一种基于纯电驱动的模拟手动挡教练车制造技术

本实用新型专利技术提出了一种基于纯电驱动的模拟手动挡教练车，包括：所述整车控制器的输入端与学员制动踏板、加速踏板、教练制动踏板、电机控制器、车速传感器、方向盘位置传感器、挡位器模拟装置和离合器模拟装置相连，所述整车控制器的输出端与所述电机控制器的输入端相连，且所述电机控制器的输出端与所述电动机的输入端相连，所述电动机的输出端与机械传动装置相连。本实用新型专利技术在纯电驱动的驾校车辆上，模拟手动挡的传统车辆。

A kind of analog manual coach based on pure electric drive

The utility model provides a manual coach car, pure electric drive simulation based on vehicle controller includes the input end of the students with the brake pedal, accelerator pedal, brake pedal, coach motor controller, speed sensors, steering wheel position sensor, gear device simulation device and a clutch device is connected with the output end of the simulation. The vehicle controller and the motor controller is connected with the input end of the motor, and the output end of the controller and the motor is connected with the input end of the output end, connected with the mechanical transmission device of the motor. The utility model is used on the driving school vehicles driven by electric power to simulate the traditional vehicles with manual gear.

【技术实现步骤摘要】
一种基于纯电驱动的模拟手动挡教练车
本技术涉及车辆
，特别涉及一种基于纯电驱动的模拟手动挡教练车。
技术介绍
目前，全国共有驾驶员培训机构1万多所，教练车至少保有量在50万辆以上，每天超负荷运转10小时以上，使用率是社会车辆的5倍以上，一辆教练车的尾气排放量相当于5辆以上社会车辆。在练习移库、倒库、半坡起步等科目时，因为车速低、怠速高，离合器很容易发热，车辆磨损严重，并且费油。图1为传统的纯电动汽车的基本结构。从图中可以看出，传统的纯电动汽车的整车控制器功能中，缺少驾驶模拟功能，无法满足驾校教练车的使用要求。
技术实现思路
本技术的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。为此，本技术的目的在于提出一种基于纯电驱动的模拟手动挡教练车。为了实现上述目的，本技术的实施例提供一种基于纯电驱动的模拟手动挡教练车，包括：整车控制器、电机控制器、电动机、机械传动装置、车速传感器、方向盘位置传感器、挡位器模拟装置和离合器模拟装置，其中，所述整车控制器的输入端与学员制动踏板、加速踏板、教练制动踏板、电机控制器、车速传感器、方向盘位置传感器、挡位器模拟装置和离合器模拟装置相连，所述整车控制器的输出端与所述电机控制器的输入端相连，且所述电机控制器的输出端与所述电动机的输入端相连，所述电动机的输出端与机械传动装置相连。进一步，所述挡位器模拟系统，包括：依次相连的变速箱控制器、手动挡挡位和变速箱模拟器，所述变速箱控制器进一步与所述整车控制器相连。进一步，所述离合器模拟系统包括：依次相连的离合器控制器、离合器踏板和离合器力矩反馈模拟机构，所述离合器控制器与所述整车控制器相连，其中，所述离合器力矩反馈模拟结构包括：第一同轴杆和第二同轴杆、安装在所述第一同轴杆上的第一转角传感器、转矩传感器和减速机构，安装在所述第二同轴杆上的离合器、第二转角传感器和直流电动机，所述离合器踏板安装在输入轴上，所述输入轴进一步连接至所述第一同轴杆上，其中，所述第一转角传感器、转矩传感器和减速机构，所述离合器、第二转角传感器和直流电动机均与所述离合器控制器相连。进一步，所述变速箱控制器和离合器控制器可集成于一个电路中，包括：CAN通讯电路、K-Line通讯电路、传感器电路和电机控制电路，其中，所述传感器电路包括：模拟信号传输电路、电压信号传输电路和位置信号传输电路。进一步，所述位置信号传输电路采用自适应可调磁阻传感放大器。根据本技术实施例的基于纯电驱动的模拟手动挡教练车，在纯电驱动(例如电池加电机式、増程式、燃料电池式等)的驾校车辆上，模拟手动挡的传统车辆，具有以下有益效果：1、日常使用、维护，更加经济；2、实现低碳排放，节能环保；3、不改变驾驶习惯(具有手动挡、离合器等配置)；4、能够迅速、客观判定驾驶水平(电子化集成度高)；5、进行“移库”、“倒库”、“半坡起步”等科目时，不磨损、不费油。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为现有技术的纯电动汽车的结构图；图2为根据本技术实施例的基于纯电驱动的模拟手动挡教练车的结构图；图3为根据本技术实施例的离合器和挡位器的模拟示意图；图4为根据本技术实施例的挡位器模拟系统的示意图；图5为根据本技术实施例的离合器试验踏板的特性曲线图；图6为根据本技术实施例的离合器模拟系统的示意图；图7为根据本技术实施例的CAN通讯电路的电路图；图8为根据本技术实施例的K-Line通讯电路的电路图；图9a至图9c为根据本技术实施例的传感器电路的电路图；图10为根据本技术实施例的电机控制电路的电路图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。本技术提出的基于纯电驱动的模拟手动挡教练车，在保留纯电驱动车辆节能环保、低磨损的优点的同时，对传统车辆该进行结构改造，模拟手动挡传统车辆的操作环境，以更适合教练车的功能需要。如图2所示，本技术实施例的基于纯电驱动的模拟手动挡教练车，包括：整车控制器VCU、电机控制器、电动机、机械传动装置、车速传感器、方向盘位置传感器、挡位器模拟装置和离合器模拟装置。具体地，整车控制器的输入端与学员制动踏板、加速踏板、教练制动踏板、电机控制器、车速传感器、方向盘位置传感器、挡位器模拟装置和离合器模拟装置相连，整车控制器的输出端与电机控制器的输入端相连，且电机控制器的输出端与电动机的输入端相连，电动机的输出端与机械传动装置相连。在本技术的一个实施例中，参考图3，挡位器模拟系统，包括：依次相连的变速箱控制器TCU、手动挡挡位和变速箱模拟器，变速箱控制器进一步与整车控制器相连。如图4所示，变速器模拟箱接收来自司机的手动挡挡杆的换挡指令后，模拟手动换挡的变速箱机械结构动作并输出电子信号至手动挡挡位，由手动挡挡位生成挡位信号并发送至变速箱控制器，进而由变速箱控制器将向挡位信号发送至纯电动汽车的整车控制器。变速箱控制器TCU的控制策略如下：司机换挡操作时，换挡器模拟如下：加档要逐级往上加，不能跳跃加档，否则报警；换挡时机：对于上表，如果司机进入到某车速时，未切换到适合的挡位，那么VCU将记录受训学员不正当操作，并反馈给驾驶水平考评系统。本技术的一个实施例中，参考图3，离合器模拟系统包括：依次相连的离合器控制器、离合器踏板和离合器力矩反馈模拟机构，离合器控制器CCU与整车控制器相连。如图6所示，离合器力矩反馈模拟结构包括：第一同轴杆和第二同轴杆、安装在第一同轴杆上的第一转角传感器、转矩传感器和减速机构，安装在第二同轴杆上的离合器、第二转角传感器和直流电动机，离合器踏板安装在输入轴上，输入轴进一步连接至第一同轴杆上。其中，第一转角传感器、转矩传感器和减速机构，离合器、第二转角传感器和直流电动机均与离合器控制器相连。具体地，第一转角传感器用于实时监测转角，并计算出离合器脚踏板行程。第二转角传感器用于通过检测直流电动机的旋转角度防止扭矩波动。对于实际手动挡车辆，其离合器踏板的受力特性曲线，如图5所示。本技术本质上为纯电驱动车辆，故没有离合器实物。为了使受训学员产生真实的脚踩离合效果，故模拟该特性曲线(见图5)，让机械模拟装置产出与之相拟合的力矩反馈。在本技术的一个实施例中，变速箱控制TCU和离合器控制器CCU为核心硬件，可分别独立设计这两个控制器，也可合二为一，集成于一个电路中，包括：CAN通讯电路(如图7所示)、K-Line通讯电路(如图8所示)、传感器电路和电机控制电路(如图10所示)。参考图9a至图9c，传感器电路包括：模拟信号传输电路、电压信号传输电路和位置信号传输电路。优选的，位置信号传输电路采用自适应可调磁阻传感放大器。整车控制器用于采集学员制动踏板、加速踏板、教练制动踏板的踏板信号，以及采集来自车速传感器的车速信号和来自方向盘位置传感器的方向信号，并根据挡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于纯电驱动的模拟手动挡教练车，其特征在于，包括：整车控制器、电机控制器、电动机、机械传动装置、车速传感器、方向盘位置传感器、挡位器模拟装置和离合器模拟装置，其中，所述整车控制器的输入端与学员制动踏板、加速踏板、教练制动踏板、电机控制器、车速传感器、方向盘位置传感器、挡位器模拟装置和离合器模拟装置相连，所述整车控制器的输出端与所述电机控制器的输入端相连，且所述电机控制器的输出端与所述电动机的输入端相连，所述电动机的输出端与机械传动装置相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于纯电驱动的模拟手动挡教练车，其特征在于，包括：整车控制器、电机控制器、电动机、机械传动装置、车速传感器、方向盘位置传感器、挡位器模拟装置和离合器模拟装置，其中，所述整车控制器的输入端与学员制动踏板、加速踏板、教练制动踏板、电机控制器、车速传感器、方向盘位置传感器、挡位器模拟装置和离合器模拟装置相连，所述整车控制器的输出端与所述电机控制器的输入端相连，且所述电机控制器的输出端与所述电动机的输入端相连，所述电动机的输出端与机械传动装置相连。2.如权利要求1所述的基于纯电驱动的模拟手动挡教练车，其特征在于，所述挡位器模拟系统，包括：依次相连的变速箱控制器、手动挡挡位和变速箱模拟器，所述变速箱控制器进一步与所述整车控制器相连。3.如权利要求2所述的基于纯电驱动的模拟手动挡教练车，其特征在于，所述离合器模拟系统包括：依次相连的离合器控制器、离合器踏板和离合器力矩反馈模拟机构...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡文远，陈明，
申请(专利权)人：蔡文远，
类型：新型
国别省市：北京,11