本發(fā)明涉及汽車制造領(lǐng)域，具體涉及一種純電動(dòng)汽車的電動(dòng)附件集成結(jié)構(gòu)及其控制方法。

背景技術(shù)：

在傳統(tǒng)商用車領(lǐng)域中，發(fā)動(dòng)機(jī)通過相關(guān)運(yùn)動(dòng)副分別驅(qū)動(dòng)空壓泵及轉(zhuǎn)向泵，純電動(dòng)商用車?yán)秒妱?dòng)機(jī)代替發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源后，需分別利用獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其逆變器來驅(qū)動(dòng)空壓泵和轉(zhuǎn)向泵，從而保證轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。但是，采用兩套獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來驅(qū)動(dòng)空壓泵和轉(zhuǎn)向泵存在成本高、質(zhì)量重、體積大等問題，對(duì)布置空間的要求比較苛刻。

另外，在整車開發(fā)過程中如考慮特殊工況對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的需求，每個(gè)獨(dú)立電機(jī)的負(fù)荷選型會(huì)比較大，而在實(shí)際使用過程中電機(jī)的平均負(fù)載較小，因此會(huì)存在電機(jī)利用效率低、能耗高等問題，從而會(huì)降低純電動(dòng)商用車的續(xù)駛里程。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種純電動(dòng)汽車的電動(dòng)附件集成結(jié)構(gòu)及其控制方法，使得空壓泵和轉(zhuǎn)向泵能夠共用同一套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，提高了電機(jī)的利用率，降低了加工及使用成本，減小了裝置整體的重量與體積，能夠增加電動(dòng)汽車的續(xù)航里程。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明純電動(dòng)汽車的電動(dòng)附件集成結(jié)構(gòu)，包括整車控制器，所述的整車控制器分別經(jīng)過氣壓傳感器和電池管理系統(tǒng)連接貯氣筒和動(dòng)力電池；貯氣筒和動(dòng)力電池同時(shí)連接電氣附件總成，電氣附件總成包括連接有電機(jī)逆變器的雙輸出軸電機(jī)，雙輸出軸電機(jī)的兩個(gè)輸出軸上分別聯(lián)接有空壓泵和轉(zhuǎn)向泵，動(dòng)力電池與電機(jī)逆變器連接，貯氣筒與空壓泵連接；空壓泵與雙輸出軸電機(jī)的輸出軸之間設(shè)有電磁離合器，整車控制器連接電磁離合器并根據(jù)氣壓傳感器的采集信號(hào)控制空壓泵結(jié)合或分離。

所述的空壓泵和轉(zhuǎn)向泵分別通過彈性聯(lián)軸器與雙輸出軸電機(jī)的兩個(gè)輸出軸聯(lián)接。

所述的空壓泵通過第一彈性聯(lián)軸器及電磁離合器與雙輸出軸電機(jī)的第一輸出軸通過花鍵聯(lián)接；所述的轉(zhuǎn)向泵通過第二彈性聯(lián)軸器與雙輸出軸電機(jī)的第二輸出軸通過花鍵聯(lián)接。

貯氣筒與空壓泵之間通過氣路連接，貯氣筒與氣壓傳感器之間機(jī)械連接。

整車控制器與電磁離合器之間、電池管理系統(tǒng)與動(dòng)力電池之間通過低壓線束連接，電機(jī)逆變器與動(dòng)力電池之間、電機(jī)逆變器與雙輸出軸電機(jī)之間通過高壓線束連接；氣壓傳感器與整車控制器之間通過lin網(wǎng)絡(luò)連接，整車控制器與電池管理系統(tǒng)之間通過can總線連接。

本發(fā)明純電動(dòng)汽車電動(dòng)附件集成結(jié)構(gòu)的控制方法，包括以下步驟：

1)整車控制器接收來自氣壓傳感器的采集信號(hào)，當(dāng)貯氣筒中的氣壓值低于設(shè)定值時(shí)，整車控制器與電池管理系統(tǒng)進(jìn)行通信，動(dòng)力電池接收電池管理系統(tǒng)的控制信號(hào)，并為雙輸出軸電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)功率，雙輸出軸電機(jī)處于高轉(zhuǎn)速檔；同時(shí)，整車控制器控制電磁離合器結(jié)合，使空壓泵處于工作狀態(tài)，并為貯氣筒充氣，雙輸出軸電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向泵和空壓泵；

2)當(dāng)貯氣筒的氣壓值達(dá)到或大于設(shè)定值時(shí)，氣壓傳感器將采集信號(hào)傳遞給整車控制器，整車控制器控制電磁離合器分離，空壓泵處于隨動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)雙輸出軸電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向泵；電機(jī)逆變器中的電流傳感器通過電流大小判斷轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功率需求：如果電機(jī)逆變器中電流傳感器的值小于設(shè)定值，雙輸出軸電機(jī)處于低轉(zhuǎn)速工作狀態(tài)；如果電機(jī)逆變器中電流傳感器的值大于設(shè)定值，雙輸出軸電機(jī)只驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向泵，但此時(shí)雙輸出軸電機(jī)仍處于高轉(zhuǎn)速工作狀態(tài)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明集成結(jié)構(gòu)具有如下的有益效果：通過雙輸出軸電機(jī)同時(shí)帶動(dòng)空壓泵和轉(zhuǎn)向泵，以此能夠同時(shí)滿足電動(dòng)汽車制動(dòng)及轉(zhuǎn)向的需求。共用同一套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，能夠節(jié)省一套驅(qū)動(dòng)附件用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其逆變器，降低了加工及使用成本，減小了裝置整體的重量與體積。整車控制器通過對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用合理的控制方法，增加了雙輸出軸電機(jī)的實(shí)際負(fù)載，提高了電機(jī)的利用效率，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目的，從而也有效提高了電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明控制方法具有如下的有益效果：整車控制器通過控制電磁離合器能夠控制空壓泵與雙輸出軸電機(jī)之間結(jié)合或分離，當(dāng)貯氣筒中的氣壓值低于設(shè)定值時(shí)，雙輸出軸電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向泵和空壓泵，使空壓泵處于工作狀態(tài)，為貯氣筒充氣，當(dāng)貯氣筒的氣壓值達(dá)到或大于設(shè)定值時(shí)，電磁離合器分離，使空壓泵處于隨動(dòng)狀態(tài)，雙輸出軸電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向泵，并且電機(jī)逆變器中的電流傳感器通過電流大小判斷轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功率需求，如果電機(jī)逆變器中電流傳感器的值小于設(shè)定值，說明轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功率需求較小，雙輸出軸電機(jī)處于低轉(zhuǎn)速工作狀態(tài)，如果電機(jī)逆變器中電流傳感器的值大于設(shè)定值，說明轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功率需求較大，雖然雙輸出軸電機(jī)只驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向泵，但此時(shí)雙輸出軸電機(jī)將仍處于高轉(zhuǎn)速工作狀態(tài)。本發(fā)明控制方法合理優(yōu)化了雙輸出軸電機(jī)的利用率，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目的，提高了續(xù)駛里程。

附圖說明

圖1本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)的控制原理圖；

圖2本發(fā)明電氣附件總成的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1.貯氣筒；2.氣壓傳感器；3.整車控制器；4.電池管理系統(tǒng)；5.動(dòng)力電池；6.電氣附件總成；7.空壓泵；8.第一彈性聯(lián)軸器；9.電磁離合器；10.電機(jī)逆變器；11.高壓線束；12.電機(jī)接線盒；13.第二彈性聯(lián)軸器；14.轉(zhuǎn)向泵；15.第二輸出軸；16.雙輸出軸電機(jī)；17.第一輸出軸。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

參見圖1，2，本發(fā)明純電動(dòng)汽車的電動(dòng)附件集成結(jié)構(gòu)包括貯氣筒1、氣壓傳感器2、整車控制器3、電池管理系統(tǒng)4、動(dòng)力電池5以及電氣附件總成6。

電氣附件總成6中的空壓泵7與貯氣筒1采用氣路連接，貯氣筒1與氣壓傳感器2采用機(jī)械連接，氣壓傳感器2實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)貯氣筒1的氣壓，貯氣筒1的氣壓信號(hào)以lin信號(hào)的形式傳輸給整車控制器3，整車控制器3通過低壓電信號(hào)控制電氣附件總成6中的電磁離合器9，另外，整車控制器3通過can信號(hào)與電池管理系統(tǒng)4通信，電池管理系統(tǒng)4通過低壓電信號(hào)控制電氣附件總成6中的逆變器10，從而實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作的目的。

本發(fā)明的電氣附件總成6包括空壓泵7、與空壓泵7聯(lián)接的第一彈性聯(lián)軸器8、電磁離合器9、電機(jī)逆變器10、高壓線束11、與轉(zhuǎn)向泵14聯(lián)接的第二彈性聯(lián)軸器13、轉(zhuǎn)向泵14、雙輸出軸電機(jī)16。其中，雙輸出軸電機(jī)16的主要接口部件包括電機(jī)接線盒12、第一輸出軸17、第二輸出軸15。雙輸出軸電機(jī)16的第一輸出軸17與電磁離合器9通過花鍵軸聯(lián)接，電磁離合器9通過第一彈性聯(lián)軸器8與空壓泵7聯(lián)接；雙輸出軸電機(jī)16的第二輸出軸15通過第二彈性聯(lián)軸器13與轉(zhuǎn)向泵14聯(lián)接；雙輸出軸電機(jī)16的電機(jī)接線盒12通過高壓線束11與電機(jī)逆變器10聯(lián)接。本發(fā)明純電動(dòng)汽車電動(dòng)附件集成結(jié)構(gòu)將原純電動(dòng)商用車上需通過兩套單輸出軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)的獨(dú)立系統(tǒng)集成為采用一個(gè)雙輸出軸電機(jī)16來實(shí)現(xiàn)集成驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)，構(gòu)成電氣附件總成6。在雙輸出軸電機(jī)16的第一輸出軸17上增加了電磁離合器9，并通過對(duì)貯氣筒1中氣壓值的實(shí)時(shí)測(cè)量控制電磁離合器9的結(jié)合與分離，空壓泵7通過第一彈性聯(lián)軸器8與電磁離合器9的輸出端聯(lián)接，當(dāng)電磁離合器9結(jié)合時(shí)，空壓泵7給貯氣筒1進(jìn)行充氣，電池離合器9分離時(shí)，空壓泵7處于隨動(dòng)狀態(tài)，空壓泵7不給貯氣筒1充氣；雙輸出軸電機(jī)16的第二輸出軸15通過第二彈性聯(lián)軸器13與轉(zhuǎn)向泵14聯(lián)接，轉(zhuǎn)向泵14處于常工作狀態(tài)；雙輸出軸電機(jī)16的電機(jī)接線盒12通過高壓線束11與電機(jī)逆變器10聯(lián)接，動(dòng)力電池5通過電機(jī)逆變器10給雙輸出軸電機(jī)16提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)集成控制。本發(fā)明在電氣附件總成6的集成控制過程中，整車控制器3具有最高決策權(quán)，整車控制器3同時(shí)接受來自氣壓傳感器2的lin信號(hào)與來自電池管理系統(tǒng)4的can信號(hào)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)空壓泵7與轉(zhuǎn)向泵14的協(xié)調(diào)控制。

具體的控制方法為：

1)整車控制器3接收來自氣壓傳感器2的信號(hào)，當(dāng)貯氣筒1中的氣壓值低于某一設(shè)定值時(shí)，整車控制器3通過can信號(hào)與電池管理系統(tǒng)4進(jìn)行通信，動(dòng)力電池5接收電池管理系統(tǒng)4的電氣信號(hào)，并給雙輸出軸電機(jī)16提供較大的功率，雙輸出軸電機(jī)16將處于高轉(zhuǎn)速檔；同時(shí)，整車控制器3將通過低壓電路控制電磁離合器9結(jié)合，空壓泵7將處于工作狀態(tài)，并給貯氣筒1充氣；此時(shí)，雙輸出軸電機(jī)16同時(shí)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向泵14和空壓泵7；

2)當(dāng)貯氣筒1的氣壓值達(dá)到或大于某一設(shè)定值時(shí)，氣壓傳感器2將信號(hào)傳遞給整車控制器3，整車控制器3將通過低壓電信號(hào)控制電磁離合器9分離，空壓泵7將處于隨動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)雙輸出軸電機(jī)16單獨(dú)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向泵14；同時(shí)，電機(jī)逆變器10中的電流傳感器會(huì)通過電流大小來判斷轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功率需求，如果轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功率需求較小，即電機(jī)逆變器10中電流傳感器的值小于某一設(shè)定值時(shí)，雙輸出軸電機(jī)16處于低轉(zhuǎn)速工作狀態(tài)；反之，如果此時(shí)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)功率需求較大，即電機(jī)逆變器10中電流值大于傳感器某一設(shè)定值時(shí)，雖然雙輸出軸電機(jī)16只驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向泵14，但此時(shí)雙輸出軸電機(jī)16將仍處于高轉(zhuǎn)速工作狀態(tài)。