CN105235498A - 一种电机驱动复合泵总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电机驱动复合泵总成，包括驱动电机、水油复合泵及用于汽车供气系统的空气压缩机，所述水油复合泵包括用于汽车水冷散热系统的水泵及用于汽车转向系统的油泵，所述驱动电机的输出端与水油复合泵的输入端驱动连接，所述水油复合泵的输出端与空气压缩机驱动连接。本发明具有利用率高、节能、且集成度高的优点。

Description

一种电机驱动复合泵总成

技术领域

本发明涉及汽车复合泵技术领域，具体涉及一种电机驱动复合泵总成。

背景技术

现有的新能源客车采用水冷系统用水泵、整车供气系统用空气压缩机及液压助力转向用油泵作为系统冷却、整车供气及转向助力的动力来源，由于水泵、空气压缩机及的油泵工作特点及工作区域的差异，三者分别通过一路DC/DC、两路DC/AC将直流高压电源转化成负载需要的三相交流电及直流低压电，即水泵、油泵、空气压缩机分别采用独立的电机驱动，部件分散、系统集成度低，且成本高、能耗大；同时，在客车常流式液压转向系统中，车辆无转向需求时为维持系统响应速度及油泵最低转速要求，电机仍要维持一定转速，电机空载损耗大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种利用率高、节能、且集成度高的电机驱动复合泵总成。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种电机驱动复合泵总成，包括驱动电机、水油复合泵及用于汽车供气系统的空气压缩机，所述水油复合泵包括用于汽车水冷散热系统的水泵及用于汽车转向系统的油泵，所述驱动电机的输出端与水油复合泵的输入端驱动连接，所述水油复合泵的输出端与空气压缩机驱动连接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述水油复合泵的输出端通过离合部件与空气压缩机驱动连接。

所述离合部件为电磁离合器。

所述离合部件与空气压缩机之间设有传动部件。

所述传动部件为皮带、差速器或磁力耦合器。

所述水泵为离心泵。

所述空气压缩机为活塞式空气压缩机。

所述驱动电机为三相异步电机或永磁同步电机。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明采用一驱动电机驱动水泵、油泵及空气压缩机三个有效负载，电机利用率高、空载损耗小，实现了有效节能，且避免了单独设置驱动部件时其中一驱动出现问题时系统可靠低的问题；将驱动电机、水泵、油泵及空气压缩机直联设置，有效实现了液压转向、水冷循环、整车供气的高度集成，成本低。

本发明进一步采用离合部件实现空气压缩机与驱动电机间的动力切换，离合部件根据整车气压信息分离或接合控制空气压缩机工作，即根据负载特性错峰调节，仅需小功率的电机即可实现负载驱动，避免了空气压缩机负载大导致能耗高的问题。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例2的结构示意图；

图3是本发明的控制方法流程图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

图中各标号表示：

1、驱动电机；2、水油复合泵；21、水泵；22、油泵；3、空气压缩机；4、离合部件；5、传动部件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，本实施例的电机驱动复合泵总成，包括驱动电机1、水油复合泵2及空气压缩机3，其中，驱动电机1作为驱动机构，驱动水油复合泵2及空气压缩机3；水油复合泵2包括水泵21及油泵22，水泵21用于汽车水冷散热系统，汽车水冷散热系统由水泵21提供循环水，并由风机提供强制散热，油泵22用于汽车转向系统，提供液压转向助力；空气压缩机3用于汽车供气系统，供气系统用于车载门泵、制动、空气悬挂等用气。由于常流式液压转向系统存在空载损耗问题，且根据公交客车工况中，液压转向和水冷散热的“常流式”特点和工作区域高度重叠的特征，本发明采用直联式实现动力传输，本实施例中，驱动电机1的输出端与水油复合泵2的输入端驱动连接，水油复合泵2的输出端与空气压缩机3驱动连接，即采用一驱动电机1驱动水泵21、油泵22及空气压缩机3三个有效负载，电机利用率高、空载损耗小，实现了有效节能，且避免了单独设置驱动部件时其中一驱动出现问题时系统可靠低的问题；将驱动电机1、水泵21、油泵22及空气压缩机3直联设置，有效实现了液压转向、水冷循环、整车供气的高度集成，成本低。

本实施例中，水油复合泵2的输出端通过离合部件4与空气压缩机3驱动连接。离合部件4根据整车气压信息分离或接合控制空气压缩机3工作，实现空气压缩机3与驱动电机1间的动力切换，通过离合部件4的开合错开空气压缩机3和水油复合泵2的调节，本发明采用负载特性错峰调节，使得驱动电机1仅需小功率的电机或电源即可实现负载驱动，如采用常用的5kwDC/AC变频器，避免了空气压缩机3负载大导致能耗高的问题；同时，由于车辆制动系统的储气筒蓄压作用，在空气压缩机3与水油复合泵2断接时，汽车供气系统可也维持整车用气。

本实施例中，离合部件4为电磁离合器。在其他实施例中，只要能够实现空气压缩机3与驱动电机1通断电的离合部件4类型均应在本发明保护范围内。

本实施例中，油泵22的输入端与驱动电机1连接，油泵22的输出端与水泵21的输入端连接，水泵21的输出端通过离合部件4与空气压缩机3连接，在其他实施例中，水油复合泵2中水泵21与油泵22的位置可互换。

本实施例中，水泵21为离心泵，离心泵可靠性高、结构简单，且成本低，空气压缩机3为活塞式空气压缩机，驱动电机1为三相异步电机，其他实施例中，驱动电机1也可为永磁同步电机。

本实施例中，电机驱动复合泵总成应用于8-12米城市新能源公交及商务车，离心泵的额定流量为25L/min～30L/min；活塞式空气压缩机的额定流量为250L/min～300L/min；驱动电机1的转速为1000～1200rpm。在其他实施例中，可根据实际需要选择不同流量及类型的部件。

本实施例中，根据各负载的输出特性，通过调整系统输入流量来调整负载输出，从而实现同一配置满足不同车型的需求。

本实施例中，在车辆行驶过程中，利用同一驱动电机1驱动水泵21、油泵22及空气压缩机3，驱动电机1持续提供驱动，水泵21及油泵22常转，利用离合部件4实现空气压缩机3与水油复合泵2的连接，离合部件4根据整车气压信息实现结合或分开，控制空气压缩机3的工作。

本实施例中，如图3所示，为了控制上述电机驱动复合泵总成，电机驱动复合泵总成的控制方法包括：

步骤S101：在车辆静止状态下，整车上电后，向驱动电机1发送给电信号，使得驱动电机1带动水泵21及油泵22工作。具体的，在车辆静止状态下，整车上电后，若检测到电驱动系统的温度高于预设温度，向驱动电机1发送给电信号，使得驱动电机1驱动水泵21进行循环，为电驱动系统降温；若在车辆静止状态下，整车上电后，检测到手刹信号松开或档位信号等其他转向需求信号时，向驱动电机1发送给电信号，使得驱动电机1驱动油泵22工作，以使得车辆能够及时响应用户做出的操作控制，保证用户的驾驶体验。

本实施例中，由于本发明实施例中的空气压缩机3同样由驱动电机1驱动，则若在车辆静止状态下，整车上电后，检测到整车气压低于第一预设气压，向驱动电机1发送给电信号，使得驱动电机1驱动空气压缩机3工作。

步骤S102：在车辆行驶过程中，持续向驱动电机1发送给电信号，使得驱动电机1持续带动水泵21及油泵22工作。具体的，在车辆行驶过程中，若检测到整车气压低于第二预设气压，驱动离合部件4闭合，使得水油复合泵2带动空气压缩机3工作。并且，第二预设气压大于第一预设气压，通过车辆制动系统的储气筒蓄压，错开低速下较大的转向负载，有利于提高系统利用率。

实施例2

图2示出了本发明的另一种电机驱动复合泵总成的实施例，本实施例与上一实施例基本相同，区别在于本实施例的离合部件4与空气压缩机3之间设有传动部件5，传动部件5的设置可改变各部件的布置位置及方向。本实施例中，传动部件5为皮带，在其他实施例中，传动部件5也可为差速器或磁力耦合器。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (8)

1.一种电机驱动复合泵总成，其特征在于，包括驱动电机、水油复合泵及用于汽车供气系统的空气压缩机，所述水油复合泵包括用于汽车水冷散热系统的水泵及用于汽车转向系统的油泵，所述驱动电机的输出端与水油复合泵的输入端驱动连接，所述水油复合泵的输出端与空气压缩机驱动连接。

2.根据权利要求1所述的的电机驱动复合泵总成，其特征在于，所述水油复合泵的输出端通过离合部件与空气压缩机驱动连接。

3.根据权利要求2所述的的电机驱动复合泵总成，其特征在于，所述离合部件为电磁离合器。

4.根据权利要求2所述的的电机驱动复合泵总成，其特征在于，所述离合部件与空气压缩机之间设有传动部件。

5.根据权利要求4所述的的电机驱动复合泵总成，其特征在于，所述传动部件为皮带、差速器或磁力耦合器。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的电机驱动复合泵总成，其特征在于，所述水泵为离心泵。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的电机驱动复合泵总成，其特征在于，所述空气压缩机为活塞式空气压缩机。

8.根据权利要求1至5任意一项所述的电机驱动复合泵总成，其特征在于，所述驱动电机为三相异步电机或永磁同步电机。