專利名稱：機(jī)動(dòng)車輛的變速裝置及其變速方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車輛的變速裝置及其變速方法。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車輛中，傳動(dòng)系一般包括按動(dòng)力傳遞的順序依次連接的動(dòng)力機(jī)、離合器、變速器、傳動(dòng)件(包括變速器的輸出軸、萬向節(jié)和傳動(dòng)軸)及驅(qū)動(dòng)橋(包括主減速器、差速器、半軸和驅(qū)動(dòng)橋殼)。車輛的變速過程是駕駛員踏下離合器踏板，使離合器分離以切斷動(dòng)力機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪之間的傳動(dòng)路線，之后利用變速操縱手柄將變速器中的齒輪組由一組嚙合調(diào)整為另外一組嚙合，之后再松開離合器踏板，離合器接合，使斷開的傳動(dòng)路線重新連接，從動(dòng)力機(jī)通過變速器將動(dòng)力傳遞給萬向傳動(dòng)件，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)車輛，取得預(yù)期的動(dòng)力性能。這樣就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題在換檔過程中，車輛是沒有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的，造成行駛過程的動(dòng)力中斷，對(duì)車輛的動(dòng)力性能造成影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在車輛的變速過程中能使驅(qū)動(dòng)車輛行駛的動(dòng)力保持連續(xù)的機(jī)動(dòng)車輛的變速裝置及操作方法。
本發(fā)明所提供的機(jī)動(dòng)車輛的變速裝置包括按動(dòng)力傳遞的順序依次連接的動(dòng)力機(jī)、主離合器、變速器及傳動(dòng)件，此外，該變速裝置還包括輔助動(dòng)力系統(tǒng)，該輔助動(dòng)力系統(tǒng)包括副離合器、液壓泵和液壓馬達(dá)；副離合器分別與動(dòng)力機(jī)和液壓泵連接，液壓泵分別與副離合器和液壓馬達(dá)連接，液壓馬達(dá)分別與液壓泵和傳動(dòng)件連接。
本發(fā)明還提供一種使用上述裝置的機(jī)動(dòng)車輛的變速方法，該方法包括(1)在變速之前，主離合器接合，動(dòng)力機(jī)的動(dòng)力經(jīng)由變速器傳遞給傳動(dòng)件；(2)在變速過程中，主離合器分離，副離合器接合，動(dòng)力機(jī)的動(dòng)力副離合器驅(qū)動(dòng)液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，該液壓能通過液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并傳遞給傳動(dòng)件；(3)在變速完成之后，主離合器接合，副離合器分離，動(dòng)力機(jī)的動(dòng)力經(jīng)由變速器傳遞給傳動(dòng)件，輔助動(dòng)力系統(tǒng)停止為傳動(dòng)件提供動(dòng)力。
本發(fā)明還提供另外一種使用上述裝置的機(jī)動(dòng)車輛的變速方法，該方法包括(1)在準(zhǔn)備變速之前或之后，主離合器處在完全接合和完全分離之間的過渡狀態(tài)，副離合器處于接合或分離狀態(tài)，比例閥處在完全關(guān)閉狀態(tài)和完全開通狀態(tài)之間的過渡狀態(tài)，動(dòng)力機(jī)的部分動(dòng)力經(jīng)由變速器傳遞給傳動(dòng)件，另一部分動(dòng)力通過副離合器驅(qū)動(dòng)液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能；或者動(dòng)力機(jī)的全部動(dòng)力經(jīng)由變速器傳遞給傳動(dòng)件；(2)在變速過程中，主離合器處于分離狀態(tài)，副離合器處于接合狀態(tài)，比例閥處于打開狀態(tài)，動(dòng)力機(jī)的全部動(dòng)力經(jīng)液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，該液壓能通過液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并傳遞給傳動(dòng)件。
采用本發(fā)明提供的變速裝置及變速方法，在車輛的變速過程中，為了順利地完成變速，包括從高擋變到抵擋或從抵擋變到高擋等情況，需要將主離合器分離以切斷從動(dòng)力機(jī)到傳動(dòng)件的傳動(dòng)路線，同時(shí)，通過輔助動(dòng)力系統(tǒng)，可以代替從動(dòng)力機(jī)經(jīng)由變速器到傳動(dòng)件的傳動(dòng)路線，為傳動(dòng)件提供動(dòng)力，從而使得車輛在整個(gè)變速過程中所接受到的動(dòng)力保持連續(xù)。因此，由于在車輛的變速過程中動(dòng)力保持連續(xù)，所以可以減少變速過程的動(dòng)力損耗，提高車輛的動(dòng)力性能。


圖1是本發(fā)明的變速裝置的示意框圖；圖2是本發(fā)明的變速裝置的輔助動(dòng)力系統(tǒng)的示意圖；圖3是本發(fā)明的變速裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是車輛正常行駛時(shí)變速裝置的工作狀態(tài)圖；圖5是車輛在變速之前變速裝置的工作狀態(tài)圖；
圖6是車輛在變速過程中主離合器正在分離時(shí)變速裝置的工作狀態(tài)圖；圖7是車輛在變速過程中主離合器完全分離之后變速裝置的工作狀態(tài)圖；圖8是車輛在變速之后變速裝置的工作狀態(tài)圖。
附圖標(biāo)記說明1，動(dòng)力機(jī)2，主離合器3，變速器4，傳動(dòng)件5，副離合器6，液壓泵7，比例閥8，液壓馬達(dá)9，油箱10，輔助動(dòng)力系統(tǒng)11，第一溢流閥12，第二溢流閥具體實(shí)施方式
下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
如圖1所示，本發(fā)明所提供的機(jī)動(dòng)車輛的變速裝置包括按動(dòng)力傳遞的順序依次連接的動(dòng)力機(jī)1、主離合器2、變速器3及傳動(dòng)件4，此外，該變速裝置還包括輔助動(dòng)力系統(tǒng)10，該輔助動(dòng)力系統(tǒng)10包括與動(dòng)力機(jī)1連接的副離合器5、與副離合器5連接的液壓泵6及與液壓泵6和傳動(dòng)件4連接的液壓馬達(dá)8。
其中，按動(dòng)力傳遞的順序依次連接的動(dòng)力機(jī)1、主離合器2、變速器3及傳動(dòng)件4可以參考各種汽車結(jié)構(gòu)方面的資料，例如由關(guān)文達(dá)主編的清華大學(xué)出版社2004年9月出版的《汽車構(gòu)造》，在此不再作詳細(xì)說明。
如圖2所示，輔助動(dòng)力系統(tǒng)10包括與動(dòng)力機(jī)1連接的副離合器5、與副離合器5連接的液壓泵6及與液壓泵6和傳動(dòng)件4連接的液壓馬達(dá)8。
副離合器5可以采用現(xiàn)有的各種離合器。副離合器5連接在動(dòng)力機(jī)1的輸出端與液壓泵6之間，用于接合或分離動(dòng)力機(jī)1到液壓泵6動(dòng)力傳遞。副離合器5的接合或分離通過離合器操縱機(jī)構(gòu)控制。離合器操縱機(jī)構(gòu)可以采用現(xiàn)有的操縱機(jī)構(gòu)，例如液壓式操縱機(jī)構(gòu)、機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)、彈簧或氣壓助力式操縱機(jī)構(gòu)等等。在本發(fā)明中，為了使副離合器5的開閉與輔助動(dòng)力系統(tǒng)10的工作狀態(tài)以及主離合器2的開閉之間發(fā)生聯(lián)系，還可以增加計(jì)算機(jī)控制單元來操縱，這將在下面予以說明。
液壓泵6可以采用現(xiàn)有的各種液壓泵，例如齒輪泵、葉片泵或柱塞泵。液壓泵6優(yōu)選使用定量泵。關(guān)于液壓泵，可以參考各種液壓傳動(dòng)方面的資料，例如由姜繼海、宋錦春、高常識(shí)主編的高等教育出版社2002年1月出版的《液壓與氣壓傳動(dòng)》。
液壓馬達(dá)8的輸入端與液壓泵6連接，輸出端連接到傳動(dòng)件4。液壓馬達(dá)8用于將輔助動(dòng)力系統(tǒng)10內(nèi)的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，并傳遞給傳動(dòng)件4，進(jìn)而在換擋過程中驅(qū)動(dòng)車輛行駛。在輔助動(dòng)力系統(tǒng)10中，液壓馬達(dá)8的作用有二一是將輔助動(dòng)力系統(tǒng)的壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能輸出；二是補(bǔ)償動(dòng)力機(jī)工作狀態(tài)的脈動(dòng)，實(shí)現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定輸出的變速機(jī)構(gòu)。對(duì)于輔助動(dòng)力系統(tǒng)來說，輸出能力不能滿足車載驅(qū)動(dòng)性能要求，不是輸出能力過小，就是體積太大，不適合車載使用。解決的辦法有二一是提高泵馬達(dá)的性能，可以實(shí)現(xiàn)較大的轉(zhuǎn)換功率和傳遞功率；二是通過加裝變速機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)減速增扭的目的。所以，液壓馬達(dá)8優(yōu)選使用低速大轉(zhuǎn)矩馬達(dá)，因?yàn)榈退俅筠D(zhuǎn)矩馬達(dá)的主要特點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩大(可達(dá)數(shù)千至數(shù)萬牛·米)，低速穩(wěn)定性好(一般可在10r/min以下平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，有的可低到0.5r/min以下)，所以可以直接與工作機(jī)構(gòu)(例如，傳動(dòng)件4)連接而不需要減速裝置，使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。作為選擇，液壓馬達(dá)8也可以使用高速馬達(dá)，但是由于轉(zhuǎn)速較高且鈕矩較小，所以一般需要增加減速裝置以達(dá)到減速增矩的作用。液壓馬達(dá)8還可以是變量馬達(dá)。
用于接受液壓馬達(dá)8的動(dòng)力的傳動(dòng)件4可以是變速器3的輸出軸或汽車傳動(dòng)系的傳動(dòng)軸。
為了防止輔助動(dòng)力系統(tǒng)中的壓力過高而損壞機(jī)件，可以在液壓泵6連接一個(gè)溢流閥或多個(gè)溢流閥。
優(yōu)選地，為了使輔助動(dòng)力系統(tǒng)10能更加靈活、有效地工作，在液壓泵6與液壓馬達(dá)8之間設(shè)置電液比例控制閥(簡(jiǎn)稱比例閥)7。比例閥7是一種輸出量與輸入信號(hào)(電壓或電流)成比例的液壓閥或氣壓閥，它可按給定的輸入信號(hào)連續(xù)地控制流體的方向、壓力和流量。
優(yōu)選地，為了在主離合器2與副離合器5以及比例閥7之間建立聯(lián)系，本發(fā)明的變速裝置還包括計(jì)算機(jī)控制單元(圖中未示出)，該計(jì)算機(jī)控制單元分別與比例閥7和副離合器5連接。
下面對(duì)本發(fā)明的變速裝置的工作過程進(jìn)行說明。當(dāng)副離合器5接合時(shí)，動(dòng)力機(jī)1通過副離合器5驅(qū)動(dòng)液壓泵6工作，液壓泵6將來自動(dòng)力機(jī)1的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為為液壓能儲(chǔ)存在輔助動(dòng)力系統(tǒng)10中，然后液壓馬達(dá)8開始工作，將輔助動(dòng)力系統(tǒng)中的液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳遞給傳動(dòng)件4，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)件4運(yùn)轉(zhuǎn)。具體地說，輔助動(dòng)力系統(tǒng)在副離合器5接合前是不參與工作的，當(dāng)副離合器5接合，比例閥7的兩個(gè)回路瞬時(shí)工作狀態(tài)為液壓馬達(dá)8回路完全關(guān)閉；溢流回路是開通，在輔助動(dòng)力系統(tǒng)的壓力到達(dá)溢流閥的調(diào)定壓力時(shí)，溢流閥開始泄壓，將動(dòng)力機(jī)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換成液壓能，存儲(chǔ)在輔助動(dòng)力系統(tǒng)內(nèi)部，此時(shí)輔助動(dòng)力系統(tǒng)輔助動(dòng)力系統(tǒng)的有效輸出為0。
隨著主離合器2的踏板的踏下動(dòng)作，離合器位置傳感器將位置信號(hào)傳遞給計(jì)算機(jī)控制單元，然后計(jì)算機(jī)控制單元控制比例閥7，對(duì)高壓液體的方向和流量進(jìn)行分配，實(shí)現(xiàn)輔助動(dòng)力系統(tǒng)的輸出可控。
隨著主離合器2的進(jìn)一步分離，由對(duì)應(yīng)回路傳遞的動(dòng)力逐漸減少，為了補(bǔ)償不足的行駛需求功率，加大輔助動(dòng)力系統(tǒng)的有效輸出就成為必然，因此計(jì)算機(jī)控制單元控制比例閥7的開啟幅度加大，相應(yīng)的高壓液體的有效輸出加大。
當(dāng)主離合器2完全分離，此時(shí)計(jì)算機(jī)控制單元控制比例閥7的開啟幅度達(dá)到最大，此時(shí)比例閥7的兩個(gè)回路工作狀態(tài)為液壓馬達(dá)8回路是最大化開通，所有的液壓能經(jīng)由此路，通過液壓馬達(dá)8機(jī)械輸出；溢流回路完全關(guān)閉。
在主離合器2完全分離后，車輛開始換擋操作，此時(shí)的動(dòng)力完全由輔助動(dòng)力系統(tǒng)提供，在變速器3完成了檔位齒輪的重新嚙合之后，隨著駕駛員逐漸松開主離合器2踏板，輔助動(dòng)力系統(tǒng)的工作狀態(tài)與主離合器2分離時(shí)的工作狀態(tài)相反。
這樣，在換擋的動(dòng)作發(fā)生時(shí)候，系統(tǒng)可以自動(dòng)的通過輔助動(dòng)力系統(tǒng)，對(duì)車輛進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，避免了動(dòng)力的中斷，提高了車輛系統(tǒng)的動(dòng)力性和可操作性。
下面參考圖3至圖7詳細(xì)說明本發(fā)明的變速裝置的操作過程。
圖3是車輛正常行駛時(shí)變速裝置的工作狀態(tài)圖，其中主離合器2處于接合狀態(tài)，副離合器5處于分離狀態(tài)，比例閥7處于關(guān)閉狀態(tài)。如實(shí)線箭頭所示，動(dòng)力機(jī)1的全部動(dòng)力通過主離合器2經(jīng)由變速器3傳遞給傳動(dòng)件4，驅(qū)動(dòng)車輛行駛，輔助動(dòng)力系統(tǒng)10不接受動(dòng)力機(jī)1的動(dòng)力，也不對(duì)外做功，車輛正常行駛。
圖4是車輛在變速之前變速裝置的工作狀態(tài)圖，其中如左邊的實(shí)線箭頭所示，在變速之前，動(dòng)力機(jī)1的動(dòng)力仍然通過主離合器2經(jīng)由變速器3傳遞給傳動(dòng)件4。但同時(shí)，如上邊的實(shí)線箭頭所示，該動(dòng)力機(jī)1還將一部分動(dòng)力傳遞給輔助動(dòng)力系統(tǒng)10，具體而言是通過副離合器5的接通狀態(tài)驅(qū)動(dòng)壓力泵6工作，通過壓力泵6將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能并儲(chǔ)存到輔助動(dòng)力系統(tǒng)中。此時(shí)，比例閥7處于關(guān)閉狀態(tài)，所以輔助動(dòng)力系統(tǒng)中的液壓能被儲(chǔ)存起來而不對(duì)外做功。輔助動(dòng)力系統(tǒng)中的能量即液壓能通過溢流閥和壓力閥等標(biāo)準(zhǔn)配件(未示出)進(jìn)行檢測(cè)和控制。
在此過程中，如上所述，副離合器5的接合可通過現(xiàn)有的各種操縱機(jī)構(gòu)來控制。但是在本發(fā)明中，優(yōu)選通過計(jì)算機(jī)控制單元控制。具體地說，動(dòng)力機(jī)1驅(qū)動(dòng)液壓泵6，使輔助動(dòng)力系統(tǒng)中的內(nèi)部壓力提高。與液壓泵6直接相連的第一溢流閥11設(shè)定調(diào)定壓力P1，與經(jīng)過比例閥7而相連的第二溢流閥12設(shè)定調(diào)定壓力P2。當(dāng)系統(tǒng)的壓力值達(dá)到調(diào)定壓力P1時(shí)，通過第二溢流閥12將高壓液體排泄到液壓油箱9內(nèi)，這樣輔助動(dòng)力系統(tǒng)將動(dòng)力機(jī)的動(dòng)能存儲(chǔ)在輔助動(dòng)力系統(tǒng)內(nèi)部；當(dāng)系統(tǒng)的壓力值繼續(xù)上升，并超過調(diào)定壓力P1的時(shí)候，通過第一溢流閥11和第二溢流閥12聯(lián)合降壓，保證系統(tǒng)的內(nèi)部壓力不超過額定限度，保證了安全性能。當(dāng)系統(tǒng)的壓力超過允許最大壓力的時(shí)候，可以通過計(jì)算機(jī)控制單元自動(dòng)斷開副離合器5，切斷動(dòng)力輸入，保證安全。在此實(shí)施例中使用了兩個(gè)溢流閥，但根據(jù)需要也可以僅僅使用一個(gè)溢流閥或兩個(gè)以上的溢流閥。
比例閥7作為輔助動(dòng)力系統(tǒng)中的開關(guān)裝置，在輔助動(dòng)力系統(tǒng)10工作時(shí)，比例閥7打開；在輔助動(dòng)力系統(tǒng)10不工作時(shí)，比例閥7關(guān)閉。比例閥7的具體操作狀態(tài)可通過計(jì)算機(jī)控制單元加以控制。計(jì)算機(jī)控制單元通過對(duì)主離合器踏板的位置信號(hào)進(jìn)行分析，確定當(dāng)前離合器的壓緊力Pz，因?yàn)殡x合器的摩擦力矩Tcf和壓緊力Pz的關(guān)系為Tcf～Pz(成正比例關(guān)系)，所以通過計(jì)算得出當(dāng)前所能夠傳遞的力矩，之后根據(jù)當(dāng)前車速下車輛行駛所需的力矩，利用計(jì)算機(jī)控制單元計(jì)算出需要輔助動(dòng)力系統(tǒng)提供的轉(zhuǎn)矩，之后根據(jù)液壓泵6的輸出流量和壓力，以及液壓馬達(dá)8的工作參數(shù)(包括輸出轉(zhuǎn)速、輸出力矩、排量等)，得到比例閥的控制信號(hào)值，并傳遞這一控制信號(hào)給被控對(duì)象，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓流體方向和流量的比例控制，最終實(shí)現(xiàn)輔助動(dòng)力系統(tǒng)的輸出對(duì)換擋過程的的功率的補(bǔ)償作用。通過此實(shí)施方式，可以保證驅(qū)動(dòng)車輛行駛的動(dòng)力保持連續(xù)。
圖5是車輛在變速過程中變速裝置的工作狀態(tài)圖，其中，如左邊的箭頭所示，在主離合器2的斷開過程中，隨著主離合器2的逐漸斷開，動(dòng)力機(jī)1傳遞給傳動(dòng)件4的動(dòng)力也將逐漸減少。同時(shí)，隨著主離合器2的逐漸斷開，輔助動(dòng)力系統(tǒng)中的比例閥7將通過計(jì)算機(jī)控制單元逐漸開通，比例閥7開通的幅度取決于主離合器2的斷開程度。也就是說，如果主離合器2剛開始斷開操作，仍然能為傳動(dòng)件提供較大的功率，則比例閥7的開通幅度將相對(duì)較小，使得壓力泵6只能釋放較少的功率；反之，如過主離合器2斷開程度較大，則比例閥7的開通幅度也相對(duì)較大，從而使得傳遞給傳動(dòng)件的總功率能保持穩(wěn)定。在主離合器2完全斷開之后，完全通過操作機(jī)構(gòu)為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，保持車輛的正常行駛。由于主離合器2已經(jīng)完全斷開，可以進(jìn)行所需要的任意變速操作。
圖6時(shí)車輛在變速過程中主離合器完全分離之后變速裝置的工作狀態(tài)圖，其中主離合器2完全分離，動(dòng)力完全由輔助動(dòng)力系統(tǒng)10傳遞，此時(shí)主離合器2回路不傳遞動(dòng)力。
圖7是車輛在變速操作完成之后主離合器2接合過程中變速裝置的工作狀態(tài)圖。在主離合器2的接合過程中，比例閥7將逐漸關(guān)閉，這一過程與變速過程類似，要求傳動(dòng)件4接受到的總功率保持穩(wěn)定。在主離合器2完全接合之后，副離合器5將隨之?dāng)嚅_，比例閥置于常閉狀態(tài)，等待下一次變速操作。
此外，本發(fā)明還涉及一種使用圖1中所述變速裝置的機(jī)動(dòng)車輛的變速方法，該方法包括(1)在變速之前，主離合器2接合，動(dòng)力機(jī)1的動(dòng)力經(jīng)由變速器3傳遞給傳動(dòng)件4；(2)在變速過程中，主離合器2分離，副離合器5接合，動(dòng)力機(jī)1的動(dòng)力經(jīng)驅(qū)動(dòng)液壓泵6將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，該液壓能通過液壓馬達(dá)8轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并傳遞給傳動(dòng)件4；(3)在變速完成之后，主離合器2接合，副離合器5分離，動(dòng)力機(jī)1的動(dòng)力經(jīng)由變速器3傳遞給傳動(dòng)件4，輔助動(dòng)力系統(tǒng)10停止為傳動(dòng)件4提供動(dòng)力。
在具有比例閥7的情況下，如圖2所示，本發(fā)明還涉及一種使用上述變速裝置的機(jī)動(dòng)車輛的變速方法，該方法包括(1)在變速之前或之后，主離合器2處在完全接合和完全分離之間的過渡狀態(tài)，副離合器5處于接合或分離狀態(tài)，比例閥7處在完全關(guān)閉狀態(tài)和完全開通狀態(tài)之間的過渡狀態(tài)，動(dòng)力機(jī)1的部分動(dòng)力經(jīng)由變速器3傳遞給傳動(dòng)件4，另一部分動(dòng)力通過副離合器5驅(qū)動(dòng)液壓泵6將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能；或者動(dòng)力機(jī)1的全部動(dòng)力經(jīng)由變速器3傳遞給傳動(dòng)件4；(2)在變速過程中，主離合器2處于分離狀態(tài)，副離合器5處于接合狀態(tài)，比例閥7處于打開狀態(tài)，動(dòng)力機(jī)1的全部動(dòng)力經(jīng)液壓泵6將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，該液壓能通過液壓馬達(dá)8轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并傳遞給傳動(dòng)件4。
在上述方法中，在變速之前或之后，若副離合器5處于接合狀態(tài)，則動(dòng)力機(jī)1的部分動(dòng)力經(jīng)由變速器3傳遞給傳動(dòng)件4，另一部分動(dòng)力通過副離合器5驅(qū)動(dòng)液壓泵6將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能；若副離合器5處于分離狀態(tài)，則動(dòng)力機(jī)1的全部動(dòng)力經(jīng)由變速器3傳遞給傳動(dòng)件4。
優(yōu)選地，主離合器2是逐漸分離的，比例閥7是逐漸打開的，并且比例閥7的打開幅度與主離合器2的分離程度對(duì)應(yīng)，使得傳動(dòng)件4所接受到的動(dòng)力在此過程中保持穩(wěn)定。
在本發(fā)明中，輔助動(dòng)力系統(tǒng)10是實(shí)現(xiàn)動(dòng)力無中斷變速的關(guān)鍵部件。該輔助動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)選采用液壓馬達(dá)機(jī)構(gòu)，其目的是在變速過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的的工作狀態(tài)是不穩(wěn)定的，相比較而言，發(fā)動(dòng)機(jī)變化的幅度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于車速的變化幅度，所以，利用輔助動(dòng)力系統(tǒng)可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的脈動(dòng)進(jìn)行過濾，以較穩(wěn)定的輸出狀態(tài)來驅(qū)動(dòng)車輛，避免車輛產(chǎn)生動(dòng)力性能上的突變。
由于在車輛行使過程中，變速過程相對(duì)較短，所以對(duì)于輔助動(dòng)力系統(tǒng)的相應(yīng)時(shí)間要求就苛刻些，要求比例閥、定量泵和液壓馬達(dá)的響應(yīng)應(yīng)當(dāng)盡可能的短，爭(zhēng)取在極短的時(shí)間內(nèi)可以由不工作狀態(tài)變換到可控穩(wěn)定工作狀態(tài)，對(duì)于各個(gè)系統(tǒng)組件的響應(yīng)時(shí)間是和具體車輛的變速時(shí)間和變速方式密不可分的。
本發(fā)明對(duì)于傳統(tǒng)的切斷動(dòng)力進(jìn)行變速的汽車進(jìn)行改進(jìn)，借助于動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)的輔助動(dòng)力系統(tǒng)，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)變速過程中動(dòng)力無中斷的特性，可以提高車輛的動(dòng)力性能和減少系統(tǒng)的動(dòng)力沖擊。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動(dòng)車輛的變速裝置，該變速裝置包括按動(dòng)力傳遞的順序依次連接的動(dòng)力機(jī)(1)、主離合器(2)、變速器(3)及傳動(dòng)件(4)，其特征在于，該變速裝置還包括輔助動(dòng)力系統(tǒng)(10)，該輔助動(dòng)力系統(tǒng)(10)包括副離合器(5)、液壓泵(6)和液壓馬達(dá)(8)；副離合器(5)分別與動(dòng)力機(jī)(1)和液壓泵(6)連接，液壓泵(6)分別與副離合器(5)和液壓馬達(dá)(8)連接，液壓馬達(dá)(8)分別與液壓泵(6)和傳動(dòng)件(4)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的變速裝置，其中，所述液壓泵(6)為定量泵。
3.如權(quán)利要求1所述的變速裝置，其中，液壓馬達(dá)(8)為變量馬達(dá)。
4.如權(quán)利要求1所述的變速裝置，其中，所述液壓馬達(dá)(8)是低速大轉(zhuǎn)矩馬達(dá)。
5.如權(quán)利要求1所述的變速裝置，其中，所述液壓泵(6)具有一個(gè)或多個(gè)溢流閥(11、12)。
6.如權(quán)利要求1所述的變速裝置，其中，所述輔助動(dòng)力系統(tǒng)(10)還包括比例閥(7)，該比例閥(7)位于液壓泵(6)與液壓馬達(dá)(8)之間。
7.如權(quán)利要求6所述的變速裝置，其中，該變速裝置還包括計(jì)算機(jī)控制單元，該計(jì)算機(jī)控制單元分別與比例閥(7)和副離合器(5)連接。
8.一種使用權(quán)利要求1所述裝置的機(jī)動(dòng)車輛的變速方法，該方法包括(1)在變速之前，主離合器(2)接合，動(dòng)力機(jī)(1)的動(dòng)力經(jīng)由變速器(3)傳遞給傳動(dòng)件(4)；(2)在變速過程中，主離合器(2)分離，副離合器(5)接合，動(dòng)力機(jī)(1)的動(dòng)力經(jīng)液壓泵(6)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，該液壓能通過液壓馬達(dá)(8)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并傳遞給傳動(dòng)件(4)；(3)在變速完成之后，主離合器(2)接合，副離合器(5)分離，動(dòng)力機(jī)(1)的動(dòng)力經(jīng)由變速器(3)傳遞給傳動(dòng)件(4)，輔助動(dòng)力系統(tǒng)(10)停止為傳動(dòng)件(4)提供動(dòng)力。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述副離合器(5)的接合或分離通過計(jì)算機(jī)控制單元實(shí)現(xiàn)。
10.一種使用權(quán)利要求6或7所述裝置的機(jī)動(dòng)車輛的變速方法，該方法包括(1)在準(zhǔn)備變速之前或之后，主離合器(2)處在完全接合和完全分離之間的過渡狀態(tài)，副離合器(5)處于接合或分離狀態(tài)，比例閥(7)處在完全關(guān)閉狀態(tài)和完全開通狀態(tài)之間的過渡狀態(tài)，動(dòng)力機(jī)(1)的部分動(dòng)力經(jīng)由變速器(3)傳遞給傳動(dòng)件(4)，另一部分動(dòng)力通過副離合器(5)驅(qū)動(dòng)液壓泵(6)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能；或者動(dòng)力機(jī)(1)的全部動(dòng)力經(jīng)由變速器(3)傳遞給傳動(dòng)件(4)；(2)在變速過程中，主離合器(2)處于分離狀態(tài)，副離合器(5)處于接合狀態(tài)，比例閥(7)處于打開狀態(tài)，動(dòng)力機(jī)(1)的全部動(dòng)力經(jīng)液壓泵(6)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，該液壓能通過液壓馬達(dá)(8)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并傳遞給傳動(dòng)件(4)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在所述步驟(2)中，主離合器(2)逐漸分離，比例閥(7)逐漸打開，并且比例閥(7)的打開幅度與主離合器(2)的分離程度對(duì)應(yīng)，使得傳動(dòng)件(4)所接受到的動(dòng)力在此過程中保持穩(wěn)定。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述比例閥(7)的關(guān)閉或打開通過計(jì)算機(jī)控制單元實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
一種機(jī)動(dòng)車輛變速裝置，包括按動(dòng)力傳遞的順序依次連接的動(dòng)力機(jī)(1)、主離合器(2)、變速器(3)及傳動(dòng)件(4)，其中該變速裝置還包括輔助動(dòng)力系統(tǒng)(10)，該輔助動(dòng)力系統(tǒng)(10)包括副離合器(5)、液壓泵(6)和液壓馬達(dá)(8)；副離合器(5)分別與動(dòng)力機(jī)(1)和液壓泵(6)連接、液壓泵(6)分別與副離合器(5)和液壓馬達(dá)(8)連接，液壓馬達(dá)(8)分別與液壓泵(6)和傳動(dòng)件(4)連接。本發(fā)明還涉及一種使用上述變速裝置的機(jī)動(dòng)車輛的變速方法。本發(fā)明的有益效果在于，由于在車輛的變速過程中動(dòng)力連續(xù)，所以可以減少變速過程的動(dòng)力損耗，提高車輛的動(dòng)力性能。
文檔編號(hào)B60K17/00GK1872577SQ20051007234
公開日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2005年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月30日
發(fā)明者陳偉 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司