CN116104929B - 一种增程专用变速箱液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种增程专用变速箱液压系统，涉及汽车结构部件领域，在本申请中通过三条润滑油路分别对发电机部位、驱动电机部位和变速器轴、齿、轴承部位分别进行冷却，并且通过油泵二、油泵三、第一液控开关阀、第二液控开关阀、各单向阀的使用形成两级变排量油泵结构，结合主油路的反馈的油压，可在不同排量中进行切换，适应发动机的不同工作状态，起到动态调整润滑系统的功率，降低能源损耗。

Description

一种增程专用变速箱液压系统

技术领域

本发明涉及汽车结构部件领域，特别涉及一种增程专用变速箱液压系统。

背景技术

随着中国汽车工业不断发展壮大的同时，对自身油耗和排放进行了严格约束和规定。而电动化将是汽车行业破解这些问题的关键。随着新能源汽车产业的爆发式发展，增程式架构已成为新能源汽车主流技术路线之一。

增程式系统设计中有多种布置形式，其中一种是发电机和发动机集成，构成专用增程器，而驱动电机单独布置；另一种是发电机和驱动电机集成，构成增程专用变速器，再与发动机搭载匹配。前一种借鉴成熟发动机技术，增程器在整车机舱中可横置、纵置，驱动电机在整车中也可前置、后置，布置结构简便、灵活；而开发增程专用变速器，由于壳体、线束等集约化设计，量产成本较低。

其中增程专用变速器电机冷却方式存在水冷和油冷两种方式。由于油冷可直接喷淋电机定子，冷却效果及可控性较好，电机效率及可靠性提升效果明显。因此，适用于油冷控制的冷却润滑液压系统设计是增程专用变速器的设计趋势及关键。

现有技术中冷却润滑系统的缺陷主要在于发动机高速下，电机效率较高，定排量油泵所泵出的油液超过电机散热需求，产生额外的功率损失，影响系统总体效率；而采用电子泵，又面临设计成本的巨大提升。

因此，一种节能型、低成本的冷却润滑液压系统，对于增程专用变速器非常重要。

发明内容

本发明提供了一种增程专用变速箱液压系统，其目的是为了实现增程专用变速器在不同的工作状态下适应性的调整冷却润滑系统的功率，降低能源损耗，提升冷却润滑的效率。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种增程专用变速箱液压系统，包括：

吸滤器，一端用于吸取油缸中的润滑油，另一端连通有主吸油油路，所述主吸油油路分流形成第一油路和第二油路；

所述第一油路由上依次设置有由驱动电机驱动的油泵一、第一单向阀、冷却器和单向压滤结构，所述第一油路在单向压滤结构的下游分流形成对发电机部位进行冷却、润滑的第一润滑油路、对驱动电机部位进行冷却、润滑的第二润滑油路和对变速器轴、齿、轴承部位进行冷却、润滑的第三润滑油路，所述第一润滑油路上设置有处于常闭状态的第一液控开关阀；

所述第二油路分流形成第一油路支路和第二油路支路，所述第一油路支路上设置有由发动机驱动的油泵二，所述第一油路支路与第一油路连通；

所述第二油路支路上设置有由发动机驱动的油泵三和泵三单向阀，所述第二油路支路与所述第一油路支路通过泵三单向阀连通，所述泵三单向阀限制第一油路支路流入第二油路支路；所述第二油路支路上还设置有第二液控开关阀，所述第二液控开关阀与所述泵三单向阀并联，所述第二液控开关阀与所述第二油路连通形成回流，所述第二液控开关阀处于常闭状态。

优选地，所述第一油路支路在油泵二的下游设置有供第一油路支路向第一油路流动的第二单向阀。

优选地，增程专用变速箱液压系统还包括反转油路，所述反转油路的接入点和接出点分别位于所述油泵一的上游和下游，所述反转油路上设置有第三单向阀，所述第三单向阀限制反转油路的逆向流动。

优选地，增程专用变速箱液压系统还包括主油路，所述主油路一端连通第一油路，且主油路的接出点位于主吸油油路的分流处和反转油路之间，主油路的另一端连通于第一油路支路，所述主油路的接入点位于第一单向阀312的下游，所述主油路上设置有用于泄压的溢流阀。

优选地，增程专用变速箱液压系统还包括安全阀，所述安全阀的接入点位于冷却器的上游，所述安全阀的接出点位于所述单向压滤结构的下游。

本发明的上述方案有如下的有益效果：

在本申请中通过三条润滑油路分别对发电机部位、驱动电机部位和变速器轴、齿、轴承部位分别进行冷却，并且通过油泵三的转速调整形成两级变排量油泵结构，结合主吸油油路的反馈的油压，在不同排量中进行切换，适应发动机的不同工作状态，起到动态调整润滑系统的功率，降低能源损耗。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本发明的部件及流向示意图。

【附图标记说明】

1-吸滤器、2-油缸、3-主吸油油路、31-第一油路、311-油泵一、312-第一单向阀、313-冷却器、314-单向压滤结构、315-第一润滑油路、316-第二润滑油路、317-第三润滑油路、318-第一液控开关阀、32-第二油路、321-第一油路支路、3211-油泵二、3212-第二单向阀、322-第二油路支路、3221-油泵三、3222-泵三单向阀、3223-第二液控开关阀、4-反转油路、41-第三单向阀、5-主油路、51-溢流阀、6-安全阀。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种增程专用变速箱液压系统，适用于油电混合式载具，对油电混合的载具的增程专用变速箱进行冷却和润滑，增程专用变速箱含发电机和驱动电机，其中发电机与发动机联结，驱动电机与车轮联结。

本申请包括吸滤器1，吸滤器1一端用于吸取油缸2中的润滑油，另一端连通有主吸油油路3，主吸油油路3分流形成第一油路31和第二油路32；其中第一油路31上依次设置有由驱动电机驱动的油泵一311、第一单向阀312、冷却器313和单向压滤结构314，第一油路31在单向压滤结构314的下游分流形成润滑油路和对发电机部位进行冷却、润滑的第一润滑油路315，前述的润滑油路又分流形成第二润滑油路316和第三润滑油路317，其中第二润滑油路316对驱动电机部位进行冷却和润滑，第三润滑油路317对变速器轴、齿、轴承部位进行冷却和润滑。第一润滑油路315上设置有第一液控开关阀318。第一液控开关阀318处于常闭状态。

前述的第二油路32分流形成第一油路支路321和第二油路支路322，其中第一油路31上设置有油泵二3211。油泵二3211由发动机的输出端连接，发动机带动油泵二3211进行转动，第一液控开关阀318处于常闭的状态，当第一油路支路321内的油压达到阈值时，第一液控开关阀318打开。

第一油路支路321在油泵二3211的下游设置有第二单向阀3212，第二单向阀3212仅允许第一油路支路321内的润滑油向第一油路31方向流动。

第二油路支路322上设置有油泵三3221和泵三单向阀3222，第二油路支路322和第一油路支路321通过泵三单向阀3222进行连通，泵三单向阀3222限制第一油路支路321内的润滑油流入第二油路支路322内。第二油路支路322上还设置有第二液控开关阀3223，第二液控开关阀3223与泵三单向阀3222并联，同时第二液控开关阀3223还与第二油路32连通形成回流，第二液控开关阀3223处于常闭状态。

前述的油泵三3221由发动机的输出端连接，发动机驱动油泵三3221进行转动。

进一步的，增程专用变速箱液压系统还包括反转油路4，反转油路4的接入点和接出点分别位于油泵一311的上游和下游，反转油路4上设置有第三单向阀41，第三单向阀41用于保证反转油路4的顺向流动。

进一步的，增程专用变速箱液压系统还包括主油路5，主油路5上设置有用于泄压的溢流阀51，主油路5的一端通过溢流阀51连通第一油路31，且主油路5的接出点位于主吸油油路3的分流处和反转油路4之间，主油路5的另一端连通于第一油路支路321，主油路5的接入点位位于第一单向阀312的下游。

进一步的，增程专用变速箱液压系统还包括安全阀6，安全阀6的接入点位于冷却器313的上游，安全阀6的接出点位于单向压滤结构314的下游，且位于第一润滑油路315、第二润滑油路316和第三润滑油路317分流处的上游。

第一液控开关阀318的反馈油路与第一油路支路321连通，第一液控开关阀318反馈压力来源于第一油路支路321。

第二液控开关阀3223的反馈油路连通于主油路5，第二液控开关阀3223反馈压力来源于主油路5内压力。

结合增程专用变速箱的三种工作状态，处于第一种工作状态时，发动机未启动时(此时发电机未工作)。

在第一工作状态下，油泵一311在驱动电机的带动下，通过吸滤器1将油缸2内的润滑油吸出并流入主吸油油路3，润滑油在主吸油油路3内分流，一部分润滑油沿着第一油路31方向流动，最终流动至需要润滑的部位，沿着第一油路31方向的润滑油经过第一单向阀312后流入至冷却器313内，润滑油经过冷却器313进行散热，散热后的润滑油进入单向压滤结构314进行精滤，散热后的润滑油在润滑油路上进行分流，分别形成第一润滑油路315、第二润滑油路316和第三润滑油路317。由于第一润滑油路315上设置常闭的第一液控开关阀318，此时第一润滑油路315断路，无法对发电机部位进行冷却，结合载具的第一工作状态中发电机并未工作，因此在第一工作状态下，不需要对发电机进行冷却。

进一步的，经过冷却后的润滑油还有一部分沿着第二润滑油路316和第三润滑油路317流入驱动电机部位和变速器轴、齿、轴承部位，为该部位进行润滑和冷却。当冷却器313和/或单向压滤结构314堵塞后，主油路5润滑油压力憋高，安全阀6在被憋高的润滑油的作用下打开，此时主油路5内的润滑油经过安全阀6所在的油路流入驱动电机部位和变速器轴、齿、轴承部位，提高了安全系数。

需要注意的，主油路5的最高压力水平由溢流阀51所承受的压力决定。在本实施例中溢流阀51采用机械式的溢流阀51，溢流阀51所承受的压力小于主油路5的最高压力水平。当然的，安全阀6也可以采用电子式的安全阀6，在采用电子式的安全阀6时，需要探测部件对主油路5内的最高压力水平进行检测，最高压力水平符合探测部件设定的阈值时，探测部件对电子式的安全阀6发射信号，开启安全阀6。

更进一步的，本申请还设置有反转油路4，反转油路4上设置有第三单向阀41，第三单向阀41仅允许反转油路4自上游向下游方向补充润滑油。当载具倒车时，油泵一311反转，因为第一单向阀312的存在，油泵一311容易发生润滑油吸空，此时通过反转油路4的设置，使得润滑油在反转油路4和第一油路31上进行循环。

当载具处于第二状态时，发动机启动低速工作(此时发电机低速工作)。

油泵二3211和油泵三3221在发动机的带动下工作，油泵三3221排出的润滑油通过泵三单向阀3222与油泵二3211排出的润滑油进行汇合，汇合后的润滑油沿着第一油路支路321流向第二单向阀3212，并汇入主油路5内，通过油泵一311为驱动电机部位和变速器轴、齿、轴承部位冷却、润滑。

第一液控开关阀318在发动机在低速工作时处于常闭状态。

当油泵二3211和油泵三3221的泵油压力(即第一油路支路321)大于第一液控开关阀318的开启阈值时，第一液控开关阀318打开，为发电机部位冷却。

当载具处于第三状态时，发动机启动高速工作，(此时发电机高速工作)。

油泵二3211和油泵三3221在发动机的高速带动下，以较高的油压向主油路5内补充润滑油，第一油路支路321内的油压高于第一液控开关阀318的开启阈值，此时第一液控开关阀318开启，润滑油进过第一润滑油路315为发电机部位冷却、润滑。

由于油泵二3211、油泵三3221在发动机的带动下高速转动，其向主油路5排油量增大，主油路5内压力增大，当超出第二液控开关阀3223开启阈值时，第二液控开关阀3223打开，润滑油经第二液控开关阀3223回流至第二油路32内，此时油泵三3221输出的润滑油在第二油路32和第二油路支路322之间循环，并不向第一油路支路321内补充润滑油，实现对油泵三3221的完全或部分卸荷，通过排量减半的方式实现高转速段液压损失的降低，避免本系统的超载工作。

在本申请中，油泵二3211、油泵三3221、泵三单向阀3222、第二液控开关阀3223以及连通的管路形成二级变排量油泵结构，在低速时满足冷却的需求，高速时排量减半，效率高。同时第一液控开关阀318、第二液控开关阀3223采用机械式结构，通过相应油路的油压变化自适应控制，实现了不同运动状态下冷却流量的自适应切换，降低了发动机未启动时纯电驱动下流量需求，提高了变速器的综合效率。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种增程专用变速箱液压系统，其特征在于，包括：

吸滤器（1），一端用于吸取油缸（2）中的润滑油，另一端连通有主吸油油路（3），所述主吸油油路（3）分流形成第一油路（31）和第二油路（32）；

所述第一油路（31）由上依次设置有由驱动电机驱动的油泵一（311）、第一单向阀（312）、冷却器（313）和单向压滤结构（314），所述第一油路（31）在单向压滤结构（314）的下游分流形成对发电机部位进行冷却、润滑的第一润滑油路（315）、对驱动电机部位进行冷却、润滑的第二润滑油路（316）和对变速器轴、齿、轴承部位进行冷却、润滑的第三润滑油路（317），所述第一润滑油路（315）上设置有处于常闭状态的第一液控开关阀（318）；

所述第二油路（32）分流形成第一油路支路（321）和第二油路支路（322），所述第一油路支路（321）上设置有由发动机驱动的油泵二（3211），所述第一油路支路（321）与第一油路（31）连通；

所述第二油路支路（322）上设置有由发动机驱动的油泵三（3221）和泵三单向阀（3222），所述第二油路支路（322）与所述第一油路支路（321）通过泵三单向阀（3222）连通，所述泵三单向阀（3222）限制第一油路支路（321）流入第二油路支路（322）；所述第二油路支路（322）上还设置有第二液控开关阀（3223），所述第二液控开关阀（3223）与所述泵三单向阀（3222）并联，所述第二液控开关阀（3223）与所述第二油路（32）连通形成回流，所述第二液控开关阀（3223）处于常闭状态。

2.根据权利要求1所述的增程专用变速箱液压系统，其特征在于：所述第一油路支路（321）在油泵二（3211）的下游设置有供第一油路支路（321）向第一油路（31）流动的第二单向阀（3212）。

3.根据权利要求2所述的增程专用变速箱液压系统，其特征在于：增程专用变速箱液压系统还包括反转油路（4），所述反转油路（4）的接入点和接出点分别位于所述油泵一（311）的上游和下游，所述反转油路（4）上设置有第三单向阀（41），所述第三单向阀（41）限制反转油路（4）的逆向流动。

4.根据权利要求3所述的增程专用变速箱液压系统，其特征在于：增程专用变速箱液压系统还包括主油路（5），所述主油路（5）一端连通第一油路（31），且主油路（5）的接出点位于主吸油油路（3）的分流处和反转油路（4）之间，主油路（5）的另一端连通于第一油路支路（321），所述主油路（5）的接入点位于第一单向阀（312）的下游，所述主油路（5）上设置有用于泄压的溢流阀（51）。

5.根据权利要求4所述的增程专用变速箱液压系统，其特征在于：增程专用变速箱液压系统还包括安全阀（6），所述安全阀（6）的接入点位于冷却器（313）的上游，所述安全阀（6）的接出点位于所述单向压滤结构（314）的下游。