CN114056109A - 一种汽车低温传动效率改善方法及汽车电驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种汽车低温传动效率改善方法及汽车电驱动系统，所述汽车低温传动效率改善方法用于混合动力汽车或纯电动汽车，所述汽车包括电机、用以润滑所述电机的润滑油，所述方法包括：在所述汽车热车过程中，所述润滑油经过所述电机，所述电机堵转，使所述电机发热，实现经过所述电机的所述润滑油加热。本发明提供的汽车低温传动效率改善方法及汽车电驱动系统在温度较低时，通过在汽车热车过程中，让电机堵转，使电机发热，实现经过电机的润滑油加热，提高了润滑油温度，降低了润滑油的粘度，从而能够降低汽车的搅油损失和拖拽损失，改善汽车的低温传动效率。

Description

一种汽车低温传动效率改善方法及汽车电驱动系统

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种汽车低温传动效率改善方法及汽车电驱动系统。

背景技术

环境温度降低对电动汽车的最直接影响就是续航缩短、动力变弱。应对低温，如何提升电驱动系统的效率是各大汽车企业面临的难题。

在低温情况下，一般是通过行车过程中，通过搅油来缓慢提高油温，来降低搅油损失。但是由于温度低，路面湿滑，往往行车车速低，电机功率小，导致油品温升很慢。在低温时，油品粘度较大，汽车电驱动系统因油品粘度造成的搅油损失及拖曳损失较大，从而导致系统的传动效率低，影响了整车的动力性和经济性。

前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够改善汽车低温传动效率的方法及汽车电驱动系统。

本发明提供一种汽车低温传动效率改善方法，用于混合动力汽车或纯电动汽车，所述汽车包括电机、用以润滑所述电机的润滑油，所述方法包括：在所述汽车热车过程中，所述润滑油经过所述电机，所述电机堵转，使所述电机发热，实现经过所述电机的所述润滑油加热。

进一步地，所述汽车包括多条用以输送所述润滑油的油管，至少部分所述油管朝所述电机定子设有喷油口，所述方法包括将所述润滑油流入至所述油管，通过所述喷油口喷射至所述定子使所述润滑油经过所述电机。

进一步地，所述汽车包括壳体，所述电机与所述油管位于所述壳体中，所述方法还包括所述加热后的润滑油流入至所述壳体底部，将流入至所述壳体底部的所述润滑油循环使用。

本发明还提供一种汽车电驱动系统，包括电机、用以喷至所述电机使其润滑的润滑油，以及用于控制所述电机堵转使所述电机发热，实现喷射经过所述电机的所述润滑油加热的控制装置。

进一步地，包括多条用以输送所述润滑油的油管，多条所述油管包括第一管道，所述第一管道设有朝向所述电机定子的喷油口，所述喷油口的数量和大小与所述电机需润滑位置对应。

进一步地，包括用以收容所述电机的壳体，多条所述油管还包括用以输送所述润滑油到达所述壳体内部的第一内部零件的第二管道，所述第一管道还用以输送所述润滑油到达所述壳体内部的第二内部零件，第一内部零件、第二内部零件与所述电机定子均为不同零件。

进一步地，还包括用以提供动力源的第一泵、用以分配所述润滑油的流量及流速且将所述润滑油分配至所述油管的液压模块，所述液压模块连接所述第一泵和所述第一管道。

进一步地，包括用以收容所述电机的壳体和位于所述壳体底部的吸滤器，所述吸滤器设于所述壳体底部的出油口处，所述电机与所述油管位于所述壳体中，所述加热后的润滑油位于所述壳体底部。

进一步地，还包括用以提供动力源的第二泵、用以冷却所述润滑油的油冷却器和用于检测所述润滑油温度的节温器旁通阀，多条所述油管包括第三管道和第四管道，所述第二泵通过第三管道与所述油冷却器连接，所述油冷却器通过第四管道与所述第一管道连接，所述节温器旁通阀设于所述第三管道和所述第四管道上。

进一步地，包括用以收容所述电机的壳体、位于所述壳体内部的第一内部零件及第二内部零件和冷却润滑系统；第一内部零件、第二内部零件与所述电机定子均为不同零件；所述冷却润滑系统包括设于所述壳体内部的内部冷却润滑系统和设于所述壳体外部的外部冷却系统；所述内部冷却润滑系统包括用以提供动力源的第一泵、用以分配所述润滑油的流量及流速且将所述润滑油分配至所述油管的液压模块、第一管道、用以输送所述润滑油到达所述第一内部零件的第二管道和位于所述壳体底部的吸滤器；所述第一管道设有朝向所述电机定子的喷油口，还用以输送所述润滑油到达所述第二内部零件；所述吸滤器设于所述壳体底部的出油口处，所述吸滤器与所述第一泵连接，所述第一泵与所述液压模块连接，所述液压模块与所述第一管道、第二管道连接，所述润滑油从所述壳体底部经过所述吸滤器、所述第一泵、所述液压模块、所述第一管道后从所述喷油口喷出，使得所述电机和所述第二内部零件冷却润滑，再回到所述壳体底部；所述润滑油还从所述壳体底部经过所述吸滤器、所述第一泵、所述液压模块、所述第二管道后到达所述第一内部零件，使得所述第一内部零件冷却润滑；所述外部冷却系统包括用以提供动力源的第二泵、用以冷却所述润滑油的油冷却器、用于检测所述润滑油温度的节温器旁通阀、第三管道和第四管道，所述第二泵入油口与所述吸滤器连通，所述第二泵出油口与所述液压模块连通，所述第二泵通过第三管道与所述油冷却器连接，所述油冷却器通过第四管道与所述第一管道连接，所述节温器旁通阀设于所述第三管道和所述第四管道上，且与所述壳体底部相连，所述润滑油从所述壳体底部经过所述吸滤器、所述第二泵、所述油冷却器后从所述节温器旁通阀流回所述壳体底部，使得所述润滑油循环使用。

本发明提供的汽车低温传动效率改善方法及汽车电驱动系统在温度较低时，通过在汽车热车过程中，让电机堵转，使电机发热，实现经过电机的润滑油加热，提高了润滑油温度，降低了润滑油的粘度，从而能够降低汽车的搅油损失和拖拽损失，改善汽车的低温传动效率。

附图说明

图1为本发明实施例汽车电驱动系统中的驱动电机和驱动电机第一管道、发电机和发电机第一管道的组合结构示意图。

图2为图1所示汽车电驱动系统中的第一管道的结构及其喷油示意图。

图3为图1所示汽车电驱动系统中的冷却润滑原理示意图。

图4为图1所示汽车低温传动效率改善方法的流程图。

图5为图1所示汽车润滑油温度与运动粘度的曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1至图5所示，本实施例中，提供一种汽车低温传动效率改善方法及汽车电驱动系统，用于混合动力汽车。汽车电驱动系统用以实现汽车低温传动效率改善方法。混合动力汽车具有两个电机，分别为一个驱动电机1和一个发电机30。混合动力汽车还包括发动机(未图示)。发电机30和发动机之间设有离合器。发电机30与发动机的输入轴同轴连接，驱动电机1的输出轴与离合器连接。

在其它实施例中，汽车低温传动效率改善方法及汽车电驱动系统也用于纯电动汽车，其电机即为驱动电机，可以为一个或多个。

如图1、图3所示，本实施例中，汽车电驱动系统包括驱动电机1、发电机30、发动机、用以喷至驱动电机1和发电机30使其润滑的润滑油、用以收容驱动电机1和发电机30的壳体、用于控制驱动电机1和/或发电机30堵转使驱动电机1和/或发电机30发热、实现喷射经过驱动电机1和/或发电机30的润滑油加热的控制装置(未图示)、位于壳体内部的第一内部零件20、第二内部零件及第三内部零件和冷却润滑系统。发电机30、发动机位于壳体内部。本实施例中，驱动电机1包括驱动电机定子11。本实施例中，壳体为动力耦合装置的壳体。控制装置连接驱动电机1和/或发电机30，冷却润滑系统用于动力耦合装置。

如图1、图3所示，多条油管包括位于壳体内部的第一管道、第五管道3、第六管道4、第七管道5、用以输送润滑油到达第一内部零件20的第二管道19及位于壳体外部的第三管道6和第四管道7。第二管道19的一端与第三管道6连接，第二管道19的另一端与第一内部零件20连接。

如图1、图2所示，本实施例中，第一管道包括驱动电机第一管道2，其为喷油管。驱动电机第一管道2用以将润滑油喷至驱动电机1，还用以输送润滑油到达第二内部零件。本实施例的驱动电机第一管道2包括第一支路27、第二支路28、第三支路29、第七支路40。第一支路27、第二支路28、第三支路29均位于驱动电机1的驱动电机定子11上方。当然，在其他实施例中，驱动电机第一管道2还可包括更多支路，根据驱动电机1需润滑程度设置。在本实施例中，在驱动电机第一管道2设有朝向驱动电机定子11的喷油口21，在其他实施例中，也可根据需要在第三管道6或第四管道7上设置喷油口。即在第一支路27、第二支路28、第三支路29、第七支路40上均设有喷油口21。润滑油通过第一支路27、第二支路28、第三支路29到达驱动电机定子11和第二内部零件。本实施例中润滑油还可通过第七支路40到达第二内部零件。喷油口21的数量和大小与驱动电机1需润滑位置对应，即喷油口21设置在需润滑位置处，使得润滑油输出流量可控，从而避免了润滑油输出流量的浪费，提高了润滑油输出利用率。

如图3所示，本实施例中，第一内部零件20为离合器活塞，控制离合器的断开和结合。第二内部零件包括驱动电机轴承23和齿轮22；第三内部零件包括发电机轴承24、离合器摩擦片25和离合器内部轴承26。第一内部零件20、第二内部零件、第三内部零件与驱动电机定子11均为不同零件。本实施例中，齿轮22为驱动电机齿轮副。驱动电机轴承23、齿轮22均与驱动电机1连接。发电机轴承24、离合器摩擦片25、离合器内部轴承26均与发电机30连接。

如图1、图2所示，本实施例中，发电机30的结构及位于发电机30上方的管道与如上所述的驱动电机1的结构及驱动电机第一管道2结构一样，第一管道还包括发电机第一管道31，发电机30也包括发电机定子32。发电机第一管道31用以将润滑油喷至发电机30，还用以输送润滑油到达第三内部零件。发电机第一管道31包括第四支路311、第五支路312、第六支路313、第八支路314。润滑油通过第四支路311、第五支路312到达发电机定子32和发电机轴承24，通过第六支路313到达离合器摩擦片25、离合器内部轴承26。本实施例中润滑油还可通过第八支路314到达离合器摩擦片25、离合器内部轴承26。

冷却润滑系统包括设于壳体内部的内部冷却润滑系统和用于冷却润滑油且设于壳体外部的外部冷却系统。本实施例中，冷却润滑系统是在汽车行车过程中，对动力耦合装置一部分内部零件进行冷却润滑。

如图3所示，内部冷却润滑系统包括用以提供动力源的第一泵8、用以分配润滑油的流量及流速且将润滑油分配至油管的液压模块9、驱动电机第一管道2、发电机第一管道31、用以输送润滑油到达第一内部零件20的第二管道19、位于壳体底部13的吸滤器14、用于控制润滑油压力大小的第一电磁阀10和第二电磁阀12。第一泵8与液压模块9连接，液压模块9与驱动电机第一管道2、发电机第一管道31、第二管道19连接，第一电磁阀10、第二电磁阀12均集成于液压模块9。

本实施例中，壳体底部13也称为油底壳，壳体底部13用于为内部冷却润滑系统供油，同时也为了实现内部冷却润滑系统的润滑油循环使用。吸滤器14设于壳体底部13的出油口处，吸滤器14与第一泵8连接。

第一电磁阀10位于第三管道6，用以控制第三管道6的润滑油压力大小。第二电磁阀12位于第二管道19，用以控制第二管道19的润滑油压力大小。第一电磁阀10通过回油管18与壳体底部13连接，当润滑油压力过大时，可通过回油管18将多余的润滑油回流到壳体底部13中。

液压模块9根据整个冷却润滑系统的工况、动力耦合装置内部的温度情况，来控制第一电磁阀10和第二电磁阀12，进而控制润滑油的通断及流量大小。本实施例中，液压模块9通过第五管道3、第六管道4、第七管道5分别与驱动电机第一管道2、发电机第一管道31的第四支路311和第五支路312、发电机第一管道31的第六支路313连接。

如图3所示，在内部冷却润滑系统中，润滑油从壳体底部13经过吸滤器14、第一泵8、液压模块9、驱动电机第一管道2后从喷油口21喷出，使得驱动电机定子11冷却润滑，还使得第二内部零件冷却润滑(可采用甩油、喷油、滴油等方式进行)，再回到壳体底部13；润滑油从壳体底部13经过吸滤器14、第一泵8、液压模块9、发电机第一管道31后喷出，使得发电机定子32冷却润滑，还使得第三内部零件冷却润滑(可采用甩油、喷油、滴油等方式进行)，再回到壳体底部13；润滑油还从壳体底部13经过吸滤器14、第一泵8、液压模块9、第二管道19后到达第一内部零件20，使得第一内部零件20冷却润滑。

如图3所示，外部冷却系统包括用以提供动力源的第二泵15、用以冷却润滑油的油冷却器16、用于检测润滑油温度的节温器旁通阀17、第三管道6和第四管道7。第二泵15通过第三管道6与油冷却器16连接，油冷却器16通过第四管道7与驱动电机第一管道2连接，节温器旁通阀17设于第三管道6和第四管道7上，且与壳体底部13相连。

本实施例中，第二泵15具有入油口(未标示)和出油口(未标示)。第二泵15的入油口与吸滤器14连通，第二泵15的出油口与液压模块9连通。

如图3所示，在外部冷却系统中，润滑油从壳体底部13经过吸滤器14、第二泵15、油冷却器16后从节温器旁通阀17流回壳体底部13，使得润滑油循环使用。

本实施例的内部冷却润滑系统工作原理具体描述如下：第一泵8将润滑油泵入到液压模块9中，再通过液压模块9分配润滑油的通断、流量大小，润滑油流入到不同的管道(第五管道3、第六管道4、第七管道5)之中，再通过驱动电机第一管道2后从喷油口21喷出，即喷射到驱动电机1的驱动电机定子11上，以实现驱动电机1的驱动电机定子11以及第二内部零件(即为驱动电机轴承23和齿轮22)冷却润滑，以及通过发电机第一管道31喷出，即喷射到发电机30的发电机定子32上，以实现发电机30的发电机定子32以及第三内部零件(即为发电机轴承24、离合器摩擦片25和离合器内部轴承26)冷却润滑，最后润滑油流回壳体底部13，再循环使用。润滑油还从第二管道19后到达第一内部零件20，使得第一内部零件20冷却润滑。

本实施例的外部冷却系统工作原理具体描述如下：在动力耦合装置的壳体上，节温器旁通阀17与壳体底部13相连。第二泵15的入油口与吸滤器14连通，当动力耦合装置内部温度过高，需要外部冷却时，第二泵15将润滑油泵入到第三管道6中，润滑油就通过第三管道6的出油口到节温器旁通阀17，再到油冷却器16。待润滑油油冷却后，又通过第四管道7的入油口经过节温器旁通阀17返回到动力耦合装置内部，以供循环使用。

如图1、图4所示，本实施例中，一种汽车低温传动效率改善方法包括：在汽车热车过程中，润滑油经过电机(本实施例中，为驱动电机1和/或发电机30，下同)，控制装置控制电机堵转，使电机发热，实现经过电机的润滑油加热。加热后的润滑油流入至壳体底部13，将流入至壳体底部13的润滑油循环使用。即加热后的润滑油位于壳体底部13。具体而言，汽车低温传动效率改善方法具有以下几种实施方式。

第一种实施方式，将润滑油流入至驱动电机第一管道2，通过驱动电机第一管道2的喷油口21喷射至驱动电机定子11使润滑油经过发热的驱动电机1，从而加热润滑油。

第二种实施方式，将润滑油流入至发电机第一管道31，通过发电机第一管道31的喷油口喷射至发电机定子32使润滑油经过发热的发电机30，从而加热润滑油。

第三种实施方式，将润滑油流入至驱动电机第一管道2和发电机第一管道31，通过驱动电机第一管道2的喷油口21和发电机第一管道31的喷油口分别喷射至驱动电机定子11、发电机定子32使润滑油经过发热的驱动电机1、发电机30，从而加热润滑油。

本实施例在温度较低时，通过在汽车热车过程中，让电机堵转，使电机发热，实现经过电机的润滑油加热，提高了润滑油温度，降低了润滑油的粘度(如图5所示的黏温曲线可看出)，从而能够降低汽车的搅油损失和拖拽损失，改善汽车的低温传动效率，从而提高了整车的动力性和经济性。

本实施例在利用冷却润滑系统的基础上再对驱动电机1和/或发电机30堵转，使得驱动电机1和/或发电机30降温的同时能够快速加热润滑油，从而能够快速提高润滑油温度。

本实施例通过设置驱动电机第一管道2和发电机第一管道31，可以满足驱动电机1和发电机30的冷却及加热，结构较简单，成本较低。通过在驱动电机第一管道2设有朝向驱动电机定子11的喷油口21，喷油口21的数量和大小与驱动电机1需润滑位置和发热位置对应，即可在驱动电机1发热量大的位置处设置更多的喷油口21或将喷油口21加大，使得润滑油输出流量可控，能够加热到更多的润滑油。

在本文中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”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，仅是为了表达技术方案的清楚及描述方便，因此不能理解为对本发明的限制。

在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种汽车低温传动效率改善方法，用于混合动力汽车或纯电动汽车，其特征在于，所述汽车包括电机、用以润滑所述电机的润滑油，所述方法包括：在所述汽车热车过程中，所述润滑油经过所述电机，所述电机堵转，使所述电机发热，实现经过所述电机的所述润滑油加热。

2.如权利要求1所述的汽车低温传动效率改善方法，其特征在于，所述汽车包括多条用以输送所述润滑油的油管，至少部分所述油管朝所述电机定子设有喷油口，所述方法包括将所述润滑油流入至所述油管，通过所述喷油口喷射至所述定子使所述润滑油经过所述电机。

3.如权利要求2所述的汽车低温传动效率改善方法，其特征在于，所述汽车包括壳体，所述电机与所述油管位于所述壳体中，所述方法还包括所述加热后的润滑油流入至所述壳体底部，将流入至所述壳体底部的所述润滑油循环使用。

4.一种汽车电驱动系统，其特征在于，包括电机、用以喷至所述电机使其润滑的润滑油，以及用于控制所述电机堵转使所述电机发热，实现喷射经过所述电机的所述润滑油加热的控制装置。

5.如权利要求4所述的汽车电驱动系统，其特征在于，包括多条用以输送所述润滑油的油管，多条所述油管包括第一管道，所述第一管道设有朝向所述电机定子的喷油口，所述喷油口的数量和大小与所述电机需润滑位置对应。

6.如权利要求5所述的汽车电驱动系统，其特征在于，包括用以收容所述电机的壳体，多条所述油管还包括用以输送所述润滑油到达所述壳体内部的第一内部零件的第二管道，所述第一管道还用以输送所述润滑油到达所述壳体内部的第二内部零件，第一内部零件、第二内部零件与所述电机定子均为不同零件。

7.如权利要求5所述的汽车电驱动系统，其特征在于，还包括用以提供动力源的第一泵、用以分配所述润滑油的流量及流速且将所述润滑油分配至所述油管的液压模块，所述液压模块连接所述第一泵和所述第一管道。

8.如权利要求5所述的汽车电驱动系统，其特征在于，包括用以收容所述电机的壳体和位于所述壳体底部的吸滤器，所述吸滤器设于所述壳体底部的出油口处，所述电机与所述油管位于所述壳体中，所述加热后的润滑油位于所述壳体底部。

9.如权利要求5所述的汽车电驱动系统，其特征在于，还包括用以提供动力源的第二泵、用以冷却所述润滑油的油冷却器和用于检测所述润滑油温度的节温器旁通阀，多条所述油管包括第三管道和第四管道，所述第二泵通过第三管道与所述油冷却器连接，所述油冷却器通过第四管道与所述第一管道连接，所述节温器旁通阀设于所述第三管道和所述第四管道上。

10.如权利要求4所述的汽车电驱动系统，其特征在于，包括用以收容所述电机的壳体、位于所述壳体内部的第一内部零件及第二内部零件和冷却润滑系统；第一内部零件、第二内部零件与所述电机定子均为不同零件；所述冷却润滑系统包括设于所述壳体内部的内部冷却润滑系统和设于所述壳体外部的外部冷却系统；所述内部冷却润滑系统包括用以提供动力源的第一泵、用以分配所述润滑油的流量及流速且将所述润滑油分配至所述油管的液压模块、第一管道、用以输送所述润滑油到达所述第一内部零件的第二管道和位于所述壳体底部的吸滤器；所述第一管道设有朝向所述电机定子的喷油口，还用以输送所述润滑油到达所述第二内部零件；所述吸滤器设于所述壳体底部的出油口处，所述吸滤器与所述第一泵连接，所述第一泵与所述液压模块连接，所述液压模块与所述第一管道、第二管道连接，所述润滑油从所述壳体底部经过所述吸滤器、所述第一泵、所述液压模块、所述第一管道后从所述喷油口喷出，使得所述电机和所述第二内部零件冷却润滑，再回到所述壳体底部；所述润滑油还从所述壳体底部经过所述吸滤器、所述第一泵、所述液压模块、所述第二管道后到达所述第一内部零件，使得所述第一内部零件冷却润滑；所述外部冷却系统包括用以提供动力源的第二泵、用以冷却所述润滑油的油冷却器、用于检测所述润滑油温度的节温器旁通阀、第三管道和第四管道，所述第二泵入油口与所述吸滤器连通，所述第二泵出油口与所述液压模块连通，所述第二泵通过第三管道与所述油冷却器连接，所述油冷却器通过第四管道与所述第一管道连接，所述节温器旁通阀设于所述第三管道和所述第四管道上，且与所述壳体底部相连，所述润滑油从所述壳体底部经过所述吸滤器、所述第二泵、所述油冷却器后从所述节温器旁通阀流回所述壳体底部，使得所述润滑油循环使用。

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