一种混合动力液压控制系统、变速器及汽车2026-05-10 23:22:14
本发明涉及一种混合动力液压控制系统、变速器及汽车,系统包括第一冷却油路、第二冷却油路、第三冷却油路、第一连通油路和第二连通油路,所述第二冷却油路和第三冷却油路并联,并均与第一冷却油路连通,使得冷却油能够通过所述第一冷却油路流向第二冷却油路和第三冷却油路,进而分别流入发动机转子和离合器和驱动电机转子和轴系,所述第一连通油路与第一冷却油路并联,所述第二连通油路与第二冷却油路和第三冷却油路均连通,所述第一冷却油路上设有第一节流件。本发明支持电机和轴系的润滑冷却,并能根据混合动力变速器的模式变化调整电机的润滑冷却分配,在保证系统功能的基础上,降低液压系统功耗,有利于保证整车的效率和动力经济性。
1.一种混合动力液压控制系统,其特征在于,包括第一冷却油路(26)、第二冷却油路(28)、第三冷却油路(29)、第一连通油路(19)和第二连通油路(20),所述第二冷却油路(28)和第三冷却油路(29)并联,并均与第一冷却油路(26)连通,使得冷却油能够通过所述第一冷却油路(26)流向第二冷却油路(28)和第三冷却油路(29),进而分别流入发动机转子和离合器(58)与驱动电机转子和轴系(59),所述第一连通油路(19)与第一冷却油路(26)并联,所述第二连通油路(20)与第二冷却油路(28)和第三冷却油路(29)均连通,所述第一冷却油路(26)上设有第一节流件(54),当混合动力变速器进入串联模式时,所述第一连通油路(19)与第二连通油路(20)不连通,当混合动力变速器进入并联模式时,所述第一连通油路(19)与第二连通油路(20)连通,冷却油的部分流入第一冷却油路(26)中,另一部分流入所述第一连通油路(19)中,并经过第二连通油路(20),分别流向第二冷却油路(28)和第三冷却油路(29)。
2.根据权利要求1所述的混合动力液压控制系统,其特征在于,还包括第一切换阀(42),所述第一连通油路(19)与第一切换机械阀(42)的第一进油口相连通,所述第二连通油路(20)与第一切换机械阀(42)的第一出油口相连通,当所述第一切换阀(42)为左端工作位置,第一离合器(65)通过所述第一切换阀(42)与油箱(31)直接连通,第一离合器(65)断开,同时所述第一切换阀(42)的第一进油口和第一出油口不连通,当所述第一切换阀(42)为右端工作位置时,第一离合器(65)通过所述第一切换阀(42)与机械泵(33)连通,第一离合器(65)结合,同时所述第一切换阀(42)的第一进油口和第一出油口连通,所述机械泵(33)与油箱(31)连通。
3.根据权利要求2所述的混合动力液压控制系统,其特征在于,所述混合动力液压控制系统还包括主调压机械阀(36)和第一开关电磁阀(37),所述主调压机械阀(36)的右边控制端与所述机械泵(33)连通,所述第一开关电磁阀(37)不通电时,所述主调压机械阀(36)的左边控制端通过所述第一开关电磁阀(37)与油箱(31)直接连通,所述第一开关电磁阀(37)通电时,所述主调压机械阀(36)的左边控制端通过所述第一开关电磁阀(37)与机械泵(33)连通,所述主调压机械阀(36)左边控制端作用面积小于右边控制端的作用面积,所述机械泵(33)正转时,所述主调压机械阀(36)的工作位置为右端工作位置。
4.根据权利要求3所述的混合动力液压控制系统,其特征在于,当混合动力变速器进入串联模式时,所述第一开关电磁阀(37)不通电,当混合动力变速器进入并联模式时,所述第一开关电磁阀(37)通电。
5.根据权利要求2所述的混合动力液压控制系统,其特征在于,所述第一切换阀(42)连接有第二开关电磁阀(39),所述第二开关电磁阀(39)的进油口与机械泵(33)连通,所述第二开关电磁阀(39)的出油口与第一切换阀(42)的右边控制端相连通,当所述第二开关电磁阀(39)不通电时,所述第一切换阀(42)的右边控制端与油箱(31)直接连通,使得所述第一切换阀(42)为左端工作位置,当所述第二开关电磁阀(39)通电时,所述第一切换阀(42)的右边控制端与机械泵(33)连通,使得所述第一切换阀(42)为右端工作位置。
6.根据权利要求3所述的混合动力液压控制系统,其特征在于,所述混合动力液压控制系统还包括第三连通油路(16)和电子油泵(35),所述电子油泵(35)与油箱(31)连通,所述电子油泵(35)与机械泵(33)并联,所述第三连通油路(16)与第一冷却油路(26)连通,所述电子油泵(35)的出油口与第三连通油路(16)连通,当所述机械泵(33)正转时,所述主调压
机械阀(36)为右端工作位置,使得所述机械泵(33)与第三连通油路(16)连通,当所述机械泵(33)反转时,所述主调压机械阀(36)为左端工作位置,使得所述机械泵(33)与第三连通油路(16)不连通。
7.根据权利要求3所述的混合动力液压控制系统,其特征在于,所述混合动力液压控制系统还包括第二切换机械阀(43),当所述第二切换机械阀(43)为右端工作位置时,所述第二离合器(66)通过所述第二切换机械阀(43)与机械泵(33)连通,所述第二离合器(66)结合,当所述第二切换机械阀(43)为左端工作位置时,所述第二离合器(66)通过所述第二切换机械阀(43)直接与油箱(31)连通,第二离合器(66)断开。
8.根据权利要求7所述的混合动力液压控制系统,其特征在于,所述第二切换机械阀(43)连接有第三开关电磁阀(40),所述第三开关电磁阀(40)通电时,所述第三开关电磁阀(40)控制所述第二切换机械阀(43)处于右端工作位置,所述第三开关电磁阀(40)不通电时,所述第三开关电磁阀(40)控制所述第二切换机械阀(43)处于左端工作位置。
9.根据权利要求8所述的混合动力液压控制系统,其特征在于,所述第三开关电磁阀(40)的进油口与机械泵(33)相连通,所述第三开关电磁阀(40)的出油口与第二切换机械阀(43)的右边控制端相连通,当所述第三开关电磁阀(40)不通电时,所述第二切换机械阀(43)的右边控制端通过所述第三开关电磁阀(40)与油箱(31)连通。
10.根据权利要求6所述的混合动力液压控制系统,其特征在于,所述机械阀(33)并联有第一单向阀(34) ,当所述机械阀(33)正转时,所述第一单向阀(34)的进油口和机械阀(33)的进油口连通,所述第一单向阀(34)的出油口与机械阀(33)的出油口连通,当所述机械阀(33)反转时,所述第一单向阀(34)的进油口和机械阀(33)的出油口连通,所述第一单向阀(34)的出油口与机械阀(33)的进油口连通,所述第一单向阀(34)与电子油泵(35)并联。
11 .根据权利要求6所述的混合动力液压控制系统,其特征在于,所述混合动力液压控制系统还包括润滑安全阀(41) ,所述润滑安全阀(41)的进油口通过第四连通油路(18)与第三连通油路(16)连通,所述润滑安全阀(41)的左边控制端与所述第四连通油路(18)连通,当所述第三连通油路(16)的油压高于预设值时,所述润滑安全阀(41)为左端工作位置,导致所述第四连通油路(18)与油箱(31)相连通,当所述第三连通油路(16)的油压小于等于预设值时,所述润滑安全阀(41)为右端工作位置,所述第四连通油路(18)与油箱(31)断开。
12.根据权利要求11所述的混合动力液压控制系统,其特征在于,所述第二冷却油路(28)和第三冷却油路(29)上分别设有第二节流件(53)和第三节流件(55) 。
13.根据权利要求5所述的混合动力液压控制系统,其特征在于,所述第一切换阀(42)与第一离合器(65)之间设有第一油压油路(23) ,所述第一切换阀(42)的第二出油口通过第一油压油路(23)与第一离合器(65)连通,所述第一切换阀(42)的第二进油口与机械泵(33)连通,所述第一油压油路(23)上设有第一蓄能器(45) 。
14.根据权利要求5所述的混合动力液压控制系统,其特征在于,所述第二切换机械阀(43)的出油口通过第二油压油路(24)与第二离合器(66)连通,所述第二切换机械阀(43)的进油口与机械泵(33)连通,所述第二油压油路(24)上设有第二蓄能器(46) 。
15.根据权利要求6所述的混合动力液压控制系统,其特征在于,所述混合动力液压控制系统还包括第四冷却油路(25) 、第五冷却油路(30) ,所述第四冷却油路(25)的进油端和
出油端分别与第三连通油路(16)和驱动电机定子(57)连通,所述第五冷却油路(30)的进油端和出油端分别与第三连通油路(16)和发电机定子(60)连通。
16.根据权利要求15所述的混合动力液压控制系统,其特征在于,所述第四冷却油路(25)上设有第四节流件(52) ,所述第五冷却油路(30)上设有第五节流件(56) 。
17.根据权利要求11所述的混合动力液压控制系统,其特征在于,所述第三连通油路(16)上设有油冷器(44) 。
18.根据权利要求6所述的混合动力液压控制系统,其特征在于,所述电子油泵(35)与第三连通油路(16)之间设有第二单向阀(38) ,所述第二单向阀(38)的进油口与电子油泵(35)的出油口连通,所述第二单向阀(38)的出油口与第三连通油路(16)相连通。
19.一种变速器,其特征在于,包括权利要求1‑18任一所述的混合动力液压控制系统。
[0001] 本发明涉及车用变速器技术领域,具体涉及混合动力变速器的液压技术。
[0002] 随着国家法规对整车油耗的逐年加严,以及用户的用车成本,混合动力汽车油耗低,大众认可度越来越高。混合动力变速器包括发电机和驱动电机、离合器、轴齿轮、液压系统等零部件,其中发电机与发动机连接,发动机消耗燃油可用于发电储存于动力电池。驱动电机连接差速器,差速器通过驱动轴连接车轮直接驱动车辆。发电机与驱动电机之间有离合器结构,可实现发电机与驱动电机连接,即发动机直接驱动车辆。
[0003] 混合动力变速器主要工作模式,串联模式,当动力电池电量足够时,驱动电机消耗动力电池能源驱动车辆。当动力电池电量不足够时,发动机驱动发电机,将电量储存于动力电池,驱动电机消耗动力电池能源驱动车辆。此时由液压系统提供发电机、驱动电机、轴系,主要包括变速器内部的轴承和齿轮,润滑冷却流量;并联模式,离合器结合,发动机和发电机与驱动电机连接,此时发动机可直接驱动车辆,也可驱动电机和发动机一起驱动车辆。此时由液压系统提供发电机、驱动电机、轴系、离合器润滑冷却流量,在该模式下发电机以及驱动电机工作量减少,相应的润滑冷却需求降低。而此时发动机转子和离合器以及驱动电机转子和轴系需要更多的润滑冷却需求。
[0004] 现有技术提出了混合动力车辆及其液压系统、变速箱、动力系统,其技术方案中使用线性阀控制成本高,结构复杂,同时无法根据混合动力变速器的模式变化来调整润滑流量分配,现有技术还提出了混合动力车辆,其技术方案中提供的技术中使用附加的机械阀来达成润滑流量分配改变的效果,但是增加的机械阀会导致成本增加和系统的复杂程度增加,现用技术还提出了混合动力车辆及其液压系统、变速箱、动力系统,该方案采用双机械泵方案,一个机械泵由发动机输入动力,一个机械泵由驱动电机,差速器,输入动力,由于机械泵转速与发电机和驱动电机关联,在一些工况下机械泵流量无法满足系统润滑冷却流量需求。
[0005] 本发明的目的之一在于提供一种混合动力液压控制系统,以解决的背景技术的问题之一,目的之二在于提供一种变速器,目的之三在于提供一种汽车。
一种混合动力液压控制系统,包括第一冷却油路、第二冷却油路、第三冷却油路、第一连通油路和第二连通油路,所述第二冷却油路和第三冷却油路并联,并均与第一冷却油路连通,使得冷却油能够通过所述第一冷却油路流向第二冷却油路和第三冷却油路,进而分别流入发动机转子和离合器与驱动电机转子和轴系,所述第一连通油路与第一冷却油路并联,所述第二连通油路与第二冷却油路和第三冷却油路均连通,所述第一冷却油路上设有第一节流件,当混合动力变速器进入串联模式时,所述第一连通油路与第二连通油路
不连通,当混合动力变速器进入并联模式时,所述第一连通油路与第二连通油路连通,冷却油的部分流入第一冷却油路中,另一部分流入所述第一连通油路中,并经过第二连通油路,分别流向第二冷却油路和第三冷却油路。
[0007] 根据上述技术手段,混合动力液压控制系统在针对发动机转子和离合器和驱动电机转子和轴系进行冷却时,能够根据混合动力变速器的模式调整两者的冷却油进油量,具体的,当进行串联模式时,第一连通油路和第二连通油路断开,此时冷却油只能经由第一冷却油路流向第二冷却油路和第三冷却油路,进而分别流入发动机转子和离合器和驱动电机转子和轴系中,进而对两者进行冷却,当进行并联模式时,第一连通油路和第二连通油路连接,由于第一连通油路和第二连通油路均未设置节流件,而在第一冷却油路设置了第一节流件,因此大部分的冷却油会经由第一连通油路和第二连通油流向第二冷却油路和第三冷却油路,且由于未收到阻流的原因,使得相比较于串联模式,并联模式能够令更多的未经阻流的冷却油流向发动机转子和离合器和驱动电机转子和轴系,进而提高了冷却的效果。
[0008] 进一步,还包括第一切换阀,所述第一连通油路与第一切换机械阀的第一进油口相连通,所述第二连通油路与第一切换机械阀的第一出油口相连通,当所述第一切换阀为左端工作位置,第一离合器通过所述第一切换阀与油箱直接连通,第一离合器断开,同时所述第一切换阀的第一进油口和第一出油口不连通,当所述第一切换阀为右端工作位置时,第一离合器通过所述第一切换阀与机械泵连通,第一离合器结合,同时所述第一切换阀的第一进油口和第一出油口连通,所述机械泵与油箱连通。
[0009] 根据上述技术手段,通过设置第一切换机械阀的工作模式,同时调整冷却油的进油量和离合器的开闭,进而起到节约成本的作用。
[0010] 进一步,所述混合动力液压控制系统还包括主调压机械阀和第一开关电磁阀,所述主调压机械阀的右边控制端与所述机械泵连通,所述第一开关电磁阀不通电时,所述主调压机械阀的左边控制端通过所述第一开关电磁阀与油箱直接连通,所述第一开关电磁阀通电时,所述主调压机械阀的左边控制端通过所述第一开关电磁阀与机械泵连通,所述主调压机械阀左边控制端作用面积小于右边控制端的作用面积,所述机械泵正转时,所述主调压机械阀的工作位置为右端工作位置。
[001 1] 根据上述技术手段,当第一开关电磁阀不通电时,主调压机械阀的左边控制端通过第一开关电磁阀与油箱直接连通导致主调压机械阀的左边控制端的油压为0,而主调压机械阀的右边控制端与机械泵连通,导致在低压的情况下,主调压机械阀的右边控制端的压力只需要克服弹簧压力,使得主调压机械阀的工作位置为右端工作位置,此时混合动力液压控制系统为低压状态,压力的具体值可根据弹簧的弹力所改变,当第一开关电磁阀通电,使得主调压机械阀的左边控制端和右边控制端均与机械泵连通,而主调压机械阀左边控制端作用面积小于右边控制端的作用面积,此时右边控制端的压力需要克服弹簧的弹力和左边控制端的压力,此时油压需要提高到高压状态方可实现主调压机械阀为右边工作位置,而此时高压的具体值可根据主调压机械阀左边控制端作用面积小于右边控制端的作用面积的具体程度以及弹簧的弹力的具体值来设定,进而实现了通过调整第一开关电磁阀的通电状态,实现调节系统的油压为高压或者低压。
[0012] 进一步,当混合动力变速器进入串联模式时,所述第一开关电磁阀不通电,当混合动力变速器进入并联模式时,所述第一开关电磁阀通电。
[0013] 进一步,所述第一切换阀连接有第二开关电磁阀,所述第二开关电磁阀的进油口与机械泵(33)连通,所述第二开关电磁阀的出油口与第一切换阀的右边控制端相连通,当所述第二开关电磁阀不通电时,所述第一切换阀的右边控制端与油箱直接连通,使得所述第一切换阀为左端工作位置,当所述第二开关电磁阀通电时,所述第一切换阀的右边控制端与机械泵连通,使得所述第一切换阀为右端工作位置。
[0014] 根据上述技术手段,可通过调整第二开关电磁阀的开闭,从而调整第一切换阀的工作位置。
[0015] 进一步,所述混合动力液压控制系统还包括第三连通油路和电子油泵,所述电子油泵与油箱连通,所述电子油泵与机械泵并联,所述第三连通油路与第一冷却油路连通,所述电子油泵的出油口与第三连通油路连通,当所述机械泵正转时,所述主调压机械阀为右端工作位置,使得所述机械泵与第三连通油路连通,当所述机械泵反转时,所述主调压机械阀为左端工作位置,使得所述机械泵与第三连通油路不连通。
[0016] 根据上述技术手段,当机械泵正转时,可通过电子油泵和机械泵同时供油,提高了冷却油的流量,当机械泵反转导致机械泵无法供油时,可通过电子油泵供油。
[0017] 进一步,所述混合动力液压控制系统还包括第二切换机械阀,当所述第二切换机械阀为右端工作位置时,所述第二离合器通过所述第二切换机械阀与机械泵连通,所述第二离合器结合,当所述第二切换机械阀为左端工作位置时,所述第二离合器通过所述第二切换机械阀直接与油箱连通,第二离合器断开。
[0018] 根据上述技术手段,可通过控制第二切换机械阀的工作位置来调整第二离合器的工作状态。
[0019] 进一步,所述第二切换机械阀连接有第三开关电磁阀,所述第三开关电磁阀通电时,所述第三开关电磁阀控制所述第二切换机械阀处于右端工作位置,所述第三开关电磁阀不通电时,所述第三开关电磁阀控制所述第二切换机械阀处于左端工作位置。
[0020] 根据上述技术手段,实现了能够通过调整第三开关机械阀的通电状态来调整第二切换机械阀的工作位置。
[0021] 进一步,所述第三开关电磁阀的进油口与机械泵相连通,所述第三开关电磁阀的出油口与第二切换机械阀的右边控制端相连通,当所述第三开关电磁阀不通电时,所述第二切换机械阀的右边控制端通过所述第三开关电磁阀与油箱连通。
[0022] 进一步,所述机械阀并联有第一单向阀,当所述机械阀正转时,所述第一单向阀的进油口和机械阀的进油口连通,所述第一单向阀的出油口与机械阀的出油口连通,当所述机械阀反转时,所述第一单向阀的进油口和机械阀的出油口连通,所述第一单向阀的出油口与机械阀(33)的进油口连通,所述第一单向阀与电子油泵并联。
[0023] 根据上述技术手段,当机械阀正转时,第一单向阀不启动,当机械阀反转时,第一单向阀与机械泵连通并形成回路,减少了由于机械泵反转造成机械泵的可靠性衰减的影响。
[0024] 进一步,所述混合动力液压控制系统还包括润滑安全阀,所述润滑安全阀的进油口通过第四连通油路与第三连通油路连通,所述润滑安全阀的左边控制端与所述第四连通油路连通,当所述第三连通油路的油压高于预设值时,所述润滑安全阀为左端工作位置,使得所述第四连通油路与油箱相连通,当所述第三连通油路的油压小于等于预设值时,所述
[0026] 进一步,所述第二冷却油路和第三冷却油路上分别设有第二节流件和第三节流件。
[0027] 进一步,所述第一切换阀与第一离合器之间设有第一油压油路,所述第一切换阀的第二出油口通过第一油压油路与第一离合器连通,所述第一切换阀的第二进油口与机械泵连通,所述第一油压油路上设有第一蓄能器。
[0028] 进一步,所述第二切换机械阀的出油口通过第二油压油路与第二离合器连通,所述第二切换机械阀的进油口与机械泵连通,所述第二油压油路上设有第二蓄能器。
[0029] 进一步,所述混合动力液压控制系统还包括第四冷却油路、第五冷却油路,所述第四冷却油路的进油端和出油端分别与第三连通油路和驱动电机定子连通,所述第五冷却油路的进油端和出油端分别与第三连通油路和发电机定子连通。
[0030] 进一步,所述第四冷却油路上设有第四节流件,所述第五冷却油路上设有第五节流件。
[0032] 进一步,所述电子油泵与第三连通油路之间设有第二单向阀,所述第二单向阀的进油口与电子油泵的出油口连通,所述第二单向阀的出油口与第三连通油路相连通。
本发明能根据混合动力变速器的模式变化调整电机的润滑冷却分配,在保证系统功能的基础上,降低液压系统功耗,有利于保证整车的效率和动力经济性。并且采用开关电磁阀阀控制系统压力和离合器压力,总体结构简单、成本较低。采用电子泵提供润滑冷却流量,解决双机械泵方案系统流量受发电机和驱动电机转速的影响,满足用户在不同工况下的需求。兼容单档和两档的混合动力变速器,适合于平台化应用。
[0036] 图1为本发明中混合动力液压控制系统的结构示意图,包括第二离合器,适用于两档的混合动力变速器, ,
图2为本发明中混合动力液压控制系统的结构示意图,包括第二离合器,适用于单档的混合动力变速器, 。
件,53‑第二节流件,54‑第一节流件,55‑第三节流件,56‑第五节流件,57‑驱动电机定子,58‑发电机转子,59‑驱动电机转子和轴系,60‑发电机定子,61‑第一离合器,62‑第二离合器。
[0038] 以下将参照附图和优选实施例来说明本发明技术方案的实施方式,本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解,优选实施例仅为了说明本发明,而不是为了限制本发明的保护范围。
[0039] 需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
