[发明专利]用于替代驾校教练车燃油发动机的电驱动模拟装置及方法

说明书

本发明涉及汽车电动化改装技术领域，具体的说是一种用于替代驾校教练车燃油发动机的电驱动模拟装置及方法，设有电驱动机构和模拟控制器，所述电驱动机构包含电动机、减速机、电机驱动器、原车飞轮和副车架，其中，电动机、减速机、电机驱动器、原车飞轮均安装与副车架上；所述电动机与减速机之间直接插装连接为一个动力单元后固定安装在副车架上，减速机上设置一个主输出轴和一个以上的副输出轴，减速机的主输出轴通过弹性联轴器连接飞轮法兰轴，飞轮法兰轴上安装飞轮，并通过轴承安装在副车架上，减速机的副输出轴上安装两个皮带轮，分别用于驱动原车发电机和空调压缩机。

技术领域：

本发明涉及汽车电动化改装技术领域，具体的说是一种用于替代驾校教练车燃油发动机的电驱动模拟装置及方法。

背景技术：

目前，驾校科目二的训练内容主要是在规范的场地中进行倒车入库、侧方位停车、半坡起步等低速驾驶能力训练,以及新学员在场地驾驶练习离合器、变速器操作与油门控制配合低速驾驶能力训练。因此，教练车发动机长时间工作在怠速和小油门状态下，造成车辆燃油经济性变差，故障率增加等问题，极大的影响了驾校运营的综合效益。随着汽车电动化技术的发展，汽车电驱动系统的成本和性能越来越具有竞争力。特别是，电驱动系统更适宜于长时间的低速运行。如果能够用电驱动系统模拟燃油车发动机的操控特性，则可以有效降低驾校的运营成本，并同时保障了驾校学员的教学效果。

当前市场上的电动汽车普遍采用电机直接驱动，不设置离合器和变速器，跟传统的手动变速内燃机车辆的驾驶特性有很大的差异，因此无法直接用于驾校教练车。

发明内容：

本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种能够实现对传统燃油发动机驾驶特性的完整模拟，并方便车辆改装的用于替代驾校教练车燃油发动机的电驱动模拟装置及方法。

本发明通过以下措施达到：

一种用于替代驾校教练车燃油发动机的电驱动模拟装置，其特征在于，设有电驱动机构和模拟控制器，所述电驱动机构包含电动机、减速机、电机驱动器、原车飞轮和副车架，其中，电动机、减速机、电机驱动器、原车飞轮均安装与副车架上；所述电动机与减速机之间直接插装连接为一个动力单元后固定安装在副车架上，减速机上设置一个主输出轴和一个以上的副输出轴，减速机的主输出轴通过弹性联轴器连接飞轮法兰轴，飞轮法兰轴上安装飞轮，并通过轴承安装在副车架上，减速机的副输出轴上安装两个皮带轮，分别用于驱动原车发电机和空调压缩机；副车架与原车车架采用原车发动机悬置连接，副车架的飞轮安装位置内侧有与原车发动机规格相同的变速箱安装法兰平面，变速箱和离合器的安装与原车相同。

本发明所述模拟控制器的信号输入端连接油门踏板传感器、飞轮处的发动机转速传感器、变速箱或车轮处的车速传感器、空调开关；模拟控制器的输出连接电机驱动器和车载音响，模拟控制器的工作模式包括怠速模拟和行车模拟两种，模式转换的依据为油门踏板传感器输入信号；当模拟控制器工作在怠速模拟模式下，模拟控制器向电机驱动器发送转速指令，电机驱动器工作于转速闭环模式；当工作在行车模拟模式下，模拟控制器向电机驱动器发送转矩闭环指令，电机驱动器工作于转矩闭环模式下。

本发明还提出了一种用于替代驾校教练车燃油发动机的电驱动模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：模拟控制器读取油门踏板传感器信号，判断踏板信号是否为零或者怠速开关闭合，若踏板信号为零或怠速开关闭合，则进入怠速模拟模式，设定电机驱动器转速控制模式，发送转速值给电动机控制器，根据转速值播放发动机声音，直至踏板信号不为零或怠速开关断开；

步骤2：踏板信号不为零或怠速开关断开时，进入行车模拟模式，设定电机驱动器转矩控制模式；采集空调开关、发动机转速信号，查表获取模拟发动机的理论转矩，并将数值发送给电动机驱动器执行，读取车速传感器数据；

步骤3：判断车辆是否为起步状态，若非起步状态，重复执行步骤1，否则执行步骤4；