[发明专利]液力行星齿轮自适应无级变速箱

说明书

技术领域

本发明属于变速传动技术领域，实用于一切机动车辆及需要变速的设备。

背景技术

在现有技术中占主流地位的各品牌变速箱的性能各有所长，谁也不能淘汰谁。MT手动变速箱以其机械传动效率高以及极具驾驶乐趣而被很多人所喜爱，传统自动变速箱AT，以其技术成熟性能可靠，操作简单而占领很大的市场，CVT钢带锥盘式无级变速箱，以其较高的传动效率，无级变速性能使其能在任以速比下都能找到与发动机的最佳匹配点，所以其市场占有率逐年上升；DSG双离合变速箱，以及快的换档速度，及高的传动效率大有占领主流地位之势；AMT机械自动变速箱在近年来也有所发展，在无级变速箱领域有两大研发方向；一个是各种形式的摩擦传动，另一个是所谓的齿轮传动，它们都有一个共同点：结构限制缺陷，摩擦传动无法实现大功率，纯齿轮无法实现无级变速，变径活齿或不完整齿轮方案其结构可靠性耐久性是永远无法解决的一个难题。

发明的目的

变速箱是汽车的核心部件之一，它的好坏直接关系到车辆的动力性能以及燃油经济性，也是跨国汽车巨头们争夺全球汽车市场的技术制高点之一。然而我国在高端变速箱领域非常落后，80％依靠进口，剩下的20％也是合资企业生产，基本上是受制于人，虽然国外的厂商有比较先进的技术和成熟的产品，但是它们都有各自的不可克服的缺点：AT自动变速箱因液力变矩器直接和行星齿轮组串连，是直接的动力传递元件，而它的高效区范围又窄，所以其效率偏低，而为了提高效率就需要增加档位，而这样直接导致结构复杂成本增加可靠性下降，DSG双离合变速箱，其实际上是两台手动变速箱的组合体，只是介入了高度自动智能化的电子控制系统，所以成本是非常高的，而可靠性也不是十分完美，AMT机械式自动变速箱，只是手动变速箱的自动控制，其换档迟缓顿挫是在所难免的；MT手动变速箱虽然结构简单，性能可靠、成本低，但是它操作繁琐档位切换顿挫明显的劣势是无法弥补的。以上所述的变速箱结构不同性能各异，但有一点是相同的：都是有级传动，除了MT手动的以外，其它都是自动控制的有级传动，有级传动的最大特点是：在整个传动比范围内档位越多效率越高，但是其结构也越复杂，可靠性下降，两档间的落差越大效率越低，所以在整个传动比范围内如果有无限个档位的话，那么毫无疑问其传动效率是最高的，舒适性以及动力性能都是最好的，这就是无级变速。然而无级变速传动虽然是举世公认的最理想的传动形式，也是变速传动的终极目标，但是在现有技术中摩擦传动CVT还没有有级传动MT的效率高，这是因为摩擦和滑动以及控制系统消耗了一部分动力，更为关键的是面对很多瞬息万变的道路环境，其智能控制系统永远也不可能做到自动适应性的无级变速能力，所以其效率偏低是必然的，另外还有一大缺陷就是受限于材料技术，无法实现大功率传动，所以摩擦传动CVT永远也达不到理想的传动效果。至于一些齿轮啮合传动无级变速不同的研发思路导致了很多千奇百怪的设计构想，但是在这些设计构想中基本分为两大类：一类是通过变径齿轮或变形齿轮等，但是都受困于结构限制缺陷；另一类是利用行星齿轮，通过控制其一个自由度来实现无级变速，但是不管其设计结构如何巧妙，最终只能是：失速“无级变速”所以没有任何意义。

综上所述，最理想的变速传动形式依然是无级变速，但前提是必须能够实现高效率大功率，低成本结构简单，性能可靠，更重要一点是必须能够实现自动适应性的无级变速能力这一点非常重要，因为电子控制技术永远也做不到这一点，本人通过多年的研究经过无数次的失败和改进后，终于成功研制出这种最为理想的无级变速箱名称是：“液力行星齿轮自适应无级变速箱”。

发明的内容