本發(fā)明屬于混合動力汽車動力系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域。特別涉及一種混合動力汽車動力耦合機構(gòu)油路系統(tǒng)。
背景技術(shù):
汽車作為一種交通工具,在現(xiàn)代工業(yè)社會里扮演著一個非常重要角色。隨著汽車保有量的不斷增多,人們對自動擋汽車、混合動力汽車的需求日益增長。在國內(nèi)汽車市場以及歐美、日韓主流汽車市場,越來越多的車型在原來只有手動變速箱的配置的基礎(chǔ)上,增加了諸如無級變速CVT、自動變速箱AT、混合動力變速箱等自動變速箱的配置。
對于自動變速箱而言,不可避免會在狹小的空間內(nèi)使用大量的齒輪和離合器;而對于混合動力變速箱,需在傳統(tǒng)動力總成的基礎(chǔ)上增加驅(qū)動電機等新部件,使得其空間更為緊張。這些狹小空間內(nèi)的離合器和動力耦合機構(gòu)必然需要液壓油和潤滑油,以保證整個變速箱的正常運行。如何在緊湊的空間內(nèi)完成復雜的壓力油路、潤滑油路和冷卻油路設(shè)計是一個非常棘手且不得不考慮的問題。
在混合動力系統(tǒng)的具體應用上,為了實現(xiàn)混合動力系統(tǒng)的模式切換,通常需要濕式離合器等裝置。如果沒有簡單的油路設(shè)計,不易實現(xiàn)混動耦合系統(tǒng)多種工作模式的需求,同時很難實現(xiàn)系統(tǒng)的輕量化和緊湊布置。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種混合動力汽車動力耦合機構(gòu)油路系統(tǒng),其目的是充分利用有限的空間,使混合動力汽車的動力耦合機構(gòu)的結(jié)構(gòu)更為緊湊。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
本發(fā)明的混合動力汽車動力耦合機構(gòu)油路系統(tǒng),包括壓力油路、冷卻和潤滑油路;所述的動力耦合機構(gòu)包括輸入軸;所述的動力耦合機構(gòu)包括自動變速箱,所述的自動變速箱設(shè)有離合器;所述的壓力油路分別與電磁閥、離合器活塞腔連接。
所述的壓力油路的走向為:壓力油經(jīng)過所述的電磁閥以后,通過輸入軸上的壓力油進油口進入輸入軸與套管之間的間隙,由此再進入行星架內(nèi)部的壓力油道,然后進入所述的離合器活塞腔,實現(xiàn)離合器的離合動力傳遞。
冷卻和潤滑油經(jīng)冷卻和潤滑油進油口進入輸入軸輸入端的內(nèi)部的空腔后,油路一分為二:其中,第一條油路用于冷卻和潤滑自動變速箱的部件,第二條油路經(jīng)過套管內(nèi)部的空腔進入套管和分配管之間的輸入軸另一端的內(nèi)部空腔;在該空腔處設(shè)有油孔,一部分冷卻和潤滑油通過該油孔進入行星架內(nèi)部的離合器平衡油腔油路。
進入所述的離合器平衡油腔中的冷卻和潤滑油,通過離合器平衡油腔出油油路排出,用于潤滑行星架推力軸承和球軸承;同時,油泵中泄漏的冷卻和潤滑油在潤滑完滾針軸承后,與離合器平衡油腔中排出的冷卻和潤滑油匯合,通過塑料擋圈和離合器內(nèi)轂的油孔,用于冷卻和潤滑離合器摩擦片和鋼片,之后通過齒圈和隔磁板上的油孔,將冷卻和潤滑油撒向電機定子的右側(cè)線圈,用于該側(cè)線圈的冷卻。
所述的套管和分配管之間的輸入軸內(nèi)部空腔中的另一部分油通過分配管進行油量分配:一部分通過分配管側(cè)面油孔進入太陽輪和行星架之間的間隙,對推力軸承進行潤滑;在潤滑推力軸承后,該部分冷卻和潤滑油由離心力的作用進入太陽輪、行星齒輪和齒圈之間,用于潤滑齒輪。
所述的第二條油路中的另一部分冷卻和潤滑油經(jīng)過分配管的軸向油孔,進入太陽輪內(nèi)部空腔,并經(jīng)太陽輪側(cè)面油孔進入滾動軸承處間隙;由于油封的存在,這部分冷卻和潤滑油只能沿油路向右側(cè)流動,并依次潤滑滾動軸承和推力軸承;之后,冷卻和潤滑油流向制動器摩擦片和鋼片,并對其進行冷卻和潤滑;隨后,冷卻和潤滑油中的一小部分用于潤滑球軸承,更多的冷卻和潤滑到達集油擋圈處;由于集油擋圈的存在,到達集油擋圈的冷卻和潤滑油中的一部分被收集進入行星輪軸內(nèi)部空腔,并通過行星輪軸側(cè)面油孔排出,用于潤滑行星輪滾針軸承;另一部分沿集油擋圈左側(cè)進入齒圈內(nèi)徑處,并經(jīng)齒圈和轉(zhuǎn)子鎖止螺母的油孔,撒向電機定子左側(cè)線圈,用于該側(cè)線圈的冷卻。
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案,在非常狹小的軸向空間內(nèi),通過合理和巧妙的布置,充分利用各零件內(nèi)部空間,集成液壓油路、潤滑油路和冷卻油路,降低了對空間的要求,保證機構(gòu)充分冷卻和潤滑,提高產(chǎn)品使用壽命;縮短總成尺寸,使整體結(jié)構(gòu)更加緊湊,可以適用更多平臺車型的結(jié)構(gòu)布置,實現(xiàn)多款車型的通用化,無需重新設(shè)計油路;同時可以大幅降低成本,有利于混合動力系統(tǒng)和自動變速箱技術(shù)的普及和推廣。
附圖說明
附圖內(nèi)容及圖中的標記簡要說明如下:
圖1是本發(fā)明的混合動力汽車的動力耦合機構(gòu)油路圖;
圖2是圖1中的行星架中液壓油路圖;
圖3是行星架中平衡油腔給油油路圖。
圖中標記為:
1、太陽輪,2、分配管,3、油封,4、滾動軸承,5、推力軸承(左),6、制動器摩擦片和鋼片,7、球軸承(左),8、行星輪滾針軸承,9、集油擋圈,10、行星輪軸,11、行星齒輪,12、齒圈,13、轉(zhuǎn)子鎖止螺母,14、電機轉(zhuǎn)子,15、電機定子,16、隔磁板,17、離合器摩擦片和鋼片,18、離合器內(nèi)轂,19、塑料擋圈,20、行星架,21、球軸承(右),22、推力軸承(右),23、行星架推力軸承,24、滾針軸承,25、油泵,26、壓力油進油口,27、輸入軸,28、套管,29、冷卻和潤滑油進油口。
具體實施方式
下面對照附圖,通過對實施例的描述,對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明,以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準確和深入的理解。
如圖1、圖2所表達的本發(fā)明的結(jié)構(gòu),為一種混合動力汽車動力耦合機構(gòu)油路系統(tǒng),包括壓力油路、冷卻和潤滑油路;所述的動力耦合機構(gòu)包括輸入軸27;所述的動力耦合機構(gòu)包括自動變速箱,所述的自動變速箱設(shè)有離合器。
本發(fā)明的思路是:在狹小空間內(nèi)設(shè)計復雜油路,充分保證各部件的潤滑冷卻及壓力油路的正常工作,則可減小機構(gòu)軸向尺寸,易于在在不同平臺布置混動系統(tǒng),提高系統(tǒng)的通用化和平臺化,有利于混合動力系統(tǒng)的推廣。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,實現(xiàn)充分利用有限的空間,使混合動力汽車的動力耦合機構(gòu)的結(jié)構(gòu)更為緊湊的發(fā)明目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
如圖1至圖3所示,本發(fā)明的混合動力汽車動力耦合機構(gòu)油路系統(tǒng),所述的壓力油路分別與電磁閥、離合器活塞腔連接。
本發(fā)明提出上述的混合動力汽車的動力耦合機構(gòu)油路系統(tǒng),所述油路系統(tǒng)包括液壓油路、冷卻油路和潤滑油路,從而充分利用有限的空間,使混合動力汽車的動力耦合機構(gòu)結(jié)構(gòu)更為緊湊。
該油路系統(tǒng)用于給離合器和制動器液壓缸提供壓力油,給離合器平衡腔提供非壓力油,同時給電機、軸承、齒輪等部件提供冷卻和潤滑用油,以實現(xiàn)短時間內(nèi)離合器的分離和閉合,減小帶排阻力;同時保證電機的冷卻需求,確保各轉(zhuǎn)動部件得到良好的潤滑及冷卻。
其中,液壓油路把電磁閥中流出的壓力油,經(jīng)過壓力油路進入離合器活塞腔,從而控制離合器的閉合與分離,使整車實現(xiàn)純電動行駛、并聯(lián)驅(qū)動等各種工作模式的切換;潤滑油路和冷卻油路把經(jīng)過油冷器后的非壓力油傳遞到各個軸承、齒輪、軸、離合器鋼片和摩擦片、制動器鋼片和摩擦片、電機定子線圈等各個需要冷卻和潤滑的部件,從而保證整個系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。
具體結(jié)構(gòu)如下:
如圖1至圖3所示,虛線箭頭表示壓力油流向;實線箭頭表示冷卻和潤滑油流向。
所述的壓力油路的走向為:壓力油經(jīng)過所述的電磁閥以后,通過輸入軸27上的壓力油進油口26進入輸入軸27與套管28之間的間隙,由此再進入行星架20內(nèi)部的壓力油道(圖1中未完全示出),然后進入所述的離合器活塞腔,實現(xiàn)離合器的離合動力傳遞,保證離合器的接合與分離。
冷卻和潤滑油經(jīng)冷卻和潤滑油進油口29進入輸入軸27輸入端的內(nèi)部的空腔后,油路一分為二:其中,第一條油路向圖中右側(cè)流動,用于冷卻和潤滑軸承、濕式離合器等傳統(tǒng)自動變速箱部件,在此不加贅述。第二條油路經(jīng)過套管28內(nèi)部的空腔向圖中左側(cè)流動,進入套管28和分配管2之間的輸入軸27另一端的內(nèi)部空腔;在該空腔處設(shè)有油孔,一部分冷卻和潤滑油可通過該油孔進入行星架20內(nèi)部的離合器平衡油腔油路(圖1中未示出),防止離合器分離時,由于離心力作用,使得離合器活塞壓緊離合器鋼片和摩擦片,造成較大的帶排扭矩。
進入所述的離合器平衡油腔中的冷卻和潤滑油,通過離合器平衡油腔出油油路排出,可用于潤滑行星架推力軸承23和球軸承21(右);同時,油泵25中泄漏的冷卻和潤滑油在潤滑完滾針軸承24后,與離合器平衡油腔中排出的冷卻和潤滑油匯合,通過塑料擋圈19和離合器內(nèi)轂18的油孔,用于冷卻和潤滑離合器摩擦片和鋼片17,之后通過齒圈14和隔磁板16上的油孔,將冷卻和潤滑油撒向電機定子15的右側(cè)線圈,用于該側(cè)線圈的冷卻。
所述的套管28和分配管2之間的輸入軸27內(nèi)部空腔中的另一部分油通過分配管2進行油量分配:一部分通過分配管2側(cè)面油孔進入太陽輪1和行星架20之間的間隙,對推力軸承22(右)進行潤滑;在潤滑推力軸承22后,該部分冷卻和潤滑油在離心力的作用下進入太陽輪1、行星齒輪11和齒圈12之間,用于潤滑齒輪。
所述的第二條油路中的另一部分冷卻和潤滑油經(jīng)過分配管2的軸向油孔,進入太陽輪1內(nèi)部空腔,并經(jīng)太陽輪1側(cè)面油孔進入滾動軸承4處間隙;由于油封3的存在,這部分冷卻和潤滑油只能沿油路向右側(cè)流動,并依次潤滑滾動軸承4和推力軸承5(左);之后,冷卻和潤滑油流向制動器摩擦片和鋼片6,并對其進行冷卻和潤滑;隨后,冷卻和潤滑油中的一小部分用于潤滑球軸承7(左),更多的冷卻和潤滑到達集油擋圈9處;由于集油擋圈9的存在,到達集油擋圈9的冷卻和潤滑油中的一部分被收集進入行星輪軸10內(nèi)部空腔,并通過行星輪軸10側(cè)面油孔排出,用于潤滑行星輪滾針軸承8;另一部分沿集油擋圈9左側(cè)進入齒圈12內(nèi)徑處,并經(jīng)齒圈12和轉(zhuǎn)子鎖止螺母13的油孔,撒向電機定子15左側(cè)線圈,用于該側(cè)線圈的冷卻。
如圖2所示,壓力油通過行星架20內(nèi)部的壓力油路,進入離合器活塞腔,用于控制離合器的接合與分離。
如圖3所示,冷卻和潤滑油通過行星架20內(nèi)部的冷卻和潤滑油路進入離合器平衡油腔,用于平衡離合器活塞兩側(cè)的離心力,以免離合器分離時產(chǎn)生較大的帶排扭矩,和因此造成的離合器燒蝕與過多的能力消耗。
通過動力耦合機構(gòu)內(nèi)部的以種油路,可以在短時間實現(xiàn)離合器的鎖止和分離,且更容易控制,從而可方便地實現(xiàn)動力耦合機構(gòu)的多種運動方式;同時也可以冷卻和潤滑各個軸承、齒輪、軸、離合器鋼片和摩擦片、制動器鋼片和摩擦片、電機定子線圈等零件,這種強迫冷卻和潤滑的方式使機器運轉(zhuǎn)更加可靠。
本發(fā)明通過高度集成和合理分布三種油路,保證機構(gòu)充分潤滑,提高產(chǎn)品實用壽命;縮短總成尺寸,可以適用更多平臺車型布置,同時也可以實現(xiàn)更多平臺通用,不用重新設(shè)計油路,如此多款車型通用,也可以大幅降低成本,更有利于混合動力系統(tǒng)和自動變速箱的普及和推廣。
上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述,顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制,只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進,或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應用于其它場合的,均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。