專利名稱：液壓系統(tǒng)和包括其的混合動力車輛的制作方法
液壓系統(tǒng)和包括其的混合動力車輛
技術領域：
本發(fā)明涉及液壓系統(tǒng)。具體地，本發(fā)明涉及用于操縱混合動力車輛傳動系統(tǒng)中的多個離合器和同步器的液壓系統(tǒng)。
背景技術：
車輛在給人們帶來便利的同時也帶來了“能源消耗，環(huán)境污染”兩大問題。為此各大車輛廠商分別推出了節(jié)能和環(huán)保的內(nèi)燃機聯(lián)合電機的混合動力車輛。例如，美國通用車輛公司推出了雪佛蘭VOLT混合動力車輛，BYD公司推出了 F3DM型混合動力車輛。這類混合動力車輛也被稱為插電式混合動力車輛。插電式混合動力車輛的混合動力主要由一個排量相對小的發(fā)動機和一個或者兩個電機組成，其中一般情況下電機負責在動力電池能量和功率比較高時實現(xiàn)純電動動力輸出和制動能量回收，在動力電池能量和功率下降到一個預設值時實現(xiàn)發(fā)動機啟動，通過電機進行發(fā)電或者直接參與動力驅(qū)動等功能。在現(xiàn)有技術中，上述插電式混合動力車輛的驅(qū)動系統(tǒng)有多種工作模式。例如其驅(qū)動系統(tǒng)可以工作在純電動模式，此時僅電機作為傳動系統(tǒng)的動力源；其也可以工作在串聯(lián)模式下，此時發(fā)動機和集成起動發(fā)電機提供電能，僅電機作為傳動系統(tǒng)的動力源；另外其還可以工作在并聯(lián)模式下，此時發(fā)動機與電機共同作為傳動系統(tǒng)的動力源。插電式混合動力車輛具有混合的動力源，因而其傳動系統(tǒng)需要具有與發(fā)動機及集成起動發(fā)電機和電機連接的傳動系統(tǒng)，該傳動系統(tǒng)包括與發(fā)動機及集成起動發(fā)電機連接的第一離合器、與電機連接的第二離合器，以及與第一和第二離合器連接的用于換擋的同步器。插電式混合動力車輛的傳動系統(tǒng)以復雜工作模式運轉(zhuǎn)需具有與之相適應的液壓系統(tǒng)，即需要一種能夠操縱具有復雜機械布置的傳動系統(tǒng)中的多個離合器和同步器的液壓系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能夠操縱具有復雜機械布置的混合動力車輛傳動系統(tǒng)中的多個離合器和同步器的液壓系統(tǒng)。本發(fā)明的目的通過以下技術方案得以實現(xiàn)。具體地，本發(fā)明的一個技術方案提供了一種液壓系統(tǒng)，其包括分別與油槽和蓄能器連接的第一進油管路，其中蓄能器沿第一進油管路設置在油槽下游，用于存儲來自油槽的液壓油；沿第一進油管路設置在蓄能器下游的總比例壓力閥，用于整體地控制流經(jīng)其的壓力，并通過壓力傳感器向液壓系統(tǒng)控制單元提供反饋；彼此并聯(lián)并與總比例壓力閥串聯(lián)的第一比例壓力閥、第二比例壓力閥以及第三比例壓力閥，第一比例壓力閥聯(lián)合總比例壓力閥控制與其串聯(lián)的第一離合器控制油缸的活塞的移動，從而對與第一離合器控制油缸連接的第一離合器的離/合狀態(tài)進行控制，并通過壓力傳感器向液壓系統(tǒng)控制單元提供反饋；第二比例壓力閥聯(lián)合總比例壓力閥控制與其串聯(lián)的第二離合器控制油缸中的活塞的移動，從而對與第二離合器控制油缸連接的第二離合器的離/合狀態(tài)進行控制，并通過壓力傳感器向液壓系統(tǒng)控制單元提供反饋；第三比例壓力閥聯(lián)合總比例壓力閥控制通過比例流量閥與其串聯(lián)的同步器控制油缸中的活塞的移動，并通過壓力傳感器和位置傳感器向液壓系統(tǒng)控制單元提供反饋，第三比例壓力閥在第一比例壓力和第二比例壓力閥對各自的離合器控制油缸操作過程中使得同步器控制油缸的壓力保持穩(wěn)定，從而實現(xiàn)對與同步器控制油缸連接的同步器的位置的穩(wěn)定控制；以及與第一進油管路匯接的回油管路，回油管路用于接受與其流體連通的蓄能器、總比例壓力閥、 第一比例壓力閥、第二比例壓力閥以及第三比例壓力閥中的液壓油，并使其中的液壓油回流到油槽中。根據(jù)上述技術方案，其中在總比例壓力閥和蓄能器連接點以及油槽之間設置有至少一個第一過濾器和至少一個第二過濾器，其中其中至少一個第二過濾器設置在至少一個第一過濾器的下游，至少一個第二過濾器允許通過的液壓油中的顆粒物的大小小于至少一個第一過濾器允許通過的液壓油中的顆粒物的大小。根據(jù)上述技術方案，其中在至少一個第一過濾器和至少一個第二過濾器之間設置有由馬達驅(qū)動的液壓泵，液壓泵將液壓油從油槽抽運出來依次經(jīng)過至少一個第一過濾器和至少一個第二過濾器，從而使得經(jīng)過雙重過濾的液壓油通過單向閥進入蓄能器或者流經(jīng)總比例壓力閥。根據(jù)上述技術方案，其中液壓系統(tǒng)還包括與第一進油管路和回油管路流體連通的卸壓閥，以便當?shù)谝贿M油管路中的液壓油的壓力大于設定的第一壓力閾值時，使得卸壓閥打開，從而將第一進油管路中的液壓油排放到回油管路中，進而使得液壓油回流到油槽中。根據(jù)上述技術方案，其中當蓄能器處液壓油的壓力小于設定的第二壓力閾值時， 液壓系統(tǒng)的控制單元控制馬達的運轉(zhuǎn)，以便將期望的液壓油通過馬達帶動的液壓泵抽運到蓄能器中。根據(jù)上述技術方案，其中液壓系統(tǒng)還包括與第一進油管路和回油管路流體連通的維護閥，以便當液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，通過維護閥使第一進油管路中的液壓油釋放到回油管路，從而在大氣壓下實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的維護。根據(jù)上述技術方案，其中同步器控制油缸是能夠雙向充油和移動的活塞缸。根據(jù)上述技術方案，其中在第一比例壓力閥和第二比例壓力閥在其出現(xiàn)故障時， 第一離合器控制油缸和第二離合器控制油缸中的液壓油分別通過供各自中的液壓油通過的設置有單向閥的預備管路回流到第一進油管路中，進而通過總比例壓力閥回流到回油管路中。根據(jù)上述技術方案，其中總比例壓力閥、第一比例壓力閥、第二比例壓力閥以及第三比例壓力閥均為兩位三通的電磁閥，它們各自均包括輸入口、輸出口以及回流口，其中它們的回流口均連接于回油管路；總比例壓力閥的輸入口連接于蓄能器和油槽；第一比例壓力閥、第二比例壓力閥以及第三比例壓力閥的輸入口以并聯(lián)方式連接于總比例壓力閥的輸出口 ；第一比例壓力閥的輸出口連接于第一離合器控制油缸；第二比例壓力閥的輸出口連接于第二離合器控制油缸；第三比例壓力閥的輸出口通過比例流量閥連接于同步器控制油缸，同步器控制油缸兩側設置不同的活塞面積。根據(jù)上述技術方案，其中總比例壓力閥能夠為安全閥。根據(jù)上述技術方案，其中壓力傳感器設置在第一比例壓力閥與第一離合器控制油缸之間、第二比例壓力閥與第二離合器控制油缸之間以及比例流量閥與同步器控制油缸之間，位置傳感器設置在同步器控制油缸與同步器之間。本發(fā)明的再一技術方案提供了一種包括上述液壓系統(tǒng)的混合動力車輛，其中混合動力車輛的傳動系統(tǒng)包括與發(fā)動機和集成起動發(fā)電機連接的第一離合器、與驅(qū)動電機連接的第二離合器、通過傳動軸和齒輪機構進行檔位選擇的同步器，混合動力車輛傳動系統(tǒng)用于將車輛動力傳送到車輪上，其中混合動力車輛的第一離合器和第二離合器的離/合狀態(tài)以及同步器的位置通過所述的液壓系統(tǒng)進行控制，從而實現(xiàn)混合動力車輛的平滑換擋。本發(fā)明的益處在于由于本液壓系統(tǒng)中采用比例壓力閥和單向閥結合的方式，保證了在車輛液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，混合動力車輛能夠正常行駛，確保車輛和使用者的安全性。本發(fā)明的益處在于總比例壓力閥能夠?qū)崿F(xiàn)對第一進油管路中壓力的調(diào)節(jié)，從而可降低液壓系統(tǒng)中后續(xù)元件的泄漏，此外總比例壓力閥可作為安全閥來保證系統(tǒng)安全。本發(fā)明的益處還在于多個過濾器聯(lián)合工作，確保經(jīng)過液壓系統(tǒng)中的各個閥(例如單向閥、比例壓力閥等)的液壓油清潔無污染，保證了液壓系統(tǒng)各個閥的功能。另外多重過濾還確保了進入液壓系統(tǒng)中的其他元件和潤滑系統(tǒng)的液壓油經(jīng)過過濾，保證了各個元件的功能。本發(fā)明的益處還在于通過使用比例壓力閥和比例流量閥，實現(xiàn)對同步器控制油缸的控制，進而實現(xiàn)對同步器的穩(wěn)定控制，實現(xiàn)良好的運動可控性(平穩(wěn)的運動，無結合沖擊及噪音)，從而實現(xiàn)平順換檔。本發(fā)明的益處還在于該液壓系統(tǒng)設置了維護閥，以便維護時將第一進油管路中的液壓油能釋放到回油管路中，從而保護了系統(tǒng)中的各個元件。

參照附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領域技術人員容易理解的是這些附圖僅僅用于說明的目的，而并非意在對本發(fā)明的保護范圍構成限制。圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的混合動力車輛的兩離合器同步器換擋的傳動系統(tǒng)的結構示意圖。圖2示出了用于圖1中的混合動力車輛的兩離合器同步器換擋的傳動系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)的結構示意圖。部件及標號列表
權利要求
1.一種液壓系統(tǒng)，包括分別與油槽和蓄能器連接的第一進油管路，其中所述蓄能器沿所述第一進油管路設置在所述油槽下游，用于存儲來自所述油槽的液壓油；沿所述第一進油管路設置在所述蓄能器下游的總比例壓力閥，用于整體地控制流經(jīng)其的壓力，并通過壓力傳感器向液壓系統(tǒng)控制單元提供反饋；彼此并聯(lián)并與所述總比例壓力閥串聯(lián)的第一比例壓力閥、第二比例壓力閥以及第三比例壓力閥，所述第一比例壓力閥聯(lián)合所述總比例壓力閥控制與其串聯(lián)的第一離合器控制油缸的活塞的移動，從而對與所述第一離合器控制油缸連接的第一離合器的離/合狀態(tài)進行控制，并通過壓力傳感器向液壓系統(tǒng)控制單元提供反饋；所述第二比例壓力閥聯(lián)合所述總比例壓力閥控制與其串聯(lián)的第二離合器控制油缸中的活塞的移動，從而對與所述第二離合器控制油缸連接的第二離合器的離/合狀態(tài)進行控制，并通過壓力傳感器向液壓系統(tǒng)控制單元提供反饋；所述第三比例壓力閥聯(lián)合所述總比例壓力閥控制通過比例流量閥與其串聯(lián)的同步器控制油缸中的活塞的移動，并通過壓力傳感器和位置傳感器向所述液壓系統(tǒng)控制單元提供反饋，所述第三比例壓力閥在所述第一比例壓力和所述第二比例壓力閥對各自的離合器控制油缸操作過程中使得所述同步器控制油缸的壓力保持穩(wěn)定，從而實現(xiàn)對與所述同步器控制油缸連接的同步器的位置的穩(wěn)定控制；以及與所述第一進油管路匯接的回油管路，所述回油管路用于接受與其流體連通的所述蓄能器、所述總比例壓力閥、所述第一比例壓力閥、所述第二比例壓力閥以及所述第三比例壓力閥中的所述液壓油，并使其中的所述液壓油回流到所述油槽中。
2.如權利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，在所述總比例壓力閥和所述蓄能器連接點以及所述油槽之間設置有至少一個第一過濾器和至少一個第二過濾器，其中所述至少一個第二過濾器設置在所述至少一個第一過濾器的下游，所述至少一個第二過濾器允許通過的所述液壓油中的顆粒物的大小小于所述至少一個第一過濾器允許通過的顆粒物的大
3.如權利要求2所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，在所述至少一個第一過濾器和所述至少一個第二過濾器之間設置有由馬達驅(qū)動的液壓泵，所述液壓泵將所述液壓油從所述油槽抽運出來依次經(jīng)過所述至少一個第一過濾器和所述至少一個第二過濾器，從而使得經(jīng)過雙重過濾的液壓油經(jīng)過單向閥進入所述蓄能器或者流經(jīng)所述總比例壓力閥。
4.如權利要求2所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓系統(tǒng)還包括與所述第一進油管路和所述回油管路流體連通的卸壓閥，以便當所述第一進油管路中的液壓油的壓力大于設定的第一壓力閾值時，使得所述卸壓閥打開，從而將所述第一進油管路中的液壓油排放到所述回油管路中，進而使得所述液壓油回流到所述油槽中。
5.如權利要求3所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，當所述蓄能器處液壓油的壓力小于設定的第二壓力閾值時，液壓系統(tǒng)控制單元控制馬達的運轉(zhuǎn)，以便將期望的液壓油通過所述馬達帶動的所述液壓泵抽運到所述蓄能器中。
6.如權利要求2所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓系統(tǒng)還包括與所述第一進油管路和所述回油管路流體連通的維護閥，以便當所述液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，通過所述維護閥使所述第一進油管路中的液壓油釋放到所述回油管路，從而在大氣壓下實現(xiàn)對所述液壓系統(tǒng)的維護。
7.如權利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述同步器控制油缸是能夠雙向充油和移動的活塞缸。
8.如權利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，在所述第一比例壓力閥和所述第二比例壓力閥在其出現(xiàn)故障時，所述第一離合器控制油缸和所述第二離合器控制油缸中的液壓油分別通過供各自中的液壓油通過的設置有單向閥的預備管路回流到所述第一進油管路中，進而通過所述總比例壓力閥回流到所述回油管路中。
9.如權利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述總比例壓力閥、所述第一比例壓力閥、所述第二比例壓力閥以及所述第三比例壓力閥均為兩位三通的電磁閥，它們各自均包括輸入口、輸出口以及回流口，其中它們的回流口均連接于所述回油管路；所述總比例壓力閥的輸入口連接于所述蓄能器；所述第一比例壓力閥、所述第二比例壓力閥以及所述第三比例壓力閥的輸入口以并聯(lián)方式連接于所述總比例壓力閥的輸出口 ；所述第一比例壓力閥的輸出口連接于所述第一離合器控制油缸；所述第二比例壓力閥的輸出口連接于所述第二離合器控制油缸；所述第三比例壓力閥的輸出口通過比例流量閥連接于所述同步器控制油缸，所述同步器控制油缸的兩側設置不同的活塞面積。
10.如權利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述總比例壓力閥為安全閥。
11.如權利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力傳感器設置在所述第一比例壓力閥與所述第一離合器控制油缸之間、所述第二比例壓力閥與所述第二離合器控制油缸之間以及所述比例流量閥與所述同步器控制油缸之間，所述位置傳感器設置在所述同步器控制油缸與所述同步器之間。
12.一種包括如權利要求1-11任一項所述的液壓系統(tǒng)的混合動力車輛，其中所述混合動力車輛的傳動系統(tǒng)包括與發(fā)動機和集成起動發(fā)電機連接的第一離合器、與驅(qū)動電機連接的第二離合器、通過傳動軸和齒輪機構進行檔位選擇的同步器，所述混合動力車輛傳動系統(tǒng)用于將車輛的動力傳送到車輪上，其中所述混合動力車輛的第一離合器和第二離合器的離/合狀態(tài)以及同步器的位置通過所述液壓系統(tǒng)進行控制，從而實現(xiàn)混合動力車輛的平滑換擋。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液壓系統(tǒng)，其包括總比例壓力閥、第一比例壓力閥、第二比例壓力閥、第三比例壓力閥，其中第一比例壓力閥聯(lián)合總比例壓力閥控制與其流體連通的第一離合器控制油缸中活塞的移動，從而控制與第一離合器控制油缸連接的第一離合器的離/合狀態(tài)；第二比例壓力閥聯(lián)合總比例壓力閥控制與其流體連通的第二離合器控制油缸中活塞的移動，從而控制與第二離合器控制油缸連接的第二離合器的離/合狀態(tài)；第三比例壓力閥聯(lián)合總比例壓力閥控制與其流體連通的同步器控制油缸中活塞的移動，從而控制與同步器控制油缸連接的同步器的位置，最終實現(xiàn)實現(xiàn)混合動力車輛在不同動力源間的切換與組合以及在檔位間的切換。
文檔編號F16H61/40GK102330759SQ20101022481
公開日2012年1月25日 申請日期2010年7月12日 優(yōu)先權日2010年7月12日
發(fā)明者朱軍, 袁敏剛, 郜可峰, 陳揚瓏 申請人:上海捷能汽車技術有限公司