CN111271450B - 一种混合动力变速箱电液控制***及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合动力变速箱电液控制***及控制方法，涉及混合动力变速箱技术领域，控制方法包括步骤：控制器控制第二电磁阀为第二状态，第一电磁阀为第一状态，第二电子油泵为液压驻车执行机构提供充油流量；经过一定的间隔时间后，控制第二电磁阀切换为第一状态，第二电子油泵为冷却管路提供冷却流量；在预设的时间节点，控制第一电磁阀切换为第二状态，第一电子油泵为液压驻车执行机构提供充油流量；第一电子油泵控制第一油路的充油流量，使油压达到液压驻车执行机构解锁要求的压力值，并使液压驻车执行机构在要求的时间范围内被成功解锁。本发明提供的混合动力变速箱电液控制方法，驻车动作响应快，控制过程更加平顺，驻车性能更佳。

Description

一种混合动力变速箱电液控制***及控制方法

技术领域

本发明涉及混合动力变速箱技术领域，具体涉及一种混合动力变速箱电液控制***及控制方法。

背景技术

混合动力变速箱一般将发电机ISG、驱动电机TM、离合器、减速器、电液控制***等一体集成，具有结构紧凑的特点。其中，电液控制***主要功能是对TM、ISG油冷电机进行冷却和离合器控制，通过离合器的控制实现动力源的切换与速比选择。同时，还需实现齿轴润滑、离合器冷却、液压驻车，以及目前专用混合动力变速箱多档化的换挡控制。

目前行业内新能源汽车混合动力变速箱电液控制***，都是在传统自动变速箱技术应用基础上，根据各自实际功能需求，做的适应性匹配设计，基本上是由供油***、电液控制模块、冷却***，及其他电液辅件集成。

参见专利CN201510664286.8所示的混合动力汽车的电机冷却液压***，供油***由2个机械油泵组成，其中一个油泵由发动机端齿轮驱动，发动机工作时，该油泵进行供油，另一个油泵由主减速齿轮驱动，车辆运行时，该油泵工作，两个油泵集成在电液控制模块上，电液控制模块根据***需求，实现***压力与流量的调节控制，两个电机冷却采用油冷，驻车采用电子驻车。

然而，上述液压***具有如下缺陷：

1）采用机械油泵供油，较高车速工况时，供油过剩，油泵输出流量浪费较大，存在高车速时能量耗损大，效率低的问题；

2）采用电子驻车，用单独的电机减速***实现驻车作动，***集成度较差，开发成本较高。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种混合动力变速箱电液控制***，驻车动作响应快，控制过程更加平顺，驻车性能更佳；而且***集成度高，成本较低。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种混合动力变速箱电液控制***，包括：

油底壳；

第一油路，其包括依次相连的第一电子油泵、压力传感器、第一电磁阀，所述第一电子油泵和所述油底壳相连，且所述第一油路还包括限压阀总成，所述限压阀总成一端与油底壳相连，另一端连接在压力传感器和第一电磁阀之间，所述第一电磁阀具有第一状态和第二状态；

第二油路，其包括依次相连的第二电子油泵和第二电磁阀，所述第二电子油泵和所述油底壳相连，所述第二电磁阀具有第一状态和第二状态；

离合器，其与所述第一电磁阀相连，且当第一电磁阀为第一状态时，所述离合器和第一电子油泵连通；

冷却管路，其与所述第二电磁阀相连，且当所述第二电磁阀为第一状态时，所述冷却管路和第二电子油泵连通；

液压驻车执行机构，其包括驻车活塞和电磁阀锁止总成，所述液压驻车执行机构与所述第一电磁阀、第二电磁阀均相连，当第一电磁阀为第二状态时，所述液压驻车执行机构和第一电子油泵连通，当第二电磁阀为第二状态时，所述液压驻车执行机构和第二电子油泵连通；

控制器，其与所述第一电子油泵、第二电子油泵、第一电磁阀、第二电磁阀、压力传感器、液压驻车执行机构均相连。

在上述技术方案的基础上，还包括温控管路，其包括温控阀和冷却器，所述温控阀设于所述冷却管路和第二电磁阀之间，所述冷却器与温控阀相连。

在上述技术方案的基础上，所述冷却器两端还设有单向阀。

在上述技术方案的基础上，所述油底壳和第一电子油泵之间设有第一滤网，所述油底壳和第二电子油泵之间设有滤器。

本发明还提供了一种上述混合动力变速箱电液控制***的控制方法，包括步骤：

控制器控制第二电磁阀为第二状态，第一电磁阀为第一状态，第二电子油泵为液压驻车执行机构提供充油流量；

经过一定的间隔时间后，控制第二电磁阀切换为第一状态，第二电子油泵为冷却管路提供冷却流量；

在预设的时间节点，控制第一电磁阀切换为第二状态，第一电子油泵为液压驻车执行机构提供充油流量；

通过第一电子油泵控制第一油路的充油流量，使油压达到所述液压驻车执行机构解锁要求的压力值，并使所述液压驻车执行机构在要求的时间范围内被成功解锁。

在上述技术方案的基础上，所述控制方法还包括步骤：

根据***要求的驻车解锁响应时间，对应调整所述预设的时间节点，使第一电子油泵和第二电子油泵同时为液压驻车执行机构提供充油流量。

在上述技术方案的基础上，所述控制方法还包括步骤：

控制器通过压力传感器检测到的压力信号对应调整限压阀总成，以调节所述第一油路的充油流量。

在上述技术方案的基础上，所述控制方法还包括步骤：

当车辆需要切换混动模式时，根据离合器接合所需的高精度压力控制，控制器控制第一电子油泵工作、第一电磁阀为第一状态，通过限压阀总成和第一电子油泵控制第一油路的充油流量，使离合器接合；

当离合器需要解耦时，控制第一电子油泵反转，使离合器断开。

在上述技术方案的基础上，所述控制方法还包括步骤：

在所述冷却管路和第二电磁阀之间设置温控阀，并在温控阀上连接一冷却器；

当车辆在纯电模式工况时，控制第二电子油泵工作、第二电磁阀为第一状态，当温控阀检测到油液温度较高时，将油液经由冷却器进行热交换后，再由温控阀输送至冷却管路；

当温控阀检测到油液温度较低时，由温控阀直接将油液输送至冷却管路。

在上述技术方案的基础上，所述控制方法还包括步骤：

当车辆解除P档工况时，控制器控制第二电子油泵工作、第二电磁阀为第二状态，第二电子油泵开始为液压驻车执行机构供油；

控制器控制第一电子油泵工作、第一电磁阀为第二状态，第一电子油泵开始为液压驻车执行机构供油；

运行一段时间后，第二电子油泵停止工作，通过限压阀总成和第一电子油泵控制第一油路的充油流量，以达到所述液压驻车执行机构解锁要求的压力值；

液压驻车执行机构的驻车活塞被推至解锁位置，液压驻车执行机构的电磁阀锁止总成接通工作电流，将驻车活塞锁止在解锁位置，第一电子油泵停止工作，完成解除P档。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明实施例的混合动力变速箱电液控制***，液压驻车执行机构由两个电子油泵联合驱动，同时，第一电子油泵通过压力传感器进行PID控制，使得油压可以快速达到液压驻车执行机构解锁要求的压力值，可以在要求的时间范围内解锁液压驻车执行机构，进而使得驻车动作响应快，控制过程更加平顺，驻车性能更佳；而且，第一电子油泵和限压阀总成联合作用，实现离合器的压力控制，第二电子油泵独立对冷却管路进行控制，使得***集成度高，成本较低。

附图说明

图1为本发明实施例中混合动力变速箱电液控制***的结构示意图。

图中：1-油底壳，21-第一电子油泵，22-压力传感器，23-第一电磁阀，24-限压阀总成，241-节流孔，242-第二滤网，25-第一滤网，31-第二电子油泵，32-第二电磁阀，33-滤器，4-离合器，5-冷却管路，51-ISG冷却管路，52-TM冷却管路，53-齿轴润滑油路，6-液压驻车执行机构，61-驻车活塞，62-电磁阀锁止总成，7-温控管路，71-温控阀，72-冷却器，73-单向阀。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明中各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。需要指出的是，所有附图均为示例性的表示。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例1

参见图1所示，本发明实施例提供一种混合动力变速箱电液控制***，包括油底壳1、第一油路、第二油路、离合器4、冷却管路5和液压驻车执行机构6。

第一油路包括依次相连的第一电子油泵21、压力传感器22、第一电磁阀23，所述第一电子油泵21和所述油底壳1相连，且所述第一油路还包括限压阀总成24，所述限压阀总成24一端与油底壳1相连，另一端连接在压力传感器22和第一电磁阀23之间，所述第一电磁阀23具有第一状态和第二状态；

第二油路包括依次相连的第二电子油泵31和第二电磁阀32，所述第二电子油泵31和所述油底壳1相连，所述第二电磁阀32具有第一状态和第二状态；

离合器4与所述第一电磁阀23相连，且当第一电磁阀23为第一状态时，所述离合器4和第一电子油泵21连通；

冷却管路5与所述第二电磁阀32相连，且当所述第二电磁阀32为第一状态时，所述冷却管路5和第二电子油泵31连通；

液压驻车执行机构6包括驻车活塞61和电磁阀锁止总成62，所述液压驻车执行机构6与所述第一电磁阀23、第二电磁阀32均相连，当第一电磁阀23为第二状态时，所述液压驻车执行机构6和第一电子油泵21连通，当第二电磁阀32为第二状态时，所述液压驻车执行机构6和第二电子油泵31连通；

控制器与所述第一电子油泵21、第二电子油泵31、第一电磁阀23、第二电磁阀32、压力传感器22、液压驻车执行机构6均相连。

在本发明实施例中，当第一电磁阀23不通工作电流时，处于初始状态，称为第一电磁阀23的第一状态，当第一电磁阀23接通工作电流时，切换工作位置，切换后的状态称为第一电磁阀23的第二状态。同理，第二电磁阀32和第一电磁阀23工作原理相同。

具体地，在本发明实施例中，冷却管路5包括发电机ISG冷却管路51、驱动电机TM冷却管路52、齿轴润滑油路53。当冷却管路5和第二电子油泵31连通后，通过第二电子油泵31为发电机ISG冷却管路51、驱动电机TM冷却管路52、齿轴润滑油路53供油。

在本发明实施例中，限压阀总成24包括依次连接的节流孔241和第二滤网242，节流孔241和油底壳1相连，第二滤网242一端与节流孔241相连，另一端连接在压力传感器22和第一电磁阀23之间。

本发明实施例的混合动力变速箱电液控制***的工作原理为：

当需要解锁液压驻车执行机构6时，根据实际工况，接通第二电子油泵31和液压驻车执行机构6，第二电子油泵31为液压驻车执行机构6供油，并在合适的时间点，接通第一电子油泵21和液压驻车执行机构6，第一电子油泵21为液压驻车执行机构6供油，然后，再通过限压阀总成24和第一电子油泵21控制第一油路的充油流量，使油压达到所述液压驻车执行机构6解锁要求的压力值，并使所述液压驻车执行机构6在要求的时间范围内被成功解锁；

当需要离合器4工作时，根据离合器4接合所需的高精度压力控制，控制器控制第一电子油泵21工作、第一电磁阀23为第一状态，通过限压阀总成24和第一电子油泵21控制第一油路的充油流量，使离合器4接合；当离合器4需要解耦时，控制第一电子油泵21反转，使离合器4断开；

当需要冷却管路5工作时，控制第二电子油泵31工作、第二电磁阀32为第一状态，所述冷却管路5和第二电子油泵31连通，第二电子油泵31为冷却管路5供油。

本发明实施例的混合动力变速箱电液控制***，液压驻车执行机构6由两个电子油泵联合驱动，同时，第一电子油泵21通过压力传感器22进行PID控制，使得油压可以快速达到液压驻车执行机构6解锁要求的压力值，可以在要求的时间范围内解锁液压驻车执行机构6，进而使得驻车动作响应快，控制过程更加平顺，驻车性能更佳；而且，第一电子油泵21和限压阀总成24联合作用，实现离合器4的压力控制，第二电子油泵31独立对冷却管路5进行控制，使得***集成度高，成本较低。

实施例2

本发明实施例提供了一种混合动力变速箱电液控制***，本实施例和实施例1的区别在于：所述的混合动力变速箱电液控制***还包括温控管路7，温控管路7包括温控阀71和冷却器72，所述温控阀71设于所述冷却管路5和第二电磁阀32之间，所述冷却器72与温控阀71相连，且当第二电磁阀32为第一状态时，所述第二电子油泵31和温控阀71连通。

本发明实施例的温控管路7的工作原理为：当第二电磁阀32为第一状态时，第二电子油泵31和温控阀71连通，第二电子油泵31为温控管路7供油，当温控阀71检测到油液温度较高时，将油液经由冷却器72进行热交换后，再由温控阀71输送至冷却管路5；当温控阀71检测到油液温度较低时，由温控阀71直接将油液输送至冷却管路5。

更进一步地，在本发明实施例中，所述冷却器72两端还设有单向阀73。

当冷却器72两端的油液压力超过单向阀73的开启压力时，则单向阀73打开，油液经由单向阀73输送至冷却管路5，进而对冷却器72起到保护作用。

更进一步地，在本发明实施例中，所述油底壳1和第一电子油泵21之间设有第一滤网25，所述油底壳1和第二电子油泵31之间设有滤器33。而且，所述油底壳1和第二电子油泵31之间设有温度传感器34。

实施例3

本发明实施例提供了一种上述混合动力变速箱电液控制***的控制方法，包括步骤：

S1：控制器控制第二电磁阀32为第二状态，第一电磁阀23为第一状态，第二电子油泵31为液压驻车执行机构6提供充油流量；

S2：经过一定的间隔时间后，控制第二电磁阀32切换为第一状态，第二电子油泵31为冷却管路5提供冷却流量；

S3：在预设的时间节点，控制第一电磁阀23切换为第二状态，第一电子油泵21为液压驻车执行机构6提供充油流量；

S4：通过第一电子油泵21控制第一油路的充油流量，使油压达到所述液压驻车执行机构6解锁要求的压力值，并使所述液压驻车执行机构6在要求的时间范围内被成功解锁。

在本发明实施例中，采用PID闭环控制方法，控制器控制输入第一电子油泵21电机的电压占空比，进而控制第一电子油泵21的转速，实现通过第一电子油泵21控制第一油路的充油流量。

更进一步地，在本发明实施例中，上述控制方法还包括步骤：

根据***要求的驻车解锁响应时间，对应调整所述预设的时间节点，使第一电子油泵21和第二电子油泵31同时为液压驻车执行机构6提供充油流量。

更进一步地，在本发明实施例中，上述控制方法还包括步骤：控制器通过压力传感器22检测到的压力信号对应调整限压阀总成24，以调节所述第一电子油泵21的充油流量。

在本发明实施例中，在解锁液压驻车执行机构6时，第一电子油泵21开启前，第一电磁阀23应先接通工作电流，并切换工作位置至第二状态。

本发明实施例的混合动力变速箱电液控制方法，可以在要求的时间范围内解锁液压驻车执行机构6，进而使得驻车动作响应快，控制过程更加平顺，驻车性能更佳。

实施例4

本发明实施例提供了一种上述混合动力变速箱电液控制***的控制方法，本实施例和实施例3的区别在于，所述控制方法还包括步骤：

当车辆需要切换混动模式时，根据离合器4接合所需的高精度压力控制，控制器控制第一电子油泵21工作、第一电磁阀23为第一状态，通过限压阀总成24和第一电子油泵21控制第一油路的充油流量，使离合器4接合；

当离合器4需要解耦时，控制第一电子油泵21反转，使第一油路快速卸压，进而使离合器4快速断开。

在本发明实施例中，通过限压阀总成24和第一电子油泵21控制第一油路的充油流量的具体过程为：采用PID闭环控制方法，控制器控制输入第一电子油泵21电机的电压占空比，进而控制第一电子油泵21的转速，实现第一电子油泵21油路的充油流量的控制；并且，油液以一定流量经限压阀总成24的第二滤网242，通过节流孔241，在节流孔241入口端建立油压，根据压力传感器22实时反馈压力，实现离合器4接合所需的高精度压力控制。

实施例5

本发明实施例提供了一种上述混合动力变速箱电液控制***的控制方法，本实施例和实施例3的区别在于，所述控制方法还包括步骤：

在所述冷却管路5和第二电磁阀32之间设置温控阀71，并在温控阀71上连接一冷却器72；

当车辆在纯电模式工况时，控制第二电子油泵31工作、第二电磁阀32为第一状态，当温控阀71检测到油液温度较高时，将油液经由冷却器72进行热交换后，再由温控阀71输送至冷却管路5；

当温控阀71检测到油液温度较低时，由温控阀71直接将油液输送至冷却管路5。

更进一步地，在冷却器72两端还设置单向阀73，当冷却器72两端的油液压力超过单向阀73的开启压力时，则单向阀73打开，油液经由单向阀73输送至冷却管路5，进而对冷却器72起到保护作用。

实施例6

本发明实施例提供了一种上述混合动力变速箱电液控制***的控制方法，本实施例和实施例3的区别在于，所述控制方法还包括步骤：

当车辆解除P档工况时，控制器控制第二电子油泵31工作、第二电磁阀32为第二状态，第二电子油泵31开始为液压驻车执行机构6供油；

控制器控制第一电子油泵21工作、第一电磁阀23为第二状态，第一电子油泵21开始为液压驻车执行机构6供油；

运行一段时间后，第二电子油泵31停止工作，通过限压阀总成24和第一电子油泵21控制第一油路的充油流量，以达到所述液压驻车执行机构6解锁要求的压力值；

液压驻车执行机构6的驻车活塞61被推至解锁位置，液压驻车执行机构6的电磁阀锁止总成62接通工作电流，将驻车活塞61锁止在解锁位置，第一电子油泵21停止工作，完成解除P档。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种混合动力变速箱电液控制***的控制方法，其特征在于，所述***包括：

油底壳（1）；

第一油路，其包括依次相连的第一电子油泵（21）、压力传感器（22）、第一电磁阀（23），所述第一电子油泵（21）和所述油底壳（1）相连，且所述第一油路还包括限压阀总成（24），所述限压阀总成（24）一端与油底壳（1）相连，另一端连接在压力传感器（22）和第一电磁阀（23）之间，所述第一电磁阀（23）具有第一状态和第二状态；

第二油路，其包括依次相连的第二电子油泵（31）和第二电磁阀（32），所述第二电子油泵（31）和所述油底壳（1）相连，所述第二电磁阀（32）具有第一状态和第二状态；

离合器（4），其与所述第一电磁阀（23）相连，且当第一电磁阀（23）为第一状态时，所述离合器（4）和第一电子油泵（21）连通；

冷却管路（5），其与所述第二电磁阀（32）相连，且当所述第二电磁阀（32）为第一状态时，所述冷却管路（5）和第二电子油泵（31）连通；

液压驻车执行机构（6），其包括驻车活塞（61）和电磁阀锁止总成（62），所述液压驻车执行机构（6）与所述第一电磁阀（23）、第二电磁阀（32）均相连，当第一电磁阀（23）为第二状态时，所述液压驻车执行机构（6）和第一电子油泵（21）连通，当第二电磁阀（32）为第二状态时，所述液压驻车执行机构（6）和第二电子油泵（31）连通；

控制器，其与所述第一电子油泵（21）、第二电子油泵（31）、第一电磁阀（23）、第二电磁阀（32）、压力传感器（22）、液压驻车执行机构（6）均相连；

所述控制方法包括步骤：

控制器控制第二电磁阀（32）为第二状态，第一电磁阀（23）为第一状态，第二电子油泵（31）为液压驻车执行机构（6）提供充油流量；

经过一定的间隔时间后，控制第二电磁阀（32）切换为第一状态，第二电子油泵（31）为冷却管路（5）提供冷却流量；

在预设的时间节点，控制第一电磁阀（23）切换为第二状态，第一电子油泵（21）为液压驻车执行机构（6）提供充油流量；

通过第一电子油泵（21）控制第一油路的充油流量，使油压达到所述液压驻车执行机构（6）解锁要求的压力值，并使所述液压驻车执行机构（6）在要求的时间范围内被成功解锁；

根据***要求的驻车解锁响应时间，对应调整所述预设的时间节点，使第一电子油泵（21）和第二电子油泵（31）同时为液压驻车执行机构（6）提供充油流量。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括步骤：控制器通过压力传感器（22）检测到的压力信号对应调整限压阀总成（24），以调节所述第一油路的充油流量。

3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括步骤：

当车辆需要切换混动模式时，根据离合器（4）接合所需的高精度压力控制，控制器控制第一电子油泵（21）工作、第一电磁阀（23）为第一状态，通过限压阀总成（24）和第一电子油泵（21）控制第一油路的充油流量，使离合器（4）接合；

当离合器（4）需要解耦时，控制第一电子油泵（21）反转，使离合器（4）断开。

4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括步骤：

在所述冷却管路（5）和第二电磁阀（32）之间设置温控阀（71），并在温控阀（71）上连接一冷却器（72）；

当车辆在纯电模式工况时，控制第二电子油泵（31）工作、第二电磁阀（32）为第一状态，当温控阀（71）检测到油液温度较高时，将油液经由冷却器（72）进行热交换后，再由温控阀（71）输送至冷却管路（5）；

当温控阀（71）检测到油液温度较低时，由温控阀（71）直接将油液输送至冷却管路（5）。

5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括步骤：

当车辆解除P档工况时，控制器控制第二电子油泵（31）工作、第二电磁阀（32）为第二状态，第二电子油泵（31）开始为液压驻车执行机构（6）供油；

控制器控制第一电子油泵（21）工作、第一电磁阀（23）为第二状态，第一电子油泵（21）开始为液压驻车执行机构（6）供油；

运行一段时间后，第二电子油泵（31）停止工作，通过限压阀总成（24）和第一电子油泵（21）控制第一油路的充油流量，以达到所述液压驻车执行机构（6）解锁要求的压力值；

液压驻车执行机构（6）的驻车活塞（61）被推至解锁位置，液压驻车执行机构（6）的电磁阀锁止总成（62）接通工作电流，将驻车活塞（61）锁止在解锁位置，第一电子油泵（21）停止工作，完成解除P档。

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