一种无限变速方法及无限变速器技术

本发明专利技术公开了一种无限变速方法及无限变速器，其特征在于：在变速箱体内设置一可由控制单元控制且可与传递动力之主动轮接触产生摩擦交换之动力传递轮，通过主动轮与该动力传递轮之间的线性位移产生输出扭矩，带动与动力传递轮相连之从动齿轮转动，使之输出转速比，以实现无限变速。本发明专利技术可以无级、平滑地连续变换车辆的正反变速，与英美正在研发的ＩＶＴ比较，结构更为简单、优异，可降低系统的生产成本，提高性能价格比。与传统装置比较，本发明专利技术不需要离合器，扭力转换器等进行速度变换，且传动效率高，特征传动件无磨损或磨损很小，冷却散热条件好，可大幅度延长发动机和变速传动系统的寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种传动系统，具体涉及一种用于汽车传动系统中可实现无限变速方法及由该方法所设计的无限变速器。
技术介绍
变速系统是车辆传动的一个至关重要的组成部分。汽车在行进过程中，其行驶的速度是不断变化的，这就要求汽车的变速器的变速比要尽量多，即无级变速。在跨越了三个世纪的一百多年后的今天，汽车还没有使用上满意的无级变速箱。但是，人们始终没有放弃寻找实现理想汽车变速器的努力，各大汽车厂商对无级变速器(CVT)表现了极大的热情，极度重视CVT在汽车领域的实用化进程。无级变速器的英文全称Continuouslv Variable Transmission，简称CVT，又称为连续变速式机械无级变速器。这种变速器与一般齿轮式自动变速器的最大区别，是它省去了复杂而又笨重的齿轮组合变速传动，而只用了两组带轮进行变速传动。通过改变驱动轮与从动齿轮传动带的接触半径进行变速。传动带一般用橡胶带、金属带、金属链等，它的优点是重量轻，体积小，零件少，与AT比较具有较高的运行效率，油耗较低。但CVT的缺点也是明显的，就是传动带很容易损坏或者打滑，不能承受较大的载荷。一种可以承受较大载荷的无级变速器已经出现，它的结构与现时的无级变速器不一样，称为无限变速式机械无级变速器，英文全称Infinitely Variable Transmission，简称IVT。这种变速器首先由英国的Torotrak公司开发并注册专利，只是业界一直将它视为CVT，直至2003年3月在美国底特律举行的SAE(汽车工程师学会)年会上才将它单独分类。IVT变速器是早年出现过的一种无级变速器，为一种摩擦板式变速结构。它由圆盘和滚轮构成，结构简单，但由于摩擦本身带来的能量损耗大，温度高的原因，存在传递扭矩小和材料不耐用等缺点，没有批量生产。IVT与其它自动变速器最显著的差别之一是不使用变矩器，Torotrak公司开发的IVT使用了2套离合器，驱动力由一套可变速的装置传递，通过锁止离合器和行星齿轮机构而将动力传递至传动轴。IVT的核心部分由输入传动盘、输出传动盘和可变传动盘组成。两个输入传动盘分别位于两端，输出传动盘只有1个位于中间位置，可变传动盘则夹于输入传动盘和输出传动盘中间，它们之间的接触点以润滑油做介质，金属之间不接触，通过改变可变装置的角度变化而实现传动比的连续而无限的变化。但上述装置仍需要采用离合器才能使用，且通过改变角度方式而设计的装置结构复杂，制造不易，难以达到设计要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术缺陷，提供一种结构设计简单，可通过直线位移变化而实现传动比的连续而无限的变化之可无限变速方法及由该方法所设计的无限变速器。本专利技术所提出的技术方案是一种无限变速方法，其特征在于在变速箱体内设置一可由控制单元控制且可与传递动力之主动轮接触产生摩擦交换之动力传递轮，通过主动轮与该动力传递轮之间的相对线性位移产生输出扭矩，带动与动力传递轮相连之从动齿轮转动，使之输出转速比，以实现无限变速。所述主动轮与动力传递轮之间通过传递介质传递摩擦力；所述主动轮与动力传递轮之间传递介质为高压油注填充所形成的油层以产生摩擦交换；所述主动轮与动力传递轮之间的摩擦交换为设有多点摩擦之点阵形式；所述转速比通过输出扭矩传感器与控制单元联合调节，由输出扭矩传感器传递信号，控制单元控制高压油压力，并向线性移位机构发出调整信号，线性移位机构带动动力传递轮在沿从动齿轮轴轴线滑移，以改变了输出扭矩的大小，实现对输出齿轮转速的调整。一种无限变速器，包括动力输入轴，变速箱体和动力输出轴，所述变速箱体内设有由动力输入轴带动转动之主动轮及固定在动力输出轴上之输出齿轮，其特征在于所述变速箱体内还设有可与主动轮接触产生摩擦力之动力传递轮，该动力传递轮与固定在动力输出轴上之输出齿轮相联，且由与控制器相连之线性位移机构控制作滑移；所述变速箱体内还设有可测定输出扭矩之输出扭矩传感器，与控制器电连接，可控制输出齿轮的转速。所述主动轮与动力传递轮中心线垂直，主动轮端面与动力传递轮轮缘之间设有可容纳传递介质之微小空隙，主动轮与动力传递轮通过传递介质进行摩擦交换； 所述线性位移机构包括一活塞杆和活塞缸，活塞杆一端置于活塞缸缸体内，另一端端部加工有凸缘，可嵌合于动力传递轮对应开设的凹槽内；所述主动轮与动力传递轮相切线旁设有正转高压油嘴和反转高压油嘴，传递介质为通过两喷油嘴所喷射的高压油注填充所形成的油层。所述主动轮与动力传递轮之间的摩擦点设四个或四个以上。本专利技术的有益效果在于1、本专利技术通过线性位移机构实现动力传递轮的移动，以实现输出齿轮的正转、空挡和反转，可以无级、平滑地连续变换车辆的正反变速，没有换档冲击，因此提高了汽车乘坐的舒适性。2、与一般采用全高压油浸泡的无级变速或无限变速传动系统不同，本专利技术的高压喷油只限于轮与轮之间的动力传输点面附近，且通过油层传递动力，其传动性能不受主动轴旋转方向的影响；可以实现无转速差的同步传动，传动效率为高；由于相对运动的传动件之间存有一层完整的油膜，没有相互间的直接接触与直接摩擦，能大大地降低轮子、齿轮与高压油的摩擦及由此产生的器件磨损和能耗—热量，从而进一步提高动力的传输效率。在使用性能上，噪声小，易于维护且费用低，同时可以消除或降低动力传递系统中的冲击和动载。由于油膜的存在，特征传动件无磨损或磨损很小，可以在有转速差的状态下长期工作，加之冷却散热条件好，可大幅度延长发动机和变速传动系统的寿命。3、通过控制单元控制喷油的压力和动力传递轮的位置，可使发动机经常处于经济转速区域内运转，也就是在较小污染排放的转速范围内工作，从而降低了排气污染，且变速时无传统换档过程中的功率间断问题，提高燃料的效益，减少发动机的磨损，延长车辆动力系统的寿命。4、与传统装置比较不需要用离合器，扭力转换器及倒档机构等进行速度变换，减少了档位设置，变速箱的结构大为简化。5、通过输出扭矩传感器与控制单元的配合可实现优化工作条件，与英美正在研发的IVT比较，结构更为简单、优异，可降低系统的生产成本，提高性能价格比。6、由于IVT的无级变速特性，使车辆能获得后备功率最大的传动比，因而动力性明显优于其它类型变速器。7、当车辆制动或减速时，本专利技术装置可在控制单元作用下控制高压喷油带动的动力传输而提高车辆的制动性能和减速性能。8、变速传输功能强大，可满足汽车和各种机动车辆的变速和功能传输的要求。9、可形成一种新型的无限变速传动操作方式。附图说明图1为本专利技术装置的正转变速状态主视图；图2为本专利技术装置的正转变速状态左视图；图3为本专利技术装置的空挡状态主视图；图4为本专利技术装置的空挡状态左视图；图5为本专利技术装置的反转变速状态主视图；图6为本专利技术装置的反转变速状态左视图；图7为本专利技术控制单元工作过程。图中1-动力输入轴 2-主动轮 3-主动轮轴4-方向调配轮 5-动力传递轮 6-从动齿轮轴7-从动齿轮 8-输出齿轮9-动力输出轴10-输出扭矩传感器 11-调配轮轴 12-线性移位机构12.1-活塞杆12.2-活塞缸 13-正转高压喷油嘴14-正转高压油注15-反转高压喷油嘴 16-反转高压油注17-变速箱体18-控制单元具体实施例方式本专利技术提出了一种可实现传动比的连续而无限变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无限变速方法，其特征在于：在变速箱体内设置一可由控制单元控制且可与传递动力之主动轮接触产生摩擦交换之动力传递轮，通过主动轮与该动力传递轮之间的相对线性位移产生输出扭矩，带动与动力传递轮相连之从动齿轮转动，使之输出转速比，以实现无限变速。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢祖祺，李钢，
申请(专利权)人：汇华汽车电子技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]