一种新型的混动机电耦合箱冷却润滑系统、方法及介质与流程

1.本发明提供了一种新型的混动机电耦合箱冷却润滑系统、方法及介质，属于混合动力车辆控制技术领域。


背景技术：

2.目前，在能源与环境危机的背景下，世界各国汽车企业都在大力推进新能源汽车的研发。相对与传统燃油车，混合动力汽车既满足节能减排的大方向，同时又没有续航里程不足及充电时长的焦虑，是目前阶段切实可行的有效解决方案，因此在国家将节能汽车列为重点发展方向之一；同时从2021年起，市场上混合动力汽车销量出现了井喷，销量大幅增长，充分说明了混合动力产品的市场接受度正在逐渐提高，在可以预见的将来也还将提升。
3.混合动力车辆一般会有专门单独设计的高度集成化的dht机电耦合箱。机电耦合箱内集成了两个电机与整套的齿轮系，及控制相关的离合器、换挡机构等，结构较为复杂，需要润滑冷却的部位也较多。同时因为混动系统有多种不同的工作模式，在不同模式下各部件的润滑冷却需求都是不一样的；同时其内部不同部件，都有着不同的最佳工作温度区间。因此其内部润滑冷却方案的优化设计，是具备很高的实际价值的。现有的dht机电耦合箱，一般还是采用简化的冗余设计，不使用控制阀控制流量分配，采用固定的润滑冷却油路，靠不同工况下泵的排量变化，实现了对实际流量需求的覆盖性满足。这种方式有着结构和控制简单，成本较低的优势；但无法实现系统的按需分配，过多的润滑油量供应对系统而言，也是一种能量损失，降低了系统效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于解决现有存在的问题，提出一种新型的混动机电耦合箱冷却润滑系统、方法及介质，通过该滑阀的位置切换，实现6种冷却润滑方式，从而实现了对双电机机电耦合器冷却润滑需求的全面覆盖，通过温度传感器的反馈，配合电动油泵流量控制，可实现总成内冷却润滑流量的精确控制。
5.本发明所要解决的问题是由以下技术方案实现的：
6.根据本发明实施例的第一方面，提供一种新型的混动机电耦合箱冷却润滑系统，包括一端与控制滑阀一端连接的发电机、驱动电机、齿轮箱，所述发电机的另一端通过第一单向阀与齿轮箱与控制滑阀管路连接，所述驱动电机的另一端通过第二单向阀与齿轮箱与控制滑阀管路连接，所述发电机和第一单向阀之间的管路与驱动电机和控制滑阀之间的管路通过第三单向阀连接，所述齿轮箱的另一端与第一油底壳连接，所述控制滑阀一端与发电机和第一单向阀之间的管路连接，所述控制滑阀另一端分别与热交换器和第二油底壳一端连接，所述热交换器另一端与电动泵一端连接，所述电动泵另一端与第三油底壳连接，所述控制滑阀另一端与热交换器与电动泵连接管路连接。
7.优选的是，所述第三油底壳内设置有温度传感器。
8.优选的是，所述热交换器通过控制滑阀可分别与发电机、驱动电机和齿轮箱连通，
所述热交换器与电动泵连接管路通过控制滑阀可与齿轮箱连通，所述第二油底壳通过控制滑阀可与发电机和第一单向阀之间的管路连通。
9.根据本发明实施例的第二方面，提供一种新型的混动机电耦合箱冷却润滑方法，其特征在于，应用于第一方面所述一种新型的混动机电耦合箱冷却润滑系统，包括：
10.判断车辆是否处于行驶状态，若是则执行下一步骤；
11.判断发动机是否运行，若是则执行下一步骤；
12.判断是否处于纯电驱动+行车发电模式：
13.是，执行第三冷却润滑模式；
14.否，执行下一步骤；
15.判断是否处于发动机直驱模式：
16.是，执行第五冷却润滑模式；
17.否，执行下一步骤；
18.判断是否处于发动机直驱+行车发电模式：
19.是，执行第二冷却润滑模式；
20.否，执行下一步骤；
21.判断是否处于发动机直驱+低温环境模式：
22.是，执行第六冷却润滑模式；
23.否，执行下一步骤；
24.是否处于boost模式：
25.是，执行第三冷却润滑模式；
26.否，报错。
27.优选的是，所述发动机未运行时，判断是否处于纯电行驶状态：
28.是，执行第四冷却润滑模式；
29.否，执行下一步骤；
30.判断是否处于制动能量回收状态：
31.是，执行第四冷却润滑模式；
32.否，报错。
33.优选的是，所述车辆未处于行驶状态时，判断是否处于停车发电模式：
34.是，执行第一冷却润滑模式；
35.否，执行下一步骤；
36.判断是否处于停车停机状态：
37.是，保持第一冷却润滑模式；
38.否，报错。
39.根据本发明实施例的第三方面，提供一种终端，包括：
40.一个或多个处理器；
41.用于存储所述一个或多个处理器可执行指令的存储器；
42.其中，所述一个或多个处理器被配置为：
43.执行本发明实施例的第一方面所述的方法。
44.根据本发明实施例的第四方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述
存储介质中的指令由终端的处理器执行时，使得终端能够执行本发明实施例的第一方面所述的方法。
45.根据本发明实施例的第五方面，提供一种应用程序产品，当应用程序产品在终端在运行时，使得终端执行本发明实施例的第一方面所述的方法。
46.本发明相对于现有而言具有的有益效果：
47.本发明旨在提出一种新型的混动机电耦合箱冷却润滑系统、方法及介质，该系统的设计同时考虑了电机和齿轮传动系统不同的特性对总成性能的影响，在车辆日常运行环境范围内，电机在温度越低的条件下性能越好，效率越高；而齿轮箱系统则存在一个最佳工作温度范围，其主要影响因素为油品特性，市场现有产品大多在90℃附近性能最优。
48.先通过两个电机以后再进入齿轮箱的方案，这样可以实现在低温环境行驶或者较小负荷行驶的时候，通过电机预热加热齿轮箱，从而快速达到齿轮箱的最佳工作油温，提高系统效率。另外专门设计了模式6，在低温环境下发动机独立驱动时，可以跳过热交换器的热交换，从而实现油温的快速提升，从而尽快达到齿轮箱的最佳工作油温，提高系统效率。
附图说明
49.图1是本发明的整体结构图。
50.图2是本发明的另一实施例整体结构图。
51.图3是本发明的另一实施例整体结构图。
52.图4是本发明的另一实施例整体结构图。
53.图5是本发明的另一实施例整体结构图。
54.图6是本发明的另一实施例整体结构图。
55.图7是本发明的另一实施例整体结构图。
56.其中，1-控制滑阀，2-发电机，3-第三单向阀，4-驱动电机，5-第二单向阀，6-第一单向阀，7-齿轮箱，8-第一油底壳，9-第二油底壳，10-温度传感器，11-第三油底壳，12-电动泵，13-热交换器。
具体实施方式
57.以下根据附图1-7对本发明做进一步说明：
58.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
59.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。
60.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。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。
61.如图1所示，本发明第一实施例在现有技术的基础上提供了一种新型的混动机电耦合箱冷却润滑系统，包括一端与控制滑阀1一端连接的发电机2、驱动电机4、齿轮箱7，发电机2的另一端通过第一单向阀6与齿轮箱7与控制滑阀1管路连接，驱动电机4的另一端通过第二单向阀5与齿轮箱7与控制滑阀1管路连接，发电机2和第一单向阀6之间的管路与驱动电机4和控制滑阀1之间的管路通过第三单向阀3连接，齿轮箱7的另一端与第一油底壳8连接，控制滑阀1一端与发电机2和第一单向阀6之间的管路连接，控制滑阀1另一端分别与热交换器13和第二油底壳9一端连接，热交换器13另一端与电动泵12一端连接，电动泵12另一端与第三油底壳11连接，控制滑阀1另一端与热交换器13与电动泵12连接管路连接，第三油底壳11内安装有温度传感器10。
62.热交换器13通过控制滑阀1可分别与发电机2、驱动电机4和齿轮箱7连通，热交换器13与电动泵12连接管路通过控制滑阀1可与齿轮箱7连通，第二油底壳9通过控制滑阀1可与发电机2和第一单向阀6之间的管路连通。
63.本发明第二实施例在现有技术的基础上提供了一种新型的混动机电耦合箱冷却润滑方法，应用于实施例一所述一种新型的混动机电耦合箱冷却润滑系统，包括：
64.判断车辆是否处于行驶状态，若是则执行下一步骤；
65.判断发动机是否运行，若是则执行下一步骤；
66.判断是否处于纯电驱动+行车发电模式：
67.是，执行第三冷却润滑模式；
68.否，执行下一步骤；
69.判断是否处于发动机直驱模式：
70.是，执行第五冷却润滑模式；
71.否，执行下一步骤；
72.判断是否处于发动机直驱+行车发电模式：
73.是，执行第二冷却润滑模式；
74.否，执行下一步骤；
75.判断是否处于发动机直驱+低温环境模式：
76.是，执行第六冷却润滑模式；
77.否，执行下一步骤；
78.是否处于boost模式：
79.是，执行第三冷却润滑模式；
80.否，报错。
81.当发动机未运行时，判断是否处于纯电行驶状态：
82.是，执行第四冷却润滑模式；
83.否，执行下一步骤；
84.判断是否处于制动能量回收状态：
85.是，执行第四冷却润滑模式；
86.否，报错。
87.当车辆未处于行驶状态时，判断是否处于停车发电模式：
88.是，执行第一冷却润滑模式；
89.否，执行下一步骤；
90.判断是否处于停车停机状态：
91.是，保持第一冷却润滑模式；
92.否，报错。
93.下面将以6种工作实施例详细描述工作过程：
94.第一冷却润滑模式为发电机单独冷却模式：
95.如图2所示，在匹配phev车辆时(hev也会出现该工况，但持续时间较短)，如车辆长期不用会出现电池缺电的情况，此时如没有外界充电装置但油量充足的情况下会存在停车充电工况。既车辆不运行，发动机驱动机电耦合箱内的发动机发电，然后电能经逆变器后储存到电池内。在这个过程中，机电耦合箱内只有发电机一个系统参与工作，因此需要冷却的只有发电机。
96.在该模式下，电子油泵12将油从油底壳11中抽取，途径热交换器13降温，然后经控制滑阀1进入发电机2进行冷却。发电机出口有三条回路，路径一为控制滑阀1内特意设置的回油油路，直通油底壳；路径二由第三单向阀3进入驱动电机4，再经单向阀5进入齿轮箱7，最后进入第一油底壳8；路径三则是经第二单向阀5进入齿轮箱7，最后进入第一油底壳8。统观以上三条路径，只有路径一没有单向阀，无需克服单向阀开启力，因此油路会沿着路径一流动完成循环，这样就实现了流阻最小，降低液压损失。
97.第二冷却润滑模式为发电机冷却后润滑减速器模式：
98.如图3所示，在匹配phev车辆时(hev也会出现该工况，但持续时间较短)，如车辆长期不用会出现电池缺电的情况，此时如没有外界充电装置但油量充足的情况下会存在行车发电的工况。既发动机驱动车辆运行，同时驱动机电耦合箱内的发动机发电，然后电能经逆变器后储存到电池内。在这个过程中，机电耦合箱内有发电机和齿轮箱参与工作，因此发电机需要冷却，减速箱需要润滑。
99.在该模式下，电子油泵12将油从油底壳11中抽取，途径热交换器13降温，然后经滑阀1进入发电机2进行冷却。因滑阀单独回油油路已经封闭，现在发电机出口有两条回路：路径一由第三单向阀3进入驱动电机4，再经第二单向阀5进入齿轮箱7，最后进入第一油底壳8；路径二则是经第二单向阀5进入齿轮箱7，最后进入第一油底壳8。在以上两条路径中，路径二途经的油路更短，沿程液压助力更低，因此油路会沿着路径二流动完成循环。
100.第三冷却润滑模式为发电机和驱动电机并列冷却后润滑减速器模式：
101.如图4所示，混合动力车辆中低速工况行驶时，主要用驱动电机驱动车辆前行，同时发动机不时的启动发电来维持电池soc状态。该工况在hev车辆中为最常见工况，在phev车辆中也存在该工况，但因电池容量较大，因此发动机不用频繁的起机发电。
102.另外，在短期需要大功率输出时，发电机可以参与驱动，因此也需要冷却，同样适用于该模式。
103.在该模式下，电子油泵12将油从第三油底壳11中抽取，途径热交换器13降温，然后经控制滑阀1后，有两条支路：支路一为途经发电机2，然后经第一单向阀6进入减速箱7完成润滑。另一条支路是途经驱动电机4，然后经第二单向阀5后进入减速箱7完成润滑。该两条路径为并列关系，通过适当的管路参数及单向阀开启压力，可以完成两路的冷却流量分配
比例关系，配合电动泵调节供油，可实现按需分配。
104.第四冷却润滑模式为驱动电机冷却后润滑减速器模式：
105.如图5所示，在匹配phev车辆时(hev也会出现该工况，但持续时间较短)，在中低速行驶且电池电量充足时，会出现较长期的纯电驱动工况，此时机电耦合箱内需要冷却的是驱动电机，然后对减速箱相关轴齿系进行润滑。
106.在该模式下，电子油泵12将油从第三油底壳11中抽取，途径热交换器13降温，然后经控制滑阀1进入驱动电机4进行冷却，然后经第二单向阀5后进入减速箱7完成润滑。通过对电动泵12供油流量的控制，可实现按需分配。
107.第五冷却润滑模式为减速器单独润滑1-经散热器模式：
108.如图6所示，混合动力车辆高速行驶，同时电池电量充足的情况下，一般会采用发动机直驱的型式。在该模式下，机电耦合箱内只有减速箱内轴齿系参与工作，因此只需要对减速箱进行润滑。
109.在该模式下，电子油泵12将油从第三油底壳11中抽取，途径热交换器13降温，然后经控制滑阀1进入减速箱7进行冷却。通过对电动泵12供油流量的控制，可实现按需分配。
110.第六冷却润滑模式为减速器单独润滑2-不经散热器模式：
111.如图7所示，混合动力车辆高速行驶，同时电池电量充足的情况下，一般会采用发动机直驱的型式。在该模式下，机电耦合箱内只有减速箱内轴齿系参与工作，因此只需要对减速箱进行润滑。
112.但如果环境气温较低时启车直接进入发动机直驱模式，则可以进入该模式，该模式润滑油不经过热交换器13，避免了油水温度交换，从而可以实现油温的快速上升，从而尽快达到齿轮箱的最佳工作油温，提高系统效率。
113.在该模式下，电子油泵12将油从第三油底壳11中抽取，不途径热交换器13降温，直接通过经控制滑阀1进入减速箱7进行冷却。通过对电动泵12供油流量的控制，可实现按需分配。
114.如果在极寒环境下长时间发动机直驱，有可能出现一直油温低于最佳工作油温的情况，这样也可以长期在该模式下工作，尽量提高油温，接近最佳工作区。
115.本发明第三实施例在现有技术的基础上提供了一种终端，该终端可以是上述实施例中的终端。该终端可以是便携式移动终端，比如：智能手机、平板电脑。终端还可能被称为用户设备、便携式终端等其他名称。
116.通常，终端包括有：处理器和存储器。
117.处理器可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器可以采用dsp(digital signal processing，数字信号处理)、fpga(field－programmable gate array，现场可编程门阵列)、pla(programmable logic array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称cpu(central processing unit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器可以在集成有gpu(graphics processing unit，图像处理器)，gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器还可以包括ai(artificial intelligence，人工智能)处理器，该ai处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
118.存储器可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是有形的和非暂态的。存储器还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器所执行以实现本技术中提供的一种新型的混动机电耦合箱冷却润滑方法。
119.在一些实施例中，终端还可选包括有：外围设备接口403和至少一个外围设备。具体地，外围设备包括：射频电路、触摸显示屏、摄像头、音频电路、定位组件和电源中的至少一种。
120.本发明第四实施例在现有技术的基础上提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本技术所有发明实施例提供的一种新型的混动机电耦合箱冷却润滑方法。
121.可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
122.计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
123.计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
124.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
125.本发明第五实施例在现有技术的基础上提供了一种应用程序产品，包括一条或多条指令，该一条或多条指令可以由上述装置的处理器执行，以完成上述一种新型的混动机电耦合箱冷却润滑方法。
126.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地
实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。