混合动力汽车油泵集成系统的制作方法

文档序号:12935624阅读:275来源:国知局

本发明涉及汽车结构部件的技术领域,特别涉及到新能源汽车混合动力传动系统的油泵集成领域。



背景技术:

汽车作为一种交通工具,在日常工作生活中是必不可少的。同样,它在现代工业中也占据着不可替代的位置。

随着国家进入高速发展期,汽车的保有量日益增长。尤其是为了响应国家节能减排的号召及人们对生活舒适性要求的提高,自动挡汽车、混合动力汽车的市场日益增长,其核心技术也在不断更新。在欧美、日韩等主流汽车市场和国内汽车市场的车型上,混合动力汽车搭载自动变速箱的应用也越来越多。

对于自动变速箱而言,在传统的机械结构的基础上,更多的应用了离合器和行星齿轮系的结构,这就难免面临空间布置紧凑的难题;而混合动力自动变速箱更是在此基础上,增加了驱动电机等新部件,使其在空间上的布置难度进一步加大。而需要在狭小的空间满足各种零部件的布置,还需要提供变速箱整体正常工作状态所需的液压环境,以保证变速箱在整车行驶过程中正常工作。所以如何在紧凑的空间设计和布置油泵成为一个棘手的问题。

在混合动力系统的应用上,因为要满足混合动力系统的模式切换,自动变速箱中的离合器要满足结合、断开的工况,这时就需要油泵来提供离合器所需油压,靠油泵输出的液压环境来使离合器结合、断开。然而在混合的动力汽车中,在纯电动模式下,因为发动机不工作导致油泵在驱动电机启动过程中无法给整个变速箱提供正常工作的液压环境,所以,在混合动力传动系统上通常都会有一个机械油泵和一个电动泵。然而双油泵在混合动力传动系统本就狭小的空间中布置,更是难上加难,故提出油泵集成的方案。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是实现一种将传统混合动力传动系统上的机械油泵和电动泵合二为一,利用小电机在纯电动工况或者制动时驱动集成油泵工作,供给整个系统的液压环境。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:混合动力汽车油泵集成系统,发动机的输出轴以及驱动电机的转子均通过耦合机构与传动系统输入轴相连接,所述传动系统输入轴与变速箱连接,油泵电机与油泵输入轴接,所述油泵输入轴与油泵的转子连接,所述传动系统输入轴与油泵电机或者油泵输入轴之间设置有离合器装置,所述驱动电机的转子通过耦合机构与油泵电机或者油泵输入轴之间设置有离合器装置。

所述油泵的中心轴线部位采用中空,所述传动系统输入轴与油泵输入轴为同轴设结构,所述传动系统输入轴穿过油泵的中空部分与变速箱连接。

所述离合器装置为单向离合器。

基于所述混合动力汽车油泵集成系统的油泵控制方法,车辆启动时,油泵电机先行工作,带动集成油泵给变速箱提供液压需求,当驱动电机的转速达到能满足集成油泵正常工作的转速时,油泵电机停止工作。

当制动停车时,当驱动电机转子速度下降至无法带动集成油泵供给整个系统的液压环境时,油泵电机重新开始工作。

当车辆处于纯电动模式时,油泵电机先行工作,带动集成油泵给变速箱提供液压需求,当驱动电机的转速达到能满足集成油泵正常工作的转速时,油泵电机停止工作。

当车辆处于纯油模式时,油泵电机先行工作,带动油泵提供系统液压需求,当发动机转速达到能满足油泵正常工作时,油泵电机停止工作。

当车辆处于并联驱动时,油泵电机先行工作,带动油泵提供系统液压需求,当并联输入转速达到能满足油泵正常工作时,油泵电机停止工作。

本发明将传统混合动力传动系统上的机械油泵和电动泵合二为一,不仅在性能上使其功能更集中化,而且在其布置方式及其尺寸上更是进一步优化。这种设计在功能上更加集中化、高效化,在结构上更加紧凑,充分利用变速箱整体空间,减少零部件数量和成本,并使其在纯电动工况下,车辆起步前,集成油泵先行工作,供给整个系统液压环境,避免车辆起步时,液压系统压力及流量不满足传动系统的需求。在启动后,驱动电机转速达到可以带动集成油泵之时,驱动电机在提供给整个变速箱所需要的输出动力的同时,带动集成油泵供压,真正做到“高效”,达到最优的效果。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明:

图1为混合动力汽车油泵集成系统框图;

上述图中的标记均为:1、发动机;2、制动器;3、驱动电机;4、传动系统输入轴;5、油泵电机;6、油泵;7、耦合机构;8、单向离合器;9、油泵输入轴;10、变速箱。

具体实施方式

如图1所示,油泵6设置在变速箱10的前端,油泵6的中心轴线部位采用中空设计,传动系统输入轴4可穿过油泵6的中空部分与变速箱10连接。

如图1所示,驱动电机3的转子通过耦合机构7与传动系统输入轴4相连接,驱动电机3的动力可通过传动系统输入轴4传递至变速箱10。传动系统输入轴4与油泵电机5或者油泵输入轴9之间设置有离合器装置,优选无需动作执行元件的单向离合器8。油泵电机5与油泵输入轴9连接,油泵输入轴9与油泵6的转子(图中未示出)连接,油泵电机5转动时带动油泵输入轴9转动,进而驱动油泵转子转动而产生液压压力及流量。

在驱动电机3的转子通过耦合机构7与油泵电机5或者油泵输入轴9之间设置有离合器装置,优选无需动作执行元件的单向离合器8。油泵电机5与油泵输入轴9相连接,油泵电机5可通过油泵输入轴9驱动油泵6进而建立产生液压系统所需的压力及流量。通过输入轴9和油泵及变速箱本体10连接,将驱动电机输出的动力传递给变速箱本体,并且在其正常工作(驱动电机3的转速满足带动集成油泵6供给系统的液压环境)时,带动集成油泵6工作供压;

传动系统输入轴4与油泵输入轴9为同轴设计,传动系统输入轴4置于油泵输入轴9内侧并穿过油泵本体与变速箱10连接。传动系统输入轴4与油泵输入轴9之间设置有离合器装置,优选无需动作执行元件的单向离合器8。车辆启动前,油泵6由油泵电机5以某转速驱动以提供系统所需液压压力及流量;当驱动电机3转速达到与油泵电机5转速一致时,单向离合器自动锁止,并由驱动电机3继续加速至更高转速,此时油泵电机5停止工作并转入空转随动状态,油泵6完全由驱动电机3驱动。当驱动电机3的转速下降至某个设定转速时,油泵电机5恢复工作,允许驱动电机3的转速低于油泵电机5,此时油泵6完全由油泵电机5驱动,直至整个系统停止工作。

基于上述混合动力汽车油泵6集成系统,当启动行驶时,驱动电机3启动时的转速不足以驱动集成油泵6供给整个变速箱10所需的液压环境,系统的液压压力需求尚未满足。所以,在启动时,油泵电机5先行工作,带动集成油泵6给变速箱10提供液压需求。当驱动电机3的转速达到能满足集成油泵6正常工作的转速时,油泵电机5停止工作,驱动电机3通过与集成油泵输入轴9直连的轴,驱动集成油泵6正常工作,同时驱动整车正常运行。

当制动停车时,驱动电机3开始减速,当驱动电机3转子速度下降至无法带动集成油泵6供给整个系统的液压环境时,油泵电机5重新开始工作,继续代替驱动电机3驱动集成油泵6,使整个系统平稳的制动停止。

纯电动模式:发动机1不工作,驱动电机3通过变速箱10单独驱动车辆行驶。油泵电机5先行工作,带动集成油泵6给变速箱10提供液压需求。当驱动电机3的转速达到能满足集成油泵6正常工作的转速时,油泵电机5停止工作,驱动电机3通过与集成油泵输入轴9直连的轴,驱动集成油泵6正常工作,同时驱动整车正常运行。

纯油模式:仅发动机1驱动,该工作模式下,驱动电机3不工作,仅发动机1单独工作,在发动机1运行初期,油泵电机5先行工作,带动油泵6提供系统液压需求。当发动机1转速达到能满足油泵6正常工作时,油泵电机5停止工作,发动机1带动油泵6,同时驱动整车正常运行。

并联驱动:该工作模式下,电机与发动机1同时处于驱动模式,共同驱动车辆行驶。在该工作模式下,油泵电机5先行工作,带动油泵6提供系统液压需求。当并联输入转速达到能满足油泵6正常工作时,油泵电机5停止工作,发动机1和电机共同驱动油泵6,同时驱动整车正常运行。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。

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