АВТОМАТИЧЕСКАЯ СТУПЕНЧАТАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2013 года по МПК B60W10/10 F16H59/14 F16H61/02 

Настоящее изобретение относится к автоматической ступенчатой коробке передач транспортного средства. В частности, изобретение относится к автоматической ступенчатой коробке передач, содержащей комплект планетарных шестерней и муфту.

До настоящего времени все способы переключения передач всех коробок передач, используемые в транспортных средствах по всему миру, будь то коробки передач автоматические или механические, за некоторыми исключениями, представляют собой способ изменения передаточного отношения от максимального до минимального. Максимальное передаточное отношение транспортного средства рассчитывается согласно максимальному крутящему моменту двигателя, максимальной нагрузке транспортного средства, и максимальному крутящему моменту, требуемому при трогании с места при максимальном угле преодолеваемого подъема. Однако максимальное передаточное отношение, требуемое транспортным средством при трогании с места и ускорении на равнинной местности, составляет меньше половины расчетного максимального отношения. Транспортное средство часто трогается с места и ускоряется на равнинной местности и редко на уклоне. Коробки передач транспортных средств в наши дни не могут обеспечить меньшее передаточное отношение для трогания с места и ускорения на равнинной местности, и при трогании с места на уклоне используется способ автоматического переключения передач с большим передаточным отношением так, что расход топлива транспортным средством больше. Сегодня все автоматические коробки передач транспортных средств представляют собой управляемый электроникой гидравлический механизм переключения передач, следовательно, транспортные средства, содержащие функцию автоматического переключения передач, имеют более высокий расход топлива.

Ближайшим аналогом заявленного изобретения можно считать решение, известное из документа Welter A: "Die Adaptive Getriebesteuerung Fuer Die Automatikgetriebe Der BMW Fahrzeuge Mit Zwoelfzylindermotor", ATZ Automobil Technische Zeitschrift, Vieweg Publishing, Wiesbaden, DE, vol. 94, no.9, 1 September 1992 (1992-09-01), p.428-430, 432. Указанное решение представляет собой способ управления автоматической коробкой передач транспортного средства. В этом решении переключение передач происходит с помощью заранее разработанной программы и гидротрансформатора или электронно-гидравлической системы управления. Стоимость такой коробки передач является достаточно высокой.

Целью настоящего изобретения является создание автоматической ступенчатой коробки передач с меньшими затратами и более низким расходом топлива.

Предлагаемый способ переключения передач включает подведение крутящего момента двигателя непосредственно к повышенной передаче или средней передаче, а коробка передач изменяет скорость в положительном направлении для перехода на повышенную передачу, или в обратном направлении для возврата на пониженную передачу, согласно скорости транспортного средства и нагрузке двигателя. Согласно настоящему способу переключения передач при трогании с места и ускорении на равнинной местности задействуется меньшее передаточное отношение для улучшения характеристик трогания с места и ускорения, и при трогании с места на уклоне задействуется большее передаточное отношение для увеличения крутящего момента. Изобретение способствует увеличению КПД транспортных средств и уменьшению потребления топлива, а также значительно уменьшает стоимость автоматической коробки передач.

Настоящее изобретение упраздняет гидротрансформатор и электронно-гидравлическую систему управления, которые часто используются в обычной автоматической коробке передач, и значительно упрощает конструкцию коробки передач. Стоимость составляет всего 1/8 от стоимости известной автоматической коробки передач. Улучшение характеристик ускорения, очевидно, уменьшает потери энергии и экономит 30-40% расходуемого топлива.

Изобретение далее объясняется при помощи нижеследующей фигуры.

На фигуре 1 представлено схематическое изображение трехскоростной автоматической ступенчатой коробки передач транспортного средства.

Крутящий момент двигателя подводится через муфту к вращающемуся барабану (1) автоматической коробки передач (ступенчатое переключение скоростей), и к центральной шестерне (2) пониженной передачи (пониженная зубчатая передача) через вращающийся барабан, тогда как к зубчатому кольцу (4) средней передачи - через центробежную муфту сцепления (3) во вращающемся барабане трансмиссии. Поскольку опоры планетарной шестерни (5) двух комплектов планетарной зубчатой передачи являются встроенной конструкцией, когда нагрузка транспортного средства небольшая, транспортное средство трогается с места и ускоряется, задействуя передаточное отношение средней передачи, и при достижении транспортным средством установленной скорости движения, муфта (6) на опорах планетарной шестерни соединяется с вращающимся барабаном коробки передач, и транспортное средство быстро переходит на повышенную передачу. Вышеописанное представляет собой ход изменения скорости в положительном направлении автоматического ступенчатого переключения скоростей. Когда нагрузка транспортного средства высока, скорость движения транспортного средства замедляется, и муфта на опорах планетарной шестерни отделяется от вращающегося барабана трансмиссии; в это время водитель нажимает на газ, чтобы увеличить мощность, увеличивается скорость вращения двигателя, муфта (3), соединенная с зубчатым кольцом (4) средней передачи, отделяется, вращательный момент двигателя подводится только от центральной шестерни пониженной зубчатой передачи, и автоматическая ступенчатая система передач возвращается с повышенной передачи к средней передаче и, в итоге, возвращается к пониженной передаче. Вышеописанное представляет собой ход изменения скорости в обратном направлении автоматического ступенчатого переключения скоростей.

Изобретение относится к автоматической ступенчатой коробке передач транспортного средства, содержащей комплект планетарных шестерней и муфту. Автоматическая коробка передач включает вращающийся барабан (1), содержащий центральную шестерню (2), центробежную муфту сцепления (3), зубчатое кольцо (4) средней передачи, функционально соединенное с центробежной муфтой сцепления (3), опоры (5) планетарной шестерни двух комплектов планетарной зубчатой передачи, являющиеся встроенной конструкцией и муфту (6), функционально соединенную с вращающимся барабаном (1). Причем крутящий момент двигателя подводится через муфту к вращающемуся барабану (1) автоматической коробки передач, к центральной шестерне (2) через вращающийся барабан (1), и к зубчатому кольцу (4) средней передачи - через центробежную муфту сцепления (3) во вращающемся барабане (1). Муфта (6), расположенная на опорах (5) планетарной шестерни, выполнена с возможностью соединения с вращающимся барабаном (1). Центробежная муфта сцепления (3), соединенная с зубчатым кольцом (4) средней передачи, выполнена с возможностью отделяться. Достигаются упрощение конструкции и снижение расхода топлива. 1 ил.

Автоматическая ступенчатая коробка передач для транспортного средства, имеющая вращающийся барабан (1), содержащая:
- центральную шестерню (2);
- центробежную муфту сцепления (3);
- зубчатое кольцо (4) средней передачи, функционально соединенное с центробежной муфтой сцепления (3);
- опоры (5) планетарной шестерни двух комплектов планетарной зубчатой передачи, являющиеся встроенной конструкцией; и
- муфту (6), функционально соединенную с вращающимся барабаном (1);
причем крутящий момент двигателя подводится через муфту к вращающемуся барабану (1) автоматической коробки передач, к центральной шестерне (2) через вращающийся барабан (1) и к зубчатому кольцу (4) средней передачи - через центробежную муфту сцепления (3) во вращающемся барабане (1);
причем когда нагрузка транспортного средства небольшая, транспортное средство трогается с места и ускоряется, задействуя передаточное отношение средней передачи, и при достижении транспортным средством установленной скорости движения муфта (6), расположенная на опорах (5) планетарной шестерни, выполнена с возможностью соединения с вращающимся барабаном (1), с целью обеспечить быстрый переход транспортного средства на повышенную передачу; и
причем когда нагрузка транспортного средства высока и скорость движения транспортного средства замедляется, муфта (6) выполнена с возможностью отделения от вращающегося барабана (1);
причем когда водитель нажимает на газ, чтобы увеличить мощность, и увеличивается скорость вращения двигателя транспортного средства, центробежная муфта сцепления (3), соединенная с зубчатым кольцом (4) средней передачи, выполнена с возможностью отделяться, и вращательный момент двигателя подводится только от центральной шестерни пониженной передачи, и автоматическая ступенчатая коробка передач возвращается с повышенной передачи к средней передаче и, в итоге, возвращается к пониженной передаче.