CN110370924A - 齿轮式液压传动器及其自动挡汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了具有离合器变速箱和无级变速功能的齿轮式液压传动器及其三种自动挡汽车。齿轮式液压传动器由液压泵、阀门、齿轮式液压马达及其防逆装置组成，齿轮式液压马达设有一个主动大齿轮和至少一个从动小齿轮啮合，距离从动小齿轮进气出油管的转动密封段之间设有压力进油管，大齿轮与定子内壁转动密封段至少有一个齿参与密封压力进油管腔，能选择顺转逆转，具有输出扭矩大、响应快、结构简单、造价低、用途广等优点。用本发明齿轮式液压传动器能造出具有无离合器变速箱和无级变速功能的自动挡汽车、混合动力自动挡汽车，选择前进挡或倒车挡和用油门就能控制驱动总成输出功率的大小、动力自动离合、扭矩自动变矩驱动汽车前进或倒车行驶。

Description

齿轮式液压传动器及其自动挡汽车
技术领域
本发明涉及液压系统及汽车，具体来说涉及齿轮式液压传动器及其自动挡汽车。
技术背景
液压马达是液压系统的一种执行元件，它将液压泵提供的液体压力能转变为其输出轴的机械能(转矩和转速)。液体是传递力和运动的介质。
液压马达，亦称为油马达，在机械领域用途广泛。按其结构类型分为齿轮式、叶片式、柱塞式、摆线式等。
齿轮液压马达在结构上为了适应正反转要求，进出油口相等、具有对称性、有单独外泄油口将轴承部分的泄漏油引出壳体外；为了减少启动摩擦力矩，采用滚动轴承；为了减少转矩脉动齿轮液压马达的齿数比泵的齿数要多。
齿轮液压马达具有体积小、重量轻、自吸性能好、维修方便等优点。但同时齿轮马达也存在压力和流量脉动大、容积效率和输入压力较低、输出转矩小、噪音大等缺点。因此齿轮液压马达仅适合于高速小转矩的场合。一般用于农业机械等对转矩均匀性要求不高的机械设备上。
以上是摘自现有技术对液压系统及其液压马达的介绍。
可见每个液压马达都具有进油出油两条油管，顺逆转的变换是通过进出油口变换来实现，结构上具有对称性，都是由相同的两个齿轮啮合构成。虽然液压系统用途广，但如何利用液压系统去代替离合器变速箱更未见有报道。
现有技术中，小汽车的驱动总成有两种结构，一种由发动机+摩擦离合器+手动换挡齿轮变速箱+变速器型式构成，其手动挡汽车在换挡时要踩离合器，操控难度大，劳动强度高，容易疲劳；另一种由发动机+自动变速箱+变速器型式构成，汽车自动变速箱常见的有四种型式，分别是液力自动变速箱(AT)、机械无级自动变速箱(CVT)、电控机械自动变速箱(AMT)和双离合自动变速箱，不同汽车配有不同的自动变速箱，一般设有D(前进挡)、R(倒车挡)、P(驻车挡)、N(空挡)、L(低速挡)、S(运动模式挡)等挡位之分，使用方法不尽相同，有不允许空挡滑行、L(低速挡)长时间跑高速等多项避忌。虽然自动变速箱结构复杂，始终要记住和选择这些挡位并正确挂入挡位，自动挡汽车耗油大，配有自动挡变速箱汽车售价贵，但自动挡汽车取消了要踩离合器，换挡时松开油门就能直接换挡，操控难度，劳动强度比手动挡汽车已大大降低，所以买自动挡汽车是人们的首选。
载重量比小汽车大的大汽车，驱动总成常见由：发动机+摩擦离合器+手动换挡齿轮变速箱+变速器型式组成，手动换挡齿轮变速箱的挡位(包括空挡)至少有7个以上，手动挡汽车本来就难操控，在换挡时还要踩离合器，牢记挡位所在位置，手脚紧密配合熟练换挡，所以大汽车操控难度更大，劳动强度更高，更容易出现疲劳驾驶影响行车安全。
现有汽车技术中，人们实现了自动挡小汽车，也出现了电控机械自动变速箱(AMT)自动挡大汽车，它实际上是由一个机器人系统来完成操作离合器和选挡的两个动作。
混合动力汽车比较省油，但用现有技术生产出来的汽车结构复杂，成本高售价更贵。
电动机输出扭矩小，如纯电动汽车配类似自动挡变速箱性能会更好。
可见，无论手动挡、自动挡的大小汽车都使用了齿轮变速箱，它是影响汽车操控难度、劳动强度、实用性、成本高低、节能环保的主要原因。
总之，汽车技术呼唤去掉齿轮变速箱，需要具有离合器变速箱和无级变速功能的传动器。
为解决上述汽车技术难题，本发明人在专利号201710080329.7一种液压传动器及其车辆中首次公开了由液压泵与阀门及螺管转子从动机组成具有离合器功能的液压传动器。
利用该液压传动器还公开了申请号201811145410.X无离合器变速箱的自动挡汽车，申请号201811275635.7无离合器变速箱的混合动力自动挡汽车技术方案。
上述方案走的是仿效水轮机工作原理技术线路，把液压泵产生的压力能用螺管转子发动机来转换为机械能，使之具有离合器变速箱功能应用于汽车。
液压泵与阀门及齿轮式液压马达也能组成齿轮式液压传动器，但现有技术的齿轮式液压马达又不能胜任，如何才能把液压泵产生的压力能用齿轮式液压马达转换为机械能，使之具有离合器变速箱和无级变速功能的传动器应用于汽车，这是一条未公开的全新的技术线路。
发明内容
本发明目的：为解决齿轮式液压传动器自动挡汽车技术线路难题，一克服现有齿轮式液压马达输出转矩小，提供结构简单、效率高、输出扭矩大、具有离合器变速箱和无级变速功能的齿轮式液压传动器；二提供同一发明构思得到的一种齿轮式液压马达和一种齿轮式流体泵；三克服现有技术汽车传动系统造价高、结构与操纵复杂缺点，提供以齿轮式液压传动器为核心三种无离合器变速箱的自动挡汽车。
本发明用下述技术方案来实现发明目的。
齿轮式液压传动器，包括液压系统齿轮式液压马达，所述的齿轮式液压马达设有一个主动大齿轮和至少一个从动小齿轮啮合，距离从动小齿轮进气出油管的转动密封段之间设有压力进油管，大齿轮与定子内壁转动密封段至少有一个齿参与密封压力进油管腔；液压泵进油管与阀门的一端油管并联后与储油箱油连接，液压泵出油管与阀门的另一端油管并联后与齿轮式液压马达各压力进油管油连接，各从动小齿轮进气出油管与储油箱液面上空间油气连接；齿轮式液压马达设有顺转时防止逆转、逆转时防止顺转的防逆装置各一个，当要求齿轮式液压马达顺转时，主动轮齿沿顺向转到的从动小齿轮第一条管为出油管排出油气混合液，另一条管为进气管吸入空气消除真空阻力，打开顺转时防止逆转装置防止逆转，关闭逆转时防止顺转装置，关闭阀门，外力驱动液压泵向压力进油管腔齿槽供压力油，在压力进油管腔与出油管之间存在的压力差作用下推动大齿轮顺转，齿轮式液压马达输出顺转的扭矩，打开阀门短路液压油，齿轮式液压马达停止输出扭矩，关闭阀门即时恢复顺转扭矩输出；当要求齿轮式液压马达逆转时，主动轮齿沿逆向转到的从动小齿轮第一条管为出油管排出油气混合液，另一条管为进气管吸入空气消除真空阻力，打开逆转时防止顺转装置防止顺转，关闭顺转时防止逆转装置，关闭阀门，外力驱动液压泵向压力进油管腔齿槽供压力油，在压力进油管腔与出油管之间存在的压力差作用下推动大齿轮逆转，齿轮式液压马达输出逆转的扭矩，打开阀门短路液压油，齿轮式液压马达停止输出扭矩，关闭阀门即时恢复逆转扭矩输出。
所述的防逆装置，由两个具有单向转动功能的部件反向套入齿轮式液压马达转轴固定，各单向转动部件的制动装置固定于外壳组成，通过制动装置能控制两单向转动部件工作于互为开与关状态。
所述的防逆装置是电控换挡装置。
用防逆装置作停车制动。
同一发明构思，一种齿轮式液压马达，包括齿轮式液压马达，所述的齿轮式液压马达设有一个主动大齿轮和至少一个从动小齿轮啮合，距离从动小齿轮进气出油管的转动密封段之间设有压力进油管，大齿轮与定子内壁转动密封段至少有一个齿参与密封压力进油管腔，设有顺转时防止逆转、逆转时防止顺转的装置。
同一发明构思，一种齿轮式流体泵，包括齿轮式泵，所述的齿轮式流体泵设有一个主动大齿轮和至少一个从动小齿轮啮合，两个相邻从动小齿轮的进出油管之间的大齿轮与定子内壁转动密封段至少有一个从动轮齿参与密封。
同一发明构思，无离合器变速箱的自动挡汽车，包括汽车，发动机动力输出端与齿轮式液压传动器的液压泵动力输入端动力连接，齿轮式液压传动器的齿轮式液压马达动力输出端与驱动桥的变速器动力输入端动力连接，常开电磁阀与发动机油门联动，在加速时通电关闭，停止加速时断电打开，控制动力离合，电控换挡装置与电池电连接，以此构成驱动总成；启动驱动总成进入怠速功能工作状态，因常开电磁阀常开，液压泵输出的油液被短路循环，驱动总成不输出扭矩驱动汽车，选择前进挡或倒车挡按下油门进入驱动功能，因加速通电常开电磁阀关闭，驱动总成能输出扭矩驱动汽车，用油门就能控制驱动总成输出功率的大小、动力自动离合、扭矩自动变矩驱动汽车前进或倒车行驶，当停止加速时常开电磁阀又断电打开，液压泵输出的油液又被短路循环，汽车又自动恢复怠速功能行驶。
同一发明构思，通过车身混合动力的无离合器变速箱的混合动力自动挡汽车，包括混合动力汽车，发动机动力输出端与齿轮式液压传动器的液压泵动力输入端动力连接为第一驱动系统，第一驱动系统的齿轮式液压马达与后驱动桥变速器动力输入端动力连接，电池、逆变器、电动-发电机电连接构成电动-发电机装置为第二驱动系统，第二驱动系统的电动-发电机与前驱动桥变速器动力输入端动力连接，前后驱动桥通过车身连接构成混合动力驱动系统，电池与包括发动机、常开电磁阀、电控换挡装置、混合动力控制模块电连接，常开电磁阀与发动机油门联动，加速时通电关闭，停止加速时断电打开，控制动力离合，各传感器分别与混合动力控制模块各信号输入端电连接，混合动力控制模块各信号输出端分别与包括发动机、逆变器、电控换挡装置连接，在混合动力控制模块软件控制下，构成至少具有控制第一驱动系统启动、供油、点火、关机与待机和第二驱动系统电动、发电、关机与待机，发动机及电动机同时或单独驱动、制动能量回收功能的驱动总成；选择前进挡或倒车挡和用油门就能控制驱动总成输出功率的大小、动力自动离合、扭矩自动变矩驱动汽车前进或倒车行驶。
同一发明构思，通过转轴混合动力的无离合器变速箱的混合动力自动挡汽车，包括混合动力汽车，发动机动力输出端与齿轮式液压传动器的液压泵动力输入端动力连接为第一驱动系统，电池、逆变器、电动-发电机电连接构成电动-发电机装置为第二驱动系统，第一驱动系统的齿轮式液压马达与第二驱动系统的电动-发电机通过转轴动力连接构成混合动力驱动系统，混合动力驱动系统动力输出单端或双端与驱动桥变速器动力输入端动力连接，电池与包括发动机、常开电磁阀、电控换挡装置、混合动力控制模块电连接，常开电磁阀与发动机油门联动，加速时通电关闭，停止加速时断电打开，控制动力离合，各传感器分别与混合动力控制模块各信号输入端电连接，混合动力控制模块各信号输出端分别与包括发动机、逆变器、电控换挡装置电连接，在混合动力控制模块软件控制下，构成至少具有控制第一驱动系统启动、供油、点火、关机与待机和第二驱动系统电动、发电、关机与待机，发动机及电动机同时或单独驱动、制动能量回收功能的驱动总成；选择前进挡或倒车挡和用油门就能控制驱动总成输出功率的大小、动力自动离合、扭矩自动变矩驱动汽车前进或倒车行驶。
所述的电池还接受其它发电装置供电。
由于采用了上述技术措施，与现有技术相比本发明能取得如下有益技术效果。
对于发明一，齿轮式液压传动器来说：
1.能用作离合器。用常闭阀门开与关，就能实现动力无断传动和分离。
2.能用作变速箱。输出扭矩和转速能随负载阻力大小自动改变实现无级变速；能选择顺转挡与逆转挡驱动负载。
3.输出扭矩大。主动大齿轮直径等于力偶臂长。
4.响应快。转动密封段至少有一个齿参与密封，能较好密封。
5.功率大。液压流量随从动小齿轮增多而增大。
6.成本低。比现有技术变速箱结构简单，可靠。
7.能配多种发动机。发动机可以是内燃机、蒸汽机、电动机。
8.用途广。能用于汽车、电力、轮船及其它工程机械。
对于发明二，一种齿轮式流体泵来说：
1.能用作液体泵。主动大齿轮与从动小齿轮及其进出油管构成了泵。
2.能用作气体压缩泵。从动小齿轮转速高。
对于发明三，无离合器变速箱的自动挡汽车来说：
1.无离合器变速箱。无传统技术离合器变速箱，能把汽车成本降低。
2.大小汽车都能变成自动挡汽车。齿轮式液压传动器能用于小汽车也能用于大汽车。
3.操纵简单。无离合器，挡位简单到只有前进挡与倒车挡，用油门就能控制驱动总成输出功率的大小、动力自动离合、扭矩自动无级变矩驱动汽车前进或倒车行驶。
4.过载能力强。齿轮式液压马达没有电力线圈，可高低速转动，过载能力比容易烧毁电机的电动汽车强，由它构成的纯电动汽车，相同功率下扭矩大。
5.越野性能很好。能制造出二驱、四驱、六驱、八驱等偶数轮驱动的自动挡汽车。
6.无没有齿轮变速箱多项避忌。允许松开加速踏板汽车空挡滑行，D挡跑天下。
7.安全可靠。汽车在制动失灵时，前进过程中能顺利和允许直接挂入倒车挡来控制车速至把车停下来，对容易制动失灵的大货车来说，更是多了一份生命财产安全保障。
8.经济实用。节能环保，结构简单，造价低，耐用。
对于发明三，通过车身混合动力和通过转轴混合动力的二种无离合器变速箱的混合动力自动挡汽车来说：
1.混合动力汽车结构变得简单。无需行星齿轮变速箱就能用车身或转轴实现油、电之间的动力混合。
2.无离合器变速箱。无传统技术离合器变速箱，能把汽车成本降低。
3.大小汽车都能变成混合动力自动挡汽车。齿轮式液压传动器能用于小汽车也能用于大汽车。
4.操纵简单。无需踩离合器，挡位只有前进挡与倒车挡，用油门就能控制驱动总成输出功率的大小、动力自动离合、扭矩自动无级变矩驱动汽车前进或倒车行驶。
5.过载能力强。齿轮式液压马达没有电力线圈，可高低速转动，过载能力比容易烧毁电机的电动汽车强。
6.越野性能很好。能制造出二驱、四驱、六驱、八驱等偶数轮驱动的自动挡汽车。
7.没有齿轮变速箱多项避忌。允许松开加速踏板汽车空挡滑行，D挡跑天下。
8.安全可靠。汽车在制动失灵时，前进过程中能顺利和允许直接挂入倒车挡来控制车速至把车停下来，对容易制动失灵的大货车来说，更是多了一份生命财产安全保障。
9.经济实用。节能环保，结构简单，造价低，耐用。
附图说明
下面对本发明提供的说明书附图作详细说明。
图1是齿轮式液压传动器总成示意图。
图1中，1.液压泵，2.液压泵出油管，3.阀门，4.液压泵进油管，5.储油箱液体，6.储油箱，7.从动小齿轮进气出油管，8.从动小齿轮进气出油管，9.齿轮式液压马达，10.防逆装置，11.动力输出轴。
图2是当配有四个从动小齿轮时液压马达的构造及其液压传动器管路连接示意图。
图2中，1.液压泵，2.液压泵出油管，3.阀门，4.液压泵进油管，5.储油箱液体，6.储油箱，7.从动小齿轮进气出油管，8.从动小齿轮进气出油管，9.齿轮式液压马达定子，10.主动大齿轮，11.转动密封段，12.压力进油管配油腔，13.转动密封段，14.从动小齿轮进气出油管腔，15.从动小齿轮，16.从动小齿轮进气出油管，ABCD为齿轮式液压马达各压力进油管。EFGHIJKL各从动小齿轮进气出油管。
图3是一种齿轮式流体泵的构造连接示意图。
图3中，1.齿轮式流体泵定子，2.主动大齿轮，3.转动密封段，4.小齿轮进出油管腔，5.从动小齿轮，6.从动小齿轮进出油管腔，7.从动小齿轮进出油管，8.从动小齿轮进出油管。
图4是前进挡时电控换挡装置示意图。
图4中，1.换挡开关，2.控制电路，3.齿轮式液压马达，4.顺转单向轴承，5.逆转单向轴承，6.动力输出轴，7.刹车片，8.制动器。
图5是两驱无离合器变速箱的自动挡汽车结构示意图。
图5中，1.液压泵，2.液压泵出油管，3.阀门，4.液压泵进油管，5.储油箱液体，6.储油箱，7.从动小齿轮进气出油管，8.从动小齿轮进气出油管，9.齿轮式液压马达，10.防逆装置，11.变速器，12.后驱动桥，13.发动机，14.前桥。
图6是通过车身进行混合动力的四轮驱动汽车连接方式示意图。
图6中，1.发动机，2.液压泵，3.齿轮式液压马达，4.电池，5.逆变器，6.电动-发电机，7.电控换挡装置，8.混合动力控制模块及其软件。
图7是通过车身进行混合动力的四轮驱动汽车能量流动路线示意图。
图8是通过转轴进行混合动力的四轮驱动汽车连接方式示意图。
图8中，1.发动机，2.液压泵，3.齿轮式液压马达，4.电池，5.逆变器，6.电动-发电机，7.电控换挡装置，8.混合动力控制模块及其软件。
图9是通过转轴进行混合动力的四轮驱动汽车能量流动路线示意图。
实施方式
下面对本发明的具体实施方式再作进一步的详细说明。
齿轮式液压传动器，包括液压系统齿轮式液压马达，所述的齿轮式液压马达设有一个主动大齿轮和至少一个从动小齿轮啮合，距离从动小齿轮进气出油管的转动密封段之间设有压力进油管，大齿轮与定子内壁转动密封段至少有一个齿参与密封压力进油管腔；液压泵进油管与阀门的一端油管并联后与储油箱油连接，液压泵出油管与阀门的另一端油管并联后与齿轮式液压马达各压力进油管油连接，各从动小齿轮进气出油管与储油箱液面上空间油气连接；齿轮式液压马达设有顺转时防止逆转、逆转时防止顺转的防逆装置各一个，当要求齿轮式液压马达顺转时，主动轮齿沿顺向转到的从动小齿轮第一条管为出油管排出油气混合液，另一条管为进气管吸入空气消除真空阻力，打开顺转时防止逆转装置防止逆转，关闭逆转时防止顺转装置，关闭阀门，外力驱动液压泵向压力进油管腔齿槽供压力油，在压力进油管腔与出油管之间存在的压力差作用下推动大齿轮顺转，齿轮式液压马达输出顺转的扭矩，打开阀门短路液压油，齿轮式液压马达停止输出扭矩，关闭阀门即时恢复顺转扭矩输出；当要求齿轮式液压马达逆转时，主动轮齿沿逆向转到的从动小齿轮第一条管为出油管排出油气混合液，另一条管为进气管吸入空气消除真空阻力，打开逆转时防止顺转装置防止顺转，关闭顺转时防止逆转装置，关闭阀门，外力驱动液压泵向压力进油管腔齿槽供压力油，在压力进油管腔与出油管之间存在的压力差作用下推动大齿轮逆转，齿轮式液压马达输出逆转的扭矩，打开阀门短路液压油，齿轮式液压马达停止输出扭矩，关闭阀门即时恢复逆转扭矩输出。
所述的防逆装置，由两个具有单向转动功能的部件反向套入齿轮式液压马达转轴固定，各单向转动部件的制动装置固定于外壳组成，通过制动装置能控制两单向转动部件工作于互为开与关状态。
图1和图2给出了齿轮式液压传动器结构示意图。齿轮变速箱变速原理是，通过改变不同直径诸大齿轮相互间的啮合传动，来改变驱动轮所需的扭矩和转速，其公式为：齿数Z1*转速n1＝齿数z2*转速n2。本发明虽然用齿轮式液压马达实现变速变矩，但没有通过相啮合齿轮传递动力和变速变矩，从动小齿轮与主动齿轮啮合的作用是快速排出主动齿轮齿槽的液体，故它不是齿轮变速箱，而是属于发动机。
只要满足大齿轮与定子内壁转动密封段至少有一个齿参与密封条件，配多少个从动小齿轮无限制，每多一个从动小齿轮，大齿轮就多一点驱动，通过流量就大一点，输出功率就大一点，成正比关系。
液压油驱动大齿轮与定子内壁转动密封段内的齿定向转动，大齿轮的直径较大，而半径就是每一个参与密封齿力臂，总输出扭矩等于各驱动力之和乘以力臂，所以齿轮式液压传动器功率大、响应快。
当液压油进入压力进油管配油腔时，如无防逆装置定向，齿轮式液压马达就会选择阻力小方向转动，就不能用于驱动负载，所以必须设有一个控制顺转、一个控制逆转的防逆装置。单向轴承就是一种单向转动部件。
防逆装置制动方法可采用汽车制动车轮方法，可手动、电动控制，工作于互为开与关状态。当所述的防逆装置是电控换挡装置，如图4所示就是一种开关接通电源正极或负极就能换前进挡或倒车挡自动完成防逆功能的电控换挡装置。
只要把二个单向部件都制动，就能用防逆装置作停车制动。
一种齿轮式液压马达，包括齿轮式液压马达，所述的齿轮式液压马达设有一个主动大齿轮和至少一个从动小齿轮啮合，距离从动小齿轮进气出油管的转动密封段之间设有压力进油管，大齿轮与定子内壁转动密封段至少有一个齿参与密封压力进油管腔，设有顺转时防止逆转、逆转时防止顺转的装置。它是齿轮式液压传动器的关键部件，最好把各压力进油管并联成一条，各进气出油管并联成一条。哪条是进气管？哪条出油管？并无固定，由顺转逆转方向确定。
一种齿轮式流体泵，包括齿轮式泵，所述的齿轮式流体泵设有一个主动大齿轮和至少一个从动小齿轮啮合，两个相邻从动小齿轮的进出油管之间的大齿轮与定子内壁转动密封段至少有一个从动轮齿参与密封。只要把齿轮式液压马达的各压力进油管去掉，就能用作液体泵，也能用作气体压缩泵。最好配2个以上从动小齿轮。
无离合器变速箱的自动挡汽车，包括汽车，发动机动力输出端与齿轮式液压传动器的液压泵动力输入端动力连接，齿轮式液压传动器的齿轮式液压马达动力输出端与驱动桥的变速器动力输入端动力连接，常开电磁阀与发动机油门联动，在加速时通电关闭，停止加速时断电打开，控制动力离合，电控换挡装置与电池电连接，以此构成驱动总成；启动驱动总成进入怠速功能工作状态，因常开电磁阀常开，液压泵输出的油液被短路循环，驱动总成不输出扭矩驱动汽车，选择前进挡或倒车挡按下油门进入驱动功能，因加速通电常开电磁阀关闭，驱动总成能输出扭矩驱动汽车，用油门就能控制驱动总成输出功率的大小、动力自动离合、扭矩自动变矩驱动汽车前进或倒车行驶，当停止加速时常开电磁阀又断电打开，液压泵输出的油液又被短路循环，汽车又自动恢复怠速功能行驶。
通过车身混合动力的无离合器变速箱的混合动力自动挡汽车，包括混合动力汽车，发动机动力输出端与齿轮式液压传动器的液压泵动力输入端动力连接为第一驱动系统，第一驱动系统的齿轮式液压马达与后驱动桥变速器动力输入端动力连接，电池、逆变器、电动-发电机电连接构成电动-发电机装置为第二驱动系统，第二驱动系统的电动-发电机与前驱动桥变速器动力输入端动力连接，前后驱动桥通过车身连接构成混合动力驱动系统，电池与包括发动机、常开电磁阀、电控换挡装置、混合动力控制模块电连接，常开电磁阀与发动机油门联动，加速时通电关闭，停止加速时断电打开，控制动力离合，各传感器分别与混合动力控制模块各信号输入端电连接，混合动力控制模块各信号输出端分别与包括发动机、逆变器、电控换挡装置连接，在混合动力控制模块软件控制下，构成至少具有控制第一驱动系统启动、供油、点火、关机与待机和第二驱动系统电动、发电、关机与待机，发动机及电动机同时或单独驱动、制动能量回收功能的驱动总成；选择前进挡或倒车挡和用油门就能控制驱动总成输出功率的大小、动力自动离合、扭矩自动变矩驱动汽车前进或倒车行驶。
通过转轴混合动力的无离合器变速箱的混合动力自动挡汽车，包括混合动力汽车，发动机动力输出端与齿轮式液压传动器的液压泵动力输入端动力连接为第一驱动系统，电池、逆变器、电动-发电机电连接构成电动-发电机装置为第二驱动系统，第一驱动系统的齿轮式液压马达与第二驱动系统的电动-发电机通过转轴动力连接构成混合动力驱动系统，混合动力驱动系统动力输出单端或双端与驱动桥变速器动力输入端动力连接，电池与包括发动机、常开电磁阀、电控换挡装置、混合动力控制模块电连接，常开电磁阀与发动机油门联动，加速时通电关闭，停止加速时断电打开，控制动力离合，各传感器分别与混合动力控制模块各信号输入端电连接，混合动力控制模块各信号输出端分别与包括发动机、逆变器、电控换挡装置电连接，在混合动力控制模块软件控制下，构成至少具有控制第一驱动系统启动、供油、点火、关机与待机和第二驱动系统电动、发电、关机与待机，发动机及电动机同时或单独驱动、制动能量回收功能的驱动总成；选择前进挡或倒车挡和用油门就能控制驱动总成输出功率的大小、动力自动离合、扭矩自动变矩驱动汽车前进或倒车行驶。
上述三种无离合器变速箱的混合动力自动挡汽车，都采用了齿轮式液压传动器代替了现有技术的离合器变速箱，除了具有齿轮式液压传动器优点外，还具有各自优点。由于齿轮式液压马达与液压泵是管道连接，所以最好把齿轮式液压马达直接与驱动桥变速器动力连接，这样能省去传动轴。
所述的电池还接受其它发电装置供电。这样就能用发动机自带发电机、太阳能、外界电网来为电池充电。接受外电网充电，成为插电式汽车。
无离合器变速箱的工作原理：忽略传动效率，发动机功率＝液压泵功率＝齿轮式液压马达功率，齿轮式液压马达功率N＝扭矩M*转速n/9550，而扭矩M＝液压力P*受力总面积S*力臂长L，齿轮式液压马达一经定型，其有效受力总面积S和力臂长L两个参数就固定不变，只有液压力P和转速n两个参数能变。开始时输出转速n随扭矩M增大而增速，到达额定功率后转速n增大反而扭矩M下降；当负载阻力使齿轮式液压马达转速n降低多少，由于输入功率N一定，周向转动力F将相应提高多少，由于力臂L不变，输出扭矩M将相应提高多少。在一定功率下，液压泵输出压力0时齿轮式液压马达输出扭矩为0牛.米，达到输出最大压力而齿轮式液压马达转速为接近0时齿轮式液压马达输出最大扭矩值。显然齿轮式液压马达具有强大变矩能力，从液压泵输出压力大于0到最大输出压力内都能顺转逆转输出扭矩。该输出扭矩与驱动桥变速器一起自动改变驱动轮所需的扭矩和转速，驱动汽车从负载最大到负载最小都能行驶，齿轮式液压马达已起到变速箱功能作用，所以能省去齿轮变速箱。常开电磁阀与发动机油门联动，当加速时通电关闭，压力油液推动齿轮式液压马达做功而输出扭矩，当停止加速时断电打开，油液被短路，齿轮式液压马达停止输出扭矩，控制动力离合。所以用常开电磁阀充当离合器，用齿轮式液压马达充当变速箱无级变速，能实现真正的无离合器变速箱的自动挡汽车。

Claims (10)

1.齿轮式液压传动器，包括液压系统齿轮式液压马达，其特征是：所述的齿轮式液压马达设有一个主动大齿轮和至少一个从动小齿轮啮合，距离从动小齿轮进气出油管的转动密封段之间设有压力进油管，大齿轮与定子内壁转动密封段至少有一个齿参与密封压力进油管腔；液压泵进油管与阀门的一端油管并联后与储油箱油连接，液压泵出油管与阀门的另一端油管并联后与齿轮式液压马达各压力进油管油连接，各从动小齿轮进气出油管与储油箱液面上空间油气连接；齿轮式液压马达设有顺转时防止逆转、逆转时防止顺转的防逆装置各一个，当要求齿轮式液压马达顺转时，主动轮齿沿顺向转到的从动小齿轮第一条管为出油管排出油气混合液，另一条管为进气管吸入空气消除真空阻力，打开顺转时防止逆转装置防止逆转，关闭逆转时防止顺转装置，关闭阀门，外力驱动液压泵向压力进油管腔齿槽供压力油，在压力进油管腔与出油管之间存在的压力差作用下推动大齿轮顺转，齿轮式液压马达输出顺转的扭矩，打开阀门短路液压油，齿轮式液压马达停止输出扭矩，关闭阀门即时恢复顺转扭矩输出；当要求齿轮式液压马达逆转时，主动轮齿沿逆向转到的从动小齿轮第一条管为出油管排出油气混合液，另一条管为进气管吸入空气消除真空阻力，打开逆转时防止顺转装置防止顺转，关闭顺转时防止逆转装置，关闭阀门，外力驱动液压泵向压力进油管腔齿槽供压力油，在压力进油管腔与出油管之间存在的压力差作用下推动大齿轮逆转，齿轮式液压马达输出逆转的扭矩，打开阀门短路液压油，齿轮式液压马达停止输出扭矩，关闭阀门即时恢复逆转扭矩输出。
2.根据权利要求1所述的齿轮式液压传动器，其特征是：所述的防逆装置，由两个具有单向转动功能的部件反向套入齿轮式液压马达转轴固定，各单向转动部件的制动装置固定于外壳组成，通过制动装置能控制两单向转动部件工作于互为开与关状态。
3.根据权利要求1、2所述的齿轮式液压传动器，其特征是：所述的防逆装置是电控换挡装置。
4.根据权利要求1、2所述的齿轮式液压传动器，其特征是：用防逆装置作停车制动。
5.一种齿轮式液压马达，包括齿轮式液压马达，其特征是：所述的齿轮式液压马达设有一个主动大齿轮和至少一个从动小齿轮啮合，距离从动小齿轮进气出油管的转动密封段之间设有压力进油管，大齿轮与定子内壁转动密封段至少有一个齿参与密封压力进油管腔，设有顺转时防止逆转、逆转时防止顺转的装置。
6.一种齿轮式流体泵，包括齿轮式泵，其特征是：所述的齿轮式流体泵设有一个主动大齿轮和至少一个从动小齿轮啮合，两个相邻从动小齿轮的进出油管之间的大齿轮与定子内壁转动密封段至少有一个从动轮齿参与密封。
7.无离合器变速箱的自动挡汽车，包括汽车，其特征是：发动机动力输出端与齿轮式液压传动器的液压泵动力输入端动力连接，齿轮式液压传动器的齿轮式液压马达动力输出端与驱动桥的变速器动力输入端动力连接，常开电磁阀与发动机油门联动，在加速时通电关闭，停止加速时断电打开，控制动力离合，电控换挡装置与电池电连接，以此构成驱动总成；启动驱动总成进入怠速功能工作状态，因常开电磁阀常开，液压泵输出的油液被短路循环，驱动总成不输出扭矩驱动汽车，选择前进挡或倒车挡按下油门进入驱动功能，因加速通电常开电磁阀关闭，驱动总成能输出扭矩驱动汽车，用油门就能控制驱动总成输出功率的大小、动力自动离合、扭矩自动变矩驱动汽车前进或倒车行驶，当停止加速时常开电磁阀又断电打开，液压泵输出的油液又被短路循环，汽车又自动恢复怠速功能行驶。
8.无离合器变速箱的混合动力自动挡汽车，包括混合动力汽车，其特征是：发动机动力输出端与齿轮式液压传动器的液压泵动力输入端动力连接为第一驱动系统，第一驱动系统的齿轮式液压马达与后驱动桥变速器动力输入端动力连接，电池、逆变器、电动-发电机电连接构成电动-发电机装置为第二驱动系统，第二驱动系统的电动-发电机与前驱动桥变速器动力输入端动力连接，前后驱动桥通过车身连接构成混合动力驱动系统，电池与包括发动机、常开电磁阀、电控换挡装置、混合动力控制模块电连接，常开电磁阀与发动机油门联动，加速时通电关闭，停止加速时断电打开，控制动力离合，各传感器分别与混合动力控制模块各信号输入端电连接，混合动力控制模块各信号输出端分别与包括发动机、逆变器、电控换挡装置连接，在混合动力控制模块软件控制下，构成至少具有控制第一驱动系统启动、供油、点火、关机与待机和第二驱动系统电动、发电、关机与待机，发动机及电动机同时或单独驱动、制动能量回收功能的驱动总成；选择前进挡或倒车挡和用油门就能控制驱动总成输出功率的大小、动力自动离合、扭矩自动变矩驱动汽车前进或倒车行驶。
9.无离合器变速箱的混合动力自动挡汽车，包括混合动力汽车，其特征是：发动机动力输出端与齿轮式液压传动器的液压泵动力输入端动力连接为第一驱动系统，电池、逆变器、电动-发电机电连接构成电动-发电机装置为第二驱动系统，第一驱动系统的齿轮式液压马达与第二驱动系统的电动-发电机通过转轴动力连接构成混合动力驱动系统，混合动力驱动系统动力输出单端或双端与驱动桥变速器动力输入端动力连接，电池与包括发动机、常开电磁阀、电控换挡装置、混合动力控制模块电连接，常开电磁阀与发动机油门联动，加速时通电关闭，停止加速时断电打开，控制动力离合，各传感器分别与混合动力控制模块各信号输入端电连接，混合动力控制模块各信号输出端分别与包括发动机、逆变器、电控换挡装置电连接，在混合动力控制模块软件控制下，构成至少具有控制第一驱动系统启动、供油、点火、关机与待机和第二驱动系统电动、发电、关机与待机，发动机及电动机同时或单独驱动、制动能量回收功能的驱动总成；选择前进挡或倒车挡和用油门就能控制驱动总成输出功率的大小、动力自动离合、扭矩自动变矩驱动汽车前进或倒车行驶。
10.根据权利要求8或9所述的无离合器变速箱的混合动力自动挡汽车，其特征是：所述的电池还接受其它发电装置供电。
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