CN117377840A - 用于电动车辆的动力设备的润滑剂供应系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电动车辆的动力设备的润滑剂供应系统，所述动力设备具有至少一个电机(1)，所述电机经由传动机构(7)驱动至少一个车轮；所述润滑剂供应系统包括电机液压回路(E)和传动机构液压回路(G)，在所述电机液压回路中润滑剂储箱(25)经由抽吸线路(27)与压力泵(29)连接，所述压力泵经由电机供应线路(59)将润滑剂(31)一直运送至电机(1)，经由所述传动机构液压回路能将润滑剂(31)一直运送至传动机构(7)。根据本发明，所述压力泵(29)作为共用的压力泵既配设给电机液压回路(E)，也配设给传动机构液压回路(G)，从而在泵运行时既能在电机液压回路(E)中循环润滑剂(31)，也能在传动机构液压回路(G)中循环润滑剂。

Description

用于电动车辆的动力设备的润滑剂供应系统

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于电动车辆的动力设备的润滑剂供应系统。

背景技术

在双辙的电动车辆中，电动的前车桥例如可以具有电机。该电机可以以任意方式布置，也可以例如与延伸至车轮的法兰轴轴线平行。在这种情况下，电机可以经由单圆柱齿轮传动级或双圆柱齿轮传动级驱动前车桥差速器，并进一步驱动车辆前车桥的延伸至车轮的法兰轴。

由DE 10 2018 211 359 A1已知一种本类型的用于动力设备的润滑剂供应系统，该动力设备具有电机。电机能经由传动机构驱动至少一个车轮。润滑剂供应系统具有电机液压回路，在其中，任意的润滑剂储器(例如润滑剂储箱)经由抽吸线路与压力泵连接。压力泵可以经由传动机构供应线路向传动机构供应润滑剂。此外，润滑剂供应系统还具有经由电机供应线路将润滑剂运送至电机的电机液压回路。

在上述DE 10 2018 211 359 A1中，传动机构供应线路与电机供应线路在流动技术上完全脱离。因此，电机液压回路和传动机构液压回路在功能上相互独立。这种润滑剂供应系统的结构不仅构件成本高，而且润滑剂通道排布很复杂。

由DE 10 2013 211 225 A1已知有一种混动式动力系统。由DE 10 2018211 356B4已知一种用于电动车辆的动力设备的润滑剂供应系统。由DE 10 2015 214 309A1已知一种用于电动车辆的动力装置的空心轴冷却装置。由DE 10 2018 209 340 B3已知一种用于机动车的电动动力单元的多相系统转换器的运行策略。

发明内容

因此本发明的目的是，提供一种用于电动车辆的动力设备的润滑剂供应系统，与现有技术相比，在该润滑剂供应系统中构件成本以及结构复杂性均降低。

该目的通过权利要求1的特征来实现。本发明的优选的改进方案在从属权利要求中公开。

本发明基于一种润滑剂供应系统，该润滑剂供应系统具有电机液压回路。在电机液压回路中，润滑剂储箱经由抽吸线路与压力泵连接。该压力泵可以经由电机供应线路将润滑剂运送至电机。此外，润滑剂供应系统还具有传动机构液压回路，经由该传动机构液压回路能将润滑剂运送至传动机构。为了降低构件成本以及使实施方案结构简单，根据权利要求1的特征部分，压力泵实施为用于电机液压回路和传动机构液压回路的共用的压力泵。以该方式，在泵运行中同时地使润滑剂既在电机液压回路中循环，也在传动机构液压回路中循环。

为了能够实现有针对性地润滑传动机构部件，优选的是，借助传动机构液压回路实现干式油底壳润滑。润滑剂可以在至少一个传动机构供应线路中被引导到至少一个传动机构润滑位置。需要强调的是，本发明不限于这种干式油底壳润滑。替代地和/或附加地，也可以进行湿式油底壳润滑。在一个实施方案中，可以从压力泵引出压力线路。该压力线路可以在分流位置处分流出电机供应线路和传动机构供应线路。

此外，还可以给电机液压回路和传动机构液压回路配设作为共用部件的润滑剂池和回流泵。在泵运行中，从传动机构润滑位置滴落的润滑剂可以在润滑剂池中被收集。同时，从电机流出的润滑剂同样可以在润滑剂池中被收集。润滑剂从润滑剂池那里由回流泵引导返回到润滑剂储箱中。关于进一步降低构件成本方面，优选的是，将压力泵和回流泵整合到具有共用的驱动泵的双联泵中。共用的驱动泵可以与电动马达传动连接。该电动马达可以根据冷却/润滑需求由电子的泵控制器操控。

在具体的实施方案中，传动机构可以具有车桥差速器，该车桥差速器在输出端从两侧经由法兰轴与车轮传动连接。两个法兰轴中的一个法兰轴可以被分成车轮侧轴部段和车桥侧轴部段。车轮侧轴部段和车桥侧轴部段可以是能经由分离离合器彼此联接的。

在上述实施方案中优选的是，润滑剂供应系统附加地具有分离离合器液压回路，经由该分离离合器液压回路能向分离离合器供应润滑剂。优选地，润滑剂可以在至少一个分离离合器供应线路中被引导至分离离合器。关于进一步实现构件减少方面优选的是，压力泵也为分离离合器液压回路工作。在这种情况下，在泵运行中，润滑剂附加地也在分离离合器液压回路中循环。

优选地，分离离合器供应线路连接在共用的压力泵的下游。示例性地，压力线路、传动机构供应线路或电机供应线路可以具有一分流位置，从该分流位置分流出分离离合器供应线路。从分离离合器流出的润滑剂可以优选在共用的润滑剂池中被收集。

优选的是，借助分离离合器液压回路执行分离离合器的内部供油。在这种情况下，在其中一个轴部段中构造有润滑剂通道，该润滑剂通道在轴部段的端侧处通向分离离合器的离合腔。因此，润滑剂从径向内部进入离合腔中，从而确保利用离心力径向向外地分配润滑剂，由此确保分离离合器的所有离合部件都能得到完美的供油。

附图说明

下面根据附图详述本发明的实施例。其中：

图1示出车辆的电驱动车桥的框图，该车辆具有配设的润滑剂供应系统；以及

图2示出车桥的放大的局部剖视图。

具体实施方式

在图1中示例性地示出了双辙车辆的电驱动的车桥FA。车桥FA具有电机1，该电机以横置构型布置并与延伸至车轮的法兰轴3轴线平行。左侧的法兰轴3分成车轮侧的轴部段9和车桥侧的轴部段10。法兰轴3的两个轴部段9、10能经由分离离合器18彼此联接或相互脱离。在电机1的壳体2中布置定子4和与其协同作用的转子空心轴5。

电机1的转子空心轴5经由未示出的键连接结构/花键连接结构与传动机构7的传动机构输入轴6以不相对转动的方式连接，传动机构输入轴6驱动两个法兰轴3。在图1中，传动机构7具有双圆柱齿轮级，在其中，在第一齿轮级St1中，布置在传动机构输入轴6上的固定齿轮11与布置在中间轴13上的固定齿轮15啮合。在中间轴13上布置有另外的固定齿轮17，该另外的固定齿轮与车桥差速器23的输入侧的齿轮21啮合以形成第二圆柱齿轮级St2。车桥差速器23从两侧驱动通向车轮的法兰轴3。

在图1中，给电驱动的车桥FA配设润滑剂供应系统，其结构如下所述：相应地，润滑剂供应系统具有电机液压回路E、传动机构液压回路G和分离离合器液压回路T。给传动机构液压回路G、电机液压回路E和分离离合器液压回路T配设以下共用的液压部件，即，油储箱25、压力泵29、油池33和回流泵35。油储箱25经由抽吸线路27与压力泵29连接。从压力泵29引出压力线路32，在第一分流位置199处从该压力线路分流出通至分离离合器18的分离离合器供应线路45。在第二分流位置26处分流出通至电机1的电机供应线路59，并且分流出传动机构供应线路30，该传动机构供应线路通向传动机构7的啮合位置Z1、Z2。

在执行干式油底壳润滑时，来自油储箱25的油31经由压力线路32以及经由传动机构供应线路30通向传动机构7的啮合位置Z1、Z2。油31可以从啮合位置Z1、Z2滴落并在油池33中被收集。在油池中借助回流泵35使得油31通过回流线路37回流到油储箱25中。油储箱25被设计成向外严密密封。为了对油储箱25通风设置通风线路39，油液面43上方的油储箱内部空间41借助该通风线路与储箱外部相连。在图1中，回流线路37连接至竖直向上延伸的上升管道53，该上升管道53以超出量从油液面43探伸出来，并在其上端部处形成自由溢流部，回流的油31可以经由该溢流部无泡沫地流入油储箱25中。

根据图1，油储箱25、压力泵29、油池33以及回流泵35和回流线路37被归入电机的液压回路E。借助压力泵29，使油31经由压力线路32和电机供应线路59被引导到电机1。从电机1流出的油31在油池33中被收集，并从那里借助回流泵35在回流线路37中回流到油储箱25。油储箱25、压力泵29、油池33以及回流泵35和回流线路37也被归入到分离离合器液压回路T中。借助压力泵29，使油31经由压力线路32和分离离合器供应线路45被引导到电机1。从电机1流出的油31在油池33中被收集，并从那里借助回流泵35在回流线路37中回流到油储箱25。

在图1中，压力泵29和回流泵35形成具有共用的驱动轴61的双联泵58。共用的驱动轴61与作为伺服马达起作用的电动马达63传动连接。

在图1中，电动马达63与电子的泵控制器47信号连接。电子的泵控制器47根据行驶模式参数确定传动机构7和/或电机1是否需要冷却/润滑。如果有冷却/润滑需求，则泵控制器65激活双联泵58。

在图1中，油储箱25在测地学上以高度偏移量布置在油池33上方。在储箱底部处，油储箱25具有排油口67，少量的油体积流量在重力作用下从该排油口持久地直接流出到油池33中。

在激活双联泵58的正常驾驶模式中，在电机液压回路E、传动机构液压回路G和分离离合器液压回路T中都进行油循环。这意味着，润滑剂位置Z1、Z2经由传动机构供应线路33供油，随后这些油滴落到油池33中。同时，经由电机供应线路59向电机1供油，随后这些油再滴落到油池33中。此外，分离离合器经由分离离合器供应线路45供油，这些油同样再次在油池33中被收集。

电机1实施为湿式运行的电机，其中，油31不仅实现转子内部冷却，还附加地冷却电机1的绕组。

在图1中，分离离合器供应线路45通至分离离合器18的润滑剂进入位置。在图2中，分离离合器液压回路T示例性地被设计为，不仅为分离离合器18进行内部供油，而且为车桥差速器23进行内部供油。

下文将描述图2中所示的车桥FA的传动机构结构：因此，车桥差速器23具有差速壳体49，在其壳体内部50中转动支承有两个差速器锥齿轮51，这两个差速器锥齿轮彼此同轴并且以一间距相对置。两个差速器锥齿轮51转动支承在车桥差速销上，车桥差速销与差速壳体49以不相对转动的方式连接。此外，在差速壳体49的壳体内部50中转动支承两个车桥锥齿轮52，这两个车桥锥齿轮彼此同轴并且以一间距相对置。它们与差速器锥齿轮51相垂直。每个车桥锥齿轮52分别与两个差速器锥齿轮51相啮合。如图2所示，左侧的车桥锥齿轮52被安装在左侧的法兰轴3的车桥侧的轴部段10上，而右侧的车桥锥齿轮52被安装在右侧的法兰轴3上。轴部段10以及右侧的法兰轴3分别利用其端侧55伸入到壳体内部50中。此外，左侧的法兰轴3的轴部段10穿过差速壳体49的毂部段56向壳体外部朝向分离离合器18的方向延伸。需要强调的是，本发明并不局限于这种锥齿轮差速器，而是任何其他差速器都能适用，例如圆柱齿轮差速器。

如图2另外所示，左侧的法兰轴3的车轮侧的轴部段9由沿横向方向y在车辆内部的中间轴48和通向车轮的万向轴54构成。中间轴48经由插接齿部与万向轴54连接。

在图2中，车桥侧的轴部段10在轴向方向上经由分离离合器18的离合腔57与中间轴48间隔开。在图2中，分离离合器18实施为牙嵌式离合器，该牙嵌式离合器具有车桥侧的切换牙和轮侧的切换牙，在分离离合器18接合时，这两个切换牙彼此形锁合连接。在图2中，轮侧的切换牙是滑套60的组成部分，滑套60以不相对转动但能轴向移动的方式布置在中间轴48的插接齿部上。车桥侧的切换牙构造在支承圈46上，该支承圈经由插接齿部以不相对转动但能轴向移动的方式支承在车桥侧的轴部段10上。支承圈46在其与轮侧的牙对置的一侧借助过载弹簧62相对车桥侧的轴部段10得到支撑。

在图2中，能轴向移动地布置在中间轴48上的滑套60能经由执行器64操纵，执行器例如可以作为电动马达实现。执行器64经由优选自锁的传动级与执行器套筒65传动连接，该执行器套筒布置在柱体形的滑套外周上。为了与在运行中转动的滑套60转动脱离，执行器套筒65经由两个滚动轴承支承在柱体形的滑套外周上。

在图2中，车桥侧的轴部段10作为空心轴实现，其空心柱体形的内轮廓形成了下面描述的润滑剂通道40。同样，中间轴48也是作为空心轴实现。此外，中间轴48还具有直径减少的支承颈66，该支承颈经由车桥侧的轴部段10的内周上的先导轴承68支撑。

在图2中，中间轴48在其朝向离合器的一侧上是封闭的，以防止在拉动插塞好的万向轴(如图2中所示)时从车桥漏油。必要时，中间轴48也可以在其朝向离合器的一侧开放，以便润滑键连接结构。

在运行中转动的差速壳体49经由转动轴承69转动支承在车桥差速器壳体71中。根据图2，车桥差速器壳体71具有轴贯通开口73，车桥侧的轴部段10穿过该轴贯通开口。车桥差速器壳体71的轴贯通开口73经由两个轴向间隔开的环形密封件75在一定程度上润滑剂密封地被密闭，这两个环形密封件在径向方向上支撑在轴贯通开口73与车桥侧的轴部段10之间。此外，在图2中，润滑剂通道40经由横向通道79与环形间隙81连接，环形间隙81在两个相邻的环形密封件75之间延伸。环形间隙81形成润滑剂压力腔，该润滑剂压力腔经由输入线路83与润滑剂入口85连接。在此，分离离合器供应线路45与润滑剂入口85相接。

在图2中，轴部段10的润滑剂通道40既通入分离离合器18的离合腔57中，也通入差速壳体49的壳体内部50。朝向车桥差速器23的润滑剂通道开口和朝向离合器室57的润滑剂通道开口相互轴向对齐地定位。此外，这两个通道开口具有相同的流动横截面。以该方式，就可以确保在润滑剂运行中向车桥差速器23和分离离合器18的大致相同的润滑剂输送。在图2中，朝向离合腔57的润滑剂通道开口构造在节流孔77中。

需要强调的是，例如，如果不希望或不需要50:50的分配，流动横截面无须相同。这意味着，流动横截面也可以有针对性地改变，以便影响体积流量分配。因此，两个节流孔77和78的节流孔直径(即内径)例如可以选择得大小不同。因此，润滑剂通道40中的总油体积流可以借助节流孔77和78进行有针对性的分配。

如上所述，通过使用节流孔77和78，可以将液压回路中的油体积流量分配到不同的部件。节流孔78能采用不同的实施方式来实现。示例性地可以使用埋头螺钉，其在内部中形成节流孔的几何结构，并在朝差速器的一侧上拧入到车桥侧的轴部段8中。节流孔77也能采用不同的实施方式来实现。例如，它可以作为螺钉来实现，其在内部呈现了相应的节流孔几何结构，并从朝向离合器的一侧拧入。替代地，也可以直接在轴中压制出(例如在批量生产中)节流孔或直接钻削出节流孔。

由于用于转子内部冷却/传动机构润滑的油压并不高，因此在车桥侧的轴部段10中布置的节流孔77和78有利于油体积流量分配，这是因为在环形间隙81中仍存在较大的压力，以便在车桥侧的轴部段10中得到来自环形间隙81的油。

在图2中，上述离合器部件都布置在离合器壳体76中。从分离离合器18的离合器部件流出的润滑剂31在离合器壳体76的润滑剂池80中被收集，该润滑剂池80与润滑剂池33在流动技术上连接。以该方式，可以实现浸润式润滑，其中，在运行中一起转动的离合器部件可以浸润到与润滑剂池33在流动技术上连接的润滑剂池80中。通过离合器壳体76本身的设计或通过在润滑剂池33排流口之前相应装入阻塞元件实现，调整离合器壳体76中的油位以满足附加期望的对离合器部件的浸润式润滑。

在图2中，在行驶运行中，润滑剂31在分离离合器液压回路T中的循环如下：即，润滑剂31首先经由润滑剂入口85以及经由输入线路83被运送到润滑剂压力腔81中。从这里，润滑剂31径向向内被引导到车桥侧的轴部段10的润滑剂通道40中。位于润滑剂通道40中的润滑剂31在轴部段10的端侧55处流入车桥差速器23的壳体内部50中，在离心力作用下被从壳体内部50向外推挤，更确切地说在润滑车桥差速器部件的情况下。随后，从车桥差速器23流出的润滑剂31在润滑剂池33(图1)中被收集。同时，润滑剂31从润滑剂通道40被运送到离合腔57中。随后，从离合器壳体76流出的润滑剂31在润滑剂池33中被收集。

在所示的实施例中，润滑剂31不能被引导到中间轴48的内轮廓中，这是因为否则在拉动万向轴时，润滑剂31会从机组中泄漏出来。必要时，润滑剂31也可以经由在中间轴48的支承颈66中的未示出的润滑剂开口被引导到中间轴内轮廓中，以便能够实现键连接结构的润滑。

有利的是，润滑剂从差速器23的流出发生在车桥锥齿轮52的后面(即车桥锥齿轮52与差速壳体49的毂部段56之间)。在车桥锥齿轮52与差速壳体49之间存在垫圈，这些垫圈也必须被良好的润滑。如果润滑剂31从此处流出，则可以确保这些垫圈得到良好的润滑。为此，差速壳体49在其他部位当然必须是封闭的(或很大程度上是封闭的)，并且不能有任何(较大的)开口。因此确保了润滑剂借助离心力到达差速销上的需要润滑的位置和桥轴锥齿轮52的运行位置/运行接触位置。

对图2替代地，车桥侧的轴部段10可以不实施为空心轴，而是实施为半空心轴，其中，润滑剂通道40朝车桥差速器23的方向是闭合的。以该方式，只对分离离合器10进行内部供油，而不对差速器23进行内部供油。

附图标记列表：

1电机

2电机壳体

3法兰轴

4定子

5转子空心轴

6传动机构输入轴

7传动机构

8壳体壁

9轮侧的轴部段

10车桥侧的轴部段

11固定齿轮

13中间轴

15固定齿轮

17固定齿轮

18分离离合器

19分流位置

21输入侧的齿轮

23车桥差速器

25润滑剂储箱

26分流位置

27抽吸线路

29压力泵

30传动机构供应线路

31润滑剂

32压力线路

33润滑剂池

35回流泵

37回流线路

39通风线路

40润滑剂通道

43润滑剂液面

41储箱内部空间

46支承圈

47泵控制器

48中间轴

49差速壳体

50壳体内部

51差速器锥齿轮

52车桥锥齿轮

54万向轴

55端侧

56毂部段

57离合腔

58双联泵

59电机供应线路

60滑套

61共用的驱动轴

62过载弹簧

63电动马达

64执行器

65执行器套筒

66中间轴的直径减小的支承颈

67润滑剂排流口

68先导轴承

69转动轴承

71车桥差速器壳体

73轴贯通开口

75环形密封件

76离合器壳体

77、78节流孔

79横向通道

80润滑剂池

81环形间隙

83输入线路

85润滑剂入口

FA车桥

G传动机构液压回路

R转子液压回路

T分离离合器液压回路

Z1、Z2啮合位置

Claims (11)

1.一种用于电动车辆的动力设备的润滑剂供应系统，所述动力设备具有至少一个电机(1)，所述电机经由传动机构(7)驱动至少一个车轮；所述润滑剂供应系统包括电机液压回路(E)和传动机构液压回路(G)，在所述电机液压回路中润滑剂储箱(25)经由抽吸线路(27)与压力泵(29)连接，所述压力泵经由电机供应线路(59)将润滑剂(31)一直运送至电机(1)，经由所述传动机构液压回路能将润滑剂(31)一直运送至传动机构(7)，其特征在于，所述压力泵(29)作为共用的压力泵既配设给电机液压回路(E)，也配设给传动机构液压回路(G)，从而在泵运行时既能在电机液压回路(E)中循环润滑剂(31)，也能在传动机构液压回路(G)中循环润滑剂。

2.根据权利要求1所述的润滑剂供应系统，其特征在于，在传动机构液压回路(G)中能执行干式油底壳润滑，和/或润滑剂(31)能在至少一个传动机构供应线路(30)中被引导到至少一个传动机构润滑位置(Z1、Z2)。

3.根据权利要求2所述的润滑剂供应系统，其特征在于，从压力泵(29)引出压力线路(32)，所述压力线路在分流位置(26)处分叉到电机供应线路(59)和传动机构供应线路(30)。

4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的润滑剂供应系统，其特征在于，电机液压回路(E)和传动机构液压回路(G)具有润滑剂池(33)以及回流泵(35)，所述润滑剂池和所述回流泵都作为另外的共用部件，尤其地，从传动机构润滑位置(Z1、Z2)滴落的润滑剂(31)在润滑剂池(33)中被收集，从电机(1)流出的润滑剂(31)同样在润滑剂池(33)中被收集，借助回流泵(35)能使润滑剂从所述润滑剂池回流到润滑剂储箱(25)。

5.根据权利要求4所述的润滑剂供应系统，其特征在于，压力泵(29)和回流泵(35)形成具有共用的驱动轴(61)的双联泵(58)，尤其地，所述共用的驱动轴(61)与一电动马达(63)传动连接，所述电动马达能由泵控制器(47)操控。

6.根据前述权利要求中任一项所述的润滑剂供应系统，其特征在于，传动机构(7)具有车桥差速器(23)，所述车桥差速器在输出端从两侧经由法兰轴(3)与车轮传动连接，法兰轴(3)中的一个被分成轮侧轴部段(9)和车桥侧轴部段(10)，所述轮侧轴部段和所述车桥侧轴部段能经由分离离合器(18)彼此联接。

7.根据权利要求6所述的润滑剂供应系统，其特征在于，所述润滑剂供应系统具有分离离合器液压回路(T)，经由所述分离离合器液压回路能为分离离合器(18)供应润滑剂(31)。

8.根据权利要求7所述的润滑剂供应系统，其特征在于，润滑剂(31)能在至少一个分离离合器供应线路(45)中被引导至分离离合器(18)，尤其地，所述压力泵(29)还被配设给分离离合器液压回路(T)，从而在泵运行中附加地还能使润滑剂(31)在分离离合器液压回路(T)中循环。

9.根据权利要求8所述的润滑剂供应系统，其特征在于，压力线路(32)、传动机构供应线路(30)或电机供应线路(59)具有一分流位置，从该分流位置分流出所述分离离合器供应线路。

10.根据权利要求8或9所述的润滑剂供应系统，其特征在于，从分离离合器(18)流出的润滑剂(31)在共用的润滑剂池(33)中被收集。

11.根据权利要求8、9或10所述的润滑剂供应系统，其特征在于，借助分离离合器液压回路(T)能执行分离离合器(18)的内部供油，其中，在轴部段(9、10)中的一个中构造有润滑剂通道(40)，所述润滑剂通道在轴部段(10)的端侧处通入分离离合器(18)的离合腔(47)中。