[發明專利]電動客車轉向泵及空壓機取力系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201710344754.2
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107187314B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 童曉輝;宮文體;劉俊;董奎;周東河
• 申請（專利權）人: 東風襄陽旅行車有限公司
• 主分類號: B60K25/06
• 分類號: B60K25/06;B62D5/06;B60W30/18;B60W10/08;B60W10/30
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 樊戎

本發明公開了一種電動客車轉向泵及空壓機取力系統及其控制方法，該系統包括整車控制器、牽引電機及其控制器、自動變速箱、空壓機本體、轉向泵本體、取力器、第一齒輪、第二齒輪、第一磁粉離合器和第二磁粉離合器；取力器設置在自動變速箱上，其輸出端并列地設置有第一齒輪、第二齒輪，后二者分別與第一磁粉離合器、第二磁粉離合器相連，第一磁粉離合器、第二磁粉離合器再分別連接至空壓機本體、轉向泵本體。該控制方法包括空壓機控制步驟和轉向泵控制步驟，其中空壓機控制步驟通過整車控制器控制第一磁粉離合器的結合程度，調整制動氣壓在所需的范圍內；轉向泵控制步驟通過控制第二磁粉離合器的輸入部分和輸出部分的結合程度，提供所需的轉向力。

技術領域

本發明涉及一種純電動客車，特別是指一種電動客車轉向泵及空壓機取力系統及其控制方法。

背景技術

純電動客車通常由電動液壓助力轉向泵提供轉向助力，包括轉向泵總成、轉向電機和轉向電機控制器，轉向電機的輸出軸與轉向泵總成的泵軸相連，具體結構在中國專利CN201620011636.0等文獻中有所論述，典型地，6～12米電動客車電動轉向電機在1～3KW。

中國專利CN201511002908.7公開了一種新能源客車直流無刷型電動液壓助力轉向泵及其控制方法，該方案中，客車安裝有檢測方向盤轉動角度的角度傳感器，實時獲取當前方向盤轉角值，并檢測當前方向盤轉角值是否大于設定角度值，轉向控制器根據角度信號閉環控制轉向電機總成的轉速。

純電動客車整車開啟門泵和剎車用氣源通常由電動空壓機產生，6～12米純電動客車典型的電動空壓機在1.5～4KW之間，如中國專利CN201610003583.2所述。

空壓機和電動液壓助力轉向泵分別通過獨立的DC/AC逆變器將整車直流電源(典型值在336～630V之間)逆變為交流電后驅動各自的電機并獨立控制。其部件分散、系統集成度低，且成本高(兩個獨立的DC/AC逆變器成本較高)，占用車輛有效體積并增加了重量。

也有采用復合泵的方式，如中國專利CN201510781319.7所述，將兩個獨立的DC/AC逆變器和電機集成為1個逆變器和1個電機，該電機由逆變器驅動，電機輸出部分與水油復合泵相連，并通過離合器輸出驅動空壓機。該方案在相對于上述案例減少了1個DC/AC逆變器和1個電機，使體積、重量有所減小并降低了成本。該方案中，驅動電機采用常用的5kWDC/AC變頻器驅動，該電機無法用于驅動車輛傳動系(即驅動車輛運轉)；氣泵、水油復合泵無法完全解耦，即無法實現僅讓空壓機工作，而水油復合泵關閉的模式，若整車氣壓不足，即使無轉向需求，水油復合泵也無法關閉。

中國專利CN201610652069.1提出一種在變速箱輸出兩路能量流方式，第一輸出軸傳遞動力給車輛后橋后驅動車輪運轉，第二輸出軸通過取力器和傳動軸輸出能量到轉向/空壓機集成泵，省去了2個DC/DC和2個小功率電機。該方案存在如下弊端：

1)基于傳統空壓機和轉向泵，在沒有新開發零部件情況下存在負荷無法調節情況，即在連續行車時，空壓機已經不需要工作，但是轉向不能關閉，此時若整車氣壓已經足夠，空壓機不能關閉，只能通過氣閥放氣的方式卸載，仍然損耗8～12％額定功率載荷；

2)或者空壓機需要工作，車輛處于高速行駛工況，根據汽車理論可知，此時車輛實際所需轉向扭矩需求不大，但由于轉向泵通過傳動軸固定連接，此時無法調低轉向負荷，不能實現根據車速動態調節轉向功率功能，不利于節能。

3)該方案牽引電機與車輛傳動系直接耦合，未說明是否支持原地不行車時打轉向情況，若原地不行車僅需要打轉向，則牽引電機必須運轉，車輛必定會移動，無法實現原地轉向。實際上在諸如狹小的城市停車位等地段，車輛距離前后車間隙較小時，存在原地轉向的可能，此時車輪不允許運動(容易與其他車輛接觸)，必須原地打轉向。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電動客車轉向泵及空壓機取力系統及其控制方法，該系統直接從自動變速箱取力，轉向和制動功能均可獨立進行。