CN209856328U - 一种机电耦合器液压控制装置和混合动力汽车 - Google Patents

一种机电耦合器液压控制装置和混合动力汽车 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种机电耦合器液压控制装置和混合动力汽车,该装置包括第一油泵、第二油泵、控制器、冷却润滑油路、离合器控制油路和先导控制油路;冷却润滑油路包括通过若干管路、冷却器、第一油泵,冷却器的出油口分别通过管路与发电机、电动机和离合器连接;先导控制油路包括通过管路连接的解耦换向阀和第一先导电磁阀,解耦换向阀通过第二管路与冷却器连接;离合器控制油路包括第三管路和第四管路;第二油泵的出油口一路通过第三管路连接解耦换向阀,另一路通过第四管路连接离合器;控制器分别与第一油泵、第二油泵和第一先导电磁阀连接。本实用新型能够实现在车辆动力模式切换中保持机电耦合器控制装置良好的控制性能、效率和零部件成本。

Description

一种机电耦合器液压控制装置和混合动力汽车
技术领域
本实用新型涉及混合动力车辆控制技术领域,具体涉及一种机电耦合器液压控制装置和混合动力汽车。
背景技术
随着油耗和排放标准越来越严格,降低油耗成为各汽车厂商的研发重点,新能源汽车减小了对环境的污染,并且根据工况不同能够有效地提高汽车动力的整体效率,适应了节能减排的政策需求。混合动力汽车采用发动机和驱动电机作为动力源,可实现低速时纯电驱动,高速时并联驱动,有效降低了油耗和排放,还很好的提供了车辆需求的动力性。
混合动力车辆离合器的接合是通过机电耦合控制装置来实现的,车辆进入并联驱动时需要接合离合器,离合器接合的及时性和稳定性直接影响到自动变速器的动力性和车辆的舒适性,良好的离合器控制效果还能很大程度的提高自动变速器的整体效率。其中离合器结合和分离使用液压驱动,在车辆动力模式进行切换时,液压控制装置的工作模式需要发生变化,在模式切换中保持机电耦合器控制装置良好的控制性能、效率和零部件成本是一关键技术问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于,提供一种机电耦合器液压控制装置和混合动力汽车,以在车辆动力模式切换中保持机电耦合器控制装置良好的控制性能、效率和零部件成本。
为了解决上述技术问题,本实用新型实施例提供一种机电耦合器液压控制装置,其特征在于,包括第一油泵、第二油泵、控制器、冷却润滑油路、离合器控制油路和先导控制油路;
所述冷却润滑油路包括通过若干管路和冷却器,所述冷却器的进油口通过第一管路连接所述第一油泵,所述冷却器的出油口分别通过管路与发电机、电动机和离合器连接;
所述第一油泵和第二油泵分别与油箱连接;
所述先导控制油路包括通过管路连接的解耦换向阀和第一先导电磁阀,所述解耦换向阀通过第二管路与所述冷却器连接;
所述离合器控制油路包括第三管路和第四管路;所述第二油泵的出油口一路通过第三管路连接所述解耦换向阀,另一路通过第四管路连接所述离合器;
所述控制器分别与所述第一油泵、第二油泵和第一先导电磁阀连接;
所述第一油泵用于将油液泵送至所述冷却器并经所述冷却器冷却后经管路输送至发电机、电动机和离合器;所述第一先导电磁阀用于根据当前车辆运行模式控制所述解耦换向器进行换向以实现所述冷却润滑油路和所述离合器控制油路的解耦和耦合;所述第二油泵用于在耦合时将油液经所述冷却润滑油路泵送至所述冷却器或在解耦时将油液经所述离合器控制油路泵送至所述离合器。
其中,所述第一油泵为电子油泵,所述冷却润滑油路还包括设置于所述第一管路上的第一单向阀。
其中,所述第二油泵为机械油泵,所述离合器控制油路还包括设置于所述第三管路上的第二单向阀,且所述第三管路与所述第四管路连通。
其中,所述冷却润滑油路还包括设置于所述发电机和所述冷却器之间上的冷却流量控制阀,所述冷却流量控制阀还通过第五管路连通所述第二油泵和所述第二单向阀之间的管路。
其中,所述离合器控制油路还包括离合器换向阀、以及分别与所述控制器连接的第二先导电磁阀、一个或多个压力传感器、控制油路减压阀和主油路调节阀;
所述离合器换向阀设置于所述第四管路上;所述离合器换向阀还通过一管路连接所述第二先导电磁阀,所述第二先导电磁阀还分别通过第六管路连接所述第一先导电磁阀和通过第七管路连接所述控制油路减压阀,所述第六管路和第七管路连通;所述控制油路减压阀还通过第八管路连通所述第三管路,所述第八管路上引出一管路连接所述主油路调节阀,所述主油路调节阀还通过第九管路与所述第二管路连通;所述一个或多个压力传感器设置在所述离合器控制油路的管路上。
其中,所述离合器控制油路包括第一压力传感器和第二压力传感器,所述第一压力传感器设置于所述第四管路上,所述第二压力传感器设置于所述第八管路上。
其中,所述第一管路上设置有与所述控制器连接的溢流阀,所述溢流阀用于调节所述冷却润滑油路的压力。
其中,所述第八管路上还设置有与所述控制器连接的安全阀,所述安全阀用于在所述离合器控制油路油压超过预设阈值时进行泄压。
为了解决上述技术问题,本实用新型实施例还提供一种混合动力汽车,包括所述机电耦合器液压控制装置。
以上技术方案至少具有以下有益效果:
以上技术方案提出了一种机电耦合器液压控制装置和混合动力汽车,所述控制装置及其控制方法通过设置解耦换向阀,通过第一先导电磁阀控制所述解耦换向阀进行换向,实现所述冷却润滑油路和所述离合器控制油路的耦合或解耦,也就是使得所述冷却润滑油路和所述离合器控制油路连通或隔断,使得高压侧的第二油泵出油口的油量可以在纯电或增程模式下输送至所述冷却器进行冷却后送至所述发电机、电动机和离合器,从而减小了对低压侧的第一油泵的要求,大幅提高了液压装置的使用寿命和整机传递效率。其他未提及的有益效果将在下文中进一步说明。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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的附图。
图1为本实用新型实施例一中所述一种机电耦合器液压控制装置结构图。
附图标记:
发电机-E1,电动机-E2,离合器-E3;
第一油泵-1,第二油泵-2,冷却器-3,解耦换向阀-4,第一先导电磁阀-5,第一单向阀-6,第二单向阀-7,冷却流量控制阀-8,离合器换向阀-9,第二先导电磁阀-10,第一压力传感器11、第二压力传感器-12,控制油路减压阀-13,主油路调节阀-14,溢流阀-15,安全阀-16;
第一管路-P1,第二管路-P2,第三管路-P3,第四管路-P4,第五管路-P5,第六管路-P6,第七管路-P7,第八管路-P8,第九管路-P9。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
另外,为了更好的说明本实用新型,在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本实用新型同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本实用新型的主旨。
如图1所示为本实用新型实施例一提供一种适用于混合动力汽车的机电耦合器液压控制装置,具体可以应用于混合动力汽车的机电耦合式变速箱中,该液压控制装置包括第一油泵1、第二油泵2、控制器、冷却润滑油路、离合器控制油路和先导控制油路;其中,车辆在行驶过程中发电机E1、电动机E2和离合器E3会产生热量,因此需要及时进行冷却,所述冷却润滑油路则用于为发电机E1、电动机E2和离合器E3等的冷却润滑提供冷却润滑油液,所述离合器控制油路用于离合器结合时为离合器E3提供油液流量、实现离合器E3的结合控制,所述第一油泵1为低压油泵,所述第二油泵2为高压油泵,需说明的是,此处所指的高压和低压,仅是两个油泵的相对压力的大小。
其中,所述控制器分别与所述第一油泵1、第二油泵2和第一先导电磁阀5连接。
本实施例中,所述冷却润滑油路包括通过若干管路和冷却器3,所述冷却器3的进油口通过第一管路P1连接所述第一油泵1,所述冷却器3的出油口分别通过管路与发电机E1、电动机E2和离合器连接。
本实施例中,所述第一油泵1和第二油泵2分别与油箱连接,油箱储存有油液;
所述先导控制油路包括通过管路连接的解耦换向阀4和第一先导电磁阀5,所述解耦换向阀4通过第二管路P2与所述冷却器3连接;所述离合器控制油路包括第三管路P3和第四管路P4;所述第二油泵2的出油口一路通过第三管路P3连接所述解耦换向阀4,另一路通过第四管路P4连接所述离合器。
本实施例中,所述第一油泵1用于将油液泵送至所述冷却器3并经所述冷却器3冷却后经管路输送至发电机E1、电动机E2和离合器E3。
其中,混合动力汽车在工作时,具有纯电驱动模式、增程驱动模式和混动驱动模式三种工作模式,所述第一先导电磁阀5用于根据混合动力汽车当前车辆运行模式控制所述解耦换向器进行换向以实现所述冷却润滑油路和所述离合器控制油路的解耦和耦合;纯电驱动模式和增程驱动模式下,所述冷却润滑油路和所述离合器控制油路的耦合,混动驱动模式下,所述冷却润滑油路和所述离合器控制油路的解耦。
其中,所述第二油泵2用于在耦合时将油液经所述冷却润滑油路泵送至所述冷却器3或在解耦时将油液经所述离合器控制油路泵送至所述离合器以利用油压推动离合器结合。
具体而言,现有技术中混合动力汽车在纯电模式下,只有低压油泵为冷却润滑油路提供油液,高压油泵不工作,对低压油泵工作要求较高,容易造成低压油泵损坏,同时,高压油泵效能没有得到充分的应用。而本实施例所述控制装置通过设置解耦换向阀4,通过第一先导电磁阀5控制所述解耦换向阀4进行换向,实现所述冷却润滑油路和所述离合器控制油路的耦合或解耦,也就是使得所述冷却润滑油路和所述离合器控制油路连通或隔断。
其中,混合动力车辆的运行模式,通过VCU控制系统来获取。离合器是否需要接合是通过车辆的运行模式来判定,当车辆获得VCU指令处于纯电或增程工作模式时,判定离合器不需要接合。当车辆获得VCU指令处于混动工作模式时判定离合器需要接合。
在纯电或增程模式时所述控制器控制所述第一先导电磁阀5失电驱动所述解耦换向器阀芯处于右位工作常态,所述冷却润滑油路和离合器控制油路耦合,离合器控制油路与冷却润滑油路接通,所述第一油泵1输出的油液送至冷却器3冷却后送至发电机E1、电动机E2和离合器,所述第二油泵2输出的油液经所述解耦阀进入到冷却器3冷却后送至发电机E1、电动机E2和离合器。具体而言,所述第二油泵2的流量通过所述第二单向阀7流入离合器控制油路,由于所述解耦换向阀4阀芯这个时候是处于右位工作状态,因此所述第二油泵2出来的油液流量大部分直接通过所述解耦换向阀4进入所述冷却润滑油路,与所述第一油泵1流量耦合给所述冷却润滑油路提供油液流量,从而很大程度减小对低压电子泵流量的需求,提高了第一油泵1的使用寿命。也就是说,本实施例混合动力汽车在纯电模式下,高压油泵和低压油泵协同工作,从而减小了对低压油泵的要求,大幅提高了液压装置的使用寿命和整机传递效率,并在相同性能下减小了机电耦合器的布置空间和生产成本。
在混动模式时,所述控制器控制所述第一先导电磁阀5得电驱动所述解耦换向器阀芯处于左位工作常态,所述冷却润滑油路和离合器控制油路解耦,离合器控制油路与冷却润滑油路不接通,所述第一油泵1输出的油液送至冷却器3冷却后送至发电机E1、电动机E2和离合器,所述第二油泵2输出的油液依次经所述解耦阀和离合器控制油路送至离合器。具体而言,所述第一油泵1的油液流量仍直接流入所述冷却润滑油路提供冷却润滑所需流量,所述第二油泵2的油液流量通过所述第二单向阀7进入所述离合器控制油路后由于所述解耦换向阀4已经关闭,因此会在所述离合器控制油路建立高压,所输入流量优先供给离合器接合所用。
在一些实施例中,所述第一油泵1为电子油泵,所述冷却润滑油路还包括设置于所述第一管路P1上的第一单向阀6。其中,所述第一单向阀6用于防止所述电子油泵出油口流出的油液反向流动。
在一些实施例中,所述第二油泵2为机械油泵,所述离合器控制油路还包括设置于所述第三管路P3上的第二单向阀7,且所述第三管路P3与所述第四管路P4连通。其中,所述第二单向阀7用于防止所述机械油泵出油口流出的油液反向流动。
在一些实施例中,所述冷却润滑油路还包括设置于所述发电机E1和所述冷却器3之间上的冷却流量控制阀8,所述冷却流量控制阀8还通过第五管路P5连通所述第二油泵2和所述第二单向阀7之间的管路。
在一些实施例中,所述离合器控制油路还包括离合器换向阀9、以及分别与所述控制器连接的第二先导电磁阀10、一个或多个压力传感器、控制油路减压阀13和主油路调节阀14;所述离合器换向阀9设置于所述第四管路P4上;所述离合器换向阀9还通过一管路连接所述第二先导电磁阀10,所述第二先导电磁阀10还分别通过第六管路P6连接所述第一先导电磁阀5和通过第七管路P7连接所述控制油路减压阀13,所述第六管路P6和第七管路P7连通;所述控制油路减压阀13还通过第八管路P8连通所述第三管路P3,所述第八管路P8上引出一管路连接所述主油路调节阀14,所述主油路调节阀14还通过第九管路P9与所述第二管路P2连通;所述一个或多个压力传感器设置在所述离合器控制油路的管路上。
具体而言,所述压力传感器用于检测所述离合器控制油路的压力数据,并将压力数据传送至控制器,所述控制器根据压力数据和预设控制策略控制所述控制油路减压阀13和所述主油路调节阀14工作。
其中,若车辆当前运行模式为混动模式,则所述第二先导电磁阀10根据控制器的控制信号控制所述离合器换向阀9打开,所述第二油泵2输出的油液依次经所述解耦阀、所述离合器换向阀9和相应离合器控制油路送至离合器, 其中,所述压力传感器实时检测离合器控制油路的压力参数,当所述压力参数大于预设值时,所述离合器控制油路中多余油液经所述主油路调节阀14流出汇入所述冷却润滑油路。
本实施例高压第二油泵2通过管路连接所述冷却流量阀,采用高压第二油泵2出口油压信号直接控制冷却流量阀,相对于现有技术而言,本实施例方案减少了一个先导电磁阀,在相同性能下大幅减小了机电耦合器的布置空间和生产成本。
具体而言,本实施例在当前车辆为纯电模式时关闭所述冷却流量控制阀8;在当前车辆为增程或混动模式时开启所述冷却流量控制阀8。具体而言,在液压控制系统处于纯电工作模式时,发电机E1不需要运转,所述冷却流量控制阀8处于关闭状态,不提供为发电机E1提供冷却润滑流量,将流量都用于驱动电机和离合器的冷却润滑,提高了系统的使用效率。在液压控制系统处于增程或混动驱动模式时,发电机E1需要运转,所述第二油泵2出来油压可打开所述冷却流量控制阀8,发电机E1即可从冷却润滑油路得到分配流量。
在一些实施例中,所述离合器控制油路包括第一压力传感器11和第二压力传感器12,所述第一压力传感器11设置于所述第四管路P4上靠近离合器的位置,用于检测靠近离合器位置处的管路油压,所述第二压力传感器12设置于所述第八管路P8上靠近主油压调节阀的位置,用于检测主油压调节阀对应位置处的管路油压。
在一些实施例中,所述第一管路P1上设置有与所述控制器连接的溢流阀15,所述溢流阀15用于调节所述冷却润滑油路的压力,保证连接发电机E1、电动机E2和离合器的各出油口的压差,并且,本实施例中所述溢流阀15能竖装在液压模块上,在相同性能下大幅减小了机电耦合器的布置空间和生产成本。
在一些实施例中,所述第八管路P8上还设置有与所述控制器连接的安全阀16,即泄压阀,所述安全阀16用于在离合器控制油路压力超过预设阈值时进行泄压,从而限制离合器控制油路的最高压力,以提高所述离合器控制油路的安全性。
本实用新型实施例还提供一种混合动力汽车,其包括前面实施例所述的机电耦合器液压控制装置。
其中,所述混合动力汽车还包括与所述控制器通信连接的VCU控制系统(整车控制系统),所述VCU控制系统用于获取混合动力汽车当前车辆运行模式信息并将当前车辆运行模式信息发送给所述控制器。
在本说明书的描述中,参考术语“一些实施例”等的描述意指结合所述实施例或示例描述的具体特征包含于本实用新型的至少一个实施例中。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。而且,描述的具体特征可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。
以上已经描述了本实用新型的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种机电耦合器液压控制装置,其特征在于,包括第一油泵、第二油泵、控制器、冷却润滑油路、离合器控制油路和先导控制油路;
所述冷却润滑油路包括通过若干管路和冷却器,所述冷却器的进油口通过第一管路连接所述第一油泵,所述冷却器的出油口分别通过管路与发电机、电动机和离合器连接;
所述第一油泵和第二油泵分别与油箱连接;
所述先导控制油路包括通过管路连接的解耦换向阀和第一先导电磁阀,所述解耦换向阀通过第二管路与所述冷却器连接;
所述离合器控制油路包括第三管路和第四管路;所述第二油泵的出油口一路通过第三管路连接所述解耦换向阀,另一路通过第四管路连接所述离合器;
所述控制器分别与所述第一油泵、第二油泵和第一先导电磁阀连接;
所述第一油泵用于将油液泵送至所述冷却器并经所述冷却器冷却后经管路输送至发电机、电动机和离合器;所述控制器用于根据当前车辆运行模式控制所述第一先导电磁阀驱动所述解耦换向阀进行换向以实现所述冷却润滑油路和所述离合器控制油路的解耦和耦合;所述第二油泵用于在耦合时将油液经所述冷却润滑油路泵送至所述冷却器或在解耦时将油液经所述离合器控制油路泵送至所述离合器。
2.如权利要求1所述的机电耦合器液压控制装置,其特征在于,所述第一油泵为电子油泵,所述冷却润滑油路还包括设置于所述第一管路上的第一单向阀。
3.如权利要求2所述的机电耦合器液压控制装置,其特征在于,所述第二油泵为机械油泵,所述离合器控制油路还包括设置于所述第三管路上的第二单向阀,且所述第三管路与所述第四管路连通。
4.如权利要求3所述的机电耦合器液压控制装置,其特征在于,所述冷却润滑油路还包括设置于所述发电机和所述冷却器之间上的冷却流量控制阀,所述冷却流量控制阀还通过第五管路连通所述第二油泵和所述第二单向阀之间的管路。
5.如权利要求4所述的机电耦合器液压控制装置,其特征在于,所述离合器控制油路还包括离合器换向阀、以及分别与所述控制器连接的第二先导电磁阀、一个或多个压力传感器、控制油路减压阀和主油路调节阀;
所述离合器换向阀设置于所述第四管路上;所述离合器换向阀还通过一管路连接所述第二先导电磁阀,所述第二先导电磁阀还分别通过第六管路连接所述第一先导电磁阀和通过第七管路连接所述控制油路减压阀,所述第六管路和第七管路连通;所述控制油路减压阀还通过第八管路连通所述第三管路,所述第八管路上引出一管路连接所述主油路调节阀,所述主油路调节阀还通过第九管路与所述第二管路连通;所述一个或多个压力传感器设置在所述离合器控制油路的管路上。
6.如权利要求5所述的机电耦合器液压控制装置,其特征在于,所述离合器控制油路包括第一压力传感器和第二压力传感器,所述第一压力传感器设置于所述第四管路上,所述第二压力传感器设置于所述第八管路上。
7.如权利要求1-6任一项所述的机电耦合器液压控制装置,其特征在于,所述第一管路上设置有与所述控制器连接的溢流阀,所述溢流阀用于调节所述冷却润滑油路的压力。
8.如权利要求5或6所述的机电耦合器液压控制装置,其特征在于,所述第八管路上还设置有与所述控制器连接的安全阀,所述安全阀用于在所述离合器控制油路油压超过预设阈值时进行泄压。
9.一种混合动力汽车,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述的机电耦合器液压控制装置。
10.如权利要求9所述的混合动力汽车,其特征在于,包括与所述控制器通信连接的VCU控制系统,所述VCU控制系统用于获取混合动力汽车当前车辆运行模式信息并将当前车辆运行模式信息发送给所述控制器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113757356A (zh) * 2020-06-02 2021-12-07 广州汽车集团股份有限公司 车辆液压控制系统及方法

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