CN209195848U - 汽车及其液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供汽车及其液压系统，液压系统包括机械泵、电动泵、系统流量流向控制阀组、作动控制阀、作动油路和低压油路；机械泵的输入轴随车辆传动系统的一传动轴成比例地转动，电动泵的转速可调；系统流量流向控制阀组用于控制机械泵和电动泵的流量流向作动油路或低压油路；作动控制阀设于作动油路上，用于控制执行机构的动作。汽车包括液压系统，是一种传递特性好、传动控制精准、能耗低的汽车及其液压系统。

Description

汽车及其液压系统

技术领域

本实用新型涉及汽车动力传动领域，具体而言，涉及汽车及其液压系统。

背景技术

液压系统是汽车的主要控制系统之一，以控制车辆机械传动系统的动作为主要功能，通过改变压强来控制作用力、通过改变液流的方向和大小来改变方向和速度，液压控制系统则要使得液压系统输出满足特定的性能要求。

汽车的金属带式无级变速器需要足够的夹紧力才能够传递扭矩，因此液压系统需要一直保持在较高压力状态，而在混合动力以及或者纯电动汽车上，由于往往设置有多路动力传动装置，因此金属带式无级变速器在必要的时候介入工作，而在非必要的时候则退出工作。金属带式无级变速器(简称CVT)在系统有变速需求的时候，CVT通过离合器的结合进入动力传递路线。CVT电液控制系统的流量输入和压力等级有必要根据新系统的实际需求来调整，避免产生不必要的能量消耗。在CVT进入动力传递路线时，CVT的主动和从动油缸需要较高的压力夹紧金属带传递动力，同时需要进行快速的速比变换(速比变换意味着主动油缸或者从动油缸随时需要充油放油，流量需求较大)。在CVT不进入动力传递路线时CVT处于空载运行状态，需要以极低的液压力维持主动油缸和从动油缸充盈，并在极低的压力下实现速比的空载变换。

现有的液压系统由于对作动油路的压力控制不精准，使得液压系统所作动的离合器存在结合冲击较大、无级变速机构存在速比控制不精准等问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种具有流量压力可控的动力元件、控制元件的液压系统、汽车，是一种传递特性好、传动控制精准、能耗低的汽车及其液压系统。

为此，本实用新型提供如下第一技术方案：

液压系统，包括机械泵、电动泵、系统流量流向控制阀组、离合控制阀、作动油路和低压油路；

所述机械泵的输入轴随车辆传动系统的一传动轴成比例地转动，所述电动泵的转速可调；

所述系统流量流向控制阀组用于控制所述机械泵和所述电动泵的流量流向所述作动油路或所述低压油路；

所述离合控制阀设于所述作动油路上，用于控制执行机构的动作。

作为对上述的液压系统的进一步可选的方案，所述系统流量流向控制阀组包括流量控制阀和油泵控制阀，所述油泵控制阀的进油口与所述电动泵的出油口连通，所述电动泵的出油口与所述作动油路或所述低压油路连通；

所述电动泵的出油口还与所述流量控制阀的阀芯的一个端面所处的空腔连通，所述机械泵的出油口可以通过所述流量控制阀与所述油泵控制阀的阀芯的一个端面所处的空腔连通；

所述电动泵和所述机械泵常态下为所述作动油路供油，所述机械泵的流量足够大并使得油泵控制阀阀芯两端的压差能够推动所述油泵控制阀的阀芯移动时，所述电动泵为所述低压油路供油。

作为对上述的液压系统的进一步可选的方案，所述液压系统还包括旁通阀和流量控制电磁阀，所述旁通阀的进油口与所述机械泵的出油口连通，所述旁通阀的出油口与所述作动油路连通，所述流量控制电磁阀的出油口与所述旁通阀的阀芯的一个端面处的空腔连通。

作为对上述的液压系统的进一步可选的方案，所述液压系统还包括系统压力控制阀，所述系统压力控制阀包括系统压力控制电磁阀和系统溢流阀；

所述机械泵和所述电动泵输出的油液流经所述系统溢流阀后流向所述作动油路，所述系统压力控制电磁阀的出油口与所述系统溢流阀的阀芯的一个端面处的空腔连通。

作为对上述的液压系统的进一步可选的方案，所述作动控制阀包括离合控制阀，所述执行机构包括离合器；

所述离合控制阀包括离合器电磁阀、离合器控制阀、离合器换向电磁阀和离合器换向阀，系统的油液通过所述离合器控制阀流向所述离合器换向阀后流向离合器，所述离合器电磁阀用于控制所述离合器控制阀开启的先导压力，所述离合器换向电磁阀用于控制所述离合器换向阀换向从而使得所述离合器控制阀的出油口与不同的离合器的进油口连通。

作为对上述的液压系统的进一步可选的方案，所述作动控制阀还包括变速控制阀，所述执行机构包括主动带轮油缸和从动带轮油缸；

所述变速控制阀包括主动电磁阀、主动阀、从动电磁阀和从动阀，所述执行机构包括主动带轮油缸和从动带轮油缸，系统的油液通过所述主动阀流向主动带轮油缸，所述主动电磁阀用于控制所述主动阀开启的先导压力，系统的油液通过所述从动阀流向从动带轮油缸，所述从动电磁阀用于控制所述从动阀开启的先导压力。

本实用新型提供如下第二技术方案：

汽车，包括上述的液压系统。

本实用新型的实施例至少具有如下优点：

液压系统包括机械泵、电动泵、系统流量流向控制阀组、离合控制阀、作动油路和低压油路。通过系统流量流向控制阀组的设置能够使得油泵的流量在作动油路和低压油路之间合理的分配，在油泵供油大于作动油路作动需求时，通过系统流量流向控制阀组的分流，将一部分油液供给至低压油路中，使得液压系统能够适应于多种不同的油路油压的功能需求，同时减少了不必要的油泵损耗，即该液压系统能够根据系统油路中不同部分的需求，调整各油路的压力高低，并且能够调整进入不同部分的油路的流量，减少了能量损失，达到了节能的效果。同时该液压系统能够通过对动力元件和控制元件的压力、流量的精准控制，实现对执行机构作动所需的压力和流量的精准控制，进一步地减少了能量损失，达到了节能的效果。

汽车包括有液压系统，执行机构可以为离合机构，或，离合机构和变速机构，是一种离合机构结合冲击小、变速机构速比变化精准的汽车。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例1提供的液压系统的液压原理示意图；

图2为图1的第一局部结构示意图；

图3为图1的第二局部结构示意图；

图4为图1的第三局部结构示意图。

图标：1-机械泵；2-电动泵；3-油泵控制阀；4-流量控制阀；5-系统溢流阀；6-润滑回油阀；7-润滑阀；8-先导控制油路供油阀；9-从动阀；10-主动阀；11-主动带轮油缸；12-从动带轮油缸；13-离合器；14-离合器换向阀；15-离合器控制阀；16-压力控制电磁阀；17-从动电磁阀；18-主动电磁阀；19-离合器电磁阀；20-离合器换向阀；21-流量控制电磁阀；22-旁通阀；23-节流阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

图1示出了本实施例提供的液压系统的液压原理示意图，其中，每个阀上标注的X.X对应于该阀的油口/阀口。图2至图4为图1的分割结构示意图，3个图可共同拼成图1。

本实施例提供一种液压系统，包括油泵、系统压力控制阀、系统流量流向控制阀组、作动控制阀、作动油路和低压油路。

油泵作为系统的驱动元件，用于向系统泵给液压油，且其流量可调节。

系统压力控制阀、系统流量流向控制阀组和作动控制阀作为系统的控制元件，用于调节系统的油液的压力和流量的流向。

本实施例中，油泵包括共同为液压系统供油的机械泵1和电动泵2，机械泵1的输入轴随车辆传动系统的一传动轴成比例地转动，所述电动泵2的转速可调。机械泵1和电动泵2可以为定量泵，其排量与转速呈正比，电动泵2用于补偿系统所需的流量与机械泵1的流量的差值。

系统压力控制阀，其进油口与油泵的出油口连通用于控制系统的压力。系统流量流向控制阀组，其进油口与油泵的出油口连通用于控制系统的流量。作动控制阀，油泵输出的油液流经系统流量流向控制阀组或流经系统流量流向控制阀组和系统压力控制阀后流至作动控制阀的进油口，作用控制阀的出油口与执行机构连通。

执行机构可以为液压系统所具有的执行元件，也可以为液压系统所应用的对象上的机构。

本实施例中，液压系统应用于汽车上，作为汽车液压传动系统。当然，液压系统还可以用于其他的设备上，如挖掘机、装载机等工程机械上，收割机、装载机等农业机械上，轧钢机、高炉等冶金机械上，注塑机、硫化机等轻纺机械上以及挖泥船、打捞船等船舶上等。

系统压力控制阀包括系统压力控制电磁阀16和系统溢流阀5。系统压力控制电磁阀16的进油口与油泵的出油口连通，系统压力控制电磁阀16的出油口与系统溢流阀5的阀芯的一个端面所处的空腔连通。油泵的出油口与系统溢流阀5的一个进油口连通并通过节流阀与另一个进油口连通，节流阀所处的进油口所设的空腔对应于系统溢流阀5的阀芯的一个端面，系统溢流阀5出油口与作动控制阀的进油口连通。

系统溢流阀5用于控制系统的压力，系统压力控制电磁阀16用于控制系统溢流阀5的先导压力。系统压力控制电磁阀16为电液比例阀，其压力随着电流的变化成比例地变化从而控制系统溢流阀5的先导压力，先导压力的变化则导致系统溢流阀溢流开启压力的变化，进而达到控制系统溢流阀5进口压力的作用。

液压系统还包括油泵控制阀3、流量控制阀4、润滑阀7和润滑回油阀6。机械泵1的出油口与流量控制阀4的进油口连通，流量控制阀4的出油口与油泵控制阀3的阀芯的一个端面所处的空腔连通，流量控制阀4的阀芯的一个端面所处的空腔与电动泵2的出油口连通，电动泵2的出油口通过单向阀与油泵控制阀3的进油口连通，油泵控制阀3的一个出油口通过单向阀与系统溢流阀5的进油口连通，且该出油口通过节流阀23与油泵控制阀3的阀芯的一个端面所处的空腔连通，另一个出油口分别与润滑阀7的进油口和润滑回油阀6的进油口连通、以及冷却润滑油路相连。润滑阀7的出油口与系统溢流阀5的出油口、离合器控制阀15的进油口连通，且润滑阀7的出油口通过节流阀23与润滑阀7的阀芯的一个端面所处的空腔连通。润滑回油阀6的出油口与油箱连通。

润滑回油阀6、润滑阀7所处的油路为低压油路，用于对液压系统及相关部件进行冷却、润滑。

液压系统包括旁通阀22和流量控制电磁阀21。旁通阀22的进油口与油泵的出油口连通，旁通阀22的出油口与系统溢流阀5的进油口后连通。旁通阀22的出油口与作动油路连通，流量控制电磁阀21的出油口与旁通阀22的阀芯的一个端面处的空腔连通。流量控制电磁阀21用于控制旁通阀22的开启的先导压力，旁通阀22用于控制机械泵1的油液流向。

旁通阀22为机械阀，其阀芯的移动随着先导压力的变化而变化，流量控制电磁阀21为电液比例阀，其阀芯的移动与输入的电流成比例地变化。

上述，液压系统的油液由机械泵1和电机泵2共同供给。

在变速机构不变速的时候或者离合器非充油状态下，机械泵1的流量由于维持系统压力和补充泄露损失，在该状态下机械泵1的流量是否充足是通过油泵控制阀3两端的压差来实现判定的。如果机械泵1的流量充足，则流经节流阀23的流量将作用在油泵控制阀3的阀口3.5，并与阀口3.1产生足够大的压差，推动油泵控制阀阀芯右向移动，从而阀口3.3与3.4导通。电动泵2的流量流向低压油路，不去补充机械泵1的流量。

在变速机构变速的时候或者离合器充油状态下，机械泵1的流量将大量用于主动油缸、从动油缸或者离合器油缸，在该状态下如果继续通过油泵控制阀3阀芯两端的压差来判断流量是否充足是不合适的，因为即使压差足够大，也无法说明机械泵1提供的流量充足。因此，此时流量控制电磁阀21动作，将旁通阀22打开，使得流量不通过节流阀23，因此就不产生足够的压差，也就导致电动泵1的流量可以经过油泵控制阀3补充到机械泵1的出口。

另外，旁通阀22使得机械泵1的油液切换流向，不通过节流阀23，直接通过旁通阀22流向高压油路，进而使得电动泵2的流量全部供给至作动油路上。流量控制电磁阀21用于控制旁通阀22的阀芯的端面的压力，也就是控制旁通阀22的开度。

流量控制电磁阀21的开启条件为，当作动油路的流量需求大于机械泵1的流量时，且机械泵1的流量能够使得油泵控制阀3的两端产生足够的压差从而推动油泵控制阀3的阀芯右移时，流量控制电磁阀21开启并调高出口压力，通过控制电磁阀的出口压力，调节旁通阀22的开度，从而使得机械泵1的流量不流经节流阀23直接流向作动油路。

油泵控制阀3、流量控制阀4、流量控制电磁阀21和旁通阀22共同组成了系统流量流向控制阀组，主要依据系统的作动需求以及机械泵1的流量来控制控制电动泵2的油液的流向和流量，通过机械泵1、电动泵2、油泵控制阀3、流量控制阀4、流量控制电磁阀21和旁通阀22的共同作用，实现机械泵1、电动泵2的流量与系统所需的流量进行自适应式的匹配。

本实施例的液压系统其所作动的执行机构为汽车的离合器13和变速机构或其所作动的执行机构用于驱动汽车的离合器13和变速机构动作，作动控制阀包括变速控制阀和离合控制阀。在另一实施例中，液压系统所作动的执行机构为汽车的离合器13，作动控制阀包括离合控制阀。

本实施例中，变速控制阀包括主动电磁阀18、主动阀10、从动电磁阀17和从动阀9。执行机构包括变速机构，变速机构包括主动带轮油缸11和从动带轮油缸12。系统的油液通过主动阀10流向主动带轮油缸11，主动电磁阀18用于控制主动阀10开启的先导压力，系统的油液通过从动阀9流向从动带轮油缸12，从动电磁阀17用于控制从动阀9开启的先导压力。

其中，主动电磁阀18和从动电磁阀17可以为电液比例阀，其阀芯的移动与输入的电流成比例地变化。主动阀10和从动阀9为机械阀，其阀芯随着输入的油液移动。

主动电磁阀18的进油口与油泵的出油口连通，主动电磁阀18的出油口与主动阀10的阀芯的一个端面所处的空腔连通，主动电磁阀18的出油口的压力与主动阀10的阀芯端面所受到的压力相等(排除沿程压力损失)，进而作为主动阀10的阀芯开启的先导压力，从而控制主动阀10的开度。主动阀10的进油口与油泵的出油口连通，主动阀10的出油口与主动带轮油缸11连通，主动阀10的进油口和出油口可以通过主动阀10的阀芯移动实现连通。

从动电磁阀17的设置与主动电磁阀18的设置类似，从动阀9的设置与主动阀10的设置类似，在此不赘述。

离合器控制阀15包括离合器电磁阀19、离合器控制阀15、离合器13换向电磁阀20和离合器换向阀14。执行机构包括两个离合器13或执行机构作动两个离合器13分别结合。系统的油液通过离合器控制阀15流向离合器换向阀14后流向离合器13，离合器电磁阀19用于控制离合器控制阀15开启的先导压力，离合器换向电磁阀20用于控制离合器换向阀14换向从而使得离合器控制阀15的出油口与不同的离合器13的进油口连通。

其中，离合器电磁阀19为电液比例阀，离合器控制阀15和离合器换向阀14为机械阀，离合器换向电磁阀为电磁开关阀，用于切换油路实现不同油路之间的连通/导通。

离合器电磁阀19的进油口与油泵的输出口连通，离合器电磁阀19的出油口与离合器控制阀15的阀芯的一个端面所处的空腔连通。离合器控制阀15的进油口与油泵的出油口连通，离合器控制阀15的出油口与离合器换向阀14的进油口连通，离合器换向阀14上设有两个分别与两个离合器13连通的出油口，离合器换向阀14的两端所处的两个空腔分别与离合器换向电磁阀20的两个出油口连通，通过离合器换向电磁阀20的进油口与不同的出油口的连通，可以作动离合器换向阀14的阀芯移动，使得离合器换向阀14的进油口与不同的出油口连通，实现换向。

上述，压力控制电磁阀16、流量控制电磁阀21、主动电磁阀18、从动电磁阀17、离合器电磁阀19和离合器电磁换向阀20用于控制其所对应的机械阀的阀芯移动的先导压力，或开启压力，或开闭，这些控制阀所处的油路为先导控制油路。

液压系统还包括先导控制油路供油阀8，油泵的出油口流入至先导控制油路供油阀8的进油口，先导控制油路供油阀8的出油口分别与压力控制电磁阀16、流量控制电磁阀21、主动电磁阀18、从动电磁阀17、离合器电磁阀19和离合器换向电磁阀20的出油口连通，且先导控制油路供油阀8的出油口通过一节流阀与先导控制油路供油阀8的阀芯的一端所处的空腔连通。

实施例2

本实施例提供一种汽车包括实施例1的液压系统，通过该液压系统的传动驱动汽车的离合器13的接合以及变速机构变速。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.液压系统，其特征在于，包括机械泵、电动泵、系统流量流向控制阀组、作动控制阀、作动油路和低压油路；

所述机械泵的输入轴随车辆传动系统的一传动轴成比例地转动，所述电动泵的转速可调；

所述系统流量流向控制阀组用于控制所述机械泵和所述电动泵的流量流向所述作动油路或所述低压油路；

所述作动控制阀设于所述作动油路上，用于控制执行机构的动作。

2.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述系统流量流向控制阀组包括流量控制阀和油泵控制阀，所述油泵控制阀的进油口与所述电动泵的出油口连通，所述电动泵的出油口与所述作动油路或所述低压油路连通；

所述电动泵的出油口与所述油泵控制阀的阀芯的两个端面所处的空腔连通，且与其中的一个端面所处的空腔通过节流阀连通；

所述机械泵的出油口可以通过所述流量控制阀与所述油泵控制阀的阀芯的一个端面所处的空腔连通；

所述电动泵和所述机械泵常态下为所述作动油路供油，所述机械泵的流量足够并使得油泵控制阀左右两端面的压差能够推动所述油泵控制阀的阀芯移动时，所述电动泵为所述低压油路供油。

3.根据权利要求2所述的液压系统，其特征在于，所述系统流量流向控制阀组还包括旁通阀和流量控制电磁阀，所述旁通阀的进油口与所述机械泵的出油口连通，所述旁通阀的出油口与所述作动油路连通，所述流量控制电磁阀的出油口与所述旁通阀的阀芯的一个端面处的空腔连通。

4.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统还包括系统压力控制阀，所述系统压力控制阀包括系统压力控制电磁阀和系统溢流阀；

所述机械泵和所述电动泵输出的油液流经所述系统溢流阀后流向所述作动油路，所述系统压力控制电磁阀的出油口与所述系统溢流阀的阀芯的一个端面处的空腔连通。

5.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述作动控制阀包括离合控制阀，所述执行机构包括离合器；

所述离合控制阀包括离合器电磁阀、离合器控制阀、离合器换向电磁阀和离合器换向阀，系统的油液通过所述离合器控制阀流向所述离合器换向阀后流向离合器，所述离合器电磁阀用于控制所述离合器控制阀开启的先导压力，所述离合器换向电磁阀用于控制所述离合器换向阀换向从而使得所述离合器控制阀的出油口与不同的离合器的进油口连通。

6.根据权利要求5所述的液压系统，其特征在于，所述作动控制阀还包括变速控制阀，所述执行机构包括主动带轮油缸和从动带轮油缸；

所述变速控制阀包括主动电磁阀、主动阀、从动电磁阀和从动阀，所述执行机构包括主动带轮油缸和从动带轮油缸，系统的油液通过所述主动阀流向主动带轮油缸，所述主动电磁阀用于控制所述主动阀开启的先导压力，系统的油液通过所述从动阀流向从动带轮油缸，所述从动电磁阀用于控制所述从动阀开启的先导压力。

7.汽车，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的液压系统。