扭矩由路況和電機供電電壓決定，故根據 路況控制電機供電電壓即可控制驅動扭矩的變化，進而對換擋過程進行控制。 電動摩託車自動變速裝置擴大了電機的工作範圍，但該裝置為純Wfe換擋裝置， 若不對換擋過程進行控制，則在換擋過程中必然出現振動衝擊，加劇機械磨損。
電壓，這種人為控制方式，由於控制器沒有和機械換擋裝置進行通信，不能實
制，難以實現對換擋過程的平順控制。 發明內容
本實用新型的目的是針對現有電動車電機供電控制方法存在的不足，提供一 種具有自動換擋功能的電動車控制器，它能在換擋過程中根據工況自動控制電 機供電電壓，緩和換擋過程中產生的機械衝擊，保持電機供電電壓與電動車的 實際工況相匹配，減少機械零部件的磨損，提高機械零部件的壽命.
本實用新型的所述的具有自動換擋功能的電動車控制器，包括^t在殼體內 電路板上的主控電路、與主控電路聯接的電機驅動電路、分別與主控電路和電
機驅動電路聯接電平轉換電路；控制器電源與電平轉換電路聯接，電機電源與 電機驅動電路聯接；電機驅動電路與電機聯接，主控電路與故障報警燈聯接； 其特徵在於電機驅動電路的CURRENT端與主控電路的CURRENT端聯接；主控 電路的接線端子J - SPD與調速手柄傳感器聯接，接線端子J _ TN與轉向信號傳 感器聯接，接線端子J-TQ與扭矩傳感器聯接，接線端子J-BRK、接線端子J -BKH和接線端子J — BKL與剎車傳感器聯接，接線端子J - AM與手動/自動開關 聯接，接線端子J — SPM與電機轉速傳感器聯接，接線端子J - SPR與車輪轉速 傳感器聯接，接線端子J - SA、接線端子J - SB和接線端子J _ SC與電機轉子位 置傳感器^t接。
所述的具有自動換擋功能的電動車控制器，其電平轉換電路的接線端子J —PC+和接線端子J — PGND與控制器電源聯接。
所述的具有自動換擋功能的電動車控制器，其電機驅動電路的接線端子J —U、接線端子J — V和接線端子J - W與電機聯接。
主控電路完成信號的採集和處理並輸出控制信號傳輸給電機驅動電路、輸 出故障信號給故障報警燈，驅動電路按照主控電路的控制信號供給電機工作電
壓。電機驅動電路的輸入信號為橋臂開關信號，輸出電機三相接線.電平轉換 電路將電池組輸出的48V電壓轉換為30V、 15V、 5V、 4. 3V、 3.3V低電平電源供
給各電路使用。
本控制器採集了調速手柄信號、轉向信號、剎車信號、手動/自動開關信號、 電機轉子位置信號，扭矩信號、電機轉速信號、車輪轉速信號，其中調速手柄 信號、轉向信號、扭矩信號為模擬量信號，手動/自動開關、剎車、電機轉子位 置信號為開關信號，電機轉速信號和車輪轉速信號是方波信號，主控電路對輸入的模擬量信號進行A/D轉換，對輸入的開關信號進行狀態判斷，對輸入的方 波信號進行周期測量並計算轉速和加速度。通過對這些信號的處理，輸出控制 信號給電機驅動電路，準確地控制電機供電電壓，平順換擋過程。
本實用新型採用的換擋平順控制方法如下採集輸入轉速信號、輸出轉速 信號，比較輸入轉速信號和輸出轉速信號得到實際傳動比，採集扭矩信號，查 扭矩-電機供電電壓曲線確定電機供電電壓，輸出控制信號給驅動電路，控制 電機供電電壓，扭矩-電機供電電壓曲線設有死區，即設置有換擋扭矩下限值 和換擋扭矩上限值，當扭矩值小於換擋扭矩下限值或大於換擋扭矩上限值時根
據調速手柄信號、轉向信號決定控制信號的大小，如果扭矩值大於換擋扭矩下 限值且小於換擋扭矩上限值時需要對控制信號進行修正，以平順換擋過程，
本實用新型的優點為控制器能實時監測電機工況和路況，根據扭矩信號 修正控制信號，控制電機供電電壓以平順換擋過程，降低了機械磨損，緩和了 機械換擋過程中產生的振動和衝擊，提高了機械零部件的壽命，同時保證了駕 乘人員的舒適性。

圖l是本實用新型的結構示意圖， 圖2是本實用新型的電路原理圖.
具體實施方式
參見圖1和圖2，將主控電路l、電機驅動電路2和電平轉換電路3安^ 殼體內電路板上，並使主控電路的UH、 UL、 VH、 VL、 WH、 WL和CURRENT端與電 機驅動電路的UH、 UL、 VH、 VL、 WH、 WL和CURRENT端聯接，電平轉換電路3分 別與主控電路和電機驅動電路聯接；電平轉換電路的接線端子J-PC+和接線端
子J -PGND與控制器電源4聯接；電機電源5與電機驅動電路聯接，電機驅動 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6聯接；電機驅 動電路與電機6聯接；主控電路與故障報警燈7聯接。
將主控電路的接線端子J — SPD與調速手柄傳感器8聯接，接線端子J - TN 與轉向信號傳感器9聯接，接線端子J-TQ與扭矩傳感器10聯接，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聯接，接線端子J _ AM與手動/自動開關12聯接，接線端子J — SPM與電機轉速傳感器13聯接， 接線端子J — SPR與車輪轉速傳感器14聯接，接線端子J — SA、接線端子J - SB 和接線端子J — SC與電機轉子位置傳感器15聯接。
本例的主控電路選用C8051F330單片機和電機專用控制晶片MC33035，完成 模擬信號的轉換、轉速的測量、開關量的檢測等，然後對信號進行處理後輸出 控制信號、報警信號，其中控制信號用來控制驅動電路功率開關橋上MOSFET按 照電機位置信號進行導通和關閉，其中下橋臂為PWM控制方式。
本例的電機驅動電路選用P75NF75，配置相應的外圍電路，這部分電路的輸 入信號為橋臂開關信號，輸出電機三相接線；
電平轉換電路將電池組輸出的48V電壓轉換為30V、 15V、 5V、 4. 3V、 3. 3V 低電平電源供給各電路使用.
權利要求1、具有自動換擋功能的電動車控制器，包括設在殼體內電路板上的主控電路(1)、與主控電路聯接的電機驅動電路(2)、分別與主控電路和電機驅動電路聯接電平轉換電路(3)；控制器電源(4)與電平轉換電路聯接，電機電源(5)與電機驅動電路聯接；電機驅動電路與電機(6)聯接，主控電路與故障報警燈(7)聯接；其特徵在於電機驅動電路(2)的CURRENT端與主控電路(1)的CURRENT端聯接；主控電路的接線端子J_SPD與調速手柄傳感器(8)聯接，接線端子J_TN與轉向信號傳感器(9)聯接，接線端子J_TQ與扭矩傳感器(10)聯接，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)聯接，接線端子J_AM與手動/自動開關(12)聯接，接線端子J_SPM與電機轉速傳感器(13)聯接，接線端子J_SPR與車輪轉速傳感器(14)聯接，接線端子J_SA、接線端子J_SB和接線端子J_SC與電機轉子位置傳感器(15)聯接。
2、 根據權利要求1所述的具有自動換擋功能的電動車控制器，其特徵在於 電平轉換電路(3)的接線端子J-PC+和接線端子J-PGND與控制器電源(4)聯接-
3、 根據權利要求1或2所述的具有自動換擋功能的電動車控制器，其特徵 在於電機驅動電路(2)的接線端子J-U、接線端子J —V和接線端子J —W 與電機(6)聯接，
專利摘要本實用新型涉及具有自動換擋功能的電動車控制器，包括主控電路、電機驅動電路、電平轉換電路；控制器電源與電平轉換電路聯接，電機電源與電機驅動電路聯接；電機驅動電路與電機聯接，主控電路與故障報警燈聯接；其特徵在於主控電路的接線端子分別與調速手柄傳感器、轉向信號傳感器、扭矩傳感器、剎車傳感器、手動/自動開關、電機轉速傳感器、車輪轉速傳感器、電機轉子位置傳感器聯接。本實用新型的優點為控制器能實時監測電機工況和路況，根據扭矩信號修正控制信號，控制電機供電電壓以平順換擋過程，降低了機械磨損，緩和了機械換擋過程中產生的振動和衝擊。
文檔編號B60L15/20GK201065078SQ200620163940
公開日2008年5月28日 申請日期2006年12月31日 優先權日2006年12月31日
發明者林毓培, 薛榮生, 郝允志 申請人:西南大學