TWI472694B - By the engine cylinder pressure control of the variable speed wheel speed control system - Google Patents

Description

藉由引擎缸壓控制之無段變速機調速輪壓增減系統

本發明係涉及一種無段變速機之調速輪控制系統，特別是指一種能夠藉由引擎缸壓直接控制該調速從動輪側壓力增減狀態之創新系統架構設計者。

按，無段變速箱(簡稱CVT)為新一代的變速箱，可以在全部的速度範圍(指由低速至高速)內提供連續且無段的速度變化，產生輕快平順的行駛效果且達到更省油的優點；無段變速箱這項技術主要是利用動力滾輪(動力輸入碟與動力輸出碟)在轉動時，內側與外側所產生的速度差來作為其變速比。

無段變速機(簡稱CVT)應用於車輛上，原本就存在輸出扭矩相對較重或較輕狀態不斷改變的作動情形，故其設計上為了防止於重負載時產生嚴重滑動現象，因此係將其調速輪(亦稱為普利輪)之側壓力以一固定值狀態設定在適應於重負載狀態，以使其滑動失速問題能夠被維持在最小範圍內，而此一問題點並不存在於傳統齒輪箱結構上，概因傳統齒輪箱是藉由齒輪之間的凹凸齒相嚙合達到傳動，所以其運作上縱使處於重負載狀態仍無滑動之虞，且輕負載時幾乎可達到無磨損狀態，但反觀無段變速機則不然，當車輛處於長時間高速行駛狀態時(例如行駛於高速公路)，因無段變速機變得極為輕負載，若此時對其調速輪施加重壓，勢必導致額外的強大劇烈摩擦，進而造成嚴重的能源浪費，同時導致其調速輪與傳輸帶之間磨損劇增、使用壽命大幅縮短等嚴重問題；反之，若無段變速機設 計上是將調速輪的側壓力設定在適應於輕負載狀態，則在輕負載時其調速輪與傳輸帶之間的磨損雖可降至最低，但當車輛處於急速加速行駛狀態時(例如超車、爬坡加速等)，相對會因為調速輪的側壓力不足而導致傳輸帶發生嚴重滑動摩擦現象，如此一來，引擎動能將無法高效率地傳遞至輪胎，進而造成車輛急加速時失速難行，甚至因此導致車輛失控引發意外事故危險，且造成嚴重能源浪費的問題與缺弊。

綜合上述說明可以瞭解，習知無段變速機結構設計上將其調速輪側壓力設定在一固定值狀態的設計，無論其調速輪側壓力是設定在適應於重負載狀態或輕負載狀態，均存在顧此失彼、因一利而衍生一弊的缺憾之處，造成現有車輛的無段變速功能難以更進一步突破躍升的瓶頸窘態，實為有待相關業界再加以努力思索突破的重要技術課題。

有鑑於此，發明人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明之主要目的，係在提供一種藉由引擎缸壓控制之無段變速機調速輪壓增減系統，其所欲解決之問題點，係針對如何研發出一種更具理想實用性之新式無段變速機調速輪控制系統為目標加以思索創新突破；所述調速輪壓增減系統係藉以控制車輛用無段變速機所設調速從動輪的側壓力增減狀態，而能改變該調速從動輪與其所組配傳輸帶之間的配合鬆緊度；本發明解決問題之技術特點，主要在於該調速輪壓增減系統係包括：一增減壓驅動機構，設於調速從動輪相對 應位置，該增減壓驅動機構包括有驅動部以及受動部，其中驅動部能夠帶動控制調速從動輪的側壓力增減狀態，受動部則藉以連結帶動該驅動部；一缸壓傳輸單元，設於引擎汽缸與增減壓驅動機構之間，係包括：缸壓導通道，藉以連接導通引擎汽缸或其進、排氣構件與增減壓驅動機構所設受動部；濾波穩壓裝置，設於該缸壓導通道之一處，藉以使輸出的缸壓趨於穩定狀態；藉此創新獨特設計，使本發明對照先前技術而言，所述調速輪壓增減系統能夠利用引擎汽缸壓力變化直接控制車輛用無段變速機所設調速從動輪的側壓力增減狀態，當車輛行駛動能越大時，令所述側壓力相對加大，俾可因應無段變速機的輕重負載狀態調整該調速從動輪之側壓力，進而達到大幅提升無段變速機重負載狀態傳輸力度、穩定性、加速安全性與降低無段變速機磨損等優點及實用進步性。

請參閱第1至3圖所示，係本發明藉由引擎缸壓控制之無段變速機調速輪壓增減系統之較佳實施例，惟此等實施例僅供說明之用，在專利申請上並不受此結構之限制；所述調速輪壓增減系統A係藉以利用引擎汽缸05壓力變化直接控制一車輛用無段變速機10所設調速從動輪11的側壓力增減狀態，而能改變該調速從動輪11與其所組配傳輸帶12之間的配合鬆緊度；該調速輪壓增減系統A係包括下述構成：一增減壓驅動機構20，設於調速從動輪11相對應位置，該增減壓驅動機構20包括有驅動部21以及受動部22，其中驅動部21能夠帶動控制調速從動輪11的側壓力增減狀態 ，受動部22則藉以連結帶動該驅動部21；一缸壓傳輸單元30，設於引擎汽缸05與增減壓驅動機構20之間，係包括：缸壓導通道31，藉以連接導通引擎汽缸05或其進、排氣構件與增減壓驅動機構20所設受動部22；濾波穩壓裝置33，設於該缸壓導通道31之一處，藉以使輸出的缸壓趨於穩定狀態。

藉由上述系統架構設計，所述調速輪壓增減系統A實際應用上的使用作動情形請對照第1、2圖所示，圖中所示車輛用無段變速機10係包括一調速從動輪11以及藉以通過傳輸帶12帶動該調速從動輪11之一調速主動輪13，而本發明所揭調速輪壓增減系統A所針對控制的對象僅限於該調速從動輪11，此點是本發明特別界定與限定的；至於該調速輪壓增減系統A的運作時機如第2圖所示，當調速主動輪13為高速運轉狀態時，該端的傳輸帶12會因調速主動輪13的相對二錐狀盤面靠近而轉為較大徑迴繞狀態，如此而相對驅使調速從動輪11該端的傳輸帶12轉為較小徑迴繞狀態，形成大輪帶小輪的傳動關係，此狀態係為車輛的高速行駛模式，此狀態下，該調速從動輪11雖可藉由其原本內置的一壓力構件14(如螺旋彈簧)獲得一定程度的側壓力，但此時若車輛駕駛人須進一步再進行更大的加速動作時(如超車、爬坡加速等情況)，則該調速從動輪11與傳輸帶12之間恐因夾迫力不足產生擦錯滑動現象而增添其磨耗，故此時透過該調速輪壓增減系統A的設置，即可獲得一種增壓益助作用與效果；詳言之，該調速輪壓增減系統A能夠透過缸壓傳輸單元30將引擎汽缸05的壓力(如箭號L1所示)轉換成一作用力，以驅使增減壓驅動機構20的受動部22作動(如箭號L2所示)，該受動部22再連動驅動部 21，進而增加調速從動輪10的側壓力，這使得調速從動輪10與傳輸帶11之間能夠更加緊迫。

簡而言之，本發明的核心設計，就是讓引擎汽缸05的壓力對調速從動輪10的側壓力直接產生關聯性與具有控制性的影響作用；因為當車輛的加速動作越是加劇時，代表引擎運作動能越大，則隨著此種動能狀態的程度越大，相對表示調速從動輪11與傳輸帶12之間越容易發生夾迫力不足而擦錯滑動的現象，那麼通過本發明的設計，就能夠在此關鍵時刻，直接運用引擎汽缸05壓力適切地增加該調速從動輪10的側壓力，使其與傳輸帶11之間能更加緊迫，藉此而能夠提昇無段變速機重負載狀態的傳輸力度、穩定性與加速安全性。

其中，該缸壓導通道31並可設有一單向逆止閥32，藉以限制缸壓的輸出流向呈不可逆狀態，且該單向逆止閥32係位於濾波穩壓裝置33前置處；又該缸壓導通道31之臨近受動部22位置處並可設有一洩壓部34，且當引擎於常態運作時，該洩壓部34的洩壓效能係大於缸壓導通道31輸出缸壓壓力，以使缸壓導通道31輸出缸壓能夠完全被釋出而不蓄壓；但當引擎的加速狀態超越設定範圍時，輸出缸壓能夠大於洩壓部34的洩壓效能，以對增減壓驅動機構20的受動部22產生作用。

其中，該引擎汽缸05藉以連接缸壓導通道31的部位，係包含引擎汽缸05的缸體本身、引擎汽缸的進氣構件以及引擎汽缸流程後置端所設排氣構件。其中所述排氣構件部位仍可作為缸壓導通道31壓力源的原因，是基於目前有許多車輛所採用的渦輪增壓功能，其原理即是運用引擎排氣端所具備的一定壓力來達成，故本發明所引用的「引擎汽缸壓力」，實質上係包含排氣構件在內，此點在此須強調 申明。

其中，該缸壓導通道31可為連接複數個車輛引擎汽缸05或單一個車輛引擎汽缸之實施型態；此如第1、2圖所示的缸壓導通道31，係為連接單一個車輛引擎汽缸05之實施型態；另如第4圖所示的缸壓導通道31，則為連接複數個車輛引擎汽缸05之實施型態，此均為可具體實施例，並不侷限。

其中，該受動部與驅動部二者亦可採用氣壓轉液壓的驅動結構型態，係令該受動部為一氣壓驅動幫浦，該氣壓驅動幫浦係連接缸壓傳輸單元的缸壓導通道，而能被缸壓所驅動運轉，該驅動部則為被氣壓驅動幫浦所驅動加壓的一液壓缸軸所構成；藉此實施型態設計，俾可利用該液壓缸軸之穩定且出力較大的液壓驅動特點，以達到加壓狀態更穩定、更加有力的優點與進步性(註：本實施例圖面省略繪示)。

其中，所述濾波穩壓裝置33具體實現上可為一儲氣容器型態，由於缸壓導通道31所引入的基本上是不穩定的氣壓流，因此通過該濾波穩壓裝置33的設置，可以將輸出的缸壓進行儲置、整流、蓄壓等動作，如此即可使其壓力趨於穩定。

本發明之優點：

本發明所揭「藉由引擎缸壓控制之無段變速機調速輪壓增減系統」主要藉由所述增減壓驅動機構以及缸壓傳輸單元所構成之創新獨特系統架構設計，使本發明對照【先前技術】所提習知結構而言，所述調速輪壓增減系統能夠利用引擎汽缸壓力變化直接控制車輛用無段變速機所設調速從動輪的側壓力增減狀態，當車輛行駛動能越大時，令 所述側壓力相對加大，俾可因應無段變速機的輕重負載狀態調整該調速從動輪之側壓力，進而達到大幅提升無段變速機重負載狀態傳輸力度、穩定性、加速安全性與降低無段變速機磨損等優點及實用進步性。

上述實施例所揭示者係藉以具體說明本發明，且文中雖透過特定的術語進行說明，當不能以此限定本發明之專利範圍；熟悉此項技術領域之人士當可在瞭解本發明之精神與原則後對其進行變更與修改而達到等效之目的，而此等變更與修改，皆應涵蓋於如后所述之申請專利範圍所界定範疇中。

A‧‧‧調速輪壓增減系統

05‧‧‧引擎汽缸

10‧‧‧無段變速機

11‧‧‧調速從動輪

12‧‧‧傳輸帶

13‧‧‧調速主動輪

14‧‧‧壓力構件

20‧‧‧增減壓驅動機構

21‧‧‧驅動部

22‧‧‧受動部

30‧‧‧缸壓傳輸單元

31‧‧‧缸壓導通道

32‧‧‧單向逆止閥

33‧‧‧濾波穩壓裝置

34‧‧‧洩壓部

第1圖：本發明之系統架構簡示圖。

第2圖：本發明之系統運作狀態示意圖。

第3圖：本發明之系統架構文字方塊圖。

第4圖：本發明之缸壓導通道連接複數個車輛引擎汽缸之實施例圖。

A‧‧‧調速輪壓增減系統

05‧‧‧引擎汽缸

10‧‧‧無段變速機

11‧‧‧調速從動輪

12‧‧‧傳輸帶

13‧‧‧調速主動輪

14‧‧‧壓力構件

20‧‧‧增減壓驅動機構

21‧‧‧驅動部

22‧‧‧受動部

30‧‧‧缸壓傳輸單元

31‧‧‧缸壓導通道

32‧‧‧單向逆止閥

33‧‧‧濾波穩壓裝置

34‧‧‧洩壓部

Claims (4)

1. 一種藉由引擎缸壓控制之無段變速機調速輪壓增減系統，所述調速輪壓增減系統係藉以利用引擎汽缸壓力變化直接控制一車輛用無段變速機所設調速從動輪的側壓力增減狀態，而能改變該調速從動輪與其所組配傳輸帶之間的配合鬆緊度；該調速輪壓增減系統包括：一增減壓驅動機構，設於調速從動輪相對應位置，該增減壓驅動機構包括有驅動部以及受動部，其中驅動部能夠帶動控制調速從動輪的側壓力增減狀態，受動部則藉以連結帶動該驅動部；一缸壓傳輸單元，設於引擎汽缸與增減壓驅動機構之間，係包括：缸壓導通道，藉以連接導通引擎汽缸或其進、排氣構件與增減壓驅動機構所設受動部；濾波穩壓裝置，設於缸壓導通道一處，藉以使輸出缸壓趨於穩定狀態；藉此，俾構成該受動部能夠藉由缸壓導通道所輸出的汽缸壓力大小變化控制其作動狀態者。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之藉由引擎缸壓控制之無段變速機調速輪壓增減系統，其中該缸壓導通道並設有一單向逆止閥，藉以限制缸壓的輸出流向呈不可逆狀態，且該單向逆止閥係位於濾波穩壓裝置前置處；又該缸壓導通道之臨近受動部位置處並設有一洩壓部，且當引擎於常態運作時，該洩壓部的洩壓效能係大於缸壓導通道輸出缸壓壓力，以使缸壓導通道輸出 缸壓能夠完全被釋出而不蓄壓；但當引擎的加速狀態超越設定範圍時，輸出缸壓能夠大於洩壓部的洩壓效能，以對增減壓驅動機構的受動部產生作用。
3. 依據申請專利範圍第1或2項所述之藉由引擎缸壓控制之無段變速機調速輪壓增減系統，其中該缸壓導通道係連接複數個車輛引擎汽缸或單一個車輛引擎汽缸。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之藉由引擎缸壓控制之無段變速機調速輪壓增減系統，其中該受動部與驅動部二者係採用氣壓轉液壓的驅動結構型態，係令該受動部為一氣壓驅動幫浦，該氣壓驅動幫浦係連接缸壓傳輸單元的缸壓導通道，而能被缸壓所驅動運轉，該驅動部則為被氣壓驅動幫浦所驅動加壓的一液壓缸軸所構成。