CN114593196A - 一种混合动力变速器的冷却润滑系统 - Google Patents

Abstract

一种混合动力变速器的冷却润滑系统，包括油箱、过滤器、电子泵、机械泵，过滤器的进油口通过主油路与油箱连接，过滤器的第一出油口经第一供油支路与电子泵的进油口连接，过滤器的第二出油口经第二供油支路与机械泵的进油口连接，电子泵通过油泵电机驱动，电子泵的出油口经第一单向阀通过润滑油路与一油冷器的进油口连接，机械泵的出油口经第二单向阀通过润滑油路与油冷器的进油口连接，机械泵通过变速器的齿轮组驱动，润滑油路经第一润滑支路为离合器提供润滑油，第一润滑支路上依次设置第一流量控制阀、第一节流孔，油冷器的出油口经冷却油路为发电机、驱动电机提供冷却油，发电机、驱动电机通过一回油路与油箱连接。

Description

一种混合动力变速器的冷却润滑系统

技术领域

本发明涉及冷却润滑技术领域，特别涉及一种混合动力变速器的冷却润滑系统。

背景技术

随着石油供应的日趋紧缺和环境污染的日益加剧，新能源汽车的开发和利用逐渐成为一种趋势。冷却润滑系统作为新能源汽车的辅助系统，是新能源汽车驱动系统的核心技术之一，对驱动系统的稳定运行至关重要。现有市场上成熟的混合动力车型，大多数变速器壳体内部采用润滑油润滑相关零部件，且在电机壳体上设计水套，利用水套中的冷却水循环实现整个驱动系统的冷却。但是，这种水冷方式必须设置水套，会增大电机外壳的占用空间，导致变速器在整车布置上的难度加大，同时电机的功率会受到水冷结构的限制，因此整个驱动系统的性能会受到影响。而且，现有的变速器冷却润滑系统无论在何种工况下，对电机定子和转子提供的冷却油都是相同的，导致电机低速旋转时的冷却油量过剩，而电机高速旋转时的冷却油量不足，影响电机的运行效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种混合动力变速器的冷却润滑系统，其结构紧凑，冷却润滑效果好，控制简单。

本发明的技术方案是：一种混合动力变速器的冷却润滑系统，包括油箱、过滤器、电子泵、机械泵，所述过滤器的进油口通过主油路与油箱连接，过滤器的第一出油口经第一供油支路与电子泵的进油口连接，过滤器的第二出油口经第二供油支路与机械泵的进油口连接，所述电子泵通过油泵电机驱动，所述电子泵的出油口经第一单向阀通过润滑油路与一油冷器的进油口连接，所述机械泵的出油口经第二单向阀通过润滑油路与油冷器的进油口连接，机械泵通过变速器的齿轮组驱动，所述润滑油路经第一润滑支路为离合器提供润滑油，所述第一润滑支路上依次设置第一流量控制阀、第一节流孔，所述油冷器的出油口经冷却油路为发电机、驱动电机提供冷却油，所述发电机、驱动电机通过一回油路与油箱连接。

进一步的，所述机械泵与第二单向阀之间通过一泄压路与油箱连接，所述泄压油路上设置安全阀。

进一步的，所述机械泵的驱动轴上设置周向固定的驱动齿轮，所述驱动齿轮与变速器输入轴上的齿轮啮合，所述输入轴由发动机进行动力传递。

进一步的，所述润滑油路上连接第二润滑支路，通过第二润滑支路为变速器的齿轮副提供润滑油，所述第二润滑支路上设置第二节流孔。

进一步的，所述润滑油路上连接第三润滑支路，通过第三润滑支路为变速器的轴承系统提供润滑油，所述第三润滑支路上设置第三节流孔。

进一步的，所述冷却油路上设置第一冷却支路，所述第一冷却支路经第一定子油路为发电机定子提供冷却油，第一冷却支路经第一转子油路为发电机转子提供冷却油，所述第一冷却支路上设置第二流量控制阀，所述第一定子油路、第一转子油路上均分别设置节流孔。

进一步的，所述冷却油路上设置第二冷却支路，所述第二冷却支路经第二定子油路为驱动电机定子提供冷却油，第二冷却支路经第二转子油路为驱动电机转子提供冷却油，所述第二冷却支路上设置第三流量控制阀，所述第二定子油路、第二转子油路上均分别设置节流孔。

采用上述技术方案：本冷却润滑系统采用电子泵和机械泵相结合的方式，能有效发挥电子泵的可控性和机械泵的高效性，使整个冷却润滑系统结构简单，所需布置空间小，具有控制简单、冷却和润滑效果好的优点。而且本系统为强制润滑系统，相比传统的飞溅润滑，强制润滑效果更好，还可以减少变速器的加油量，节省一部分润滑油，另一方面也可以减少齿轮搅油损失，提高变速器的工作效率。

本冷却润滑系统在第一润滑支路和第一冷却支路、第二冷却支路上均设置有流量控制阀，可以有效的控制润滑油和冷却油的分配，使较多的润滑油能够提供给离合器，并且在不同的工况下，可以通过各流量控制阀实现不同的流量分配，为离合器提供与工况相适应的润滑油，以及为发电机和驱动电机的定子、转子提供与工况相适应的冷却油，充分发挥本系统的润滑冷却功能，提高润滑和冷却效果。

本冷却润滑系统设置泄压油路，且在泄压油路上设置安全阀，提高整个系统的安全性，并且在第二润滑支路和第三润滑支路上只设置节流孔，使齿轮副和轴承系统如论在哪种工况下，都能得到润滑，不受其它系统影响，提高变速器的可靠性。

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的系统原理图。

具体实施方式

参见图1，一种混合动力变速器的冷却润滑系统，包括油箱1、过滤器2、电子泵3、机械泵7。所述过滤器2的进油口通过主油路L1与油箱1连接，过滤器2的第一出油口经第一供油支路L11与电子泵3的进油口连接，过滤器2的第二出油口经第二供油支路L12与机械泵7的进油口连接，通过过滤器2滤除润滑油中的杂质和固体颗粒，避免对各零部件造成损伤。所述电子泵3通过油泵电机4驱动。所述电子泵3的出油口经第一单向阀5通过润滑油路L7与一油冷器9的进油口连接，由电子泵3将润滑油经润滑油路L7输送给油冷器9，并通过第一单向阀4防止润滑油回流。所述机械泵7的出油口经第二单向阀8通过润滑油路L7与油冷器9的进油口连接，通过第二单向阀8防止润滑油回流。机械泵7通过变速器的齿轮组驱动，所述机械泵7的驱动轴上设置周向固定的驱动齿轮，所述驱动齿轮与变速器输入轴上的齿轮啮合，所述输入轴由发动机进行动力传递，当发动机运行时，输入轴上的齿轮在发动机带动下发生转动，从而带动机械泵7工作。所述机械泵7与第二单向阀8之间通过一泄压油路L13与油箱1连接，所述泄压油路L13上设置安全阀23，当第二供油支路L12中的润滑油流量过大时，安全阀23会打开，使对于的润滑油经泄压油路L13返回到油箱1中，保证本系统的安全性。

所述润滑油路L7经第一润滑支路L3为离合器提供润滑油，所述第一润滑支路L3上依次设置第一流量控制阀22、第一节流孔27，通过第一流量控制阀22可以调节输送给离合器的润滑油量，并通过一节流孔27减小输送给离合器24的润滑油压力。所述润滑油路L7上连接第二润滑支路L4，通过第二润滑支路L4为变速器的齿轮副25提供润滑油，所述第二润滑支路L4上设置第二节流孔20。所述润滑油路L7上连接第三润滑支路L5，通过第三润滑支路L5为变速器的轴承系统26提供润滑油，所述第三润滑支路L5上设置第三节流孔21。且离合器24、齿轮副25、轴承系统26均分别设置回油路与油箱11连接。本系统采用进入油冷器9前的润滑油对齿轮副25和轴承系统26进行润滑，可以减少进入油冷器9的油量，提高油冷器9的冷却效果。

所述油冷器9的出油口经冷却油路L2为发电机、驱动电机提供冷却油，所述发电机、驱动电机通过一回油路L6与油箱1连接。所述冷却油路L2上设置第一冷却支路L21，所述第一冷却支路L21经第一定子油路L211为发电机定子16提供冷却油，第一冷却支路L21经第一转子油路L212为发电机转子17提供冷却油，所述第一冷却支路L21上设置第二流量控制阀10，所述第一定子油路L211、第一转子油路L212上均分别设置节流孔。所述冷却油路L2上设置第二冷却支路L22，所述第二冷却支路L22经第二定子油路L221为驱动电机定子18提供冷却油，第二冷却支路L22经第二转子油路L222为驱动电机转子19提供冷却油，所述第二冷却支路L22上设置第三流量控制阀15，所述第二定子油路L221、第二转子油路L222上均分别设置节流孔。通过第二流量控制阀10和第三流量控制阀15可以根据车辆的工况实现不同的油量分配，提高本系统对电机定子、转子的冷却效果。

本冷却润滑系统在实际使用中，具有以下几种工作模式：

模式一，当车辆处于纯电工况时，驱动电机工作，发动机、离合器和发电机均不工作，此时，电子泵3工作，机械泵7不工作，第一流量控制阀22关闭，润滑油经过滤器2、第一供油支路L11进入润滑油路L7，然后润滑油路L7中的润滑油一部分经第二润滑支路L4、第三润滑支路L5为齿轮副25和轴承系统26提供润滑油。润滑油路L7中的另一部分润滑油被送入油冷器9中进行冷却，冷却后的润滑油通过冷却油路L2输送给第二冷却支路L22，第二冷却支路L22中的冷却油经第三流量控制阀15分别由第二定子油路L221、第二转子油路L222为驱动电机的定子和转子提供冷却油，达到冷却驱动电机的目的，最后经过驱动电机定子、转子的冷却油由回油路L6返回到油箱11中。

模式二，当车辆处于纯发动机工况时，发动机工作，发电机工作，驱动电机在车轮的带动下进行空转，发热量较小，只需要少量的冷却油，此时机械泵7可以单独工作，也可以根据油量的需求启动电子泵3，本实施例以电子泵3、机械泵7同时工作为例，第一流量控制阀22、第二流量控制阀10、第三流量控制阀15均打开，润滑油经主油路L1进入过滤器2中，然后分别经电子泵3、机械泵7将润滑油输送到润滑油路L7中，润滑油路L7中的一部分润滑油分别经第一润滑支路L3、第二润滑支路L4、第三润滑支路L5为离合器24、齿轮副25、轴承系统26提供润滑油；润滑油路L7中的另一部分润滑油进入油冷器9中进行冷却，冷却后的润滑油通过冷却油路L2输送给第一冷却支路L21、第二冷却支路L22，然后经第一冷却支路L21将冷却油分别输送给发电机的定子、转子，对发电机进行冷却，经第二冷却支路L22将冷却油分别输送给驱动电机的定子、转子，对驱动电机进行冷却，最后流经发电机、驱动电机的冷却油经回油路L6返回到油箱11中。

模式三，当车辆处于混动工况时，发动机、发电机和驱动电机均工作，润滑冷却油量的需求最大，此时电子泵3、机械泵7同时工作，本系统的工作原理与模式二相同，只需根据工况的不同，调节各流量控制阀的开度。

模式四，当发动机转速很高时，此时机械泵7所在的第二供油支路L12上的油压较大，当油压超过一定限值时，安全阀23会打开，多余的润滑油可以从泄压油路L13返回到油箱11中。

本冷却润滑系统采用电子泵3和机械泵7相结合的方式，能有效发挥电子泵3的可控性和机械泵7的高效性，使整个冷却润滑系统结构简单，所需布置空间小，具有控制简单、冷却和润滑效果好的优点。而且本系统为强制润滑系统，相比传统的飞溅润滑，强制润滑效果更好，还可以减少变速器的加油量，节省一部分润滑油，另一方面也可以减少齿轮搅油损失，提高变速器的工作效率。

本冷却润滑系统在第一润滑支路L3和第一冷却支路L21、第二冷却支路L22上均设置有流量控制阀，可以有效的控制润滑油和冷却油的分配，使较多的润滑油能够提供给离合器，并且在不同的工况下，可以通过各流量控制阀实现不同的流量分配，为离合器提供与工况相适应的润滑油，以及为发电机和驱动电机的定子、转子提供与工况相适应的冷却油，充分发挥本系统的润滑冷却功能，提高润滑和冷却效果。

本冷却润滑系统设置泄压油路L13，且在泄压油路L13上设置安全阀23，提高整个系统的安全性，并且在第二润滑支路L4和第三润滑支路L5上只设置节流孔，使齿轮副25和轴承系统26如论在哪种工况下，都能得到润滑，不受其它系统影响，提高变速器的可靠性。

Claims (7)

1.一种混合动力变速器的冷却润滑系统，包括油箱（1）、过滤器（2）、电子泵（3）、机械泵（7），所述过滤器（2）的进油口通过主油路（L1）与油箱（1）连接，过滤器（2）的第一出油口经第一供油支路（L11）与电子泵（3）的进油口连接，过滤器（2）的第二出油口经第二供油支路（L12）与机械泵（7）的进油口连接，所述电子泵（3）通过油泵电机（4）驱动，其特征在于：所述电子泵（3）的出油口经第一单向阀（5）通过润滑油路（L7）与一油冷器（9）的进油口连接，所述机械泵（7）的出油口经第二单向阀（8）通过润滑油路（L7）与油冷器（9）的进油口连接，机械泵（7）通过变速器的齿轮组驱动，所述润滑油路（L7）经第一润滑支路（L3）为离合器提供润滑油，所述第一润滑支路（L3）上依次设置第一流量控制阀（22）、第一节流孔（27），所述油冷器（9）的出油口经冷却油路（L2）为发电机、驱动电机提供冷却油，所述发电机、驱动电机通过一回油路（L6）与油箱（1）连接。

2.根据权利要求1所述的混合动力变速器的冷却润滑系统，其特征在于：所述机械泵（7）与第二单向阀（8）之间通过一泄压油路（L13）与油箱（1）连接，所述泄压油路（L13）上设置安全阀（23）。

3.根据权利要求1所述的混合动力变速器的冷却润滑系统，其特征在于：所述机械泵（7）的驱动轴上设置周向固定的驱动齿轮，所述驱动齿轮与变速器输入轴上的齿轮啮合，所述输入轴由发动机进行动力传递。

4.根据权利要求1所述的混合动力变速器的冷却润滑系统，其特征在于：所述润滑油路（L7）上连接第二润滑支路（L4），通过第二润滑支路（L4）为变速器的齿轮副提供润滑油，所述第二润滑支路（L4）上设置第二节流孔（20）。

5.根据权利要求1所述的混合动力变速器的冷却润滑系统，其特征在于：所述润滑油路（L7）上连接第三润滑支路（L5），通过第三润滑支路（L5）为变速器的轴承系统提供润滑油，所述第三润滑支路（L5）上设置第三节流孔（21）。

6.根据权利要求1所述的混合动力变速器的冷却润滑系统，其特征在于：所述冷却油路（L2）上设置第一冷却支路（L21），所述第一冷却支路（L21）经第一定子油路（L211）为发电机定子提供冷却油，第一冷却支路（L21）经第一转子油路（L212）为发电机转子提供冷却油，所述第一冷却支路（L21）上设置第二流量控制阀（10），所述第一定子油路（L211）、第一转子油路（L212）上均分别设置节流孔。

7.根据权利要求1所述的混合动力变速器的冷却润滑系统，其特征在于：所述冷却油路（L2）上设置第二冷却支路（L22），所述第二冷却支路（L22）经第二定子油路（L221）为驱动电机定子提供冷却油，第二冷却支路（L22）经第二转子油路（L222）为驱动电机转子提供冷却油，所述第二冷却支路（L22）上设置第三流量控制阀（15），所述第二定子油路（L221）、第二转子油路（L222）上均分别设置节流孔。

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