专利名称：一种车辆集成控制动力系统及具有该系统的车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆集成控制动力系统及具有该车辆集成控制动力系统的车辆， 尤其是涉及一种适用于新能源车辆上的车辆集成控制动力系统及具有该系统的新能源车辆。
背景技术：
新能源车辆的方法适应了当前社会对能源、环保等方面的需求。目前新能源车辆上采用一个电机对应一个动力装置和一个电机控制器。例如现有的新能源车辆的动力系统中分别具有用于对空调压缩机驱动的电机、用于对空调压缩机驱动的电机、用于对水泵驱动的电机、用于动力转向泵驱动的电机，即每个电机只能驱动一个动力装置，这些电机大多采用工业用电机，每个电机分别具有各自的电机控制器。随着诸如电动车辆的新能源车辆的发展，采用这种各电机单独控制的方式，增加了车辆制造的成本和系统重量，同时对整车部件装配调整也提出了更高的要求。而且，由于这种传统技术将需要使用越来越多的电机， 也不利于节约资源，不利于环保。因而，需要一种改进的车辆集成控制动力系统及控制方法。
发明内容
本发明正是致力于克服现有技术的上述缺陷而做出的。本发明的目的在于提出一种改进的车辆集成控制动力系统及车辆，一方面减少电机的需求从而降低车辆制造的成本和系统重量，而且另一方面控制方法的改进可以使得车辆的节能性能、成本效益等方面有显者提尚。根据本发明的一个方面，提供一种车辆集成控制动力系统，车辆集成控制动力系统包括动力箱和设置于动力箱上的多个动力装置，多个动力装置包括空调压缩机、制动系统能量供给装置、水泵和动力转向油泵，其特征在于，动力箱上还设置有一个电机，至少两个动力装置驱动连接至电机。进一步地，至少两个动力装置中的每一个与电机之间均连接有动力切断装置。进一步地，至少两个动力装置与电机之间通过皮带传动、键传动、或者齿轮传动方式连接。进一步地，至少两个动力装置与电机之间具有一公共传动链。进一步地，公共传动链为皮带传动，动力切断装置设置在公共传动链与相应的动力装置之间。进一步地，系统还包括集成控制器，集成控制器与电机和各个动力切断装置分别连接。进一步地，至少两个动力装置中包括水泵，并且车辆主电机处设置有温度传感器， 集成控制器与温度传感器连接并接收主电机的温度信号，集成控制器根据温度信号和/或来自CAN总线的控制信号，控制电机的转速和/或通过相应的动力切断装置控制水泵的启
进一步地，至少两个动力装置中包括动力转向油泵，集成控制器与车速传感器连接并接收车辆的车速信号，并且集成控制器根据车速信号和/或来自CAN总线的控制信号， 控制电机的转速和/或通过相应的动力切断装置控制动力转向油泵的启停。进一步地，至少两个动力装置中包括制动系统能量供给装置，制动系统能量供给装置为空压机或真空泵，集成控制器与传感器连接并接收空压机的气压信号或者真空泵的真空度信号，并且集成控制器根据气压信号和/或来自CAN总线的控制信号，控制电机的转速和/或通过相应的动力切断装置控制空压机或真空泵的启停。进一步地，至少两个动力装置中包括空调压缩机，集成控制器通过空调的温度传感器接收空调的温度信号，并且集成控制器根据空调信号和/或根据来自CAN总线的空调开关信号和/空调温度调整指令，控制电机的转速和/或通过相应的动力切断装置控制空调压缩机的启停。进一步地，至少两个动力装置中包括空调压缩机，集成控制器在主电流达到规定限流值时优先通过相应的动力切断装置断开空调压缩机与电机的动力连接，集成控制器在主电流达到规定断开值时向车辆发出停车指令。进一步地，至少两个动力装置中包括水泵和/或动力转向油泵，集成控制器在至少两个动力装置对电机的转速需求不一致时响应水泵和/或动力转向油泵的集成转速的最高值控制电机的转速。根据本发明的另一方面，还提供一种车辆，其包括前述任一种车辆集成控制动力系统。进一步地，车辆为纯电动车辆或混合动力车辆。根据本发明的车辆集成控制动力系统及控制方法，由于使用同一个电机来同时驱动多个动力装置，因而减少电机的需求，从而降低车辆制造的成本和系统重量，使得整车部件的装配更加容易。由于采用集成控制器根据主电机温度情况、车速情况、气压情况和/或空调情况对电机及各个动力装置进行统一控制，从而提高了控制效率，并且车辆的节能性能、成本效益等方面有显著提高。应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本发明提供进一步的说明。
附图组成本说明书的一部分，用来帮助进一步理解本发明。这些附解了本发明的一些实施例，并可与说明书一起用来说明本发明的原理。附图中图1是根据本发明的车辆集成控制动力系统的示意性立体图。图2是根据本发明的车辆集成控制动力系统的从另一方向观看时的示意性立体图。图3是根据本发明的车辆集成控制动力系统的示意性立体图，其中，为了示意性示出电机与各个动力装置的连接，去除了动力箱的一部分壳体。图4是根据本发明的车辆集成控制动力系统的控制示意性流程图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。在附图中相同的部件用相同的标号表示。下面，参照图1-4来说明根据本发明一个优选实施方式的车辆集成控制动力系统及其控制流程。如图1-3所示，根据本发明优选实施例的车辆集成控制动力系统包括多个动力装置，诸如空调压缩机70、所述制动系统能量供给装置、水泵40和动力转向油泵20，在该实施例中，制动系统能量供给装置可以为空压机30。优选地，空调压缩机70、空压机30、水泵40、 动力转向油泵20中的至少两个动力装置集成到动力箱100，一个电机10连接至动力箱100 并向与集成到动力箱100上的该至少两个动力装置提供动力。优选地，每个动力装置与电机10之间均连接有动力切断装置(图中未示出)，从而用于对每个动力装置的动力供给进行控制。如图2和3所示，每个动力装置与电机10通过皮带传动、键传动、或者齿轮传动方式连接。作为示例性说明，电机10、水泵40、空调压缩机70上的皮带50连接，并且进一步地通过部件60、61、62、63等分别驱动连接于空压机30和动力转向油泵20。S卩，通过皮带 50构成一公共传动链，电机10的动力通过该公共传动链连接至该至少两个动力装置。优选地，动力切断装置设置在公共传动链与相应的所述动力装置之间。车辆集成控制动力系统还包括集成控制器(图中未示出)，集成控制器与电机10 和各个动力切断装置分别连接，可以切断电机10经由动力箱100传递给空调压缩机70、空压机30、水泵40和动力转向油泵20中的任一部件的动力。下面参照图1 3并且同时结合图4进一步描述本申请的系统。在与该电机10相连的动力装置包括水泵40的情况下，车辆主电机处设置有温度传感器(未示出)，集成控制器与该温度传感器连接并接收主电机的温度信号，集成控制器根据该温度信号和/或来自CAN总线的控制信号，控制电机10的转速和/或通过相应的所述动力切断装置控制所述水泵40的启停。在与该电机相连的动力装置包括动力转向油泵20的情况下，集成控制器与车速传感器连接并接收车辆的车速信号，并且所述集成控制器根据车速信号和/或来自CAN总线的控制信号，控制电机10的转速和/或通过相应的动力切断装置控制动力转向油泵20 的启停。其中，车速信号还可以为由车速及车轮转角传感器接受的车速和车轮转角信号。在与该电机相连的动力装置包括动力空压机30的情况下，集成控制器与气压传感器连接并接收空压机30的气压信号，并且集成控制器根据气压信号和/或来自CAN总线的控制信号，控制电机10的转速和/或通过相应的动力切断装置控制空压机30的启停。另外，通常情况下，集成控制器控制电机10以使其至少具有怠速，以保证空压机30的持续运转。在与该电机相连的动力装置包括动力空调压缩机70的情况下，集成控制器通过空调的温度传感器接收空调的温度信号，并且集成控制器根据空调信号和/或根据来自 CAN总线的空调开关信号和/空调温度调整指令，控制电机10的转速和/或通过相应的动力切断装置控制空调压缩机的启停。
优选地，集成控制器预先设定有规定限流值及规定断开值，并且根据这两个值来对电机或整车进行控制以实现安全的目的。当集成控制器电流达到规定限流值时，集成控制器向整车提出警报。具体地，在与该电机相连的动力装置包括动力空调压缩机70的情况下，集成控制器在电流达到规定限流值时优先通过相应的动力切断装置断开空调压缩机70与电机10的动力连接，并且降低电机10的转速。当集成控制器电流达到规定断开值时，集成控制器也向整车提出警报，优选地该报警方式与前述达到规定限流值时的报警方式不同，以便向用户提供不同的指示。具体地， 集成控制器在电流达到规定断开值时，向整车发出停止指令，直至电流下降至所述规定断开值之下方可以重新启动。更进一步优选地，当与该电机相连的动力装置中包括水泵40和/或动力转向油泵 20的情况下，集成控制器在每个动力装置对电机10的转速需求不一致时响应水泵40和/ 或动力转向油泵20的集成转速的最高值控制电机10的转速。本发明针对现有技术中的技术问题，将各个电机控制器的控制模块进行集成开发，简化了各系统的电源系统及功率驱动系统设计，在降低成本的同时还减小了体积与质量，并且可靠性大大提高。本发明的优选实施例中，由于将空调压缩机、空压机、水泵、动力转向泵4个装置集成到动力箱上，由集成控制器控制同一电机提供动力，因而可以减少3个电机，实现了节能和降成本的作用。特别地，本发明的集成控制动力系统适用于各种车辆， 尤其适用于新能源车辆，例如纯电动车辆或混合动力车辆或燃料电池车辆。尽管本发明已经参照附图和优选实施例进行了说明，但显然，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明作出各种更改和变化。例如，虽然本发明示例的车辆集成控制动力系统包括空调压缩机70、空压机30、水泵40和动力转向油泵20，但是本领域技术人员可以根据需要对此进行改变，例如，车辆集成控制动力系统还可以包括其它可以通过该电机10提供动力的部件。另外，还可以做出这样的变型， 即，用真空泵(未示出)来替代上述参照附图所描述的空压机30。相应地，如果设置真空泵，则在车辆集成控制动力系统中相应地设置用于探测真空泵的真空度的传感器。因而，本发明的各种更改、变化由所附的权利要求书及其等同物的内容涵盖。
权利要求
1.一种车辆集成控制动力系统，所述车辆集成控制动力系统包括动力箱和设置于所述动力箱上的多个动力装置，所述多个动力装置包括空调压缩机、制动系统能量供给装置、水泵和动力转向油泵，其特征在于，所述动力箱上还设置有一个电机，至少两个所述动力装置驱动连接至所述电机。
2.根据权利要求1所述的车辆集成控制动力系统，其特征在于，所述至少两个动力装置中的每一个与所述电机之间均连接有动力切断装置。
3.根据权利要求2所述的车辆集成控制动力系统，其特征在于，所述至少两个动力装置与所述电机之间通过皮带传动、键传动、或者齿轮传动方式连接。
4.根据权利要求3所述的车辆集成控制动力系统，其特征在于，所述至少两个动力装置与所述电机之间具有一公共传动链。
5.根据权利要求4所述的车辆集成控制动力系统，其特征在于，所述动力切断装置设置在所述公共传动链与相应的所述动力装置之间。
6.根据权利要求5所述的车辆集成控制动力系统，其特征在于，所述系统还包括集成控制器，所述集成控制器与所述电机和各个所述动力切断装置分别连接。
7.根据权利要求6所述的车辆集成控制动力系统，其特征在于，所述至少两个动力装置中包括水泵，并且车辆主电机处设置有温度传感器，所述集成控制器与所述温度传感器连接并接收所述主电机的温度信号，所述集成控制器根据所述温度信号和/或来自CAN总线的控制信号，控制所述电机的转速和/或通过相应的所述动力切断装置控制所述水泵的启停。
8.根据权利要求6所述的车辆集成控制动力系统，其特征在于，所述至少两个动力装置中包括动力转向油泵，所述集成控制器与车速传感器连接并接收车辆的车速信号，并且所述集成控制器根据所述车速信号和/或来自CAN总线的控制信号，控制所述电机的转速和/或通过相应的所述动力切断装置控制所述动力转向油泵的启停。
9.根据权利要求6所述的车辆集成控制动力系统，其特征在于，所述至少两个动力装置中包括所述制动系统能量供给装置，所述制动系统能量供给装置为空压机或真空泵，所述集成控制器与传感器连接并接收所述空压机的气压信号或所述真空泵的真空度信号，并且所述集成控制器根据所述气压信号或者真空度信号和/或来自CAN总线的控制信号，控制所述电机的转速和/或通过相应的动力切断装置控制所述空压机或真空泵的启停。
10.根据权利要求6所述的车辆集成控制动力系统，其特征在于，所述至少两个动力装置中包括空调压缩机，所述集成控制器通过空调的温度传感器接收所述空调的温度信号， 并且所述集成控制器根据所述空调信号和/或根据来自CAN总线的空调开关信号和/空调温度调整指令，控制所述电机的转速和/或通过相应的动力切断装置控制所述空调压缩机的启停。
全文摘要
本发明提供一种车辆集成控制动力系统，车辆集成控制动力系统包括动力箱和设置于动力箱上的多个动力装置，多个动力装置包括空调压缩机、制动系统能量供给装置、水泵和动力转向油泵，其特征在于，动力箱上还设置有一个电机，至少两个动力装置驱动连接至电机。根据本发明的车辆集成控制动力系统及控制方法，由于使用同一个电机来同时驱动多个动力装置，因而减少电机的需求，从而降低车辆制造的成本和系统重量，使得整车部件的装配更加容易。由于采用集成控制器根据主电机温度情况、车速情况、气压或者真空度情况和/或空调情况对电机及各个动力装置进行统一控制，从而提高了控制效率，并且车辆的节能性能、成本效益等方面有显著提高。
文档编号B60W20/00GK102167029SQ20111007113
公开日2011年8月31日 申请日期2011年3月23日 优先权日2011年3月23日
发明者周丽娟 申请人:北京高峰新扬汽车技术有限公司