CN109915540B - 液力减振双质量飞轮、油路控制系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液力减振双质量飞轮，包括主飞轮、主飞轮壳体和主飞轮与主飞轮壳体之间的主法兰，主飞轮设有第一导油槽，主飞轮壳体设有第二导油槽，第一导油槽、第二导油槽以及主法兰共同形成一个环形且密闭的导油腔，主法兰的外周分布设有多个活塞凸耳，多个活塞凸耳位于导油腔中并将导油腔分隔成多个腔室，每个活塞凸耳设有与导油腔连通的导油孔，每个导油孔内设有单向阀，单向阀的导通方向与主飞轮的转动方向相反，主飞轮上设有第一进油口、第一出油口、第二进油口和第二出油口，第一进油口和第一出油口分别与不同的腔室连通。本发明可以减缓双质量飞轮间扭转惯性和减小共振，防止双质量飞轮损坏。本发明还公开了一种油路控制系统和汽车。

Description

液力减振双质量飞轮、油路控制系统及汽车

技术领域

本发明涉及机械技术领域，特别是涉及一种液力减振双质量飞轮、油路控制系统及汽车。

背景技术

随着生活水平的提高，开车的人群越来越广泛，人们在开车时对换挡、起步和停止的平稳度要求也越来越高，飞轮作为发动机与变速箱的连接“介质”，基本要求就是：换挡平稳、结合柔顺。

为了降低发动机旋转的不均衡性而造成传动系统的扭转振动，传统上在离合器中采用扭转减振器来达到减振目的。但一方面，该扭转减振器无法法将整个动力传递系统的固有频率降低到发动机怠速以下，因此在整个发动机运行过程中仍然存在着共振现象；另一方面由于受到扭转减振器弹簧安装半径限制和传递扭矩需要，在实际设计中很难通过降低弹簧刚度来减少扭振，因此在发动机实用转速范围(1000-2000r/min)之间，难以通过降低减振弹簧刚度来得到更大的减振效果。

双质量飞轮将原来的一个飞轮分成两个部分，一部分保留在原来发动机一侧的位置上(主飞轮)，起到原来飞轮的作用，用于起动和传递发动机的转动扭矩，这一部分称为第一质量(初级质量)，另一部分则放置在传动系变速器一侧(副飞轮)，用于提高变速器的转动惯量，这一部分称为第二质量(次级质量)。两部分飞轮之间有一个环型的油腔，在腔内装有弹簧减振器，由弹簧减振器将两部分飞轮连接为一个整体。

双质量飞轮的次级质量与变速器的分离和结合，由一个不带减振器的刚性离合器盘来完成，由于离合器没有了减振器机构，质量明显减小。减振器组装在双质量飞轮系统中，并能在盘中滑动，明显改善同步性并使换档容易。而双质量飞轮将质量一分为二，其中的第二质量(次级质量)能在不增加飞轮的惯性矩的前提下提高传动系的惯性矩，而使共振转速下降到怠速转速以下。

而现有的双质量飞轮是通过弹簧来达到减振的目的，但是发动机与变速箱还是会存在一定共振现象，当驾驶人员的不恰当操作使得车辆传动系统进入共振区间，弹簧式双质量飞轮第一质量与第二质量间产生超过最大设计相对运动量，造成双质量飞轮损坏，飞轮异响、发动机或变速器损坏，甚至整车丧失动力。现有的双质量飞轮在换挡、起步和停止时还是会存在一定的振动，发动机的冷起动比较困难，使整车驾驶感受较差。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种液力减振双质量飞轮、油路控制系统及汽车，以解决现有技术中双质量飞轮容易损坏和共振现象比较明显的问题。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明提供一种液力减振双质量飞轮，包括主飞轮、主飞轮壳体和设置在该主飞轮与该主飞轮壳体之间的主法兰，该主飞轮在朝向该主飞轮壳体的一侧设有环形的第一导油槽，该主飞轮壳体在朝向该主飞轮的一侧设有环形的第二导油槽，该第一导油槽、该第二导油槽以及该主法兰共同形成一个环形且密闭的导油腔，该主法兰的外周分布设有多个活塞凸耳，该多个活塞凸耳位于该导油腔中并将该导油腔分隔成多个腔室，每个活塞凸耳设有与该导油腔连通的导油孔，每个导油孔内设有单向阀，该单向阀的导通方向与该主飞轮的转动方向相反，该主飞轮上设有第一进油口、第一出油口、第二进油口和第二出油口，该第一进油口和该第一出油口分别与不同的腔室连通，该第二进油口与该第一进油口连通，该第二出油口与该第一出油口连通。

进一步地，该主法兰的外周分布上设有四个该活塞凸耳，四个该活塞凸耳将该导油腔分隔成四个该腔室。

进一步地，该主飞轮上设有与该导油腔连通的一个该第一进油口和一个该第一出油口，该第一进油口和该第一出油口对立设置并各自位于相对立的两个该腔室内。

进一步地，该主法兰由四个相同的副法兰组成，该单向阀夹设在两个该副法兰之间，相邻两个该副法兰固定连接。

进一步地，该导油孔的两端为喇叭状。

进一步地，该第二进油口和该第二出油口设置在该主飞轮背向该主飞轮壳体的一侧，该第二进油口和该第二出油口均通过空心螺栓与不同的曲轴油道连接。

进一步地，该第一进油口朝向该主飞轮转动的方向倾斜，该第一出油口朝向该主飞轮转动的反方向倾斜。

本发明还提供一种油路控制系统，包括如上所述的液力减振双质量飞轮、油底壳、机油泵、缸体主油道、曲轴油道、控制阀，该油底壳、该机油泵、该缸体主油道、该曲轴油道和该控制阀依次连接，该液力减振双质量飞轮的第二进油口通过该控制阀与该曲轴油道连接，该液力减振双质量飞轮的第二出油口通过回油管道与该油底壳连接。

进一步地，该控制阀为三位四通阀。

本发明还提供一种汽车，包括如上所述的油路控制系统。

本发明有益效果在于：向该第二进油口通入机油并通过第一进油口使机油注入其中一个腔室内，当汽车启动时，在主飞轮高速旋转下，机油与活塞凸耳形成阻力，驱动主法兰转动，充满机油的腔室在主飞轮与主法兰的相对转动下会转动至第一出油口，此时机油会通过第一出油口流出，主飞轮与主法兰之间通过机油传动，可以减缓双质量飞轮间扭转惯性和减小共振，使车辆平稳起步，实现真正意义上的软(液力)连接；当汽车紧急制动或发动机异常时，因为单向阀的导通方向与主飞轮的转动方向相反，所以机油与活塞凸耳形成阻力较小，主法兰不会带动主飞轮转动，主飞轮与主法兰可以实现360°的相对转动，可以减缓变速箱对发动机的冲击，保证双质量飞轮不受冲击，不会导致主飞轮或发动机损坏。

附图说明

图1是本发明中液力减振双质量飞轮的正视立体结构示意图；

图2是本发明中液力减振双质量飞轮的后视立体结构示意图；

图3是图1中液力减振双质量飞轮的拆分结构示意图；

图4是图2中液力减振双质量飞轮的拆分结构示意图；

图5是本发明中液力减振双质量飞轮去掉主飞轮壳体的透视平面结构示意图；

图6是本发明油路控制系统的框架图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的液力减振双质量飞轮、油路控制系统及汽车的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

图1是本发明中液力减振双质量飞轮的正视立体结构示意图，图2是本发明中液力减振双质量飞轮的后视立体结构示意图，图3是图1中液力减振双质量飞轮的拆分结构示意图，图4是图2中液力减振双质量飞轮的拆分结构示意图，图5是本发明中液力减振双质量飞轮去掉主飞轮壳体的透视平面结构示意图，图6是本发明油路控制系统的框架图。

如图1至图5所示，本发明提供的一种液力减振双质量飞轮，包括主飞轮10、主飞轮壳体30和设置在主飞轮10与主飞轮壳体30之间的主法兰20。其中，主飞轮10用于与汽车发动机的曲轴连接，主法兰20用于与液力减振双质量飞轮的副飞轮(图未示)连接，副飞轮用于与汽车的变速箱(图未示)连接，汽车发动机输出的扭矩转速通过主飞轮10和主法兰20传递至副飞轮，因此驱动变速箱工作。

其中，主飞轮10在朝向主飞轮壳体30的一侧设有环形的第一导油槽11，主飞轮壳体30在朝向主飞轮10的一侧设有环形的第二导油槽31，第一导油槽11、第二导油槽31以及主法兰20共同形成一个环形且密闭的导油腔40。导油腔40的截面形状包括圆形、椭圆形或带有倒角的矩形，但不以此为限。主法兰20的外周分布设有多个活塞凸耳21，活塞凸耳21的截面形状与导油腔40的截面形状相同。多个活塞凸耳21位于导油腔40中并将导油腔40分隔成多个腔室41，每个活塞凸耳21设有与导油腔40连通的导油孔211，即导油孔211将活塞凸耳21两侧的两个腔室41相导通。每个导油孔211内设有单向阀50，单向阀50的导通方向与主飞轮10的转动方向相反(请参照图5，例如，主飞轮10顺时针方向转动，则每个单向阀50逆时针方向导通；或者，主飞轮10逆时针方向转动，则每个单向阀50顺时针方向导通)。主飞轮10上设有第一进油口12、第一出油口13、第二进油口14和第二出油口15，第一进油口12和第一出油口13分别与不同的腔室41连通，即主飞轮10与主法兰20发生相对转动时，不同的腔室41也会随之转动，但是第一进油口12和第一出油口13不能同时位于同一个腔室41中。主飞轮10的内部设有空腔(如图3所示的虚线)，第二进油口14与第一进油口12通过空腔连通，第二出油口15与第一出油口13通过另一空腔连通。

在本实施例中，第二进油口14和第二出油口15设置在主飞轮10背向主飞轮壳体30的一侧，第二进油口14和第二出油口15均通过空心螺栓与不同的曲轴油道连接，本实施例中，曲轴内设有曲轴油道，主飞轮10的第二进油口14和第二出油口15通过空心螺栓与曲轴连接。本实施例中，第二进油口14和第二出油口15为通孔，空心螺栓的侧面开有与空腔(如图3所示的虚线)连通的油孔。在其它实施例中，第二进油口14和第二出油口15也可以为盲孔，只是与曲轴油道连接的空心螺栓有一定区别。

在本实施例中，主法兰20的外周分布上设有四个活塞凸耳21，四个活塞凸耳21将导油腔40分隔成四个腔室41，分别为第一腔室41a、第二腔室41b、第三腔室41c和第四腔室41d。主飞轮10上设有与导油腔40连通的一个第一进油口12和一个第一出油口13，第一进油口12和第一出油口13对立设置并各自位于相对立的两个腔室41内(图5)。在其它实施例中，主飞轮10上也可设有与导油腔40连通的两个第一进油口12和两个第一出油口13，第一进油口12和第一出油口13对立设置并各自位于相对立的两个腔室41内，但不以此为限。

在本实施例中，主法兰20由四个相同的副法兰22组成，单向阀50夹设在两个副法兰22之间，相邻两个副法兰22通过螺丝23固定连接，有利于单向阀50的拆卸和安装。在其它实施例中，相邻两个副法兰22也可以通过螺栓连接，或者是卡扣连接，但不以此为限。其中单向阀50的详细结构以及工作原理请参考现有技术，这里不再赘述。

在本实施例中，导油孔211的两端为喇叭状，可以起到导流的作用。在其它实施例中，导油孔211与单向阀50之间设有一定的间隙，即在单向阀50截止方向，也可以有少量的机油流通，可以起到泄压的作用。由于汽车刚启动时，主飞轮10与主法兰20相对转动的转速差较大，机油与活塞凸耳21形成阻力也比较大，容易出现共振现象，导油孔211与单向阀50之间设有一定的间隙，可以减小这种共振现象，但是导油孔211与单向阀50之间的间隙太大会造成提供的动力不足。

在本实施例中，第一进油口12朝向主飞轮10转动的方向倾斜，第一出油口13朝向主飞轮10转动的反方向倾斜。当主飞轮10带动主法兰20转动时，第一进油口12喷出来的机油可以直接喷向活塞凸耳21，更有利于使主飞轮10带动主法兰20转动，当汽车紧急制动或发动机异常时，此时主飞轮10和主法兰20相对转动的方向与汽车启动时主飞轮10和主法兰20相对转动的方向相反，第一进油口12和第一出油口13的机油流向发生改变，此时第一出油口13进油，第一进油口12出油，减缓变速箱对发动机的冲击力。

如图6所示，本发明还提供一种油路控制系统，包括如上所述的液力减振双质量飞轮1、油底壳2、机油泵3、缸体主油道4、曲轴油道5、控制阀6，油底壳2、机油泵3、缸体主油道4、曲轴油道5和控制阀6依次连接，液力减振双质量飞轮1的第二进油口14通过控制阀6与曲轴油道5连接，液力减振双质量飞轮1的第二出油口15通过回油管道与油底壳2连接。

在本实施例中，控制阀6为三位四通阀，三位四通阀的进油口(P)与曲轴油道5连接，三位四通阀的回油口(T)与油底壳2连接，三位四通阀的两个工作油口(A、B)其中之一与第二进油口14连接，其中另一与第二出油口15连接。至于三位四通阀的具体结构请参考现有技术，这里不再赘述。

具体地，当发动机正常起步时，以图5为对照，设主飞轮10沿逆时针旋转，则主法兰20相对主飞轮10为顺时针运动，此时ECU(控制器)控制油路通过第一进油口12往第一腔室41a内进油，从第一进油口13出来的机油也是随着主飞轮10高速转动的，高速转动的机油与主法兰20的活塞凸耳21形成阻力，使机油带动主法兰20一起转动，在主法兰20相对主飞轮10的相对转动下，充满机油的第一腔室41a会转动至第一出油口13，并通过第一出油口13排出第一腔室41a内的机油，同时第三腔室41c也在进行充油，第一腔室41a、第二腔室41b、第三腔室41c和第四腔室41d均在进油和出油状态相互交替，可以减缓双质量飞轮间扭转惯性，使车辆平稳起步，实现真正意义上的软(液力)连接。当车辆紧急制动或发动机突发异常情况时，主法兰20相对主飞轮10为逆时针运动，因导油孔211设有单向阀50，只保证机油顺时针流动，此时ECU控制三位四通阀往第三腔室41c进油，从第一腔室41a回油，减缓变速箱对发动机的冲击，保证双质量飞轮不受冲击和整车不会失去动力。

本发明还提供一种汽车，包括如上所述的油路控制系统，至于汽车的其它结构请参考现有技术，这里不再赘述。

在本文中，所涉及的上、下、左、右、前、后等方位词是以附图中的结构位于图中以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限定，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰，为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液力减振双质量飞轮，其特征在于，包括主飞轮(10)、主飞轮壳体(30)和设置在该主飞轮(10)与该主飞轮壳体(30)之间的主法兰(20)，该主飞轮(10)在朝向该主飞轮壳体(30)的一侧设有环形的第一导油槽(11)，该主飞轮壳体(30)在朝向该主飞轮(10)的一侧设有环形的第二导油槽(31)，该第一导油槽(11)、该第二导油槽(31)以及该主法兰(20)共同形成一个环形且密闭的导油腔(40)，该主法兰(20)的外周分布设有多个活塞凸耳(21)，该多个活塞凸耳(21)位于该导油腔(40)中并将该导油腔(40)分隔成多个腔室(41)，每个活塞凸耳(21)设有与该导油腔(40)连通的导油孔(211)，每个导油孔(211)内设有单向阀(50)，该单向阀(50)的导通方向与该主飞轮(10)的转动方向相反，该主飞轮(10)上设有第一进油口(12)、第一出油口(13)、第二进油口(14)和第二出油口(15)，该第一进油口(12)和该第一出油口(13)分别与不同的腔室(41)连通，该第二进油口(14)与该第一进油口(12)连通，该第二出油口(15)与该第一出油口(13)连通。

2.根据权利要求1所述的液力减振双质量飞轮，其特征在于，该主法兰(20)的外周分布上设有四个该活塞凸耳(21)，四个该活塞凸耳(21)将该导油腔(40)分隔成四个该腔室(41)。

3.根据权利要求2所述的液力减振双质量飞轮，其特征在于，该主飞轮(10)上设有与该导油腔(40)连通的一个该第一进油口(12)和一个该第一出油口(13)，该第一进油口(12)和该第一出油口(13)对立设置并各自位于相对立的两个该腔室(41)内。

4.根据权利要求2所述的液力减振双质量飞轮，其特征在于，该主法兰(20)由四个相同的副法兰(22)组成，该单向阀(50)夹设在两个该副法兰(22)之间，相邻两个该副法兰(22)固定连接。

5.根据权利要求1所述的液力减振双质量飞轮，其特征在于，该导油孔(211)的两端为喇叭状。

6.根据权利要求1所述的液力减振双质量飞轮，其特征在于，该第二进油口(14)和该第二出油口(15)设置在该主飞轮(10)背向该主飞轮壳体(30)的一侧，该第二进油口(14)和该第二出油口(15)均通过空心螺栓与不同的曲轴油道连接。

7.根据权利要求1所述的液力减振双质量飞轮，其特征在于，该第一进油口(12)朝向该主飞轮(10)转动的方向倾斜，该第一出油口(13)朝向该主飞轮(10)转动的反方向倾斜。

8.一种油路控制系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的液力减振双质量飞轮(1)、油底壳(2)、机油泵(3)、缸体主油道(4)、曲轴油道(5)、控制阀(6)，该油底壳(2)、该机油泵(3)、该缸体主油道(4)、该曲轴油道(5)和该控制阀(6)依次连接，该液力减振双质量飞轮(1)的第二进油口(14)通过该控制阀(6)与该曲轴油道(5)连接，该液力减振双质量飞轮(1)的第二出油口(15)通过回油管道与该油底壳(2)连接。

9.根据权利要求8所述的油路控制系统，其特征在于，该控制阀(6)为三位四通阀。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的油路控制系统。

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