專利名稱：一種無(wú)限變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種傳動(dòng)系統(tǒng)，具體涉及一種用于汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中可實(shí)現(xiàn)無(wú)限變速的變速裝置。
背景技術(shù)：
變速系統(tǒng)是車輛傳動(dòng)的一個(gè)至關(guān)重要的組成部分。汽車在行進(jìn)過(guò)程中，其行駛的速度是不斷變化的，這就要求汽車的變速器的變速比要盡量多，即無(wú)級(jí)變速。在跨越了三個(gè)世紀(jì)的一百多年后的今天，汽車還沒(méi)有使用上滿意的無(wú)級(jí)變速箱。但是，人們始終沒(méi)有放棄尋找實(shí)現(xiàn)理想汽車變速器的努力，各大汽車廠商對(duì)無(wú)級(jí)變速器(CVT)表現(xiàn)了極大的熱情，極度重視CVT在汽車領(lǐng)域的實(shí)用化進(jìn)程。
無(wú)級(jí)變速器的英文全稱Continuouslv Variable Transmission，簡(jiǎn)稱CVT，又稱為連續(xù)變速式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器。這種變速器與一般齒輪式自動(dòng)變速器的最大區(qū)別，是它省去了復(fù)雜而又笨重的齒輪組合變速傳動(dòng)，而只用了兩組帶輪進(jìn)行變速傳動(dòng)。通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)輪與從動(dòng)齒輪傳動(dòng)帶的接觸半徑進(jìn)行變速。傳動(dòng)帶一般用橡膠帶、金屬帶、金屬鏈等，它的優(yōu)點(diǎn)是重量輕，體積小，零件少，與AT比較具有較高的運(yùn)行效率，油耗較低。但CVT的缺點(diǎn)也是明顯的，就是傳動(dòng)帶很容易損壞或者打滑，不能承受較大的載荷。一種可以承受較大載荷的無(wú)級(jí)變速器已經(jīng)出現(xiàn)，它的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)時(shí)的無(wú)級(jí)變速器不一樣，稱為無(wú)限變速式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器，英文全稱Infinitely Variable Transmission，簡(jiǎn)稱IVT。這種變速器首先由英國(guó)的Torotrak公司開(kāi)發(fā)并注冊(cè)專利，只是業(yè)界一直將它視為CVT，直至2003年3月在美國(guó)底特律舉行的SAE(汽車工程師學(xué)會(huì))年會(huì)上才將它單獨(dú)分類。
IVT變速器是早年出現(xiàn)過(guò)的一種無(wú)級(jí)變速器，為一種摩擦板式變速結(jié)構(gòu)。它由圓盤和滾輪構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但由于摩擦本身帶來(lái)的能量損耗大，溫度高的原因，存在傳遞扭矩小和材料不耐用等缺點(diǎn)，沒(méi)有批量生產(chǎn)。IVT與其它自動(dòng)變速器最顯著的差別之一是不使用變矩器，Torotrak公司開(kāi)發(fā)的IVT使用了2套離合器，驅(qū)動(dòng)力由一套可變速的裝置傳遞，通過(guò)鎖止離合器和行星齒輪機(jī)構(gòu)而將動(dòng)力傳遞至傳動(dòng)軸。IVT的核心部分由輸入傳動(dòng)盤、輸出傳動(dòng)盤和可變傳動(dòng)盤組成。兩個(gè)輸入傳動(dòng)盤分別位于兩端，輸出傳動(dòng)盤只有1個(gè)位于中間位置，可變傳動(dòng)盤則夾于輸入傳動(dòng)盤和輸出傳動(dòng)盤中間，它們之間的接觸點(diǎn)以潤(rùn)滑油做介質(zhì)，金屬之間不接觸，通過(guò)改變可變裝置的角度變化而實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)而無(wú)限的變化。但上述裝置仍需要采用離合器才能使用，且通過(guò)改變角度方式而設(shè)計(jì)的裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造不易，難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，可通過(guò)直線位移變化而實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)而無(wú)限的變化之無(wú)限變速器。
本實(shí)用新型所提出的技術(shù)方案是一種無(wú)限變速器，包括動(dòng)力輸入軸，變速箱體和動(dòng)力輸出軸，所述變速箱體內(nèi)設(shè)有由動(dòng)力輸入軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)之主動(dòng)輪及固定在動(dòng)力輸出軸上之輸出齒輪，其特征在于所述變速箱體內(nèi)還設(shè)有可與主動(dòng)輪接觸產(chǎn)生摩擦力之動(dòng)力傳遞輪，該動(dòng)力傳遞輪與固定在動(dòng)力輸出軸上之輸出齒輪相聯(lián)，且由與控制器相連之線性位移機(jī)構(gòu)控制作滑移。
所述主動(dòng)輪與動(dòng)力傳遞輪中心線垂直，主動(dòng)輪端面與動(dòng)力傳遞輪輪緣之間設(shè)有可容納傳遞介質(zhì)之微小空隙，主動(dòng)輪與動(dòng)力傳遞輪通過(guò)傳遞介質(zhì)進(jìn)行摩擦交換；所述線性位移機(jī)構(gòu)包括一活塞桿和活塞缸，活塞桿一端置于活塞缸缸體內(nèi)，另一端端部加工有凸緣，可嵌合于動(dòng)力傳遞輪對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)的凹槽內(nèi)；所述主動(dòng)輪與動(dòng)力傳遞輪相切線旁設(shè)有正轉(zhuǎn)高壓油嘴和反轉(zhuǎn)高壓油嘴，傳遞介質(zhì)為通過(guò)兩噴油嘴所噴射的高壓油注填充所形成的油層；所述主動(dòng)輪與動(dòng)力傳遞輪之間的摩擦點(diǎn)設(shè)四個(gè)或四個(gè)以上；本實(shí)用新型還設(shè)有可測(cè)定輸出扭矩之輸出扭矩傳感器，與控制器電連接，可控制輸出齒輪的轉(zhuǎn)速。
本實(shí)用新型的有益效果在于1、本實(shí)用新型通過(guò)線性位移機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞輪的移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)輸出齒輪的正轉(zhuǎn)、空擋和反轉(zhuǎn)，可以無(wú)級(jí)、平滑地連續(xù)變換車輛的正反變速，沒(méi)有換檔沖擊，因此提高了汽車乘坐的舒適性。
2、與一般采用全高壓油浸泡的無(wú)級(jí)變速或無(wú)限變速傳動(dòng)系統(tǒng)不同，本實(shí)用新型的高壓噴油只限于輪與輪之間的動(dòng)力傳輸點(diǎn)面附近，且通過(guò)油層傳遞動(dòng)力，其傳動(dòng)性能不受主動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)方向的影響；可以實(shí)現(xiàn)無(wú)轉(zhuǎn)速差的同步傳動(dòng)，傳動(dòng)效率為高；由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)件之間存有一層完整的油膜，沒(méi)有相互間的直接接觸與直接摩擦，能大大地降低輪子、齒輪與高壓油的摩擦及由此產(chǎn)生的器件磨損和能耗—熱量，從而進(jìn)一步提高動(dòng)力的傳輸效率。在使用性能上，噪聲小，易于維護(hù)且費(fèi)用低，同時(shí)可以消除或降低動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中的沖擊和動(dòng)載。由于油膜的存在，特征傳動(dòng)件無(wú)磨損或磨損很小，可以在有轉(zhuǎn)速差的狀態(tài)下長(zhǎng)期工作，加之冷卻散熱條件好，可大幅度延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速傳動(dòng)系統(tǒng)的壽命。
3、通過(guò)控制單元控制噴油的壓力和動(dòng)力傳遞輪的位置，可使發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，也就是在較小污染排放的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作，從而降低了排氣污染，且變速時(shí)無(wú)傳統(tǒng)換檔過(guò)程中的功率間斷問(wèn)題，提高燃料的效益，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損，延長(zhǎng)車輛動(dòng)力系統(tǒng)的壽命。
4、與傳統(tǒng)裝置比較不需要用離合器，扭力轉(zhuǎn)換器及倒檔機(jī)構(gòu)等進(jìn)行速度變換，減少了檔位設(shè)置，變速箱的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。
5、通過(guò)輸出扭矩傳感器與控制單元的配合可實(shí)現(xiàn)優(yōu)化工作條件，與英美正在研發(fā)的IVT比較，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單、優(yōu)異，可降低系統(tǒng)的生產(chǎn)成本，提高性能價(jià)格比。
6、由于IVT的無(wú)級(jí)變速特性，使車輛能獲得后備功率最大的傳動(dòng)比，因而動(dòng)力性明顯優(yōu)于其它類型變速器。
7、當(dāng)車輛制動(dòng)或減速時(shí)，本實(shí)用新型裝置可在控制單元作用下控制高壓噴油帶動(dòng)的動(dòng)力傳輸而提高車輛的制動(dòng)性能和減速性能。
8、變速傳輸功能強(qiáng)大，可滿足汽車和各種機(jī)動(dòng)車輛的變速和功能傳輸?shù)囊蟆?br>
9、可形成一種新型的無(wú)限變速傳動(dòng)操作方式。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的正轉(zhuǎn)變速狀態(tài)主視圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的正轉(zhuǎn)變速狀態(tài)左視圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的空擋狀態(tài)主視圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的空擋狀態(tài)左視圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的反轉(zhuǎn)變速狀態(tài)主視圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的反轉(zhuǎn)變速狀態(tài)左視圖；圖7為本實(shí)用新型控制單元工作過(guò)程。圖中1-動(dòng)力輸入軸 2-主動(dòng)輪 3-主動(dòng)輪軸4-方向調(diào)配輪 5-動(dòng)力傳遞輪 6-從動(dòng)齒輪軸7-從動(dòng)齒輪 8-輸出齒輪 9-動(dòng)力輸出軸10-輸出扭矩傳感器11-調(diào)配輪軸12-線性移位機(jī)構(gòu)
12.1-活塞桿 12.2-活塞缸 13-正轉(zhuǎn)高壓噴油嘴14-正轉(zhuǎn)高壓油注 15-反轉(zhuǎn)高壓噴油嘴16-反轉(zhuǎn)高壓油注17-變速箱體 18-控制單元具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提出了一種可實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)而無(wú)限變化的裝置，它是在變速箱體內(nèi)設(shè)置一動(dòng)力傳遞輪，該傳遞輪與從動(dòng)齒輪相連，可使兩者固定在同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，由控制單元控制動(dòng)力傳遞輪作軸向滑移，在動(dòng)力傳遞輪作移動(dòng)的過(guò)程中，其輪緣可與傳遞動(dòng)力之主動(dòng)輪端面觸點(diǎn)通過(guò)傳遞介質(zhì)接觸，產(chǎn)生摩擦力，由于兩者中心軸線相互垂直，因此，當(dāng)動(dòng)力傳遞輪中心垂面與主動(dòng)輪中心線具有一定的距離時(shí)，會(huì)相對(duì)其中心線產(chǎn)生一定的扭矩，從而使主動(dòng)輪帶動(dòng)動(dòng)力傳遞輪轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)與動(dòng)力傳遞輪相連之從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使之輸出轉(zhuǎn)速比，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)限變速。
本實(shí)用新型主動(dòng)輪與動(dòng)力傳遞輪之間的傳遞介質(zhì)采用高壓油注填充所形成的油層，進(jìn)行動(dòng)力的摩擦交換，可使相對(duì)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)件之間存有一層完整的油膜，沒(méi)有相互間的直接接觸與直接摩擦；功率損耗發(fā)生在油膜里，所產(chǎn)生的熱量使油膜發(fā)熱，通過(guò)油液強(qiáng)迫流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)的是直接冷卻。這種方式可減少主動(dòng)輪和動(dòng)力傳遞輪與高壓油層的摩擦和能量的損耗，節(jié)約能源。
為保證摩擦交換的可靠性，本實(shí)用新型主動(dòng)輪與動(dòng)力傳遞輪之間的摩擦交換為摩擦點(diǎn)陣交換，即使主動(dòng)輪與動(dòng)力傳遞輪之間多點(diǎn)接觸。
為實(shí)現(xiàn)汽車的無(wú)限變速，所輸出的扭矩調(diào)節(jié)可通過(guò)輸出扭矩傳感器實(shí)現(xiàn)，通過(guò)輸出扭矩傳感器與控制單元相接，由輸出扭矩傳感器傳遞信號(hào)，使控制單元控制高壓油輸出壓力，以調(diào)節(jié)主動(dòng)輪與動(dòng)力傳遞輪之間的摩擦力大小，并向線性移位機(jī)構(gòu)發(fā)出調(diào)整信號(hào)，線性移位機(jī)構(gòu)帶動(dòng)動(dòng)力傳遞輪在沿從動(dòng)齒輪軸軸線滑移，從而改變了輸出扭矩的大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出齒輪轉(zhuǎn)速的調(diào)整。
圖1～圖6展示了本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一個(gè)具體實(shí)施例。
如圖所示，本實(shí)用新型包括動(dòng)力輸入軸1，變速箱體17，動(dòng)力輸出軸9，所述變速箱體17內(nèi)設(shè)有由動(dòng)力輸入軸1帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)之主動(dòng)輪2及固定在動(dòng)力輸出軸9上之輸出齒輪8，其特征在于在變速箱體17內(nèi)，于主動(dòng)輪2與從動(dòng)齒輪7之間，還設(shè)有一動(dòng)力傳遞輪5，該動(dòng)力傳遞輪5通過(guò)線性位移機(jī)構(gòu)12與控制單元18相連，與從動(dòng)齒輪7一起固定在從動(dòng)齒輪軸6上，可由線性位移機(jī)構(gòu)12帶動(dòng)沿其軸向作向左或向右的移動(dòng)。如圖1、圖3、圖5所示，該動(dòng)力傳遞輪5軸心線與主動(dòng)輪2軸心線垂直，其輪緣之最邊緣點(diǎn)可與主動(dòng)輪2之頂端面某點(diǎn)位置通過(guò)傳遞介質(zhì)相接觸，使之產(chǎn)生摩擦力，當(dāng)該點(diǎn)與主動(dòng)輪2軸心具有一定距離時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一摩擦力矩，使其作繞其自身軸心線的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)從動(dòng)齒輪7轉(zhuǎn)動(dòng)。
為了保證摩擦力的可靠實(shí)現(xiàn)，本實(shí)用新型主動(dòng)輪2成組設(shè)置，可使動(dòng)力傳遞輪5與主動(dòng)輪2相接觸的點(diǎn)為四個(gè)，形成一摩擦點(diǎn)陣，其中與動(dòng)力輸入軸1相接的為主動(dòng)輪2.1，其余分別為2.2、2.3、2.4，通過(guò)主動(dòng)輪軸3固定在變速箱體17上，各輪通過(guò)四個(gè)方向調(diào)配輪4相互連接成整體，方向調(diào)配輪4則通過(guò)調(diào)配輪軸11固定在變速箱箱體17上。
在主動(dòng)輪2與動(dòng)力傳遞輪5之間設(shè)有微小的空隙，該空隙旁邊設(shè)有正向高壓噴油嘴13和反向高壓噴油嘴15，可成對(duì)設(shè)置，也可以通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)由一個(gè)噴油嘴同時(shí)實(shí)現(xiàn)正向和反向的噴射。正向高壓噴油嘴13和反向高壓噴油嘴15與高壓油泵相連，兩油嘴噴出口位于主動(dòng)輪2與動(dòng)力傳遞輪5之間切線位置，亦可根據(jù)主動(dòng)輪2的布置設(shè)置4個(gè)，分別噴出正轉(zhuǎn)高壓油注14和反轉(zhuǎn)高壓油注16，使主動(dòng)輪2與動(dòng)力傳遞輪5之間形成一由高壓噴油注填充所形成的油層，可填充兩者之間的空隙，充當(dāng)主動(dòng)輪2與動(dòng)力傳遞輪5傳遞介質(zhì)，利用油膜的剪切作用來(lái)傳遞動(dòng)力，使之形成摩擦交換。
所述動(dòng)力傳遞輪5的移動(dòng)是通過(guò)線性位移機(jī)構(gòu)12實(shí)現(xiàn)的，它包括一活塞桿12.1和活塞缸12.2，活塞桿12.1一端置于活塞缸12.2缸體內(nèi)，另一端端部加工有凸緣，可嵌合于動(dòng)力傳遞輪5對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)的凹槽內(nèi)。線性移位機(jī)構(gòu)12與控制單元18相連，當(dāng)控制單元18控制高壓油泵向活塞缸12.2之無(wú)桿腔注入高壓油時(shí)，可推動(dòng)活塞桿12.1向如圖所示之左向移動(dòng)；而當(dāng)控制單元18控制高壓油泵向活塞缸12.2之有桿腔注入高壓油時(shí)，可推動(dòng)活塞桿12.1向如圖所示之右向移動(dòng)。活塞桿12.1移動(dòng)的位置和距離決定了動(dòng)力輸出軸9的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速比。
所述控制單元18與輸出轉(zhuǎn)矩傳感器10電連接，輸出轉(zhuǎn)矩傳感器10位于輸出齒輪8旁邊位置，可感應(yīng)輸出齒輪8之轉(zhuǎn)矩，控制單元18根據(jù)輸出轉(zhuǎn)矩10所發(fā)出的信號(hào)，可調(diào)節(jié)高壓油泵出口壓力，以調(diào)節(jié)主動(dòng)輪2與動(dòng)力傳遞輪5之間的摩擦力大小，同時(shí)向線性移位機(jī)構(gòu)12發(fā)出調(diào)整信號(hào)，線性移位機(jī)構(gòu)12帶動(dòng)動(dòng)力傳遞輪5在沿從動(dòng)齒輪軸6軸線滑移，從而改變了輸出扭矩的大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出齒輪8轉(zhuǎn)速的調(diào)整。
控制單元18的設(shè)計(jì)應(yīng)具有以下主要功能1.自適應(yīng)功能在運(yùn)行過(guò)程中，能自動(dòng)識(shí)別車輛所行駛的各種不同路面及工況所需的扭矩，從而采取相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整。
2.抗干擾功能軟件能夠排除汽車工況、道路、氣候等各種因素的干擾，通過(guò)濾波、補(bǔ)償?shù)却胧管浖€(wěn)定工作。
3.自診斷功能軟件能自動(dòng)識(shí)別傳感器、高壓油泵、控制器等各種故障并報(bào)警。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程正轉(zhuǎn)變速如圖1、圖2所示，動(dòng)力從動(dòng)力輸入軸1輸入后，與馬達(dá)連接的主動(dòng)輪2.1，通過(guò)主動(dòng)輪方向調(diào)配輪4，將動(dòng)力分配給另外三個(gè)主動(dòng)輪2.2、2.3、2.4，動(dòng)力傳遞輪5處于+r位置，正轉(zhuǎn)高壓噴油嘴13將噴射出高壓油，形成正轉(zhuǎn)高壓油注14，并填充于動(dòng)力傳遞輪5與各主動(dòng)輪2的空隙中，使各主動(dòng)輪2與動(dòng)力傳遞輪5產(chǎn)生摩擦力，動(dòng)力發(fā)生傳遞，動(dòng)力傳遞輪5正向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)從動(dòng)齒輪7轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)從動(dòng)齒輪7與輸出齒輪8的嚙合，可將動(dòng)力傳遞給輸出齒輪8，動(dòng)力輸出軸9輸出動(dòng)力。此時(shí)變速器輸出的變速比為r·X/(R·Y)(式中r為動(dòng)力傳遞輪5輪緣與主動(dòng)輪2接觸點(diǎn)距主動(dòng)輪2中心線距離，即表示動(dòng)力輸出齒輪5處在+r位置；x表述從動(dòng)齒輪7齒數(shù)；R表示動(dòng)力傳遞輪5半徑；y表示輸出齒輪8齒數(shù))。這時(shí)，輸出扭矩傳感器10將感應(yīng)到的輸出扭矩信號(hào)發(fā)送到控制單元(ECU)18，由控制單元18控制相對(duì)應(yīng)的噴油壓力，并向線性移位機(jī)構(gòu)12發(fā)出調(diào)整信號(hào)，線性移位機(jī)構(gòu)12帶動(dòng)動(dòng)力傳遞輪5在沿從動(dòng)齒輪軸6軸線滑移，從而得到理想的+r值。
空檔如圖3、圖4所示，當(dāng)動(dòng)力傳遞輪5處于主動(dòng)輪2軸心位置時(shí)，r＝0時(shí)，這時(shí)輸入的力矩為零，動(dòng)力不發(fā)生傳遞，因此輸出齒輪8輸出比為零。
反轉(zhuǎn)變速如圖5、圖6所示，動(dòng)力從動(dòng)力輸入軸1輸入后，與馬達(dá)連接的主動(dòng)輪2.1通過(guò)主動(dòng)輪方向調(diào)配輪4將動(dòng)力分配給另外三個(gè)主動(dòng)輪2.2、2.3、2.4，動(dòng)力傳遞輪5處于-r位置，反轉(zhuǎn)高壓噴油嘴15將噴射出高壓油，形成反轉(zhuǎn)高壓油注16，并填充于動(dòng)力傳遞輪5與各主動(dòng)輪2的空隙中，使各主動(dòng)輪2與動(dòng)力傳遞輪5產(chǎn)生摩擦力，動(dòng)力發(fā)生傳遞，動(dòng)力傳遞輪5反向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)從動(dòng)齒輪7反向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)從動(dòng)齒輪7與輸出齒輪8的嚙合，可將動(dòng)力傳遞給輸出齒輪8，動(dòng)力輸出軸9輸出動(dòng)力。此時(shí)變速器輸出的變速比為-r·X/(R·Y)(式中r為動(dòng)力傳遞輪5輪緣與主動(dòng)輪2接觸點(diǎn)距主動(dòng)輪2中心線距離，即表示動(dòng)力輸出齒輪5處在-r位置；x表述從動(dòng)齒輪7齒數(shù)；R表示動(dòng)力傳遞輪5半徑；y表示輸出齒輪8齒數(shù))。這時(shí)，輸出扭矩傳感器10將感應(yīng)到的輸出扭矩信號(hào)發(fā)送到控制單元(ECU)18，由控制單元18控制相對(duì)應(yīng)的噴油壓力，并向線性移位機(jī)構(gòu)12發(fā)出調(diào)整信號(hào)，線性移位機(jī)構(gòu)12帶動(dòng)動(dòng)力傳遞輪5在沿從動(dòng)齒輪軸6軸線滑移，從而得到理想的-r值。
本實(shí)用新型由控制單元18控制動(dòng)力傳遞輪5位置(控制輸出比)，正轉(zhuǎn)高壓噴油嘴13和反轉(zhuǎn)高壓噴油嘴15的啟閉，以及噴油的壓力。控制單元18通過(guò)檢測(cè)動(dòng)力傳遞輪5與主動(dòng)輪2的相對(duì)位置和輸出扭矩傳感器10的信號(hào)，綜合運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，計(jì)算、決定優(yōu)化的工作條件。
圖7展示了本實(shí)用新型控制單元工作過(guò)程。
當(dāng)汽車點(diǎn)火后，控制單元18上電，處于工作狀態(tài)，開(kāi)啟隨車的高壓油泵并同時(shí)進(jìn)行無(wú)限變速器功能自檢。若發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，報(bào)警電路會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并進(jìn)入后備工作程序，保證車輛基本行駛功能。若自檢正常，則依據(jù)駕駛員的操作意向進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
進(jìn)入正常工作程序后，控制單元18檢測(cè)汽車車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及工作溫度、節(jié)氣門位置、歧管真空度、扭矩傳感器、檔位位置、制動(dòng)信號(hào)等輸入信號(hào)進(jìn)行多參數(shù)綜合運(yùn)算處理，根據(jù)駕駛需求、最佳經(jīng)濟(jì)性、最佳動(dòng)力性、最佳排放量等控制指標(biāo)，發(fā)出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力傳遞輪5的線性移位機(jī)構(gòu)12動(dòng)作并通過(guò)高壓油泵控制正、反轉(zhuǎn)高壓噴油嘴13、15進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作，使本實(shí)用新型無(wú)限變速器、發(fā)動(dòng)機(jī)在不同油門開(kāi)度和各種行駛環(huán)境下都能處于最佳工作狀態(tài)。
本實(shí)用新型控制單元18可成為一個(gè)獨(dú)立單元只為無(wú)限變速器本身服務(wù)，也可以與車輛中的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU或整車的ECU結(jié)合在一起，可優(yōu)化整車的工作效率。
權(quán)利要求1.一種無(wú)限變速器，包括動(dòng)力輸入軸(1)，變速箱體(17)和動(dòng)力輸出軸(9)，所述變速箱體(17)內(nèi)設(shè)有由動(dòng)力輸入軸(1)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)之主動(dòng)輪(2)及固定在動(dòng)力輸出軸(9)上之輸出齒輪(8)，其特征在于所述變速箱體(17)內(nèi)還設(shè)有可與主動(dòng)輪(2)接觸產(chǎn)生摩擦力之動(dòng)力傳遞輪(5)，該動(dòng)力傳遞輪(5)與固定在動(dòng)力輸出軸(9)上之輸出齒輪(8)相聯(lián)，且由與控制器(18)相連之線性位移機(jī)構(gòu)(12)控制作滑移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)限變速器，其特征在于設(shè)有可測(cè)定輸出扭矩之輸出扭矩傳感器(10)，與控制器(18)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)限變速器，其特征在于所述主動(dòng)輪(2)與動(dòng)力傳遞輪(5)中心線垂直，主動(dòng)輪(2)端面與動(dòng)力傳遞輪(5)輪緣之間設(shè)有可容納傳遞介質(zhì)之微小空隙，主動(dòng)輪(2)與動(dòng)力傳遞輪(5)通過(guò)傳遞介質(zhì)進(jìn)行摩擦交換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)限變速器，其特征在于所述線性位移機(jī)構(gòu)(12)包括一活塞桿(12.1)和活塞缸(12.2)，活塞桿(12.1)一端置于活塞缸(12.2)缸體內(nèi)，另一端端部加工有凸緣，可嵌合于動(dòng)力傳遞輪(5)對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)的凹槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)限變速器，其特征在于所述主動(dòng)輪(2)與動(dòng)力傳遞輪(5)相切線旁設(shè)有正轉(zhuǎn)高壓油嘴(13)和反轉(zhuǎn)高壓油嘴(15)，傳遞介質(zhì)為通過(guò)兩噴油嘴所噴射的高壓油注填充所形成的油層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的無(wú)限變速器，其特征在于所述主動(dòng)輪(2)與動(dòng)力傳遞輪(5)之間的摩擦點(diǎn)設(shè)四個(gè)或四個(gè)以上。
專利摘要一種無(wú)限變速器，包括動(dòng)力輸入軸，變速箱體和動(dòng)力輸出軸，所述變速箱體內(nèi)設(shè)有由動(dòng)力輸入軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)之主動(dòng)輪及固定在動(dòng)力輸出軸上之輸出齒輪，其特征在于所述變速箱體內(nèi)還設(shè)有可與主動(dòng)輪接觸產(chǎn)生摩擦力之動(dòng)力傳遞輪，該動(dòng)力傳遞輪與固定在動(dòng)力輸出軸上之輸出齒輪相聯(lián)，且由與控制器相連之線性位移機(jī)構(gòu)控制作滑移。本實(shí)用新型可以無(wú)級(jí)、平滑地連續(xù)變換車輛的正反變速，與英美正在研發(fā)的IVT比較，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單、優(yōu)異，可降低系統(tǒng)的生產(chǎn)成本，提高性能價(jià)格比。與傳統(tǒng)裝置比較，本實(shí)用新型不需要離合器，扭力轉(zhuǎn)換器等進(jìn)行速度變換，且傳動(dòng)效率高，特征傳動(dòng)件無(wú)磨損或磨損很小，冷卻散熱條件好，可大幅度延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速傳動(dòng)系統(tǒng)的壽命。
文檔編號(hào)F16H15/08GK2797773SQ20052005944
公開(kāi)日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2005年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月6日
發(fā)明者謝祖祺, 李鋼 申請(qǐng)人:匯華汽車電子技術(shù)(深圳)有限公司