CN102442198B - 混合动力车辆的电动机/发电机冷却系统 - Google Patents

混合动力车辆的电动机/发电机冷却系统 Download PDF

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Abstract

一种混合动力车辆的电动机/发电机冷却系统，具有在变速器中沿轴向方向上布置的第一和第二电动机/发电机，该系统可以包括：冷却管道，所述冷却管道可以在所述变速器中沿着所述第一和第二电动机/发电机的上外侧布置在轴向方向；后罩，所述后罩可以连接至所述冷却管道的下游侧，从而使得所述冷却管道可以固定在那里；输入支撑件，所述输入支撑件可以连接至所述冷却管道的上游侧，形成冷却油通道，并且可旋转地支撑所述第一电动机/发电机的转子；以及箱体，所述后罩和所述输入支撑件可以安装在所述箱体上，连接至液压泵的滤油器可以安装在所述箱体中，通孔可以形成在所述箱体中，所述冷却管道穿透所述通孔以固定在所述箱体中。

Description

混合动力车辆的电动机/发电机冷却系统
与相关申请的交叉引用
本申请要求2010年10月13日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2010-0099989号的优先权，上述申请的全部内容结合于此用于这种引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种混合动力车辆的电动机/发动机冷却系统。更具体而言，本发明涉及这样一种系统，在冷却管上形成有孔，以从变速器的上端喷射冷却油。
背景技术
一般而言，混合动力车辆有效地使用不同种类的动力源，混合动力车辆系统包括使用燃油的发动机和使用电力的电动机，以输出动力。
电动机提供辅助动力以使得混合动力车辆进行加速，发动机通过自动变速器执行优化的行驶，当与具有汽油发动机和自动变速器的传统车辆比较，混合动力车辆能够在极大程度上降低燃油消耗。
混合动力车辆包括发动机和具有发电机的变速器，所述发电机用于发电和启动发动机。
变速器使用驱动电动机来在行驶的早期使得车辆移动，因为在行驶早期的低RPM下驱动电动机的效率是非常高的。
并且，当速度高于预定值的时候，发电机启动发动机，发动机和驱动电动机同时驱动车轮。
混合动力车辆在低速时将EV模式(电动车辆模式)作为电动机的电动力进行操作，并且在速度高于预定值时通过发动机离合器将EV模式转换为HEV模式{混合动力电动车辆模式(电动机+发动机)}。
将在下文中对应用于上述混合动力车辆的普通变速器进行描述，所述变速器包括电动机和装有电动机的变速箱，变速器液压泵布置为将润滑油供给至变速箱内的变速器的构成元件。
变速器液压泵布置在变速箱中，以连接至滤油器。
在混合动力车辆的电动机的操作过程中，电流供给至定子线圈80，在定子线圈80中产生与电流的平方成比例的热量，产生的热量传递至布置在定子线圈80的一侧的定子60。
定子60由磁性钢制成，热量从定子线圈80传递，其会由于电动机的长时间操作而过热，从而导致电动机的操作效率变差。
为了解决上述问题，根据传统技术，一个齿轮对油进行搅拌以冷却电动机。
也就是说，如图1中所示，冷却油在变速器1的下部填充至油上端线50，冷却油通过差动齿轮30的旋转而转移至转移从动齿轮20，然后油存储在油汇集箱(oilcatchtank)10中以向下冲至电动机/发电机，对其进行冷却。
如图2中所示，冷却油从油汇集箱10流至箱体10的侧面，并且在箱体90的下侧面中流动以冷却插入磁铁的转子70以及面对转子70的定子60。
然而，上述方法并不能实现电动机/发电机所需要的精确的油量，而是取决于差动齿轮30的搅拌，从而导致变速器效率变差，并且因为油搅拌量由于齿轮的旋转速度而变化，所以存在不能控制冷却效率的缺点。
公开于本背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种混合动力车辆的电动机/发电机冷却系统，其具有通过简单冷却管道供给液压以冷却电动机/发电机的优点。
在本发明的一个方面中，所述混合动力车辆的电动机/发电机冷却系统具有在变速器中沿轴向方向上布置的第一和第二电动机/发电机，该系统可以包括：冷却管道，所述冷却管道在所述变速器中沿着所述第一和第二电动机/发电机的上外侧布置在轴向方向；后罩，所述后罩连接至所述冷却管道的下游侧，从而使得所述冷却管道固定在那里；输入支撑件，所述输入支撑件连接至所述冷却管道的上游侧，形成冷却油通道，并且可旋转地支撑所述第一电动机/发电机的转子；以及箱体，所述后罩和所述输入支撑件安装在所述箱体上，连接至液压泵的滤油器安装在所述箱体中，通孔形成在所述箱体中，所述冷却管道穿透所述通孔以固定在所述箱体中。
所述电动机/发电机冷却系统可以进一步包括钢球，所述钢球布置于所述冷却油通道的上侧，以防止冷却油泄漏。
所述电动机/发电机冷却系统可以进一步包括：ATF(自动变速器流体)冷却器，所述ATF冷却器连接至所述输入支撑件的下端，以对冷却油进行冷却；电动机冷却阀，所述电动机冷却阀连接至所述ATF冷却器的上游，以控制供给至所述第一和第二电动机/发电机的油供给量和液压；以及管线压力阀，所述管线压力阀连接至所述电动机冷却阀的上游，以形成所述油供给量和所述液压，其中所述管线压力阀连接至所述液压泵。
凹槽形成在后罩上，所述冷却管道的末端插入所述凹槽以固定至所述后罩。
多个孔形成于所述冷却管道的预定位置。
所述箱体的中间部分突出到所述箱体之内，以形成箱体中间部件，所述箱体中间部件可旋转地支撑所述第二电动机/发电机的转子，其中第二轴承插置在所述第二电动机/发电机的转子和所述箱体中间部件之间，并且在所述箱体中间部件和所述第二电动机/发电机的转子之间形成油通道以对所述第二轴承进行润滑。
第一轴承插置在所述第一电动机/发电机的转子和所述输入支撑件之间，并且在所述输入支撑件之内形成油通道以对所述第一轴承进行润滑。
支架布置于所述箱体的通孔，以固定所述冷却管道。
如上文所述的本发明通过简单的管道结构来供给冷却电动机/发电机所必需的冷却油，从而改进了变速器的效率。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以说明。
附图说明
图1是混合动力车辆的传统变速器的横截面视图。
图2是混合动力车辆的传统电动机的冷却系统的横截面视图。
图3是根据本发明的示例性实施方式的混合动力车辆的电动机/发电机冷却系统的部分剖视图和示意图。
应理解的是，附图呈现了阐述本发明基本原理的各个特征的一定程度的简化表示，从而不一定是按比例绘制的。本文所公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、定向、位置以及形状，将部分地由具体意图的应用以及使用环境所确定。
在附图中，附图标记在全部的几个附图中表示本发明的相同或者等效的部分。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的各个实施方式，这些实施方式的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等效形式及其它实施方式。
在以下具体描述中，仅仅简单地通过绘图说明的方式显示和描述了本发明的某些示例性实施方式。
图3是根据本发明的示例性实施方式的混合动力车辆的电动机/发电机冷却系统的部分剖视图和示意图，其显示了变速器壳体100的主要构成元件。
如图3中所示，根据本发明的示例性实施方式的变速器壳体100包括形成冷却油通道的输入支撑件130，通过螺栓与输入支撑件130接合的箱体120，第一和第二电动机/发电机102和101，第一和第二离合器组件124和122，第一和第二行星齿轮组123和121装入其中，以及后罩，该后罩通过螺栓与箱体接合并且与箱体120一起关闭/密封变速器。
同样，箱体120包括在箱体的内部突出的箱体中间部件126。该箱体中间部件126可旋转地支撑第二转子。
并且，根据本发明的第一和第二电动机/发电机102和101以一定间隙布置在变速器壳体100之内，冷却管道110沿着第一和第二电动机/发电机102和101的上侧在轴向方向上延伸，第一电动机/发电机102布置在冷却油的上游侧，第二电动机/发电机101布置在冷却油的下游侧。
第一和第二电动机/发电机102和101能够用作电动机和发电机，这能够仅仅用作电动机，或者能够用作电动机和发电机。
电动机/发电机能够进行可变控制，从而实现最高的效率。
同样，第一电动机/发电机102的第一转子108的下端连接至第一行星齿轮组123，第一离合器组件124布置在第一行星齿轮组123的一侧。
第二电动机/发电机101的第二转子105的下端连接至第二行星齿轮组121，第二离合器组件122布置在第二行星齿轮组121的一侧。
并且，转移驱动齿轮109布置在第一和第二电动机/发电机102和101之间。
第一和第二行星齿轮组123和121彼此连接，并且能够根据驾驶员的意愿进行变速。
并且，根据本发明的示例性实施方式，ATF冷却器150、电动机冷却阀160、管线压力阀170、液压泵180和滤油器190布置在变速器壳体100中。
根据本发明的示例性实施方式，冷却管道110布置为在电动机/发电机102和101的外侧沿轴向方向延伸，以冷却两个电动机/发电机102和101，所述两个电动机/发电机102和101布置在动力输送设备上。
冷却管110在预定点上具有多个孔200，从而使得冷却油能够从其中喷射。
孔200的位置能够根据电动机/发电机102和101的位置而变化，并且能够形成于本领域普通技术人员认为将要被冷却的位置。
输入支撑件130连接至冷却管道110的上游侧，以形成用于将冷却油供给至冷却管道110的油通道。
输入支撑件130连接至ATF(自动变速器流体)冷却器150，从而使得ATF冷却器150对供给至输入支撑件130的油进行冷却。
箱体120布置在冷却管道的外侧，以通过螺栓固定冷却管道110，后罩140布置在冷却管道110的下游以支撑冷却管道110，从而使得插入其中的冷却管道110被固定。
在这种情况下，凹槽115形成在后罩140中，冷却管道110插入凹槽中从而被固定。
同样，电动机冷却阀160连接至ATF冷却器150的另一端，该ATF冷却器150的一侧连接至输入支撑件130，电动机冷却阀160连接至管线压力阀170，管线压力阀170连接至液压泵180，液压泵180连接至滤油器190。
在这种情况下，滤油器190在液压泵180汲取冷却油(AFT)的时候对杂质进行过滤，液压泵180汲取冷却油并且供给液压，管线压力阀170形成由液压泵180供给的油所需要的控制压力，电动机冷却阀160将流量以及供给至第一和第二电动机/发电机102和101的液压保持在一定范围，并且主要供给从管线压力阀170供给的冷却油。
在下文中，将会为了说明冷却油的流动而对根据本发明的示例性实施方式进行描述。
在操作第一和第二电动机/发电机102和101的过程中，如果电流传递至第一和第二定子线圈106和103，热量围绕第一和第二定子线圈106和103形成，热量传递至第一和第二定子107和104并且传递至与第一和第二定子107和104面对面的第一和第二转子108和105。第一和第二电动机/发电机102和101将会被冷却，从而正常操作。
ATF填充于变速器壳体100的下空间，其是自动变速器的冷却油。
当油引入液压泵180时，滤油器190对杂质进行过滤。
液压通过管线压力阀170形成，以冷却第一和第二电动机/发电机102和101，杂质被过滤的冷却油通过管线压力阀170而被供给至电动机冷却阀160，同时由管线压力阀170形成的液压通过电动机冷却阀160。
也就是说，电动机冷却阀160将具有由管线压力阀170形成的通量和液压的油供给至ATF冷却器150。
供给至ATF冷却器150的冷却油被ATF冷却器150冷却。冷却的油供给至输入支撑件130，输入支撑件130提供用于冷却油的通道。
通过输入支撑件130的冷却油通过冷却管道110。在这个时刻，在冷却管道110中形成多个孔200，冷却油通过孔200喷射。喷射的冷却油下落至第一和第二电动机/发电机102和101的外侧，以对第一和第二电动机/发电机102和101进行冷却。
下落的冷却油填充在变速器壳体100的下端，冷却油重复上述过程。
在所述过程中，箱体120在冷却管道110的长度方向布置在冷却管道110的外侧，冷却管道110与螺栓接合，以固定在箱体120中，后罩140布置在冷却管道110的下游侧，凹槽115形成在后罩140上，冷却管道110插入凹槽以固定在其中。
混合动力车辆的第一和第二电动机/发电机102和101能够通过如上文所述的简单结构进行冷却。
在本发明的示例性实施方式中，通孔127可以形成在箱体120中，冷却管道110穿透通孔127以固定在其中。
第一轴承142可以插置在第一电动机/发电机102的转子108和输入支撑件130之间，油通道形成在输入支撑件130之内以对第一轴承142进行润滑。
第二轴承141插置在第二电动机/发电机101的转子105和箱体中间部件126之间，油通道形成在箱体中间部件126和第二电动机/发电机101的转子105之间以对第二轴承141进行润滑。
钢球145可以布置在冷却管道110中冷却油通道的上侧，以防止冷却油发生泄漏。
为了便于在所附权利要求中解释和精确定义，术语“上”、“下”、“内”和“外”用于参考在图中所示的示例性实施方式的特征的位置来对这些特征进行描述。
前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。

Claims (8)

1.一种混合动力车辆的电动机/发电机冷却系统，具有在变速器中沿轴向方向上布置的第一和第二电动机/发电机，该系统包括：
冷却管道，所述冷却管道在所述变速器中沿着所述第一和第二电动机/发电机的上外侧布置在轴向方向，所述冷却管道的预定位置形成有多个孔；
后罩，所述后罩连接至所述冷却管道的下游侧，从而使得所述冷却管道固定在那里；
输入支撑件，所述输入支撑件连接至所述冷却管道的上游侧，形成冷却油通道，并且可旋转地支撑所述第一电动机/发电机的转子；以及
箱体，所述后罩和所述输入支撑件安装在所述箱体上，连接至液压泵的滤油器安装在所述箱体中，通孔形成在所述箱体中，所述冷却管道穿透所述通孔以固定在所述箱体中。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的电动机/发电机冷却系统，进一步包括钢球，所述钢球布置于所述冷却油通道的上侧，以防止冷却油泄漏。
3.根据权利要求1所述的混合动力车辆的电动机/发电机冷却系统，进一步包括：
ATF冷却器，所述ATF冷却器连接至所述输入支撑件的下端，以对冷却油进行冷却；
电动机冷却阀，所述电动机冷却阀连接至所述ATF冷却器的上游，以控制供给至所述第一和第二电动机/发电机的油供给量和液压；以及
管线压力阀，所述管线压力阀连接至所述电动机冷却阀的上游，以形成所述油供给量和所述液压，其中所述管线压力阀连接至所述液压泵。
4.根据权利要求1所述的混合动力车辆的电动机/发电机冷却系统，其中凹槽形成在后罩上，所述冷却管道的末端插入所述凹槽以固定至所述后罩。
5.根据权利要求1所述的混合动力车辆的电动机/发电机冷却系统，其中所述箱体的中间部分突出到所述箱体之内，以形成箱体中间部件，所述箱体中间部件可旋转地支撑所述第二电动机/发电机的转子。
6.根据权利要求5所述的混合动力车辆的电动机/发电机冷却系统，其中第二轴承插置在所述第二电动机/发电机的转子和所述箱体中间部件之间，并且在所述箱体中间部件和所述第二电动机/发电机的转子之间形成油通道以对所述第二轴承进行润滑。
7.根据权利要求1所述的混合动力车辆的电动机/发电机冷却系统，其中第一轴承插置在所述第一电动机/发电机的转子和所述输入支撑件之间，并且在所述输入支撑件之内形成油通道以对所述第一轴承进行润滑。
8.根据权利要求1所述的混合动力车辆的电动机/发电机冷却系统，其中支架布置于所述箱体的通孔，以固定所述冷却管道。
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