[发明专利]车辆多功能节能系统

说明书

本发明涉及车辆多功能节能系统，它是由可以设置在车辆传动系任何适当位置的自动离合装置和控制装置组成。

现今所有的车辆只要不踏下离合器、不排空挡，发动机至驱动轮之间均是刚性接合的，这就造成了车辆惯性滑行时的逆驱动。所谓逆驱动是指车辆滑行时本身的动能使驱动轮反方向驱动发动机转动。逆驱动不仅浪费了大量动能，还引起附加磨损和附加油耗，缩短车辆使用寿命。因此无论是从经济和节能方面或车辆工业的发展方面来看，解决由于车辆逆驱动所带来的上述一系列问题不仅是必要的，而且是非常重要的。

解决逆驱动所带来问题的现有方法是合理滑行，即使车辆排空档滑行。但是由于合理滑行受到诸多因素的限制，其节能效果不够想理，因此一直未得到应有的利用。同时，合理滑行增加了驾驶员的操作负担，影响行车安全。

在车辆传动系的适当位置增加一个“空转机构”(freewheelmechanism)或称“滑行器”的机构，原则上可以实现合理滑行。例如美国专利US4438836公开了一种活动轮毂装置(freewheel hubassembly)，该装置包括一个主动件及与其相连的轴(axle means)、一个从动件及与其相连的毂(wheel hub)、扭矩传递件(rollers)和承纳扭矩传递件的一个同步架(roller cage)，以及其他与之配合的传动机构。本装置可安装于四驱车辆的两个前轮的传动系中，当轴不转时，扭矩传递件处于低位，使毂和轴分离，车轮空转；当轴转动时，传动机构将扭矩传递件从低位移动一个角度达到高位，从而使轴与毂接合，实现轴对轮的驱动。这样，四驱车辆可以在需要时以二驱方式驱动(即让前轮空转)。如果将本装置安装于全部四个车轮上，似乎可以实现合理滑行，但它仍不能克服合理滑行所固有的缺点。

另一方面，现有车辆广泛采用的行星齿轮式差速器当某一驱动轮的附着力小到滑转条件时不能防滑，使通过性能大大降低甚至降到零，使车辆不能前进或倒退。为了解决行星齿轮差速器这一弊病，现有的方法是采用差速锁。但这种差速器不能同时实现差速与防滑，而且其防滑和差速功能的转换只能在停车时操作，使用极为不便，并且增加功率损失。虽然牙嵌自由轮差速器和滑块凸轮高摩擦差速器具有防滑功能，但由于结构复杂，成本高等原因未被广泛采用。采用现有差速器的车辆普遍存在逆驱动问题，均不具有车辆一惯性滑行发动机就自动与驱动轮脱开的功能。

本发明的第一目的是提供一种车辆多功能节能系统，解决由于逆驱动所带来的一系列问题。

本发明的第二目的是提供一种车辆多功能节能系统，其自动离合装置取代车辆原差速器，同时实现差速和防滑功能及解决由于逆驱动而带来的一系列问题。

实现本发明第一目的的车辆多功能节能系统是由自动离合装置和控制装置组成；

所述自动离合装置适用于各种现有车辆乃至新设计的车辆，可以设置在车辆传动系的任何适当位置；自动离合装置是包括以下各部分：一个主动件；一个从动件；一个与主动件刚性联接或制成一体的轴；一个与从动件刚性联接或制成一体的毂；一个同步架及设置于同步架内的扭矩传递件；其特征在于：

所述与主动件刚性联接或制成一体的轴上同轴地设有一段大致为正棱柱体的部分：

所述与从动件刚性联接或制成一体的毂用轴承同轴地支承在所述轴上，轴上所述正棱柱体部分处于毂之内；

所述同步架两端可转动地支承在轴上，且处于毂的内表面和轴上的正棱柱体之间，沿同步架的圆周方向开有均布的通孔，通孔的个数与所述正棱柱体的面数相同；

所述同步架的每个通孔内有间隙地设有一个所述扭矩传递件，扭矩传递件可以各自在毂的内表面与正棱柱体对应面所形成的弓形空间内靠近一端的第一位置和靠近另一端的第二位置之间沿正棱柱体的表面运动；扭矩传递件的尺寸保证：当其处于所述的第一和第二位置之间的中间位置时，轴与毂是分离的，主动件与从动件间无扭矩传递；当所述扭矩传递件处于所述第一或第二位置时，轴与毂之间接合，主动件与从动件之间通过扭矩传递件传递扭矩；

轴的转速低于对应发动机怠速转速或静止时保持扭矩传递件处于所述中间位置的保持装置；当主动件开始正方向(对应车辆前进方向)转动时，扭矩传递件由于惯性滞后而进入第一位置；

当轴正向转动主动件转速变得小于从动件转速时限定扭矩传递件在所述中间位置的限定装置；

强制同步架跟随毂转动一短时间，将扭矩传递件同步地送入所述第一或第二位置的强制接合装置；

用于选择多功能节能系统工作方式的控制装置任何时候均可控制所述强制接合装置工作。