本发明专利技术披露一种新型无动力中断混合动力的机械式自动变速箱（ＮＩＡＭＴ）及其控制系统。该系统采用自动储能装置将刹车时的能量回收储备，当机械式自动变速箱（ＡＭＴ）换挡时，尤其是增速加档时自动地将能量释放而驱动车轮，当换挡完成时，储存的能量可自动关闭而让发动机驱动车轮，当然也可和发动机一起驱动车轮。能量的储存和释放都由电子控制器自动实现。这避免了ＡＭＴ的动力中断问题而使换挡质量大大提高。这样，高效、低价的ＡＭＴ就可以得到更广泛地应用。能量回收储备方法有多种，本发明专利技术具体列举了气罐和电池两个储能实例。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械式自动变速箱(AMT)，尤其涉及一种无动力中断混合动力的机械 式自动变速箱(NIAMT)及其控制系统。
技术介绍
AMT有很多优点，它传承了传统机械变速箱(MT)的所有优点，但和传统自动变速 箱(AT)相比，AMT在平滑换档方面相形见绌，那是因为普通AMT必须在打开离合器后，即在 动力中断情况下进行换档，这使得车辆的加速性能差和换档不平滑而使乘车者感觉不好。 双离合器(DCT)就是为了解决这个问题而增加了一个离合器。但双离合器比较复杂，成本 比较高。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述
技术介绍
的不足，即解决AMT换档时的动力中断 问题和进一步提高系统效率。本专利技术的优点是换档时车辆的动力不中断，在换档过程中，车 辆仍可继续加速，并且它的部分能量来自于刹车时存储的能量，刹车时存储的能量不仅可 以用于换挡时驱动车轮，在平常需要附加能量时也可以辅助驱动车轮，所以该系统又是混 合动力系统。因减少了刹车系统的损耗和降低了油耗从而提高了整个系统的效率。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用下述方案，一种带储能装置的AMT系统。其特征 是所述储能装置能在刹车时储存能量，也可在不刹车时储存能量。储能装置可以是电形式 的、机械发条形式的、飞轮形式的、和流体压力形式的。在刹车时，车体可驱动发电机向电池 或电容充电、把发条拧紧、驱动飞轮快速旋转、或把流体压缩来储存能量以利需要时使用。 在不刹车时，发动机也可驱动发电机向电池或电容充电、把发条拧紧、驱动飞轮快速旋转、 或把流体通过压缩机压缩来储存能量以利需要时使用。在AMT换挡时，离合器自动打开将使得发动机的动力不能传递到车轮上而造成驱 动动力中断，此时正需要使用这些储存的能量，电池或电容里充的电可通过电动机驱动传 动轴而车轮、发条和飞轮可直接驱动传动轴而驱动车轮，压缩的流体经流体泵转化成机械 能驱动传动轴而驱动车轮从而避免动力中断。本专利技术的有益效果是收集刹车时浪费的能源为换档时驱动车辆使用，节约了能 源，减少了刹车件的损耗，更重要的是本专利技术使得AMT在换档时仍有动力驱动车辆前进，这 去掉了 AMT的致命缺陷。附图说明图1是无动力中断机械式自动变速箱的系统结构示意图。图中110为传统汽车动 力源，即内燃机；120为AMT ；130为储能装置；140为电子控制器。储能装置释放的能量可 以用并联或串联的方式与发动机共同承担驱动车轮的任务。图2是换挡时能量分配示意图。图中实线(210和230)为换档前后发动机供给车轮的力矩；图中虚线(220)为换档时储能装置提供给车轮的力矩。车轮得到的力矩总和则 是一条几乎恒定的平坦力矩曲线。图3是用储能罐储能和在换档时所储能量驱动车辆的例子。图中310为气泵，320 为气罐，330为单向电磁阀。图4是用电动机在换档时驱动车辆的例子。图中410为电池，420为电机，430为 充电、电动控制器。图5是整个控制系统和驾驶员的关系图，其中包括发动机在内的汽车动力链。 具体实施例方式在AMT加速换档时，虽然由于离合器断开，发动机不能给车轮提供任何动力，但在 此时，控制器(140)将储能器内储存的能量释放出来取代发动机驱动车轮前进。当离合器 结合、发动机可以直接驱动车轮时，控制器(140)使储能器停止释放能量，而由发动机继续 提供动力驱动车轮前进。图2是换挡时能量分配示意图。图中实线(210和230)为换档前 后发动机供给车轮的力矩；图中虚线(220)为换档时储能装置提供给车轮的力矩。在换挡 过程中，车轮得到的力矩总和则是一条几乎恒定的平坦力矩曲线。在减档时，通常是车子减速或负荷减轻，所以动力中断的影响较小，因此在换挡时 刻可给与动力补偿，也可不给予动力补偿。当然如果储能器内有足够的能量，也可继续帮助发动机一起驱动车辆前进，此时 这实际上是混合动力驱动。与普通混合动力系统不同的是本专利技术可以只是在换挡时使用， 尤其是在加速换挡时使用，由于换挡时间大约为500毫秒甚至更短，因而所需的附加能量 (220)很小，因此为此目的而需要储备的能量也就很小，执行机构也允许较高的超载而可以 做得很小，这和普通的混合动力系统形成明显的区别。因此用于无动力中断的能量储备装 置和执行机构也就可以做得很小而容易实现和低成本。通常储能器里储存的能量来源于刹车能量，但如果长期没有刹车，储能器仍需要 保持一定的能量以利换档时使用，因此要在合适的环境下由发动机驱动储能器储能。合适 的环境是指使发动机效率最高的条件下进行。储能装置可以是电形式的、机械发条形式的、飞轮形式的、和流体压力形式的。在 刹车时，车体可驱动发电机向电池或电容充电、把发条拧紧、驱动飞轮快速旋转、或把流体 压缩来储存能量以利需要时使用。在不刹车时，发动机也可驱动发电机向电池或电容充电、 把发条拧紧、驱动飞轮快速旋转、或把流体通过压缩机压缩来储存能量以利需要时使用。图3是以气体压缩来储存能量的例子。刹车时控制器(140)使车子带动气泵(310) 把空气压入气罐(320)储存。AMT换挡时，控制器(140)使气罐(320)的单向阀门(330)打 开，原先压入储存的空气释放带动气泵(310)而驱动车子。当AMT换挡完成时，控制器(140) 使气罐(320)的单向阀门(330)关闭，由发动机驱动车子。为了减少不换档时气泵的损耗， 气泵和汽车动力传动轴之间由一个离合器耦合。换挡和刹车时离合器接通，不换档时，离合 器断开。由于由气泵驱动的时间很短，气泵和气罐都可以很小。气罐的爆发力很强，对增速 升档时产生短时间的脉冲力矩避免动力中断十分有利。力的大小和时间都可以通过对阀门 的控制来进行。图4是以发电机(420)和电池(410)来储存能量的例子，这和普通混合动力的模式相近似。由于出力时间很短，电机(420)并不需要很大，可采用过载能力很强的电机。电 机即是电动机又是发电机，何时电动和何时发电均由电子控制器(140)来控制充电、电动 控制器(430)，电瓶(410)可借用车上已有的电瓶。电瓶和电机的组合模式的优点是结构简 单。电动机和汽车动力链的链接可通过直接耦合或通过离合器实现。电机和电池方案的优 点是简单。 从图5可看出，整个系统的控制由驾驶员(520)和对所示的点划线方框内的无动 力中断机械式自动变速动力链系统(510)发出命令，控制器(140)接受这些命令自动完成 任务。即驾驶员(520)根据自己的爱好和道路现况操纵油门、刹车、操纵杆等。电子控制器 (140)协调控制自动换挡和按图2的力矩分配图控制储能机构的启动和关闭。启动和关闭 的时间的精确控制和换挡质量有着密切的关系。转速的闭环控制和离合器位移的闭环控制 和主轴的力矩的准确预测可为高质量换挡提供保证。由于车辆在换档过程中驱动力矩没有 大幅波动而增加了驾驶的舒适性和延长了车辆的使用寿命并节约了能源。权利要求一种无动力中断混合动力的机械式自动变速箱(NIAMT)及其控制系统，其特征是换档时无动力中断。该系统由以下主要装置组成a)储能器；b)机械式自动变速箱；c)电子控制器。2.根据权力要求1所述的机械式自动变速箱所带的储能器主要在刹车时用于储存能 量和在换挡时释放能量。储能装置可以是电形式的、机械发条形式的、飞轮形式的、和流体 压力形式的。其特征是在刹车时，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无动力中断混合动力的机械式自动变速箱（ＮＩＡＭＴ）及其控制系统，其特征是换档时无动力中断。该系统由以下主要装置组成：ａ）储能器；ｂ）机械式自动变速箱；ｃ）电子控制器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘贻樟，张志辉，
申请(专利权)人：广东戈兰玛汽车系统有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]
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