CN107554279B - 混合电动汽车的油泵系统和混合电动汽车 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种混合电动汽车的油泵系统和混合电动汽车，属于电动汽车技术领域。该油泵系统包括驱动装置、油泵电机、单向离合器和油泵，其中：驱动装置、油泵电机、单向离合器以及油泵同轴设置；油泵电机的输出轴与油泵的输入轴相固定；单向离合器的外环道与油泵电机的输出轴相固定，单向离合器的内环道与驱动装置通过传动轴相固定；当驱动装置的转速大于油泵电机的转速时，驱动装置，用于驱动油泵转动；当驱动装置的转速小于油泵电机的转速时，油泵电机，用于驱动油泵转动。采用本公开，该油泵系统中的油泵在自动变速箱中的占用空间较小，有利于自动变速箱的空间布置。

Description

混合电动汽车的油泵系统和混合电动汽车

技术领域

本公开是关于电动汽车技术领域，尤其是关于一种混合电动汽车的油泵系统和混合电动汽车。

背景技术

随着汽车行业的不断发展，电动汽车也越来越多的受到人们的青睐，但是纯电动汽车存在着充电时间长，一次充电行使里程短等方面的问题，因此混合式电动汽车以提升行驶里程的优势，成为电动汽车发展的趋势。

混合电动汽车的自动变速箱中通常需要安装机械式油泵和电动式油泵两种油泵，其中，机械式油泵与发动机通过转轴相连，电动式油泵与电动机通过转轴连接。油泵是自动变速箱整个液压系统的动力源，这样，混合电动汽车的车速较低时，电动式油泵作为动力源，混合电动汽车的车速较高时，机械式油泵作为动力源。因此，这种混合式电动车兼具节能环保和行使里程长的优势。

在实现本公开的过程中，发明人发现至少存在以下问题：

机械式油泵和电动式油泵安装在自动变速箱中，占用空间较大，不利于自动变速箱中各部件的布置。

发明内容

为了克服相关技术中存在的机械式油泵和电动式油泵安装在自动变速箱中，占用空间较大，不利于自动变速箱中各部件的布置的问题，本公开提供了一种混合电动汽车的油泵系统和混合电动汽车。所述技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种混合电动汽车的油泵系统，所述油泵系统包括驱动装置、油泵电机、单向离合器和油泵，其中：

所述驱动装置、所述油泵电机、所述单向离合器以及所述油泵同轴设置；

所述油泵电机的输出轴与所述油泵的输入轴相固定；

所述单向离合器的外环道与所述油泵电机的输出轴相固定，所述单向离合器的内环道与所述驱动装置通过传动轴相固定；

当所述驱动装置的转速大于所述油泵电机的转速时，所述驱动装置，用于驱动所述油泵转动；

当所述驱动装置的转速小于所述油泵电机的转速时，所述油泵电机，用于驱动所述油泵转动。

可选的，所述油泵系统还包括控制器；

所述控制器分别与所述驱动装置和所述油泵电机电性连接；

所述控制器，用于当检测到所述驱动装置的转速降低到m，且所述油泵电机处于未启动状态时，启动所述油泵电机，其中，m为大于零的预设数值。

可选的，所述驱动装置包括驱动电机和耦合器；

所述耦合器的齿圈与所述驱动电机的转子相啮合；

所述耦合器的行星架与所述传动轴相固定。

可选的，所述油泵系统还包括发动机；

所述发动机与所述耦合器同轴设置，所述发动机的输出轴与所述耦合器的太阳轮相固定。

可选的，所述发动机的输出轴上设置有制动器。

可选的，所述油泵电机的输出轴为空心轴。

可选的，所述油泵安装在混合电动汽车的自动变速箱中；

所述传动轴远离所述驱动装置的一端与所述自动变速箱的输入轴相固定。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种混合电动汽车，所述混合电动汽车包括第一方面所述的油泵系统。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开实施例中，上述油泵系统包括驱动装置、油泵电机、单向离合器和油泵，单向离合器的外环道与油泵电机的输出轴相固定，单向离合器的内环道与传动轴相固定，这样，当驱动装置的转速大于油泵电机的转速时，驱动装置驱动油泵转动；当驱动装置的转速小于油泵电机的转速时，油泵电机驱动油泵转动。该油泵系统中含有一个油泵，该油泵既可以在油泵电机的驱动下正常工作，还可以在驱动装置的驱动下正常工作，从而，兼具机械式油泵和电动式油泵的功能。这种将机械式油泵和电动式油泵集成为一个油泵，安装在自动变速箱中，使得油泵在自动变速箱中的占用空间较小，有利于自动变速箱的空间布置。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种油泵系统的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种油泵系统的电路图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种油泵系统的结构示意图。

图例说明

1、驱动装置 2、油泵电机

3、单向离合器 4、油泵

5、传动轴 6、自动变速箱

7、发动机 8、制动器

9、控制器 11、驱动电机

12、耦合器 21、输出轴

71、输出轴 121、行星架

122、太阳轮

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例一

本实施例公开了一种混合电动汽车的油泵系统，如图1所示，油泵系统包括驱动装置1、油泵电机2、单向离合器3和油泵4，其中：驱动装置1、油泵电机2、单向离合器3以及油泵4同轴设置；油泵电机2的输出轴21与油泵4的输入轴相固定；单向离合器3的外环道与油泵电机2的输出轴21相固定；驱动装置1与单向离合器3的内环道通过传动轴5相固定；当驱动装置1的转速大于油泵电机2的转速时，驱动装置1，用于驱动油泵4转动；当驱动装置1的转速小于油泵电机2的转速时，油泵电机2，用于驱动油泵4转动。

其中，混合电动汽车一般是指油电混合动力汽车，即采用传统的内燃机(柴油机或汽油机)和电动机作为动力源，本实施例中，驱动装置1可以具有电动机的功能。

油泵4安装在电动汽车的自动变速箱6中，是自动变速箱6中液压系统的动力源，向自动变速箱6提供其所需的液压油，以操纵各离合器及制动器实现换挡。油泵4提供的液压油还可以当做润滑油，为运动部件提供润滑作用。驱动装置1主要用于驱动电动汽车行使，其转速与电动汽车的车速相关，车速越大驱动装置1的转速越大，本实施例中，驱动装置1还可以用于带动油泵4转动。单向离合器3是一种由外环道、内环道和楔块等组成的单向传动件。

在实施中，油泵4安装在混合电动汽车的自动变速箱6中，如图1所示，驱动装置1、油泵电机2油泵4以及自动变速箱6同轴设置，其中，油泵电机2的输出轴21与油泵4的输入轴相固定，用于带动油泵4转动。驱动装置1与油泵电机2通过单向离合器3实现动力传递，具体的，单向离合器3的外环道与油泵电机2的输出轴21相固定，驱动装置1与单向离合器3的内环道通过传动轴5相固定。其中，传动轴5的一端与驱动装置1相固定，另一端穿过单向离合器3的内环道与自动变速箱6的输入轴相固定。由于单向离合器3的外环道固定在油泵电机2的输出轴21上，因此，油泵电机2的输出轴21为空心轴，以使单向离合器3的外环道与空心轴的内壁相固定。这样，单向离合器3固定在油泵电机2的输出轴21与驱动装置1的传动轴5之间，驱动装置1与油泵电机2之间通过单向离合器3实现动力传递。

这样，当驱动装置1的转速大于油泵电机2的转速时，驱动装置1的传动轴5通过单向离合器3带动油泵电机2的输出轴21转动，输出轴21再带动油泵4的输入轴转动，进而，驱动装置1间接驱动油泵4转动。当油泵电机2的转速大于驱动装置1的转速时，油泵电机2直接驱动油泵4转动。

基于上述所述，当混合电动汽车刚启动时，车速较低，驱动装置1的转速小于油泵电机2的转速，则油泵电机2驱动油泵4转动。当混合电动汽车的车速较大时，驱动装置1的转速大于油泵电机2的转速，则驱动装置1驱动油泵4转动。

本实施例中，将机械式油泵与电动式油泵集成一个油泵安装在自动变速箱6中，驱动装置1与油泵电机2均可以作为油泵4的动力源，驱动油泵4转动。其中，驱动装置1主要是在发动机的作用下工作，油泵电机2在混合电动汽车的蓄电池的供电下工作。这样，当驱动装置1驱动油泵4转动时，油泵4相当于现有技术中的机械式油泵，当油泵电机2驱动油泵4转动时，油泵4相当于现有技术中的电动式油泵。从而，该油泵4既可以作为机械式油泵又可以作为电动式油泵，这样在自动变速箱6中安装一个油泵4，占用空间较小，有利于自动变速箱6的空间布置。

可选的，油泵4由驱动装置1驱动变为油泵电机2驱动之前，需要提前启动油泵电机2进行工作以使油泵4可以正常工作，相应的结构可以是，油泵系统还包括控制器9；如图2所示，控制器9分别与驱动装置1、油泵电机2、油泵4电性连接；控制器9，用于当检测到驱动装置1的转速降低到m，且油泵电机2处于未启动状态时，启动油泵电机2，其中，m为大于零的预设数值。

在实际应用中，令油泵4正常工作时所需的最小转速为n，其中n为大于零的数值。控制器9与驱动装置1电性连接，周期性检测驱动装置1的转速。当混合电动汽车进行制动时，其车速逐渐降低，驱动装置1的转速也随着降低，当驱动装置1的转速降低到m时，控制器9检测到m与n之差与预先存储的数值相等时，如预先存储的数值为a，控制油泵电机2启动。这样，当驱动装置1的转速小于n时，油泵电机2的转速大于或者等于n，从而，当油泵4由驱动装置1驱动切换为油泵电机2驱动时，油泵4的可以持续正常工作，而不受影响。

可选的，如图3所示，上述驱动装置1可以包括驱动电机11和耦合器12，其中，耦合器12的齿圈与驱动电机11的转子相啮合，耦合器12的行星架121与传动轴5相固定。

其中，耦合器12是一种齿轮变速器，主要用于传递转速和扭矩，通常分为普通齿轮机构和行星齿轮机构，本实施例中的耦合器12是一种行星齿轮机构，由太阳轮、行星架以及齿圈等组成。

在实施中，油泵4安装在自动变速箱6中，传动轴5的一端与耦合器12的行星架121相固定，另一端穿过单向离合器3的内环道与自动变速箱6的输入轴相固定。传动轴5的转动可以由驱动电机11带动，也可以通过耦合器12的太阳轮122带动，相应的结构可以是，如图3所示，该油泵系统还包括发动机7，发动机7与耦合器12同轴设置，发动机7的输出轴71与耦合器12的太阳轮122相固定。这样，驱动装置1带动传动轴5进行旋转具有以下两种情况：情况(一)，动力从太阳轮122输入，从行星架121输出，带动传动轴5转动；情况(二)，动力从耦合器12的齿圈输入，从行星架121输出，带动传动轴5转动。

如图3所示，发动机7的输出轴71上还设置有制动器8，用于启动和关闭发动机7，以实现情况(一)与情况(二)的切换。当制动器8处于制动状态时，发动机7的输出轴71和耦合器12的太阳轮122均处于锁止状态，驱动电机11由混合电动汽车的蓄电池供电，进行转动，动力从耦合器12的齿圈输入，从行星架121输出，驱动油泵4转动。当制动器9解除锁止时，发动机7带动太阳轮122转动，动力从太阳轮122输入，从行星架121输出，驱动油泵4转动。

本公开实施例中，上述油泵系统包括驱动装置、油泵电机、单向离合器和油泵，单向离合器的外环道与油泵电机的输出轴相固定，单向离合器的内环道与传动轴相固定，这样，当驱动装置的转速大于油泵电机的转速时，驱动装置驱动油泵转动；当驱动装置的转速小于油泵电机的转速时，油泵电机驱动油泵转动。该油泵系统中含有一个油泵，该油泵既可以在油泵电机的驱动下正常工作，还可以在驱动装置的驱动下正常工作，从而，兼具机械式油泵和电动式油泵的功能。这种将机械式油泵和电动式油泵集成为一个油泵，安装在自动变速箱中，使得油泵在自动变速箱中的占用空间较小，有利于自动变速箱的空间布置。

实施例二

本公开还提供了一种混合电动汽车，该混合电动汽车包括实施例一所述的油泵系统。如实施例一所述，本公开实施例中，上述油泵系统包括驱动装置、油泵电机、单向离合器和油泵，单向离合器的外环道与油泵电机的输出轴相固定，单向离合器的内环道与传动轴相固定，这样，当驱动装置的转速大于油泵电机的转速时，驱动装置驱动油泵转动；当驱动装置的转速小于油泵电机的转速时，油泵电机驱动油泵转动。该油泵系统中含有一个油泵，该油泵既可以在油泵电机的驱动下正常工作，还可以在驱动装置的驱动下正常工作，从而，兼具机械式油泵和电动式油泵的功能。这种将机械式油泵和电动式油泵集成为一个油泵，安装在自动变速箱中，使得油泵在自动变速箱中的占用空间较小，有利于自动变速箱的空间布置。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由上面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种混合电动汽车的油泵系统，所述油泵系统包括驱动装置、油泵电机、单向离合器和油泵，其特征在于：

所述驱动装置、所述油泵电机、所述单向离合器以及所述油泵同轴设置；

所述油泵电机的输出轴与所述油泵的输入轴相固定；

所述单向离合器的外环道与所述油泵电机的输出轴相固定，所述单向离合器的内环道与所述驱动装置通过传动轴相固定；

当所述驱动装置的转速大于所述油泵电机的转速时，所述驱动装置，用于驱动所述油泵转动；

当所述驱动装置的转速小于所述油泵电机的转速时，所述油泵电机，用于驱动所述油泵转动。

2.根据权利要求1所述的油泵系统，其特征在于，所述油泵系统还包括控制器；

所述控制器分别与所述驱动装置和所述油泵电机电性连接；

所述控制器，用于当检测到所述驱动装置的转速降低到m，且所述油泵电机处于未启动状态时，启动所述油泵电机，其中，m为大于零的预设数值。

3.根据权利要求1所述的油泵系统，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电机和耦合器；

所述耦合器的齿圈与所述驱动电机的转子相啮合；

所述耦合器的行星架与所述传动轴相固定。

4.根据权利要求3所述的油泵系统，其特征在于，所述油泵系统还包括发动机；

所述发动机与所述耦合器同轴设置，所述发动机的输出轴与所述耦合器的太阳轮相固定。

5.根据权利要求4所述的油泵系统，其特征在于，所述发动机的输出轴上设置有制动器。

6.根据权利要求1所述的油泵系统，其特征在于，所述油泵电机的输出轴为空心轴。

7.根据权利要求1-6任一项所述的油泵系统，其特征在于，所述油泵安装在混合电动汽车的自动变速箱中；

所述传动轴远离所述驱动装置的一端与所述自动变速箱的输入轴相固定。

8.一种混合电动汽车，其特征在，所述混合电动汽车包括权利 要求1-7任一项所述的油泵系统。

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