一種機(jī)液混合動(dòng)力自動(dòng)變速箱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種新型機(jī)液混合動(dòng)力自動(dòng)變速箱。采用了新型的液壓變量馬達(dá)中內(nèi)置液壓泵的新設(shè)計(jì)。它能無級(jí)變速、效率高、動(dòng)力密度高、成本低、回收制動(dòng)能量等優(yōu)點(diǎn)，能廣泛應(yīng)用于各內(nèi)汽車、工程機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械等車輛，能替換傳統(tǒng)變速箱。
【專利說明】 一種機(jī)液混合動(dòng)力自動(dòng)變速箱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】是機(jī)械自動(dòng)變速箱領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在有很多種自動(dòng)變速箱，如液力變扭器、CVT、AMT自動(dòng)變速箱、它們分別有成本高、控制復(fù)雜、傳遞動(dòng)力小、有級(jí)等缺點(diǎn)?，F(xiàn)有幾種機(jī)液混合動(dòng)力自動(dòng)變速箱機(jī)液自動(dòng)變速箱，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高昂、控制復(fù)雜、效率低、對(duì)工況和發(fā)動(dòng)機(jī)敏感等缺點(diǎn)。泵和馬達(dá)不能緊湊設(shè)計(jì)，須分開通過多級(jí)齒輪與行星輪系連接。泵和馬達(dá)的油路通道很長(zhǎng)，液壓能量損失大?，F(xiàn)有變量馬達(dá)沒有內(nèi)置液壓泵的設(shè)計(jì)，沒有空間，歪脖沒法處理，效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明設(shè)計(jì)和使用了一種新型變量液壓馬達(dá)中內(nèi)置液壓泵，和雙變量液壓馬達(dá)和雙內(nèi)置液壓泵的特殊設(shè)計(jì)。有體積小，泵馬達(dá)之間的距離短，流量大，易于和行星輪系連接的特點(diǎn)。
[0004]新型變量液壓馬達(dá)中內(nèi)置變量液壓泵或馬達(dá)沒有歪脖，用可偏轉(zhuǎn)的變量盤，變量盤兩邊都可放置泵或馬達(dá)，馬達(dá)有可偏轉(zhuǎn)的變量盤，馬達(dá)變量盤中間可空心，成為變量環(huán)，中間可放置內(nèi)置泵，內(nèi)置泵是定量泵或變量泵，變量泵有變量盤，泵和馬達(dá)之間有壓力液壓油互相輸送，馬達(dá)和泵的根據(jù)不同的工況泵和馬達(dá)的功能也能互換。
[0005]本機(jī)液混合動(dòng)力自動(dòng)變速箱，是有雙變量液壓馬達(dá)背對(duì)背安裝共用變量盤；雙內(nèi)置變量液壓泵背對(duì)背安裝共用變量盤，雙內(nèi)置定量液壓泵背對(duì)背安裝共用固定盤而不改變盤的傾斜方向。變量盤有三個(gè)周向等分的徑向放置的軸，軸上有分別有球面滾輪，它們之間有滑動(dòng)軸承或滾針軸承。滾輪放入泵或馬達(dá)軸向的周向等分的三個(gè)圓柱滾道中。變量盤和馬達(dá)或泵一起旋轉(zhuǎn)，也可隨變量盤托架一起偏轉(zhuǎn)。變量盤和變量盤托架有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，之間可用滑動(dòng)軸承或滾針軸承或滾輪。內(nèi)置變量泵的變量盤的托架支承在變量液壓馬達(dá)體上，變量馬達(dá)的變量環(huán)的托架支承在變速箱殼體上。
[0006]當(dāng)內(nèi)置泵采用變量泵時(shí)，用高壓油路的壓力控制變量盤的傾角，油壓高時(shí)，傾角??；油壓低時(shí)，傾角大。變量盤的操縱桿的位置、彈簧剛度都可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力特征曲線而改變，機(jī)液自動(dòng)變速箱的最大輸入扭矩可相應(yīng)調(diào)節(jié)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力曲線特性的改變不敏感。
[0007]變量液壓馬達(dá)和前置行星輪系外圈內(nèi)齒輪連接，變量液壓泵和太陽輪連接，輸入軸與行星架連接。前置行星輪系將動(dòng)力一分為二，一部分動(dòng)力通過星輪系外圈連接馬達(dá)直接向后輸出，另一部分動(dòng)力傳到太陽輪連接內(nèi)置泵，泵產(chǎn)生的高壓液壓油經(jīng)過和殼體剛性連接的流量分配盤進(jìn)入馬達(dá)、馬達(dá)推動(dòng)傾斜的變量盤托架產(chǎn)生反作用力矩從而進(jìn)行動(dòng)力合并。
[0008]當(dāng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，變速箱處于停駐檔，當(dāng)推向前進(jìn)低檔，車輛阻尼大，馬達(dá)不動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)行星架運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)太陽輪轉(zhuǎn)，向馬達(dá)供油，壓力升高，壓力升高也增加變量環(huán)的傾角，產(chǎn)生更大的扭矩，推動(dòng)變量液壓馬達(dá)也就是前置行星外齒圈運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)車輛油門或加速控制與液壓能儲(chǔ)存器開關(guān)連接，釋放液壓能儲(chǔ)存器的能量到車輛啟動(dòng)、加速或上坡的過程中。
[0009]當(dāng)制動(dòng)時(shí)，改變變量馬達(dá)的變量盤操縱桿兩端壓力油路方向，推動(dòng)變量馬達(dá)的變量環(huán)反向偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生反向扭矩。變量馬達(dá)變?yōu)樽兞勘?，產(chǎn)生制動(dòng)扭矩，將高壓油儲(chǔ)存到液壓儲(chǔ)能器中。
[0010]該混合動(dòng)力自動(dòng)變速箱，其特征是自動(dòng)變速箱的變量泵不論車輛停駐還是行駛都有高壓液壓油的動(dòng)力輸出，不須要另外的取力器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1:機(jī)液自動(dòng)變速箱原理示意圖
[0012]圖2:液壓及控制回路
【具體實(shí)施方式】
[0013]新型變量液壓馬達(dá)中內(nèi)置液壓泵，和雙變量液壓馬達(dá)和雙內(nèi)置液壓泵的特殊設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是，馬達(dá)和泵的液壓油路距離短，馬達(dá)容量大，內(nèi)置泵轉(zhuǎn)速高。
[0014]當(dāng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，變速箱處于停駐檔，當(dāng)推向前進(jìn)低檔時(shí)，車輛阻尼大，行星外圈不動(dòng)，內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)自動(dòng)變速箱輸入軸旋轉(zhuǎn)，行星架運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)太陽輪轉(zhuǎn)，內(nèi)置泵向馬達(dá)供油，壓力升高，壓力升高也增加變量環(huán)的傾角，產(chǎn)生更大的扭矩，推動(dòng)輸出軸運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)車輛油門或加速控制與液壓能儲(chǔ)存器開關(guān)連接，釋放液壓能儲(chǔ)存器的能量到車輛啟動(dòng)、加速或上坡的過程中。
[0015]當(dāng)內(nèi)置泵采用變量泵時(shí)，用高壓油路的壓力控制變量盤的傾角，油壓高時(shí)，傾角??；油壓低時(shí)，傾角大。變量盤的操縱桿的位置、彈簧剛度都可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力特征曲線而改變，機(jī)液自動(dòng)變速箱的最大輸入扭矩可相應(yīng)調(diào)節(jié)，減少自動(dòng)變速箱對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力特性敏感性。
[0016]當(dāng)制動(dòng)時(shí)，改變變量馬達(dá)的變量盤操縱桿兩端壓力油路方向，推動(dòng)變量盤反向偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生反向扭矩。變量馬達(dá)改變?yōu)樽兞勘?，將高壓油?chǔ)存到液壓儲(chǔ)能器中。
[0017]液壓回路有液壓油填充泵提供液壓油的泄漏補(bǔ)充，泵可以是偏心內(nèi)齒輪泵，可裝在機(jī)液自動(dòng)變速箱的輸入軸上。同時(shí)回路中液壓油可根據(jù)油溫更新液壓油，使液壓回路降溫，便于回路中工作液壓油的替換。
[0018]機(jī)液自動(dòng)變速箱有數(shù)字電子控制盒，能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況、油門大小、制動(dòng)信息、輸出扭矩和轉(zhuǎn)速、前進(jìn)檔后退檔信息，用電磁液壓閥改變變量泵的控制桿兩端的油路連接、控制后置一級(jí)行星和多級(jí)行星排的離合器的開合，以及控制和液壓能儲(chǔ)存器的連接。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)液混合動(dòng)力自動(dòng)變速箱，其特征是有變量液壓馬達(dá)中內(nèi)置液壓泵的設(shè)計(jì):新型變量液壓馬達(dá)中內(nèi)置液壓泵或馬達(dá)，它們都沒有歪脖，馬達(dá)有可偏轉(zhuǎn)的變量盤，馬達(dá)變量盤中間可空心，成為變量環(huán)，中間可放置內(nèi)置泵，內(nèi)置泵是定量泵或變量泵，變量泵有變量盤，泵和馬達(dá)之間有壓力液壓油互相輸送，馬達(dá)和泵的根據(jù)不同的工況會(huì)泵和馬達(dá)的功能互換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述機(jī)液混合動(dòng)力自動(dòng)變速箱，其特征是有雙變量液壓馬達(dá)背對(duì)背安裝共用變量盤；雙內(nèi)置變量液壓泵背對(duì)背安裝共用變量盤，雙內(nèi)置定量液壓泵背對(duì)背安裝共用固定盤不改變盤的傾斜方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述混合動(dòng)力自動(dòng)變速箱，其特征是有前置行星輪系與變量液壓馬達(dá)和內(nèi)置液壓泵連接:變量液壓馬達(dá)和前置行星輪系外圈內(nèi)齒輪連接；內(nèi)置液壓泵和太陽輪連接；輸入軸與行星架連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述機(jī)液混合動(dòng)力自動(dòng)變速箱，其特征是可選擇無或有后置一級(jí)行星、或組合行星排，從而有直接擋和多檔速比的輸出，如采用一級(jí)行星，馬達(dá)和后置一級(jí)太陽輪連接，輸出軸通過滑動(dòng)接合齒或片式離合器分別與太陽輪、行星架上的花鍵、空缺部分、殼體上的花鍵分別形成直接檔、低檔，空檔和停駐檔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述機(jī)液混合動(dòng)力自動(dòng)變速箱，其特征是改變變量馬達(dá)的變量盤或環(huán)的方向，輸出反向扭矩，形成倒檔，也有緩速器和制動(dòng)器的功能，將液壓能儲(chǔ)存在液壓能儲(chǔ)存器中，在倒檔的過程中，車輛不必停駐掛倒檔，不必動(dòng)力中斷，實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力自動(dòng)變速箱的動(dòng)力連續(xù)倒檔；在制動(dòng)的過程中，車輪不會(huì)抱死，有防抱死防車輛側(cè)滑功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述機(jī)液混合動(dòng)力自動(dòng)變速箱，其特征是車輛油門或加速控制與液壓能儲(chǔ)存器開關(guān)連接，釋放液壓能儲(chǔ)存器的能量到車輛加速或上坡的過程中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述機(jī)液混合動(dòng)力自動(dòng)變速箱，其特征是自動(dòng)變速箱的液壓泵不論在車輛停駐還是行駛中都能有高壓液壓油的動(dòng)力輸出，不須要另外的機(jī)械齒輪取力器。
【文檔編號(hào)】F16H39/04GK103470719SQ201310423512
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】彭敖勇 申請(qǐng)人:彭敖勇