一种混合动力车辆的液压系统的制作方法

1.本实用新型属于汽车液压系统领域，具体涉及一种混合动力车辆的液压系统。


背景技术：

2.目前开发的自动变速器及混合动力变速器中，单油泵系统一般采用动力源（发动机或者驱动电机）驱动机械泵，单油泵为整个液压系统压力及冷却回路供能；而双油泵系统通常一个为机械泵，一个为电子泵，工作模式分两类：一类大部分工况由机械泵供能，少数工况由电子泵辅助功能，且均为压力及冷却系统供能；另一类机械油泵与电子泵供能分开，机械泵负责压力控制供能，电子泵负责冷却润滑。
3.双油泵系统相较于单油泵系统，排量根据功能压力及冷却功能差异化进行独立需求设计，且根据需求进行分开控制，油泵功耗得到有效降低。但目前的双油泵系统中，在压力控制回路中，阀控系统把多于流量直接回流至油底壳，会产生溢流损失，使液压系统能耗在自动变速器中占比仍是主要部分，并且润滑冷却效果不好。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种混合动力车辆的液压系统，以提高油泵利用率，降低能耗，并且改善润滑冷却效果。
5.本实用新型所述的混合动力车辆的液压系统，包括油底壳、过滤器、油泵电机、压力控制回路和润滑冷却回路。
6.所述压力控制回路包括压力油泵、单向限压阀、回路选择电磁阀、单向阀、蓄能器、压力传感器和离合器压力控制系统；压力油泵的进油口通过油路l8连接过滤器的出油口，过滤器的进油口通过油路l9连通油底壳，压力油泵的出油口通过油路l7分别连接单向限压阀的进油口和回路选择电磁阀的进油口，单向限压阀的出油口通过油路l14连通油底壳，回路选择电磁阀的第一出油口通过油路l6连接单向阀的进油口，单向阀的出油口通过油路l10连接离合器压力控制系统、蓄能器和压力传感器。
7.所述润滑冷却回路包括润滑油泵、油泵限压阀、第一限流孔板、第二限流孔板和流量分配电磁阀，润滑油泵的进油口通过油路l8连接过滤器的出油口，润滑油泵的出油口通过油路l2连接油泵限压阀的进油口、第一限流孔板的进油端、流量分配电磁阀的进油口和回路选择电磁阀的第二出油口，油泵限压阀的出油口通过油路l1连通油底壳，第一限流孔板的出油端通过油路l3连接流量分配电磁阀的第二出油口、电机ⅰ的润滑油道、电机ⅱ的润滑油道和齿轮轴承的润滑油道，流量分配电磁阀的第一出油口通过油路l4连接第二限流孔板的进油端，第二限流孔板的出油端通过油道l5连接离合器的润滑油道。
8.所述润滑油泵、压力油泵都为电子泵，润滑油泵、压力油泵由油泵电机同轴驱动，润滑油泵的转速与压力油泵的转速相同。
9.优选的，所述回路选择电磁阀为三位三通电磁阀；回路选择电磁阀处于左位时，回路选择电磁阀的进油口与第二出油口接通（即油路l7与油路l2连通，油路l7与油路l6不连
通）；回路选择电磁阀处于中位时，回路选择电磁阀的进油口与第一出油口、第二出油口接通（即油路l7与油路l2、油路l6连通）；回路选择电磁阀处于右位时，回路选择电磁阀的进油口与第一出油口接通（即油路l7与油路l6连通，油路l7与油路l2不连通）。所述流量分配电磁阀为三位三通电磁阀；流量分配电磁阀处于左位时，流量分配电磁阀的进油口与第二出油口接通（即油路l2与油路l3连通，油路l2与油路l4不连通）；流量分配电磁阀处于中位时，流量分配电磁阀的进油口与第一出油口、第二出油口接通（即油路l2与油路l3、油路l4连通）；流量分配电磁阀处于右位时，流量分配电磁阀的进油口与第一出油口接通（即油路l2与油路l4连通，油路l2与油路l3不连通）。
10.优选的，所述润滑冷却回路包括第三限流孔板、第四限流孔板和第五限流孔板，第三限流孔板的进油端连接油路l3，第三限流孔板的出油端连通电机ⅰ的润滑油道，第四限流孔板的进油端连接油路l3，第四限流孔板的出油端连通电机ⅱ的润滑油道，第五限流孔板的进油端连接油路l3，第五限流孔板的出油端连通齿轮轴承的润滑油道。
11.优选的，所述润滑油泵的排量大于压力油泵的排量，油泵电机的转速根据需求润滑流量计算得到。
12.优选的，所述离合器压力控制系统包括c1离合器压力控制阀、c2离合器压力控制阀、c3离合器压力控制阀、c1离合器作用缸、c2离合器作用缸和c3离合器作用缸；所述单向阀的出油口通过油路l10连接c1离合器压力控制阀的进油口、c2离合器压力控制阀的进油口和c3离合器压力控制阀的进油口，c1离合器压力控制阀的回油口、c2离合器压力控制阀的回油口和c3离合器压力控制阀的回油口都连通油底壳，c1离合器压力控制阀的出油口通过油路l11连接c1离合器作用缸，c2离合器压力控制阀的出油口通过油路l12连接c2离合器作用缸，c3离合器压力控制阀的出油口通过油路l13连接c3离合器作用缸。所述第二限流孔板的出油端通过油道l5连接c1离合器的润滑油道、c2离合器的润滑油道和c3离合器的润滑油道。
13.本实用新型采用电子双泵回路系统，润滑油泵和压力油泵均由油泵电机驱动。压力控制回路中配置蓄能器进行储能，通过回路选择电磁阀、蓄能器和单向阀三者配合可实现压力油泵在压力控制回路和润滑冷却回路中交替工作，以及实现压力控制回路间歇性（对高压系统）供能。当压力控制回路中的压力（通过压力传感器检测得到）达到预设的压力上限阀值时，蓄能器压力达到上限，压力油泵不需要对压力控制回路供能，通过控制回路选择电磁阀位置切换，可使压力油泵流量流向润滑冷却回路，此时压力控制回路中由蓄能器储存的流量支持离合器工作完成换挡，而润滑冷却回路流量由双油泵（润滑油泵和压力油泵）提供，总排量增大，油泵电机转速即可减小，流量得到充分利用，无溢流损失，提高了油泵利用率，降低了能耗。当压力控制回路中的压力达到预设的最低压力阀值时，蓄能器压力达到下限，通过控制回路选择电磁阀位置切换，继续利用压力油泵给蓄能器充油升压，此时润滑冷却回路又只由润滑油泵供能。在蓄能器压力较低且冷却流量需求较大的工况时，通过控制回路选择电磁阀位置切换，可使压力油泵同时对压力控制回路和润滑冷却回路供油。
14.润滑冷却回路主要对双电机（电机i和电机ii）、齿轮轴承以及离合器摩擦片润滑冷却，润滑冷却回路通过润滑油泵提供流量，其中针对双电机和轴承齿轮的润滑始终有一路常开的基础润滑流量（即流经油路l2、第一限位孔板和油路l3的润滑流量），剩余流量通
过流量分配电磁阀对电机i、电机ii、齿轮轴承和离合器摩擦片进行流量分配，改善了润滑冷却效果。当压力油泵不需要对压力控制回路供能时，压力油泵与润滑油泵共同对润滑冷却回路供能。
15.本实用新型中压力控制回路采用间歇性供能，所得能量存储于蓄能器中，并全部用于离合器动作，无溢流损失。压力控制回路中蓄能器达到储能上限，不需要供能期间，双油泵流量全部用于润滑冷却，流量充分利用，无溢流损失，从而降低了液压系统能耗，并且液压系统结构简单，维护成本低。
附图说明
16.图1为本实施例的液压原理示意图。
具体实施方式
17.如图1所示，本实施例中的混合动力车辆的液压系统，包括油底壳1、过滤器14、油泵电机15、压力控制回路和润滑冷却回路。
18.压力控制回路包括压力油泵13、单向限压阀11、回路选择电磁阀9、单向阀10、蓄能器16、压力传感器17和离合器压力控制系统，离合器压力控制系统包括c1离合器压力控制阀18、c2离合器压力控制阀19、c3离合器压力控制阀20、c1离合器作用缸21、c2离合器作用缸22和c3离合器作用缸23。压力油泵13的进油口通过油路l8连接过滤器14的出油口，过滤器14的进油口通过油路l9连通油底壳1；油液进入压力油泵13前，通过过滤器14进行过滤。压力油泵13的出油口通过油路l7分别连接单向限压阀11的进油口和回路选择电磁阀9的进油口，单向限压阀11的出油口通过油路l14连通油底壳1，回路选择电磁阀9的第一出油口通过油路l6连接单向阀10的进油口，单向阀10的出油口通过油路l10连接c1离合器压力控制阀18的进油口、c2离合器压力控制阀19的进油口、c3离合器压力控制阀20的进油口、蓄能器16和压力传感器17；c1离合器压力控制阀18的回油口、c2离合器压力控制阀19的回油口和c3离合器压力控制阀20的回油口都连通油底壳1，c1离合器压力控制阀18的出油口通过油路l11连接c1离合器作用缸21，c2离合器压力控制阀19的出油口通过油路l12连接c2离合器作用缸22，c3离合器压力控制阀20的出油口通过油路l13连接c3离合器作用缸23。
19.润滑冷却回路包括润滑油泵12、油泵限压阀2、第一限流孔板3、第二限流孔板7、第三限流孔板4、第四限流孔板5、第五限流孔板6和流量分配电磁阀8。润滑油泵12的进油口通过油路l8连接过滤器14的出油口；油液进入润滑油泵12前，通过过滤器14进行过滤。润滑油泵12的出油口通过油路l2连接油泵限压阀2的进油口、第一限流孔板3的进油端、流量分配电磁阀8的进油口和回路选择电磁阀9的第二出油口，油泵限压阀2的出油口通过油路l1连通油底壳1；第一限流孔板3的出油端通过油路l3连接流量分配电磁阀8的第二出油口、第三限流孔板4的进油端、第四限流孔板5的进油端和第五限流孔板6的进油端；第三限流孔板4的出油端连通电机ⅰ的润滑油道，第四限流孔板5的出油端连通电机ⅱ的润滑油道，第五限流孔板6的出油端连通齿轮轴承的润滑油道。流量分配电磁阀8的第一出油口通过油路l4连接第二限流孔板7的进油端，第二限流孔板7的出油端通过油道l5连接c1离合器的润滑油道、c2离合器的润滑油道和c3离合器的润滑油道。
20.回路选择电磁阀9为三位三通电磁阀；回路选择电磁阀9处于左位时，回路选择电
磁阀9的进油口与第二出油口接通（即油路l7与油路l2连通，油路l7与油路l6不连通）；回路选择电磁阀9处于中位时，回路选择电磁阀9的进油口与第一出油口、第二出油口接通（即油路l7与油路l2、油路l6连通）；回路选择电磁阀9处于右位时，回路选择电磁阀9的进油口与第一出油口接通（即油路l7与油路l6连通，油路l7与油路l2不连通）。
21.流量分配电磁阀8为三位三通电磁阀；流量分配电磁阀8处于左位时，流量分配电磁阀8的进油口与第二出油口接通（即油路l2与油路l3连通，油路l2与油路l4不连通）；流量分配电磁阀8处于中位时，流量分配电磁阀8的进油口与第一出油口、第二出油口接通（即油路l2与油路l3、油路l4连通）；流量分配电磁阀8处于右位时，流量分配电磁阀8的进油口与第一出油口接通（即油路l2与油路l4连通，油路l2与油路l3不连通）。
22.润滑油泵12、压力油泵13都为电子泵，润滑油泵12、压力油泵13由油泵电机15同轴驱动，润滑油泵12的转速与压力油泵13的转速相同。润滑油泵12的排量根据润滑冷却需求而定，压力油泵13的排量根据压力控制需求而定，但润滑油泵12的排量大于压力油泵13的排量，油泵电机15的转速根据需求润滑流量计算得到。
23.油泵电机15同时驱动润滑油泵12和压力油泵13工作。上述液压系统的工作模式划分及过程如下：
24.对于压力控制回路：
25.当压力传感器17检测到油路l10中的压力达到预设的最低压力阀值时，控制回路选择电磁阀9的电流最小，回路选择电磁阀9处于右位，此时压力油泵13的流量经由油路l7通过回路选择电磁阀9，再进入油路l6，再通过单向阀10进入油路l10，此时油路l10压力升高，蓄能器16开始储能。当压力传感器17检测到油路l10中的压力达到预设的压力上限阀值时，增大电流使回路选择电磁阀9处于左位，压力油泵13的流量经过回路选择电磁阀9进入油路l2，压力油泵13的流量得到充分利用；此时由于单向阀10的作用，油路l10的压力及流量形成封闭储能空间且不会回流，流量全部用于对c1离合器压力控制阀18、c2离合器压力控制阀19、c3离合器压力控制阀20供能，并最终控制c1离合器作用缸21的压力、c2离合器作用缸22的压力和c3离合器作用缸23的压力，支持三个离合器完成分离结合等动作。由于c1离合器压力控制阀18、c2离合器压力控制阀19、c3离合器压力控制阀20分别对c1离合器、c2离合器和c3离合器进行直接控制，响应及压力控制精度更高。当c1离合器压力控制阀18、c2离合器压力控制阀19、c3离合器压力控制阀20多次动作，消耗完蓄能器16的流量后，油路l10的压力降低到预设的最低压力阀值时，控制回路选择电磁阀9的电流最小，回路选择电磁阀9回到右位，压力油泵13重新对油路l10充油升压蓄能。控制回路选择电磁阀9的电流适中，回路选择电磁阀9处于中位，压力油泵13同时对压力控制回路和润滑冷却回路供油。当油路l7中的油压异常升高，且油压到达单向限压阀11的设定压力时，单向限压阀11打开，保护回路进行泄压。
26.对于润滑冷却回路：
27.油泵电机15驱动润滑油泵12供能，润滑流量进入油路l2，并经过第一限流孔板3、油路l3、第三限流孔板4、第四限流孔板5、第五限流孔板6对电机i、电机ii和齿轮轴承进行润滑，其中，第三限流孔板4、第四限流孔板5、第五限流孔板6通过设置不同开孔大小对电机i、电机ii和齿轮轴承进行比例流量分配。油路l2连接油泵限压阀2，当油路l2压力异常升高时进行泄压，保护油路。油路l2同时连接流量分配电磁阀8的进油口和回路选择电磁阀9的
第二出油口，当控制流量分配电磁阀8的电流最大时，流量分配电磁阀8处于左位，油路l2的流量全部对电机i、电机ii和齿轮轴承进行润滑，并分别从第一限流孔板3和流量分配电磁阀8两处进入油路l3；当控制流量分配电磁阀8的电流最小时，流量分配电磁阀8处于右位，油路l2的少流量部分经过第一限流孔板3进入l3对电机i、电机ii和齿轮轴承进行润滑，油路l2的大部分流量经过流量分配电磁阀8进入油路l4对三个离合器的摩擦片进行润滑冷却，该工况用于换挡时离合器大滑摩工况的润滑冷却。当控制流量分配电磁阀8的电流适中时，流量分配电磁阀8处于中位，第一限流孔板3持续有部分流量从油路l2到油路l3，且油路l2的剩余流量经过流量分配电磁阀8，流量按照控制比例进入油路l3和油路l4，按照需求在电机i、电机ii和齿轮轴承进行润滑以及c1离合器、c2离合器和c3离合器之间进行流量分配。
28.当压力控制回路处于间歇期间，回路选择电磁阀9处于中位或者左位，此时油路l2流量来源于润滑油泵12和压力油泵13，并按照上述润滑冷却策略进行分配及控制，此时对润滑冷却回路而言，主要变化点是总排量加大，在流量需求不变情况下，油泵电机转速降低，节省了能耗；压力控制回路的多于流量全部给予润滑冷却回路，无溢流损失。