CN103192821B

CN103192821B - 混合动力液压控制系统

Info

Publication number: CN103192821B
Application number: CN201310107594.1A
Authority: CN
Inventors: 王成立; 王建华; 白永生; 唐广清; 高建成; 樊晓磊; 赵运珠; 齐盛杰
Original assignee: Great Wall Motor Co Ltd
Current assignee: Honeycomb Transmission Technology Hebei Co Ltd
Priority date: 2013-03-30
Filing date: 2013-03-30
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2033-03-30
Also published as: CN103192821A

Abstract

本发明公开了一种混合动力液压控制系统，包括具有挡位控制油路的自动挡变速器，所述挡位控制油路由自动挡变速器内的油泵供油，所述自动挡变速器上还设有为挡位控制油路供油的电机泵以及用于存储电机泵的液压能的蓄能器。本发明通过蓄能器存储电机泵的液压能，在车辆起步前能够通过蓄能器对自动挡变速器内的离合器进行驱动，避免了离合器打滑产生摩擦作用，提高了车辆的工作效率。本发明适用于各种混合动力车辆上，提高工作效率，节省能源。

Description

混合动力液压控制系统

技术领域

本发明涉及一种车辆控制系统，尤其涉及一种混合动力液压控制系统。

背景技术

现有的混合动力车辆的动力系统采用原有的自动挡变速器进行动力驱动，所述挡位控制油路由自动挡变速器内的油泵供油，当电机或发动机达到一定转速后油泵才能控制离合器和制动器产生动作，离合器会打滑产生摩擦作用，因此，在启动过程中的能量损失较大，不利于提高混合动力车辆的工作效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种混合动力液压控制系统，其能够避免车辆起步时离合器的摩擦作用，提高车辆工作效率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种混合动力液压控制系统，包括具有挡位控制油路的自动挡变速器，所述挡位控制油路由自动挡变速器内的油泵供油，所述自动挡变速器上还设有为挡位控制油路供油的电机泵以及用于存储电机泵的液压能的蓄能器。

作为对本发明的限定，在自动挡变速器上设有在发动机驱动时具有较大供油量、在电机驱动时具有较小供油量的二级润滑供油回路。

作为对本发明的进一步限定，所述自动挡变速器设有倒挡离合器和用于实现二挡及四挡制动的二四挡制动器，在挡位控制油路上设有与倒挡离合器及二四挡制动器相连的第一换向阀以及与该第一换向阀相连的二四挡制动器控制阀。

作为本发明结构的具体化，所述挡位控制油路由自动挡变速器内供油的油泵和与其相连的主油路组成。

进一步地：

①所述主油路上设置有第一安全阀、主调压阀和第一单向阀；

主调压阀与第一节流孔、第二节流孔相连，两个节流孔同时与冷却换向阀相连，冷却换向阀又与第三节流孔和第四离合器控制油路相连，第三节流孔与冷却主油路相连；

第一单向阀与控制主油路相连，控制主油路分别与第二换向阀、第二单向阀、第三换向阀、第四离合器压力控制阀进油油路和手动换向阀相连；第二换向阀分别与第四节流孔、第二单向阀、第三单向阀、电机泵主油路、第二安全阀和电机泵相连；第四节流孔与冷却分油路相连，冷却分油路又与冷却主油路相连；电机泵主油路分别与第四单向阀、蓄能器和压力传感器相连，第四单向阀与第三换向阀相连；第四离合器压力控制阀进油油路与第四离合器压力控制阀相连，第四离合器压力控制阀与第四离合器控制油路上的第十二单向阀和第一节流阀相连；手动换向阀分别与前进挡控制油路和倒挡控制油路相连。

②前进挡控制油路分别与第一离合器控制阀、第二离合器控制阀、电磁换向阀和第五单向阀相连，第一离合器控制阀与第一离合器控制油路相连，第一离合器控制油路分别与换向梭阀、第六单向阀和第二节流阀相连。第二离合器控制阀与第七单向阀和第三节流阀相连；电磁换向阀分别与倒挡控制油路和二四挡制动器控制阀相连，二四挡制动器控制阀与第一换向阀相连，第一换向阀分别与倒挡控制油路、倒挡离合器控制油路上的第八单向阀和第四节流阀以及二四挡制动器控制油路上的第九单向阀和第五节流阀相连；第五单向阀与第四换向阀相连，第四换向阀与第一制动器控制阀相连，第一制动器控制阀与第一制动器控制油路上的第十单向阀和第六节流阀相连；倒挡控制油路分别与主调压阀、电磁换向阀、第一换向阀和第十一单向阀相连，第十一单向阀与第四换向阀相连，第四换向阀与一二离合器反馈油路、一二离合器反馈油路分别与换向梭阀相连。

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：本发明所提供的混合动力液压控制系统，通过蓄能器存储电机泵的液压能，在车辆起步前能够通过蓄能器对自动挡变速器内的离合器进行驱动，避免了离合器打滑产生摩擦作用，提高了车辆的工作效率；设置二级润滑供油回路，能够根据车辆的工作状态输送不同流量的润滑油，节省能源；设置与倒挡离合器和二四挡制动器相连的换向阀，能够减少控制阀的数量，降低成本。

本发明适用于各种混合动力车辆上，提高工作效率，节省能源。

本发明下面将结合说明书附图与具体实施例作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例的结构简图；

图2为混合动力液压系统的控制逻辑图。

图中：1、油泵；2、第一安全阀；3、主油路；4、主调压阀；5、第四离合器压力控制阀进油油路；6、冷却分油路；7、第一节流孔；8、第二节流孔；9、第四离合器压力控制阀；10、冷却换向阀；11、第三节流孔；12、第一节流阀；13、第十二单向阀；14、第六节流阀；15、第一制动器控制阀；16、第十单向阀；17、第四节流阀；18、第八单向阀；19、第五节流阀；20、第九单向阀；21、第一换向阀；22、二四挡制动器控制阀；23、第三节流阀；24、第七单向阀；25、第二节流阀；26、第六单向阀；27、换向梭阀；29、第二离合器控制阀；30、第一离合器控制阀；31、第一离合器控制油路；32、前进挡控制油路；33、手动换向阀；34、控制主油路；35、第三换向阀；36、蓄能器；37、压力传感器；38、电机泵主油路；39、第四单向阀；40、第二换向阀；41、电机泵；42、第二安全阀；43、第三单向阀；44、第四节流孔；45、第一单向阀；46、倒挡控制油路；47、第十一单向阀；48、第五单向阀；49、第四换向阀；50、电磁换向阀；51、一二离合器反馈油路；52、冷却主油路；53、第四离合器控制油路；54、第二单向阀；B1、第一制动器；B2、二四挡制动器；C1、第一离合器；C2、第二离合器；C3、倒挡离合器；C4、第四离合器。

具体实施方式

实施例

如图1所示，本实施例公开了一种混合动力液压控制系统，包括具有挡位控制油路的自动挡变速器。所述挡位控制油路由自动挡变速器内的油泵1供油，所述自动挡变速器上还设有为挡位控制油路供油的电机泵41以及用于存储电机泵41的液压能的蓄能器36。

在自动挡变速器上设有在发动机驱动时具有较大供油量、在电机驱动时具有较小供油量的二级润滑供油回路。

所述自动挡变速器设有倒挡离合器C3和用于实现二挡及四挡制动的二四挡制动器B2，在挡位控制油路上设有与倒挡离合器C3及二四挡制动器相连的第一换向阀21以及与该第一换向阀21相连的二四挡制动器控制阀22。

所述挡位控制油路由自动挡变速器内供油的油泵1和与其相连的主油路组成。其中：

①所述主油路3上分别设置第一安全阀2、主调压阀4和第一单向阀45；

主调压阀4与第一节流孔7、第二节流孔8相连，两个节流孔同时与冷却换向阀10相连，冷却换向阀10又与第三节流孔11和第四离合器控制油路53相连，第三节流孔11与冷却主油路52相连；

第一单向阀45与控制主油路34相连，控制主油路34分别与第二换向阀40、第二单向阀54、第三换向阀35、第四离合器压力控制阀进油油路5和手动换向阀33相连；第二换向阀40分别与第四节流孔44、第二单向阀54、第三单向阀43、电机泵主油路38、第二安全阀42和电机泵41相连；第四节流孔44与冷却分油路6相连，冷却分油路6又与冷却主油路52相连；电机泵主油路38分别与第四单向阀39、蓄能器36和压力传感器37相连，第四单向阀39与第三换向阀35相连；第四离合器压力控制阀进油油路5与第四离合器压力控制阀9相连，第四离合器压力控制阀9与第四离合器控制油路53上的第十二单向阀13和第一节流阀12相连；手动换向阀33分别与前进挡控制油路32和倒挡控制油路46相连。

②前进挡控制油路32分别与第一离合器控制阀30、第二离合器控制阀29、电磁换向阀50和第五单向阀48相连，第一离合器控制阀30与第一离合器控制油路31相连，第一离合器控制油路31分别与换向梭阀27、第六单向阀26和第二节流阀25相连。第二离合器控制阀29与第七单向阀24和第三节流阀23相连；电磁换向阀50分别与倒挡控制油路46和二四挡制动器控制阀22相连，二四挡制动器控制阀22与第一换向阀21相连，第一换向阀21分别与倒挡控制油路46、倒挡离合器控制油路上的第八单向阀18和第四节流阀17以及二四挡制动器控制油路上的第九单向阀20和第五节流阀19相连；第五单向阀48与第四换向阀49相连，第四换向阀49与第一制动器控制阀15相连，第一制动器控制阀15与第一制动器控制油路上的第十单向阀16和第六节流阀14相连；倒挡控制油路46分别与主调压阀4、电磁换向阀50、第一换向阀21和第十一单向阀47相连，第十一单向阀47与第四换向阀49相连，第四换向阀49与一二离合器反馈油路51、一二离合器反馈油路51分别与换向梭阀27相连。

电机泵41的流量较小，油泵1的流量较大，两者组成二级润滑供油回路，分别接入到挡位控制油路时，润滑油的供应量并不相同，当发动机驱动车辆时，车辆的速度较快，此时油泵1工作，润滑油供油量较大，保证高速润滑效果，当电机驱动车辆时，车辆的速度较慢，此时电机泵41工作，润滑油供油量较小，起到节约能量的目的。

图2所示为本混合动力液压系统的控制逻辑图，该系统中有四个离合器，包括第一离合器C1与第二离合器C2，它们为前进挡离合器；还包括倒挡离合器C3，以及为电机驱动和发动机驱动或发动机与电机联合驱动的切换离合器即第四离合器C4。第一制动器B1为一挡和倒挡制动器，二四挡制动器B2用于二挡与四挡的制动。

本混合动力液压系统的换挡原理：

当手动换向阀置于D挡位置时，前进挡控制油路32与控制主油路34接通，所以控制第二离合器控制阀29和第一离合器控制阀30可以分别控制第二离合器C2和第一离合器C1的充放油，在第一制动器控制阀15之前配置了第四换向阀49，第四换向阀49在第一离合器C1和二四挡制动器B2均不存在油压的情况下，才能接通保证第一制动器控制阀15供油，所以第一制动器B1只能与第二离合器一同工作，避免了挡位的错挂。在二四挡制动器控制阀22之前配置了电磁换向阀50，电磁换向阀50处于常闭状态，可以实现供电异常状态下的二四挡制动器B2油路切断，避免出现二四挡制动器B2、第一离合器C1、第二离合器C2同时结合的状态，同时因第一离合器控制阀30和第二离合器控制阀29属于常高型电磁调压阀，所以可以实现在断电的情况下，变速器的第一离合器C1和第二离合器C2结合实现跛行回家的功能。

当手动换向阀置于手动二挡位置时，也是前进挡控制油路32与控制主油路34接通，倒挡控制油路46处于泄油状态，第一换向阀21处于二四挡制动器B2油路接通位置，通过控制电磁换向阀50、二四挡制动器控制阀22和第二离合器控制阀29，使二四挡制动器B2和第二离合器C2充油结合，实现手动二挡的挂挡要求。

当手动换向阀置于手动L挡位置时，此时前进挡控制油路32与控制主油路34接通，因此二四挡制动器B2和第一离合器C1已泄压，所以通过控制二四挡制动器控制阀15和第二离合器控制阀29，使第一制动器B1和第二离合器C2充油结合，实现手动L挡(即一挡)的挂挡要求。

当手动换向阀置于手动N挡位置时，前进挡控制油路32、倒挡控制油路46分别与控制主油路34处于切断状态，第一制动器B1、二四挡制动器B2、第一离合器C1、第二离合器C2、倒挡离合器C3断油分离，变速器处于空挡状态。

当手动换向阀置于手动R挡位置时，倒挡控制油路46与控制主油路34接通，因电磁换向阀50处于常通状态、倒挡控制油路46中的压力油将第一换向阀21切换到B2制动器控制阀22的压力油与倒挡离合器C3导通的状态，所以可以通过二四挡制动器B2控制阀22实现对倒挡离合器C3的油压进行控制。另外，倒挡控制油路46中的压力油通过第十一单向阀47进入第四换向阀49，通过第四换向阀49进入到B1制动器控制阀15，再通过第一制动器控制阀15对第一制动器B1的油压进行控制。

当手动换向阀置于手动P挡位置时，前进挡控制油路32、倒挡控制油路46分别处于泄油状态，第一制动器B1、二四挡制动器B2、第一离合器C1、第二离合器C2、倒挡离合器C3断油分离，变速器处于空挡状态。

本混合动力液压系统的电机发动机切换原理：

第四离合器压力控制阀进油油路5与控制主油路34接通，通过第四离合器压力控制阀9实现对第四离合器C4的充泄油进行控制，实现发动机或发动机、电机联合动力传递与电机单独动力传递的切换。另外通过第四离合器控制油路53可以实现对冷却换向阀10的控制，从而实现发动机工作时和电机单独工作时润滑流量进行差别供给，以降低因电机单独工作时润滑流量过多造成的功率损失。

本混合动力液压系统的起步预挂挡原理：

当发动机点火钥匙插入钥匙孔时，电机泵41启动给蓄能器36充油，当压力传感器检测的压力达到一定数值范围时，电机泵41停止工作。在踩下油门踏板时，电机泵41启动，第二换向阀40开启，蓄能器36中的压力油通过手动阀和相应控制阀进入到一挡结合的离合器中，实现离合器的充油。电机泵41一方面通过第四节流孔44给冷却主油路供油，一方面通过控制主油路46给一挡离合器或制动器供油。通过延迟控制，当离合器充压完毕后电机启动车辆起步。单向阀54的作用是可以保证离合器或制动器的压力大于蓄能器36的压力，该设计有利降低蓄能器36的充油压力，有利于中高速行驶时通过油泵1利用主油路3和控制主油路34给蓄能器36充油，保证只在低速启动电机泵41，以降低能耗。

本混合动力液压系统的智能启停的工作原理：

在踩下油门踏板时，电机泵41启动，第二换向阀40开启，蓄能器36中的压力油通过手动阀和相应控制阀进入到一挡结合的离合器中，实现离合器的充油。电机泵41一方面通过第四节流孔44给冷却主油路供油，一方面通过控制主油路34给一挡离合器或制动器供油。通过延迟控制，当离合器充压完毕后电机启动车辆起步。

本混合动力液压系统停车充电的工作原理：

当车辆停止时，打开空调或娱乐系统时，车辆电量在非行驶状态消耗，当电量下降到一定数值后，发动机启动，同时电机泵41启动，第二换向阀40开启，电机泵一方面通过第四节流孔44给冷却主油路供油，一方面和蓄能器36的压力油一起通过控制主油路34进入第四离合器压力控制阀进油油路5中，通过第四离合器压力控制阀进油油路5进入到第四离合器压力控制阀9中，通过第四离合器压力控制阀9控制第四离合器C4的充泄油及压力变化曲线，实现第四离合器C4的结合，从而将发动机的动力传递给电机，电机切入发电模式给电池充电。

Claims

1.一种混合动力液压控制系统，包括具有挡位控制油路的自动挡变速器，所述挡位控制油路由自动挡变速器内的油泵（1）供油，其特征在于：所述自动挡变速器上还设有为挡位控制油路供油的电机泵（41）以及用于存储电机泵（41）的液压能的蓄能器（36）；在自动挡变速器上设有在发动机驱动时具有较大供油量、在电机驱动时具有较小供油量的二级润滑供油回路；所述自动挡变速器设有倒挡离合器（C3）和用于实现二挡及四挡制动的二四挡制动器（B2），在挡位控制油路上设有与倒挡离合器（C3）及二四挡制动器（B2）相连的第一换向阀（21）以及与该第一换向阀（21）相连的二四挡制动器控制阀（22）。

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：所述挡位控制油路由自动挡变速器内供油的油泵（1）和与其相连的主油路（3）组成。

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：所述主油路（3）上设置有第一安全阀（2）、主调压阀（4）和第一单向阀（45）；

主调压阀（4）与第一节流孔（7）、第二节流孔（8）相连，两个节流孔同时与冷却换向阀（10）相连，冷却换向阀（10）又与第三节流孔（11）和第四离合器控制油路（53）相连，第三节流孔（11）与冷却主油路（52）相连；

第一单向阀（45）与控制主油路（34）相连，控制主油路（34）分别与第二换向阀（40）、第二单向阀（54）、第三换向阀（35）、第四离合器压力控制阀进油油路（5）和手动换向阀（33）相连；第二换向阀（40）分别与第四节流孔（44）、第二单向阀（54）、第三单向阀（43）、电机泵主油路（38）、第二安全阀（42）和电机泵（41）相连；第四节流孔（44）与冷却分油路（6）相连，冷却分油路（6）又与冷却主油路（52）相连；电机泵主油路（38）分别与第四单向阀（39）、蓄能器（36）和压力传感器（37）相连，第四单向阀（39）与第三换向阀（35）相连；第四离合器压力控制阀进油油路（5）与第四离合器压力控制阀（9）相连，第四离合器压力控制阀（9）与第四离合器控制油路（53）上的第十二单向阀（13）和第一节流阀（12）相连；手动换向阀（33）分别与前进挡控制油路（32）和倒挡控制油路（46）相连。

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：前进挡控制油路（32）分别与第一离合器控制阀（30）、第二离合器控制阀（29）、电磁换向阀（50）和第五单向阀（48）相连，第一离合器控制阀（30）与第一离合器控制油路（31）相连，第一离合器控制油路（31）分别与换向梭阀（27）、第六单向阀（26）和第二节流阀（25）相连，第二离合器控制阀（29）与第七单向阀（24）和第三节流阀（23）相连；电磁换向阀（50）分别与倒挡控制油路（46）和二四挡制动器控制阀（22）相连，二四挡制动器控制阀（22）与第一换向阀（21）相连，第一换向阀（21）分别与倒挡控制油路（46）、倒挡离合器控制油路上的第八单向阀（18）和第四节流阀（17）以及二四挡制动器控制油路上的第九单向阀（20）和第五节流阀（19）相连；第五单向阀（48）与第四换向阀（49）相连，第四换向阀（49）与第一制动器控制阀（15）相连，第一制动器控制阀（15）与第一制动器控制油路上的第十单向阀（16）和第六节流阀（14）相连；倒挡控制油路（46）分别与主调压阀（4）、电磁换向阀（50）、第一换向阀（21）和第十一单向阀（47）相连，第十一单向阀（47）与第四换向阀（49）相连，第四换向阀（49）与一二离合器反馈油路（51）、一二离合器反馈油路（51）分别与换向梭阀（27）相连。