CN102022303B - 一种双驱动油泵及其控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种混合动力车的双驱动油泵及其控制系统。包括泵体、驱动电机和液压油路，其特征在于所述的泵体设有左右双输入轴，左输入轴通过左离合器与驱动电机相连，右输入轴通过右离合器与混合动力变速箱输出轴相连，泵体的液压油输入端与油箱相连通，泵体的液压油输出端通过一个单向阀与各液压控制机构相连通。当混合动力变速箱输出轴转速较低时，如果依靠混合动力变速箱输出轴驱动油泵，可能导致泵体流量不够，是因为油泵流量和油泵转速是递增关系。在当混合动力变速箱输出轴转速较低时，必须使用电机驱动泵体，提供混合动力变速箱工作所需压力油。

Description

一种双驱动油泵及其控制系统
技术领域
本发明涉及一种车用油泵，尤其是涉及一种混合动力车的双驱动油泵及其控制系统。
背景技术
混合动力车在发动机熄火工况时，与发动机连接的油泵也停止工作，为了给混合动力变速箱提供工作所需压力油，必须有另外一个的油泵工作，一般为电动油泵，提供混合动力变速箱工作所需压力油。同时，当发动机启动时，油泵应该由发动机进行驱动，电机须停止工作。所以混合动力车上一般采用双驱动油泵，并且可以相互切换。如图1所示，为丰田发明专利中的电动油泵控制装置(申请号：01815184.1)的方案。该方案中有两个油泵，分别是机械油泵和电动油泵。当发动机停止工作时，电动油泵工作，压力油通过切换阀机构右腔，再经过主调压阀调压，然后由控制阀去控制变速箱中相应的执行机构(例如离合器控制阀去控制变速箱中的离合器等)；当发动机工作时，发动机驱动机械油泵工作，压力油通过切换阀机构左腔，再经过主调压阀调压，然后由控制阀去控制变速箱中相应的执行机构。这种双驱动油泵的主要缺点是：
1、双驱动油泵的成本高
有两个油泵(机械油泵和电动油泵)，在制造上和装配上增加成本；
2、发动机驱动机械油泵时，系统效率低
发动机工作转速区间为800-6000rpm左右，当发动机工作转速在3000rpm以上时，发动机驱动机械泵工作，机械泵转速和发动机转速一样，机械泵的流量就很大，混合动力变速箱液压系统不需要这么多的压力油，多余的压力油通过主调压阀泄荷，造成较大的能量的浪费并使系统发热。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的能耗大、成本高、易发热等的技术问题，提供一种结构简单、能耗低、成本低的双驱动油泵及其控制系统。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种双驱动油泵，包括泵体、驱动电机和液压油路，其特征在于所述的泵体设有左右双输入轴，左输入轴通过左离合器与驱动电机相连，右输入轴通过右离合器与混合动力变速箱输出轴相连，泵体的液压油输入端与油箱相连通，泵体的液压油输出端通过一个单向阀与各液压控制机构相连通。当混合动力变速箱输出轴转速较低时，如果依靠混合动力变速箱输出轴驱动油泵，可能导致泵体流量不够，是因为油泵流量和油泵转速是递增关系。在当混合动力变速箱输出轴转速较低时，必须使用电机驱动泵体，提供混合动力变速箱工作所需压力油。反之，当混合动力变速箱出转速较高时，就由变速箱输出轴驱动泵体，同时电机停止工作。两种驱动方便的切换由左右离合器完成。
作为优选，所述的泵体与各液压控制机构之间的油路上设有一个主调节阀。当泵体控油量过大时，需由主调节阀对油量进行控制，以达到合适的流量。
作为优选，所述的右离合器为混合动力变速箱输出轴向泵体右输入轴进行扭矩输入的单向离合器。单向离合器内圈转速高于外圈时，内圈将不受外圈的约束；单向离合器外圈转速略高于内圈时，内圈受外圈的约束，外圈与内圈将同步转动。当混合动力变速箱输出轴转速较低时，单向离合器外圈与混合动力变速箱输出轴齿轮啮合，所以单向离合器外圈转速较低，单向离合器分离，电机驱动泵体工作，提供混合动力变速箱工作所需的压力油，并且电机转速、油泵转速以及单向离合器内圈转速相等且高于单向离合器外圈转速。当混合动力变速箱输出轴转速较高时，单向离合器外圈与混合动力变速箱输出轴齿轮啮合，所以单向离合器外圈转速较高，电机转速低于单向离合器外圈转速，根据单向离合器的工作原理，单向离合器内圈由外圈带动同步转动，内圈带动油泵同步转动，提供混合动力变速箱工作所需的压力油，控制电机停止工作，左离合器分离。
作为优选，所述的左离合器为电磁离合器。当需要电机驱动泵体时，电磁离合器合拢，返之则分离。
为了实现上述双驱动油泵的合离切换，本发明还包括一个该双驱动油泵的控制系统，该控制系统设有一个控制单元，控制单元的信号输入端与一个设于变速箱上的速度感应器相连。控制单元根据离合器上的感应器发出的速度信号控制是由电机或变速箱输出轴还动电机工作。
作为优选，所述的控制单元的控制信号输出端分别与左右离合器及驱动电机的控制电路相连。在这种情况下，左右离合器均可以采用电磁离合器。当混合动力变速箱输出轴转速较低时，控制单元控制左离合器合拢，右离合器分离，并启动电机；当混合动力变速箱输出轴转速较高时，控制单元控制右离合器合拢，左离合器分离，并停止电机。
作为优选，所述的控制单元设有一个驱动切换临界转速值，当所述的混合动力变速箱输出轴转速等于或高于驱动切换临界转速值时左离合器分离，右离合器合拢；当所述的混合动力变速箱输出轴转速低于驱动切换临界转速值时右离合器分离，左离合器合拢，并启动驱动电机。
本发明的带来的有益效果是，解决了现有技术所存在的能耗大、成本高、易发热等的技术问题，实现了一种结构简单、能耗低、成本低、控制方便的双驱动油泵及其控制系统。
附图说明
附图1是一种现有的双驱动油泵的结构示意图；
附图2是本发明的一种结构示意图；
附图3是本发明的一种结构示意思。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：
附图2是本发明的一种结构示意图。本发明是一种双驱动油泵，包括泵体1、驱动电机和液压油路，所述的泵体设有左右双输入轴，左输入轴5通过左离合器4与驱动电机相连，右输入轴6通过右离合器8与混合动力变速箱输出轴3相连。左右离合器均为电磁离合器。泵体的液压油输入端与油箱相连通，泵体的液压油输出端通过一个单向阀7与各液压控制机构相连通。泵体与各液压控制机构之间的油路上设有一个主调节阀。
双驱动油泵的控制系统设有一个控制单元，控制单元的信号输入端与一个设于变速箱上的速度感应器相连。控制单元的控制信号输出端分别与左右离合器及驱动电机的控制电路相连。控制单元设有一个驱动切换临界转速值，当所述的混合动力变速箱输出轴转速等于或高于驱动切换临界转速值时左离合器分离，右离合器合拢；当所述的混合动力变速箱输出轴转速低于驱动切换临界转速值时右离合器分离，左离合器合拢，并启动驱动电机。
当混合动力变速箱输出轴转速较低时，如果依靠混合动力变速箱输出轴驱动油泵，可能导致泵体流量不够，是因为油泵流量和油泵转速是递增关系。在当混合动力变速箱输出轴转速较低时，必须使用电机驱动泵体，提供混合动力变速箱工作所需压力油。反之，当混合动力变速箱出转速较高时，就由变速箱输出轴驱动泵体，同时电机停止工作。两种驱动方便的切换由左右离合器完成。
实施例2：
为了进一步简化控制过程，实施例1中所述的左离合器仍采用电磁离合器，而右离合器则采用单向离合器2。控制单元的控制信号输出端分别与左右离合器及驱动电机的控制电路相连。
当混合动力变速箱输出轴转速较低时，单向离合器外圈与混合动力变速箱输出轴齿轮啮合，所以单向离合器外圈转速较低，单向离合器分离，电机驱动泵体工作，提供混合动力变速箱工作所需的压力油，并且电机转速、油泵转速以及单向离合器内圈转速相等且高于单向离合器外圈转速。当混合动力变速箱输出轴转速较高时，单向离合器外圈与混合动力变速箱输出轴齿轮啮合，所以单向离合器外圈转速较高，电机转速低于单向离合器外圈转速，根据单向离合器的工作原理，单向离合器内圈由外圈带动同步转动，内圈带动油泵同步转动，提供混合动力变速箱工作所需的压力油，控制电机停止工作，左离合器分离。
从单向离合器机械特性来看，本实施例还可以根据空间和结构的需要，将电机与变速箱设于泵体的同一侧，泵体采用同一个输入轴。该方案在本发明的技术特征公开的情况下，普通技术人员应当可以根据结构需要进行适应性的变化。
所以本发明具有结构简单、能耗低、成本低、控制方便等特点。

Claims (5)

1.一种双驱动油泵，包括泵体、驱动电机、液压油路和控制系统，其特征在于所述的泵体设有左右双输入轴，左输入轴(5)通过左离合器(4)与驱动电机相连，右输入轴(6)通过右离合器与混合动力变速箱输出轴(3)相连，泵体的液压油输入端与油箱相连通，泵体的液压油输出端通过一个单向阀(7)与各液压控制机构相连通；该控制系统设有一个控制单元，控制单元的信号输入端与一个设于变速箱上的速度感应器相连；所述的控制单元的控制信号输出端分别与左右离合器及驱动电机的控制电路相连；所述的控制单元设有一个驱动切换临界转速值，当所述的混合动力变速箱输出轴转速等于或高于驱动切换临界转速值时左离合器分离，右离合器合拢；当所述的混合动力变速箱输出轴转速低于驱动切换临界转速值时右离合器分离，左离合器合拢，并启动驱动电机。
2.根据权利要求1所述的一种双驱动油泵，其特征在于所述的泵体与各液压控制机构之间的油路上设有一个主调节阀。
3.根据权利要求1或2所述的一种双驱动油泵，其特征在于所述的右离合器为混合动力变速箱输出轴向泵体右输入轴进行扭矩输入的单向离合器(2)。
4.根据权利要求1或2所述的一种双驱动油泵，其特征在于所述的左离合器为电磁离合器。
5.根据权利要求3所述的一种双驱动油泵，其特征在于所述的左离合器为电磁离合器。
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