CN108167239B - 一种自动变速箱的双泵供油系统及其工作方法 - Google Patents

一种自动变速箱的双泵供油系统及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自动变速箱的双泵供油系统及其工作方法，通过设置机械油泵和电子油泵，机械油泵由发动机带动，电子油泵作为辅泵，两者协同工作，为主油路提供足够的压力油，再通过设置主油路压力控制电磁阀和主压力滑阀，通过对油液压力进行调节，以使主油路和冷却润滑油路的油液压力趋于稳定。在发动机停机时，机械油泵不能够提供压力油，电子油泵可以提供压力油，从而实现自动变速箱对于档位与离合器预结合的需求；在发动机怠速时，机械油泵提供的液压不足，电子油泵工作，对自动变速箱液压系统的压力油液进行补充；在满足液压系统需求的条件下，降低了机械油泵的排量，使得发动机在高转速工况下，油泵损耗功率减少，提高了自动变速箱的传动效率。

Description

一种自动变速箱的双泵供油系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及变速箱供油系统技术领域，特别是一种自动变速箱的双泵供油系统及其工作方法。
背景技术
目前，各主机厂通过提高变速箱传动效率来应对日益严重的环境问题和严苛的排放法规要求，而在自动变速箱中，液压供油系统作为作为其重要组成部分，该供油系统的设计直接影响变速箱效率的高低。
现有自动变速箱一般通过机械油泵对液压系统进行供油，该机械油泵由发动机驱动。因机械油泵由发动机驱动，故其供油量与发动机转速相关。为满足发动机低转速工况下的自动变速箱供油需求，则机械油泵的排量需设计较大，这样就会导致发动机高转速时，机械油泵排量富余，由机械油泵泵出的油量除了满足冷却润滑及驱动执行机构所需外，其多余的油量均流回至油底壳，这样又会造成自动变速箱传动效率的损失，从而导致整车油耗的增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动变速箱的双泵供油系统，以解决现有技术中的不足，它能够减小机械油泵的排量、提高变速箱传动效率、降低油耗。
本发明提供了一种自动变速箱的双泵供油系统，包括发动机、主油路和冷却润滑油路，还包括油底壳、机械油泵、泄压阀、主油路压力控制电磁阀、主压力滑阀、电子油泵和换向阀,
所述机械油泵与发动机传动连接，机械油泵的输入端口和电子油泵的输入端口分别通过管道连通至油底壳；
所述机械油泵的输出端口通过管道与主油路相连通，所述主油路通过管道经由泄压阀连通至机械油泵的输入端口；
所述电子油泵的输出端口通过管道与换向阀的供油口连通，换向阀的第一出油口与主油路相连通，换向阀的第二出油口与冷却润滑油路相连通，换向阀的压力控制口与主油路相连通；
所述主油路压力控制电磁阀的供油口、主压力滑阀的供油口和主压力滑阀的第一压力控制口均通过管道与主油路相连通，所述主油路压力控制电磁阀的出油口通过管道分别与主油路压力控制电磁阀的控制口、主压力滑阀的第二压力控制口相连通，所述主压力滑阀的第一出油口通过管路连通至机械油泵的输入端口，主压力滑阀的第二出油口通过管路与冷却润滑油路相连通。
如上所述的自动变速箱的双泵供油系统，其中，优选的是，所述机械油泵的输出端口与主油路之间相通的管道上串接有单向阀，所述电子油泵的输出端口与换向阀之间相通的管道上串接有单向阀。
如上所述的自动变速箱的双泵供油系统，其中，优选的是，所述机械油泵与油底壳相连通的管道上、以及电子油泵与油底壳相连通的管道上分别串接有滤清器。
如上所述的自动变速箱的双泵供油系统，其中，优选的是，所述的滤清器为吸入式滤清器。
本发明还提供了一种自动变速箱的双泵供油系统的工作方法，当发动机停机时，机械油泵停止工作，电子油泵启动工作，电子油泵将油液从油底壳中抽出并经换向阀输送至主油路；
当油液进入主油路后，同时流向主油路压力控制电磁阀的供油口、主压力滑阀的供油口和主压力滑阀的第一压力控制口，流向主油路压力控制电磁阀的油液由其出油口分别流向其控制口和主压力滑阀的第二压力控制口，通过主压力滑阀的第一压力控制口与第二压力控制口之间的压力差的作用，调节主压力滑阀的第二出油口的开口大小，以调节从主压力滑阀的供油口流向第二出油口的油液的流量和压力。
一种自动变速箱的双泵供油系统的工作方法，当发动机低转速工作时，机械油泵和电子油泵均启动工作，机械油泵从油底壳中吸出油液并输送至主油路，同时，电子油泵从油底壳中吸出油液并经换向阀输送至主油路；
当油液进入主油路后，同时流向主油路压力控制电磁阀的供油口、主压力滑阀的供油口和主压力滑阀的第一压力控制口，流向主油路压力控制电磁阀的油液由其出油口分别流向其控制口和主压力滑阀的第二压力控制口，通过主压力滑阀的第一压力控制口与第二压力控制口之间的压力差的作用，调节主压力滑阀的第二出油口的开口大小，以调节从主压力滑阀的供油口流向第二出油口的油液的流量和压力。
一种自动变速箱的双泵供油系统的工作方法，当发动机以正常转速或者高转速工作时，电子油泵停止工作，机械油泵启动工作，从油底壳中吸出油液并将其输送至主油路；
当油液进入主油路后，同时流向主油路压力控制电磁阀的供油口、主压力滑阀的供油口和主压力滑阀的第一压力控制口，流向主油路压力控制电磁阀的油液由其出油口分别流向其控制口和主压力滑阀的第二压力控制口，通过主压力滑阀的第一压力控制口与第二压力控制口之间的压力差的作用，调节主压力滑阀的第二出油口的开口大小，以调节从主压力滑阀的供油口流向第二出油口的油液的流量和压力。
与现有技术相比，本发明提供的自动变速箱的双泵供油系统，通过设置机械油泵和电子油泵，用于为主油路提供压力油，其中，机械油泵由发动机带动，电子油泵作为辅泵，两者协同工作，为主油路提供足够的压力油，再通过设置主油路压力控制电磁阀和主压力滑阀，通过对油液压力进行调节，以使主油路和冷却润滑油路的油液压力趋于稳定，从而有利于减小机械油泵的排量、提高变速箱传动效率以及降低油耗。
本发明提供的自动变速箱的双泵供油系统的工作方法，在发动机停机时，机械油泵不能够提供压力油，电子油泵可以提供压力油，从而实现自动变速箱对于档位与离合器预结合的需求；在发动机怠速时，机械油泵提供的液压不足，电子油泵工作，对自动变速箱液压系统的压力油液进行补充；在满足液压系统需求的条件下，降低了机械油泵的排量，使得发动机在高转速工况下，油泵损耗功率减少，提高了自动变速箱的传动效率。
附图说明
图1是本发明提供的自动变速箱的双泵供油系统的原理图；
图2是本发明的实施例提供的自动变速箱的双泵供油系统的工作方法的原理图。
附图标记说明：1-油底壳，2-滤清器，3-发动机，4-泄压阀，5-主油路压力控制电磁阀，5P-供油口，5A-控制口，5B-出油口，6-主压力滑阀，6P-供油口，6A1-第一压力控制口，6A2-第二压力控制口，6B-第二出油口，6T-第一出油口，7-机械油泵，8-电子油泵，9-换向阀，9P-供油口，9A1-压力控制口，9A-第二出油口，9B-第一出油口，10-主油路，11-冷却润滑油路。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明的实施例提供了一种自动变速箱的双泵供油系统，包括发动机3、主油路10和冷却润滑油路11，还包括油底壳1、机械油泵7、泄压阀4、主油路压力控制电磁阀5、主压力滑阀6、电子油泵8和换向阀9,
机械油泵7与发动机3传动连接，机械油泵7的输入端口和电子油泵8的输入端口分别通过管道连通至油底壳1；
机械油泵7的输出端口通过管道与主油路10相连通，主油路10通过管道经由泄压阀4连通至机械油泵7的输入端口；
电子油泵8的输出端口通过管道与换向阀9的供油口9P连通，换向阀9的第一出油口9B与主油路10相连通，换向阀9的第二出油口9A与冷却润滑油路11相连通，换向阀9的压力控制口9A1与主油路10相连通；
主油路压力控制电磁阀5的供油口、主压力滑阀6的供油口和主压力滑阀6的第一压力控制口6A1均通过管道与主油路10相连通，主油路压力控制电磁阀5的出油口5B通过管道分别与主油路压力控制电磁阀5的控制口、主压力滑阀6的第二压力控制口6A2相连通，主压力滑阀6的第一出油口6T通过管路连通至机械油泵7的输入端口，主压力滑阀6的第二出油口6B通过管路与冷却润滑油路11相连通。
其中，电子油泵8和机械油泵7均与换向阀9相连接，该换向阀9通过其弹簧力与主油路10的油液压力之间的压力差来调节阀的开关状态。
其中，由于电子油泵8的输出端和机械油泵7的输出端均接入泄压阀4，使电子油泵8或机械油泵7在油液压力超过泄压阀4设定的安全压力时能得到泄压保护。
本发明的实施例提供的自动变速箱的双泵供油系统，通过设置机械油泵和电子油泵，用于为主油路提供压力油，其中，机械油泵由发动机带动，电子油泵作为辅泵，两者协同工作，为主油路提供足够的压力油，再通过设置主油路压力控制电磁阀和主压力滑阀，通过对油液压力进行调节，以使主油路和冷却润滑油路的油液压力趋于稳定，从而有利于减小机械油泵的排量、提高变速箱传动效率以及降低油耗。
本实施例优选的是，机械油泵7的输出端口与主油路10之间相通的管道上串接有单向阀，电子油泵8的输出端口与换向阀9之间相通的管道上串接有单向阀。通过在机械油泵7和电子油泵8的输出口均设置单向阀，能够防止机械油泵7或者电子油泵8单独工作时，泵出的油液反拖电子油泵8或者机械油泵7。
本实施例优选的是，机械油泵7与油底壳1相连通的管道上、以及电子油泵8与油底壳1相连通的管道上分别串接有滤清器2。滤清器2用于将从油底壳1分别向机械油泵7和电子油泵8的压力油进行过滤处理，防止杂质堵塞管道，影响油液的传输以及管道内油液压力的稳定性。
本实施例进一步优选的是，上述的滤清器2为吸入式滤清器。
如图2所示，本发明的实施例还提供了一种自动变速箱的双泵供油系统的工作方法，当发动机3停机时，机械油泵7停止工作，电子油泵8根据TCU指令而启动工作，油液在电子油泵8的作用下从油底壳1进入吸入式滤清器2中，然后通过换向阀9使油液经供油口9P流向第一出油口9B，之后输送至主油路10中，且在主油路压力控制电磁阀5和主压力滑阀6的共同调节下为主油路10提供所需压力，以实现自动变速箱档位与离合器预结合的功能。
当油液进入主油路10后，同时流向主油路压力控制电磁阀5的供油口5P、主压力滑阀6的供油口6P和主压力滑阀6的第一压力控制口6A1，流向主油路压力控制电磁阀5的油液由其出油口5B分别流向其控制口5A和主压力滑阀6的第二压力控制口6A2，通过主压力滑阀6的第一压力控制口6A1与第二压力控制口6A2之间的压力差的作用，调节主压力滑阀6的第二出油口6B的开口大小，以调节从主压力滑阀6的供油口6P流向第二出油口6B的油液的流量和压力。
如图2所示，一种自动变速箱的双泵供油系统的工作方法，当发动机3低转速工作时，由于机械油泵7是由发动机3驱动而运转，此时机械油泵7的转速也比较低，主油路10中的油液压力不足，电子油泵8根据TCU的指令启动工作，电子油泵8此时作为辅泵为主油路10补充压力。即：第一支路的油液在机械油泵7的作用下从油底壳1中经过吸入式滤清器2进入到主油路10中，同时，第二支路的油液在电子油泵8的作用下从油底壳1中经过吸入式滤清器2流向换向阀9，之后再经换向阀9的供油口9P流向第一出油口9B，然后再输送至主油路10中；两个支路的油液在主油路10里汇合之后，在主油路压力控制电磁阀5和主压力滑阀6的共同调节下为主油路提供所需压力，并使油液进入阀体和/或冷却润滑油路11。
当油液进入主油路10后，同时流向主油路压力控制电磁阀5的供油口5P、主压力滑阀6的供油口6P和主压力滑阀6的第一压力控制口6A1，流向主油路压力控制电磁阀5的油液由其出油口5B分别流向其控制口5A和主压力滑阀6的第二压力控制口6A2，通过主压力滑阀6的第一压力控制口6A1与第二压力控制口6A2之间的压力差的作用，调节主压力滑阀6的第二出油口6B的开口大小，以调节从主压力滑阀6的供油口6P流向第二出油口6B的油液的流量和压力。
如图2所示，一种自动变速箱的双泵供油系统的工作方法，当发动机3以正常转速或者高转速工作时，机械油泵7由发动机3驱动而正常运转，此时由机械油泵7提供的油液已能满足主油路10对油液压力的需求，电子油泵8停止工作，且换向阀9在主油路10中油液压力的作用下使得换向阀9的供油口9P与第二出油口9A相连通，油液在机械油泵7的作用下从油底壳1中吸出经过吸入式滤清器2进入到主油路10中，油液在主油路压力控制电磁阀5和主压力滑阀6的共同调节下为主油路10提供所需压力，并使油液进入阀体和冷却润滑油路11。
在此过程中，电子油泵8可以根据工况需求，并在TCU指令下进行关闭或短时开启，比如在大负荷工况下开启，以补充离合器的冷却需求。
当油液进入主油路10后，同时流向主油路压力控制电磁阀5的供油口5P、主压力滑阀6的供油口6P和主压力滑阀6的第一压力控制口6A1，流向主油路压力控制电磁阀5的油液由其出油口5B分别流向其控制口5A和主压力滑阀6的第二压力控制口6A2，通过主压力滑阀6的第一压力控制口6A1与第二压力控制口6A2之间的压力差的作用，调节主压力滑阀6的第二出油口6B的开口大小，以调节从主压力滑阀6的供油口6P流向第二出油口6B的油液的流量和压力。
本发明的实施例提供的自动变速箱的双泵供油系统的工作方法，在发动机停机时，机械油泵不能够提供压力油，电子油泵可以提供压力油，从而实现自动变速箱对于档位和离合器预结合的需求；在发动机怠速时，机械油泵提供的液压不足，电子油泵工作，对自动变速箱液压系统的压力油液进行补充；在满足液压系统需求的条件下，降低了机械油泵的排量，使得发动机在高转速工况下，油泵损耗功率减少，提高了自动变速箱的传动效率。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种自动变速箱的双泵供油系统，包括发动机(3)、主油路(10)和冷却润滑油路(11)，其特征在于：还包括油底壳(1)、机械油泵(7)、泄压阀(4)、主油路压力控制电磁阀(5)、主压力滑阀(6)、电子油泵(8)和换向阀(9),
所述机械油泵(7)与发动机(3)传动连接，机械油泵(7)的输入端口和电子油泵(8)的输入端口分别通过管道连通至油底壳(1)；
所述机械油泵(7)的输出端口通过管道与主油路(10)相连通，所述主油路(10)通过管道经由泄压阀(4)连通至机械油泵(7)的输入端口；
所述电子油泵(8)的输出端口通过管道与换向阀(9)的供油口(9P)连通，换向阀(9)的第一出油口(9B)与主油路(10)相连通，换向阀(9)的第二出油口(9A)与冷却润滑油路(11)相连通，换向阀(9)的压力控制口(9A1)与主油路(10)相连通；
所述主油路压力控制电磁阀(5)的供油口、主压力滑阀(6)的供油口和主压力滑阀(6)的第一压力控制口(6A1)均通过管道与主油路(10)相连通，所述主油路压力控制电磁阀(5)的出油口(5B)通过管道分别与主油路压力控制电磁阀(5)的控制口、主压力滑阀(6)的第二压力控制口(6A2)相连通，所述主压力滑阀(6)的第一出油口(6T)通过管路连通至机械油泵(7)的输入端口，主压力滑阀(6)的第二出油口(6B)通过管路与冷却润滑油路(11)相连通；
当发动机(3)停机时，机械油泵(7)停止工作，电子油泵(8)启动工作，电子油泵(8)将油液从油底壳(1)中抽出并经换向阀(9)输送至主油路(10)；
当油液进入主油路(10)后，同时流向主油路压力控制电磁阀(5)的供油口(5P)、主压力滑阀(6)的供油口(6P)和主压力滑阀(6)的第一压力控制口(6A1)，流向主油路压力控制电磁阀(5)的油液由其出油口(5B)分别流向其控制口(5A)和主压力滑阀(6)的第二压力控制口(6A2)，通过主压力滑阀(6)的第一压力控制口(6A1)与第二压力控制口(6A2)之间的压力差的作用，调节主压力滑阀(6)的第二出油口(6B)的开口大小，以调节从主压力滑阀(6)的供油口(6P)流向第二出油口(6B)的油液的流量和压力；
当发动机(3)低转速工作时，机械油泵(7)和电子油泵(8)均启动工作，机械油泵(7)从油底壳(1)中吸出油液并输送至主油路(10)，同时，电子油泵(8)从油底壳(1)中吸出油液并经换向阀(9)输送至主油路(10)；
当油液进入主油路(10)后，同时流向主油路压力控制电磁阀(5)的供油口(5P)、主压力滑阀(6)的供油口(6P)和主压力滑阀(6)的第一压力控制口(6A1)，流向主油路压力控制电磁阀(5)的油液由其出油口(5B)分别流向其控制口(5A)和主压力滑阀(6)的第二压力控制口(6A2)，通过主压力滑阀(6)的第一压力控制口(6A1)与第二压力控制口(6A2)之间的压力差的作用，调节主压力滑阀(6)的第二出油口(6B)的开口大小，以调节从主压力滑阀(6)的供油口(6P)流向第二出油口(6B)的油液的流量和压力；
当发动机(3)以正常转速或者高转速工作时，电子油泵(8)停止工作，机械油泵(7)启动工作，从油底壳(1)中吸出油液并将其输送至主油路(10)；
当油液进入主油路(10)后，同时流向主油路压力控制电磁阀(5)的供油口(5P)、主压力滑阀(6)的供油口(6P)和主压力滑阀(6)的第一压力控制口(6A1)，流向主油路压力控制电磁阀(5)的油液由其出油口(5B)分别流向其控制口(5A)和主压力滑阀(6)的第二压力控制口(6A2)，通过主压力滑阀(6)的第一压力控制口(6A1)与第二压力控制口(6A2)之间的压力差的作用，调节主压力滑阀(6)的第二出油口(6B)的开口大小，以调节从主压力滑阀(6)的供油口(6P)流向第二出油口(6B)的油液的流量和压力。
2.根据权利要求1所述的自动变速箱的双泵供油系统，其特征在于：所述机械油泵(7)的输出端口与主油路(10)之间相通的管道上串接有单向阀，所述电子油泵(8)的输出端口与换向阀(9)之间相通的管道上串接有单向阀。
3.根据权利要求2所述的自动变速箱的双泵供油系统，其特征在于：所述机械油泵(7)与油底壳(1)相连通的管道上、以及电子油泵(8)与油底壳(1)相连通的管道上分别串接有滤清器(2)。
4.根据权利要求3所述的自动变速箱的双泵供油系统，其特征在于：所述的滤清器(2)为吸入式滤清器。
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