專利名稱：電動車輛及其輔機驅(qū)動裝置、輔機驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電動車輛及其輔機驅(qū)動裝置、輔機驅(qū)動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電動車輛包括·油電混合動力汽車和純電動汽車，該類型汽車的輔機系統(tǒng)包括電動制動空壓機系統(tǒng)和助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電動制動空壓機系統(tǒng)包括電機、空壓機和真空助力泵，電機驅(qū)動空壓機以提供壓縮空氣，空壓機將壓縮空氣輸送至真空助力泵，產(chǎn)生所需制動助力。純電動汽車一般需要一套空壓機，而混合動力汽車，發(fā)動機本身機體上附帶有一套空壓機，且還需設(shè)置一套空壓機用于純電動模式下工作，以充分利用發(fā)動機的動力，節(jié)省能耗。因此，混合動力汽車會有兩個空壓機。助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括電機、助力轉(zhuǎn)向泵以及助力油缸，電機驅(qū)動轉(zhuǎn)向泵向外泵油，油液驅(qū)動助力油缸動作，帶動車軸轉(zhuǎn)動而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。然而，上述電動車輛存在下述技術(shù)問題:第一、上述輔機系統(tǒng)需要設(shè)置兩套電機，分別用于驅(qū)動空壓機和助力轉(zhuǎn)向泵，硬件較多，生產(chǎn)成本和控制成本均較高；第二、為了保證制動和轉(zhuǎn)向的響應(yīng)速度，尤其是制動響應(yīng)速度，空壓機和助力轉(zhuǎn)向泵都工作于常流狀態(tài)(一直工作)，一般依靠閥元件控制空壓機和真空助力泵、助力轉(zhuǎn)向泵和助力油缸的通斷，即兩套電機始終負載工作，造成了功耗浪費。為了節(jié)能，現(xiàn)有技術(shù)中存在如下處理方式:通過采集空壓機加載信號、功率信號和轉(zhuǎn)速信號的運行狀態(tài)信息計算生成最優(yōu)轉(zhuǎn)速，并通過變頻器控制電機轉(zhuǎn)速，使輔機系統(tǒng)工作于最優(yōu)轉(zhuǎn)速，達到節(jié)能效果。然而，該種方式需要采集諸多信息，而且最優(yōu)轉(zhuǎn)速的計算只能依賴理論和試驗，與真實存在偏差；控制單元的成本和復(fù)雜程度也妨礙其產(chǎn)業(yè)化；變頻器比較昂貴，控制也較為復(fù)雜。有鑒于此，如何改進電動車輛輔機驅(qū)動系統(tǒng)，以降低生產(chǎn)、控制成本，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的為提供一種電動車輛及其輔機驅(qū)動裝置、輔機驅(qū)動系統(tǒng)。該輔機驅(qū)動裝置通過設(shè)置雙軸電機和離合器，能夠達到減少硬件，降低生產(chǎn)、控制成本的目的。本發(fā)明提供的電動車輛輔機驅(qū)動裝置，包括制動動力部件、助力轉(zhuǎn)向泵，還包括具有兩個輸出端的雙軸電機以及兩個離合器，所述雙軸電機的兩輸出端分別通過一所述離合器連接所述制動動力部件和所述助力轉(zhuǎn)向泵。該電動車輛輔機裝置通過一雙軸電機為制動動力部件和助力轉(zhuǎn)向泵提供動力。離合器閉合或分離時，對應(yīng)的制動動力部件或助力轉(zhuǎn)向泵與雙軸電機連接或是斷開連接，雙軸電機實現(xiàn)動力傳輸或是無負載空轉(zhuǎn)?？梢姡撦o機裝置具有下述技術(shù)效果:第一、采用雙軸電機驅(qū)動制動動力部件和助力轉(zhuǎn)向泵，相較于背景技術(shù)的兩套電機系統(tǒng)，節(jié)省了硬件成本；第二、采用離合器控制雙軸電機和制動動力部件、助力轉(zhuǎn)向泵的連接，可以避免輔機系統(tǒng)處于常流狀態(tài)，僅在具有制動或是轉(zhuǎn)向需求時，制動動力部件或助力轉(zhuǎn)向泵才工作，其他情況下，雙軸電機無負載空轉(zhuǎn)，由于無負載，雙軸電機的能耗非常小。因此，相較于背景技術(shù)中的常流狀態(tài)，該輔機系統(tǒng)的能耗得以大幅降低。另外，通過離合器閉合或分離控制雙軸電機的動力輸出，離合器響應(yīng)速度快，可以保證制動的響應(yīng)速度需求。優(yōu)選地，所述輔機驅(qū)動裝置還包括真空助力泵，所述制動動力部件為驅(qū)動所述真空助力泵的空壓機?？諌簷C和真空助力泵配合驅(qū)動制動機構(gòu)動作，具有較好的制動效果。而且，現(xiàn)有技術(shù)中對于混合動力車輛，其發(fā)動機自帶有空壓機，發(fā)動模式下由發(fā)動機驅(qū)動該空壓機工作，電動模式下，啟動電機驅(qū)動另一空壓機工作，以節(jié)省能耗。而本實施例中，在離合器作用下，雙軸電機可以無負載空轉(zhuǎn)，無論是發(fā)動機模式還是電動模式，能耗均較小，故發(fā)動機上無需再設(shè)置一套空壓機，即本發(fā)明中的輔機驅(qū)動裝置或是驅(qū)動系統(tǒng)在保證降低能耗的前提下，僅設(shè)置一套空壓機即可，而且控制時無需區(qū)分發(fā)動機模式和電動模式，控制成本也進一步得以降低。優(yōu)選地，兩所述離合器為電磁離合器。電磁離合器的閉合或是分離的響應(yīng)速度較快，能夠滿足制動的速度響應(yīng)需求。優(yōu)選地，兩所述離合器均為液控離合器。液控離合器的閉合或是分離的響應(yīng)速度較快，能夠滿足制動的速度響應(yīng)需求。優(yōu)選地，所述空壓機和所述助力轉(zhuǎn)向泵的額定轉(zhuǎn)速相等。如此設(shè)計，雙軸電機驅(qū)動空壓機和助力轉(zhuǎn)向泵時，無需對雙軸電機的轉(zhuǎn)速進行控制，即無需設(shè)置變頻器，控制成本較低。優(yōu)選地，所述雙軸電機的最大轉(zhuǎn)矩大于所述空壓機和所述助力轉(zhuǎn)向泵的最大轉(zhuǎn)矩之和。如此，可以保證雙軸電機在任何工況下，均可以順利地驅(qū)動空壓機和助力轉(zhuǎn)向泵動作。本發(fā)明還提供一種電動車輛輔機驅(qū)動系統(tǒng)，包括如上任一項所述的電動車輛輔機驅(qū)動裝置；還包括接收制動信號和轉(zhuǎn)向信號的控制器，所述控制器根據(jù)控制信號和轉(zhuǎn)向信號控制兩所述離合器閉合或是分離。該輔機系統(tǒng)包括上述輔機裝置，可以達到如上所述輔機裝置的技術(shù)效果，此處不再贅述。優(yōu)選地，所述控制器為電動車輛的整車控制器。如此設(shè)計，無需單獨設(shè)置控制兩離合器的控制器，節(jié)省硬件；而且，整車控制器一般能夠采集到制動信號和轉(zhuǎn)向信號，直接利用采集的信號即可，無需另設(shè)線路，從而簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還提供一種電動車輛，包括主驅(qū)動系統(tǒng)和車輛輔機驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛輔機驅(qū)動系統(tǒng)為上述任一項所述的車輛輔機驅(qū)動系統(tǒng)。
電動車輛包括上述輔機系統(tǒng)，由于輔機系統(tǒng)具有上述技術(shù)效果，具有該輔機系統(tǒng)的電動車輛也具有相同的技術(shù)效果。


圖1為本發(fā)明所提供電動車輛輔機驅(qū)動裝置一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明所提供電動車輛輔機驅(qū)動系統(tǒng)一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)框圖。圖1-2 中:11雙軸電機、12空壓機、13助力轉(zhuǎn)向泵、141第一離合器、142第二離合器、15真空助力泵、16助力油缸、17控制器
具體實施例方式為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。請參考圖1，圖1為本發(fā)明所提供電動車輛輔機驅(qū)動裝置一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)框圖。該實施例中的電動車輛輔機驅(qū)動裝置,包括驅(qū)動制動機構(gòu)的制動動力部件，包括圖1中所示的空壓機12，以及驅(qū)動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動作的助力轉(zhuǎn)向泵13，可參見背景技術(shù)理解空壓機12和助力轉(zhuǎn)向泵13的工作原理、功能。另外，該輔機驅(qū)動裝置還包括具有兩個輸出端的雙軸電機11和兩個離合器，如圖1中所不的第一離合器141和第二離合器142。雙軸電機11的兩個輸出端可以位于雙軸電機11的兩端，雙軸電機11轉(zhuǎn)動時，兩輸出端可以同時輸出動力。雙軸電機11的兩輸出端分別通過一離合器連接空壓機12和助力轉(zhuǎn)向泵13，如圖1所示，雙軸電機11的一輸出端通過第一離合器141連接空壓機12，另一輸出端通過第二離合器142連接助力轉(zhuǎn)向泵13。如此設(shè)計，一套雙軸電機11即可為空壓機12、助力轉(zhuǎn)向泵13提供動力，相較于背景技術(shù)的兩套電機，可以省去一套電機。具體工作過程可參考圖2理解。圖2為本發(fā)明所提供電動車輛輔機驅(qū)動系統(tǒng)一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)框圖。該輔機驅(qū)動系統(tǒng)包括上述的輔機驅(qū)動裝置，還包括控制器17，控制器17能夠接收到轉(zhuǎn)向信號和制動信號。轉(zhuǎn)向信號可以來自于設(shè)置于轉(zhuǎn)向系中的監(jiān)測轉(zhuǎn)向傳感器，制動信號可以來自于制動踏板位置傳感器，根據(jù)轉(zhuǎn)向方式(電控或是非電控)、制動方式的不同，可以選擇相應(yīng)的信號采集裝置，具體可以參考現(xiàn)有技術(shù)理解?？刂破?7接收到轉(zhuǎn)向信號和制動信號時按照下述控制策略控制第一離合器141、第二離合器142的動作:a、接收到制動信號，未接收到轉(zhuǎn)向信號:輸出閉合空壓機12側(cè)的第一離合器141、分離助力轉(zhuǎn)向泵13側(cè)的第二離合器142的指令，使雙軸電機11輸出端與空壓機12連接，雙軸電機11帶動空壓機12工作，空壓機12驅(qū)動真空助力泵15動作，真空助力泵15驅(qū)動制動機構(gòu)，發(fā)揮制動功能；此時，第二離合器142分離，則另一輸出端與助力轉(zhuǎn)向泵13斷開，助力轉(zhuǎn)向泵13不工作；b、接收到轉(zhuǎn)向信號，未接收到制動信號:輸出閉合助力轉(zhuǎn)向泵13側(cè)的第二離合器142、分離空壓機12側(cè)的第一離合器141的指令，使雙軸電機11輸出端與助力轉(zhuǎn)向泵13連接，雙軸電機11帶動助力轉(zhuǎn)向泵13工作，助力轉(zhuǎn)向泵13將高壓油輸送至助力油缸16，發(fā)揮轉(zhuǎn)向功能；此時，第一離合器141分離，另一輸出端與空壓機12斷開，空壓機12不工作；C、接收到轉(zhuǎn)向信號和制動信號:輸出閉合空壓機12側(cè)的第一離合器141、助力轉(zhuǎn)向泵13側(cè)的第二離合器142的指令，使雙軸電機11的兩輸出端分別連接上空壓機12和助力轉(zhuǎn)向泵13，同時驅(qū)動二者轉(zhuǎn)動，以同時發(fā)揮轉(zhuǎn)向和制動功能；d、未接收到轉(zhuǎn)向信號和制動信號:輸出分離空壓機12側(cè)的第一離合器141、助力轉(zhuǎn)向泵13側(cè)的第二離合器142的指令，使雙軸電機11的兩輸出端分別與空壓機12和助力轉(zhuǎn)向泵13斷開，空壓機12和助力轉(zhuǎn)向泵13失去動力，均不工作，雙軸電機11空轉(zhuǎn)。上述電動車輛輔機裝置和輔機系統(tǒng)具有下述技術(shù)效果:第一、采用雙軸電機11驅(qū)動空壓機12和助力轉(zhuǎn)向泵13，相較于背景技術(shù)，節(jié)省了硬件成本；第二、采用離合器控制雙軸電機11和空壓機12、助力轉(zhuǎn)向泵13的連接，可以避免輔機系統(tǒng)處于常流狀態(tài)，僅在具有制動或是轉(zhuǎn)向需求時，空壓機12或助力轉(zhuǎn)向泵13才工作，其他情況下，雙軸電機11無負載空轉(zhuǎn)，由于無負載，雙軸電機11的能耗非常小。因此，相較于背景技術(shù)中的常流狀態(tài)，該輔機系統(tǒng)的能耗得以大幅降低。另外，通過離合器閉合或分離控制雙軸電機11的動力輸出，離合器響應(yīng)速度快，可以保證制動的響應(yīng)速度需求。而且，現(xiàn)有技術(shù)中對于混合動力車輛，其發(fā)動機自帶有空壓機，發(fā)動機模式下由發(fā)動機驅(qū)動該空壓機工作，電動模式下，啟動電機驅(qū)動另一空壓機工作，以節(jié)省能耗。而本實施例中，在離合器作用下，雙軸電機11可以無負載空轉(zhuǎn)，無論是發(fā)動機模式還是電動模式，能耗均較小，故發(fā)動機上無需再設(shè)置一套空壓機，即本發(fā)明中的輔機驅(qū)動裝置或是驅(qū)動系統(tǒng)在保證降低能耗的前提下，僅設(shè)置一套空壓機即可，而且控制時無需區(qū)分發(fā)動機模式和電動模式，控制成本也進一步得以降低。為了提高離合器快速閉合或分離的響應(yīng)速度，上述實施例中的兩個離合器優(yōu)選為電磁離合器，輔機系統(tǒng)的控制器17直接信號連接第一離合器141和第二離合器142，電控兩個離合器的閉合或是分離。當(dāng)然，也可以是液控離合器，響應(yīng)速度也可以滿足使用需求，此時，控制器17通過控制油路的通斷控制離合器的閉合或是分離?？刂破?7可以為電動車輛的整車控制器。對于電動車輛，車輛上一般會設(shè)置整車控制器，用于接收、存儲、分析各種車輛信息，并輸出多種指令，控制整車的正常行駛?？梢詫⒃撜嚳刂破魃显O(shè)置兩個輸出針腳，分別輸出控制第一離合器141、第二離合器142分離或是閉合的指令。同時，在整車控制器內(nèi)部設(shè)定預(yù)定的控制策略(該控制策略保證兩離合器按照上述a、b、C、d四種情形工作)，則整車控制器可以控制兩離合器的動作。如此設(shè)計，無需單獨設(shè)置控制兩離合器的控制器17，節(jié)省硬件；而且，整車控制器一般能夠采集到制動信號和轉(zhuǎn)向信號，直接利用采集的信號即可，無需另設(shè)線路，從而簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。針對上述各實施例，選型時，空壓機12和助力轉(zhuǎn)向泵13的額定轉(zhuǎn)速可以相等，此處的相等并不限于二者的額定轉(zhuǎn)速完全相等，也可以是大致相等。如此，雙軸電機11驅(qū)動空壓機12和助力轉(zhuǎn)向泵13時，雙軸電機11的轉(zhuǎn)速可以設(shè)定為與二者的額定轉(zhuǎn)速一致，工作時，雙軸電機11 一直按照該設(shè)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動即可，無需對雙軸電機11的轉(zhuǎn)速進行控制，即無需設(shè)置變頻器，則控制成本較低。上述實施例中，雙軸電機11的最大轉(zhuǎn)矩最好大于空壓機12和助力轉(zhuǎn)向泵13的最大轉(zhuǎn)矩之和，以保證雙軸電機11在任何工況下，均可以順利地驅(qū)動空壓機12和助力轉(zhuǎn)向泵13動作。另外，雙軸電機11的功率應(yīng)當(dāng)足夠大，以滿足同時驅(qū)動空壓機12、助力轉(zhuǎn)向泵13以額定轉(zhuǎn)速工作。需要說明的是,上述實施例中，制動動力部件為空壓機12,由空壓機12驅(qū)動真空動力泵15動作，進而驅(qū)動制動機構(gòu)動作?？梢韵氲剑鶕?jù)制動需求和車輛信號的不同，制動動力部件也可以是其他能夠提供動力的元件，比如針對液動型制動器，由泵體直接驅(qū)動，此時泵體為制動動力部件，則雙軸電機11的輸出端可以通過離合器連接該泵體。除了上述電動車輛輔機裝置、輔機系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種電動車輛，包括主驅(qū)動系統(tǒng)和車輛輔機驅(qū)動系統(tǒng)，車輛輔機驅(qū)動系統(tǒng)為上述任一實施例所述的車輛輔機驅(qū)動系統(tǒng)。由于上述輔機驅(qū)動系統(tǒng)具有上述技術(shù)效果，具有該輔機驅(qū)動系統(tǒng)的電動車輛也具有相同的技術(shù)效果，此處不再贅述。以上對本發(fā)明所提供的一種電動車輛及其輔機驅(qū)動裝置、輔機驅(qū)動系統(tǒng)均進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電動車輛輔機驅(qū)動裝置，包括制動動力部件、助力轉(zhuǎn)向泵(13)，其特征在于，還包括具有兩個輸出端的雙軸電機(11)以及兩個離合器，所述雙軸電機(11)的兩輸出端分別通過一所述離合器連接所述制動動力部件和所述助力轉(zhuǎn)向泵(13)。
2.如權(quán)利要求1所述的電動車輛輔機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述輔機驅(qū)動裝置還包括真空助力泵(15)，所述制動動力部件為驅(qū)動所述真空助力泵(15)的空壓機(12)。
3.如權(quán)利要求2所述的電動車輛輔機驅(qū)動裝置，其特征在于，兩所述離合器均為電磁宦人興兩口o
4.如權(quán)利要求2所述的電動車輛輔機驅(qū)動裝置，其特征在于，兩所述離合器均為液控宦人興兩口o
5.如權(quán)利要求2-4任一項所述的電動車輛輔機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述空壓機(12)和所述助力轉(zhuǎn)向泵(13)的額定轉(zhuǎn)速相等。
6.如權(quán)利要求2-4任一項所述的電動車輛輔機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述雙軸電機(11)的最大轉(zhuǎn)矩大于所述空壓機(12)和所述助力轉(zhuǎn)向泵(13)的最大轉(zhuǎn)矩之和。
7.—種電動車輛輔機驅(qū)動系統(tǒng),其特征在于,包括如權(quán)利要求1-6任一項所述的電動車輛輔機驅(qū)動裝置；還包括接收制動信號和轉(zhuǎn)向信號的控制器(17)，所述控制器(17)根據(jù)制動信號和轉(zhuǎn)向信號控制兩所述離合器閉合或是分離。
8.如權(quán)利要求7所述的電動車輛輔機驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器(17)為電動車輛的整車控制器。
9.一種電動車輛，包括主驅(qū)動系統(tǒng)和車輛輔機驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛輔機驅(qū)動系統(tǒng)為權(quán)利要求7或8所述的車輛輔機驅(qū)動系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電動車輛及其輔機驅(qū)動裝置、輔機驅(qū)動系統(tǒng)，裝置包括制動動力部件、助力轉(zhuǎn)向泵，還包括具有兩個輸出端的雙軸電機以及兩個離合器，雙軸電機的兩輸出端分別通過一離合器連接制動動力部件和助力轉(zhuǎn)向泵。該輔機裝置采用雙軸電機驅(qū)動制動動力部件和助力轉(zhuǎn)向泵，相較于背景技術(shù)，節(jié)省了硬件成本；采用離合器控制雙軸電機和制動動力部件、助力轉(zhuǎn)向泵的連接，可以避免輔機系統(tǒng)處于常流狀態(tài)，僅在具有制動或是轉(zhuǎn)向需求時，制動動力部件或助力轉(zhuǎn)向泵才工作，其他情況下，雙軸電機無負載空轉(zhuǎn)，雙軸電機的能耗非常小。因此，相較于背景技術(shù)中的常流狀態(tài)，該輔機系統(tǒng)的能耗得以大幅降低。另外，離合器響應(yīng)速度快，可以保證制動的響應(yīng)速度需求。
文檔編號B62D5/06GK103112351SQ201310052120
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月17日
發(fā)明者韓爾樑, 劉煥東, 康建山, 李會收, 趙強 申請人:濰柴動力股份有限公司