CN216643067U - 用于湿式双离合器混动变速系统的液压控制装置 - Google Patents

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李育
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万朕东
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Abstract

一种用于湿式双离合器混动变速系统的液压控制装置，包括：液压动力源、主油路调节件、冷却润滑调节件、工作模式切换组件和过滤组件，其中：液压动力源、主油路调节件和冷却润滑调节件依次连接，工作模式切换组件分别与主油路调节件和冷却润滑调节件相连，过滤组件分别与液压动力源和冷却润滑调节件相连。本实用新型通过以下方面降低能耗：油泵采用小电机独立驱动，转速能够独立控制；主油路压力采用比例调节方案，输出压力随需求变动；离合器冷却和电机冷却也采用比例调节方案，有效控制离合器和电机温度，提高系统效率；冷却充足时，双作用叶片泵中的一侧泄压，进一步降低能耗。

Description

用于湿式双离合器混动变速系统的液压控制装置
技术领域
本实用新型涉及的是一种混动双离合自动变速箱领域的技术，具体是一种用于湿式双离合器混动变速系统的液压控制装置。
背景技术
随着对汽车排放、油耗等相关法律法规越来越严格，传统湿式双离合自动变速器将越来越难满足客户需求。配备传统的变速器的所有动力均依靠发动机输入，部分工况下发动机会工作在低效率区，汽车油耗、排放大。为降低油耗，在一款湿式双离合变速器基础上构型一种混动结构，使得车辆根据工况不同分别进入纯电动模式或混动模式，从而避免发动机工作在低效率区，最终降低油耗、排放，满足客户需求。为实现混动变速箱不同工作模式的切换，目前主要常用的方式为：液压控制、换挡小电机控制。针对湿式双离合混动变速器最佳的切换系统为液压控制系统，因其系统功率密度高、稳定性好、噪音优良、耐久寿命高、成本低，同时原有系统借用性高等优点，使其成为主流方案。而传统湿式双离合器变速器中的油泵采用发动机驱动，即转速为被动，不可根据后端需求进行调节控制。尤其在发动机转速较高时，例如2000rpm后，其提供的流量过剩，能耗高、效率低。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种用于湿式双离合器混动变速系统的液压控制装置，实现混动湿式双离合变速器工作模式之间的切换，独立控制油泵转速和冷却流量，从而降低系统能耗、提高效率。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
本实用新型包括：液压动力源、主油路调节件、冷却润滑调节件、工作模式切换组件和过滤组件，其中：液压动力源、主油路调节件和冷却润滑调节件依次连接，工作模式切换组件分别与主油路调节件和冷却润滑调节件相连，过滤组件分别与液压动力源和冷却润滑调节件相连。
所述的液压动力源包括：油泵驱动电机、齿轮泵和双作用叶片泵，其中：油泵驱动电机驱动齿轮泵和双作用叶片泵，齿轮泵为系统换挡油泵供油，双作用叶片泵为冷却润滑油泵供油。
所述的主油路调节件包括：电磁比例减压阀和二位二通比例机械调压阀，其中：电磁比例减压阀与二位二通比例机械调压阀的右控制腔相连，二位二通比例机械调压阀的左控制腔与进油口相连，二者共同作用以按需调节主油压。
所述的工作模式切换组件包括：分别与第一至第三第三离合器对应连接的第一至第三电磁阀，其中：传统工况的离合器是通过第二电磁阀和第三电磁阀工作状态实现；纯电动模式和混动模式是通过第三电磁阀控制偶数档和第一电磁阀控制电机相连接的第一离合器的工作状态从而实现模式的切换。
所述的冷却润滑调节件包括：液动机械阀和四位三通比例阀，其中：液动机械阀与第一离合器控制腔相连，四位三通比例阀与传统第二离合器、第三离合器冷却油路相连，当进入纯电动模式或者混动模式时，第一离合器结合或第一第二离合器结合，同时液动机械阀移动到左位并为第一离合器冷却；四位三通比例阀采用四位三通的比例流量控制，在传统工况时，四位三通比例阀处于左端第二位；在纯电动模式时，四位三通比例阀处于第四位即最右位，为电机冷却；在混动模式时，四位三通比例阀处于第三位，为离合器和电机冷却。
所述的过滤组件包括：粗吸滤件、高压精滤件和低压精滤件，其中：粗吸滤件与系统油泵的吸油口相连，高压精滤件与液压动力源相连，低压精滤件与冷却润滑调节件相连。
所述的系统油泵包括：变速箱内高压执行油路齿轮泵以及低压润滑油路双作用叶片泵。
技术效果
与现有技术相比，本实用新型通过以下方面降低能耗：油泵采用小电机独立驱动，转速能够独立控制；主油路压力采用比例调节方案，输出压力随需求变动；离合器冷却和电机冷却也采用比例调节方案，有效控制离合器和电机温度，提高系统效率；冷却充足时，双作用叶片泵中的一侧泄压，进一步降低能耗。
附图说明
图1为本实施例的原理示意图；
图2为液压动力源的示意图；
图3为主油路调节件的示意图；
图4为工作模式切换组件的示意图；
图5为冷却润滑调节件的示意图；
图6为现有技术与本实施例的效率对比图；
图中：a为流量对比分析图、b为液压能耗图、c为液压能耗对比图；
图中：油泵驱动电机1、齿轮泵2、双作用叶片泵3、高压精滤件4、主油路调节件5、蓄能器6、液动机械阀7、第一电磁阀8、第二电磁阀9、第三电磁阀10、四位三通比例阀11、低压精滤件12、散热器13、散热系统旁通阀14、油泵泄压阀15、液压动力源16、冷却润滑调节件17、工作模式切换组件18、第一离合器～第三离合器19～21、进油口22。
具体实施方式
如图1所示，本实施例运用于混动双离合器自动变速箱系统中，本实施例包括：液压动力源16、主油路调节件5、冷却润滑调节件17、工作模式切换组件18和过滤组件，其中：液压动力源16、主油路调节件5、工作模式切换组件18和冷却润滑调节件17依次连接，过滤组件分别与液压动力源16和冷却润滑调节件17相连。
如图2所示，所述的液压动力源16包括：油泵驱动电机1、齿轮泵2和双作用叶片泵3，其中：油泵驱动电机1驱动齿轮泵2和双作用叶片泵3，齿轮泵2为系统换挡油泵供油，双作用叶片泵3为冷却润滑油泵供油。
由于油泵驱动电机1单独驱动齿轮泵2和双作用叶片泵3，泵的转速根据流量需求控制，较现有技术降低了能耗。
如图3所示，所述的主油路调节件5包括：电磁比例减压阀MPCV和二位二通比例机械调压阀MPSV，其中：电磁比例减压阀出口与二位二通比例机械调压阀MPSV右控制腔相连，二位二通比例机械调压阀左控制腔与进油口即主油路相连，二者共同作用以按需调节主油压，降低整体能耗。
所述的主油路调节件5设有蓄能器6为换挡作动时补充油液以减小响应时间，使系统能够支持高级启动或停止模式时，支持低温下电子液压驻车功能。
如图4所示，所述的工作模式切换组件18包括：分别与第一至第三第三离合器19～21对应连接的第一至第三电磁阀8～10，其中：传统工况模式的离合器通过第二电磁阀9和第三电磁阀10控制；纯电动模式通过第一电磁阀8控制系统第一离合器切换；混动模式通过控制第一电磁阀8和第三电磁阀10让第一离合器和第三离合器工作，从而实现模式切换。
如图5所示，所述的冷却润滑调节件17包括：液动机械阀7和四位三通比例阀11，其中：液动机械阀7控制腔与第一离合器腔相连，四位三通比例阀11出口分别和第一二离合、电机冷却油路相连，当进入纯电动模式或者混动模式时，第三离合器结合或第二三离合器结合，同时液动机械阀7移动到左位并为系统第三离合器冷却；四位三通比例阀11采用四位三通的比例流量控制，在不同模式下为离合器和电机冷却：传统工况时，四位三通比例阀11处于左端第二位置；纯电动模式，四位三通比例阀11处于第四位，为电机冷却；混动模式，四位三通比例阀11处于第三位，为离合器和电机冷却，并根据需求按比例分配。
所述的传统工况为仅发动机工作的模式。
所述的冷却润滑调节件17上进一步设有油泵泄压阀15，当供给冷却润滑过量时，打开该阀能够使双作用叶片泵3一侧泄压以降低能耗。
所述的过滤组件包括：粗吸滤件、高压精滤件4和低压精滤件12，其中：粗吸滤件与系统油泵吸油口相连，高压精滤件4与液压动力源16相连，低压精滤件12与冷却润滑调节件17相连，共同作用以保证电磁阀油液的清洁度。
上述装置通过以下方式工作：传统工况时，冷却润滑调节件17为系统第二离合器、第三离合器冷却润滑。纯电动模式下，第一电磁阀8(CPCV3)工作，同时驱动机械阀7为第三离合器润滑，且此时冷却润滑控制阀四位三通比例阀(COFCV)11切换到第四位，给油泵驱动电机1冷却润滑。
如图6所示，在低发动机转速下，例如2000rpm，本实用新型能耗降低50％，即效率提高50％。随着转速提高，系统能耗更低，极限工况下本实用新型的能耗为现有技术的15％，即效率提高了85％。当冷却润滑充足，即润滑压力达到一定值时，双作用叶片泵3中的一侧泄压，从而进一步降低能耗。
上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本实用新型原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本实用新型的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本实用新型之约束。

Claims (9)

1.一种用于湿式双离合器混动变速系统的液压控制装置，其特征在于，包括：液压动力源、主油路调节件、冷却润滑调节件、工作模式切换组件和过滤组件，其中：液压动力源、主油路调节件和冷却润滑调节件依次连接，工作模式切换组件分别与主油路调节件和冷却润滑调节件相连，过滤组件分别与液压动力源和冷却润滑调节件相连。
2.根据权利要求1所述的用于湿式双离合器混动变速系统的液压控制装置，其特征是，所述的液压动力源包括：用于驱动齿轮泵和双作用叶片泵的油泵驱动电机、用于系统换挡供油的齿轮泵和用于冷却润滑油泵供油的双作用叶片泵。
3.根据权利要求1所述的用于湿式双离合器混动变速系统的液压控制装置，其特征是，所述的主油路调节件包括：电磁比例减压阀和二位二通比例机械调压阀，其中：电磁比例减压阀与二位二通比例机械调压阀的右控制腔相连，二位二通比例机械调压阀的左控制腔与进油口即主油路相连。
4.根据权利要求3所述的用于湿式双离合器混动变速系统的液压控制装置，其特征是，所述的主油路调节件上进一步设有蓄能器为换挡时补充油液以减小响应时间。
5.根据权利要求1所述的用于湿式双离合器混动变速系统的液压控制装置，其特征是，所述的工作模式切换组件包括：分别与第一至第三第三离合器对应连接的第一至第三电磁阀。
6.根据权利要求1所述的用于湿式双离合器混动变速系统的液压控制装置，其特征是，所述的冷却润滑调节件包括：液动机械阀和四位三通比例阀，其中：液动机械阀与第一离合器腔相连，四位三通比例阀分别与第二三离合器和电机相连，当进入纯电动模式或者混动模式时，第一离合器或第一三离合器结合，液动机械阀移动到左位并为第三离合器冷却；四位三通比例阀采用四位三通的比例流量控制，在传统工况时，四位三通比例阀处于左端第二位置；在纯电动模式时，四位三通比例阀处于第四位，即最右位，为电机冷却；在混动模式时，四位三通比例阀处于第三位，为离合器和电机冷却。
7.根据权利要求6所述的用于湿式双离合器混动变速系统的液压控制装置，其特征是，所述的冷却润滑调节件上进一步设有油泵泄压阀。
8.根据权利要求1所述的用于湿式双离合器混动变速系统的液压控制装置，其特征是，所述的过滤组件包括：粗吸滤件、高压精滤件和低压精滤件，其中：粗吸滤件与系统油泵的吸油口相连，高压精滤件与液压动力源相连，低压精滤件与冷却润滑调节件相连。
9.根据权利要求8所述的用于湿式双离合器混动变速系统的液压控制装置，其特征是，所述的系统油泵包括：变速箱内高压执行油路齿轮泵以及低压润滑油路双作用叶片泵。
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