[发明专利]恒功率无级变速车辆变速系统

说明书

技术领域  本发明涉及一种车辆的变速技术，特别是一种具有恒功率特性的、操作简便、节能、安全的又可自动变速的车辆变速系统。

技术背景  目前市场车辆变速有2种：一种是有级变速，它的特性是恒功率特性的，但是它的缺点是：1、换档操作比较麻烦，2、它的最低转速不能变到零转。因此车辆在起步和低速行驶时必须依靠离合器打滑来实现，使车辆行驶速度不稳，乘座很不舒服。另一种是无级变速，它依靠发动机的变速加液压变速箱组合来完成变速。但是这二种变速都是属于恒转矩特性，即输出的转矩不变，输出转速降低，输出功率也按比例下降。这对车辆起步和低速爬坡非常不利，同时它的输出转速也不能从零转速起步上升，特别是恒转矩特性使低速时输出的转矩很小，不能满足车辆起步和爬徒坡的大转矩要求，设计者不得不采用马力储备的方法，即加大发动机的排量，目前一般性能较好的车辆的发动机排量都在二升左右，这必然浪费宝贵的能源，而且发动机在低速区运行燃烧不完全，废气中一氧化炭含量高，加重了环境污染。

本发明的目的  就在于克服现有技术的缺点，提供一种完全恒功率特性的变速箱和与之相配套的车辆变速系统，它的特点是：

1、发动机转速不变。变速箱输出转速可以从发动机转速的二分之一无级变到零转和少量反转。

2、具有完全的恒功率特性，当变速箱输出转速下降到接近零转时，输出功率仍可达到发动机输出功率的85％，所以具有极大的输出转矩，可以适用任何小排量发动机的车辆。为了适应不同载荷、不同路况、不同车速的需要，一辆车可以配置二台发动机或一台发动机的气缸分组分段起动，也可以采用一机一电的机电一体化配置，即将一台电动机和发动机串联，电动机可有四种用途：1、电动机作动力起步；2、电动机作连轴器，单靠发动机起动运行；3、电动机作发电机运行，将发动机多余的动力转化为电能，由蓄电瓶储存；4、电动机和发动机同时作动力，供车辆得到更大的拖动力和行驶速度。

3、变速系统是由一台手动或自动控制器操纵，只需改变控制器的电流就可以完成车辆的各种运动要求。如果安装有遥感器并和控制器连接，车辆前方如发生障碍，车辆会立即自动减速停止或倒退，这对在高速公路上防止多米诺碰车非常有利。

4、使发动机的动力输出和车辆运行状态所需的能量消耗完全平衡，达到最大的节能效果。

5、使发动机在更佳的状态下运行，以减少废气中污染物的排放，保证环境少受污染。

发明内容

本发明是这样实现的。

1、发明了一种具有完全恒功率特性的齿轮无级变速齿轮箱，这种变速箱由二部份组成。

一、渐开线行星齿轮系：将齿轮系的行星架和变速箱的输出轴连接，中心太阳齿轮和发动机的输出轴连接，如果齿轮系的齿圈固定，则齿轮系就是一台行星减速器。但本发明将行星齿轮系的齿圈浮动，并和一组最新发明的同步同轴高效自锁机构的输出轴连接，通过自锁机构可以使齿圈按变速要求转动。这样，齿轮系就是一组差动轮系。随着差动的变大，输出转速也逐渐变小，它的数学方程式如下：

N B = N A · Z A Z A + Z B - NX · Z B Z A + Z B ]]>

式中：