CN112112955A - 液压控制系统及混动变速箱 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种液压控制系统及混动变速箱，包括油箱以及将液压油输出的吸油路，所述第一机械泵和第二机械泵的出油口形成一主油路，该主油路通过一冷却器后形成一冷却油路，所述第一机械泵的出油口具有两个分路，第一分路中通过一切断阀形成并联的两条支路，所述两条支路上分别各设置有一个电磁阀，第二分路中通过一调压阀接入至所述主油路，所述调压阀的驱动侧连接有一先导阀，所述先导阀为开关阀或比例阀，所述切断阀接收到所述调压阀调节的主油路的油压后即形成通路。本发明液压控制系统及混动变速箱结构简单，控制可靠。

Description

液压控制系统及混动变速箱
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，具体而言，尤其涉及一种液压控制系统及混动变速箱。
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。混合动力车辆采用混动驱动技术，其动力源包括混动电机和发动机。所谓混动驱动技术，是指在传统发动机变速箱动力系统中增加驱动电机，来完成发动机和电机动力的混合输出。
市场上类似混合动力变速箱通常采用换挡与冷却分开执行的操作方式，典型的如电机冷却采用油冷，而离合器和同步器换挡操作采用电子换挡器或者离合器操作器，因此将换挡及离合器控制与电机冷却分开，增加了系统成本，同时也会增加系统的空间布置。
目前市面上也有相应的混动变速箱的液压控制方式，但是大多非常复杂且功能不够完善。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种液压控制系统及使用该液压控制系统的混动变速箱。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种液压控制系统，包括提供液压油的油箱以及将液压油输出的吸油路，所述吸油路通过一吸滤器分别与第一机械泵的进油口和第二机械泵的进油口相连通；所述第一机械泵和第二机械泵的出油口形成一主油路，该主油路通过一冷却器后形成一冷却油路，所述第一机械泵的出油口具有两个分路，第一分路中通过一切断阀形成并联的两条支路，所述两条支路上分别各设置有一个电磁阀，第二分路中通过一调压阀接入至所述主油路，所述调压阀的驱动侧连接有一先导阀，所述先导阀为开关阀或比例阀，所述切断阀接收到所述调压阀调节的主油路的油压后即形成通路。
优选的，所述冷却油路中包括复数个子冷却油路，其中一个子冷却油路中具有并联的两条油路，第一条油路中设有起限流作用的节流孔，第二条油路中设有一开关阀，所述开关阀为二位二通阀，处于常闭状态，其驱动侧压力与所述第一机械泵的出油口的压力相等。
优选的，所述主油路与所述油箱之间设置有泄流阀。
优选的，所述第一机械泵的出油口与所述油箱之间设置有溢流阀，其驱动侧压力与所述第一机械泵的出油口的压力相等。
优选的，所述电磁阀或为开关阀，或为比例阀，或为大通量机械阀、且每个所述大通量机械阀的控制侧连接有二级先导阀。
优选的，所述两条支路上设置有互锁阀，所述互锁阀由两个相同的两位三通阀组成，每个两位三通阀的断开驱动端均连接于另一个两位三通阀的闭合驱动端，所述两条支路上均各自设置有蓄能器和压力传感器。
优选的，所述主油路输送至所述冷却器内的液压油会经过一精滤器，所述精滤器上并联有第一单向阀。
优选的，所述精滤器和第一单向阀外置于变速箱上。
优选的，所述主油路位于所述第二机械泵的出油口处的管路上连接有第二单向阀，所述第二机械泵的一侧并联有第三单向阀。
本发明还揭示了一种应用上述的液压控制系统的混动变速箱，包括连接于发动机的输入轴，与所述输入轴平行设置的输出轴，所述输入轴与输出轴之间具有两组齿轮副，接收所述输出轴动力的差速器，分别设在输入轴、输出轴上的第一离合器和第二离合器，还包括机械直连发动机的输入轴的第一电机和第一机械泵，通过输出轴机械直连差速器的第二机械泵，以及机械直连所述差速器的第二电机；所述冷却油路将冷却后的液压油输送至所述第一电机、第二电机以及变速箱齿轮组、输入轴、输出轴，和离合器进行润滑冷却；所述两条支路分别控制所述第一离合器和第二离合器的闭合。
本发明的有益效果主要体现在：
（1）当混动变速箱处于纯电动驱动的工况下，即第一电机P1不工作、仅第二电机P3工作时，第一电机P1的润滑冷却可以选择小流量液压油；当混动变速箱处于长时间倒车、低速爬坡时，发动机接入工作，则机械直连的第一电机P1也同时工作，第一电机P1的润滑冷却可以选择大流量液压油；根据不同工况进行油量选择，高效可靠；
（2）通过泄流阀、溢流阀、切断阀的设置，形成多级安全保护；
（3）通过互锁阀的设置，能确保混动变速箱的双离合器不会同时工作，降低变速箱失效的风险；
（4）离合器闭合控制支路上使用开关阀，可以降低成本；使用比例阀，可以使离合器闭合控制更为柔滑；使用带二级先导的大通量机械阀，可以使离合器闭合的响应速度更快，并且机械阀的尺寸也可以根据实际需要调整，适用性广；
（5）液压控制系统及混动变速箱结构简单，控制可靠。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1：本发明应用液压控制系统的混动变速箱的结构示意图；
图2：本发明混动变速箱液压控制系统优选实施例的示意图；
图3：本发明混动变速箱液压控制系统第二实施例的示意图；
图4：本发明混动变速箱液压控制系统第三实施例的示意图；
图5：本发明混动变速箱液压控制系统第四实施例的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明揭示了一种液压控制系统及使用该液压控制系统的混动变速箱。如图1所示，所述混动变速箱为双离合器混动变速箱，包括连接于发动机的输入轴，与所述输入轴平行设置的输出轴，所述输入轴与输出轴之间具有两组齿轮副，接收所述输出轴动力的差速器，分别设在输入轴、输出轴上的第一离合器C1、第二离合器C2，机械直连发动机的输入轴的第一电机P1和第一机械泵MOP1，通过输出轴机械直连差速器的第二机械泵MOP2，以及机械直连所述差速器的第二电机P3。本发明的液压控制系统适用于该双离合器混动变速箱。
如图2所示的液压控制系统的优选实施例，所述液压控制系统包括提供液压油的油箱1以及将液压油输出的吸油路2，所述吸油路2通过一吸滤器3分别与第一机械泵MOP1的进油口和第二机械泵MOP2的进油口相连通。
所述第一机械泵MOP1和第二机械泵MOP2的出油口形成一主油路100。所述主油路100位于所述第一机械泵MOP1的出油口处的管路上连接有一调压阀10，所述调压阀10用于对主油路的油压进行调节，其驱动侧连接有一先导阀14，所述先导阀14可以为开关阀或比例阀。若采用比例阀，则一般将油压控制在2-8bar，比例阀是线性变化过程，因此控制更为柔滑。
所述主油路100位于所述第二机械泵MOP2的出油口处的管路上连接有第二单向阀7，所述第二机械泵MOP2的一侧并联有第三单向阀6。第三单向阀6的作用是因为车辆倒车带动差速器反转时会带动第二机械泵MOP2也反转，单向阀6得以从主油路中得油，进而保护第二机械泵MOP2。第二单向阀7的作用是防止在正常状态下高压油进入至第二机械泵MOP2内，也起到保护作用。
所述主油路100通过一冷却器5后形成一冷却油路，所述冷却油路将冷却后的液压油输送至所述第一电机P1、第二电机P3以及变速箱齿轮组、输入轴、输出轴，和离合器进行润滑冷却。
所述主油路100输送至所述冷却器5内的液压油会经过一精滤器4，所述精滤器4上并联有第一单向阀8。第一单向阀8起到保护精滤器4的作用。为了降低成本达到高集成化效果，所述精滤器4和第一单向阀8也可以外置于变速箱上。
所述主油路100与所述油箱1之间还设置有泄流阀12。该泄流阀12的作用是卸掉多余的液压油。在车辆处于高速的时候，差速器会带动第二机械泵MOP2的转速非常高，因此，第二机械泵MOP2快速工作导致液压油流量富余，该泄流阀12可以泄走多余的流量。另外，如果变速箱外出现卡死，该泄流阀12也可以保护第二机械泵MOP2。
本优选实施例中，输送至所述第一电机P1的冷却油路中具有并联的两条油路，第一条油路中设有起限流作用的节流孔90，第二条油路中设有一开关阀9，所述开关阀9为二位二通阀，处于常闭状态，其驱动侧压力与所述第一机械泵MOP1的出油口的压力相等。当混动变速箱处于纯电动驱动的工况下，即第一电机P1不工作、仅第二电机P3工作时，第一电机P1的润滑冷却可以选择小流量液压油，因此，开关阀9不工作，液压油经过节流孔90限流进入至第一电机P1内；当混动变速箱处于长时间倒车、低速爬坡时，发动机启动接入工作，或者其他发动机需要工作的工况下，则机械直连的第一电机P1也同时工作，产生油压，开关阀9左移工作，第一电机P1的润滑冷却可以通过开关阀9选择大流量液压油，加大对第一电机P1电机的润滑冷却。这样本发明可以根据不同工况进行油量选择，高效可靠。
本发明具有一级保护：所述第一机械泵MOP1的出油口与所述油箱1之间设置有溢流阀11，其驱动侧压力与所述第一机械泵MOP1的出油口的压力相等。该溢流阀11的用途：若油路堵塞，高油压形成泄压，保护第一机械泵MOP1。本优选实施例中，控制端油压等于压力阀9的控制端油压。当然一级保护不是必须的，出于成本的考虑可以省去该装置。
本优选实施例中，从所述第一机械泵MOP1的出油口输出的液压油除了经过调压阀10接入至主油路100的第二分路，还包括第一分路，该第一分路中形成并联的两条支路，分别控制所述第一离合器C1和第二离合器C2的闭合，所述第一机械泵MOP1的出油口输出的液压油分别经过一个电磁阀15、16后进入所述两条支路，分别驱动第一离合器C1或第二离合器C2的闭合。两条支路上均设有蓄能器17和压力传感器20，所述蓄能器17储存或释放液压油，使离合器控制油路压力更为精准。
本发明具有二级保护：所述第一机械泵MOP1的出油口通过一切断阀13后再进入所述两条支路后控制变速箱中离合器的闭合，所述切断阀13接收到所述调压阀10调节后的主油路的油压后即形成通路。该切断阀13的用途：当离合器需要闭合的时候，先导阀14得电，切断阀13工作在右位。当调压阀10卡死失效，主油路瞬间产生高压，同时电磁阀15或电磁阀16也卡死失效，离合器无法打开，这时候让先导阀14断电，导致切断阀13右侧失压，切断阀13右移，切断阀13工作在左位，液压油回油箱1，让车仅通过串联方式驱动。当然二级保护不是必须的，出于成本的考虑可以省去该装置。
本优选实施例中，所述电磁阀15、16为开关阀，可以降低成本。
如图3所示的第二实施例，与优先实施例的区别在于：所述两条支路上设置有互锁阀18，所述互锁阀18由两个相同的两位三通阀组成，每个两位三通阀的断开驱动端均连接于另一个两位三通阀的闭合驱动端，这样在两条支路有且仅有一条支路可以通过液压油，另一条相应处于断开状态。通过互锁阀18的设置，能确保混动变速箱的双离合器不会同时工作，降低变速箱失效的风险。当然互锁阀18不是必须的，出于成本的考虑可以省去该装置；互锁阀18也可以是其他的形式，例如互锁的通断阀等。
如图4所示的第三实施例，与第二实施例的区别在于：所述电磁阀15、16为比例阀。比例阀是线性控制，这样能使离合器闭合更为柔滑。
如图5所示的第四实施例，与第二实施例的区别在于：所述电磁阀15、16为大通量机械阀，每个所述大通量机械阀的控制侧连接有二级先导阀19。大通量机械阀的使用可以使离合器闭合的响应速度更快。二级先导阀19得电并工作在左位，先导油进入机械阀15的右腔，使机械阀15工作在右位，高压油经过机械阀进入离合器。当先导阀19断电并工作在右位，机械阀15工作在左位，离合器内部的油液通过机械阀15回到油箱。这样设计的出发点是进入离合器的油液不经过先导电磁阀，而是经过机械阀15，因为电磁阀的尺寸小，通流量小，而机械阀15的尺寸可以根据实际需要调整，适用性广。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液压控制系统，其特征在于：包括提供液压油的油箱（1）以及将液压油输出的吸油路（2），所述吸油路（2）通过一吸滤器（3）分别与第一机械泵（MOP1）的进油口和第二机械泵（MOP2）的进油口相连通；所述第一机械泵（MOP1）和第二机械泵（MOP2）的出油口形成一主油路（100），该主油路（100）通过一冷却器（5）后形成一冷却油路，所述第一机械泵（MOP1）的出油口具有两个分路，第一分路中通过一切断阀（13）形成并联的两条支路，所述两条支路上分别各设置有一个电磁阀（15、16），第二分路中通过一调压阀（10）接入至所述主油路（100），所述调压阀（10）的驱动侧连接有一先导阀（14），所述先导阀（14）为开关阀或比例阀，所述切断阀（13）接收到所述调压阀（10）调节的主油路的油压后即形成通路。
2.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于：所述冷却油路中包括复数个子冷却油路，其中一个子冷却油路中具有并联的两条油路，第一条油路中设有起限流作用的节流孔（90），第二条油路中设有一开关阀（9），所述开关阀（9）为二位二通阀，处于常闭状态，其驱动侧压力与所述第一机械泵（MOP1）的出油口的压力相等。
3.根据权利要求2所述的液压控制系统，其特征在于：所述主油路（100）与所述油箱（1）之间设置有泄流阀（12）。
4.根据权利要求3所述的液压控制系统，其特征在于：所述第一机械泵（MOP1）的出油口与所述油箱（1）之间设置有溢流阀（11），其驱动侧压力与所述第一机械泵（MOP1）的出油口的压力相等。
5.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于：所述电磁阀（15、16）或为开关阀，或为比例阀，或为大通量机械阀、且每个所述大通量机械阀的控制侧连接有二级先导阀（19）。
6.根据权利要求5所述的液压控制系统，其特征在于：所述两条支路上设置有互锁阀（18），所述互锁阀（18）由两个相同的两位三通阀组成，每个两位三通阀的断开驱动端均连接于另一个两位三通阀的闭合驱动端，所述两条支路上均各自设置有蓄能器（17）和压力传感器（20）。
7.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于：所述主油路（100）输送至所述冷却器（5）内的液压油会经过一精滤器（4），所述精滤器（4）上并联有第一单向阀（8）。
8.根据权利要求7所述的液压控制系统，其特征在于：所述精滤器（4）和第一单向阀（8）外置于变速箱上。
9.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于：所述主油路（100）位于所述第二机械泵（MOP2）的出油口处的管路上连接有第二单向阀（7），所述第二机械泵（MOP2）的一侧并联有第三单向阀（6）。
10.一种应用权利要求1所述的液压控制系统的混动变速箱，其特征在于：包括连接于发动机的输入轴，与所述输入轴平行设置的输出轴，所述输入轴与输出轴之间具有两组齿轮副，接收所述输出轴动力的差速器，分别设在输入轴、输出轴上的第一离合器（C1）和第二离合器（C2），还包括机械直连发动机的输入轴的第一电机（P1）和第一机械泵（MOP1），通过输出轴机械直连差速器的第二机械泵（MOP2），以及机械直连所述差速器的第二电机（P3）；所述冷却油路将冷却后的液压油输送至所述第一电机（P1）、第二电机（P3）以及变速箱齿轮组、输入轴、输出轴，和离合器进行润滑冷却；所述两条支路分别控制所述第一离合器（C1）和第二离合器（C2）的闭合。
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