CN108443492A - 一种液压机械无级变速器速比调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压机械无级变速器速比调节装置，包括速比无级调节单元和两个可动锥盘调压单元；速比无级调节单元包括两个可动锥盘；两个可动锥盘分别套装在动力输入轴和动力输出轴上，两个可动锥盘分别连接主动轮液压缸和从动轮液压缸，动力输入轴和动力输出轴上的油孔分别与主动轮液压缸和从动轮液压缸连通；可动锥盘调压单元包括电机，电机与柱塞泵相连，柱塞泵进油口、出油口分别与油箱和高速开关阀P口相连；两个可动锥盘调压单元的高速开关阀A口分别与动力输入轴上的油孔和动力输出轴上的油孔相连。本发明具有结构简单、调压平稳、速比和夹紧力的调节可靠性及精度高、加速时间短的优点，而且有无级变速器的自保护能力。

Description

一种液压机械无级变速器速比调节装置

技术领域

本发明涉及一种液压机械无级变速器速比调节装置。

背景技术

无级变速传动（CVT）是一种理想的汽车传动装置，它具有连续变化的速比，可以控制汽车发动机始终运行在最佳的工作区域，能提高汽车的燃油经济性和动力性能，减少汽车的换挡冲击，提高驾驶员的驾驶舒适度等优点，无级变速器越来越受到重视，其中的金属带式无级变速器的研究工作最多。在无级变速传动中，CVT速比调节是液压机械无级变速传动的关键技术，不仅需要较宽的速比变化范围，还需速比实现连续的变化，才能使发动机输出功率和汽车行驶阻力达到最佳的匹配，改善汽车燃油经济性等。

目前，市场上几乎所有的CVT都采用了电液控制CVT，其速比调节的液压系统是由两个液压阀组成，分别是速比控制阀和压力调节阀，通过液压系统，使得主、从动带轮油缸作用有液压力，中间夹有金属带，从而实现两者之间的平衡，但是无级变速器速比的精度及连续变化，与该电液控制系统有着密切的关系，同时，还严重影响了汽车的工作效率和能耗，一种速比连续变化并能有效的实时控制速比，显得尤为重要。

在已有的控制无级变速器速比装置的技术方案中，如“一种无级变速器的液压控制装置”（CN 103443509 A）以及“金属带式无级变速器液压系统”（200720046130.4），前者提出的技术为：单泵和控制阀以及逆止阀的协调作用控制液压执行机构的压力调节，两执行机构的压力变化率相同。后者提出的技术为：采用两个伺服泵（速比控制私服泵和夹紧力控制伺服泵）控制主动轮液压缸和从动轮液压缸内压力。两者仅可实现无级变速器的速比连续变化，前者速比控制精度高于后者，后者夹紧力控制精度高于前者，但是它们的速比控制精度、夹紧力控制精度都低，加速时间长，缺乏无级变速器的自保护、速比自保持能力，限制了车辆的动力和经济性能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、经济性高、调压平稳、速比和夹紧力调节可靠性和精度高，缩减加速时间，具有无级变速器的自保护能力和速比自保持能力的液压机械无级变速器速比调节装置。

本发明采用的技术方案是：一种液压机械无级变速器速比调节装置，包括速比无级调节单元和两个可动锥盘调压单元；速比无级调节单元包括动力输入轴、动力输出轴、两个可动锥盘、主动轮液压缸、从动轮液压缸、金属带；两个可动锥盘分别套装在动力输入轴和动力输出轴上，两个可动锥盘分别连接主动轮液压缸和从动轮液压缸，动力输入轴和动力输出轴上分别设有油孔，动力输入轴上的油孔与主动轮液压缸连通，动力输出轴上的油孔与从动轮液压缸连通；所述可动锥盘调压单元包括电机、柱塞泵、高速开关阀及油箱，电机与柱塞泵相连，柱塞泵进油口、出油口分别与油箱和高速开关阀P口相连；两个可动锥盘调压单元的高速开关阀A口分别与动力输入轴上的油孔和动力输出轴上的油孔相连。

上述液压机械无级变速器速比调节装置中，可动锥盘调压单元的高速开关阀A口与动力输入轴油孔连接的管路上设有减压阀，另一可动锥盘调压单元的高速开关阀A口与动力输出轴油孔连接的管路上设有调速阀。

上述液压机械无级变速器速比调节装置中，所述的可动锥盘调压单元的高速开关阀A口与减压阀的进油口连接的管路上设有蓄能器。

上述液压机械无级变速器速比调节装置中，两个可动锥盘与动力输入轴、动力输出轴之间分别设有密封环，两个可动锥盘与主动轮液压缸、从动轮液压缸的缸体之间分别设有密封环。

上述液压机械无级变速器速比调节装置中，所述主动轮液压缸、从动轮液压缸的活塞分别固定在动力输入轴和动力输出轴上；主动轮液压缸、从动轮液压缸的缸体分别套装在动力输入轴和动力输出轴上，分别与两个可动锥盘连接，两个可动锥盘调压单元的电机、柱塞泵、高速开关阀的型号一样，并共用一个油箱。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明设有的两个独立的调压单元，双泵独立调节，主动轮的可动锥盘调压单元用于控制主动油缸的压力，进而控制主动带轮的位置沿轴向移动，起到由于金属带的长度不变，从动轮可动锥盘沿V型槽向相反的方向变化，从动轮的可动锥盘调压单元的目的是控制金属带的张紧力，主动轮的可动锥盘调压单元内设弹簧式蓄能器，具有补充泄露、缓冲液压冲击及其保压的作用，还设有减压阀，限制最高车速（可调定），将会减少因车速而导致的车祸，从动轮的可动锥盘调压单元设有调速阀，将会减少由于刹车给液压缸带来的液压冲击，提高无级变速器的性能以及驾驶的舒适性，同时自身平时可以起到降压或提高输送油液回邮箱的作用，并且缩减加速时间，主动轮、从动轮的可动锥盘调压单元均设有高速开关阀，可以保持系统的压力恒定及连续变化，通过速比反馈系统以及双泵的协调工作，具有速比和夹紧力调节可靠性和精度高以及速比的连续变化的特点，并且速比变化响应快；本发明无需单向阀，高速开关阀同时具备控制阀以及单向阀的作用，本发明还具有结构简单、调压平稳、极大的提高汽车的燃油经济性和动力性能的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意简图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明包括速比无级调节单元和两个可动锥盘调压单元。所述的速比无级调节单元包括可动锥盘6、从动轮液压缸7、动力输出轴8、动力输入轴9、主动轮液压缸10、可动锥盘11及金属带14；可动锥盘6、可动锥盘11分别套装在动力输入轴9和动力输出轴8上，分别连接主动轮液压缸10和从动轮液压缸7，动力输入轴9和动力输出轴8上分别设有油孔12和油孔5，动力输入轴9上的油孔12与主动轮液压缸10连通，动力输出轴8上的油孔5与从动轮液压缸7连通。所述的从动轮液压缸7的活塞15固定安装在动力输出轴8上，主动轮液压缸10的活塞固定安装在动力输入轴9上，主动轮液压缸10、从动轮液压缸7的缸体分别套装在动力输入轴9和动力输出轴8上，分别与两可动锥盘11和可动锥盘6连接。金属带14设置在主动轮和从动轮的V型槽之间。

所述的可动锥盘调压单元包括电机3、柱塞泵2、高速开关阀4及油箱1，电机3与柱塞泵2相连，柱塞泵2进油口、出油口分别与油箱1和高速开关阀4的P口相连；两个可动锥盘调压单元的高速开关阀4的A口分别与动力输入轴9上的油孔12和动力输出轴8上的油孔5相连。一可动锥盘调压单元的高速开关阀4的A口与油孔12连接的管路上设有减压阀19，高速开关阀4的A口与减压阀19的进油孔连接的管路上设有蓄能器13，蓄能器13采用的是弹簧式蓄能器。另一可动锥盘调压单元的高速开关阀4的A口与油孔5连接的管路上设有调速阀20。两个可动锥盘调压单元的电机3、柱塞泵2、高速开关阀4的型号一样，并共用一个油箱1。

本发明的工作原理如下：当车辆起步时，与动力输入轴9上的主动轮液压缸10连接的可动锥盘调压单元的电机3启动，带动柱塞泵2给系统供油，高速开关阀4的电磁铁1YA通电，这时高速开关阀4的P口和A口腔相通，T口被关闭，油液流入蓄能器13和主动轮液压缸10内，使主动轮受到低压作用，控制主动轮可动锥盘的轴向位移。

与此同时，另一个可动锥盘调压单元的电机3启动，带动柱塞泵2给系统供油，高速开关阀4的电磁铁2YA通电，这时P口和A口相通，T口被关闭,油液直接进入从动轮液压缸7内，使从动轮受到高压作用，并平衡金属带的张紧力.此时，主动轮传动半径小，从动轮传动半径大，传动比大，汽车低速前进。

当车速提高时，电磁铁1YA持续通电，主动轮液压缸10压力上升，弹簧式蓄能器13起到吸收和缓冲液压冲击的作用，然而，电磁铁2YA断电，这时与从动轮液压缸7连通的可动锥盘调压单元的高速开关阀4的A口和T口相通，P口被关闭，电机3停转，柱塞泵不工作，当从动轮液压缸7的作用压力与金属带的张紧力平衡时，电磁铁2YA恢复通电，维持从动轮液压缸7压力恒定，这样就会使得主动轮传动半径增大，从动轮传动半径减少，传动比降低。汽车加速前进，当加速至从动轮液压缸7压力与减压阀19的调定压力相等时，此后再加速，车辆将会维持匀速行驶，如想提高车速，可重新调定减压阀19的调定压力，另外由于调速阀20的作用，增加了从动轮液压缸7的回油速度，将会缩减加速时间。

当车速降低时，电磁铁1YA断电，这时与主动轮液压缸10连通的可动锥盘调压单元的高速开关阀4的A口和T口相通，P口被关闭，电机3以及柱塞泵2均不工作，系统放油，主动轮液压缸10油压下降，待达到预定的轴向位移后，1YA又重新恢复通电，保持主动轮液压缸10压力恒定。与此同时，与从动轮液压缸7连通的可动锥盘调压单元的高速开关阀4的2YA保持通电，电机3和柱塞泵2工作，从动轮液压缸7压力上升，此时，主动轮传动半径变小，从动轮传动半径增大，传动比又增大，车辆一旦突然减速或者刹车，由于调速阀20的作用，可缓解从动轮液压缸7的液压冲击，减速或者刹车平稳，提高驾驶的舒适性。

Claims (5)

1.一种液压机械无级变速器速比调节装置，其特征在于：包括速比无级调节单元和两个可动锥盘调压单元；速比无级调节单元包括动力输入轴、动力输出轴、两个可动锥盘、主动轮液压缸、从动轮液压缸、金属带；两个可动锥盘分别套装在动力输入轴和动力输出轴上，两个可动锥盘分别连接主动轮液压缸和从动轮液压缸；动力输入轴和动力输出轴上分别设有油孔，动力输入轴上的油孔与主动轮液压缸连通，动力输出轴上的油孔与从动轮液压缸连通；所述可动锥盘调压单元包括电机、柱塞泵、高速开关阀及油箱，电机与柱塞泵相连，柱塞泵进油口、出油口分别与油箱和高速开关阀P口相连；两个可动锥盘调压单元的高速开关阀A口分别与动力输入轴上的油孔和动力输出轴上的油孔相连。

2.根据权利要求1所述的一种液压机械无级变速器速比调节装置，其特征在于：可动锥盘调压单元的高速开关阀A口与动力输入轴油孔连接的管路上设有减压阀，另一可动锥盘调压单元的高速开关阀A口与动力输出轴油孔连接的管路上设有调速阀。

3.根据权利要求2所述的一种液压机械无级变速器速比调节装置，其特征在于：所述的可动锥盘调压单元的高速开关阀A口与减压阀的进油口连接的管路上设有蓄能器。

4.根据权利要求1所述的一种液压机械无级变速器速比调节装置，其特征在于：两个可动锥盘与动力输入轴、动力输出轴之间分别设有密封环，两个可动锥盘与主动轮液压缸、从动轮液压缸的缸体之间分别设有密封环。

5.根据权利要求1所述的一种液压机械无级变速器速比调节装置，其特征在于：所述主动轮液压缸、从动轮液压缸的活塞分别固定在动力输入轴和动力输出轴上；主动轮液压缸、从动轮液压缸的缸体分别套装在动力输入轴和动力输出轴上，分别与两个可动锥盘连接；两个可动锥盘调压单元的电机、柱塞泵、高速开关阀的型号一样，并共用一个油箱。