电机总成的冷却系统和电机总成、混合动力汽车的制作方法

1.本实用新型涉及混合动力汽车的技术领域，尤其是涉及一种电机总成的冷却系统和电机总成、混合动力汽车。


背景技术：

2.在相关技术的用于混合动力汽车的电机总成中，驱动电机、发电机以及变速器的润滑冷却效果不佳，进而使驱动电机、发电机以及变速器的工作效率低，电机总成的冷却系统的可靠性低，在一定程度上影响电机总成的使用寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于混合动力汽车的电机总成的冷却系统，可靠性高，有利于提高驱动电机、发电机和变速器的工作效率，提高电机总成的可靠性，有利于延长电机总成的使用寿命，减少混合动力汽车的维修次数。
4.本实用新型还提出一种用于混合动力汽车的电机总成，包括上述的冷却系统。
5.本实用新型又提出一种混合动力汽车，包括上述的电机总成。
6.根据本实用新型实施例的用于混合动力汽车的电机总成的冷却系统，所述电机总成包括驱动电机、发电机和变速器，所述驱动电机和所述发电机均为油冷电机，所述变速器包括多个齿轮，所述驱动电机和所述发电机分别与多个所述齿轮中的一个相连，所述冷却系统包括：导油管；油泵，所述油泵用于将所述变速器中的润滑油抽至所述导油管；喷淋组件，所述喷淋组件与所述导油管相连以将所述导油管内的润滑油喷淋至所述驱动电机、所述发电机和所述变速器，在所述喷淋组件中的所述润滑油的流动方向上，所述驱动电机和所述发电机位于所述变速器的上游；油冷器，所述油冷器与所述导油管相连，所述油冷器位于所述喷淋组件和油泵之间。
7.根据本实用新型实施例的用于混合动力汽车的电机总成的冷却系统，通过设置喷淋组件，使喷淋组件与导油管相连以将导油管内的润滑油喷淋至驱动电机、发电机和变速器，在喷淋组件中的润滑油的流动方向上，驱动电机和发电机位于变速器的上游。从而可以提高冷却系统的可靠性，有利于提高驱动电机、发电机和变速器的工作效率，提高电机总成的可靠性，有利于延长电机总成的使用寿命，减少混合动力汽车的维修次数。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述喷淋组件包括第一喷淋管路和第二喷淋管路，所述第一喷淋管路的第一进油口和所述第二喷淋管路的第二进油口分别与所述导油管相连，所述第一喷淋管路内的润滑油由所述驱动电机的远离所述变速器的一端流向对应的所述齿轮，所述第二喷淋管路内的润滑油由所述发电机的远离所述变速器的一端流向对应的所述齿轮。
9.在本实用新型的一些实施例中，所述第一喷淋管路包括第一转子冷却轴和多个第一电机冷却管，每个所述第一电机冷却管上设有多个第一喷淋孔以将所述润滑油喷淋至所
述驱动电机的外周壁上，所述第一转子冷却轴形成为空心结构且与所述第一进油口连通，所述第一转子冷却轴穿设于所述驱动电机的转子；所述第二喷淋管路包括第二转子冷却轴和多个第二电机冷却管，每个所述第二电机冷却管上设有多个第二喷淋孔以将所述润滑油喷淋至所述发电机的外周壁上，所述第二转子冷却轴形成为空心结构且与所述第二进油口连通，所述第二转子冷却轴穿设于所述发电机的转子。
10.在本实用新型的一些实施例中，所述第一转子冷却轴和所述第二转子冷却轴中的至少一个的外周壁上形成有透油孔。
11.在本实用新型的一些实施例中，所述第二喷淋管路还包括齿轮冷却管，所述齿轮冷却管与所述第二电机冷却管相连，在所述第二喷淋管路中的所述润滑油的流动方向上，所述齿轮冷却管位于所述第二电机冷却管的下游以将所述润滑油喷淋至多个所述齿轮的啮合处。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述油泵为电动泵。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述油泵为机械泵，所述机械泵与所述发电机相连以由所述发电机提供动力。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述油冷器为外挂式油冷器。
15.根据本实用新型实施例的用于混合动力汽车的电机总成，包括：驱动电机和发电机，所述驱动电机和所述发电机均为油冷电机；变速器，所述变速器包括多个齿轮，所述驱动电机和所述发电机分别与多个所述齿轮中的一个相连；冷却系统，所述冷却系统为根据本实用新型上述实施例的用于混合动力汽车的电机总成的冷却系统。
16.根据本实用新型实施例的用于混合动力汽车的电机总成，通过设置根据本实用新型上述实施例的用于混合动力汽车的电机总成的冷却系统，从而可以提高冷却系统的可靠性，有利于提高驱动电机、发电机和变速器的工作效率，提高电机总成的可靠性，有利于延长电机总成的使用寿命，减少混合动力汽车的维修次数。
17.根据本实用新型实施例的混合动力汽车，包括根据本实用新型上述实施例的电机总成。
18.根据本实用新型实施例的混合动力汽车，通过设置根据本实用新型上述实施例的电机总成。从而可以提高冷却系统的可靠性，有利于提高驱动电机、发电机和变速器的工作效率，提高电机总成的可靠性，有利于延长电机总成的使用寿命，减少混合动力汽车的维修次数。
19.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
20.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1是根据本实用新型的一些实施例的冷却系统中润滑油的流路示意图；
22.图2是根据本实用新型的一些实施例的电机总成的示意图；
23.图3是图2中的局部放大图；
24.图4是根据本实用新型的一些实施例的喷淋组件的示意图；
25.图5是根据本实用新型的一些实施例的电机总成的示意图；
26.图6是图5中的a
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a方向的剖视图。
27.附图标记：
28.100、电机总成；
29.10、驱动电机；101、驱动电机的转子；102、驱动电机的定子；
30.20、发电机；
31.30、变速器；301、齿轮；3011、传动齿轮；3012、动力齿轮；
32.40、冷却系统；
33.1、导油管；
34.2、油泵；
35.3、喷淋组件；31、第一喷淋管路；311、第一进油口；312、第一转子冷却轴；313、第一电机冷却管；32、第二喷淋管路；321、第二进油口；322、第二转子冷却轴；323、第二电机冷却管；324、齿轮冷却管；
36.4、油冷器；
37.50、轴承。
具体实施方式
38.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
39.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
40.在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。
41.下面参考图1
‑
图6描述根据本实用新型实施例的用于混合动力汽车的电机总成100的冷却系统40。如图2所示，其中电机总成100包括：驱动电机10、发电机20和变速器30，驱动电机10和发电机20均为油冷电机，变速器30包括多个齿轮301，驱动电机10和发电机20分别与多个齿轮301中的一个相连。由此可知，由于驱动电机10和发电机20均为油冷电机，从而驱动电机10和发电机20均可以利用变速器30中的润滑油进行冷却润滑，从而使得冷却系统40与变速器30的润滑系统共用同一介质，驱动电机10和发电机20可以位于变速器30的
壳体内，从而高效地利用了变速器30的壳体的有效空间，使得润滑冷却集成于一体，有利于使得混合动力汽车更加节能。
42.如图1所示，根据本实用新型实施例的用于混合动力汽车的电机总成100的冷却系统40，包括：导油管1、油泵2、喷淋组件3和油冷器4。
43.具体而言，油泵2用于将变速器30中的润滑油抽至导油管1。喷淋组件3与导油管1相连以将导油管1内的润滑油喷淋至驱动电机10、发电机20和变速器30，在喷淋组件3中的润滑油的流动方向上，驱动电机10和发电机20位于变速器30的上游。油冷器4与导油管1相连，油冷器4位于喷淋组件3和油泵2之间。
44.由此可知，当混合动力汽车的电机总成100的冷却系统40工作时，可利用油泵2将变速器30的壳体内存储的润滑油抽吸至导油管1中，然后可以利用与导油管1相连的油冷器4对润滑油进行冷却降温，冷却后的润滑油经导油管1流向喷淋组件3，喷淋组件3再将冷却后的润滑油喷淋至驱动电机10、发电机20和变速器30的齿轮301上，进而可以有效地润滑和冷却驱动电机10、发电机20和变速器30上的齿轮301，由此可以提高电机总成100的可靠性，有利于保证驱动电机10和发电机20的工作效率，保证变速器30的工作效率，有利于延长驱动电机10、发电机20和变速器30的使用寿命，进而提高电机总成100的性能，提高混合动力汽车的性能。
45.已知，在混合动力汽车中，变速器30中的多个齿轮301可以分为两组，一组为用于驱动车轮滚动的传动齿轮3011，另一组为用于驱动发电机20发电的动力齿轮3012。具体地，如图2和图6所示，多个传动齿轮3011同轴或啮合配合，其中一个传动齿轮3011与驱动电机10相连以由驱动电机10驱动转动，进而通过多个传动齿轮3011以及混合动力汽车的差速器等结构的传动，使得车轮可以滚动以保证汽车的正常行驶。如图2所示，多个动力齿轮3012同轴或啮合配合，其中一个动力齿轮3012与混动动力汽车的发动机相连以由发动机驱动转动且一个动力齿轮3012与发电机20相连，进而可通过多个动力齿轮3012的传动使得发电机20转动而发电。
46.可以理解的是，由于电机总成100的驱动电机10和发电机20尺寸较大，从而为了合理布置变速器30的整箱结构，使变速器30结构更为紧凑，驱动电机10和发电机20往往会错位布置，进而会产生高位的电机及高位的齿轮301啮合点。已知变速器30中部分齿轮301的一部分位于变速器30的壳体内的润滑油中，从而在齿轮301转动过程中，会带起部分润滑油，使润滑油飞溅，进而可以对低位的齿轮301和电机进行润滑和冷却，但是高位电机和齿轮301可能就无法被飞溅的润滑油有效地润滑和冷却。
47.然而在本实用新型实施例的冷却系统40中，不但可以利用飞溅的润滑油对电机总成100中的电机和变速器30进行润滑、冷却，而且由于喷淋组件3的设置可以直接将润滑油喷淋至驱动电机10、发电机20和变速器30上，由此可以在一定程度上解决润滑油无法有效润滑和冷却高位的电机和齿轮301的问题，进而提高冷却系统40的可靠性，有利于提高驱动电机10、发电机20和变速器30的工作效率，提高电机总成100的可靠性，有利于延长电机总成100的使用寿命，减少混合动力汽车的维修次数。
48.同时，由于在喷淋组件3中的润滑油的流动方向上，驱动电机10和发电机20位于变速器30的上游。从而可知，经油冷器4冷却降温后的润滑油首先冷却和润滑驱动电机10和发电机20，然后再冷却和润滑变速器30上的齿轮301，即在电机总成100中，驱动电机10和发电
机20优先进行冷却。已知，驱动电机10和发电机20对冷却后的润滑油的需求量明显高于变速器30中的齿轮301，从而在本实用新型的具体实施例中，可以将润滑油中更大的冷量传递给驱动电机10和发电机20，使驱动电机10和发电机20更加快速的降温和润滑，然后剩余的润滑油可以喷淋至变速器30上，进而可以润滑齿轮301，使齿轮301的啮合点得到有效的冷却和润滑，进而提高冷却系统40的可靠性，有利于提高驱动电机10、发电机20和变速器30的工作效率，提高电机总成100的可靠性，有利于延长电机总成100的使用寿命，减少混合动力汽车的维修次数。
49.根据本实用新型实施例的用于混合动力汽车的电机总成100的冷却系统40，通过设置喷淋组件3，使喷淋组件3与导油管1相连以将导油管1内的润滑油喷淋至驱动电机10、发电机20和变速器30，在喷淋组件3中的润滑油的流动方向上，驱动电机10和发电机20位于变速器30的上游。从而可以提高冷却系统40的可靠性，有利于提高驱动电机10、发电机20和变速器30的工作效率，提高电机总成100的可靠性，有利于延长电机总成100的使用寿命，减少混合动力汽车的维修次数。
50.如图2和图4所示，根据本实用新型的一些实施例，喷淋组件3包括第一喷淋管路31和第二喷淋管路32，第一喷淋管路31的第一进油口311和第二喷淋管路32的第二进油口321分别与导油管1相连，第一喷淋管路31内的润滑油由驱动电机10的远离变速器30的一端流向对应的齿轮301，第二喷淋管路32内的润滑油由发电机20的远离变速器30的一端流向对应的齿轮301。由此可知，润滑油经导油管1流动至喷淋组件3后，一部分通过第一进油口311流入到第一喷淋管路31中以对驱动电机10和齿轮301进行冷却和润滑。一部分通过第二进油口321流入到第二喷淋管路32中以对发电机20和齿轮301进行冷却和润滑。进而可以保证喷淋组件3能够有效地将润滑油喷淋至驱动电机10和发电机20上，进而增强冷却系统40冷却和润滑驱动电机10和发电机20的效果，保证驱动电机10和发电机20的工作效率，提高冷却系统40的可靠性，有利于延长电机总成100的使用寿命，减少混合动力汽车的维修次数。
51.如图4所示，在本实用新型的一些实施例中，第一喷淋管路31包括第一转子冷却轴312和多个第一电机冷却管313，每个第一电机冷却管313上设有多个第一喷淋孔以将润滑油喷淋至驱动电机10的外周壁上，第一转子冷却轴312形成为空心结构且与第一进油口311连通，第一转子冷却轴312穿设于驱动电机10的转子101。第二喷淋管路32包括第二转子冷却轴322和多个第二电机冷却管323，每个第二电机冷却管323上设有多个第二喷淋孔以将润滑油喷淋至发电机20的外周壁上，第二转子冷却轴322形成为空心结构且与第二进油口321连通，第二转子冷却轴322穿设于发电机20的转子。
52.由此可知，第一喷淋管路31可通过多个第一电机冷却管313对驱动电机10的外周壁进行润滑和冷却，可以理解的是，驱动电机10包括定子102和转子101，而定子102又位于转子101的外侧，从而可以理解的是，多个第一电机冷却管313主要冷却的是驱动电机10的定子102，主要是通过润滑油从第一喷淋孔中喷淋至驱动电机10的外周壁上而实现的冷却。第一喷淋管路31可通过第一转子冷却轴312冷却驱动电机10的转子101，主要是通过第一转子冷却轴312内的润滑油首先冷却第一转子冷却轴312，然后通过第一转子冷却轴312将冷量传递给驱动电机10的转子101，进而实现的冷却。
53.第二喷淋管路32可通过多个第二电机冷却管323对发电机20的外周壁进行润滑和冷却，可以理解的是，发电机20也包括定子和转子，而定子又位于转子的外侧，从而可以理
解的是，多个第二电机冷却管323主要冷却的是发电机20的定子，主要是通过润滑油从第二喷淋孔中喷淋至发电机20的外周壁上而实现的冷却。第二喷淋管路32可通过第二转子冷却轴322冷却发电机20的转子，主要是通过第二转子冷却轴322内的润滑油首先冷却第二转子冷却轴322，然后通过第二转子冷却轴322将冷量传递给发电机20的转子，进而实现的冷却。
54.可以理解的是，驱动电机10通过第一转子冷却轴312与变速器30中的一个齿轮301(传动齿轮3011)相连以驱动对应的齿轮301转动，最终驱动混合动力汽车的车轮转动。如图5和图6所示，当与第一转子冷却轴312相连的齿轮301(传动齿轮3011)与另一个用于驱动发电机20转动的齿轮301(动力齿轮3012)的转动轴线相同，并且用于驱动发电机20转动的齿轮301(动力齿轮3012)的转轴套设在与第一转子冷却轴312相连的齿轮301(传动齿轮3011)的转轴上时，两个齿轮301的转轴通过轴承50相连，进而使该轴承50形成为轴中轴承50(轴承50位于一个转轴内且套设在另一个转轴的外周壁上)的形式。由此可知，该轴承50被两个齿轮301(用于驱动发电机20转动的齿轮301和与第一转子冷却轴312相连的齿轮301)完全覆盖住，进而无法通过飞溅或外部喷淋润滑油的方式而被润滑和冷却。
55.然而，在本实用新型的具体实施例中，如图6所示，由于第一转子冷却轴312为空心结构且与第一进油口311连通，从而第一转子冷却轴312内填充有润滑油，当与第一转子冷却轴312相连的齿轮301(传动齿轮3011)的转轴也为空心结构且两个空心部分相对时，则可以将润滑油导至轴承50处，进而有效地润滑和冷却轴中轴承50，提高电机总成100的整体结构的可靠性。
56.在本实用新型的一些实施例中，第一转子冷却轴312和第二转子冷却轴322中的至少一个的外周壁上形成有透油孔。从而可知，在本实用新型的具体实施例中，可以为仅第一转子冷却轴312的外周壁上形成有透油孔，还可以为仅第二转子冷却轴322的外周壁上形成有透油孔，还可以为第一转子冷却轴312的外周壁上和第二转子冷却轴322的外周壁上均形成有透油孔。从而可以理解的是，第一转子冷却轴312和第二转子冷却轴322不但可以通过传递冷量的方式冷却对应的转子，还可以通过润滑油经过透油孔流至转子而直接冷却和润滑对应的转子。进而可以提高驱动电机10和发电机20的冷却和润滑效率，进而保证驱动电机10和发电机20的工作效率和可靠性，提高冷却系统40的可靠性和工作效率。具体地，第一转子冷却轴312的外周壁和第二转子冷却轴322的外周壁上均形成有多个透油孔，从而可以进一步地提高冷却系统40的可靠性和工作效率。
57.如图2
‑
图4所示，在本实用新型的一些实施例中，第二喷淋管路32还包括齿轮冷却管324，齿轮冷却管324与第二电机冷却管323相连，在第二喷淋管路32中的润滑油的流动方向上，齿轮冷却管324位于第二电机冷却管323的下游以将润滑油喷淋至多个齿轮301的啮合处。由此可知，在第二喷淋管路32中，润滑油首先流经第二电机冷却管323，然后再流向齿轮冷却管324，进而可以先通过润滑油对发电机20的外周壁进行有效的润滑和冷却，然后剩余的润滑油可流动至齿轮冷却管324中以喷淋至多个齿轮301的啮合处以可靠地润滑和冷却齿轮301。已知，发电机20对润滑油的需求量明显大于齿轮301，从而齿轮冷却管324与第二电机冷却管323的位置设置，可以有效地利用润滑油，提高冷却系统40的工作效率，降低冷却系统40的使用成本。
58.同时可以理解的是，通常情况下，如图1、图5和图6所示，在混合动力汽车中，发电机20大多位于高位，与发电机20相连的齿轮301(动力齿轮3012)以及与该齿轮301相啮合的
齿轮301(动力齿轮3012)均位于高位，从而可以有效地利用齿轮冷却管324对高位的齿轮301(动力齿轮3012)进行冷却和润滑，进而可以冷却系统40的效率，避免由于飞溅的润滑油无法有效润滑高位的电机和齿轮301而影响电机总成100的可靠性，提高电机总成100的可靠性，提高冷却系统40的可靠性和工作效率。
59.根据本实用新型的一些实施例，油泵2为电动泵。从而使得油泵2与混合动力汽车的车速解耦，使得油泵2的压力可变可控，能够按照变速器30的整箱需求，按需供油，进而能够在一定程度上提高冷却系统40的工作效率。
60.根据本实用新型的另一些实施例，油泵2为机械泵，机械泵与发电机20相连以由发电机20提供动力。从而可以理解的是，当混合动力汽车的发动机不启动时，可采用发电机20驱动油泵2工作，满足整箱润滑需求，此时发电机20可成为机械泵的驱动源，可节省额外的电机费用，进而降低冷却系统40的工作成本，进而降低混合动力汽车的使用成本。
61.根据本实用新型的一些实施例，油冷器4为外挂式油冷器4。从而使得油冷器4采用风冷的模式对润滑油进行冷却降温，从而相比于集成式油冷器，可以减少所需的单独用于冷却的系统(例如水泵、冷却液散热器等)，进而可以降低冷却系统40的使用成本。
62.如图2所示，根据本实用新型实施例的用于混合动力汽车的电机总成100，包括：驱动电机10、发电机20、变速器30和冷却系统40。
63.其中，驱动电机10和发电机20均为油冷电机，变速器30包括多个齿轮301，驱动电机10和发电机20分别与多个齿轮301中的一个相连，冷却系统40为根据本实用新型上述实施例的用于混合动力汽车的电机总成100的冷却系统40。
64.根据本实用新型实施例的用于混合动力汽车的电机总成100，通过设置根据本实用新型上述实施例的用于混合动力汽车的电机总成100的冷却系统40，从而可以提高冷却系统40的可靠性，有利于提高驱动电机10、发电机20和变速器30的工作效率，提高电机总成100的可靠性，有利于延长电机总成100的使用寿命，减少混合动力汽车的维修次数。
65.根据本实用新型实施例的混合动力汽车，包括根据本实用新型上述实施例的电机总成100。
66.根据本实用新型实施例的混合动力汽车，通过设置根据本实用新型上述实施例的电机总成100。从而可以提高冷却系统40的可靠性，有利于提高驱动电机10、发电机20和变速器30的工作效率，提高电机总成100的可靠性，有利于延长电机总成100的使用寿命，减少混合动力汽车的维修次数。
67.根据本实用新型实施例的混合动力汽车的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
68.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
69.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。