CN213017371U - 汽车变速箱双泵耦合液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的汽车变速箱双泵耦合液压控制系统，其包括与油箱连接的双泵源；还包括高压控制油路、低压冷却润滑油路以及高低压解耦控制油路；高压控制油路包括高压主油路、通过多个分支油路控制的多路执行器以及相应的执行器控制阀；低压冷却润滑油路包括依次设于低压冷却润滑油路出油管路上的冷却润滑流量切换阀、油冷却器和接入高压主油路的油泵解耦换向阀；高低压解耦控制油路包括与油泵解耦换向阀耦合以及冷却润滑流量切换阀连接的解耦先导电磁阀，该解耦先导电磁阀还与油泵解耦换向阀耦合连接。本实用新型通过双泵系统和高低压解耦阀提高了液压控制系统的可靠性，并在任一泵失效的情况下保证液压控制系统仍处于可控工作状态。

Description

汽车变速箱双泵耦合液压控制系统

技术领域

本实用新型涉及混合动力车辆控制技术领域，具体涉及汽车变速箱双泵耦合液压控制系统。

背景技术

随着节能减排的标准的日益严格，降低汽车油耗成为汽车产业研发的重点，采用混合动力的新能源车能根据不同工况有效提升汽车动力的整体效率，降低了尾气排放率。

目前，混合动力汽车的动力源由发动机和驱动电机组成，在车辆行驶的不同工况中，合理的匹配动力的供给关系，不仅能保证车辆拥有良好的动力性能，而且发动机和驱动电机也能在较理想的经济范围内工作。动力源的动力匹配是通过控制离合器和制动器的接合来实现的。

现今汽车自动变速器上离合器的接合大部分是通过液压控制系统来控制，液压控制系统对于离合器的接合具有能结合大扭矩并提供缓冲阻尼和冷却润滑的作用，在各类自动变速器上应用广泛。对于混合动力汽车，自动变速器上增加了两个电机，电机属于高散热量部件，因此混合动力自动变速器相比于传统自动变速器对液压控制系统的冷却润滑流量有更大的需求。因混合动力自动变速器液压控制系统所需的流量增大了，对液压泵的性能也有了更严格的要求，此时系统需要使用大流量泵或者采用双泵系统。但目前的双泵液压控制系统对变速器仍有一定的布置空间要求，且还无法做到任一泵失效的情况下，仍能保证液压控制系统处于可控状态。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种汽车变速箱双泵耦合液压控制系统，该液压控制系统利用双油泵作为流量源，分为高压离合器控制油路和低压冷却润滑油路，通过双泵系统和高低压解耦阀的设计，能使油泵电机长时间工作在效率高的经济区间，能提高液压控制系统的可靠性和使用寿命，并且在任一泵失效的情况下保证液压控制系统仍能处于可控工作状态。

具体的，本实用新型提供的汽车变速箱双泵耦合液压控制系统，其＝包括双泵源，该双泵源包括高压电子主泵和低压电子辅泵，所述高压电子主泵和低压电子辅泵分别与油箱连接；

还包括高压控制油路、低压冷却润滑油路以及高低压解耦控制油路；

其中高压控制油路包括与所述高压电子主泵油路连接的高压主油路、多路执行器、执行器控制阀，其中高压主油路通过多个分支油路分别与多路执行器连接，所述执行器控制阀设置于所述多路执行器油路上；

所述低压冷却润滑油路包括有冷却润滑流量切换阀、油冷却器和油泵解耦换向阀，所述冷却润滑流量切换阀、油冷却器和油泵解耦换向阀依次设置在所述低压电子辅泵的出油管路上，且所述油泵解耦换向阀还接入所述高压主油路中；

所述高低压解耦控制油路包括解耦先导电磁阀、主调压阀、主调压先导电磁阀，其中所述主调压先导电磁阀用于调节主调压阀压力，所述主调压阀与所述油泵解耦换向阀出口连接，所述解耦先导电磁阀与所述油泵解耦换向阀耦合以及冷却润滑流量切换阀连接，且所述主调压阀还接入高压主油路中。

进一步的，所述解耦先导电磁阀为常高解耦先导电磁阀。

进一步的，所述高低压解耦控制油路还包括接入所述高压主油路与所述解耦先导电磁阀之间的控制油路减压阀。

进一步的，所述冷却润滑流量切换阀具有两个负载出口，分别是电机冷却润滑负载口以及离合器、轴齿冷却润滑负载口。冷却润滑油液通过油冷却器降温后，经该冷却润滑流量切换阀分配给两个负载口输出。

进一步的，所述多路执行器包括离合器、制动器和驻车机构，所述离合器通过离合控制油路、制动器通过制动器控制油路、驻车机构通过驻车控制油路接入所述高压主油路。

具体的，离合器为双离合器。

进一步的，所述离合控制油路、制动器控制油路中均设置有离合器直驱电磁阀，所述驻车控制油路中设置有驻车换向阀。

进一步的，所述高低压解耦控制油路还包括有驻车先导电磁阀，所述驻车先导电磁阀接入所述解耦先导电磁阀与所述控制油路减压阀之间的油路中，且所述驻车先导电磁阀与所述驻车换向阀连接。

进一步的，所述双泵源的进油口与所述油箱之间的进油管路上设置有吸滤器。

进一步的，所述高压电子主泵和低压电子辅泵出油口均设置有压滤器。

液压控制系统通过双泵进出口的吸滤器和压滤器来保证油压清洁度，避免出现阀芯卡滞的情况。

相较于现有技术，本实用新型的汽车变速箱双泵耦合液压控制系统具有如下优点：

通过设计高低压解耦控制油路，将解耦先导电磁阀与油压解耦电磁阀进行耦合匹配，并通过双泵系统对车辆不同工作模式下的液压控制系统进行针对性的优良控制，使得液压控制系统对泵的要求大大减小，并大幅提高了液压控制系统的使用效率和可靠性，在相同性能下减小了自动变速器的布置空间和生产成本；

解耦先导电磁阀与油压解耦电磁阀的耦合匹配，可以提高离合器的充油速度，并避免已接合的离合器出现掉压现象，使得变速箱在任一油泵失效的情况下仍能处于可控工作状态。

附图说明

图1为本实用新型的汽车变速箱双泵耦合液压控制系统处于不上电状态的系统原理示意图；

图2为本实用新型的汽车变速箱双泵耦合液压控制系统工作状态下不需要接入离合器时的系统原理示意图；

图3为本实用新型的汽车变速箱双泵耦合液压控制系统工作状态下需要接入离合器的系统原理示意图。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等，该术语指示的方位或位置关系的为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

如图1图示，本实用新型提供的汽车变速箱双泵耦合液压控制系统，包括双泵源1、高压控制油路3、低压冷却润滑油路2以及高低压解耦控制油路4；

其中双泵源包括高压电子主泵11和低压电子辅泵10，所述高压电子主泵11和低压电子辅泵10分别与油箱5连接，且高压电子主泵11和低压电子辅泵10与所述油箱5之间的进油总管上设置有吸滤器51，且该高压电子主泵11和低压电子辅泵10的出油口均设置有压滤器13；

高压控制油路3包括与所述高压电子主泵11油路连接的高压主油路30、多路执行器、执行器控制阀，其中高压主油路30通过多个分支油路分别与多路执行器连接，所述多路执行器包括驻车机构31、第一离合器32、第二离合器33以及制动器34，驻车机构31的分支油路上设有驻车换向阀311，第一离合器32、第二离合器33的分支油路上分别设有对离合器进行控制的离合器直驱电磁阀，制动器34的分支油路上设有制动器直驱电磁阀；

所述低压冷却润滑油路2包括有冷却润滑流量切换阀21、油冷却器22和油泵解耦换向阀20，所述冷却润滑流量切换阀21、油冷却器11和油泵解耦换向阀20依次设置在所述低压电子辅泵10的出油管路上，且该冷却润滑流量切换阀21具有两个负载出口P9和P10，其中P9为电机冷却润滑负载口，P10为离合器、轴齿冷却润滑负载口，上述油泵解耦换向阀20还接入高压主油路30中；

所述高低压解耦控制油路4包括解耦先导电磁阀42、主调压阀40、主调压先导电磁阀41、驻车先导电磁阀43、控制油路减压阀44以及安全阀45；其中主调压阀40接入油泵解耦换向阀20的出油油路和高压主油路30中，且通过调压先导电磁阀41控制主调压阀40的压力，所述解耦先导电磁阀42与所述油泵解耦换向阀20以及冷却润滑流量切换阀21耦合连接，所述驻车先导电磁阀43接入所述解耦先导电磁阀42与所述控制油路减压阀44之间的油路中，且所述驻车先导电磁阀43与所述驻车换向阀311连接，所述安全阀45设置在控制油路减压阀44与高压主油路30之间建立的油路中；具体的，所述解耦先导电磁阀42为常高解耦先导电磁阀。

结合图1，本实用新型的汽车变速箱双泵耦合液压控制系统处于不上电状态，双泵源1不工作，各油路内无油压，此时各路执行器和阀均处于常态。

当车辆上电后，双泵源1开始工作，离合器和/或制动器不需要接合时，汽车变速箱双泵耦合液压控制系统进入图2所示的工作状态。刚开始建压时，低压电子辅泵10通过油泵解耦换向阀20(该油泵解耦换向阀20无油压时处于常态)与高压电子主泵11耦合进入高压主油路30中，由于解耦先导电磁阀42是常高电磁阀，因此其出口油道可以迅速建立油压，油泵解耦换向阀20达到开阀压力后进入左位工作状态，此时低压电子辅泵10的流量与高压电子主泵11的流量解耦，直接输入到冷却润滑油路2中。此时，通过主调压先导电磁阀41调节主调压阀40压力，使高压主油路30的油压保持较小压力，以提高高压电子主泵11的使用效率并减小系统的泄漏，此时的高压电子主泵11其流量除了维持驻车机构31的压力外，其余的都通过主调压阀40汇入冷却润滑油路，冷却润滑油路的油液通过油冷却器22降温后，经过冷却润滑流量切换阀21分配给两个负载P9和P10输出。换冷却润滑流量切换阀21的工作状态由解耦先导电磁阀42控制，此时由于没有离合器和/或制动器接合，所以离合器、轴齿冷却润滑油口P10分配的流量可以减少，主要流量供给电机冷却润滑负载口P9，以供高产热电机冷却润滑用。

当离合器和/或制动器需要接入时，此时高压主油路30的压力需要迅速增大，两离合器所需的冷却润滑流量也需要增加，本实用新型的汽车变速箱双泵耦合液压控制系统进入图3所示工作状态。

此时，给解耦电磁阀42通高电平，其出口油压减小，油泵耦合电磁阀20进入右位工作状态。此时，通过主调压先导电磁阀41控制主调压阀40的压力，使高压电子主泵11的流量在高压主油路30中建立起高油压，由于高压电子主泵11流量有限，低压辅泵10大流量通过处于右位工作状态的油泵解耦换向阀20汇入高压主油路30中，迅速补充离合器接合和保持压力所需的流量。耦合后的油液再经过主调压阀40进入冷却润滑油路的出油油路中，由于离合器所需的冷却润滑流量增加，因此油泵解耦换向阀20变化工作位，使进入负载口P10的的流量增加,进入负载口P9的流量减少。

在离合器完成接合后的确定时间内，汽车变速箱双泵耦合液压控制系统的工作状态重新进入图2所示模式，但为维持离合器压力，高压主油路30的油压仍需保持高油压。

当然，高压主油路30和离合器的压力状况可以通过压力传感器来标定，在离合器接合时，根据制定的控制策略来调节双泵源的电机转速。

本实用新型提供的汽车变速箱的双泵耦合液压控制系统其本控制方案在任一电子泵失效时仍能使液压控制系统处于可控状态。当低压电子辅泵10失效时，高压电子主泵11在大功率状态下工作，在维持高压主油路30油压的同时，流量通过主调压阀40进入冷却润滑油路2中，保证液压控制系统的基本性能。当高压电子主泵11失效时，此时高压主油路30内无油压，油泵解耦换向阀20处于右位工作状态，低压电子辅泵10的流量可通过该油泵解耦换向阀10进入高压主油路30中，为使该油泵解耦换向阀10一直处于右位工作状态，可以给解耦先导电磁阀42常通高电平，此时低压电子辅泵10在大功率工作状态下也能满足液压控制系统的基本性能。

应用本实用新型的液压控制系统的混合动力车辆，其工作模式常通过车辆控制系统来判定。离合器或制动器是否需要接合通过设定好的模式切换策略来定义。离合器或制动器是否处于接合状态，通过采集到的油压传感器信号数据来确定。

在离合器开始接合之前的设定时间内，解耦电磁阀42控制液压控制系统耦合工作，以保证离合器接合时高压主油路30的主油压已经建立完毕。双泵源1的电机转速则根据液压控制系统所处工作模式、油压传感器和油温传感器的反馈数据来调节，以保证在不同工作状态下都有合适的输出流量。

本实用新型的汽车变速箱双泵耦合液压控制系统通过采用双泵源、解耦先导电磁阀和油泵解耦换向阀的配合设计，针对车辆在不同工作模式下进行针对性的控制，降低了对泵的要求，提高了油泵系统的使用效率和寿命，并且在双泵耦合时还可以提高离合器的充油速度，并避免已接合的离合器出现掉压现象，即使在任一油泵失效的情况下，液压控制系统仍处于可控工作状态。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.汽车变速箱双泵耦合液压控制系统，包括双泵源(1)，该双泵源包括高压电子主泵(11)和低压电子辅泵(10)，所述高压电子主泵(11)和低压电子辅泵(10)分别与油箱(5)连接；

其特征在于，还包括高压控制油路(3)、低压冷却润滑油路(2)以及高低压解耦控制油路(4)；

其中高压控制油路(3)包括与所述高压电子主泵(11)油路连接的高压主油路(30)、多路执行器、执行器控制阀，其中高压主油路(30)通过多个分支油路分别与多路执行器连接，所述执行器控制阀设置于所述多路执行器的分支油路上；

所述低压冷却润滑油路(2)包括有冷却润滑流量切换阀(21)、油冷却器(22)和油泵解耦换向阀(20)，所述冷却润滑流量切换阀(21)、油冷却器(22)和油泵解耦换向阀(20)依次设置在所述低压电子辅泵(10)的出油管路上，且所述油泵解耦换向阀(20)还接入所述高压主油路(30)中；

所述高低压解耦控制油路(4)包括解耦先导电磁阀(42)、主调压阀(40)、主调压先导电磁阀(41)，其中所述主调压先导电磁阀(42)用于调节主调压阀(40)压力，所述主调压阀(40)与所述油泵解耦换向阀(20)出口连接，所述解耦先导电磁阀(42)与所述油泵解耦换向阀(20)以及冷却润滑流量切换阀(21)连接，且所述主调压阀(40)还接入高压主油路(30)中。

2.根据权利要求1所述的汽车变速箱双泵耦合液压控制系统，其特征在于，所述解耦先导电磁阀(42)为常高解耦先导电磁阀。

3.根据权利要求1或2所述的汽车变速箱双泵耦合液压控制系统，其特征在于，所述高低压解耦控制油路(4)还包括接入所述高压主油路(30)与所述解耦先导电磁阀(42)之间的控制油路减压阀(44)。

4.根据权利要求3所述的汽车变速箱双泵耦合液压控制系统，其特征在于，所述冷却润滑流量切换阀(21)具有两个负载出口，分别是电机冷却润滑负载口以及离合器、轴齿冷却润滑负载口。

5.根据权利要求3所述的汽车变速箱双泵耦合液压控制系统，其特征在于，所述多路执行器包括离合器、制动器(34)和驻车机构(31)，所述离合器通过离合控制油路、制动器通过制动器控制油路、驻车机构(31)通过驻车控制油路接入所述高压主油路(30)。

6.根据权利要求5所述的汽车变速箱双泵耦合液压控制系统，其特征在于，所述离合控制油路、制动器控制油路中均设置有离合器直驱电磁阀，所述驻车控制油路中设置有驻车换向阀(311)。

7.根据权利要求6所述的汽车变速箱双泵耦合液压控制系统，其特征在于，所述高低压解耦控制油路(4)还包括有驻车先导电磁阀(43)，所述驻车先导电磁阀(43)接入所述解耦先导电磁阀(42)与所述控制油路减压阀(44)之间的油路中，且所述驻车先导电磁阀(43)与所述驻车换向阀(311)连接。

8.根据权利要求4-7中任意一项所述的汽车变速箱双泵耦合液压控制系统，其特征在于，所述双泵源(1)与所述油箱(5)之间的进油总管上设置有吸滤器(51)。

9.根据权利要求8所述的汽车变速箱双泵耦合液压控制系统，其特征在于，所述高压电子主泵(11)和低压电子辅泵(10)的出油口均设置有压滤器。

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