CN116971855A - 冷却润滑系统和具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷却润滑系统和具有其的车辆，所述冷却润滑系统包括：驱动件；机油泵和冷却水泵，所述机油泵和所述冷却水泵并联且分别与所述驱动件传动连接，所述机油泵用于泵取油底壳内的润滑油，所述冷却水泵用于泵取水箱内的冷却液；控制器，所述控制器与所述驱动件连接；其中，所述控制器根据所需油压值调节所述机油泵的输出油压；和/或，所述控制器根据所需散热量调节所述冷却水泵的输出流量。根据本发明实施例的冷却润滑系统具有集成度高、控制精细和能耗低等优点。

Description

冷却润滑系统和具有其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种冷却润滑系统和具有其的车辆。

背景技术

相关技术中的车辆通常包括机油泵和冷却水泵，机油泵用于提供持续的压力，使润滑油对发动机的各个运动件及摩擦副进行润滑，冷却水泵用于对发动机进行降温冷却，提高发动机的散热效率，且机油泵和冷却水泵采用不同的动力源进行驱动，例如机械式水泵靠发动机轮系驱动，电机水泵内部集成有电机，用于发动机的机油泵通常为机械式，且机油泵与发动机的曲轴直连或者通过链条等传动结构与曲轴相连。

但是，由于机油泵和冷却水泵同时工作时的联合性较差，控制无法精细化，导致发动机的能量损失变大。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种冷却润滑系统，该冷却润滑系统具有集成度高、控制精细和能耗低等优点。

本发明实施例还提出了一种具有上述冷却润滑系统的车辆。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面实施例提出了一种冷却润滑系统，包括：驱动件；机油泵和冷却水泵，所述机油泵和所述冷却水泵并联且分别与所述驱动件传动连接，所述机油泵用于泵取油底壳内的润滑油，所述冷却水泵用于泵取水箱内的冷却液；控制器，所述控制器与所述驱动件连接；其中，所述控制器根据所需油压值调节所述机油泵的输出油压；和/或，所述控制器根据所需散热量调节所述冷却水泵的输出流量。

根据本发明实施例的冷却润滑系统具有集成度高、控制精细和能耗低等优点。

根据本发明的一些实施例，所述驱动件为电机，所述控制器根据所述所需油压值和/或所述所需散热量调节所述电机的输出转速。

根据本发明的一些实施例，所述冷却润滑系统还包括：流量调节件，所述流量调节件与所述冷却水泵相连，所述控制器与所述流量调节件连接，所述控制器通过控制所述流量调节件控制所述冷却水泵的输出流量。

根据本发明的一些实施例，所述冷却水泵具有第一进液口和第一出液口，所述第一进液口与所述水箱连通，所述流量调节件为第一控制阀，所述第一出液口通过所述流量调节件与所述水箱连通，所述控制器通过调节所述流量调节件的开度以调节所述冷却水泵的输出流量。

根据本发明的一些实施例，所述冷却润滑系统还包括：油压调节件，所述油压调节件与所述机油泵相连，所述控制器与所述油压调节件连接，所述控制器通过控制所述油压调节件控制所述机油泵的输出油压。

根据本发明的一些实施例，所述机油泵具有第二进液口、第二出液口和反馈口，所述第二进液口与所述油底壳连通，所述油压调节件为第二控制阀且具有第一通道，所述第二出液口通过所述第一通道与所述反馈口连通，所述控制器通过调节所述第一通道的开度以调节所述机油泵的输出油压。

根据本发明的一些实施例，所述油压调节件还具有第二通道，所述反馈口通过所述第二通道和所述油底壳连通，所述第二通道的开度由所述控制器控制。

根据本发明的一些实施例，所述机油泵和所述油压调节件成型为一体。

根据本发明的一些实施例，所述冷却润滑系统还包括：离合器，所述冷却水泵通过所述离合器与所述驱动件传动连接，所述控制器与所述离合器连接，所述控制器根据所述水箱内的冷却液的温度控制所述离合器，以控制所述驱动件的动力是否传递至所述冷却水泵。

根据本发明的一些实施例，所述冷却润滑系统还包括：变速器，所述冷却水泵通过所述变速器与所述驱动件传动连接。

根据本发明的一些实施例，所述变速器包括齿轮传动装置和皮带传动装置中的至少一个。

根据本发明的一些实施例，所述驱动件和所述机油泵之间通过联轴器或者花键传动连接；或，所述驱动件和所述机油泵之间成型为一体。

根据本发明的第二方面实施例提出了一种车辆，包括：发动机；根据本发明的第一方面实施例的冷却润滑系统，所述控制器与所述发动机连接。

根据本发明的第二方面实施例的车辆，通过利用根据本发明的第一方面实施例的冷却润滑系统，具有集成度高、控制精细和能耗低等优点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的冷却润滑系统的结构示意图。

图2是根据本发明实施例的冷却润滑系统为齿轮传动的结构示意图。

图3是根据本发明实施例的冷却润滑系统为皮带传动的结构示意图。

附图标记：

冷却润滑系统1、

驱动件100、

机油泵200、油底壳210、第二进液口220、第二出液口230、反馈口240、

冷却水泵300、水箱310、第一进液口320、第一出液口330、

控制器400、流量调节件500、油压调节件600、第一通道610、第二通道620、

离合器700、变速器800、齿轮传动装置810、皮带传动装置820、

发动机900。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

首先参考附图描述根据本发明实施例的车辆。

根据本发明实施例的车辆包括发动机900和冷却润滑系统1，冷却润滑系统1的控制器400与发动机900连接。

下面参考附图描述根据本发明实施例的冷却润滑系统。

如图1-图3所示，根据本发明实施例的冷却润滑系统1包括驱动件100、机油泵200、冷却水泵300和控制器400。

机油泵200和冷却水泵300并联且分别与驱动件100传动连接，机油泵200用于泵取油底壳210内的润滑油，冷却水泵300用于泵取水箱310内的冷却液，控制器400与驱动件100连接。其中，控制器400根据所需油压值调节机油泵200的输出油压；和/或，控制器400根据所需散热量调节冷却水泵300的输出流量。

根据本发明实施例的冷却润滑系统1，通过将机油泵200和冷却水泵300并联且分别与驱动件100传动连接，机油泵200用于泵取油底壳210内的润滑油，机油泵200泵取的润滑油可以对发动机900以及其他传动部件进行润滑，冷却水泵300用于泵取水箱310内的冷却液，冷却水泵300泵取的冷却液可以对发动机900以及其他传动部件进行冷却。

这样，机油泵200和冷却水泵300可以集成到一个模块内，且机油泵200和冷却水泵300能够共用同一个驱动件100，不仅减少了冷却润滑系统1的零部件数量，使冷却润滑系统1的结构变得更加简单，而且可以使冷却润滑系统1的整体体积变得更小，冷却润滑系统1所需的安装布置空间更小，拆装更加方便。

并且，控制器400与驱动件100连接，控制器400可以根据发动机900的转速和扭矩，控制驱动件100驱动机油泵200和冷却水泵300工作，控制精度更高，且由于机油泵200和冷却水泵300为并联布置，也就是说，机油泵200和冷却水泵300为独立工作的两个部件，机油泵200和冷却水泵300能够联合对发动机900以及其他传动部件进行润滑和冷却，控制器400可以根据所需油压值和所需散热量实现不同比例的动力传输，例如，控制器400可以根据所需油压值和所需散热量的比值来调节驱动件100向机油泵200和冷却水泵300的动力分配，使冷却润滑系统1的控制精度更高。

另外，控制器400根据所需油压值调节机油泵200的输出油压，其中，控制器400可以根据发动机900的转速、发动机900的扭矩、机油泵200和发动机900之间润滑油的油温和油压计算出与所需油压值所对应的机油泵200的输出油压，此时可以根据机油泵200的输出油压计算出机油泵200所需的驱动转速，以使驱动件100为机油泵200输出相应的动力，机油泵200的输出油压更加精准，即避免了动力损失，有利于节约能耗，又避免了输出油压的不足，从而可以满足对发动机900以及传动部件的润滑。

此外，控制器400根据所需散热量调节冷却水泵300的输出流量，其中，控制器400可以根据发动机900的转速、发动机900的扭矩、冷却水泵300和发动机900之间冷却液的温度和压力计算出与所需散热量所对应的冷却水泵300的输出流量，并根据冷却水泵300的输出流量计算出冷却水泵300所需的驱动转速，以使驱动件100为冷却水泵300输出相应的动力，冷却水泵300的输出流量更加精准，即避免了动力损失，有利于节约能耗，又避免了输出流量的不足，从而可以满足对发动机900以及其他传动部件的冷却降温。

如此，根据本发明实施例的冷却润滑系统1具有集成度高、控制精细和能耗低等优点。

根据本发明实施例的车辆，通过利用根据本发明是上述实施例的冷却润滑系统1，具有集成度高、控制精细和能耗低等优点。

在本发明的一些具体实施例中，驱动件100为电机，控制器400根据所需油压值和/或所需散热量调节电机的输出转速。

可以理解的是，电机的不同转速需要根据不同的所需油压值和不同的所需散热量而筋改变，例如，当所需油压值较大时，需要电机的输出转速较大，电机才能够输出充足的动力至机油泵200，机油泵200的输出油压才能满足所需油压值；或者，当所需散热量较大时，也需要电机的输出转速较大，这样电机才能输出充足的动力至冷却水泵300，冷却水泵300的输出流量才可以较大，从而可以提高发动机900的散热效率。

由此，通过控制器400控制电机的输出转速，能够使电机的动力输出与所需油压值以及所需散热量相匹配，从而可以避免电机的输出动力不足或者动力浪费的情况发生，控制精度更高，能够兼顾能耗低和效率高两个优点。

在本发明的一些具体实施例中，如图1-图3所示，冷却润滑系统1还包括流量调节件500。

流量调节件500与冷却水泵300相连，控制器400与流量调节件500连接，控制器400通过控制流量调节件500控制冷却水泵300的输出流量。

举例而言，当散热量过剩时，也就是说，冷却水泵300的输出流量大于所需散热量时，通过调节流量调节件500，可以减小冷却水泵300输出且为发动机900冷却的冷却液的流量，避免冷却水泵300的输出流量大于发动机900所需的散热量而导致发动机900油耗升高且废气污染增大的情况发生，以及避免冷却水泵300的输出流量小于发动机900所需的散热量而导致发动机900的温度升高，保证了发动机900的使用寿命和工作性能。

进一步地，如图1-图3所示，冷却水泵300具有第一进液口320和第一出液口330，第一进液口320与水箱310连通，流量调节件500为第一控制阀，第一出液口330通过流量调节件500与水箱310连通，控制器400通过调节流量调节件500的开度以调节冷却水泵300的输出流量。其中，第一控制阀可以为溢流阀。

具体地，冷却水泵300工作时，冷却水泵300可以通过第一进液口320从水箱310内抽取冷却液，冷却液由第一进液口320流向第一出液口330，并通过第一出液口330流向流量调节件500以及发动机900，在流量调节件500的开度为0时，冷却水泵300输出的冷却液全部流向发动机900，以为发动机900进行散热，随着流量调节件500的开度的增大，冷却水泵300输出的冷却液的一部分流向发动机900以及其他传动部件，以为发动机900和传动部件散热降温，冷却水泵300的输出冷却液的另一部分通过流量调节件500流回至水箱310。

通过改变流量调节件500的开度，可以改变冷却水泵300输出的冷却液流回水箱310的流量，从而改变冷却水泵300输出的冷却液流至发动机900的流量，以实现冷却水泵300的输出流量和发动机900所需的散热量适配，进一步提高了冷却水泵300的输出流量的精准性。

当然，可以理解的是，流量调节件500不限于溢流阀，也可以为其他能够控制冷却水泵300输出到发动机900的冷却液流量的控制阀。

在本发明的一些具体实施例中，如图1-图3所示，冷却润滑系统1还包括油压调节件600。其中，油压调节件600可以集成于机油泵200中，或者，油压调节件600也可以布置在发动机900的油道中。

油压调节件600与机油泵200相连，控制器400与油压调节件600连接，控制器400通过控制油压调节件600控制机油泵200的输出油压。这样，通过设置油压调节件600，可以避免机油泵200的输出油压大于所需油压值，进一步避免了动力浪费，使机油泵200的输出油压和所需油压值完美匹配，冷却润滑系统1的控制精度更高。

在本发明的一些具体实施例中，如图1-图3所示，机油泵200具有第二进液口220、第二出液口230和反馈口240。其中，机油泵200可以为可变排量机油泵。

第二进液口220与油底壳210连通，油压调节件600为第二控制阀且具有第一通道610，第二出液口230通过第一通道610与反馈口240连通，控制器400通过调节第一通道610的开度以调节机油泵200的输出油压。其中，第二控制阀可以为比例阀。

具体地，机油泵200可以由第二进液口220抽取油底壳210内的润滑油，机油泵200的第二出液口230输出润滑油的一部分通过直接流向发动机900，机油泵200的第二出液口230输出润滑油的另一部分通过油压调节件600反馈回机油泵200的反馈口240，控制器400通过结合发动机900的转速、发动机900扭矩，以及机油泵200排出润滑油的油温和油压，来调节第一通道610的开度，从而可以调节从油压调节件600反馈至机油泵200的反馈口240的流量，以改变机油泵200的输出油压，实现机油泵200的输出油压与所需油压值的完美匹配。

例如，反馈至机油泵200的反馈口240的润滑油的油压能够调整机油泵200的偏心量，从而改变机油泵200的第二出液口230的润滑油的流量。

进一步地，如图1-图3所示，油压调节件600还具有第二通道620，反馈口240通过第二通道620和油底壳210连通，第二通道620的开度由控制器400控制。通过将反馈口240与第二通道620连通，通过反馈口240流入机油泵200内的润滑油可以再直接由反馈口240流回油底壳210，且此时第二出液口230与油压调节件600的第一通道610不连通，经第二出液口230流出的润滑油可以全部流向发动机900，实现机油泵200最大排量的供油。

在本发明的一些具体实施例中，机油泵200和油压调节件600成型为一体。这样，一方面可以简化机油泵200和油压调节件600两者整体的结构，便于机油泵200和油压调节件600的加工制造，且有利于提高机油泵200和油压调节件600的连接强度，另一方面可以使机油泵200和油压调节件600的整体体积较小，便于实现冷却润滑系统1的小型化，以方便对冷却润滑系统1进行安装布局。

在本发明的一些具体实施例中，如图1-图3所示，冷却润滑系统1还包括离合器700。

冷却水泵300通过离合器700与驱动件100传动连接，控制器400与离合器700连接，控制器400根据水箱310内的冷却液的温度控制离合器700，以控制驱动件100的动力是否传递至冷却水泵300。

其中，离合器700闭合时，驱动件100的动力能够传输至冷却水泵300，离合器700断开时，驱动件100与冷却水泵300断开传动，驱动件100的动力传递不到冷却水泵300，冷却水泵300不运转。

需要说明的是，车辆经长时间停放后发动机900的冷却液的温度降低，尤其是冬天，由于气温低，冷却液的温度也会降得很快，重新启动发动机900时冷却液的温度过低会影响发动机900的油耗以及排气污染度，因此需要暖机提升冷却液的温度，以提高降低油耗且减小污染，达到保护发动机900的目的。

举例而言，当发动机900刚起动时，冷却液的温度低于设定温度时，车辆进入暖机工况，冷却液的温度需要快速上升时，此时控制器400控制离合器700断电，使离合器700断开，驱动件100与冷却水泵300之间不进行动力传递，从而驱动件100只驱动机油泵200工作而不驱动冷却水泵300不工作，水箱310内的冷却液不会被泵出，因此水箱310内冷却液的温度可以快速上升，从而降低暖机时间。

当冷却液的温度上升到设定温度时，控制器400控制离合器700通电闭合，驱动件100的输出动力通过离合器700传递至冷却水泵300，从而使驱动件100在驱动机油泵200工作的同时，也驱动冷却水泵300工作，此时，冷却水泵300从水箱310内泵取冷却液以对发动机900进行冷却，保证发动机900的功能性能。

在本发明的一些具体实施例中，如图1-图3所示，冷却润滑系统1还包括变速器800，冷却水泵300通过变速器800与驱动件100传动连接。这样，通过变速器800可以改变驱动件100与冷却水泵300之间的动力传动比，实现驱动件100和冷却水泵300之间不同的动力传递，即驱动件100的输出扭矩和冷却水泵300的输入扭矩可以不同，驱动件100的输出转速和冷却水泵300的输入转速可以不同，进一步满足冷却水泵300的动力需求，使冷却水泵300的输出流量可以满足发动机900的所需散热量。

进一步地，如图1-图3所示，变速器800包括齿轮传动装置810和皮带传动装置820中的至少一个。

举例而言，变速器800可以为齿轮传动装置810和皮带传动装置820的组合，此时冷却水泵300与驱动件100之间具有两级变速，扩大可变速范围，或者，变速器800仅为齿轮传动装置810传动，再或者，变速器800仅为皮带传动装置820传动。变速器800的动力传递方式种类更多，且动力传递可靠，从而可以更稳定可靠地实现驱动件100和冷却水泵300的动力传输。

在本发明的一些具体实施例中，如图1-图3所示，驱动件100和机油泵200之间通过联轴器或者花键传动连接，这样，机油泵200与驱动件100之间的传动连接更加稳定，机油泵200可以跟随驱动件100转动，并且驱动件100和机油泵200之间可以分离，从而便于对驱动件100和机油泵200中的任一个进行更换，降低维修成本。

在本发明的另一些具体实施例中，驱动件100和机油泵200之间成型为一体，这样不仅可以简化机油泵200和驱动件100的结构，便于机油泵200和驱动件100的加工制造，且有利于提高机油泵200和驱动件100的结构强度，而且可以使机油泵200和驱动件100的整体体积较小，冷却润滑系统1的零部件数量可以更少，便于实现冷却润滑系统1的小型化，以方便对冷却润滑系统1进行安装布局。

根据本发明实施例的冷却润滑系统1和具有其的车辆的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种冷却润滑系统，其特征在于，包括：

驱动件；

机油泵和冷却水泵，所述机油泵和所述冷却水泵并联且分别与所述驱动件传动连接，所述机油泵用于泵取油底壳内的润滑油，所述冷却水泵用于泵取水箱内的冷却液；

控制器，所述控制器与所述驱动件连接；

其中，所述控制器根据所需油压值调节所述机油泵的输出油压；和/或

所述控制器根据所需散热量调节所述冷却水泵的输出流量。

2.根据权利要求1所述的冷却润滑系统，其特征在于，所述驱动件为电机，所述控制器根据所述所需油压值和/或所述所需散热量调节所述电机的输出转速。

3.根据权利要求1所述的冷却润滑系统，其特征在于，还包括：

流量调节件，所述流量调节件与所述冷却水泵相连，所述控制器与所述流量调节件连接，所述控制器通过控制所述流量调节件控制所述冷却水泵的输出流量。

4.根据权利要求3所述的冷却润滑系统，其特征在于，所述冷却水泵具有第一进液口和第一出液口，所述第一进液口与所述水箱连通，所述流量调节件为第一控制阀，所述第一出液口通过所述流量调节件与所述水箱连通，所述控制器通过调节所述流量调节件的开度以调节所述冷却水泵的输出流量。

5.根据权利要求1所述的冷却润滑系统，其特征在于，还包括：

油压调节件，所述油压调节件与所述机油泵相连，所述控制器与所述油压调节件连接，所述控制器通过控制所述油压调节件控制所述机油泵的输出油压。

6.根据权利要求5所述的冷却润滑系统，其特征在于，所述机油泵具有第二进液口、第二出液口和反馈口，所述第二进液口与所述油底壳连通，所述油压调节件为第二控制阀且具有第一通道，所述第二出液口通过所述第一通道与所述反馈口连通，所述控制器通过调节所述第一通道的开度以调节所述机油泵的输出油压。

7.根据权利要求6所述的冷却润滑系统，其特征在于，所述油压调节件还具有第二通道，所述反馈口通过所述第二通道和所述油底壳连通，所述第二通道的开度由所述控制器控制。

8.根据权利要求5所述的冷却润滑系统，其特征在于，所述机油泵和所述油压调节件成型为一体。

9.根据权利要求1所述的冷却润滑系统，其特征在于，还包括：

离合器，所述冷却水泵通过所述离合器与所述驱动件传动连接，所述控制器与所述离合器连接，所述控制器根据所述水箱内的冷却液的温度控制所述离合器，以控制所述驱动件的动力是否传递至所述冷却水泵。

10.根据权利要求1所述的冷却润滑系统，其特征在于，还包括：

变速器，所述冷却水泵通过所述变速器与所述驱动件传动连接。

11.根据权利要求10所述的冷却润滑系统，其特征在于，所述变速器包括齿轮传动装置和皮带传动装置中的至少一个。

12.根据权利要求1所述的冷却润滑系统，其特征在于，所述驱动件和所述机油泵之间通过联轴器或者花键传动连接；或

所述驱动件和所述机油泵之间成型为一体。

13.一种车辆，其特征在于，包括：

发动机；

根据权利要求1-12中任一项所述冷却润滑系统，所述控制器与所述发动机连接。