[发明专利]一种利用差速器控制汽车变速的装置

说明书

(一)技术领域

本发明系控制汽车变速的一种装置，特别是涉及一种汽车混合动力，利用差速器进行自动变速换档的装置。

(二)背景技术

汽车的诞生凝聚了人类百余年不断追求创新的智慧结晶，汽车工业的发展标志衡量着一个国家的科学技术工业发展的水平，随着改革开放我国的汽车工业也得到飞速发展，汽车不仅成为经济发展的支柱产业，而且给人民生活带来了丰富便利，汽车开始步入了我国普通人的家庭。

汽车中有一个重要系统是传动系统，它决定了汽车驾驶的可操作性、安全性，乘坐人员的舒适性，人们在不断地研究改造完善，从而改善汽车的动力性、燃油经济性和换档平顺性。

发动机基本是在一个衡定转速范围内运转的，但是汽车需要在很大的范围改变速度，因此必须要有一个变速器，使其达到增扭减速、变扭变速和空档、倒车功效，回顾变速器的发展历史，目前认为还是传统的变速器结构较为经济、可靠、实用。因为传统手动变速器传动系具有体积小、质量轻、结构简单、成本低廉、传动效率高的优点，但缺点是有离合器是耗损大且有传动摩擦损失，不能自动换挡。

变速器是有档位的，即前进数档，另有倒档、空档，各档由不同齿数的齿轮配合形成不同的转速比和不同的运转方向，汽车在运行中具有较高转速，有级地更换档位，必须在花键和花键套达到相同的转速时才能换档，使乘座人舒适，又保护齿轮不损坏花键套和花键。为了达到此目的，在发动机和变速器之间设置了离合器及同步器，即由发动机发出的动力，经离合器的分离和结合，将发动机的输出轴经变速器变速后驱动轮子。离合器一般是由主从动离合片结合传递的，在换档时必须首先踩踏离合器，切断动力，在无动力情况下用手扳动变速器手柄，进入合适的档次，使相应的花键和花键套相互啮合，再结合离合器，动力再次输出，提供合适的传动比进行行驶。

变速器虽然结构简单、成本低，变速可靠，能量损耗小，但是踩踏离合器总是驾驶中的一大难关，初学者不得不化费大量时间精力学习掌握，但是还是时常会出现失误，切断和结合离合器的时机与挂挡的动作配合不好，导致或者发动机熄火，或者挂档不平稳，造成乘坐人员前仰后翻，而且离合器还有磨损和动力损失。

自动变速器能够根据发动机负荷和车速等情况自动变换传动比，使汽车获得良好的动力性和燃料经济性，并减少发动机排放污染。自动变速器操纵容易，在车辆拥挤时，可大大提高车辆行驶的安全性及可靠性，因此，目前的汽车是向着自动变速的方向发展。

现有技术的自动变速机构是根据汽车速度、发动机转速、动力负荷等因素自动进行升降档位，不需由驾驶者操作离合器换档，自动变速器比手动变速器复杂得多，有很多方面不相同，但最大的区别在于控制方面。手动变速器由驾驶员操纵档位，加档或减档由人工操作，而自动变速器是由机器自动控制档位，变换档位是由液压控制装置进行的。液压控制装置根据节气门(油门)开度和变速器输出轴上输送来的信号控制升降档。根据节气门开度变化，液压控制装置中的调节阀产生与加速踏板踏下量成正比的液压，该液压作为节气门开度“信号”加到液压控制装置；另外有装配在输出轴上的速控液压阀可产生与转速(车速)成正比的液压，作为车速“信号”加到液压控制装置。因此，就有节气门开度“信号”和车速“信号”，液压控制装置根据这两个“信号”自动调节变速器油量(档位)，从而控制换档时机。在汽车驾驶中驾驶员踏下加速踏板(油门踏板)，控制节气门开度就能自动控制变速器内的液压控制装置，液压控制装置会利用液力去控制行星齿轮系统的离合器和制动器，以改变行星齿轮的传动状态。如果是电子控制自动变速器，就要在上述基础上增加电磁阀。电控单元借助电磁阀控制自动变速器工作过程。ECU输入电路接受传感器和其它装置输入的信号，对信号进行过滤处理和放大，然后转换成电信号驱动被控的电磁阀工作。今天的自动变速器技术已有重大发展，但是从整体看自动变速器的传动效率与变速器相比仍存在近10％的差距。现有技术的自动变速装置主要包括由行星齿轮组成的自动变速器及变距器，此种结构体积大，机构复杂，重量重，能耗大，变距器发热耗能制动片摩擦，滑移也是一种能量损失。

如何提供一种结构简单可靠，能耗省，换档变速平稳的自动变速装置，始终是汽车领域科研人员不懈的追求目标。