CN107676476A - 一种混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统，包括：储油箱、多个离合器、多个换挡油缸、驻车油缸、控制油路和润滑冷却油路，控制油路一端通过高压控制液压泵与储油箱连接，另一端与换挡油缸、驻车油缸和离合器连接，用于将储油箱存储的液压介质提供给换挡油缸、驻车油缸和离合器；润滑冷却油路一端通过低压润滑液压泵与储油箱连接，另一端与离合器和轴齿连接，用于将储油箱存储的液压介质提供给离合器和轴齿。本发明能够解除液压油供给量与发动机工况耦合关系、能够操纵混合动力汽车多个离合器和同步器，实现车辆运行模式和挡位切换，同时为离合器、同步器、轴齿等提供冷却润滑。

Description

一种混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统
技术领域
本发明涉及一种混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统，属于汽车制造业的汽车自动变速器技术领域。
背景技术
随着环境污染与能源短缺状况的日益严峻，对汽车排放和能耗要求日趋严格。新能源汽车以其排放和能源利用优势受到汽车生产厂商的重视，为各主机厂最为重要的战略方向，也是世界公认未来汽车的发展趋势。
新能源汽车变速器液压控制系统具备操纵诸如多个离合器和同步器等部件功能，实现整车运行模式与挡位的切换。目前大多采用控制油路与润滑油路不分体设计，两个油路共用液压源供油，液压源则多采用发动机驱动单液压泵或者发动机驱动主泵，电动机驱动辅助泵供油的方式，液压油供给受发动机工况影响较大，尤其是发动机高速运转时，液压油利用率不高，影响液压系统效率。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统，目的是解除液压油供给量与发动机工况耦合关系、能够操纵混合动力汽车多个离合器和同步器，实现车辆运行模式和挡位切换，同时为离合器、同步器、轴齿等运动部件提供冷却润滑。
本发明采用的技术方案为：
本发明实施例提供一种混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统，其特征在于，包括：储油箱、多个离合器、多个换挡油缸、驻车油缸、、控制油路和润滑冷却油路，所述控制油路一端通过高压控制液压泵与所述储油箱连接，另一端与所述换挡油缸、所述驻车油缸和所述离合器连接，用于将所述储油箱存储的液压介质提供给所述换挡油缸、所述驻车油缸和所述离合器；所述润滑冷却油路一端通过低压润滑液压泵与所述储油箱连接，另一端与所述离合器和轴齿连接，用于将所述储油箱存储的液压介质提供给所述离合器和所述轴齿。
可选地，所述控制油路设置有：吸油滤清器、高压控制液压泵、高压滤清器、蓄能器、换挡/驻车比例压力控制阀、多个换挡比例流量换向阀、多个离合器压力控制阀，其中，所述吸油滤清器的进油口与所述储油箱连接，所述吸油滤清器的出油口与所述高压控制液压泵的吸油口连接，所述高压控制液压泵的出油口连接所述高压滤清器的一端，所述高压滤清器的另一端与所述蓄能器的一端连接，所述蓄能器的另一端分别并联连接所述换挡/驻车比例压力控制阀和多个离合器压力控制阀的一端，所述换挡/驻车比例压力控制阀的另一端并联连接所述多个比例流量换向阀，所述多个离合器压力控制阀的另一端分别与所述多个离合器连接，所述多个比例流量换向阀中的一个与所述驻车油缸连接，其余的与所述多个换挡油缸分别连接。
可选地，所述控制油路还设置有卸荷阀，所述卸荷阀的一端与所述高压控制液压泵的出油口连接，另一端分别与所述储油箱、所述多个离合器压力控制阀、所述换挡/驻车比例压力控制阀、所述多个比例流量换向阀连接。
可选地，所述高压滤清器与所述蓄能器之间设置有第一单向阀；所述卸荷阀还与所述高压滤清器的另一端连接，在所述卸荷阀与所述高压滤清器连接的管路上设置有第二单向阀。
可选地，所述蓄能器还与压力传感器连接。
可选地，在所述离合器压力控制阀与所述离合器连接的管路上设置有压力传感器和离合器压力保护阀。
可选地，所述比例流量换向阀为4个，所述换挡油缸为3个，所述离合器压力控制阀与所述离合器分别为3个。
可选地，所述润滑冷却油路上设置有：吸油滤清器、低压润滑液压泵、润滑滤清器、多个离合器比例流量阀、轴齿比例流量阀和冷却器，其中，所述吸油滤清器的进油口与所述储油箱连接，所述吸油滤清器的出油口与所述低压润滑液压泵的吸油口连接，所述低压润滑液压泵的出油口连接所述润滑滤清器的一端，所述润滑滤清器的另一端并联连接所述多个离合器比例流量阀和所述轴齿比例流量阀的一端，所述多个离合器比例流量阀的另一端分别连接所述多个离合器喷油孔，所述轴齿比例流量阀的另一端与连接所述轴齿的冷却器连接。
可选地，所述润滑滤清器还与润滑滤清器单向阀连接。
可选地，所述润滑冷却油路还设置有卸荷阀，所述卸荷阀的一端与所述低压润滑液压泵的出油口连接，另一端与所述储油箱连接。本发明实施例提供的混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统包括控制油路和润滑冷却油路，两个油路采用不同的电动液压泵分别进行供油，从而能够解除液压油供给量与发动机工况耦合关系、能够操纵混合动力汽车多个离合器和同步器，实现车辆运行模式和挡位切换，同时为离合器、同步器、轴齿等运动部件提供冷却润滑。
附图说明
图1为本发明实施例提供的混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
图1为本发明实施例提供的混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供的混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统，包括：储油箱33、多个离合器、多个换挡油缸、驻车油缸19、、控制油路和润滑冷却油路，所述控制油路一端通过高压控制液压泵1与所述储油箱33连接，另一端与所述换挡油缸、所述驻车油缸和所述离合器连接，具体与离合器控制油缸连接，用于将所述储油箱存储的液压介质提供给所述换挡油缸、所述驻车油缸和所述离合器；所述润滑冷却油路一端通过低压润滑液压泵2与所述储油箱33连接，另一端与所述离合器和轴齿连接，具体与离合器喷油孔和轴齿喷油嘴连接，用于将所述储油箱存储的液压介质提供给所述离合器和所述轴齿。
在本发明实施例中，控制油路与润滑冷却油路采用分体设计，分别通过不同的液压泵将储油箱中的液压介质提供到离合器、换挡油缸、驻车油缸和轴齿处，以控制离合器、换挡和驻车操作以及对离合器和轴齿的润滑冷却，从而能够解除液压油供给量与发动机工况耦合关系、能够操纵混合动力汽车多个离合器和同步器，实现车辆运行模式和挡位切换，同时为离合器、同步器、轴齿等运动部件提供冷却润滑。此外，与高压控制液压泵1和低压润滑液压泵2连接的储油箱可为不同的储油箱，这样，进行控制和润滑所使用油可来自不同的油源，能够更好的进行控制。
具体地，如图1所示，所述控制油路设置有：吸油滤清器31、高压控制液压泵1、高压滤清器3、蓄能器5、换挡/驻车比例压力控制阀6、多个换挡比例流量换向阀、多个离合器压力控制阀，其中，所述吸油滤清器31的进油口与所述储油箱31连接，所述吸油滤清器31的出油口与所述高压控制液压泵1的吸油口连接，所述高压控制液压泵1的出油口连接所述高压滤清器3的一端，所述高压滤清器3的另一端与所述蓄能器的5一端连接，所述蓄能器5的另一端分别并联连接所述换挡/驻车比例压力控制阀6和多个离合器压力控制阀的一端，所述换挡/驻车比例压力控制阀6的另一端并联连接所述多个比例流量换向阀，所述多个离合器压力控制阀的另一端分别与所述多个离合器连接，所述多个比例流量换向阀中的一个与所述驻车油缸连接，其余的与所述多个换挡油缸分别连接。这样，储油箱33中的液压介质经过吸油滤清器31、高压控制液压泵1、高压滤清器3进入蓄能器5，用于控制离合器、驻车及换挡。
在本发明中，吸油滤清器31用于对吸入到高压控制液压泵1的液压介质进行粗过滤，高压滤清器3用于对高压控制液压泵1排出的液压介质进行进一步过滤，以进行细过滤。蓄能器5用于储存来自控制油路高压控制液压泵1提供的液压介质，换挡/驻车比例压力控制阀6用于与多个比例流量换向阀共同控制换挡油缸和/驻车油缸的压力，以控制换挡和驻车操作，其中，与驻车油缸19连接的比例流量换向阀用于控制驻车油缸的液压介质流量和油缸活塞运动速度和方向，与换挡油缸连接的比例流量换向阀用于控制换挡油缸的液压介质流量和油缸活塞运动速度和方向，离合器压力控制阀与换挡/驻车比例压力控制阀并联连接以控制离合器控制油缸内的压力。在一个示例中，所述比例流量换向阀为4个，分别为比例流量换向阀7、10、17、20，所述换挡油缸为3个分别为换挡油缸8、9、18，所述离合器压力控制阀与所述离合器分别为3个，分别为离合器压力控制阀11-13和离合器C0-C2。
在本发明的一个示意性实施例中，所述控制油路还设置有卸荷阀28，所述卸荷阀的一端与所述高压控制液压泵1的出油口连接，另一端分别与所述储油箱、所述多个离合器压力控制阀、所述换挡/驻车比例压力控制阀、所述多个比例流量换向阀连接。卸荷阀28用于在控制油路的压力过大时进行卸荷，保护控制油路，避免控制油路压力过高。
此外，所述高压滤清器3与所述蓄能器5之间设置有第一单向阀4；所述卸荷阀28还与所述高压滤清器的另一端连接，在所述卸荷阀与所述高压滤清器连接的管路上设置有第二单向阀29。
此外，在本发明的一个示例中，所述蓄能器5还与压力传感器连接。在所述离合器压力控制阀与所述离合器连接的管路上设置有压力传感器和离合器压力保护阀，如图1所示，压力传感器32和离合器压力保护阀16设置在离合器压力控制阀11和离合器C0之间的管路上，压力传感器35和离合器压力保护阀15设置在离合器压力控制阀12和离合器C1之间的管路上，压力传感器36和离合器压力保护阀14设置在离合器压力控制阀13和离合器C2之间的管路上。各压力传感器用于监测控制油路压力，并将监测的控制油路压力作为反馈量发送给变速器控制器，用于监控控制油路压力，各离合器压力保护阀在油路压力大于离合器执行油路最大允许压力时开启，小于则断开，以保护离合器。
继续参考图1，所述润滑冷却油路上设置有：吸油滤清器27、低压润滑液压泵2、润滑滤清器24、多个离合器比例流量阀、轴齿比例流量阀(或节流孔)34和冷却器30，其中，所述吸油滤清器27的进油口与所述储油箱33连接，所述吸油滤清器27的出油口与所述低压润滑液压泵2的吸油口连接，所述低压润滑液压泵2的出油口连接所述润滑滤清器24的一端，所述润滑滤清器24的另一端并联连接所述多个离合器比例流量阀和所述轴齿比例流量阀34的一端，所述多个离合器比例流量阀的另一端分别连接所述多个离合器喷油孔，所述轴齿比例流量阀34的另一端与连接所述轴齿的冷却器30连接。由于离合器的个数为3个，相应地，离合器比例流量阀的个数也为3个，分别为离合器比例流量阀21-23。这样，储油箱33内的液压介质通过吸油滤清器27、低压润滑液压泵2、润滑滤清器24后，分别去离合器比例流量阀21、离合器比例流量阀22、离合器比例流量阀23、离合器比例流量阀(或节流孔)33的四个支路，为离合器和轴齿润滑冷却。离合器比例流量阀用于调节通往离合器的液压介质的流量，轴齿比例流量阀用于调节通往轴齿的液压介质的流量。
进一步地，所述润滑滤清器24还与润滑滤清器单向阀25连接。
进一步地，所述润滑冷却油路还设置有卸荷阀26，用于在润滑油路的压力过大时进行卸荷，保护润滑油路，避免润滑油路压力过高。。所述卸荷阀26的一端与所述低压润滑液压泵2的出油口连接，另一端与所述储油箱33连接。
需要注意的是，在本发明中，高压控制液压泵1为间歇工作液压泵，低压润滑液压泵2为连续工作液压泵。
以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统，其特征在于，包括：储油箱、多个离合器、多个换挡油缸、驻车油缸、控制油路和润滑冷却油路，所述控制油路一端通过高压控制液压泵与所述储油箱连接，另一端与所述换挡油缸、所述驻车油缸和所述离合器连接，用于将所述储油箱存储的液压介质提供给所述换挡油缸、所述驻车油缸和所述离合器；所述润滑冷却油路一端通过低压润滑液压泵与所述储油箱连接，另一端与所述离合器和轴齿连接，用于将所述储油箱存储的液压介质提供给所述离合器和所述轴齿。
2.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统，其特征在于，所述控制油路设置有：吸油滤清器、高压控制液压泵、高压滤清器、蓄能器、换挡/驻车比例压力控制阀、多个换挡比例流量换向阀、多个离合器压力控制阀，其中，所述吸油滤清器的进油口与所述储油箱连接，所述吸油滤清器的出油口与所述高压控制液压泵的吸油口连接，所述高压控制液压泵的出油口连接所述高压滤清器的一端，所述高压滤清器的另一端与所述蓄能器的一端连接，所述蓄能器的另一端分别并联连接所述换挡/驻车比例压力控制阀和多个离合器压力控制阀的一端，所述换挡/驻车比例压力控制阀的另一端并联连接所述多个比例流量换向阀，所述多个离合器压力控制阀的另一端分别与所述多个离合器连接，所述多个比例流量换向阀中的一个与所述驻车油缸连接，其余的与所述多个换挡油缸分别连接。
3.根据权利要求2所述的一种混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统，其特征在于，所述控制油路还设置有卸荷阀，所述卸荷阀的一端与所述高压控制液压泵的出油口连接，另一端分别与所述储油箱、所述多个离合器压力控制阀、所述换挡/驻车比例压力控制阀、所述多个比例流量换向阀连接。
4.根据权利要求3所述的一种混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统，其特征在于，所述高压滤清器与所述蓄能器之间设置有第一单向阀；所述卸荷阀还与所述高压滤清器的另一端连接，在所述卸荷阀与所述高压滤清器连接的管路上设置有第二单向阀。
5.根据权利要求2所述的一种混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统，其特征在于，所述蓄能器还与压力传感器连接。
6.根据权利要求2所述的一种混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统，其特征在于，在所述离合器压力控制阀与所述离合器连接的管路上设置有压力传感器和离合器压力保护阀。
7.根据权利要求2所述的一种混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统，其特征在于，所述比例流量换向阀为4个，所述换挡油缸为3个，所述离合器压力控制阀与所述离合器分别为3个。
8.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统，其特征在于，所述润滑冷却油路上设置有：吸油滤清器、低压润滑液压泵、润滑滤清器、多个离合器比例流量阀、轴齿比例流量阀和冷却器，其中，所述吸油滤清器的进油口与所述储油箱连接，所述吸油滤清器的出油口与所述低压润滑液压泵的吸油口连接，所述低压润滑液压泵的出油口连接所述润滑滤清器的一端，所述润滑滤清器的另一端并联连接所述多个离合器比例流量阀和所述轴齿比例流量阀的一端，所述多个离合器比例流量阀的另一端分别连接所述多个离合器，所述轴齿比例流量阀的另一端与连接所述轴齿的冷却器连接。
9.根据权利要求8所述的一种混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统，其特征在于，所述润滑滤清器还与润滑滤清器单向阀连接。
10.根据权利要求8所述的一种混合动力汽车用机电耦合变速器液压控制系统，其特征在于，所述润滑冷却油路还设置有卸荷阀，所述卸荷阀的一端与所述低压润滑液压泵的出油口连接，另一端与所述储油箱连接。
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