專利名稱：一種車輛集成控制動力系統(tǒng)及具有該系統(tǒng)的車輛的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種車輛集成控制動力系統(tǒng)及具有該車輛集成控制動力系統(tǒng)的車輛， 尤其是涉及一種適用于新能源車輛上的車輛集成控制動力系統(tǒng)及具有該系統(tǒng)的新能源車輛。
背景技術：
新能源車輛的方法適應了當前社會對能源、環(huán)保等方面的需求。目前新能源車輛上采用一個電機對應一個動力裝置和一個電機控制器。例如現(xiàn)有的新能源車輛的動力系統(tǒng)中分別具有用于對空調壓縮機驅動的電機、用于對空調壓縮機驅動的電機、用于對水泵驅動的電機、用于動力轉向泵驅動的電機，即每個電機只能驅動一個動力裝置，這些電機大多采用工業(yè)用電機，每個電機分別具有各自的電機控制器。隨著諸如電動車輛的新能源車輛的發(fā)展，采用這種各電機單獨控制的方式，增加了車輛制造的成本和系統(tǒng)重量，同時對整車部件裝配調整也提出了更高的要求。而且，由于這種傳統(tǒng)技術將需要使用越來越多的電機， 也不利于節(jié)約資源，不利于環(huán)保。因而，需要一種改進的車輛集成控制動力系統(tǒng)及控制方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明正是致力于克服現(xiàn)有技術的上述缺陷而做出的。本發(fā)明的目的在于提出一種改進的車輛集成控制動力系統(tǒng)及車輛，一方面減少電機的需求從而降低車輛制造的成本和系統(tǒng)重量，而且另一方面控制方法的改進可以使得車輛的節(jié)能性能、成本效益等方面有顯者提尚。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種車輛集成控制動力系統(tǒng)，車輛集成控制動力系統(tǒng)包括動力箱和設置于動力箱上的多個動力裝置，多個動力裝置包括空調壓縮機、制動系統(tǒng)能量供給裝置、水泵和動力轉向油泵，其特征在于，動力箱上還設置有一個電機，至少兩個動力裝置驅動連接至電機。進一步地，至少兩個動力裝置中的每一個與電機之間均連接有動力切斷裝置。進一步地，至少兩個動力裝置與電機之間通過皮帶傳動、鍵傳動、或者齒輪傳動方式連接。進一步地，至少兩個動力裝置與電機之間具有一公共傳動鏈。進一步地，公共傳動鏈為皮帶傳動，動力切斷裝置設置在公共傳動鏈與相應的動力裝置之間。進一步地，系統(tǒng)還包括集成控制器，集成控制器與電機和各個動力切斷裝置分別連接。進一步地，至少兩個動力裝置中包括水泵，并且車輛主電機處設置有溫度傳感器， 集成控制器與溫度傳感器連接并接收主電機的溫度信號，集成控制器根據(jù)溫度信號和/或來自CAN總線的控制信號，控制電機的轉速和/或通過相應的動力切斷裝置控制水泵的啟
進一步地，至少兩個動力裝置中包括動力轉向油泵，集成控制器與車速傳感器連接并接收車輛的車速信號，并且集成控制器根據(jù)車速信號和/或來自CAN總線的控制信號， 控制電機的轉速和/或通過相應的動力切斷裝置控制動力轉向油泵的啟停。進一步地，至少兩個動力裝置中包括制動系統(tǒng)能量供給裝置，制動系統(tǒng)能量供給裝置為空壓機或真空泵，集成控制器與傳感器連接并接收空壓機的氣壓信號或者真空泵的真空度信號，并且集成控制器根據(jù)氣壓信號和/或來自CAN總線的控制信號，控制電機的轉速和/或通過相應的動力切斷裝置控制空壓機或真空泵的啟停。進一步地，至少兩個動力裝置中包括空調壓縮機，集成控制器通過空調的溫度傳感器接收空調的溫度信號，并且集成控制器根據(jù)空調信號和/或根據(jù)來自CAN總線的空調開關信號和/空調溫度調整指令，控制電機的轉速和/或通過相應的動力切斷裝置控制空調壓縮機的啟停。進一步地，至少兩個動力裝置中包括空調壓縮機，集成控制器在主電流達到規(guī)定限流值時優(yōu)先通過相應的動力切斷裝置斷開空調壓縮機與電機的動力連接，集成控制器在主電流達到規(guī)定斷開值時向車輛發(fā)出停車指令。進一步地，至少兩個動力裝置中包括水泵和/或動力轉向油泵，集成控制器在至少兩個動力裝置對電機的轉速需求不一致時響應水泵和/或動力轉向油泵的集成轉速的最高值控制電機的轉速。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種車輛，其包括前述任一種車輛集成控制動力系統(tǒng)。進一步地，車輛為純電動車輛或混合動力車輛。根據(jù)本發(fā)明的車輛集成控制動力系統(tǒng)及控制方法，由于使用同一個電機來同時驅動多個動力裝置，因而減少電機的需求，從而降低車輛制造的成本和系統(tǒng)重量，使得整車部件的裝配更加容易。由于采用集成控制器根據(jù)主電機溫度情況、車速情況、氣壓情況和/或空調情況對電機及各個動力裝置進行統(tǒng)一控制，從而提高了控制效率，并且車輛的節(jié)能性能、成本效益等方面有顯著提高。應該理解，以上的一般性描述和以下的詳細描述都是列舉和說明性質的，目的是為了對要求保護的本發(fā)明提供進一步的說明。


附圖組成本說明書的一部分，用來幫助進一步理解本發(fā)明。這些附解了本發(fā)明的一些實施例，并可與說明書一起用來說明本發(fā)明的原理。附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的車輛集成控制動力系統(tǒng)的示意性立體圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的車輛集成控制動力系統(tǒng)的從另一方向觀看時的示意性立體圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的車輛集成控制動力系統(tǒng)的示意性立體圖，其中，為了示意性示出電機與各個動力裝置的連接，去除了動力箱的一部分殼體。圖4是根據(jù)本發(fā)明的車輛集成控制動力系統(tǒng)的控制示意性流程圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。在附圖中相同的部件用相同的標號表示。下面，參照圖1-4來說明根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施方式的車輛集成控制動力系統(tǒng)及其控制流程。如圖1-3所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的車輛集成控制動力系統(tǒng)包括多個動力裝置，諸如空調壓縮機70、所述制動系統(tǒng)能量供給裝置、水泵40和動力轉向油泵20，在該實施例中，制動系統(tǒng)能量供給裝置可以為空壓機30。優(yōu)選地，空調壓縮機70、空壓機30、水泵40、 動力轉向油泵20中的至少兩個動力裝置集成到動力箱100，一個電機10連接至動力箱100 并向與集成到動力箱100上的該至少兩個動力裝置提供動力。優(yōu)選地，每個動力裝置與電機10之間均連接有動力切斷裝置(圖中未示出)，從而用于對每個動力裝置的動力供給進行控制。如圖2和3所示，每個動力裝置與電機10通過皮帶傳動、鍵傳動、或者齒輪傳動方式連接。作為示例性說明，電機10、水泵40、空調壓縮機70上的皮帶50連接，并且進一步地通過部件60、61、62、63等分別驅動連接于空壓機30和動力轉向油泵20。S卩，通過皮帶 50構成一公共傳動鏈，電機10的動力通過該公共傳動鏈連接至該至少兩個動力裝置。優(yōu)選地，動力切斷裝置設置在公共傳動鏈與相應的所述動力裝置之間。車輛集成控制動力系統(tǒng)還包括集成控制器(圖中未示出)，集成控制器與電機10 和各個動力切斷裝置分別連接，可以切斷電機10經(jīng)由動力箱100傳遞給空調壓縮機70、空壓機30、水泵40和動力轉向油泵20中的任一部件的動力。下面參照圖1 3并且同時結合圖4進一步描述本申請的系統(tǒng)。在與該電機10相連的動力裝置包括水泵40的情況下，車輛主電機處設置有溫度傳感器(未示出)，集成控制器與該溫度傳感器連接并接收主電機的溫度信號，集成控制器根據(jù)該溫度信號和/或來自CAN總線的控制信號，控制電機10的轉速和/或通過相應的所述動力切斷裝置控制所述水泵40的啟停。在與該電機相連的動力裝置包括動力轉向油泵20的情況下，集成控制器與車速傳感器連接并接收車輛的車速信號，并且所述集成控制器根據(jù)車速信號和/或來自CAN總線的控制信號，控制電機10的轉速和/或通過相應的動力切斷裝置控制動力轉向油泵20 的啟停。其中，車速信號還可以為由車速及車輪轉角傳感器接受的車速和車輪轉角信號。在與該電機相連的動力裝置包括動力空壓機30的情況下，集成控制器與氣壓傳感器連接并接收空壓機30的氣壓信號，并且集成控制器根據(jù)氣壓信號和/或來自CAN總線的控制信號，控制電機10的轉速和/或通過相應的動力切斷裝置控制空壓機30的啟停。另外，通常情況下，集成控制器控制電機10以使其至少具有怠速，以保證空壓機30的持續(xù)運轉。在與該電機相連的動力裝置包括動力空調壓縮機70的情況下，集成控制器通過空調的溫度傳感器接收空調的溫度信號，并且集成控制器根據(jù)空調信號和/或根據(jù)來自 CAN總線的空調開關信號和/空調溫度調整指令，控制電機10的轉速和/或通過相應的動力切斷裝置控制空調壓縮機的啟停。
優(yōu)選地，集成控制器預先設定有規(guī)定限流值及規(guī)定斷開值，并且根據(jù)這兩個值來對電機或整車進行控制以實現(xiàn)安全的目的。當集成控制器電流達到規(guī)定限流值時，集成控制器向整車提出警報。具體地，在與該電機相連的動力裝置包括動力空調壓縮機70的情況下，集成控制器在電流達到規(guī)定限流值時優(yōu)先通過相應的動力切斷裝置斷開空調壓縮機70與電機10的動力連接，并且降低電機10的轉速。當集成控制器電流達到規(guī)定斷開值時，集成控制器也向整車提出警報，優(yōu)選地該報警方式與前述達到規(guī)定限流值時的報警方式不同，以便向用戶提供不同的指示。具體地， 集成控制器在電流達到規(guī)定斷開值時，向整車發(fā)出停止指令，直至電流下降至所述規(guī)定斷開值之下方可以重新啟動。更進一步優(yōu)選地，當與該電機相連的動力裝置中包括水泵40和/或動力轉向油泵 20的情況下，集成控制器在每個動力裝置對電機10的轉速需求不一致時響應水泵40和/ 或動力轉向油泵20的集成轉速的最高值控制電機10的轉速。本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中的技術問題，將各個電機控制器的控制模塊進行集成開發(fā)，簡化了各系統(tǒng)的電源系統(tǒng)及功率驅動系統(tǒng)設計，在降低成本的同時還減小了體積與質量，并且可靠性大大提高。本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，由于將空調壓縮機、空壓機、水泵、動力轉向泵4個裝置集成到動力箱上，由集成控制器控制同一電機提供動力，因而可以減少3個電機，實現(xiàn)了節(jié)能和降成本的作用。特別地，本發(fā)明的集成控制動力系統(tǒng)適用于各種車輛， 尤其適用于新能源車輛，例如純電動車輛或混合動力車輛或燃料電池車輛。盡管本發(fā)明已經(jīng)參照附圖和優(yōu)選實施例進行了說明，但顯然，對于本領域的技術人員來說，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以對本發(fā)明作出各種更改和變化。例如，雖然本發(fā)明示例的車輛集成控制動力系統(tǒng)包括空調壓縮機70、空壓機30、水泵40和動力轉向油泵20，但是本領域技術人員可以根據(jù)需要對此進行改變，例如，車輛集成控制動力系統(tǒng)還可以包括其它可以通過該電機10提供動力的部件。另外，還可以做出這樣的變型， 即，用真空泵(未示出)來替代上述參照附圖所描述的空壓機30。相應地，如果設置真空泵，則在車輛集成控制動力系統(tǒng)中相應地設置用于探測真空泵的真空度的傳感器。因而，本發(fā)明的各種更改、變化由所附的權利要求書及其等同物的內容涵蓋。
權利要求
1.一種車輛集成控制動力系統(tǒng)，所述車輛集成控制動力系統(tǒng)包括動力箱和設置于所述動力箱上的多個動力裝置，所述多個動力裝置包括空調壓縮機、制動系統(tǒng)能量供給裝置、水泵和動力轉向油泵，其特征在于，所述動力箱上還設置有一個電機，至少兩個所述動力裝置驅動連接至所述電機。
2.根據(jù)權利要求1所述的車輛集成控制動力系統(tǒng)，其特征在于，所述至少兩個動力裝置中的每一個與所述電機之間均連接有動力切斷裝置。
3.根據(jù)權利要求2所述的車輛集成控制動力系統(tǒng)，其特征在于，所述至少兩個動力裝置與所述電機之間通過皮帶傳動、鍵傳動、或者齒輪傳動方式連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的車輛集成控制動力系統(tǒng)，其特征在于，所述至少兩個動力裝置與所述電機之間具有一公共傳動鏈。
5.根據(jù)權利要求4所述的車輛集成控制動力系統(tǒng)，其特征在于，所述動力切斷裝置設置在所述公共傳動鏈與相應的所述動力裝置之間。
6.根據(jù)權利要求5所述的車輛集成控制動力系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括集成控制器，所述集成控制器與所述電機和各個所述動力切斷裝置分別連接。
7.根據(jù)權利要求6所述的車輛集成控制動力系統(tǒng)，其特征在于，所述至少兩個動力裝置中包括水泵，并且車輛主電機處設置有溫度傳感器，所述集成控制器與所述溫度傳感器連接并接收所述主電機的溫度信號，所述集成控制器根據(jù)所述溫度信號和/或來自CAN總線的控制信號，控制所述電機的轉速和/或通過相應的所述動力切斷裝置控制所述水泵的啟停。
8.根據(jù)權利要求6所述的車輛集成控制動力系統(tǒng)，其特征在于，所述至少兩個動力裝置中包括動力轉向油泵，所述集成控制器與車速傳感器連接并接收車輛的車速信號，并且所述集成控制器根據(jù)所述車速信號和/或來自CAN總線的控制信號，控制所述電機的轉速和/或通過相應的所述動力切斷裝置控制所述動力轉向油泵的啟停。
9.根據(jù)權利要求6所述的車輛集成控制動力系統(tǒng)，其特征在于，所述至少兩個動力裝置中包括所述制動系統(tǒng)能量供給裝置，所述制動系統(tǒng)能量供給裝置為空壓機或真空泵，所述集成控制器與傳感器連接并接收所述空壓機的氣壓信號或所述真空泵的真空度信號，并且所述集成控制器根據(jù)所述氣壓信號或者真空度信號和/或來自CAN總線的控制信號，控制所述電機的轉速和/或通過相應的動力切斷裝置控制所述空壓機或真空泵的啟停。
10.根據(jù)權利要求6所述的車輛集成控制動力系統(tǒng)，其特征在于，所述至少兩個動力裝置中包括空調壓縮機，所述集成控制器通過空調的溫度傳感器接收所述空調的溫度信號， 并且所述集成控制器根據(jù)所述空調信號和/或根據(jù)來自CAN總線的空調開關信號和/空調溫度調整指令，控制所述電機的轉速和/或通過相應的動力切斷裝置控制所述空調壓縮機的啟停。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輛集成控制動力系統(tǒng)，車輛集成控制動力系統(tǒng)包括動力箱和設置于動力箱上的多個動力裝置，多個動力裝置包括空調壓縮機、制動系統(tǒng)能量供給裝置、水泵和動力轉向油泵，其特征在于，動力箱上還設置有一個電機，至少兩個動力裝置驅動連接至電機。根據(jù)本發(fā)明的車輛集成控制動力系統(tǒng)及控制方法，由于使用同一個電機來同時驅動多個動力裝置，因而減少電機的需求，從而降低車輛制造的成本和系統(tǒng)重量，使得整車部件的裝配更加容易。由于采用集成控制器根據(jù)主電機溫度情況、車速情況、氣壓或者真空度情況和/或空調情況對電機及各個動力裝置進行統(tǒng)一控制，從而提高了控制效率，并且車輛的節(jié)能性能、成本效益等方面有顯著提高。
文檔編號B60W20/00GK102167029SQ20111007113
公開日2011年8月31日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權日2011年3月23日
發(fā)明者周麗娟 申請人:北京高峰新?lián)P汽車技術有限公司