純電動小型場地教練車的製作方法

2023-06-02 14:50:11

純電動小型場地教練車的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種純電動小型場地教練車，該教練車包括電動機、動力蓄電池、電機控制器、電子油門踏板、變速器、離合器和飛輪，所述飛輪通過連接機構與電動機相連，電機控制器分別與電子油門踏板、電動機以及動力蓄電池相連，連接機構包括連接軸，連接軸的一端與電動機輸出軸相連，另一端與飛輪相連，連接軸上設置有連接套，連接套與連接軸之間設置有一對反向安裝的圓錐滾子軸承，本實用新型提供了一種零排放，低噪聲，無汙染的純電動小型場地教練車，該車輛滿足駕校培訓的要求，並且控制方法與燃油教練車相同，工作可靠、行車安全。
【專利說明】純電動小型場地教練車
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於過程控制領域，涉及駕校培訓學員的輔助裝置，具體涉及一種純電動小型場地教練車。
【背景技術】
[0002]駕培行業是道路運輸行業的重要組成部分之一，是資源佔用型行業又是能源消耗型行業，駕培行業是否能夠堅持以科技創新為手段，以節能增效為行業發展目標，對道路運輸行業的節能減排工作起到非常重要的作用。在目前的駕駛員培訓中，教練車有70%以上的時間都在進行場地內科目訓練，且訓練中車輛的擋位低、車速慢，發動機處於高油耗高汙染區域工作，不僅要消耗大量的成品油，增加駕駛員培訓成本，而且對周圍環境造成很大的汙染，同時隨著成品油價格的持續走高，對駕培行業的持續發展和道路運輸行業節能減排工作也帶來了不利的影響。目前，由於純電動汽車在行駛過程中零排放、低噪聲、無汙染等特點，因而得到大部分車輛生產商的青睞。將純電動教練車用於駕駛員培訓具有良好的經濟效益和社會效益。
[0003]但是，現有電動教練車採用皮帶連接電機輸出軸和飛輪，傳動效率比較低，同時車速比較低，一般只用於倒樁移庫訓練。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於提供一種純電動小型場地教練車。
[0005]為達到上述目的，本實用新型採用了以下技術方案。
[0006]該教練車包括電動機、動力蓄電池、電機控制器、電子油門踏板、連接機構以及飛輪，所述電機控制器分別與電子油門踏板、電動機以及動力蓄電池相連，連接機構包括連接軸，連接軸的一端與電動機輸出軸相連，另一端與飛輪相連，連接軸上設置有連接套，連接套與連接軸之間設置有一對反向安裝的圓錐滾子軸承。
[0007]所述連接機構還包括設置於連接軸上的用於定位圓錐滾子軸承的雙螺母結構以及鎖片。
[0008]所述連接機構還包括離合器連接板以及電動機連接板，電動機連接板的一端焊接於連接套上，另一端與電動機外殼相連，離合器連接板的一端焊接於連接套上，另一端與離合器外殼相連。
[0009]所述電動機為直流牽引電動機。
[0010]所述教練車還包括與動力蓄電池相連的DC/DC電壓轉換裝置以及與DC/DC電壓轉換裝置相連的車載非動力蓄電池。
[0011]所述教練車還包括與車載非動力蓄電池相連的制動助力真空泵。
[0012]本實用新型通過所述連接機構獲得了更高的傳動效率。在本實用新型設計的連接機構中電機軸與飛輪直接相連，沒有其他傳動環節，且傳動機構本身連接可靠，因此傳動效率高。【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的控制系統流程圖。
[0014]圖2為本實用新型的電機控制器部分電路原理圖。
[0015]圖3為本實用新型的傳動系統結構示意圖。
[0016]圖4為本實用新型的動力傳遞結構圖。
[0017]圖中:1為離合器外殼，2為六角螺栓，3為飛輪，4為連接軸，6為離合器連接板，7為圓錐滾子軸承，8為連接套，9為電動機輸出軸，10為電動機連接板，11為電動機外殼，12為鎖片，13為雙螺母結構，15為經過點火開關控制的火線，30為不經過任何開關控制的火線，31為打鐵線。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0019]參見圖1-圖4，本實用新型所述純電動小型場地教練車，包括電動機、動力蓄電池、電機控制器、電子油門踏板、連接機構、飛輪、離合器以及變速器，所述電機控制器分別與電子油門踏板、電動機以及動力蓄電池相連，連接機構包括連接軸，連接軸的一端與電動機輸出軸相連，另一端與飛輪相連，連接軸上設置有連接套，連接套與連接軸之間設置有一對反向安裝的圓錐滾子軸承，所述連接機構還包括設置於連接軸上的用於定位圓錐滾子軸承的雙螺母結構以及鎖片，所述連接機構還包括離合器連接板以及電動機連接板，電動機連接板的一端焊接於連接套上，另一端與電動機外殼相連，離合器連接板的一端焊接於連接套上，另一端與離合器外殼相連。
[0020]所述電動機為直流牽引電動機；所述教練車還包括與動力蓄電池相連的DC/DC電壓轉換裝置以及與DC/DC電壓轉換裝置相連的車載非動力蓄電池，所述教練車還包括與車載非動力蓄電池相連的制動助力真空泵。
[0021]實施例
[0022]參見圖1以及圖2，一種駕校用電動場地教練車，包括電池電源(即動力蓄電池)、電動機、電機控制器M、電動機控制電路、點火開關、霍爾加速器C (即電子油門踏板)。所述電動機通過傳動機構與飛輪、離合器、變速器相連，電池電源通過電源開關控制通斷，電池電源正負極之間並聯連接有電機控制器、DC/DC轉換器。輔助電源(即車載非動力蓄電池)連接至點火開關，其中OFF擋為關閉點火，ACC擋為控制器、顯示裝置等供電，0N擋為控制器主迴路接觸器上電並接通，ST擋為啟動擋。所述ST擋並聯連接有起動繼電器A，真空泵繼電器B。電機控制器的接線方式為:控制器正極B+接電池電源正極和電動機m正極，控制器負極B-接電池電源負極，控制器接線端子M-接電動機負極。控制器接線端子S2接霍爾加速器信號線b，控制器接線端子S1接控制器正極B+。電動機帶有轉速傳感器，將電動機轉速信號傳到轉速表。變速器裡有車速傳感器，將車速信號傳到車速表中。
[0023]所述電池電源為72V蓄電池。所述電動機選擇直流牽引電動機。所述變速器包括
1、2、3、4、5五個前進擋，以及倒車擋R。採用了與燃油教練車相似的離合器踏板、油門踏板(電子油門踏板)和制動踏板。
[0024]所述DC/DC轉換裝置為直流72V轉13.5V，為車載非動力蓄電池充電。[0025]參見圖3,所述傳動機構包括電動機輸出軸、飛輪、離合器、變速器。電動機輸出軸9與飛輪3用連接軸4進行連接，連接軸4的一端用鍵與電動機輸出軸9連接固定，另一端則使用六角螺栓2與飛輪3固連。考慮到本設計要求極高的同軸度，在連接軸外套有相應的軸套(即連接套)。連接套8的兩端分別焊接著與電動機外殼11相對應的電動機連接板10和與離合器外殼1相對應的離合器連接板6。在連接軸和軸套間有一對反向安裝的圓錐滾子軸承7，旨在防止電動機輸出軸的軸向竄動。安裝一對圓錐滾子軸承的原因是可以通過反向安裝，消除圓錐滾子軸承所產生的軸向力，而且可以通過調整軸承外圈或者內圈的軸向位置，使軸承達到理想的遊隙或者所要求的預緊度。除此之外，設計中專門在連接軸的末端攻絲，採用雙螺母結構13以及鎖片12等結構，以保證圓錐滾子軸承的定位。為了保證軸承的正常工作以及不會出現因為外界塵屑導致的卡死等現象，將連接軸4和連接套8之間安裝軸承的部分進行了封閉處理，將連接套8和離合器連接板6、電動機連接板10焊接在一起，並與安裝在右邊的電動機以及安裝在左邊的離合器的外殼形成封閉空間。
[0026]電機控制器根據電子油門踏板輸出的電壓信號，輸出電壓信號所對應的PWM波佔空比以調節電動機轉速，所述電動機經飛輪、離合器與變速器相連接，所述變速器通過減速器與差速器控制驅動軸。
[0027]由於制動系統關係到車輛的行車安全，必須非常可靠，制動助力真空泵D為直流12V制動助力真空泵，與車載非動力蓄電池電壓相同，無需再轉換。並且，還配有真空不足報警開關F、蜂鳴器E。真空罐的體積只有3L，因此，真空罐的真空不足時，真空不足報警開關閉合，蜂鳴器工作，提醒駕駛人員注意安全，同時真空泵繼電器B閉合，使真空泵工作，產生真空；當真空罐的真空充足時，真空不足報警開關斷開，蜂鳴器停止工作，真空開關也斷開，以節省電能。
[0028]本實用新型的電動場地教練車，利用控制器控制電機的工作狀態，通過霍爾式電子油門踏板來控制電動場地教練車的車速。其工作原理如下:打開電源開關，車載電壓表、電流表顯示電源實時電量和工作電流，打開點火開關到ACC位置，控制器、顯示裝置供電，打開點火開關到0N擋，可以控制燈光和儀表等用電設備，比如轉向燈、遠近光燈和喇叭等電氣設備，打開點火開關到ST擋，起動繼電器A線圈得電，觸點閉合，將ST擋自鎖，電池電源給電動機供電，控制器控制電動機開始低速運行，踩下離合器，掛一擋，慢慢鬆開離合器，電動機輸出軸與飛輪、離合器相接合，將動力傳遞到變速器和驅動軸直至車輪，車輛開始運行，可以控制電子油門踏板改變電動機轉速，從而控制車速。
[0029]本實用新型利用控制器控制電機的工作狀態，通過霍爾式電子油門踏板來控制電動場地教練車的車速，並通過DC/DC轉換器為車載非動力蓄電池充電。與燃油教練車相比，本車使用成本低。按電動教練車一天工作8小時計算，本車充一次電能滿足1天的工作需求，一次充電為15度，大約需8元，而燃油教練車訓練1天所花費的油錢約為75元，遠遠大於電動教練車的。並且使用本實用新型所述教練車有利於可持續發展，符合節能減排的總體要求。用72V蓄電池作為電源，提高安全性，增加續駛裡程。
[0030]本實用新型還安裝了電量不足報警裝置。在教練車剩餘電量不足時，進行報警，並且對各塊電池進行實時監測。
[0031]本實用新型提供了一種零排放，低噪聲，無汙染的純電動小型場地教練車，該車輛滿足駕校培訓的要求，並且控制方法與燃油教練車相同，工作可靠、行車安全。
【權利要求】
1.一種純電動小型場地教練車，其特徵在於:該教練車包括電動機、動力蓄電池、電機控制器、電子油門踏板、連接機構以及飛輪，所述電機控制器分別與電子油門踏板、電動機以及動力蓄電池相連，連接機構包括連接軸(4)，連接軸(4)的一端與電動機輸出軸(9)相連，另一端與飛輪(3)相連。
2.根據權利要求1所述一種純電動小型場地教練車，其特徵在於:所述連接軸上設置有連接套(8 )，連接套與連接軸之間設置有一對反向安裝的圓錐滾子軸承(7 )。
3.根據權利要求2所述一種純電動小型場地教練車，其特徵在於:所述連接機構還包括設置於連接軸(4)上的用於定位圓錐滾子軸承(7)的雙螺母結構(13)以及鎖片(12)。
4.根據權利要求3所述一種純電動小型場地教練車，其特徵在於:所述連接機構還包括離合器連接板(6)以及電動機連接板(10)，電動機連接板的一端焊接於連接套(8)上，另一端與電動機外殼(11)相連，離合器連接板的一端焊接於連接套上，另一端與離合器外殼(1)相連。
5.根據權利要求1所述一種純電動小型場地教練車，其特徵在於:所述電動機為直流牽引電動機。
6.根據權利要求1所述一種純電動小型場地教練車，其特徵在於:所述教練車還包括與動力蓄電池相連的DC/DC電壓轉換裝置以及與DC/DC電壓轉換裝置相連的車載非動力蓄電池。
7.根據權利要求6所述一種純電動小型場地教練車，其特徵在於:所述教練車還包括與車載非動力蓄電池相連的制動助力真空泵。
【文檔編號】B60L11/16GK203511339SQ201320542711
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月2日 優先權日:2013年9月2日
【發明者】蹇小平, 林廣宇, 仇世侃, 郭金剛, 成振坤 申請人:長安大學