基于液压控制的机电耦合系统

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1、22技术纵横轻型汽车技术2012(5／6)总273／274基于液压控制的机电耦合系统姜朋昌张涌吴海啸(南京汽车集团有限公司汽车工程研究院)摘要本文提出了一种新型的机电耦合系统，分析了其工作模式，并着重介绍了该机电耦合装置的液压控制系统。该系统新颖独特、控制方便，可以应用于混合动力汽车和纯电动汽车，很容易使车辆实现各种工作模式，节能环保效果显著。关键词：机电耦合装置液压控制系统节能环保行星齿轮机构和两个湿式离合器机构。发动机接前言ISG的转子，ISG通过传动联结轴与离合器1相连，随着全球能源危机的不断加深，

2、石油资源的日离合器1联结于双行星齿轮机构的太阳轮，驱动电趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，汽机与双行星齿轮机构的行星架相连，双行星齿轮机车动力系统电动化和能源多元化已成为今后汽车发构的齿圈与变速器输入轴相联结。离合器C1用于连展的必然趋势l1l。目前各大汽车企业已推出了多款混接或断开发动机与ISG的动力，离合器c2用于联结合动力汽车和纯电动汽车。动力系统集成已成为电或分离行星齿轮机构的太阳轮和行星架，使其是双动汽车设计的一大难题，如发动机与电机集成、电机自由度结构或一体的单自由度，从而实现不同的

3、丁与变速器集成等，本文设计的基于液压控制的机电作模式。耦合系统，将巧妙解决机械集成和电控集成的难题。1．1转矩耦合模式设耦合装置输出轴(这里是齿圈)的转矩、转速1一种新型的机电耦合装置分别为T、n；发动机的转矩、转速分别为T、n；ISG如图1所示的一种新型的机电耦合系统，采用电机的转速和转矩分别为Tn；主驱动电机的转速和转矩分别为Tn；行星轮特性参数为k(齿圈齿数与太阳轮齿数的比值)。当离合器c2结合时，太阳轮与行星架结合，由行星轮机构的特点可知圜，当行星轮系三元件中有两个元件速度相等时，第三个元件的速度

4、必然与另外两个元件速度相同，故此时行星轮机构变为一体，此耦合系统是单自由度系统，系统输入输出转矩、转速关系为：T=T+T1+T(1)n=n=n1=n(2)1．发动机、2．ISG、3．驱动电机、4．行星齿轮机构、5．传动联结轴、由上面两式可知，耦合系统的输出转矩是发动6．离合器cl、7．离合器c2、8．变速器、9．传动联结轴机和电机转矩的线性和，而耦合系统的输出转速与图1机电耦合系统发动机及电机转速之间成固定比例关系，也就是说轻型汽车技术2012(5／6)总273／274技术纵横2343较好的经济性；而转速

5、不能解耦，即此种模式下，发T=Tm2=k+rrm1)(3)Inenm1l1电机、l2油泵、13单向阀、14比例溢流阀、l5一级滤清器、1n：16液压动力油箱、21二级滤清器、22减压阀、23高速开关阀、24控制滑阀、25离合安全阀、26节流孔、31冷却器、32润滑阀、33润滑安全阀、41蓄能器、42安全与截止控制模块、5离合器、6被润滑冷却件。图2机电耦合装置液压系统原理图体和比例电磁铁两部分组成，其特性是反比例的，本项目所采用的反比例溢流阀外形如图3a所示。1连通液压泵的出油口，提供主压力，并为主阀和离

6、合器压力控制回路提供压力，2提供润滑回路的压力，3为泄油口。它的结构工作原理如图3b，主要由弹簧1、阀体2、阀芯3、电磁线圈4和衔铁5等部分组成，P口连接液压泵出口，0口为泄油口。正常工作的过程中，泄油口都处于关和开的临界点。当电磁铁不工电动汽车中，比使用单个电机的电动汽车来说，降低作时，溢流阀油路中的最大压力为与弹簧1平衡时的压力，此时油路压力处在所能调节的最大压力状态，若压力再增大则打开了泄油引起压力下降。在整2液压控制系统个工作过程中，液压力与衔铁推力之和与弹簧1的上述机电耦合装置工作模式的实现是通

7、过控制力动态平衡，由于阀芯移动量极小，作用在阀芯上的两个湿式离合器实现的。图2是为控制两个离合器弹簧力的变化也极小，根据力平衡关系可知，液压回而设计的液压控制系统，同时还考虑了齿轮和轴承路中的压力和电磁阀的推力成反比例关系。故比例的润滑及冷却。该液压控制系统主要包括主压力回电磁铁在根据输入电流的大小线性改变电磁力的大路、离合器控制回路、润滑冷却控制回路、蓄能与安小时，油路中的压力也线性变化，而且随着电磁铁电全监测回路四个回路。信号的增大而减小网。2．1主压力回路2_2离合器控制回路主压力回路包括电机、油泵

8、、单向阀、比例溢流离合器控制回路包括二级滤清器、减压阀、高速阀、一级滤清器和液压动力油箱。电机带动油泵泵出开关阀和控制滑阀。所述比例溢流阀建立起的系统的液压油打开单向阀经比例溢流阀控制在比例溢流主油压通过二级滤清器进入到减压阀的人口，高速阀的入口建立起系统的主压力。开关阀的压力油口和控制滑阀的压力油口并联后与比例溢流阀为电磁比例调压阀，它由溢流阀阀减压阀的出口连通，高速开关阀的工作油口与控制24技术纵横轻型汽车技术2012(5