CN110748637A - 混合动力变速箱液压系统的压力控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混合动力变速箱液压系统的压力控制方法，在相对应的离合器、制动器不需工作时，电磁调压阀和电磁换向阀控制电流都为0，电动液压泵流出的液压油全部去往第一润滑油路输出端子、第二润滑油路输出端子，同时离合器、制动器都是泄压状态；在相对应的离合器、制动器需要工作时，电磁调压阀得电，建立离合器、制动器所需的压力，电磁换向阀根据需要切换油道实现相对应离合器、制动器的连接，电动液压泵流出的液压油一部分去往第一润滑油路输出端子、第二润滑油路输出端子，另一部分经冷却溢流阀、电磁调压阀、电磁换向阀流至相对应的离合器、制动器，控制相对应离合器、制动器工作。本发明方法，简单可行。

Description

混合动力变速箱液压系统的压力控制方法

技术领域

本发明涉及一种混合动力变速箱液压系统的压力控制方法。

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。随着电机技术的快速发展，电机结构开始朝着体积小型化、高功率能量密度方向发展。电机冷却方案的设计直接影响到电机的性能输出和使用寿命。目前混合动力车用电机的冷却方式主要包括自身冷却和强制冷却，对于电功率较小的轻度混合动力系统，电机靠自身的散热能力就可以维持正常工作，如ISG混合动力系统。对于电功率较高的深度混合动力，则需要专门设计冷却系统对电机冷却，常用冷却方式包括水冷和油冷。电机水冷方案需要在壳体上布置冷却管道，对变速箱壳体重量和强度影响较大。对于含有换挡元件的混合动力变速箱而言，还需要设计高压闭合油路，需要在箱体上同时设计高压油道，这将导致箱体结构复杂，增加箱体铸造和加工难度。目前电机油冷方式正逐渐得到应用，电机油冷方式便于与变速箱油路集成设计，油冷电机也逐渐成为一种发展趋势。电机油冷方案在变速箱集成设计上比水冷方案更具有优势，尤其是对于含有换挡元件的混合动力变速箱，会涉及到离合器、制动器的控制，这些问题一般都会采用液压系统来实现，而液压系统结构设计的好坏以及如何对液压系统进行压力控制，最终会影响变速箱的使用效果，影响变速箱中各部件的使用性能及使用寿命。

发明内容

本发明旨在提供一种简单可行的混合动力变速箱液压系统的压力控制方法，其使用的混合动力变速箱液压系统的结构简单，可快速高效地润滑冷却变速箱内各部件，安全可靠性较高。

本发明通过以下方案实现：

一种混合动力变速箱液压系统的压力控制方法，所述混合动力变速箱液压系统包括液压油储存装置、电动液压泵、冷却溢流阀、主调压阀、电磁调压阀和电磁换向阀，所述电动液压泵的吸油口与液压油储存装置的出油口相连接，所述电动液压泵的出油口分别与冷却溢流阀的进油口、主调压阀的进油口相连接，所述冷却溢流阀的出油口与电磁调压阀的进油口相连接，所述冷却溢流阀的卸荷口与电动液压泵的吸油口相连接，所述电磁调压阀的出油口分别与主调压阀的控制口、电磁换向阀的进油口相连接，所述电磁换向阀包括至少两个出油口和至少两个卸荷口，所述电磁换向阀的出油口与卸荷口数量相同且一一对应，所述电磁换向阀的出油口与相对应制动器、离合器的活塞腔一一对应连接，所述主调压阀的出油口分别与第一润滑油路输出端子、散热器的进油口、冷却溢流阀的控制口相连接，所述散热器的出油口与第二润滑油路输出端子相连接，所述主调压阀的卸荷口、电磁调压阀的卸荷口、电磁换向阀的卸荷口均与液压油储存装置的进油口相连接；

所述混合动力变速箱液压系统的压力控制按以下情况进行：

a、在相对应的离合器、制动器不需工作时，电动液压泵以某个转速运转从液压油储存装置内吸入液压油，电磁调压阀和电磁换向阀控制电流都为0，电动液压泵流出的液压油全部经主调压阀的出油口一部分去往第一润滑油路输出端子、一部分经散热器去往第二润滑油路输出端子，用于变速箱内各部件的冷却润滑，同时离合器、制动器都是泄压状态；

b、在相对应的离合器、制动器需要工作时，电动液压泵以某个转速运转从液压油储存装置内吸入液压油，电磁调压阀得电，建立离合器、制动器所需的压力，电磁换向阀根据需要切换油道实现相对应离合器、制动器的连接，同时电动液压泵流出的液压油部分直接流入冷却溢流阀、部分流入主调压阀后再流入冷却溢流阀，再从冷却溢流阀的出油口依次经电磁调压阀、电磁换向阀流至相对应的离合器、制动器，控制相对应离合器、制动器工作，同时流入主调压阀的一部分液压油经主调压阀出油口去往第一润滑油路输出端子、第二润滑油路输出端子，用于变速箱内各部件的冷却润滑。

电动液压泵的转速可随工况的变化而调整，适用所有工况。第一润滑油路输出端子流出的液压油用于润滑行星排等，第二润滑油路输出端子流出的液压油用于冷却电机、润滑轴承等。主调压阀可起到限制混合动力变速箱液压系统压力的作用，同时保证冷却润滑所需的流量。

所述混合动力变速箱液压系统还包括旁通阀，所述旁通阀的进油口与散热器的进油口相并接，所述旁通阀的出油口与散热器的出油口相并接，所述旁通阀的卸荷口与液压油储存装置的进油口相连接；旁通阀可起到过载保护作用，当散热器产生的压降过大时，旁通阀打开，旁通阀打开，压力降低，从而对散热器实现保护，旁通阀在起到限制冷却润滑最高压力的同时，还可保证冷却润滑所需的流量。

在散热器的液压油压力超出设定值时，旁通阀打开，一部分液压油经旁通阀流至第二润滑油路输出端子，直至散热器的液压油压力恢复正常；当散热器与第二润滑油路输出端子的液压油压力均超出相对应设定值时，旁通阀的卸荷口打开，一部分液压油从旁通阀的卸荷口直接回流至液压油储存装置内，直至散热器与第二润滑油路输出端子的液压油压力恢复正常。

为了控制系统中各油路的正常工作，所述电动液压泵出油口流出的液压油压力＞冷却溢流阀出油口流出的液压油压力＞电磁调压阀出油口流出的液压油压力＞电磁换向阀的出油口流出的液压油压力＞主调压阀出油口流出的液压油压力＞旁通阀出油口流出的液压油压力。

在液压油温度较低时，冷却溢流阀的卸荷口打开与电动液压泵之间形成液压油循环回路，提高液压油温度，在液压油循环过程中，混合动力变速箱液压系统其余部件液压油压力调高，避免液压油流入其余部件，待液压油温度正常时，整个混合动力变速箱液压系统恢复正常工作。

进一步地，所述电动液压泵的出油口串接有第一单向阀。第一单向阀的设置，可避免液压油回流至电动液压泵中。

所述液压油储存装置的出油口处设置有第一温度传感器，散热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，所述冷却溢流阀的出油口处设置有压力传感器。第一温度传感器可及时监控液压油储存装置内液压油的温度，第二温度传感器可及时监控从散热器、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；压力传感器可及时监控电磁调压阀进油口处的液压油的压力即从冷却溢流阀的出油口流出的液压油的压力，在压力出现异常时，可及时处理。

当压力传感器检测到液压油压力超出系统设定值时，变速箱控制器越权介入电动液压泵电机控制，降低电动液压泵转速，减小电动液压泵吸入液压油流量，直至液压油压力恢复正常。

所述主调压阀的出油口与第一润滑油路输出端子之间、散热器的出油口与第二润滑油路输出端子之间均设置有阻尼孔。阻尼孔的设置，可调整控制流至第一润滑油路输出端子、第二润滑油路输出端子的液压油的流量，以便更好地分配液压油，达到润滑冷却目的。

所述电动液压泵的吸油口处、电磁调压阀的进油口处、电磁换向阀的出油口处均设置有过滤装置。过滤装置通常选择滤网。

所述电磁调压阀的卸荷口与电磁换向阀的卸荷口相并接后连接第二单向阀的一端，所述第二单向阀的另一端连接液压油储存装置的进油口。

本发明的混合动力变速箱液压系统的压力控制方法，具有以下优点：

1、简单可行，其使用的混合动力变速箱液压系统结构简单，直接通过电磁换向阀控制离合器、制动器，同时可通过调节电磁调压阀的电流调节电磁换向阀出油口的液压油压力即制动器、离合器所需压力，而电磁调压阀为闭环控制，压力控制稳定，准确性较高，不受温度影响；

2、可对每个部件独立控制，实现独立功能，不相互干涉，控制性能优越，降低了故障排除难度；

3、旁通阀的设置，可限定散热器的压降，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；本发明使用的混合动力变速箱液压系统，可快速高效地润滑冷却变速箱内各部件；

4、本发明使用的混合动力变速箱液压系统中，主调压阀作为系统安全阀，通过主调压阀实现整个系统压力控制，液压油优先供应给各部件进行冷却润滑；

5、电动液压泵电机是由变速箱控制器控制，根据压力传感器的信号来控制电动液压泵电机，这是压力保护的一道主要措施，简单直接。

附图说明

图1为实施例1中使用的混合动力变速箱液压系统的结构示意图。

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系统的压力控制方法，如图1所示，混合动力变速箱液压系统包括液压油储存装置1、电动液压泵2、冷却溢流阀3、主调压阀4、电磁调压阀5、电磁换向阀6和旁通阀7，电动液压泵2的吸油口与液压油储存装置1的出油口相连接，液压油储存装置1的出油口处设置有第一温度传感器13，电动液压泵2的出油口串接第一单向阀8后分别与冷却溢流阀3的进油口、主调压阀4的进油口相连接，冷却溢流阀3的出油口与电磁调压阀5的进油口相连接，冷却溢流阀3的出油口处设置有压力传感器9，冷却溢流阀3的卸荷口与电动液压泵2的吸油口相连接，电磁调压阀5的出油口分别与主调压阀4的控制口、电磁换向阀6的进油口相连接，电磁换向阀6包括两个出油口和两个卸荷口，电磁换向阀6的出油口与卸荷口数量相同且一一对应，电磁换向阀6的出油口与相对应制动器、离合器的活塞腔一一对应连接，主调压阀4的出油口分别与第一润滑油路输出端子10、散热器11的进油口、冷却溢流阀的控制口相连接，散热器11的出油口与第二润滑油路输出端子12相连接，旁通阀7的进油口与散热器11的进油口相并接，旁通阀7的出油口与散热器11的出油口相并接，散热器11的出油口与旁通阀7的出油口的并接端口处设置有第二温度传感器14，主调压阀4的出油口与第一润滑油路输出端子10之间、散热器11的出油口与第二润滑油路输出端子12之间均设置有阻尼孔15，主调压阀4的卸荷口、旁通阀7的卸荷口均与液压油储存装置1的进油口相连接，电磁调压阀5的卸荷口与电磁换向阀6的卸荷口相并接后连接第二单向阀16的一端，第二单向阀16的另一端连接液压油储存装置1的进油口，电动液压泵2的吸油口处、电磁调压阀5的进油口处、电磁换向阀6的出油口处均设置有过滤装置17如滤网。

为了控制系统中各油路的正常工作，电动液压泵出油口流出的液压油压力＞冷却溢流阀出油口流出的液压油压力＞电磁调压阀出油口流出的液压油压力＞电磁换向阀的出油口流出的液压油压力＞主调压阀出油口流出的液压油压力＞旁通阀出油口流出的液压油压力。

混合动力变速箱液压系统的压力控制按以下情况进行：

a、在相对应的离合器、制动器不需工作时，电动液压泵以某个转速运转从液压油储存装置内吸入液压油，电磁调压阀和电磁换向阀控制电流都为0，电动液压泵流出的液压油全部经主调压阀的出油口一部分去往第一润滑油路输出端子、一部分经散热器去往第二润滑油路输出端子，用于变速箱内各部件的冷却润滑，同时离合器、制动器都是泄压状态；

b、在相对应的离合器、制动器需要工作时，电动液压泵以某个转速运转从液压油储存装置内吸入液压油，电磁调压阀得电，建立离合器、制动器所需的压力，电磁换向阀根据需要切换油道实现相对应离合器、制动器的连接，同时电动液压泵流出的液压油部分直接流入冷却溢流阀、部分流入主调压阀后再流入冷却溢流阀，再从冷却溢流阀的出油口依次经电磁调压阀、电磁换向阀流至相对应的离合器、制动器，控制相对应离合器、制动器工作，同时流入主调压阀的一部分液压油经主调压阀出油口去往第一润滑油路输出端子、第二润滑油路输出端子，用于变速箱内各部件的冷却润滑；

c、在散热器的液压油压力超出设定值时，旁通阀打开，一部分液压油经旁通阀流至第二润滑油路输出端子，直至散热器的液压油压力恢复正常；当散热器与第二润滑油路输出端子的液压油压力均超出相对应设定值时，旁通阀的卸荷口打开，一部分液压油从旁通阀的卸荷口直接回流至液压油储存装置内，直至散热器与第二润滑油路输出端子的液压油压力恢复正常；

d、在液压油温度较低时，冷却溢流阀的卸荷口打开与电动液压泵之间形成液压油循环回路，提高液压油温度，在液压油循环过程中，混合动力变速箱液压系统其余部件液压油压力调高，避免液压油流入其余部件，待液压油温度正常时，整个混合动力变速箱液压系统恢复正常工作；

e、当压力传感器检测到液压油压力超出系统设定值时，变速箱控制器越权介入电动液压泵电机控制，降低电动液压泵转速，减小电动液压泵吸入液压油流量，直至液压油压力恢复正常。

f、在主调压阀、冷却溢流阀、旁通阀的液压油压力超出相应设定值时，其内的液压油会直接从相对应的卸荷口回流至液压油储存装置；在电磁调压阀、电磁换向阀压力超出相应设定值或相对应离合器、制动器停止工作不需液压油时，其内的液压油会直接从相对应的卸荷口经第二单向阀回流至液压油储存装置。

Claims (10)

1.一种混合动力变速箱液压系统的压力控制方法，其特征在于：所述混合动力变速箱液压系统包括液压油储存装置、电动液压泵、冷却溢流阀、主调压阀、电磁调压阀和电磁换向阀，所述电动液压泵的吸油口与液压油储存装置的出油口相连接，所述电动液压泵的出油口分别与冷却溢流阀的进油口、主调压阀的进油口相连接，所述冷却溢流阀的出油口与电磁调压阀的进油口相连接，所述冷却溢流阀的卸荷口与电动液压泵的吸油口相连接，所述电磁调压阀的出油口分别与主调压阀的控制口、电磁换向阀的进油口相连接，所述电磁换向阀包括至少两个出油口和至少两个卸荷口，所述电磁换向阀的出油口与卸荷口数量相同且一一对应，所述电磁换向阀的出油口与相对应制动器、离合器的活塞腔一一对应连接，所述主调压阀的出油口分别与第一润滑油路输出端子、散热器的进油口、冷却溢流阀的控制口相连接，所述散热器的出油口与第二润滑油路输出端子相连接，所述主调压阀的卸荷口、电磁调压阀的卸荷口、电磁换向阀的卸荷口均与液压油储存装置的进油口相连接；

所述混合动力变速箱液压系统的压力控制按以下情况进行：

a、在相对应的离合器、制动器不需工作时，电动液压泵以某个转速运转从液压油储存装置内吸入液压油，电磁调压阀和电磁换向阀控制电流都为0，电动液压泵流出的液压油全部经主调压阀的出油口一部分去往第一润滑油路输出端子、一部分经散热器去往第二润滑油路输出端子，用于变速箱内各部件的冷却润滑，同时离合器、制动器都是泄压状态；

b、在相对应的离合器、制动器需要工作时，电动液压泵以某个转速运转从液压油储存装置内吸入液压油，电磁调压阀得电，建立离合器、制动器所需的压力，电磁换向阀根据需要切换油道实现相对应离合器、制动器的连接，同时电动液压泵流出的液压油部分直接流入冷却溢流阀、部分流入主调压阀后再流入冷却溢流阀，再从冷却溢流阀的出油口依次经电磁调压阀、电磁换向阀流至相对应的离合器、制动器，控制相对应离合器、制动器工作，同时流入主调压阀的一部分液压油经主调压阀出油口去往第一润滑油路输出端子、第二润滑油路输出端子，用于变速箱内各部件的冷却润滑。

2.如权利要求1所述的混合动力变速箱液压系统的压力控制方法，其特征在于：所述混合动力变速箱液压系统还包括旁通阀，所述旁通阀的进油口与散热器的进油口相并接，所述旁通阀的出油口与散热器的出油口相并接，所述旁通阀的卸荷口与液压油储存装置的进油口相连接；

在散热器的液压油压力超出设定值时，旁通阀打开，一部分液压油经旁通阀流至第二润滑油路输出端子，直至散热器的液压油压力恢复正常；当散热器与第二润滑油路输出端子的液压油压力均超出相对应设定值时，旁通阀的卸荷口打开，一部分液压油从旁通阀的卸荷口直接回流至液压油储存装置内，直至散热器与第二润滑油路输出端子的液压油压力恢复正常。

3.如权利要求2所述的混合动力变速箱液压系统的压力控制方法，其特征在于：所述电动液压泵出油口流出的液压油压力＞冷却溢流阀出油口流出的液压油压力＞电磁调压阀出油口流出的液压油压力＞电磁换向阀的出油口流出的液压油压力＞主调压阀出油口流出的液压油压力＞旁通阀出油口流出的液压油压力。

4.如权利要求1所述的混合动力变速箱液压系统的压力控制方法，其特征在于：在液压油温度较低时，冷却溢流阀的卸荷口打开与电动液压泵之间形成液压油循环回路，提高液压油温度，在液压油循环过程中，混合动力变速箱液压系统其余部件液压油压力调高，待液压油温度正常时，整个混合动力变速箱液压系统恢复正常工作。

5.如权利要求1所述的混合动力变速箱液压系统的压力控制方法，其特征在于：所述电动液压泵的出油口串接有第一单向阀。

6.如权利要求5所述的混合动力变速箱液压系统的压力控制方法，其特征在于：所述液压油储存装置的出油口处设置有第一温度传感器，散热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，所述冷却溢流阀的出油口处设置有压力传感器。

7.如权利要求6所述的混合动力变速箱液压系统的压力控制方法，其特征在于：当压力传感器检测到液压油压力超出系统设定值时，变速箱控制器越权介入电动液压泵电机控制，降低电动液压泵转速，减小电动液压泵吸入液压油流量，直至液压油压力恢复正常。

8.如权利要求1所述的混合动力变速箱液压系统的压力控制方法，其特征在于：所述主调压阀的出油口与第一润滑油路输出端子之间、散热器的出油口与第二润滑油路输出端子之间均设置有阻尼孔。

9.如权利要求8所述的混合动力变速箱液压系统的压力控制方法，其特征在于：所述电动液压泵的吸油口处、电磁调压阀的进油口处、电磁换向阀的出油口处均设置有过滤装置。

10.如权利要求1～9任一所述的混合动力变速箱液压系统的压力控制方法，其特征在于：所述电磁调压阀的卸荷口与电磁换向阀的卸荷口相并接后连接第二单向阀的一端，所述第二单向阀的另一端连接液压油储存装置的进油口。

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