CN107664180B - 一种无级自动变速器及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无级自动变速器及汽车，涉及汽车动力传动系统的技术领域。该无级自动变速器包括与发动机的输出轴连接的带轮变速机构，还包括：行星齿轮机构；差速器，与行星齿轮机构连接，且差速器包括一传动输出轴；传动齿轮组，与发动机的输出轴和行星齿轮机构分别传动连接；分别与行星齿轮机构和传动齿轮组连接的离合器组，离合器组包括第一离合器和第二离合器。本发明设置与差速器连接的行星齿轮机构及分别与行星齿轮机构和传动齿轮组连接的离合器组，通过改变离合器组中各离合器的工作状态，使得无级自动变速器速比范围增大，结构简单，提高汽车的动力性以及经济性。

Description

一种无级自动变速器及汽车

技术领域

本发明涉及汽车动力传动系统的技术领域，特别是涉及一种无级自动变速器及汽车。

背景技术

无级自动变速器是由液力变矩器和自动变速器组成的汽车部件，能根据节气门的开度和车速的变化，自动进行换挡，可通过电脑自动控制，无变速器挡位数。

随着技术的发展以及人们对汽车各方面性能的不断要求，现有的无级变速器使用单行星排和离合器，只能达到实现倒挡和前进挡切换和空挡的作用。其结构复杂，速比范围小，无法满足人们对汽车动力性和经济性的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无级自动变速器及汽车，解决了现有技术中的无级自动变速器结构复杂、速比范围小的问题，使无级自动变速器速比范围增大，结构简单，提高汽车的动力性以及经济性。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的一种无级自动变速器，包括与发动机的输出轴连接的带轮变速机构，其中，所述无级自动变速器还包括：

行星齿轮机构；

差速器，与所述行星齿轮机构连接，且所述差速器包括一传动输出轴；

传动齿轮组，与所述发动机的输出轴和所述行星齿轮机构分别传动连接；分别与所述行星齿轮机构和所述传动齿轮组连接的离合器组，所述离合器组包括第一离合器和第二离合器；

其中所述第一离合器处于结合状态时，所述发动机的输出轴上的动力通过 所述带轮变速机构传动至所述行星齿轮机构的太阳轮，所述差速器的传动输出轴获得传动速度与所述发动机的输出轴上的传动速度的比值为第一数值；

所述第二离合器处于结合状态时，所述发动机的输出轴上的动力通过所述第二离合器传动至所述行星齿轮机构的行星架上，并同时通过所述带轮变速机构传动至所述行星齿轮机构的太阳轮，所述差速器的传动输出轴获得传动速度与所述发动机的输出轴上的传动速度的比值为第二数值；

所述第二数值小于所述第一数值。

其中，所述离合器组还包括第三离合器；

其中所述第三离合器处于结合状态时，所述行星齿轮机构的行星架被制动，所述发动机的输出轴上的动力通过所述带轮变速机构传动至所述行星齿轮机构的太阳轮，经所述差速器的传动输出轴输出，且所述差速器的传动输出轴的旋转方向与所述发动机的输出轴的旋转方向相反。

其中，所述第一离合器为多片式离合器，包括：第一外支架、第一内支架以及分别设置于所述第一外支架和所述第一内支架上的离合器片；

其中，所述第一外支架与所述行星架固定连接；所述第一内支架与所述太阳轮连接。

其中，所述第二离合器为多片式离合器，包括：第二外支架、第二内支架以及分别设置于所述第二外支架和所述第二内支架上的离合器片；

其中，所述第二外支架与所述行星架固定连接；

所述第二内支架与所述传动齿轮组连接；

所述第二外支架与所述第一外支架为同一支架。

其中，所述第三离合器为多片式离合器，包括：第三外支架、第三内支架以及分别设置于所述第三外支架和所述第三内支架上的离合器片；

其中，所述第三外支架与无级自动变速器的壳体固定连接；

所述第三内支架与所述行星架固定连接。

其中，所述行星齿轮机构还包括：设置于所述行星架上的行星轮和与所述行星轮啮合的内齿圈。

其中，无级自动变速器还包括：与所述内齿圈固定连接的减速齿轮，所述差速器通过所述减速齿轮与所述行星齿轮机构连接。

本发明实施例还提供一种汽车，包括：如上述实施例所述的无级自动变速器。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明实施例的上述方案中，设置与差速器连接的行星齿轮机构及分别与行星齿轮机构和传动齿轮组连接的离合器组，通过改变离合器组中各离合器的工作状态，进而改变无级自动变速器上差速器的传动输出轴上的传动速度，使得无级自动变速器速比范围增大，结构简单，提高汽车的动力性以及经济性。

附图说明

图1为本发明实施例的无级自动变速器的结构示意图。

附图标记说明：

1-发动机；2-带轮变速机构；3-差速器；4-传动输出轴；5-第一离合器；6-第二离合器；7-太阳轮；8-行星架；9-第三离合器；10-第一外支架；11-第一内支架；12-第二内支架；13-第三外支架；14-第三内支架；15-壳体；16-行星轮；17-内齿圈；18-减速齿轮；19-连接机构；20-第一齿轮；21-第二齿轮；22-第三齿轮；23-第四齿轮。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有技术中无级自动变速器结构复杂、速比范围小的问题，提供一种无级自动变速器及汽车，使得无级自动变速器速比范围增大，结构简单，提高汽车的动力性以及经济性。

如图1所示，本发明实施例提供一种无级自动变速器，包括发动机1及与发动机1的输出轴连接的带轮变速机构2。

需要说明的是，发动机1的输出轴通过连接机构19与带轮变速机构2连接。这里，连接机构19可以是液力变矩器，也可以是扭转减振器。当然，其他可实现连接功能的连接机构均可采用。

其中，无级自动变速器还包括：行星齿轮机构；

差速器3，与行星齿轮机构连接，且差速器3包括一传动输出轴4；

传动齿轮组，与发动机1的输出轴和行星齿轮机构分别传动连接；分别与行星齿轮机构和传动齿轮组连接的离合器组，离合器组包括第一离合器5和第二离合器6；

这里需要说明的是，传动齿轮组包括：第一传动齿轮组和第二传动齿轮组。其中，第一传动齿轮组包括：第一齿轮20和与第一齿轮20啮合的第二齿轮21；第二传动齿轮组包括：第三齿轮22和与第三齿轮22啮合的第四齿轮23。

这里，第一齿轮20和第三齿轮22均设置于发动机1的输出轴上；第二齿轮21通过离合器组与行星齿轮机构连接；第四齿轮23与带轮变速机构2连接。

其中，第一离合器5处于结合状态时，发动机1的输出轴上的动力通过带轮变速机构2传动至行星齿轮机构的太阳轮7，差速器3的传动输出轴4获得传动速度与发动机1的输出轴上的传动速度的比值为第一数值；

这里需要说明的是，第一离合器5处于结合状态，也就是，第一离合器5闭合，此时，第二离合器6以及第三离合器9均打开，第一齿轮20和第二齿轮21空转，太阳轮7和行星架8固连，此时，内齿圈17的输出转速与太阳轮7输入相同。而且，带轮变速机构2内的带轮内径大小小于常见带轮内径大小，带轮外径大小大于常见带轮外径大小。

这里，当第一离合器5处于结合状态时，汽车的行驶模式为高速前进模式，也就是，汽车行驶在该模式下时，带轮变速机构2可调整到较大的速比，使较低的发动机转速对应更高的车速，节省汽车油耗，提升汽车的经济性。

第二离合器6处于结合状态时，发动机1的输出轴上的动力通过第二离合器6传动至行星齿轮机构的行星架8上，并同时通过带轮变速机构2传动至行星齿轮机构的太阳轮7，差速器3的传动输出轴4获得传动速度与发动机1的输出轴上的传动速度的比值为第二数值；

这里，第二数值小于第一数值。

需要说明的是，第二离合器6处于结合状态，也就是，第二离合器6闭合，此时，第一离合器5以及第三离合器9均打开，第一齿轮20和第二齿轮21啮合传动，通过第二离合器6与行星架8连接。发动机1的动力输出被行星齿轮机构分流为两部分，一部分动力通过第二离合器6传动至行星齿轮机构的行 星架8上；另一部分动力通过第三齿轮22和第四齿轮23啮合，再由带轮变速机构输入至太阳轮7，最后发动机1的这两部分动力都通过内齿圈17输出至差速器3上。

这里，发动机1的一部分动力输出至行星架8时，发动机1与行星架8的传动比等于一，发动机1的另一部分动力经带轮变速机构2输出至太阳轮7时，当发动机1与太阳轮7的传动比大于一时，通过单行星机构的动力分流功能和杠杆比原理，最后动力到达内齿圈17后，发动机1与内齿圈17的传动比将小于一。而且，由于传动比越小，汽车车轮的转速越慢，所以，第二离合器6处于结合状态时，汽车的行驶模式为低速前进模式，也就是，汽车行驶在该模式下时，可以获得比同等带轮系统最小速比极限更小的速比，使较低的车速对应较高的发动机转速，输出更多的动力，提升汽车的动力性。

也就是说，第一离合器5与第二离合器6的设置增大无级自动变速器的速比范围。

需说明的是，本发明实施例中所述的速比为差速器3的传动输出轴获得的传动速度与发动机1的输出轴上的传动速度的比值。

具体的，如图1所示，离合器组还包括第三离合器9。

其中，需说明的是，第三离合器9处于结合状态时，行星齿轮机构的行星架8被制动，发动机1的输出轴上的动力通过带轮变速机构2传动至行星齿轮机构的太阳轮7，经差速器3的传动输出轴4输出。此时，差速器3的传动输出轴4的旋转方向与所述发动机1的输出轴的旋转方向相反。

需要说明的是，第三离合器9处于结合状态，也就是，第三离合器9闭合，此时，第一离合器5和第二离合器6均打开，第一齿轮20和第二齿轮21空转，行星架8被制动，发动机1的动力经带轮变速机构2输出至行星齿轮机构。此时动力由太阳轮7输入，内齿圈17输出与太阳轮7相反的转向动力。

这里，当第三离合器9处于结合状态时，汽车的行驶模式为倒挡模式。

需要说明的是，当第一离合器5、第二离合器6以及第三离合器9均打开时，汽车的行驶模式为空挡模式。也就是说，无级自动变速器的差速器3不对外输出动力。

优选的，第一离合器5为多片式离合器，包括：第一外支架10、第一内 支架11以及分别设置于第一外支架10和第一内支架11上的离合器片。

其中，第一外支架10与行星架8固定连接；第一内支架11与太阳轮7连接。

这里，第一离合器5闭合时，设置在第一外支架10上的离合器片与设置在第一内支架11上的离合器片接触连接。此时，太阳轮7与行星架8固定连接。

优选的，第二离合器6为多片式离合器，包括：第二外支架、第二内支架12以及分别设置于第二外支架和第二内支架12上的离合器片。

其中，第二外支架与所述行星架8固定连接；第二内支架12与传动齿轮组连接；第二外支架与第一外支架10为同一支架。

需要说明的是，如图1所示，第二内支架12与第二齿轮21连接。

优选的，第三离合器9为多片式离合器，包括：第三外支架13、第三内支架14以及分别设置于第三外支架13和第三内支架14上的离合器片。

其中，第三外支架13与无级自动变速器的壳体15固定连接；第三内支架14与行星架8固定连接。

具体的，行星齿轮机构还包括：设置于行星架8上的行星轮16和与所述行星轮16啮合的内齿圈17。

具体的，无级自动变速器还包括：与内齿圈17固定连接的减速齿轮18，差速器3通过减速齿轮18与行星齿轮机构连接。

更具体的，差速器3通过减速齿轮18与内齿圈17连接。

本发明实施例还提供一种汽车，包括上述实施例所述的无级自动变速器。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种无级自动变速器，包括发动机（1）及与发动机（1）的输出轴连接的带轮变速机构（2），其特征在于，所述无级自动变速器还包括：

行星齿轮机构；

差速器（3），与所述行星齿轮机构连接，且所述差速器（3）包括一传动输出轴（4）；

传动齿轮组，与所述发动机（1）的输出轴和所述行星齿轮机构分别传动连接；分别与所述行星齿轮机构和所述传动齿轮组连接的离合器组，所述离合器组包括第一离合器（5）和第二离合器（6）；

其中所述第一离合器（5）处于结合状态时，所述发动机（1）的输出轴上的动力通过所述带轮变速机构（2）传动至所述行星齿轮机构的太阳轮（7），所述差速器（3）的传动输出轴（4）获得传动速度与所述发动机（1）的输出轴上的传动速度的比值为第一数值；

所述第二离合器（6）处于结合状态时，所述发动机（1）的输出轴上的动力通过所述第二离合器（6）传动至所述行星齿轮机构的行星架（8）上，并同时通过所述带轮变速机构（2）传动至所述行星齿轮机构的太阳轮（7），所述差速器（3）的传动输出轴（4）获得传动速度与所述发动机（1）的输出轴上的传动速度的比值为第二数值；

所述第二数值小于所述第一数值；

所述离合器组还包括第三离合器（9）；

其中所述第三离合器（9）处于结合状态时，所述行星齿轮机构的行星架（8）被制动，所述发动机（1）的输出轴上的动力通过所述带轮变速机构（2）传动至所述行星齿轮机构的太阳轮（7），经所述差速器（3）的传动输出轴（4）输出，且所述差速器（3）的传动输出轴（4）的旋转方向与所述发动机（1）的输出轴的旋转方向相反；

所述第一离合器（5）为多片式离合器，包括：第一外支架（10）、第一内支架（11）以及分别设置于所述第一外支架（10）和所述第一内支架（11）上的离合器片；

其中，所述第一外支架（10）与所述行星架（8）固定连接；所述第一内支架（11）与所述太阳轮（7）连接；

所述第二离合器（6）为多片式离合器，包括：第二外支架、第二内支架（12）以及分别设置于所述第二外支架和所述第二内支架（12）上的离合器片；

其中，所述第二外支架与所述行星架（8）固定连接；

所述第二内支架（12）与所述传动齿轮组连接；

所述第二外支架与所述第一外支架（10）为同一支架；

所述第三离合器（9）为多片式离合器，包括：第三外支架（13）、第三内支架（14）以及分别设置于所述第三外支架（13）和所述第三内支架（14）上的离合器片；

其中，所述第三外支架（13）与无级自动变速器的壳体（15）固定连接；

所述第三内支架（14）与所述行星架（8）固定连接。

2.根据权利要求1所述的无级自动变速器，其特征在于，所述行星齿轮机构还包括：设置于所述行星架（8）上的行星轮（16）和与所述行星轮（16）啮合的内齿圈（17）。

3.根据权利要求2所述的无级自动变速器，其特征在于，无级自动变速器还包括：与所述内齿圈（17）固定连接的减速齿轮（18），所述差速器（3）通过所述减速齿轮（18）与所述行星齿轮机构连接。

4.一种汽车，其特征在于，包括：如权利要求1~3任一项所述的无级自动变速器。

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