CN109667919A - 车辆的动力系统及其润滑系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆动力系统的润滑,提供了一种车辆的动力系统及其润滑系统。车辆的动力系统包括变速箱和电机,变速箱包括设有润滑油腔的变速箱壳体,变速箱壳体内设有变速机构,变速机构包括主轴,主轴内设有用于与油泵的出油口连接的主润滑油孔;电机包括电机转轴和电机壳体,电机转轴内设有沿轴向延伸的电机油孔,电机油孔与所述主润滑油孔连通,电机转轴的轴壁上设有用于向电机转轴上的转子轴承供油的转子轴承油孔,或者电机壳体和电机转轴的轴壁上分别设有与转子轴承对应的电机壳体油孔和与主润滑油孔连通的轴壁油孔,电机壳体油孔和轴壁润滑油孔相互连通。上述方案解决了现有润滑系统无法对转子轴承进行润滑的问题。
Description
技术领域
本发明涉及车辆动力系统的润滑。
背景技术
动力系统是车辆上的核心部件,其内部有较多的旋转零件需要在工作时进行润滑,传统变速箱上的旋转零件润滑一般采用飞溅润滑,例如将齿轮的一部分浸在润滑油中,变速器中的齿轮高速转动时搅动润滑油,使润滑油飞溅到需要润滑的齿轮、轴及轴承等相关零部件上。
然而,目前新能源车辆上常用带有行星排的动力系统,对行星排的润滑,现有的技术有两种:一种是浸油润滑,这种润滑的缺点很明显,由于行星结构的外面包有齿圈,油很难进入内部来润滑行星轮和太阳轮,如果油较多,行星结构的传动效率就会大打折扣;另一种是在壳体的外壁和行星结构待润滑部位打孔,用输油管伸进这些孔中,将油输运进去润滑待润滑部位,这种润滑方案虽然可取,但是适用性不强,因为行星结构是高速运转部件,壳体外壁的孔很难与待润滑部位正好对上,这样即使将油输进去也很难到达待润滑部位,润滑效果不好。
申请公布号为CN 103133673 A的中国专利申请公开了一种用于电动汽车的电子无级变速器的润滑系统,其提供了一种新的行星排润滑方案,其中动力系统包括变速器壳体和电机壳体,变速器壳体内设有主轴、作为变速机构的行星排和用于输出动力的差速器,变速器壳体的底部具有润滑油腔,差速器浸泡在润滑油腔中的润滑油内实现浸渍润滑;变速器壳体与电机壳体连接,电机输出轴穿过变速器壳体与行星排连接。为了实现润滑,主轴内部设有轴向孔,轴向孔形成润滑油通道,用于与相应油泵的出油口连接,主轴上还设有与轴向孔连通的径向孔。工作时,油泵由电机提供动力实现润滑油的输送,润滑油通过过滤器、主轴上的径向油孔并利用主轴高速运转所形成的离心力送至行星排,能够实现较好的润滑效果。
对于插电式混合动力汽车来说,为降低油耗、提供整车动力性,现有技术中往往采用双电机+双行星排构型的动力系统,包括从输入端向输出端依次设置的发电机、前行星排、后行星排和驱动电机,其中输入端与发动机连接,发电机与前行星排系统的太阳轮相连,通过控制发电机的转速可以使发动机始终工作在最优区域,而驱动电机与后行星排相连,起减速增扭作用。但是,上述双电机+双行星排构型的系统中输入轴和输出轴分别穿过发电机和驱动电机这两个电机,发电机的壳体和驱动电机的壳体远离润滑油腔,因此现有的润滑系统无法实现对电机的转子轴承的润滑。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆的动力系统及其润滑系统,以解决现有的润滑系统无法对电机的转子轴承进行润滑的问题。
为实现上述目的,本发明中车辆的动力系统采用的技术方案是:
方案1. 车辆的动力系统,包括变速箱和电机,变速箱包括底部设有润滑油腔的变速箱壳体,变速箱壳体内设有变速机构,变速机构包括主轴,所述主轴内设有用于与油泵的出油口连接的主润滑油孔;电机包括电机转轴和与变速箱壳体相连的电机壳体,电机转轴内设有沿轴向延伸的电机油孔,电机油孔与所述主润滑油孔连通,电机转轴的轴壁上设有用于向电机转轴上的转子轴承供油的转子轴承油孔,或者电机壳体和电机转轴的轴壁上分别设有与转子轴承对应的电机壳体油孔和与主润滑油孔连通的轴壁油孔,所述电机壳体油孔和轴壁润滑油孔相互连通。
有益效果:本发明采用上述技术方案,电机转轴内设有沿轴向延伸的电机油孔,电机油孔与所述主润滑油孔连通,配合转子轴承油孔或者电机壳体油孔和轴壁润滑油孔能够将润滑油输送到电机的转子轴承处,实现了对转子轴承的润滑,从而保证系统的可靠运行。
方案2. 基于方案1所述的车辆的动力系统,所述电机包括设置在变速箱的主轴轴向两侧的第一电机和第二电机,所述变速箱包括靠近第一电机的前行星排和靠近第二电机的后行星排,所述主轴包括与前行星排对应的前主轴和与后行星排对应的后主轴,第一电机和第二电机的电机转轴上均设有电机油孔,所述前主轴和后主轴上均设有主润滑油孔。
有益效果:上述形式适应了双电机+双行星排的构型,能够提高动力系统的性能和可靠性。
方案3. 基于方案2所述的车辆的动力系统,所述第一电机为发电机,所述前主轴为输入轴,所述第二电机为驱动电机,所述后主轴为输出轴。
方案4. 基于方案1所述的车辆的动力系统,所述变速箱壳体和电机壳体上设有用于连通电机壳体的内腔与变速器壳体的润滑油腔的连通通道。
方案5. 基于方案4所述的车辆的动力系统,所述连通通道上设有润滑油过滤结构。
方案6. 基于方案4所述的车辆的动力系统,所述润滑油过滤结构设置在电机壳体内。
方案7. 基于方案2—6的任意一项所述的车辆的动力系统,所述前主轴与后主轴上的主润滑油孔同轴设置并对接连通。
有益效果:采用该方案实现前主轴与后主轴的连通,结构紧凑,连接方便。
方案8. 基于方案7所述的车辆的动力系统,所述前主轴与后主轴的对接处设有前主轴轴承和后主轴轴承,还设有用于向前主轴轴承和后主轴轴承供油的对接轴承油孔。
方案9. 基于方案2—6的任意一项所述的车辆的动力系统,所述前主轴与第一电机的电机转轴为同一根转轴。
方案10.基于方案2—6的任意一项所述的车辆的动力系统,所述后主轴与第二电机的电机转轴为同一根转轴。
方案11.基于方案3所述的车辆的动力系统,所述输出轴的端部设有供所述油泵的出油口连接的主润滑油孔进口。
方案12.基于方案3所述的车辆的动力系统,所述输出轴上设有用于与油泵机械传动连接以驱动油泵运转的驱动连接结构。
有益效果,采用上述方案能够避免电子泵失效导致整个系统因得不到润滑而烧蚀,可靠性高。
方案13.基于方案1—6的任意一项所述的车辆的动力系统,所述电机壳体远离电机的一侧设有端盖,所述端盖内设有端盖轴承,电机转轴的轴壁上设有用于向端盖轴承供油的端盖轴承油孔,或者端盖的盖体上和电机转轴的轴壁上分别设有与端盖轴承对应的端盖油孔和与主润滑油孔连通的端盖轴壁油孔,所述端盖油孔和端盖轴壁润滑油孔相互连通。
本发明中动力系统的润滑系统采用的技术方案是:
方案1. 动力系统的润滑系统,包括变速箱、电机和油泵,变速箱包括底部设有润滑油腔的变速箱壳体,变速箱壳体内设有变速机构,变速机构包括主轴,所述主轴内设有与油泵的出油口连接的主润滑油孔;电机包括电机转轴和与变速箱壳体相连的电机壳体,其特征在于:电机转轴内设有沿轴向延伸的电机油孔,电机油孔与所述主润滑油孔连通,电机转轴的轴壁上设有用于向电机转轴上的转子轴承供油的转子轴承油孔,或者电机壳体和电机转轴的轴壁上分别设有与转子轴承对应的电机壳体油孔和与主润滑油孔连通的轴壁油孔,所述电机壳体油孔和轴壁润滑油孔相互连通。
方案2. 基于方案1所述的动力系统的润滑系统,所述电机包括设置在变速箱的主轴轴向两侧的第一电机和第二电机,所述变速箱包括靠近第一电机的前行星排和靠近第二电机的后行星排,所述主轴包括与前行星排对应的前主轴和与后行星排对应的后主轴,第一电机和第二电机的电机转轴上均设有电机油孔,所述前主轴和后主轴上均设有主润滑油孔。
方案3. 基于方案2所述的动力系统的润滑系统,所述第一电机为发电机,所述前主轴为输入轴,所述第二电机为驱动电机,所述后主轴为输出轴。
方案4. 基于方案1所述的动力系统的润滑系统,所述变速箱壳体和电机壳体上设有用于连通电机壳体的内腔与变速器壳体的润滑油腔的连通通道。
方案5. 基于方案4所述的动力系统的润滑系统,所述连通通道上设有润滑油过滤结构。
方案6. 基于方案4所述的动力系统的润滑系统,所述润滑油过滤结构设置在电机壳体内。
方案7. 基于方案2—6的任意一项所述的动力系统的润滑系统,所述前主轴与后主轴上的主润滑油孔同轴设置并对接连通。
方案8. 基于方案7所述的动力系统的润滑系统,所述前主轴与后主轴的对接处设有前主轴轴承和后主轴轴承,还设有用于向前主轴轴承和后主轴轴承供油的对接轴承油孔。
方案9. 基于方案2—6的任意一项所述的动力系统的润滑系统,所述前主轴与第一电机的电机转轴为同一根转轴。
方案10.基于方案2—6的任意一项所述的动力系统的润滑系统,所述后主轴与第二电机的电机转轴为同一根转轴。
方案11.基于方案3所述的动力系统的润滑系统,所述输出轴的端部设有供所述油泵的出油口连接的主润滑油孔进口。
方案12.基于方案3所述的动力系统的润滑系统,所述输出轴上设有用于与油泵机械传动连接以驱动油泵运转的驱动连接结构。
方案13.基于方案1—6的任意一项所述的动力系统的润滑系统,所述电机壳体远离电机的一侧设有端盖,所述端盖内设有端盖轴承,电机转轴的轴壁上设有用于向端盖轴承供油的端盖轴承油孔,或者端盖的盖体上和电机转轴的轴壁上分别设有与端盖轴承对应的端盖油孔和与主润滑油孔连通的端盖轴壁油孔,所述端盖油孔和端盖轴壁润滑油孔相互连通。
附图说明
图1是本发明中车辆的动力系统的实施例一的结构示意图;
图2是本发明中车辆的动力系统的实施例二的结构示意图;
图3是本发明中车辆的动力系统的实施例三的结构示意图。
图中各附图标记对应的名称为:1-前端盖,2-发电机,3-变速箱,4-驱动电机,5-后端盖,6-润滑油腔,7-油泵,8-滤网,9-端盖油孔,10-电机壳体油孔,11-行星排轴壁油孔,12-对接轴承油孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明中车辆的动力系统的实施例一如图1所示,是一种用于采用了双电机+双行星排构型的插电式混合动力汽车的动力系统,包括发动机以及沿远离发动机的方向依次设置的发电机2、变速箱3和驱动电机4,发电机2具有用于与发动机连接的发电机转轴,发电机转轴形成动力系统的输入轴;驱动电机4具有用于实现动力系统的动力输出的驱动电机转轴,驱动电机转轴形成动力系统的输出轴;变速箱3包括靠近发电机2的前行星排和靠近驱动电机4的后行星排,前行星排的主轴与发电机转轴为同一根转轴,后行星排的主轴与驱动电机转轴为同一根转轴。由于电机的轴承与行星排的轴承不通用,因此发电机2远离变速箱3的一侧设有前端盖1,驱动电机4远离变速箱3的一侧设有后端盖5,前端盖1和后端盖5处分别设有前端盖轴承和后端盖轴承。
输出轴的端部设有油泵7,该油泵7为机械泵,与输出轴通过机械结构传动连接,输出轴上设有用于与油泵7机械传动连接以驱动油泵运转的驱动连接结构。变速箱3的变速箱壳体底部设有润滑油腔6,油泵7的抽油口与润滑油腔6连接。输入轴和输出轴均为空心轴,其空心结构形成沿轴向延伸的主润滑油孔,油泵7的出油口与主润滑油孔连接。输入轴和输出轴同轴设置,两者相互靠近的一端对接连通。
发电机壳体和驱动电机壳体上分别设有与转子轴承对应的电机壳体油孔10,各端盖的盖体上设有与端盖轴承对应的端盖油孔9,发电机转轴和驱动电机转轴的轴壁上设有与主润滑油孔连通的轴壁油孔,轴壁油孔与电机壳体油孔10和端盖油孔9连通,用于向转子轴承和端盖轴承供油。其中转子轴承包括设置在发电机2和驱动电机4前端的前端转子轴承,还包括设置在发电机2和驱动电机4后端的后端转子轴承。
输入轴和输出轴的轴壁上还设有与前行星排和后行星排对应的行星排轴壁油孔11,用于向前行星排和后行星排供油。输入轴和输出轴的对接处设有前主轴轴承和后主轴轴承,还设有用于向前主轴轴承和后主轴轴承供油的对接轴承油孔12。
工作时,通过机械泵把变速器润滑油腔6中的润滑油抽到输出轴的主润滑油孔内和输出轴的主润滑油孔内,中间的油路通过滤网8过滤保证润滑油的清洁度。然后一部分润滑油通过输入轴和输出轴上的轴壁油孔、前端盖和后端盖5处的端盖油孔9、发电机壳体和驱动电机壳体上的电机壳体油孔10输送到端盖轴承、转子轴承对端盖轴承、转子轴承进行润滑,最终该部分润滑油进入发电机壳体和驱动电机壳体后经相应的滤网8回到变速箱壳体底部的润滑油腔6;另一部分润滑油通过行星排轴壁油孔11和对接轴承油孔12分别向行星排和对接轴承供油,实现行星排、前主轴轴承和后主轴轴承的润滑。最终该部分润滑油直接回到变速箱壳体底部的润滑油腔6。
本发明中车辆的动力系统的实施例二如图2所示,本实施例与实施例一的不同之处在于,本实施例中仅在变速箱3的一侧设有电机。
本发明中车辆的动力系统的实施例三如图3所示,本实施例与实施例一的不同之处在于,本实施例中未设置前端盖1和后端盖5,也未设置与前端盖和后端盖5对应的润滑油孔。
在本发明的其他实施例中,根据转子轴承的安装结构,也可以仅在电机转轴的轴壁上设置用于向电机转轴上的转子轴承供油的转子轴承油孔;同样,根据端盖轴承的结构,也可以仅在电机转轴的轴壁上设有用于向端盖轴承供油的端盖轴承油孔。
本发明中动力系统的润滑系统的一个实施例包括变速箱、发电机、驱动电机和油泵,除油泵外的其余结构即上述动力系统的实施例中的所述的结构,此处不再具体说明。
最后需要说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.车辆的动力系统,包括变速箱和电机,变速箱包括底部设有润滑油腔的变速箱壳体,变速箱壳体内设有变速机构,变速机构包括主轴,所述主轴内设有用于与油泵的出油口连接的主润滑油孔;电机包括电机转轴和与变速箱壳体相连的电机壳体,其特征在于:电机转轴内设有沿轴向延伸的电机油孔,电机油孔与所述主润滑油孔连通,电机转轴的轴壁上设有用于向电机转轴上的转子轴承供油的转子轴承油孔,或者电机壳体和电机转轴的轴壁上分别设有与转子轴承对应的电机壳体油孔和与主润滑油孔连通的轴壁油孔,所述电机壳体油孔和轴壁润滑油孔相互连通。
2.根据权利要求1所述的车辆的动力系统,其特征在于:所述电机包括设置在变速箱的主轴轴向两侧的第一电机和第二电机,所述变速箱包括靠近第一电机的前行星排和靠近第二电机的后行星排,所述主轴包括与前行星排对应的前主轴和与后行星排对应的后主轴,第一电机和第二电机的电机转轴上均设有电机油孔,所述前主轴和后主轴上均设有主润滑油孔。
3.根据权利要求2所述的车辆的动力系统,其特征在于:所述第一电机为发电机,所述前主轴为输入轴,所述第二电机为驱动电机,所述后主轴为输出轴。
4.根据权利要求1所述的车辆的动力系统,其特征在于:所述变速箱壳体和电机壳体上设有用于连通电机壳体的内腔与变速器壳体的润滑油腔的连通通道。
5.根据权利要求2—4的任意一项所述的车辆的动力系统,其特征在于:所述前主轴与后主轴上的主润滑油孔同轴设置并对接连通。
6.根据权利要求5所述的车辆的动力系统,其特征在于:所述前主轴与后主轴的对接处设有前主轴轴承和后主轴轴承,还设有用于向前主轴轴承和后主轴轴承供油的对接轴承油孔。
7.根据权利要求2—4的任意一项所述的车辆的动力系统,其特征在于:所述前主轴与第一电机的电机转轴为同一根转轴。
8.根据权利要求2—4的任意一项所述的车辆的动力系统,其特征在于:所述后主轴与第二电机的电机转轴为同一根转轴。
9.根据权利要求1—4的任意一项所述的车辆的动力系统,其特征在于:所述电机壳体远离电机的一侧设有端盖,所述端盖内设有端盖轴承,电机转轴的轴壁上设有用于向端盖轴承供油的端盖轴承油孔,或者端盖的盖体上和电机转轴的轴壁上分别设有与端盖轴承对应的端盖油孔和与主润滑油孔连通的端盖轴壁油孔,所述端盖油孔和端盖轴壁润滑油孔相互连通。
10.动力系统的润滑系统,包括变速箱、电机和油泵,变速箱包括底部设有润滑油腔的变速箱壳体,变速箱壳体内设有变速机构,变速机构包括主轴,所述主轴内设有与油泵的出油口连接的主润滑油孔;电机包括电机转轴和与变速箱壳体相连的电机壳体,其特征在于:电机转轴内设有沿轴向延伸的电机油孔,电机油孔与所述主润滑油孔连通,电机转轴的轴壁上设有用于向电机转轴上的转子轴承供油的转子轴承油孔,或者电机壳体和电机转轴的轴壁上分别设有与转子轴承对应的电机壳体油孔和与主润滑油孔连通的轴壁油孔,所述电机壳体油孔和轴壁润滑油孔相互连通。
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