专利名称：具有自动换挡功能的电动车控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动车控制器，具体涉及一种具有自动换挡功能的电动车 控制器。
背景技术：
控制器是电动车的必备部件，是电动车三个关键部件之一，电机在大负荷工 况时，工作效率降低。由于电机驱动扭矩由路况和电机供电电压决定，故根据 路况控制电机供电电压即可控制驱动扭矩的变化，进而对换挡过程进行控制。 电动摩托车自动变速装置扩大了电机的工作范围，但该装置为纯Wfe换挡装置， 若不对换挡过程进行控制，则在换挡过程中必然出现振动冲击，加剧机械磨损。
电压，这种人为控制方式，由于控制器没有和机械换挡装置进行通信，不能实
制，难以实现对换挡过程的平顺控制。 发明内容
本实用新型的目的是针对现有电动车电机供电控制方法存在的不足，提供一 种具有自动换挡功能的电动车控制器，它能在换挡过程中根据工况自动控制电 机供电电压，緩和换挡过程中产生的机械冲击，保持电机供电电压与电动车的 实际工况相匹配，减少机械零部件的磨损，提高机械零部件的寿命.
本实用新型的所述的具有自动换挡功能的电动车控制器，包括^t在壳体内 电路板上的主控电路、与主控电路联接的电机驱动电路、分别与主控电路和电
机驱动电路联接电平转换电路；控制器电源与电平转换电路联接，电机电源与 电机驱动电路联接；电机驱动电路与电机联接，主控电路与故障报警灯联接； 其特征在于电机驱动电路的CURRENT端与主控电路的CURRENT端联接；主控 电路的接线端子J - SPD与调速手柄传感器联接，接线端子J _ TN与转向信号传 感器联接，接线端子J-TQ与扭矩传感器联接，接线端子J-BRK、接线端子J -BKH和接线端子J — BKL与刹车传感器联接，接线端子J - AM与手动/自动开关 联接，接线端子J — SPM与电机转速传感器联接，接线端子J - SPR与车轮转速 传感器联接，接线端子J - SA、接线端子J - SB和接线端子J _ SC与电机转子位 置传感器^t接。
所述的具有自动换挡功能的电动车控制器，其电平转换电路的接线端子J —PC+和接线端子J — PGND与控制器电源联接。
所述的具有自动换挡功能的电动车控制器，其电机驱动电路的接线端子J —U、接线端子J — V和接线端子J - W与电机联接。
主控电路完成信号的采集和处理并输出控制信号传输给电机驱动电路、输 出故障信号给故障报警灯，驱动电路按照主控电路的控制信号供给电机工作电
压。电机驱动电路的输入信号为桥臂开关信号，输出电机三相接线.电平转换 电路将电池组输出的48V电压转换为30V、 15V、 5V、 4. 3V、 3.3V低电平电源供
给各电路使用。
本控制器采集了调速手柄信号、转向信号、刹车信号、手动/自动开关信号、 电机转子位置信号，扭矩信号、电机转速信号、车轮转速信号，其中调速手柄 信号、转向信号、扭矩信号为模拟量信号，手动/自动开关、刹车、电机转子位 置信号为开关信号，电机转速信号和车轮转速信号是方波信号，主控电路对输入的模拟量信号进行A/D转换，对输入的开关信号进行状态判断，对输入的方 波信号进行周期测量并计算转速和加速度。通过对这些信号的处理，输出控制 信号给电机驱动电路，准确地控制电机供电电压，平顺换挡过程。
本实用新型采用的换挡平顺控制方法如下采集输入转速信号、输出转速 信号，比较输入转速信号和输出转速信号得到实际传动比，采集扭矩信号，查 扭矩-电机供电电压曲线确定电机供电电压，输出控制信号给驱动电路，控制 电机供电电压，扭矩-电机供电电压曲线设有死区，即设置有换挡扭矩下限值 和换挡扭矩上限值，当扭矩值小于换挡扭矩下限值或大于换挡扭矩上限值时根
据调速手柄信号、转向信号决定控制信号的大小，如果扭矩值大于换挡扭矩下 限值且小于换挡扭矩上限值时需要对控制信号进行修正，以平顺换挡过程，
本实用新型的优点为控制器能实时监测电机工况和路况，根据扭矩信号 修正控制信号，控制电机供电电压以平顺换挡过程，降低了机械磨损，緩和了 机械换挡过程中产生的振动和冲击，提高了机械零部件的寿命，同时保证了驾 乘人员的舒适性。
图l是本实用新型的结构示意图， 图2是本实用新型的电路原理图.
具体实施方式
参见图1和图2，将主控电路l、电机驱动电路2和电平转换电路3安^ 壳体内电路板上，并使主控电路的UH、 UL、 VH、 VL、 WH、 WL和CURRENT端与电 机驱动电路的UH、 UL、 VH、 VL、 WH、 WL和CURRENT端联接，电平转换电路3分 别与主控电路和电机驱动电路联接；电平转换电路的接线端子J-PC+和接线端
子J -PGND与控制器电源4联接；电机电源5与电机驱动电路联接，电机驱动 电路的接线端子J —U、接线端子J — V和接线端子J — W与电机6联接；电机驱 动电路与电机6联接；主控电路与故障报警灯7联接。
将主控电路的接线端子J — SPD与调速手柄传感器8联接，接线端子J - TN 与转向信号传感器9联接，接线端子J-TQ与扭矩传感器10联接，接线端子J —BRK、接线端子J — BKH和接线端子J — BKL与刹车传感器11联接，接线端子J _ AM与手动/自动开关12联接，接线端子J — SPM与电机转速传感器13联接， 接线端子J — SPR与车轮转速传感器14联接，接线端子J — SA、接线端子J - SB 和接线端子J — SC与电机转子位置传感器15联接。
本例的主控电路选用C8051F330单片机和电机专用控制芯片MC33035，完成 模拟信号的转换、转速的测量、开关量的检测等，然后对信号进行处理后输出 控制信号、报警信号，其中控制信号用来控制驱动电路功率开关桥上MOSFET按 照电机位置信号进行导通和关闭，其中下桥臂为PWM控制方式。
本例的电机驱动电路选用P75NF75，配置相应的外围电路，这部分电路的输 入信号为桥臂开关信号，输出电机三相接线；
电平转换电路将电池组输出的48V电压转换为30V、 15V、 5V、 4. 3V、 3. 3V 低电平电源供给各电路使用.
权利要求1、具有自动换挡功能的电动车控制器，包括设在壳体内电路板上的主控电路(1)、与主控电路联接的电机驱动电路(2)、分别与主控电路和电机驱动电路联接电平转换电路(3)；控制器电源(4)与电平转换电路联接，电机电源(5)与电机驱动电路联接；电机驱动电路与电机(6)联接，主控电路与故障报警灯(7)联接；其特征在于电机驱动电路(2)的CURRENT端与主控电路(1)的CURRENT端联接；主控电路的接线端子J_SPD与调速手柄传感器(8)联接，接线端子J_TN与转向信号传感器(9)联接，接线端子J_TQ与扭矩传感器(10)联接，接线端子J_BRK、接线端子J_BKH和接线端子J_BKL与刹车传感器(11)联接，接线端子J_AM与手动/自动开关(12)联接，接线端子J_SPM与电机转速传感器(13)联接，接线端子J_SPR与车轮转速传感器(14)联接，接线端子J_SA、接线端子J_SB和接线端子J_SC与电机转子位置传感器(15)联接。
2、 根据权利要求1所述的具有自动换挡功能的电动车控制器，其特征在于 电平转换电路(3)的接线端子J-PC+和接线端子J-PGND与控制器电源(4)联接-
3、 根据权利要求1或2所述的具有自动换挡功能的电动车控制器，其特征 在于电机驱动电路(2)的接线端子J-U、接线端子J —V和接线端子J —W 与电机(6)联接，
专利摘要本实用新型涉及具有自动换挡功能的电动车控制器，包括主控电路、电机驱动电路、电平转换电路；控制器电源与电平转换电路联接，电机电源与电机驱动电路联接；电机驱动电路与电机联接，主控电路与故障报警灯联接；其特征在于主控电路的接线端子分别与调速手柄传感器、转向信号传感器、扭矩传感器、刹车传感器、手动/自动开关、电机转速传感器、车轮转速传感器、电机转子位置传感器联接。本实用新型的优点为控制器能实时监测电机工况和路况，根据扭矩信号修正控制信号，控制电机供电电压以平顺换挡过程，降低了机械磨损，缓和了机械换挡过程中产生的振动和冲击。
文档编号B60L15/20GK201065078SQ200620163940
公开日2008年5月28日 申请日期2006年12月31日 优先权日2006年12月31日
发明者林毓培, 薛荣生, 郝允志 申请人:西南大学