电车档位操控原理是什么

2025-03-21 12:51:04  阅读 9 次 评论 0 条

电车档位操控原理因车辆类型(电动自行车、电动汽车等)略有不同,以下分别为你介绍:
电动自行车
电动自行车的无刷电机没有传统的机械齿轮比来实现换速,而是通过调整电流或PWM信号来控制电机的转速和输出功率,从而改变速度。其具体原理如下:

  • 档位信号传输:当选择不同档位时,档位开关会向控制器发送信号。例如,把电动自行车的调速把手转动,调速把手内部的霍尔传感器会检测到位置变化,并转化为电信号传递给控制器。
  • 控制器调节:控制器是电动自行车的核心组件,它根据电池的电压和档位选择,调节输出给电机的电力。比如,在低档位时,控制器输出较小的电压或较低的PWM占空比,电机转速较低,电动自行车速度较慢,适合在拥挤环境或爬坡时使用;在高档位时,控制器输出最大电压或PWM信号,电机转速达到最高,电动自行车速度最快,适合在开阔道路上行驶。

电动汽车
  • 无变速箱直驱电动汽车
    • 档位信号输出:档位器分为P、D、N、R等档位,当处于不同档位时,会输出相应的硬线信号或者CAN信号给VCU(整车域控制器)。
    • VCU判断处理:VCU接收到档位器的换挡请求信号后,会根据当前钥匙状态、高压状态、车速状态、故障状态等综合判断是否响应换挡请求。例如,车辆停止状态(-3km/h≤v≤3km/h,可标定),同时满足车辆ready且制动有效且收到D挡或R挡换挡请求信号时,才响应换挡请求切换为D挡或R挡;当ready信号丢失或接收到档位请求信号为N时,切换为N挡。
    • 扭矩指令输出:VCU将最终的档位状态输出,作为扭矩控制的条件,发送正向扭矩指令或者反向扭矩指令或者零扭矩给电机控制器执行,以控制车辆按照驾驶员意图行车。

  • 带变速箱的电动汽车
    • 两档变速器结构:常见的有AMT和DCT两种,通常采用行星齿轮式的两档变速原理,将差速器集成设计,并取消液力变矩器和机械油泵,采用小型电动油泵为液压系统提供动力,通过高速开关电磁阀实现档位控制。
    • 电机参数选择:纯电动汽车的驱动电机需要具备高功率密度、宽调速范围和高驱动效率等特点,要根据车辆的具体需求预留一定的后备功率,并选择合适的电机。
    • 传动速比设计与控制:设计两档变速器的传动速比时,要综合考虑电机在不同档位的高效运行及汽车的功能需求,确保档位切换时的平顺性,避免输出总功率失衡。换挡过程需要精确控制驱动电机的转矩和离合器的滑动摩擦,采用合适的控制策略和换挡规律,确保变速器输出转矩的变化平顺。


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