一种纯电动小型场地教练车的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种纯电动小型场地教练车，该教练车包括电动机、动力蓄电池、电机控制器、电子油门踏板、变速器、离合器和飞轮，所述飞轮通过连接机构与电动机相连，电机控制器分别与电子油门踏板、电动机以及动力蓄电池相连，连接机构包括连接轴，连接轴的一端与电动机输出轴相连，另一端与飞轮相连，连接轴上设置有连接套，连接套与连接轴之间设置有一对反向安装的圆锥滚子轴承，本发明提供了一种零排放，低噪声，无污染的纯电动小型场地教练车，该车辆满足驾校培训的要求，并且控制方法与燃油教练车相同，工作可靠、行车安全。
【专利说明】 一种纯电动小型场地教练车
【技术领域】
[0001]本发明属于过程控制领域，涉及驾校培训学员的辅助装置，具体涉及一种纯电动小型场地教练车。
【背景技术】
[0002]驾培行业是道路运输行业的重要组成部分之一，是资源占用型行业又是能源消耗型行业，驾培行业是否能够坚持以科技创新为手段，以节能增效为行业发展目标，对道路运输行业的节能减排工作起到非常重要的作用。在目前的驾驶员培训中，教练车有70%以上的时间都在进行场地内科目训练，且训练中车辆的档位低、车速慢，发动机处于高油耗高污染区域工作，不仅要消耗大量的成品油，增加驾驶员培训成本，而且对周围环境造成很大的污染，同时随着成品油价格的持续走高，对驾培行业的持续发展和道路运输行业节能减排工作也带来了不利的影响。目前，由于纯电动汽车在行驶过程中零排放、低噪声、无污染等特点，因而得到大部分车辆生产商的青睐。将纯电动教练车用于驾驶员培训具有良好的经济效益和社会效益。
[0003]但是，现有电动教练车采用皮带连接电机输出轴和飞轮，传动效率比较低，同时车速比较低，一般只用于倒桩移库训练。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种纯电动小型场地教练车。
[0005]为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案。
[0006]该教练车包括电动机、动力蓄电池、电机控制器、电子油门踏板、连接机构以及飞轮，所述电机控制器分别与电子油门踏板、电动机以及动力蓄电池相连，连接机构包括连接轴，连接轴的一端与电动机输出轴相连，另一端与飞轮相连，连接轴上设置有连接套，连接套与连接轴之间设置有一对反向安装的圆锥滚子轴承。
[0007]所述连接机构还包括设置于连接轴上的用于定位圆锥滚子轴承的双螺母结构以及锁片。
[0008]所述连接机构还包括离合器连接板以及电动机连接板，电动机连接板的一端焊接于连接套上，另一端与电动机外壳相连，离合器连接板的一端焊接于连接套上，另一端与离合器外壳相连。
[0009]所述电动机为直流牵引电动机。
[0010]所述教练车还包括与动力蓄电池相连的DC/DC电压转换装置以及与DC/DC电压转换装置相连的车载非动力蓄电池。
[0011]所述教练车还包括与车载非动力蓄电池相连的制动助力真空泵。
[0012]本发明通过所述连接机构获得了更高的传动效率。在本发明设计的连接机构中电机轴与飞轮直接相连，没有其他传动环节，且传动机构本身连接可靠，因此传动效率高。【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的控制系统流程图。
[0014]图2为本发明的电机控制器部分电路原理图。
[0015]图3为本发明的传动系统结构示意图。
[0016]图4为本发明的动力传递结构图。
[0017]图中:I为离合器外壳，2为六角螺栓，3为飞轮，4为连接轴，6为离合器连接板，7为圆锥滚子轴承，8为连接套，9为电动机输出轴，10为电动机连接板，11为电动机外壳，12为锁片，13为双螺母结构，15为经过点火开关控制的火线，30为不经过任何开关控制的火线，31为打铁线。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0019]参见图1-图4,本发明所述纯电动小型场地教练车,包括电动机、动力蓄电池、电机控制器、电子油门踏板、连接机构、飞轮、离合器以及变速器，所述电机控制器分别与电子油门踏板、电动机以及动力蓄电池相连，连接机构包括连接轴，连接轴的一端与电动机输出轴相连，另一端与飞轮相连，连接轴上设置有连接套，连接套与连接轴之间设置有一对反向安装的圆锥滚子轴承，所述连接机构还包括设置于连接轴上的用于定位圆锥滚子轴承的双螺母结构以及锁片，所述连接机构还包括离合器连接板以及电动机连接板，电动机连接板的一端焊接于连接套上，另一端与电动机外壳相连，离合器连接板的一端焊接于连接套上，另一端与离合器外壳相连。
[0020]所述电动机为直流牵引电动机；所述教练车还包括与动力蓄电池相连的DC/DC电压转换装置以及与DC/DC电压转换装置相连的车载非动力蓄电池，所述教练车还包括与车载非动力蓄电池相连的制动助力真空泵。
[0021]实施例
[0022]参见图1以及图2，一种驾校用电动场地教练车，包括电池电源(即动力蓄电池)、电动机、电机控制器M、电动机控制电路、点火开关、霍尔加速器C (即电子油门踏板)。所述电动机通过传动机构与飞轮、离合器、变速器相连，电池电源通过电源开关控制通断，电池电源正负极之间并联连接有电机控制器、DC/DC转换器。辅助电源(即车载非动力蓄电池)连接至点火开关，其中OFF档为关闭点火，ACC档为控制器、显示装置等供电，ON档为控制器主回路接触器上电并接通，ST档为启动档。所述ST档并联连接有起动继电器A，真空泵继电器B。电机控制器的接线方式为:控制器正极B+接电池电源正极和电动机m正极，控制器负极B-接电池电源负极，控制器接线端子M-接电动机负极。控制器接线端子S2接霍尔加速器信号线b，控制器接线端子SI接控制器正极B+。电动机带有转速传感器，将电动机转速信号传到转速表。变速器里有车速传感器，将车速信号传到车速表中。
[0023]所述电池电源为72V蓄电池。所述电动机选择直流牵引电动机。所述变速器包括
1、2、3、4、5五个前进档，以及倒车档R。采用了与燃油教练车相似的离合器踏板、油门踏板(电子油门踏板)和制动踏板。
[0024]所述DC/DC转换装置为直流72V转13.5V，为车载非动力蓄电池充电。
[0025]参见图3,所述传动机构包括电动机输出轴、飞轮、离合器、变速器。电动机输出轴9与飞轮3用连接轴4进行连接，连接轴4的一端用键与电动机输出轴9连接固定，另一端则使用六角螺栓2与飞轮3固连。考虑到本设计要求极高的同轴度，在连接轴外套有相应的轴套(即连接套)。连接套8的两端分别焊接着与电动机外壳11相对应的电动机连接板10和与离合器外壳I相对应的离合器连接板6。在连接轴和轴套间有一对反向安装的圆锥滚子轴承7，旨在防止电动机输出轴的轴向窜动。安装一对圆锥滚子轴承的原因是可以通过反向安装，消除圆锥滚子轴承所产生的轴向力，而且可以通过调整轴承外圈或者内圈的轴向位置，使轴承达到理想的游隙或者所要求的预紧度。除此之外，设计中专门在连接轴的末端攻丝，采用双螺母结构13以及锁片12等结构，以保证圆锥滚子轴承的定位。为了保证轴承的正常工作以及不会出现因为外界尘屑导致的卡死等现象，将连接轴4和连接套8之间安装轴承的部分进行了封闭处理，将连接套8和离合器连接板6、电动机连接板10焊接在一起，并与安装在右边的电动机以及安装在左边的离合器的外壳形成封闭空间。
[0026]电机控制器根据电子油门踏板输出的电压信号，输出电压信号所对应的PWM波占空比以调节电动机转速，所述电动机经飞轮、离合器与变速器相连接，所述变速器通过减速器与差速器控制驱动轴。
[0027]由于制动系统关系到车辆的行车安全，必须非常可靠，制动助力真空泵D为直流12V制动助力真空泵，与车载非动力蓄电池电压相同，无需再转换。并且，还配有真空不足报警开关F、蜂鸣器E。真空罐的体积只有3L，因此，真空罐的真空不足时，真空不足报警开关闭合，蜂鸣器工作，提醒驾驶人员注意安全，同时真空泵继电器B闭合，使真空泵工作，产生真空；当真空罐的真空充足时，真空不足报警开关断开，蜂鸣器停止工作，真空开关也断开，以节省电能。
[0028]本发明的电动场地教练车，利用控制器控制电机的工作状态，通过霍尔式电子油门踏板来控制电动场地教练车的车速。其工作原理如下:打开电源开关，车载电压表、电流表显示电源实时电量和工作电流，打开点火开关到ACC位置，控制器、显示装置供电，打开点火开关到ON档，可以控制灯光和仪表等用电设备，比如转向灯、远近光灯和喇叭等电气设备，打开点火开关到ST档，起动继电器A线圈得电，触点闭合，将ST档自锁，电池电源给电动机供电，控制器控制电动机开始低速运行，踩下离合器，挂一档，慢慢松开离合器，电动机输出轴与飞轮、离合器相接合，将动力传递到变速器和驱动轴直至车轮，车辆开始运行，可以控制电子油门踏板改变电动机转速，从而控制车速。
[0029]本发明利用控制器控制电机的工作状态，通过霍尔式电子油门踏板来控制电动场地教练车的车速，并通过DC/DC转换器为车载非动力蓄电池充电。与燃油教练车相比，本车使用成本低。按电动教练车一天工作8小时计算，本车充一次电能满足I天的工作需求，一次充电为15度，大约需8元，而燃油教练车训练I天所花费的油钱约为75元，远远大于电动教练车的。并且使用本发明所述教练车有利于可持续发展，符合节能减排的总体要求。用72V蓄电池作为电源，提高安全性，增加续驶里程。
[0030]本发明还安装了电量不足报警装置。在教练车剩余电量不足时，进行报警，并且对各块电池进行实时监测。
[0031]本发明提供了一种零排放，低噪声，无污染的纯电动小型场地教练车，该车辆满足驾校培训的要求，并且控制方法与燃油教练车相同，工作可靠、行车安全。
【权利要求】
1.一种纯电动小型场地教练车，其特征在于:该教练车包括电动机、动力蓄电池、电机控制器、电子油门踏板、连接机构以及飞轮，所述电机控制器分别与电子油门踏板、电动机以及动力蓄电池相连，连接机构包括连接轴(4)，连接轴(4)的一端与电动机输出轴(9)相连，另一端与飞轮(3)相连，连接轴上设置有连接套(8)，连接套(8)与连接轴(4)之间设置有一对反向安装的圆锥滚子轴承(7)。
2.根据权利要求1所述一种纯电动小型场地教练车，其特征在于:所述连接机构还包括设置于连接轴(4)上的用于定位圆锥滚子轴承(7)的双螺母结构(13)以及锁片(12)。
3.根据权利要求2所述一种纯电动小型场地教练车，其特征在于:所述连接机构还包括离合器连接板(6)以及电动机连接板(10)，电动机连接板的一端焊接于连接套(8)上，另一端与电动机外壳(11)相连，离合器连接板的一端焊接于连接套上，另一端与离合器外壳(I)相连。
4.根据权利要求1所述一种纯电动小型场地教练车，其特征在于:所述电动机为直流牵引电动机。
5.根据权利要求1所述一种纯电动小型场地教练车，其特征在于:所述教练车还包括与动力蓄电池相连的DC/DC电压转换装置以及与DC/DC电压转换装置相连的车载非动力蓄电池。
6.根据权利要求5所述一种纯电动小型场地教练车，其特征在于:所述教练车还包括与车载非动力蓄电池相连的制动助力真空泵。
【文档编号】B60L15/20GK103481795SQ201310393200
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月2日 优先权日:2013年9月2日
【发明者】蹇小平, 林广宇, 仇世侃, 郭金刚, 成振坤 申请人:长安大学