专利名称：机动车液压传动动力和无限档位的自动变速系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机动车的动力传递和变速系统，尤其涉及汽车和摩托车实现液压传动动力和无限档位的自动变速功能。
背景技术：
为达到动力传递和变速的目的，目前该领域所用的传动方式和变速系统均为齿轮结构。以汽车为例发动机输出动力，经离合器、变速器、万向节、驱动桥、差速器、半轴、主传动器、传动轴，传递到驱动轮上，以实现动力的传递；变速必需经过离合手段，才能达到变速的目的。由于其结构上的定性，此种传动和变速方式在实际使用中，发动机的负荷率达不到经济范围，造成能源的极大浪费。以汽车为例从其结构分析，由发动机的负荷特性可知，负荷率在80％-90％时，有效燃油消耗率最低。发动机在中等转速较高负荷率下工作时，其燃油经济性较好。在汽车的实际使用中，大部份时间内发动机的负荷率都达不到经济范围，试验表明，一般汽车在水平良好路面以常速行驶时，克服各种阻力所需的功率仅为发动机相应转速下最大功率的50％-60％，相当于发动机最大功率的20％左右。由汽车的功率平衡图可知，汽车的行驶速度和阻力功率一定时，发动机的负荷率随使用的变速器挡位不同而变化，档位越高，负荷率越大。只要变速器的档位足够多，就可选择某一合适的档位，使发动机的负荷率保持在80％-90％的经济范围内，从而使汽车的燃油经济性最高。但在实际使用中，档数太多，会使结构复杂，操作不便。而档数无限的自动变速器，在任何条件下都提供了发动机在最经济工况下工作的可能性。若自动变速器始终能维特较高的机械效率，则汽车的燃油经济性将显著提高。
在汽车使用方面，对汽车的燃油经济性影响最大的是汽车的技术状况和驾驶技术。在汽车的实际使用中，由于使用因素造成的燃料浪费往往远大于采取某项结构措施而节省的燃料，如子午线能胎比普通斜交胎可节油6％-8％，某轿车空气阻力系数从0.5降到0.3可使油耗降低22％，而不同技术水平的驾驶员在相向条件下驾驶同一汽车，其燃料消耗量的差异可达20％-40％。由此可见，在使用方面采取措施比在结构方面采取措施更具潜力。
目前世界的石油储藏量逐年下降，石油供应量的减少直接影响到经济的发展，而今后相当长的一段时间内汽车的燃料仍以石油为主。我国汽油产量的76％、柴油产量的27％用于汽车的消耗。目前我国汽车保有量将近2000万辆，因此节约燃油对国民经济的发展有重要的意义。提高燃油的经济性，可以降低汽车的使用费用、节省石油资源；同时也降低了发动机产生的有害气体的排放量，起到防止地球变暖等环境保护课题的作用。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种全新的液压传动动力和档位无限的自动变速系统。实现了机动车在正常行驶、加速、增大转矩等负荷变化问题上档位无限的自动配合，使发动机的负荷率始终保持在经济范围内，显著提高了燃油经济性，极大的节约了能源。
本发明的技术方案采用液压传动动力和档位无限的自动变速方式，实现动力传递和变速的功能。其特征在于自动恒速发动机(如燃油发电机)或电机经离合装置与变量液压泵直接连接(不经过变速箱)，变量液压泵通过油管、控制阀与液马达驱动轮相连，直接输出转矩。
本发明省去了原机动车为了得到输出转矩和达到变速的目的，而必需的离合器、变速器、万向节、驱动桥、差速器、半轴、主传动器、传动轴等传统结构，而采用变量液压泵通过液压控件与液马达驱动轮相连，直接输出转矩，实现动力传递和变速的功能。由于变量液压泵可根据液马达驱动轮反馈回的负荷变化自动调节流量及压力，从而实现了机动车的正常行驶和档位无限的自动变速功能；由于自动恒速发动机可通过变量液压泵输出功率的变化根据需要自动调节燃油输入量，恒定其转速，使发动机的负荷率始终处于经济范围内，避免了原机动车由于结构上的定性和驾驶人员技术水平的差异而带来的燃油浪费，从而实现了发动机始终在最经济油耗的状态下运行。根据发动机的负荷特性和功率平衡图可推算出，此种传动和变速结构至少可节约燃油40％以上，显著提高了燃油经济性，极大的降低了排放污染物，起到了节能和环保的效果。
下面结合附图对本发明作进一步说明附图是本发明的连接关系及工作状态图
具体实施例方式1-自动恒速发动机或电机，2-离合装置，3-变量液压泵，4-双向液马达驱动轮，5-油箱，6-定位油缸，V1-3位4通电液阀，V2-电磁液压先导控制阀，V3-2位4通滑阀，V4、V5-单向阀，V6、V7-压力调整阀，D1-倒挡电磁铁，D2-强制提速电磁铁，D3-前进电磁铁。本发明其连接关系为自动恒速发动机或电机1经离合装置2与变量液压泵3相连(不经过变速箱)，变量液压泵3进油口与油箱5相连、出油口与电液阀V1、先导控制阀V2相连，电液阀V1与V4、V5单向阀、定位油缸6相连，V4、V5、定位油缸6与V3滑阀相连，滑阀V3与压力调整阀V6、V7及双向液马达驱动轮4相连，回油经压力调整阀V6、V7、2位4通滑阀V3、3位4通电液阀V1回油箱5；D1、D3为电液阀V1的控制电磁铁，D2为先导控制阀V2的控制电磁铁。先导控制阀V2输出油口与变量液压泵3的控制油口相连。(注以上是3位4通电液阀V1在中位的说明)本发明的工作原理(自动恒速发动机以下简称发动机)1、空载起动3位4通电液阀V1在中位，离合装置处于断开状态，发动机或电机1处于空负荷动转。
2、前进经离合装置2控制，发动机或电机1与变量液压泵3连接，同时电磁铁D3工作，电液阀V1在上位，发动机或电机1拖动变量液压泵3，变量液压泵3出油口产生压力油，经电液阀V1、单向阀V4过滑阀V3到达液马达驱动轮4上端，产生前进力矩，液马达驱动轮4下端经滑阀V3、电液阀V1回油箱5；一但液马达驱动轮4需求力矩过大时，经电磁液压先导控制阀V2调整，直通变量液压泵3控制油口，减少偏心量，降低输出流量，提高压力，推动液马达驱动轮4提高转矩；反之，一但液马达驱动轮4负载变轻，压力油压力变低，经电磁液压先导控制阀V2调整，直通变量液压泵3的控制油口，增大偏心量，提高输出流量，减低压力，增加液马达驱动轮4转速，以达到档位无限的自动变速和满足经济运行的目的。
3、倒退经离合装置2控制，发动机或电机1与液压泵3连接，发动机或电机1拖动变量液压泵3，液压泵3出油口产生压力油，由于控制电磁铁D1推动电液阀V1于下位工作，压力油经电液阀V1、滑阀V3到达液马达驱动轮4下端，产生倒退力矩，液马达驱动轮4上端经滑阀V3、单向阀V5、电液阀V1回油箱5。
4、人为强制提速或增加功率时由电磁铁D2推动电磁液压先导控制阀V2工作，切断变量液压泵3控制油路，锁定偏心量，同时人为强制增大发动机或电机1的功率，提高转速，增加变量液压泵3的功率，以提高液马达驱动轮4的转速、力矩和功率。
5、刹车离合装置2断开，电液阀V1回复中位工作，油路短路，变量液压泵3输出油回油箱5，液马达驱动轮4无压力油，形成自行状态。
6、空负荷滑行电液阀V1回中位，离合装置2断开，变量液压泵3不再输出压力油，利用惯性，自由滑行。
7、手制动利用2位4通滑阀V3下位工作，阻断油路，液马达驱动轮4处于困油状态，无法转动。
8、油路压力保护在油路压力突然过高时，压力调整阀V6、V7自动泻压，保护油路和液压元件。
9、倒档和手制动安全限位当液马达驱动轮4在转动及有油流动时，定位油缸6偏位，不能进入倒档和手制动位置。
权利要求
1.机动车液压传动动力和档位无限的自动变速系统的连接关系是自动恒速发动机或电机1经离合装置2与变量液压泵3相连(不经过变速箱)，变量液压泵3进油口与油箱5相连、出油口与3位4通电液阀V1、电磁液压先导控制阀V2相连，电液阀V1与V4、V5单向阀、定位油缸6相连，V4、V5单向阀、定位油缸6与2位4通滑阀V3相连，2位4通滑阀V3与压力调整阀V6、V7及双向液马达驱动轮4相连，回油经压力调整阀V6、V7、2位4通滑阀V3、3位4通电液阀V1回油箱5；D1、D3为电液阀V1的控制电磁铁，D2为电磁液压先导控制阀V2的控制电磁铁。电磁液压先导控制阀V2输出油口与变量液压泵3的控制油口相连。(注以上是3位4通电液阀V1在中位的说明)。
2.根据权利要求书所述，机动车液压传动动力和档位无限的自动变速系统其特征在于自动恒速发动机或电机经离合装置与变量液压泵直接相连(不经过变速机构)；变量液压泵通过控制阀、油管与液马达驱动轮相连，直接输出转矩。
全文摘要
本发明公开了一种机动车在最经济油耗状态下，实现动力传递和档位无限的自动变速系统，其特征为自动恒速发动机(如燃油发电机)或电机拖动变量液压泵，产生压力油，经控制油路，推动液马达驱动轮工作，完成前进、无限档位的自动变速、倒退、人为强制改变功率、和空载起动、滑行的功能。由于变量液压泵可根据液马达驱动轮反馈回的负荷变化自动调节流量及压力，从而实现了机动车的正常行驶和档位无限的自动变速功能；由于自动恒速发动机可通过变量液压泵输出功率的变化根据需要自动调节燃油输入量，恒定其转速，使发动机的负荷率始终处于经济范围内，避免了原机动车由于结构上的定性和驾驶人员技术水平的差异而带来的燃油浪费，从而实现了发动机始终在最经济油耗的状态下运行。根据发动机的负荷特性和功率平衡图可推算出，此种传动和变速结构至少可节约燃油40％以上，显著提高了燃油经济性，极大的降低了排放污染物，起到了节能和环保的效果。
文档编号F16H41/00GK1818421SQ200610054039
公开日2006年8月16日 申请日期2006年1月17日 优先权日2006年1月17日
发明者何宇, 但德林, 邱虹 申请人:何宇, 但德林, 邱虹