CN114709965A - 双源电机泵 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种双源电机泵，包括电机本体、转向油泵以及设置于转向油泵外部的外壳，转向油泵和外壳固定于电机本体上；外壳与转向油泵之间具有容置腔，容置腔与转向油泵的内部连通，转向油泵中的油液能够进入至容置腔中。本申请利用外壳和容置腔能有效扩大转向油泵中油液循环时的散热面积，有利于降低双源电机泵的系统油温，同时，容置腔内的油液也能吸收电机本体运行时的部分振动，从而提供良好的车辆驾驶环境，提高双源电机泵的使用周期。

Description

双源电机泵

技术领域

本发明涉及汽车设备技术领域，尤其涉及一种双源电机泵。

背景技术

新能源电动汽车不断发展的同时，对整车的安全性和可靠性也提出了更高的要求。

目前市场上新能源车转向系统中的双源电机泵为双源工作模式，即，双源电机具有高压和低压两套绕组。正常模式下，双源电机的高压绕组工作，为整车提供转向动力，高压绕组连接的是整车动力电池，低压绕组连接的是低压电池。当整车高压系统出现故障无法助力时低压电源接通提供短时的应急助力转向。

其中，双源电机泵还用于为整车中的一些系统供油，比如前桥液压系统等，而现有技术汇总的双源电机泵在使用过程中存在以下问题：

1)该双源电机泵在工作加载时具有较大噪音，并且噪音尖锐刺耳，导致车辆主观评价难以接受。

2)整车在装车使用过程中，当电源反接时，会导致车辆的一些线束或控制芯片等烧毁。

3)整车运行时可能会导致一些故障报警，影响车辆的使用。

发明内容

为了解决上述技术问题之一，本发明提供了一种双源电机泵。

本发明提供了一种双源电机泵，包括：

电机本体、转向油泵以及设置于所述转向油泵外部的外壳，所述转向油泵和所述外壳固定于所述电机本体上；

所述外壳与所述转向油泵之间具有容置腔，所述容置腔与所述转向油泵的内部连通，所述转向油泵中的油液能够进入至所述容置腔中。

其中，上述双源电机泵还可以具有以下特点：所述外壳包括内壁面和外壁面，所述内壁面与所述外壁面之间设置至少一层隔音间隙层。

其中，上述双源电机泵还可以具有以下特点：所述隔音间隙层中填充空气；或者，

所述隔音间隙层中处于真空状态；或者

所述隔音间隙层中填充隔音材料；或者

所述隔音间隙层中填充氮气或惰性气体。

其中，上述双源电机泵还可以具有以下特点：所述外壳包括外壳进油口和外壳出油口，所述转向油泵包括油泵进油口和油泵出油口，所述外壳进油口与所述油泵进油口连通，所述外壳出油口与所述油泵出油口连通；

所述外壳还包括回油口，所述回油口与外接油壶连通。

其中，上述双源电机泵还可以具有以下特点：所述外壳设置外壳安装孔，所述安装孔通过连接件连接至所述电机本体。

其中，上述双源电机泵还可以具有以下特点：所述外壳的材料包括非金属材料。

其中，上述双源电机泵还可以具有以下特点：所述双源电机泵还包括低压控制器，所述电机本体包括低压转向绕组，所述低压控制器分别与供电端和所述低压转向绕组连接，所述低压控制器包括截断模块，所述截断模块用于在高压转向绕组运行时，截断所述低压转向绕组耦合产生的电能。

其中，上述双源电机泵还可以具有以下特点：所述低压控制器还包括截断控制模块，所述截断控制模块与所述截断模块通信连接，所述截断模块包括截断电路；其中，所述低压控制器用于发出控制信号，所述截断控制模块接收所述控制信号并指示所述截断电路断开或导通。

其中，上述双源电机泵还可以具有以下特点：所述截断电路包括截断单元，所述截断单元包括NMOS管或继电器。

其中，上述双源电机泵还可以具有以下特点：所述截断电路还包括稳压二极管、第一电阻、第二电阻；

所述NMOS管包括源极、栅极和漏极；

其中，所述源极分别与所述供电端的正极、所述稳压二极管的阳极、所述第一电阻的一端电连接；

所述栅极分别与所述稳压二极管的阴极、所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的一端电连接；

所述漏极与所述低压转向绕组电连接；

所述第二电阻的另一端与所述截断控制模块通信连接。

本发明的双源电机泵，利用外壳和容置腔能有效扩大转向油泵中油液循环时的散热面积，有利于降低双源电机泵的系统油温，同时，容置腔内的油液也能吸收电机本体运行时的部分振动，从而提供良好的车辆驾驶环境，提高双源电机泵的使用周期。

参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本发明的其他特性特征和优点将变得清晰。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例中双源电机泵的示意图；

图2是实施例中双源电机泵的外壳的剖视图；

图3是实施例中双源电机泵的电机本体的示意图；

图4是实施例中双源电机泵中的截断电路的线路示意图；

图5是实施例中双源电机泵中的截断单元的线路示意图。

附图标记：

1、电机本体；2、转向油泵；3、外壳；4、容置腔；5、低压控制器；6、供电端；7、高压控制器；11、低压转向绕组；12、高压转向绕组；31、内壁面；32、外壁面；33、隔音间隙层；34、外壳进油口；35、外壳出油口；36、回油口；37、外壳安装孔；51、截断模块；52、截断控制模块；53、截断电路；311、环形板；312、第一板；313、第二板；331、第一间隙；332、第二间隙；531、截断单元；532、稳压二极管；533、第一电阻；534、第二电阻；

A、控制电路；N1、源极；N2、栅极；N3、漏极；P、控制信号。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明为了实现双源电机泵在运行过程中，扩大转向油泵中油液循环时的散热面积，降低双源电机泵的系统油温，同时容置腔内的油液也能吸收电机本体运行时的部分振动，避免产生尖锐刺耳的噪音，改善并提高车辆驾驶环境，以及提高双源电机泵的使用周期。

下面结合附图，对根据本公开所提供的双源电机泵进行详细说明。

如图1所示，该双源电机泵包括电机本体1、转向油泵2以及设置于转向油泵2外部的外壳3。

转向油泵2固定于电机本体1上。转向油泵2可以通过连接件固定在电机本体1上。其中，连接件可以包括固定螺栓等。转向油泵2的输入轴端与电机本体1的输出轴端连接，以通过电机本体1带动转向油泵2转动。转向油泵2与电机本体1之间可以设置有金属密封圈或油封等，以保证转向油泵2和电机本体1之间的密封性能。

外壳3可以通过连接件固定在电机本体1上，连接件可以包括固定螺栓等。参照图1和图2，外壳3内部构造成安装空间，转向油泵2位于安装空间内，从而在外壳3和转向油泵2之间形成容置腔4。该容置腔4与转向油泵2的内部连通，转向油泵2中的油液能够进入至容置腔4内，从而可以在容置腔4内进行油液循环，增加转向油泵2中油液循环的路径。

本实施例中，利用容置腔能增加转向油泵中油液循环的路径，并通过外壳的侧壁扩大了油液循环的散热面积，能够降低双源电机泵运载时的系统油温，同时，容置腔内的油液也能吸收电机本体运行时的部分振动，从而提供良好的车辆驾驶环境，提高双源电机泵的使用周期。

在一些实施例中，如图2所示，外壳3包括内壁面31和外壁面32。其中，外壁面32可以是外壳3的外侧壁。外壁面32和内壁面31之间间隔预定距离设置，从而在内壁面31和外壁面32之间形成隔音间隙层33。隔音间隙层33的层数至少为一层，比如，隔音间隙层33可以是两层、三层以及三层以上等。

现有技术中的双源电机泵在运行时，比如工作状态或者加载状态，特别是在双源电机泵加载状态时会产生尖锐刺耳的噪音，噪音使得驾驶人员对车辆的主管评价难以接受。在本实施例中，利用至少一层的隔离间隙层33可以提高外壳3的降音隔噪功能，有效防止电机本体1加载时未被容置腔4内的油液吸收的另一部分振动传至外界，同时，隔音间隙层33配合容置腔4可以对尖锐刺耳的噪音进行优化，降低高频噪音，消除尖锐刺耳的声音，从而解决尖锐刺耳的噪音问题，为驾驶人员提供良好的驾驶环境，提高驾驶人员的驾驶舒适性。

在一个示例中，内壁面31可以包括环形板311、第一板312和第二板313。第一板312和第二板313用于封闭环形板311中沿电极本体1的输出轴端的延伸方向的两端，第一板312设有用于和电机本体1连接的安装端面314，第二板313与第一板312相对设置，且第二板313远离电机本体1。

环形板311的外壁(即朝向外壁面的一侧)和第一板312的外壁(朝向外壁面的一侧)与外壁面32共同构成一层隔音间隙层33，其中，隔音间隙层33可以包括第一间隙331和第二间隙332。参照图2所示，定义第二板313的外壁与外壁面32之间的距离为第二间隙332；定义第一板312的外壁与外壁面32之间的距离，以及环形板311的外壁与外壁面32之间的距离为第一间隙331。其中，沿平行于电机本体1的输出轴线方向，第一间隙331的宽度与第二间隙332的宽度不同。其中，第一间隙331和第二间隙332的间隙的宽度范围包括1～4mm。比如，在一个具体实施例中，第一间隙331和第二间隙332的宽度相同，且间隙宽度均为2mm。

在电机本体1正常状态或者处于加载状态时，电机本体1发出的振动噪音沿四周扩散。而电机本体1在安装时，外壳3的径向方向一般为空旷空间，未被容置腔4内的油液吸收的噪音会沿径向方向传递至外壳3外，因此，将外壳3的径向方向的间隙(即部分第一间隙)的宽度增大，从而降低沿径向方向的噪音的传出。而容置腔4朝向在电机本体1的一侧与电机本体1抵接或者固定连接，为了降低噪音对电极本体1的影响，所以也需要增大外壳3与电机本体1之间的间隙(即部分第一间隙)的宽度。电机本体1朝向外壳3的方向的噪音经过容置腔4内的油液的吸收，可以沿该方向穿出的噪音较少，可以将该远离电机本体1的外壳3的一侧的间隙(即第二间隙)的宽度减小。因此，在一个示例中，第二间隙332的宽度小于第一间隙331的宽度。

当然，第二间隙332的宽度也可以大于第一间隙331的宽度，或者，第二间隙332的宽度可以等于第一间隙331的宽度。

参照图2所示，在一些实施例中，可以在隔音间隙层33内填充空气，以吸收电机本体1运行时产生的部分噪音，并有效减少噪音的传出，提高外壳3的隔音降噪效果。

或者，对隔音间隙层33抽真空处理，使得隔音间隙层33内处于真空状态。真空状态的隔音间隙层33配合容置腔4内的循环通道，对双源电机泵工作或加载状态产生的尖锐刺耳的噪音进行优化，从耳感上解决尖锐刺耳的噪音问题，提高驾驶人员的驾驶舒适性。

又或者，在隔音间隙层33内填充隔音材料，比如隔音棉、岩棉等。利用隔音材料，提高外壳3的隔噪降噪效果。

再或者，在隔音间隙层33内填充氮气或惰性气体。惰性气体可以包括但不限于氦气、氖气、氩气、氡气等。该惰性气体也可以是多种气体的混合气体，或者也可以使用在常温环境和中等温度下化学性质不活泼的其他气体，比如用氮气来充当隔音填充材料，其中，中等温度的温度范围可以理解为60～120℃之间。

参照图2所示，在一些实施例中，外壳3包括外壳进油口34和外壳出油口35。其中，外壳进油口34设置于外壳3的顶面上。外壳出油口35设置于外壳3的侧壁上，且外壳出油口35与外壳进油口34之间具有高度差，以便于后续在外壳3内形成的油液循环通道中油液的循环。外壳出油口35的一端穿过隔音间隙层33后伸入至容置腔4内。

转向油泵2包括油泵进油口(图中未示出)和油泵出油口(图中未示出)。其中，外壳进油口34与油泵进油口连通，外壳出油口35与油泵出油口连通，形成一种供油液循环的循环通道，当转向油泵2中的油液在循环通道中进行油液循环时，有效增大了油液的散热面积，从而降低油液循环系统中的油温，同时，循环通道中的油液还可以吸收双源电机泵产生的部分振动，进而对振动所引起的尖锐刺耳的噪音进行优化，降低高频噪音，提高驾驶人员的舒适感。

在外壳3上还包括回油口36，回油口36与外接油壶(图中未示出)连通。其中，回油口36位于外壁面32的外侧壁的顶端。

需要说明的是，外壳进油口34、外壳出油口35和转向油泵2之间均使用密封件(比如金属密封圈或油封)进行密封。

如图2所示，在一些实施例中，外壳3上设置有外壳安装孔37。在外壳安装孔37上具有法兰端面，安装外壳3时，安装孔37穿过电极本体1的输出轴后，法兰端面与转向油泵2的法兰面贴合，然后通过螺栓等紧固件将转向油泵2和外壳3安装在电机本体1的法兰面上。利用外壳安装孔37可以快速便捷完成双源电机泵的安装，同时也便于双源电机泵的维修保养。

如图2所示，在一些实施例中，外壳3的材料可以包括但不限于非金属材料，非金属材料包括尼龙、树脂等。外壳3包括外壁面32和内壁面31，其中，外壁面32的材料可以与内壁面31的材料相同，或者，外壁面32的材料可以与内壁面31的材料不同。

本实施例中，外壁面32的材料与内壁面31的材料相同，以降低外壳3的制作难度和生产成本。

如图3所示，在一些实施例中，电机本体1包括低压转向绕组11，同时，在电机本体1内部还设置有高压转向绕组12，以实现双源控制，其中，高压转向绕组12的运行通过高压控制器7进行控制，需要说明的是，高压控制器7控制逻辑运算可以选用现有技术。高压转向绕组12和低压转向绕组11间隔设置，其中，高压转向绕组12为主绕组，用于车辆正常行驶时提供转向助力。当车辆正常行驶时，低压转向绕组11处于低功率输出状态运行，或者低压转向绕组11处于待机状态。而当高压转向绕组12运行异常时，低压转向绕组11介入并提供短时应急助力转向，以使故障车辆行驶到安全位置，有效保证驾驶人员的安全。

参照图3所示，本实施例的双源电机泵中还包括低压控制器5。低压控制器5分别与供电端6和低压转向绕组连接11。低压控制器5包括截断模块51，截断模块51用于在高压转向绕组12运行时，截断低压转向绕组11耦合产生的电能，并起到一定的电路防反接功能，提高双源电机泵的使用周期。

需要说明的是，供电端6包括供电模块，其中，供电模块中设置高压供电模块、低压供电模块和主供电模块。高压供电模块用于为高压转向绕组12提供电能，低压供电模块用于为低压转向绕组11提供电能，而主供电模块可用于为双源电机泵中的其他设备提供电能。供电模块可以包括但不限于蓄电池、铅酸电池或锂电池等，供电模块中还可以设置充电模块，以通过外接电源线对供电模块进行充电，提高双源电机泵的使用周期和效率。

如图4所示，在一些实施例中，低压控制器5还包括截断控制模块52。截断控制模块52与截断模块51通信连接。其中，在截断模块51内设置有截断电路53。低压控制器5用于发送控制信号P，截断控制模块52接收控制信号P后并指示截断电路53断开或导通。

其中，截断电路53与电机本体1的控制电路A电连接，该控制电路A用于对低压转向绕组11和/或高压转向绕组12进行控制。也就是说，电机本体1的控制电路A可以连接在截断电路53的下游，作为截断电路53的负载使用，截断电路53可以设置在电机本体1的控制电路A中的正极线路中或者负极线路中。

本申请中，通过截断模块51中的截断电路53，能有效阻止高压转向绕组12运行时，耦合低压转向绕组11产生的充电能量，同时也能充当电路中的防反接的保护作用，从而防止因电源反接而导致的线束或控制芯片等烧毁的问题发生，提高整车能耗利用率以及车辆运行时的稳定性和安全性。

如图5所示，截断电路53包括截断单元531，其中，截断单元531包括NMOS管或继电器。

其中，截断电路53中还包括稳压二极管532、第一电阻533和第二电阻534，下面，以截断单元531为NMOS管为例进行说明，该NMOS管包括源极N1、栅极N2和漏极N3。

继续参照图5，NMOS管的源极N1分别与供电端6的正极、稳压二极管532的阳极、第一电阻533的一端电连接。

NMOS管的栅极N2分别稳压二极管532的阴极、第一电阻533的另一端和第二电阻534的一端电连接。

NMOS管的漏极N3与低压转向绕组12电连接。

第二电阻534的另一端与截断控制模块52通信连接。比如，第二电阻534的另一端与截断控制模块52通过通信线路连接。

本实施例中，该截断电路53是一种基于NMOS管电源正向的截断电路，通过该截断电路53可以防止后端功率器件比如高压转向绕组12运行时(包括工作状态和加载状态)所产生的高电压发现击穿供电端6或对供电端6进行反向充电。

其中，当双源电机泵处于待机状态时，电机本体1中的高压转向绕组12运行，驱动转向油泵2工作以满足正常转向使用，此时，低压转向绕组11不会打开截断电路53(此为整车常态工况)。也就是说，当低压控制器5发出的控制信号P为低电平时，截断控制模块52的输出端的输出电平与NMOS管的源极N1的电平相对，此时，NMOS管处于截断状态，因此，后端功率器件不会对供电端6造成影响。

当整车运行出现异常情况时，为了满足整车转向的安全性和稳定性，此时依据电机转速的情况，确认是否需要启动应急转向。在整车出现异常，且电机转速下降至预设值后，比如高压转向绕组12中的第一转子组件的转速由1500RRM(Revolutions Per Minute，转/每分钟)下降至800RPM时，低压控制器5发出控制信号P，截断控制模块52接收控制信号P后指示NMOS管打开。此时，低压控制器5发出的控制信号P为高电平，截断控制模块52的输出端输送至NMOS管的栅极N2的电平比NMOS管的源极N1的电平高10～12伏，此时，NMOS管处于导通状态，供电端6可以向电机本体1的控制电路A和其他后端功率器件正常供电。需要说明的是，为了确保整车应急转向的及时性，本申请中的双源电机泵的应急响应切换时间小于100ms。

在一个示例中，截断单元531可以选用继电器。需要说明的是，通过低压控制器5发出的控制信号P的电平的高低对继电器的导通或截断进行控制可以采用现有技术，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种双源电机泵，其特征在于，包括电机本体、转向油泵以及设置于所述转向油泵外部的外壳，所述转向油泵和所述外壳固定于所述电机本体上；

所述外壳与所述转向油泵之间具有容置腔，所述容置腔与所述转向油泵的内部连通，所述转向油泵中的油液能够进入至所述容置腔中。

2.根据权利要求1所述的双源电机泵，其特征在于，所述外壳包括内壁面和外壁面，所述内壁面与所述外壁面之间设置至少一层隔音间隙层。

3.根据权利要求2所述的双源电机泵，其特征在于，所述隔音间隙层中填充空气；或者，

所述隔音间隙层中处于真空状态；或者

所述隔音间隙层中填充隔音材料；或者

所述隔音间隙层中填充氮气或惰性气体。

4.根据权利要求1所述的双源电机泵，其特征在于，所述外壳包括外壳进油口和外壳出油口，所述转向油泵包括油泵进油口和油泵出油口，所述外壳进油口与所述油泵进油口连通，所述外壳出油口与所述油泵出油口连通；

所述外壳还包括回油口，所述回油口与外接油壶连通。

5.根据权利要求1所述的双源电机泵，其特征在于，所述外壳设置外壳安装孔，所述安装孔通过连接件连接至所述电机本体。

6.根据权利要求1所述的双源电机泵，其特征在于，所述外壳的材料包括非金属材料。

7.根据权利要求1所述的双源电机泵，其特征在于，所述双源电机泵还包括低压控制器，所述电机本体包括低压转向绕组，所述低压控制器分别与供电端和所述低压转向绕组连接，所述低压控制器包括截断模块，所述截断模块用于在高压转向绕组运行时，截断所述低压转向绕组耦合产生的电能。

8.根据权利要求7所述的双源电机泵，其特征在于，所述低压控制器还包括截断控制模块，所述截断控制模块与所述截断模块通信连接，所述截断模块包括截断电路；其中，所述低压控制器用于发出控制信号，所述截断控制模块接收所述控制信号并指示所述截断电路断开或导通。

9.根据权利要求8所述的双源电机泵，其特征在于，所述截断电路包括截断单元，所述截断单元包括NMOS管或继电器。

10.根据权利要求9所述的双源电机泵，其特征在于，所述截断电路还包括稳压二极管、第一电阻、第二电阻；

所述NMOS管包括源极、栅极和漏极；

其中，所述源极分别与所述供电端的正极、所述稳压二极管的阳极、所述第一电阻的一端电连接；

所述栅极分别与所述稳压二极管的阴极、所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的一端电连接；

所述漏极与所述低压转向绕组电连接；

所述第二电阻的另一端与所述截断控制模块通信连接。

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