CN110594401B - 一种双泵液压系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双泵液压系统，涉及汽车技术领域，包括：电动泵(3)和机械泵(4)，其中，机械泵(4)的第二进油口(2)与油箱(1)相连，机械泵(4)的第二出油口(7)通过换向阀(8)与主油路(9)相连；换向阀(8)在机械泵(4)正转时打开，并在机械泵(4)反转时关闭；机械泵(4)的第二出油口(7)通过第一单向阀(6)与油箱(1)相连，第一单向阀(6)在机械泵(4)反转时打开，并在机械泵(4)正转时关闭。本发明实施例提供了一种双泵液压系统，能够避免机械泵反转时对变速器液压系统压力和流量的稳定性产生影响。

Description

一种双泵液压系统
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种双泵液压系统。
背景技术
自动变速器的液压系统是自动变速器的核心零部件，液压系统主要包括供油调压和流量控制系统、换挡操纵系统和冷却润滑系统三个部分。其中，供油调压和流量控制系统向整个液压系统提供液压油，根据液压系统的需要调节压力和流量；换挡操纵系统用于实现迅速平稳的换挡；冷却润滑系统保证自动变速器在合理的工作油温范围内工作，并保障变速器中运动零部件得到良好的润滑。
双泵液压系统能够提供更稳定、高效的压力和流量以供给整个自动变速器系统，保障自动变速器的正常工作。双泵液压系统中电动泵和机械泵共存，其中，机械泵需由传动轴提供动力且机械泵有唯一转向。综合考虑上述两个因素时，机械泵布置所需的空间往往会比较固定，因此机械泵布置时合理利用自动变速器的内部空间是个难题。机械泵可双向旋转时可为机械泵的布置位置提供更多的空间，但此时机械油泵会在混合动力汽车的整车前进挡和倒挡两种工况下出现转动方向相反的情况，即机械泵会在倒挡过程中出现反转的工况。
在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：机械泵反转形成倒吸，影响变速器液压系统压力和流量的稳定性，甚至造成整个变速器系统不能正常的工作。
发明内容
本发明实施例提供了一种双泵液压系统，能够避免机械泵反转时对变速器液压系统压力和流量的稳定性产生影响。具体技术方案如下：
一种双泵液压系统，所述双泵液压系统包括：电动泵和机械泵，其中，
所述电动泵的第一进油口与油箱相连，所述电动泵的第一出油口与主油路相连；
所述机械泵的第二进油口与所述油箱相连，所述机械泵的第二出油口通过换向阀与所述主油路相连；其中，所述换向阀被配置为在所述机械泵正转时打开，并在所述机械泵反转时关闭；
所述机械泵的第二出油口通过第一单向阀与所述油箱相连；
所述第一单向阀被配置为在所述机械泵反转时打开，并在所述机械泵正转时关闭。
本申请实施例的一种实现方式中，所述机械泵的第二进油口和第二出油口之间还设置有与所述机械泵并联的溢流阀。
本申请实施例的一种实现方式中，所述电动泵的第一出油口与所述主油路之间还设置有第二单向阀。
本申请实施例的一种实现方式中，所述电动泵的第一进油口和所述机械泵的第二进油口与所述油箱之间设置有过滤装置。
本申请实施例的一种实现方式中，所述第一单向阀包括第一壳体，所述第一壳体的内部设置有相接触的球体和第一弹簧；
所述第一壳体上靠近所述球体的一侧设置有第三进油口，并在靠近所述第一弹簧的一侧设置有第三出油口。
本申请实施例的一种实现方式中，所述第一单向阀的第三进油口与所述油箱相连；
所述第一单向阀的第三出油口与所述机械泵的第二出油口相连。
本申请实施例的一种实现方式中，所述换向阀包括第二壳体，所述第二壳体的内部设置有相接触的阀芯和第二弹簧；
所述第二壳体上靠近所述阀芯的一侧设置有第四进油口，所述第四进油口与所述机械泵的第二出油口相连；
所述第二壳体上靠近所述第二弹簧的一侧设置有第四出油口，所述第四出油口与所述主油路相连。
本申请实施例的一种实现方式中，所述第四进油口远离所述第四出油口的一侧设置有第一控制油路，所述第一控制油路与所述机械泵的第二出油口相连；
所述第四出油口远离所述第四进油口的一侧设置有第二控制油路，所述第二控制油路与所述主油路相连。
本申请实施例的一种实现方式中，所述阀芯的一端与所述第二弹簧相连，另一端设置有用于限制所述阀芯移动的堵头。
本申请实施例的一种实现方式中，所述堵头的一侧还设置有挡块，所述挡块固定在所述第二壳体上。
本申请实施例的有益效果至少包括：
本申请实施例提供的双泵液压系统，机械泵的第二出油口通过换向阀与主油路相连，换向阀在机械泵正转时打开，反转时关闭；且机械泵的第二出油口通过第一单向阀与油箱相连，第一单向阀在机械泵反转时打开，正转时关闭，从而机械泵反转时断开与主油路的连通，能够避免机械泵反转时对变速器液压系统压力和流量的稳定性产生影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种双泵液压系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种双泵液压系统的单向阀的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种双泵液压系统的换向阀的结构示意图。
附图标记分别表示：
1、油箱；2、第二进油口；3、电动泵；4、机械泵；5、溢流阀；6、第一单向阀；61、球体；62、第一弹簧；63、第一壳体；7、第二出油口；8、换向阀；81、阀芯；82、第二弹簧；85、第二壳体；9、主油路；10、第二单向阀；11、过滤装置；12、第一进油口；13、第一出油口；14、节流阀；15、第四进油口；16、第四出油口；17、第一控制油路；18、第二控制油路。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本申请实施例提供一种双泵液压系统，如图1所示，包括电动泵3和机械泵4。传统的自动变速器的液压系统仅有一个机械泵4，一般直接由发动机驱动，发动机停止工作时机械泵4也停止工作。发动机重新启动再带动机械泵4时，会产生液压油不能及时供应的情况，从而出现换挡反应迟滞，影响汽车的起步响应和乘坐舒适性。采用电动泵3和机械泵4组合的双泵液压系统，电动泵3可以在发动机熄火而机械泵4停转时保持工作，持续向主油路供油，以维持一定的系统主油压，提供离合器结合所需要的压力，从而加快再次起步时的离合器响应。同时，电动泵3不依赖于发动机转速，在发动机低速时电动泵3可协助机械泵4供油，从而优化液压系统效率。电动泵3和机械泵4的选型相互影响，机械泵3的排量越大其输出的流量越大，对应的电动泵4的流量和功率要求就越低。
电动泵3的第一进油口12与油箱1相连，电动泵3的第一出油口13与主油路9相连。车辆处于前进挡工况时，电动泵3和机械泵4配合工作，电动泵3通过第一进油口12从油箱1中吸油，并通过第一出油口13向主油路供油。
机械泵4的第二进油口2与油箱1相连，机械泵4的第二出油口7通过换向阀8与主油路9相连。机械泵4正转时，机械泵4从油箱1中吸油后经第二出油口7进入换向阀8，此时机械泵4的第二出油口7处的压力较大，换向阀8打开，机械泵4为主油路9供油。
机械泵4的第二出油口7还通过第一单向阀6与油箱1相连。机械泵4正转时，第一单向阀6关闭。机械泵4通过第二进油口2从油箱1吸油后，只能通过换向阀8进入主油路9，此时第一单向阀6关闭，使机械泵4的第二出油口7与油箱1之间的连通断开。
车辆处于倒挡工况时，机械泵4反转，从而机械泵4的第二出油口7可以作为进油口从油箱1中吸油，此时第一单向阀6打开，油箱1中的油可以进入机械泵4，并通过机械泵4的第二进油口2(此时作为出油口)再次进入到油箱1中，从而为机械泵4的反转提供必要的油量供应。机械泵4反转时，机械泵4的第二出油口7处的压力较小，此时换向阀8关闭，使机械泵4的第二出油口7与主油路9之间的连通断开，从而避免机械泵4反转时从主油路9中吸油。
本申请实施例提供的双泵液压系统，机械泵4的第二出油口7通过换向阀8与主油路9相连，换向阀8在机械泵4正转时打开，反转时关闭；且机械泵4的第二出油口7通过第一单向阀6与油箱1相连，第一单向阀6在机械泵4反转时打开，正转时关闭，从而机械泵4反转时断开与主油路9的连通，能够避免机械泵4反转时对变速器液压系统压力和流量的稳定性产生影响。
本申请实施例中，如图1所示，机械泵4的第二进油口2和第二出油口7之间还可设置有与机械泵4并联的溢流阀5。溢流阀5的上下两端分别设置有第五进油口和第五出油口，溢流阀5的第五进油口与机械泵4的第二出油口7一侧的油路相连，溢流阀5的第五出油口与机械泵4的第二进油口2一侧的油路相连。溢流阀5用于限制机械泵4的最大流量。
正常状态下，溢流阀5的第二阀芯位于第五进油口一侧，第五进油口和第五出油口之间的连通断开。车辆处于前进挡工况下，发动机的转速过高时，机械泵4流量过大，会导致机械泵4的消耗功率过多和油温过高。机械泵4的流量过大时，机械泵4的第二出油口7一侧的油路压力过大，从而溢流阀5的第二阀芯向远离溢流阀5的第五进油口一侧移动，溢流阀5打开，从而第五进油口和第五出油口连通，多余的油液经溢流阀5上的第五出油口流入油箱1中。
溢流阀5的第二阀芯一侧连接有第三弹簧，溢流阀5打开时，第二阀芯压缩第三弹簧。由于机械泵4的第二出油口7一侧的油路需求压力较大，溢流阀5打开时需克服的弹簧压力也就较大，从而溢流阀5内需要设置较大的弹簧。为有效降低弹簧压力，本申请实施例中，如图1所示，溢流阀5的第五进油口一侧还可设置有背压进油口。溢流阀5的第五进油口和背压进油口分别设置在第二阀芯上方的左右两端，背压进油口通过节流阀14与机械泵4的第二出油口7一侧的油路相连。节流阀14可用于调节背压进油口一侧的油路压力及流量，从而溢流阀5打开时，需要克服弹簧压力和背压进油口处的压力，降低了弹簧的尺寸需求。
电动泵3的第一出油口13与主油路9之间可设置有第二单向阀10。电动泵3工作时，第二单向阀10处于常开状态，电动泵3的第一进油口12从油箱1中吸油后，可以经与第一出油口13相连的第二单向阀10后进入主油路9。
车辆处于前进挡工况下，机械泵4正转，电动泵3和机械泵4结合为主油路9供油。随着发动机转速逐渐增大，机械泵4的输出流量增大，相应地，电动泵4的输出流量逐渐减小。当机械泵4的输出流量足以满足自动变速器的液压系统的油量需求时，电动泵4可停止工作。此时，主油路9中的压力大于电动泵4的第一出油口13处的压力，从而主油路9中的油液倾向于流向电动泵4的第一出油口13。将第二单向阀10设置在电动泵3的第一出油口13与主油路9之间，电动泵3工作时，第二单向阀10打开；电动泵3停止工作时，第二单向阀10关闭，从而可以避免主油路9中的油液流向电动泵3。
本申请实施例中，如图1所示，电动泵3的第一进油口12和机械泵4的第二进油口2与油箱1之间可设置有过滤装置11。过滤装置11可以油箱1中的油液进行过滤，从而避免油液中的杂质进入电动泵3和机械泵4中，造成损坏。同时，机械泵4反转时，过滤装置11也可以对经机械泵4进入油箱1中的油液进行过滤，避免油液在机械泵4中运转而形成的杂质随油液进入油箱。
本申请实施例中，如图2所示，第一单向阀6可包括第一壳体63，第一壳体63的内部设置有相接触的球体61和第一弹簧62。第一壳体63上靠近球体61的一侧设置有第三进油口(图中未示出)，并在靠近第一弹簧62的一侧设置有第三出油口(图中未示出)。第三进油口和第三出油口设置在第一壳体63的相对两侧，第一弹簧62的一端与第三出油口一侧的第一壳体63的内壁固定连接，另一端与球体61相连，球体61可沿第一壳体63内部的空腔移动。球体61的直径大于第三进油口处的直径，从而球体61与第三进油口相接触时，球体61可将第三进油口封闭。
第一单向阀6的第三进油口与油箱1相连，第三出油口与机械泵4的第二出油口7相连。机械泵4反转时，油箱1中的油液经第三进油口进入第一单向阀6时，第三进油口处的压力大于第三出油口处的压力，从而球体61沿第一壳体63内部的空腔朝第三出油口方向移动，挤压第一弹簧62。第一单向阀6的第三进油口与第三出油口连通，油液填充第一壳体63内部的空腔后可从第三出油口流出，通过机械泵4的第二出油口7进入机械泵4，并循环回油箱1中。
机械泵4正转时，机械泵4从油箱1中吸油后加经第二出油口7流出，第二出油口7与第一单向阀6的第三出油口相连。油液进入第一单向阀6的第三出油口时，第三出油口处的压力大于第三进油口处的压力，从而球体61沿第一壳体63内部的空腔朝第三进油口方向移动，直到球体61与第三进油口相接触时，球体61将第三进油口封闭，油液不能通过第三进油口流出，实现第一单向阀6在机械泵4反转时打开，机械泵4正转时关闭的功能。
本申请实施例中，第二单向阀10可与第一单向阀6的结构相同。第二单向阀10的进油口与电动泵3的第一出油口13相连，第二单向阀10的出油口与主油路9相连。
本申请实施例中，如图3所示，换向阀8包括第二壳体85，第二壳体85的内部设置有相接触的阀芯81和第二弹簧82。第二壳体85上靠近阀芯81的一侧设置有第四进油口15，第四进油口15与机械泵4的第二出油口7相连。第二壳体85上靠近第二弹簧82的一侧设置有第四出油口16，第四出油口16与主油路9相连。
车辆处于前进挡工况下，机械泵4正转，油液经第四进油口15进入换向阀8。第四进油口15处的压力大于第四出油口16处的压力，阀芯81朝向第四出油口16一侧移动，阀芯81压缩第二弹簧82，第四进油口A和第四出油口16连通，油液经第四出油口16进入主油路9。
车辆处于倒挡工况下，机械泵4反转，机械泵4的第二出油口7从油箱1中吸油，但电动泵3仍向主油路9供油。换向阀8中第四出油口16处的压力大于的压力大于第四进油口15处的压力，阀芯81朝向第四进油口15一侧移动，第四进油口15和第四出油口15之间的连通断开，油液不能经第四进油口15进入机械泵4。
如图3所示，第四进油口15远离第四出油口16的一侧可设置有第一控制油路17，第一控制油路17与机械泵4的第二出油口7相连。第四出油口16远离第四进油口15的一侧可设置有第二控制油路18，第二控制油路18与主油路9相连。第一控制油路17为换向阀8提供机械泵4的第二出油口7一侧的油路压力作为换向阀8的背压，第二控制油路18为换向阀8提供主油路9的油路压力作为换向阀8的背压。
第一控制油路17设置在阀芯81远离第二弹簧82一侧的顶端，机械泵4正转从而向主油路9供油时，第一控制油路17处的压力较大，阀芯81压缩第二弹簧82，并克服主油路9的油路压力，朝向第四出油口16一侧移动，从而阀芯81处的开口增大，第四进油口15和第四出油口16连通。
机械泵4反转，第二出油口7从油箱1中吸油时，由于机械泵4反转只在车辆处于倒挡工况下发生，发动机转速较低，机械泵4反转时的流量较小，从而第一控制油路17处的压力较小。而车辆在倒挡工况下，电动泵持续向主油路9供油，从而第二控制油路18处的压力较大，阀芯81克服机械泵4的的第二出油口7一侧的油路压力，朝向第四进油口15一侧移动，阀芯81处的开口减小，减少通过机械泵4进入主油路9的油液，直至第四进油口15和第四出油口16之间的连通断开。
阀芯81靠近第四进油口15的一端设置有用于限制阀芯81移动的堵头83。阀芯81与堵头83相连的一端可设置有凸块，堵头83可压住该凸块。凸块设置在第一控制油路17内部，第一控制油路17处的压力较大时，可推动该凸块脱离堵头83，从而推动阀芯81朝向第四出油口16一侧移动。阀芯81与该堵头83相对的一端与第二弹簧82相连。
堵头83的一侧还设置有挡块84，该挡块84固定在第二壳体85上。挡块84可对堵头83起到限位作用，避免堵头83在第一控制油路17处的压力作用下脱离第二壳体85。优选地，堵头83的上下两端可均设置有挡块84。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，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)

1.一种双泵液压系统，其特征在于，所述双泵液压系统包括：电动泵(3)和机械泵(4)，其中，
所述电动泵(3)的第一进油口(12)与油箱(1)相连，所述电动泵(3)的第一出油口(13)与主油路(9)相连；
所述机械泵(4)的第二进油口(2)与所述油箱(1)相连，所述机械泵(4)的第二出油口(7)通过换向阀(8)与所述主油路(9)相连；其中，所述换向阀(8)被配置为在所述机械泵(4)正转时打开，并在所述机械泵(4)反转时关闭，其中所述换向阀(8)关闭时，所述机械泵(4)的所述第二出油口(7)和所述主油路(9)之间的连通断开；
所述机械泵(4)的第二出油口(7)通过第一单向阀(6)与所述油箱(1)相连；
所述第一单向阀(6)被配置为在所述机械泵(4)反转时打开，并在所述机械泵(4)正转时关闭，其中所述第一单向阀(6)打开时，所述机械泵(4)的所述第二出油口(7)和所述油箱(1)之间连通。
2.根据权利要求1所述的双泵液压系统，其特征在于，所述机械泵(4)的第二进油口(2)和第二出油口(7)之间还设置有与所述机械泵(4)并联的溢流阀(5)。
3.根据权利要求1所述的双泵液压系统，其特征在于，所述电动泵(3)的第一出油口(13)与所述主油路(9)之间还设置有第二单向阀(10)。
4.根据权利要求1所述的双泵液压系统，其特征在于，所述电动泵(3)的第一进油口(12)和所述机械泵(4)的第二进油口(2)与所述油箱(1)之间设置有过滤装置(11)。
5.根据权利要求1所述的双泵液压系统，其特征在于，所述第一单向阀(6)包括第一壳体(63)，所述第一壳体(63)的内部设置有相接触的球体(61)和第一弹簧(62)；
所述第一壳体(63)上靠近所述球体(61)的一侧设置有第三进油口，并在靠近所述第一弹簧(62)的一侧设置有第三出油口。
6.根据权利要求5所述的双泵液压系统，其特征在于，所述第一单向阀(6)的第三进油口与所述油箱(1)相连；
所述第一单向阀(6)的第三出油口与所述机械泵(4)的第二出油口(7)相连。
7.根据权利要求1所述的双泵液压系统，其特征在于，所述换向阀(8)包括第二壳体(85)，所述第二壳体(85)的内部设置有相接触的阀芯(81)和第二弹簧(82)；
所述第二壳体(85)上靠近所述阀芯(81)的一侧设置有第四进油口(15)，所述第四进油口(15)与所述机械泵(4)的第二出油口(7)相连；
所述第二壳体(85)上靠近所述第二弹簧(82)的一侧设置有第四出油口(16)，所述第四出油口(16)与所述主油路(9)相连。
8.根据权利要求7所述的双泵液压系统，其特征在于，所述第四进油口(15)远离所述第四出油口(16)的一侧设置有第一控制油路(17)，所述第一控制油路(17)与所述机械泵(4)的第二出油口(7)相连；
所述第四出油口(16)远离所述第四进油口(A)的一侧设置有第二控制油路(18)，所述第二控制油路(18)与所述主油路(9)相连。
9.根据权利要求7所述的双泵液压系统，其特征在于，所述阀芯(81)的一端与所述第二弹簧(82)相连，另一端设置有用于限制所述阀芯(81)移动的堵头(83)。
10.根据权利要求9所述的双泵液压系统，其特征在于，所述堵头(83)的一侧还设置有挡块(84)，所述挡块(84)固定在所述第二壳体(85)上。
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