CN88103055A - 连续变速传动 - Google Patents
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Abstract
一种连续变速传动装置有平皮带围绕的主动及从动皮带轮,各有在圆周上排列而可径向调节的皮带啮合件,以及用来确定皮带啮合件瞬时径向位置的自供能量控制系统。径向位置决定于有对数螺纹导槽的内外导槽盘之间的角度关系和支承皮带啮合件端部支承区的螺线导槽交叉点。内外导槽盘用差动齿轮系连接,例如用谐波传动装置,这装置又和功率使用元件连接。
Description
本发明与连续变速传动(CVT)技术有关,具体有关确定平皮带连续变速传动速比的液压机械控制系统。
有广义性质类型的连续变速传动中,皮带与一对皮带轮连接,各皮带轮可或多或少具有一个有效直径的连续变化范围,这类传动一般分为两类,即(a)使用V形皮带或其变化形式(诸如链带或传动链),从一个皮带轮向另一皮带轮传递动力;(b)在可变直径的皮带轮之间,用柔性平皮带的系统。
熟悉本行业者会理解,在CVT中用柔性平皮带,比用V形传动带的系统,有很多的基本优点。关于后者,皮带由橡胶组合,并有梯形截面,皮带将一个动力源(诸如发动机或电机)一个速度的旋转运动,传递给另一速度的输出轴,速比根据皮带和皮带轮系的几何形状,以连续变化的方式从最低速度变为最高速。V形皮带轮用作用在皮带轮部分上的外轴向力,压在两皮带轮光滑的锥形滑轮部分之间,将皮带拉紧,并在滑轮中的V形皮带两侧之间加摩擦力以防打滑。运转时,滑轮部分的轴向载荷变化造成的力的不平衡,使V形皮带在两皮带轮上改变径向位置,直到取得力的平衡,或者达到极限范围的阻挡。
对于大传动转矩,要求加在滑轮上的轴向力,在V形皮带上造成大压缩力,要求皮带有很大的厚度,防止轴向压扁或损坏。厚度的这种增大便增大了皮带的离心力,并增加了皮带的拉载荷。此外,皮带厚度增加时,由于给定的皮带轮的最小设计半径上有较高的应力负载,便需增大皮带轮的尺寸。典型V形皮带在离开每一皮带轮时,必须将其从压缩滑轮载荷中连续“拉出”,便造成很大的摩擦损失和皮带的疲劳,对总效率和运转寿命有不利的影响。因此,虽然,在广泛的用途中,变速皮带轮传动已成功使用V形皮带,但在竞争较大的小型设备方面,在功率容量上有严重的局限性。
由于在连续变速传动中使用V形皮带有这些内在的缺点,便有第二类型的发展,这类型可粗略称为平皮带连续变速传动。顾名思义在主动和从动皮带轮之间用平皮带,两皮带轮可分别作直径的动态变化,以取得要求的速比变化。在两皮带轮轮缘间不需作轴向的移动。而在另一方面,则需要作各轮的直径变化,在一个特定的有效系统中,这功能的取得,是使每一皮带轮上的传动元件的一个圆形阵列径向里外适当协同活动,以取得皮带轮的给定有效直径。这种特定类型的变速平皮带传动及其相关控制系统,已揭示于美国专利第4,024,772号,4,295,836号及4,591,351号,以及美国专利申请第871,254号,该申请于1986年6月6日提交,以上全部颁于肯姆(Emerson L.Kumm)。以上除第一项专利外,涉及的可变直径皮带轮元件包括一对皮带轮滑轮,其间伸展一组作圆周排列的皮带啮合件。在一个举例的结构中,有一组24个皮带啮合件,当皮带在切向上从一个皮带啮合件上离开,到达最近相邻的一个皮带啮合件上,通过一个15度的角。
每一皮带轮滑轮有一对圆盘(在每对中分别称为内导槽盘和外导槽盘),互相平行,每一对内外导槽盘互相紧邻。相邻一对导槽盘中的每一个有一组螺线形槽或导槽,一对导槽盘上的导槽的方向相反,从而将皮带啮合件的端部俘获在螺线导槽交叉点上。于是,皮带啮合件的径向调节,可通过将内外导槽盘相对转动,改变其角度关系而取得,当然这种操作在皮带轮的两对导槽盘上同时协调进行。于是可以理解,总传动比取决于每个皮带轮的两对对立导槽盘的角度关系。
从上文可以理解,确定每个皮带轮的每对对立导槽盘瞬时角度关系的控制系统,在整个连续变速传动中,是一个高度重要的系统。在确定这种角度关系的已有领域中的控制系统中有一系列特有的缺点。具体而言,这些缺点包括先有技艺领域中的液压/机械控制系统的机械元件在形体上大而笨重,在连续变速传动装置中占总尺寸的主要部分,并占据重量的主要部分。与之相似,液压控制系统也不得不相应复杂,更增大了先有技艺领域中连续变速传动装置的尺寸,重量和成本。
本发明针对的是提出一种控制系统,克服先有领域中平皮带连续变速传动装置的控制系统的若干相关的缺点。
因此,本发明的广义目的,是提出一种改进的平皮带连续变速传动装置。
本发明的另一目的,是提出这种连续变速传动装置中的一种改进的控制系统,用以确定用平皮带连接的输入轴和输出轴之间的有效传动比。
本发明还有一个目的,是提出一种这类的控制系统,相对体积小,质轻,简单而廉价。
本发明的又一目的,是提出一种连续变速传动装置,其传动速比可比过去迅速变化。
在另一个方面中,本发明的一个具体目标,是提出一种控制系统,可用传递到皮带轮上的能量自供能量。
简而言之,本发明的上述和其他目的的取得,是因为在平皮带连续变速比传动装置中,控制系统为进行皮带轮的直径变化,可从驱动皮带轮和皮带组合件的能源取得能量,不需其他的外能源。每一皮带轮两侧的内外导槽盘,用一个差动齿轮系连接,这差动齿轮系还和一个功率使用元件连接。虽然可用许多不同的差动齿轮系装置,取得内外导槽盘间的理想工作转矩,但本发明的本理想实施方案中,使用一种谐波齿轮传动装置,提供内外导槽盘和功率使用元件间的差动齿轮传动关系。谐波传动装置有一个椭圆形波发生器,和一个与两个圆内花键环啮合的柔性花键齿筒(即柔性花键),两环分别为动花键和圆花键。圆花键通常比动花键和柔性花键(有同齿数的)多两个键或齿,于是在波发生器和动花键间减速,等于动花键上键数的一半。因此,用谐波传动装置时,在单级齿轮传动中,从波发生器到圆花键或动花键的减速或转矩的增加,可超过100比1。
在连续变速传动的本理想实施方案中,主动皮带轮上的圆花键和内导槽盘连接,动花键和外导槽盘连接。相反,从动皮带轮(连接诸如电机或发动机的外动力源)上的动花键和内导槽盘连接,而圆花键和外导槽盘连接。导槽盘与皮带轮旋转方向相关的定向,必须如美国专利申请第871,254号所述。在这装置中,与每一皮带轮组合件波发生器连接的输出功率使用元件有一个阻力矩,它产生基本上成正比的皮带轮促动器转矩,通过谐波齿轮传动装置作用,倾向于将皮带传动元件径向外移。因此可以利用每一皮带轮的输出功率使用元件上的阻力矩,将一个固定长度的皮带,围绕两个传递转矩的旋转皮带轮拉紧,取得自供能量的促动器驱动。由于可使用非常高的齿轮传动比,便有相应小的转矩(相应小的功率)向输出功率使用元件传递,从而产生大促动器转矩,用以保持CVT中的恒定速比,或者,如有需要,可通过适当瞬时利用,在动态中调节每个皮带轮内外导槽盘间的角度关系,以改变CVT的速比。
虽然有许多装置可用于在输出功率使用元件(包括一个发电机,一个摩擦离合器,一个空气压缩机,可变粘滞液体连接器等)上吸收控制转矩,但使用一个正排量齿轮油泵进行这操作,仅需将输出阀开闭,变换油泵的载荷,便可取得范围宽广的阻力矩。
在控制系统的一种改进形式中,速比变化迅速时,油泵可按选定作马达瞬时运转。将一个附属供油系统相应瞬时促动,以利这种临时工况。
本发明的主题,在说明书的末尾中具体指出,明确宣布。然而关于本发明的组织和运转方法,通过参阅下文叙述,结合后附的权利要求书及附图,便可作最好的了解。
图1表示用平皮带连接的主动及从动皮带轮的侧视,代表应用本发明的连续变速传动装置的类型;
图2是图1所示皮带轮系统沿图1线2-2的剖视;
图3为一皮带轮部分剖视的分解透视,详示内外导槽盘元件和皮带啮合件的关系;
图4a,4b,4c表示谐波传动装置的工作原理,为更清楚说明原理,某些元件有夸大的椭圆形;
图5为平皮带连续变速传动装置的简化剖视,表示确定每个皮带轮内外导槽盘角度关系的本控制系统机械元件的基本方面;
图6表示一种液压控制从属系统,用以和图5所示的机械控制从属系统结合,按载荷需要或其他需要,确定内外导槽盘间的角度关系。
参看图1,2及3,表示使用本控制系统的平皮带类型连续变速传动装置的基本特点,体现于一个变直径皮带轮传动组合件10,其中有用平传动皮带13连接的变直径皮带轮11及12。
在本讨论中,设皮带轮11为主动皮带轮,皮带轮12为从动轮,但可理解到两轮的作用可以颠倒而不改变涉及的概念。
皮带轮11如何在轴14上正确安装,皮带轮12相似地在轴15上正确安装,在本行业中已很了解。皮带轮11及12相似,故本讨论中仅具体叙述其一,例如11。图3所示的皮带13与图2虚线所示的皮带13的位置一致。
皮带轮11有一对皮带轮滑轮16及17,其间有一组皮带啮合件18,可以理解皮带13啮合在皮带啮合件上作主动或从动的情况。在本发明的一个结构中有一组24个皮带啮合件18,在圆周上均匀分布,从而皮带13从一个皮带啮合件18切向离开,到一个最邻近的皮带啮合件18之间的行程,确定为一个15度角。每一个皮带啮合件18有一个中间杆部28,它啮合皮带13,以及在两端的支承区29。
皮带轮滑轮16有一对皮带轮导槽盘19及21,并排平行相邻。同样,滑轮17有一对导槽盘22及23,并排平行相邻。滑轮16及17的纵向间距(即导槽盘21及22之间的轴向间距)无论皮带13如何为各不同主动或从动速度作径向调节,都保持不变。可理解到这间距足以容放皮带13的宽度而有间隙,皮带按系统的设计载荷选定。
径向调节的范围或皮带13在皮带轮11上的位置的范围,可从图2中所示的皮带13的实线和虚线位置预见,其取得是通过改变皮带啮合件18的径向位置。例如在图2中,带轮11上的皮带在实线位置上时,皮带啮合件18靠近轴14的中心;相反,当皮带13在虚线位置上,即图3的位置上时,皮带啮合件在径向上更向外,即靠近边缘。
皮带啮合件18的径向位置变化,是通过皮带轮滑轮16的外导槽盘19和内导槽盘21之间的相对转动以改变角度关系,并通过皮带轮滑轮17的导槽盘22及23相同的相对转动而取得。作为一个实际问题,为了保证同步运转,将内导槽盘21及22一起锁定,外导槽盘19及23也一起锁定。这种运转的动力在图1,2或3中未示。在先有领域中已经做到,典型如上文提及的美国专利第4,295,836号所揭示。
外导槽盘19有一组对数螺线导槽24,从圆心附近开始,和皮带轮半径成45度角向外伸展。内导槽盘21也同样有一组对数螺线导槽25,和皮带轮半径约成45度角从中心向外伸展,但与导槽盘19的导槽24的方向相反。由于导槽24及25和皮带轮半径成45度角从中心向外伸展,而方向互相相反,这些导槽在全部径向位置上的交叉点保持90°。结果,对数螺线导槽24及25,在容纳皮带啮合件18的支承区端部29的全部径向位置上的交叉点上,都有基本恒定的几何形状。同样,内导槽盘22有一组对数螺线导槽26,和内导槽盘21上的导槽25一样从中心向外伸展,外导槽盘23有对数螺线导槽27,和外导槽盘19的导槽24同样向外伸展。因此,导槽26及27在所有的径向位置上90度交叉,形成恒定的交叉点几何形状,与对数螺线导槽24及25相同,容纳皮带啮合件18的另端。
虽然已示为45度螺线,并形成90度的交叉,但可理解需要时也可用其他角度的对数螺线。并且,当滑轮互相相对转动以改变内外导槽盘之间的角度关系时,只要支承在导槽交叉点上的皮带啮合件支承端移动适当,便可允许对某一特定角度有微小的偏差。
明显可见皮带13在绕经皮带轮11或12时,啮合皮带啮合件18的中部按常见的方式使一个皮带轮主动,另一个从动。
上面关于基本传动系统,皮带轮11及12,皮带13及皮带啮合件18等的叙述,在上面提及的于1981年10月20日颁发的美国专利第4,295,836号中有较详细的规定,不构成本申请中叙述的发明的具体部分,但形成本发明的工作条件。
虽然可用许多不同的差动齿轮系装置取得皮带轮内外导槽盘间的理想工作转矩(从下文可见这是实施本发明的必要操作),但在本理想实施方案中,使用的是“谐波”齿轮传动,以提供内外导槽盘和某种功率吸收元件间的差动齿轮传动关系。参见图4a,4b及4c,尤其注意稍作放大的图4a,表示谐波传动齿轮减速设备的基本原理。在这最基本的形式中,谐波传动装置使用三个同心元件产生高机械利益和减速。使用非刚体机构造成非刚性外齿的连续椭圆挠曲波,从而和刚性内齿作连续滚动啮合。参见图4a,一个椭圆形波发生器30于是将一个有外齿并与刚性圆花键32的内齿啮合的柔性花键31挠曲。柔性花键的椭圆形和柔性花键的挠曲量,为说明原理在图4a,4b及4c中有很大夸张。实际挠曲比图示小很多,并且肯定在材料疲劳极限以内。
由于非刚性柔性花键31和刚性圆花键32的齿连续啮合,并且柔性花键31一般比圆花键32少两个齿,因此波发生器30的转一圈造成柔性花键和圆花键之间的相对运动等于两个齿。因此,当圆花键32旋转固定时,柔性花键31以与波发生器(在本例中为系统的输入)相反的方向旋转,减速比等于柔性花键齿数除2。
这相对运动可以通过检验柔性花键的一个齿34,按箭头35的方向通过输入圈的一半时看出。因为在举例中,波发生器30的输入使波发生器顺时针方向旋转,柔性花键反时针方向旋转。因此参看图4b,可见齿34在波发生器30旋转四分之一圈后,反时针方向移动了一个柔性花键齿位置的一半。还可以看到当波发生器30的轴线旋转90度时,齿34便完全脱开。当波发生器30的长轴转到180°如图4c所示时,在相邻的圆花键齿槽便再完全啮合,齿34便前进一个完全齿位。长轴再旋转180°回到零时,这动作重复一次,从而按对波发生器30的输入圈产生两个齿的前进。
谐波传动齿轮减速比的传统表假定当圆花键旋转固定时,柔性花键为输出元件。但是,根据齿轮的用于减速,加速或差动运转,可用任何传动元件作输入,输出或固定元件。
增加一个称为动花键的第四元件,便可将谐波传动的原理延伸。动花键为一个内齿,旋转速度和方向与柔性花键同。动花键(它平行于圆花键,也啮合柔性花键)与圆花键不同,其齿数与柔性花键相同。柔性花键的形状旋转造成在动花键的同一齿槽中齿的啮合和脱开,因而速比为一比一。因此这系统是一种柔性花键输出,其特点与三元件的谐波传动型相同;即表列与输入相反的旋转方向的齿轮减速比。双超高速比的能力,通过使用两个圆花键和柔性花键啮合取得,各产生一个不同的单级速比。仅作举例而言,将160∶1和159∶1的单级速比综合,便可取得总减速比12,720∶1。适用于本发明的谐波传动装置,可向美国麻省威克菲的Emhart机械集团公司谐波传动部购买。
本发明在理想实施方案中使用一种四元件的谐波传动装置,其第四元件为一动花键。参看图5,为本发明的一种平皮带式连续变速传动装置的略简化的示意。初步可注意到,如上面提及的美国专利申请第871,254号中所述,动花键或圆花键和一个给定的旋转皮带轮上的内导槽盘或外导槽盘的正确连接,使导槽盘的方向和皮带轮旋转方向及功率通量的方向相关,便可在与波发生器连接的功率使用元件上引起一个阻力矩以产生一个基本成正比的力,它倾向于将皮带啮合件径向外推。结果,可用每个皮带轮的功率使用元件上的阻力矩以产生自供能量的促动器驱动将固定长度的皮带绕两个传送转矩的旋转皮带轮张紧。由于可用非常高的速比(大于100∶1),所以可用向功率吸收元件传递的非常小的转矩(相应的小功率),产生连续变速传动皮带轮皮带啮合件定位需要的促动器的大转矩。
在图5中,可将皮带轮组合件40作主动皮带轮(通过输入轴42,从图中未示的动力源,诸如发动机或电机等接受转矩),并可将皮带轮组41作从动皮带轮,通过加在输出轴44上平皮带43接受动力。从图5中的剖面线部分所示可以理解,皮带轮组40的各内导槽盘45具体互相连接,构成内导槽盘结构。与此相似,皮带轮组40的各外导槽盘46也互相连接,构成外导槽盘结构。从动皮带轮组41的内导槽盘47和导槽盘48也同样连接。将图5和图2简单比较,内导槽盘45和内导槽盘21,22一致;外导槽盘46和外导槽盘19,23一致;旋转方向如各图中的箭头所示,确定各元件间的正确关系,如前面提及的美国专利申请第871,254号中所述,该申请有利于本发明的正确运转。
一个四元件的谐波传动装置50,与外导槽盘46,内导槽45(和轴42紧固),及皮带轮组40连接诸如油泵55的功率使用元件的输出传动装置54差动连接。至于皮带轮组41也相似有一个四元件谐波传动发生器51与外导槽盘48,内导槽盘47(与轴44紧固),和与诸如油泵57的第二功率使用元件连接的输出传动装置56差动连接。
在主动皮带轮组40中,内导槽盘45和谐波传动装置50的动花键60连接,外导槽盘46和圆花键61连接。内导槽盘45用在外导槽盘46的一个元件外面的领圈52和轴42连接。油泵55和谐波传动装置50之间的输出传动装置54,和波发生器58连接。
从动皮带轮组41有相似的构形,但动花键和圆花键的位置颠倒。于是圆花键62和内导槽盘47连接,动花键63和外导槽盘48连接。内导槽盘47用在外导槽盘48的一个元件外面的领圈53和轴44连接。连接油泵57的输出传动装置56和谐波传动装置51的波发生器59连接。
皮带啮合件64(主动皮带轮组40)或65(从动皮带轮组41)的任何恒定径向位置,使皮带轮组合件谐波传动装置的全部元件(即波发生器,柔性花键,动花键和圆花键)和皮带轮轴同速旋转。因此,功率使用元件(图5中的油泵55或57)在与轴转速成正比的速度下旋转,产生液压油流,其压力输出(作工作用的)可用控制阀改变。可以看到用作功率使用元件的正排量油泵的阻力矩,基本和产生的油压成正比。因此,通过保持正排量泵的排出压力恒定,便可在皮带的任何传动半径和皮带轮速度下,保持皮带轮促动器转矩恒定。因此可以通过增大一个皮带轮相对于另一皮带轮的转矩,改变皮带轮的速比。
例如,假如希望从一个给定的输入速度取得较高的输出速度,增高油泵55的排出压力便可使波发生器58的瞬时转速低于轴42,从而使与外导槽盘46连接的圆花键61的转速,低于与轴42连接的内导槽盘45。内导槽盘相对于外导槽盘的运动使槽的交叉点和皮带啮合件64在主动皮带轮组40中径向外移。当皮带的长度固定时,仅在从动皮带轮组41中的皮带传动半径同时减小时才能做到这点。由于主动皮带轮组40的促动器转矩增大而增高皮带张力,使从动皮带轮组41的功率使用装置,即油泵57的转矩增大,于是在从动皮带轮组41的皮带传动半径减小时,增高油泵57的转速。
转矩可以通过谐波传动装置50,51向任一方向传递,虽然从圆花键或动花键向波发生器传递功率比反方向传递时传动效率降低几个百分点。在本系统中这是不足道的,因为在任何恒定速比下的运转,输出功率使用元件(油泵55,57)的功率损失都非常低,又因为在传动比恒定的运转中,皮带轮或谐波传动装置中任何元件的相对位置都不变化。速度变化时,功率损失的暂时增高,和完成速比变化需要的时间成反比。一般,给定皮带轮作最大半径比变化(速比变化)时,外导槽盘相对于内导槽盘的角移动约为100度。因此,假使这种变化在一秒钟内发生(是恰当的举例),在这段时间内,内导槽盘相对外导槽盘的转速相当于16.7转/分钟。如举例为100∶1的谐波传动,则功率使用装置暂时变化为1667转/分钟。将传动装置对油泵57的旋转速率在一秒钟内提高1667转/分钟,将使输出皮带轮组41速度增高,并要求在同一秒钟内用同样尺寸的皮带轮,将主动皮带轮40的油泵55降低1667转/分钟。
限制输出控制阀的液流截面积以降低油泵55的速度,并供给较高的促动器转矩,使皮带啮合件64径向外移,便可提高主动皮带轮组40油泵55的排油压力。开放输出控制阀的液流截面积,便有助于同时增高从动皮带轮41的油泵57的速度。
连续变速传动用于汽车时,将从动轮组41的输出轴44直接和车轮啮合,从而从动皮带轮组的旋转速率和车速成正比。车辆的惯性不允许从动皮带轮组41速度的绝对值增加非常快(例如在一、二秒钟内)。但是,在汽车的更临界的运转中,连续变速传动装置可在任何车速下取得车辆的最大加速度。这相当于将与主动皮带轮组40连接的发动机迅速加速到较高的速度,为车辆加速供给较大的动力。在这情况下,通过限制输出控制阀的液流截面积,以减低油泵57的速度,并提供较大的促动器转矩将皮带啮合件65径向外移,便可增高从动皮带轮组合件41的油泵57的排油压力。开放输出控制阀的液流截面积,便可同时增加主动皮带轮组40的油泵55的速度。连续变速传动装置相对于时间的总输出转矩决定于许多因素,但主要决定于发动机和其他元件的惯性,和油泵55,57的可控输出压力。
在一个短时间内(例如在任何一次变速中用一秒或数秒)运转作为马达的加速油泵,便有助于同时增高油泵55或57的加速率。在用来适应发动机输入速度迅速加速或减速的一个非常短暂的时间内,在适当的电磁阀控制下,用一个独立的加压泵向作为马达的油泵瞬时加油,便可取得前一句中所说的特点。加压泵的容积流量,必须足以满足最大流量的需要,但加压压力可以相当低,以保持马达的动力需求约为最低油泵功率的510%。控制系统必须永远保持皮带的适当张力,以防变速时打滑。
每一促动器驱动装置中可以有一个或数个圆周弹簧(图5中用弹簧68,69示意),其定向为给予内外导槽盘间的转矩,转矩方向足以使主动皮带轮组40中的皮带啮合件径向内移,而输出或从动皮带轮组41的皮带啮合件径向外移。这种设计允许连续变速传动装置在最大的输出输入转矩比下起动,皮带永远相当张紧以避免起动打滑。如车辆加速时需要,这种弹簧还有利于取得主动皮带轮组40相对于从动皮带轮组41的最大加速;也就是,如果油泵55的油压降低很多,必须用圆周弹簧转矩助使皮带啮合件64径向内移,使发动机可迅速加速。但是,应用于汽车连续变速传动装置时特定需要的变化,在司机要求车辆加速而加速时间约长于0.1秒钟时,一般要求输出转矩无净损失。其结果,油泵55,57输出压力变化的速度和大小起主要作用。
下面考虑举例的液压控制附属系统,这附属系统因为上面讨论过的原因,决定油泵55,57的输入和输出压力以通过皮带43控制主动皮带轮组40和从动皮带轮组41之间的速比,全部如图6所示。压油箱70中的压油,通过导管71和止逆阀72,73,分别送到油泵55,57的负压侧74,75。油泵55,57的分别加压侧76,77,通过相应的导管78,79,连接压油箱70,压油经过冷却器80。导管78有管路内压力传感器81,其下游有流速控制阀82。与之相似,导管79管路内有传感器83和下游的流速控制阀84。
流速控制阀82,84的状态取决于控制模件86的输出,控制模件86接收压力传感器81,83和外源的信息输入,外源如发动机转速和油门的位置。当控制模件通过传感器81,83感测到导管78及79中的压力(相应皮带轮组40,41的传动比),对感测到的发动机状态和油门位置的状态(例如在迅速加速时)不正确时,控制模件便作反应,减小通过流速控制阀82的液流截面积,增大通过流速控制阀84的液流截面积,暂时减慢油泵55,加速油泵57,直至主动皮带轮组的有效半径减小,从动皮带轮组41的有效半径增大,达到系统的新的正确的平衡点。与此相反,减速时并用发动机作车辆的部分制动时,控制模件86使通过流速控制阀84的流速减低,通过流速控制阀82的流速增高,暂时减慢油泵57而加速油泵55,直至又取得系统的平衡。
如前面所讨论,在某些条件下,速度在增高的油泵55或57的反应速度,可通过允许它作马达短时运转而加快。这个特点可通过增加一个由电机89驱动的低压泵88取得。泵88由压油箱70供油,泵88并通过导管90,91,92,分别和油泵55,57的负压侧74,75连接。导管91中有一个管路中的电磁阀93,当在控制模件86的影响下开放时,向泵55的负压侧74补充供油,使之作马达瞬时运转。与此相似,导管92中的电磁阀94在控制模件86的影响下开放,使泵88向泵57的负压侧75增加供油,使之作马达瞬时运转。泵88/电机89和电磁阀93,94,仅需在进行迅速传动比变化时运转,并且仅为促进这迅速变化。因此,可以理解,液压回路的包括泵88,导管90,91,92,及电磁阀93,94等的部分,可随意取舍,并非所有系统所必需。
虽然在介绍举例的实施方案时已对发明的原理作了清晰的说明,但熟悉本行业者显然可见,在实施本发明时还可对结构,安排,比例,元件,材料和组件等作许多改变,尤其在为适应特定环境和运转要求时,但都不脱离这些原理。
Claims (8)
1、一种连续变速传动装置中有第一及第二皮带轮组合件,用平传动皮带将其连接,每一该皮带轮组合件中有下列各项:
A)轴;
B)一对滑轮;
C)一组皮带啮合件,各该皮带啮合件有下列各项:
1)一个细长的中间杆部,上面的传动表面用于和该传动皮带接触;
2)在该中间杆部第一端的第一支承区;
3)在该中间杆部第二端的第二支承区;
D)每一该滑轮有下列各项:
1)一对相对旋转的导槽盘并排放置;
a)每一对该导槽盘的内导槽盘有第一组导槽向一个方向伸展;
b)每一对该导槽盘的外导槽盘有第二组导槽向第二个方向伸展;
c)该第一及第二组螺线导槽形成一个交叉点,将该皮带啮合件的该支承区夹持并定位,该交叉点为该支承区定位,形成该皮带合件相对于该轴的径向位置;
E)将该皮带轮滑轮的该内导槽盘连接的装置,形成绕该轴旋转的内导槽盘结构;
F)将该皮带轮滑轮的该外导槽盘连接的装置,形成绕该轴旋转的外导槽盘结构;
G)将至少一个该导槽盘和该轴连接的装置使导槽盘随轴旋转;
H)功率使用元件;
I)减速齿轮装置,该减速齿轮装置和下者作差动连接:
1)该功率使用元件;
2)该内导槽盘结构;
3)该外导槽盘结构;
J)附属控制系统,按选择在该功率使用元件上确定载荷;
因此,该功率使用元件上的载荷变化导致连通该减速齿轮装置的该第一及第二导槽盘间的角度关系变化,因此使该皮带啮合件的径向位置改变。
2、如权利要求1中之连续变速传动装置,而其该减速齿轮装置为一四元件谐波传动装置,其中包括下者:
A)波发生器;
B)柔性花键;
C)圆花键;
D)动花键;
3、如权利要求2中之连续变速传动装置,其中有下列各项:
A)该波发生器与该功率使用元件连接;
B)该圆花键连接下者之一:
1)该内导槽盘结构;
2)该外导槽盘结构;
C)该动花键与其余之一连接,即与:
1)该内导槽盘结构;
2)该外导槽盘结构。
4、如权利要求3中之连续变速传动装置,在该第一皮带轮组合件中:
A)该圆花键和该内导槽盘结构连接;
B)该动花键和该外导槽盘结构连接;
而在该第二皮带轮组合件中:
C)该圆花键和该外导槽盘结构连接;
D)该动花键和该内导槽盘结构连接。
5、如权利要求1中之连续变速传动装置,而:
A)该功率使用元件为一油泵;
B)该附属控制装置通过调定其输出压力确定该油泵的载荷。
6、如权利要求5中之连续变速传动装置,而在该附属控制系统中另有下列各项:
A)和该油泵输出一致的流速控制阀;
B)改变通过该流速控制阀的液流载面积以改变该油泵的载荷。
7、如权利要求6中之连续变速传动装置,而在该油泵迅速增速时使该油泵可作马达瞬时运转,而该附属控制系统另有供油装置,向该泵的输入侧瞬时供油,使该泵可作马达运转。
8、如权利要求1中之连续变速传动装置,而另包括下列各项:
A)在该第一皮带轮组合件中,连接该内外导槽盘结构的第一弹簧偏压装置,推动该内外导槽盘装置作相对移动,即将该皮带啮合件作径向内移;
B)在该第二皮带轮组合件中,连接该内外导槽盘结构的第二弹簧偏压装置,推动该内外导槽盘装置作相对移动,即将该皮带啮合件作径向外移。
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