CN108050245A - 混合动力变速箱液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混合动力变速箱液压控制系统，机械油泵的进油口、电动油泵的进油口分别与液压油提供装置的出油口相连接，机械油泵的出油口与油泵切换阀的第一进油口相连接，电动油泵的出油口分别与油泵切换阀的第二进油口、油泵切换阀的切换腔相连接，油泵切换阀的第一出油口、第二出油口并接后与主调压阀的进油口相连接，油泵切换阀的介于第一出油口和第二出油口之间的第三出油口与主调压阀的出油口并接后与冷却器的进油口相连接，冷却器的出油口连接冷却润滑输出端子，至少一个离合器控制阀和至少一个制动器控制阀的进油口相并联后与油泵切换阀的第一出油口、第二出油口的并接端口相连接。本发明结构简单，可快速高效地润滑冷却各部件，安全可靠。

Description

混合动力变速箱液压控制系统

技术领域

本发明涉及一种汽车用液压控制系统，特别涉及一种混合动力变速箱液压控制系统。

背景技术

随着环境污染以及国内外油耗和排放法规日益严苛，使得各大汽车公司着力研发具有超高燃油经济性的动力系统，兼顾燃油经济性和技术成熟度的混合动力系统成为了现阶段比较理想的一种选择。

混合动力汽车的变速箱多采用行星齿轮传动机构，例如专利号为200910194470.5的发明专利公开的一种双行星排四轴混合动力传动装置，其主要部件包括两个电机、发动机、双行星排、扭转减震器、两个锁止离合器、各传动系及整车。这种结构较Prius结构在处于纯电动驱动模式时，可将第一锁止离合器锁止，避免发动机倒转，同时降低系统控制复杂度。而变速箱在使用过程中，会涉及到离合器、制动器的控制，以及涉及到电机的冷却、轴承等的润滑，这些问题一般都会采用液压控制系统来实现，而如何设计液压控制系统，以便变速箱在使用过程中达到最佳效果，使车辆起动过程较为平顺、提高驾驶舒适性，是当前的一个主要课题。

发明内容

本发明旨在提供一种结构简单、可快速高效地润滑冷却变速箱内各部件、安全可靠的混合动力变速箱液压控制系统。

本发明通过以下方案实现：

一种混合动力变速箱液压控制系统，包括液压油提供装置、机械油泵、电动油泵和油泵切换阀，所述机械油泵的进油口、电动油泵的进油口分别与液压油提供装置的出油口相连接，所述机械油泵的出油口与油泵切换阀的第一进油口相连接，所述电动油泵的出油口分别与油泵切换阀的第二进油口、油泵切换阀的切换腔相连接，所述油泵切换阀的第一出油口、第二出油口并接后与主调压阀的进油口相连接，所述油泵切换阀的介于第一出油口和第二出油口之间的第三出油口与主调压阀的出油口并接后与冷却器的进油口相连接，冷却器的出油口连接冷却润滑输出端子，所述冷却润滑输出端子具有若干个端口且每个端口均为节流孔结构，至少一个离合器控制阀和至少一个制动器控制阀的进油口相并联后与所述油泵切换阀的第一出油口、第二出油口的并接端口相连接，一个离合器控制阀对应一个离合器，一个制动器控制阀对应一个制动器，离合器控制阀的出油口与相对应的离合器的活塞腔相连接，制动器控制阀的出油口与相对应的制动器的活塞腔相连接，离合器控制阀的出油口、制动器控制阀的出油口均与液压油提供装置的进油口相连接。冷却润滑输出端子中各个端口的节流孔的大小，可根据需要进行设计。

进一步地，本发明混合动力变速箱液压控制系统还包括限压阀，所述限压阀的进油口与所述油泵切换阀的第一出油口、第二出油口的并接端口相连接，所述限压阀的出油口与先导调压阀的进油口相连接，所述先导调压阀的出油口分别与主调压阀的控制腔、液压油提供装置的进油口相连接，所述先导调压阀为常低电磁比例调压阀。

进一步地，本发明混合动力变速箱液压控制系统还包括溢流阀，所述溢流阀的进油口连接到所述油泵切换阀的第三出油口与主调压阀的出油口的并接端口上，所述溢流阀的出油口分别与机械油泵的进油口、电动油泵的进油口相连接。

进一步地，所述机械油泵的出油口与所述油泵切换阀的第一进油口之间串接有第一单向阀，所述第一单向阀为滑阀式单向阀。第一单向阀可避免油泵切换阀的油回流至机械油泵中。

进一步地，本发明混合动力变速箱液压控制系统还包括过载保护单向阀，所述过载保护单向阀的进油口与机械油泵的出油口相连接，过载保护单向阀的出油口与液压油提供装置的进油口相连接。过载保护单向阀可避免机械油泵出油口的油路压力过大。

进一步地，本发明混合动力变速箱液压控制系统还包括旁通阀，所述旁通阀的进油口与冷却器的进油口相并接，所述旁通阀的出油口与冷却器的出油口相并接，所述旁通阀的出油口还与液压油提供装置的进油口相连接。旁通阀可起到过载保护作用，当冷却器产生的压降过大时，旁通阀打开，旁通阀打开，压力降低，从而对冷却器实现保护。

进一步地，所述液压油提供装置内设置有第一温度传感器，所述冷却器的出油口与旁通阀的出油口的并接端口处设置有第二温度传感器。第一温度传感器可及时监控液压油提供装置内液压油的温度，第二温度传感器可及时监控从冷却器、旁通阀流出的液压油的温度，在相应的温度出现异常时，可及时处理。

进一步地，所述主调压阀的进油口处设置有第一压力传感器，所述冷却器的进油口处设置有第二压力传感器。第一压力传感器可及时监控主调压阀进油口处的液压油的压力即从油泵切换阀的第一出油口、第二出油口流出的液压油的压力，第二压力传感器可及时监控冷却器的进油口处的液压油的压力即从主调压阀的出油口、油泵切换阀的第三出油口流出的液压油的压力，在相应的压力出现异常时，可及时处理。

进一步地，所述液压油提供装置的出油口处设置有过滤器。

为了控制系统中各油路的正常工作，所述油泵切换阀的第一出油口、第二出油口流出的液压油压力控制为3.5～20bar，所述离合器控制阀的出油口和制动器控制阀的出油口流出的液压油压力控制为0～18bar。

本发明的混合动力变速箱液压控制系统，具有以下优点：

1、结构简单，通过离合器控制阀、制动器控制阀可控制用于锁制/启动发动机或电机的离合器、制动器，从而更好地控制变速器的工作状态，提高其传动效率；

2、溢流阀的设置，可限定冷却器等构成的冷却润滑油路的压力，旁通阀的设置，可限定冷却器的压降，以确保混合动力变速箱液压控制系统正常工作，混合动力变速箱液压控制系统的安全可靠性更好；溢流阀、冷却器、旁通阀的进油口相互并联，当混合动力变速箱液压控制系统未达到溢流阀开启压力时，液压油进入冷却器等构成的冷却润滑油路，可快速高效地实现混合动力变速箱内各部件的润滑冷却，同时冷却器可降低油温，从而提高对电机的冷却效果；

3、冷却润滑输出端子中各端口的节流孔对液压油具有阻尼作用，不同尺寸的节流孔产生的阻尼不同，可对液压油量进行分配，以满足不同部件的不同润滑流量需求；

4、限压阀、先导调压阀的设置，油泵切换阀流出的液压油压力经限压阀减压后进入先导调压阀内，而先导调压阀为常低电磁比例调压阀，输入不同的电流值可输出不同的油压，先导调压阀输出的压力直接进入主调压阀的控制腔，从而控制由主调压阀的出油口流出的液压油的压力。

附图说明

图1为实施例1中混合动力变速箱液压控制系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。

实施例1

一种混合动力变速箱液压控制系统，如图1所示，包括液压油提供装置1、机械油泵2、电动油泵3、油泵切换阀4、限压阀5、溢流阀6、过载保护单向阀10和旁通阀，液压油提供装置1内设置有第一温度传感器7，液压油提供装置1的出油口处设置有过滤器8，机械油泵2的进油口、电动油泵3的进油口分别与液压油提供装置1出油口处的过滤器8相连接，机械油泵2的出油口串接第一单向阀9后与油泵切换阀4的第一进油口a相连接，第一单向阀9为滑阀式单向阀，过载保护单向阀10的进油口与机械油泵2的出油口相连接，过载保护单向阀10的出油口与液压油提供装置1的进油口相连接，电动油泵3的出油口分别与油泵切换阀4的第二进油口b、油泵切换阀4的切换腔相连接，油泵切换阀4的第一出油口c、第二出油口d并接后分别与主调压阀11的进油口、限压阀5的进油口相连接，限压阀5的出油口与先导调压阀12的进油口相连接，先导调压阀12的出油口分别与主调压阀11的控制腔、液压油提供装置1相连接，先导调压阀12为常低电磁比例调压阀，主调压阀11的进油口处设置有第一压力传感器13；油泵切换阀4的介于第一出油口c和第二出油口d之间的第三出油口e与主调压阀11的出油口并接后分别与冷却器14的进油口、溢流阀6的进油口相连接，溢流阀6的出油口分别与机械油泵2的进油口、电动油泵3的进油口相连接，冷却器14的出油口连接冷却润滑输出端子15，冷却润滑输出端子15具有若干个端口且每个端口均为节流孔结构，旁通阀16的进油口与冷却器14的进油口相并接，旁通阀16的出油口与冷却器14的出油口相并接，旁通阀16的出油口还与液压油提供装置1的进油口相连接，冷却器14的进油口处设置有第二压力传感器17，冷却器14的出油口与旁通阀16的出油口的并接端口处设置有第二温度传感器18，两个离合器控制阀19和一个制动器控制阀20的进油口相并联后与油泵切换阀4的第一出油口c、第二出油口d的并接端口相连接，一个离合器控制阀19对应一个离合器，一个制动器控制阀20对应一个制动器，离合器控制阀19的出油口与相对应的离合器的活塞腔相连接，制动器控制阀20的出油口与相对应的制动器的活塞腔相连接，离合器控制阀19的出油口、制动器控制阀20的出油口均与液压油提供装置1相连接。

可根据需要选择油泵切换阀的第一出油口c、第二出油口d流出的液压油压力和离合器控制阀的出油口和制动器控制阀的出油口流出的液压油压力，一般油泵切换阀4的第一出油口c、第二出油口d流出的液压油压力可控制为3.5～20bar，离合器控制阀19的出油口和制动器控制阀20的出油口流出的液压油压力可控制为0～18bar。

为方便描述，将机械油泵、电动油泵、第一单向阀及油泵调压阀构成的油路定义为主油路，将主调压阀、限压阀和先导调压阀构成的油路定义为先导控制油路，将冷却器、旁通阀和溢流阀构成的油路定义为冷却润滑油路，将离合器控制阀、制动器控制阀构成的油路定义为离合器/制动器控制油路，下面描述本实施例中的混合动力变速箱液压控制系统各油路的工作原理，具体如下：

1、主油路：(1)机械油泵单独工作，液压油通过过滤器后进入机械油泵，机械油泵泵出油液，通过第一单向阀再进入油泵切换阀中，此时油泵切换阀的切换腔内无压力，油泵切换阀的阀芯处于左位，液压油通过油泵切换阀的第一出油口进入主调压阀的进油口；(2)电动油泵单独工作，液压油通过过滤器后进入电动油泵，电动油泵泵出油液进入油泵切换阀并推动其阀芯向右移动，液压油通过油泵切换阀的第二出油口进入主调压阀的进油口；(3)机械油泵和电动油泵同时工作，液压油通过过滤器后分别进入电动油泵、机械油泵，机械油泵泵出油液，通过第一单向阀再进入油泵切换阀中，电动油泵泵出的液压油进入油泵切换阀并推动其阀芯向右移动，液压油通过油泵切换阀的第二出油口进入主调压阀的进油口，同时因为油泵切换阀阀芯向右移动，使得机械油泵泵出的液压油直接从油泵切换阀的第三出油口进入冷却器的进油口，即机械油泵提供的液压油直接进入冷却润滑油路中。

2、先导控制油路：限压阀的进油口和主油路中油泵切换阀的第一出油口、第二出油口并接端口相连接，降低主油路提供的液压油油压后再提供给先导调压阀，先导调压阀为常低的电磁比例调压阀，先导调压阀不通电时，其出油口与液压油提供装置相连接，液压油从出油口回流至液压油提供装置中，先导调压阀通电后，其出油口切换到与主调压阀的控制腔相连接，液压油从出油口流入主调压阀的控制腔，从而提高从主调压阀的出油口流出的液压油的压力。

3、离合器/制动器控制油路：离合器控制阀为常低控制阀，其不通电时，输出压力为0bar，此时离合器控制阀同液压油提供装置相连接，即压力为0bar；当离合器控制阀通电时，离合器控制阀同液压油提供装置相连接的出油口关闭，离合器控制阀的出油口同离合器的活塞腔相连接，离合器控制阀输出一定的液压油油压，从而控制离合器动作。制动器控制阀也为常低控制阀，其工作原理同离合器控制阀的工作原理。

4、冷却润滑油路：主调压阀的出油口分成两路，一路流向溢流阀的进油口，另一路流向冷却器的进油口和旁通阀的进油口，常态下溢流阀为常闭状态，即从主调压阀流出的液压油流量低于某值时，溢流阀不工作；只有当从主调压阀流出的液压油流量大即产生一定的压力时，溢流阀才打开，多余的液压油流量溢流回机械油泵和电动油泵的进油口。旁通阀和冷却器并联，旁通阀和冷却器的进油口均和主调压阀的出油口相通，旁通阀为常闭状态，通常从主调压阀流出的液压油通过冷却器流向冷却润滑输出端子，从而流向变速箱各部件，只有当冷却器产生的压力大于一定值时旁通阀才工作即打开，从主调压阀流出的液压油部分经过旁通阀后再流向冷却润滑输出端子，从而流向变速箱各部件。而流向变速箱各部件的液压油在完成润滑冷却后，最终回流到液压油供油装置中。

Claims (10)

1.一种混合动力变速箱液压控制系统，其特征在于：包括液压油提供装置、机械油泵、电动油泵和油泵切换阀，所述机械油泵的进油口、电动油泵的进油口分别与液压油提供装置的出油口相连接，所述机械油泵的出油口与油泵切换阀的第一进油口相连接，所述电动油泵的出油口分别与油泵切换阀的第二进油口、油泵切换阀的切换腔相连接，所述油泵切换阀的第一出油口、第二出油口并接后与主调压阀的进油口相连接，所述油泵切换阀的介于第一出油口和第二出油口之间的第三出油口与主调压阀的出油口并接后与冷却器的进油口相连接，冷却器的出油口连接冷却润滑输出端子，所述冷却润滑输出端子具有若干个端口且每个端口均为节流孔结构，至少一个离合器控制阀和至少一个制动器控制阀的进油口相并联后与所述油泵切换阀的第一出油口、第二出油口的并接端口相连接，一个离合器控制阀对应一个离合器，一个制动器控制阀对应一个制动器，离合器控制阀的出油口与相对应的离合器的活塞腔相连接，制动器控制阀的出油口与相对应的制动器的活塞腔相连接，离合器控制阀的出油口、制动器控制阀的出油口均与液压油提供装置的进油口相连接。

2.如权利要求1所述的混合动力变速箱液压控制系统，其特征在于：还包括限压阀，所述限压阀的进油口与所述油泵切换阀的第一出油口、第二出油口的并接端口相连接，所述限压阀的出油口与先导调压阀的进油口相连接，所述先导调压阀的出油口分别与主调压阀的控制腔、液压油提供装置的进油口相连接，所述先导调压阀为常低电磁比例调压阀。

3.如权利要求1所述的混合动力变速箱液压控制系统，其特征在于：还包括溢流阀，所述溢流阀的进油口连接到所述油泵切换阀的第三出油口与主调压阀的出油口的并接端口上，所述溢流阀的出油口同时与机械油泵的进油口、电动油泵的进油口相连接。

4.如权利要求3所述的混合动力变速箱液压控制系统，其特征在于：所述机械油泵的出油口与所述油泵切换阀的第一进油口之间串接有第一单向阀，所述第一单向阀为滑阀式单向阀。

5.如权利要求4所述的混合动力变速箱液压控制系统，其特征在于：还包括过载保护单向阀，所述过载保护单向阀的进油口与机械油泵的出油口相连接，过载保护单向阀的出油口与液压油提供装置的进油口相连接。

6.如权利要求1所述的混合动力变速箱液压控制系统，其特征在于：还包括旁通阀，所述旁通阀的进油口与冷却器的进油口相并接，所述旁通阀的出油口与冷却器的出油口相并接，所述旁通阀的出油口还与液压油提供装置的进油口相连接。

7.如权利要求6所述的混合动力变速箱液压控制系统，其特征在于：所述液压油提供装置内设置有第一温度传感器，所述冷却器的出油口与旁通阀的出油口的并接端口处设置有第二温度传感器。

8.如权利要求1～7任一所述的混合动力变速箱液压控制系统，其特征在于：所述主调压阀的进油口处设置有第一压力传感器，所述冷却器的进油口处设置有第二压力传感器。

9.如权利要求1～7任一所述的混合动力变速箱液压控制系统，其特征在于：所述液压油提供装置的出油口处设置有过滤器。

10.如权利要求1～7任一所述的混合动力变速箱液压控制系统，其特征在于：所述油泵切换阀的第一出油口、第二出油口流出的液压油压力控制为3.5～20bar，所述离合器控制阀的出油口和制动器控制阀的出油口流出的液压油压力控制为0～18bar。