CN106051108A - 一种可变量齿轮泵式汽车无级变速器 - Google Patents

Abstract

本发明的可变量齿轮泵式汽车无级变速器，变速器壳体的一端连接变速器前段的第一轴，另一端连接动力输出齿轮机构的主动齿轮，变速器壳体的一侧设有智能控制器；变速器前段的第一轴与动力输入齿轮机构相连，动力输入齿轮机构与一可变量齿轮泵相连，可变量齿轮泵的一侧设有液压驱动装置，可变量齿轮泵与智能控制器之间通过齿轮泵油管路和可变量控制杆相连；动力输出齿轮机构的主动齿轮通过液压马达和动力输出油管路与智能控制器相连。使用可变量齿轮泵式汽车无级变速器的车辆完全不再使用离合器或者液力偶合器来控制输入变速器的动力，而是以程序控制可变量齿轮泵的输出量或者输出的方向来控制怠速、起步、加速、减速、停车、倒档等工况的实现。

Description

一种可变量齿轮泵式汽车无级变速器

技术领域

本发明涉及汽车、拖拉机变速器的技术领域，具体地说是一种可变量齿轮泵式汽车无级变速器。

背景技术

根据“2016年汽车变速器行业现状及发展趋势分析”的研究来看，对世界主要汽车品牌的自动变速器搭载情况进行的统计，从搭载的品牌数量来看，AT（自动档） 仍是当今世界的主流，特别在北美地区占据绝对的统治地位；DCT （双离合）已在欧洲占有领先优势，并正在快速发展；CVT（无级变速） 主要在日系品牌中得到应用；AMT（机械自动变速） 在乘用车中应用较少，MT（手动档）在乘用车中应用较普遍。

目前，世界主要汽车品牌的自动变速器搭载情况如下：

20 世纪30~40 年代，液力耦合器在美国被首次应用在汽车上，形成了AT 的雏形。美国国土面积辽阔，能源价格低，国民偏好大排量汽车，且其经济发达、城市化水平高，对于自动变速器的比例大，这使得半个多世纪以来，美国自动变速器产业一直延续着AT 的技术路线发展。

据中国产业调研网发布的2015年中国汽车变速器市场现状调研与发展前景预测分析报告显示，日本国土面积狭小且能源价格较高，大排量汽车受到限制，CVT 是日本汽车企业研发的主要方向，日本汽车工业发达、在AT 上也具有很强的技术实力。长期以来，日本的自动变速器产业沿着CVT和AT 两条技术路线发展。近年来，随着AT 的性能提升空间逐渐缩小和CVT 技术的进步，日本的自动变速器技术路线出现了向CVT 集中的趋势。

欧洲的自动变速器技术路线最为多样化。汽车工业发达的德、法等国在AT 上具有较强的技术实力。由于欧洲汽车对于汽车运动性能的偏好，手动变速器的占比较高，定轴齿轮产业链也十分发达，所以定轴齿轮自动变速器AMT（以菲亚特为代表）和DCT 发展水平也很高。由于DCT 在性能上具有明显优势，且能够继承手动变速器产业链，DCT 正逐渐成为欧洲汽车市场自动变速器发展的主要方向。

与发达国家的成熟汽车市场相比，国内汽车市场的自动变速器装车比率仍较低。市场售价在17~25万之间的中高级乘用车是自动变速器搭载的主要车型，我们统计了主要合资品牌中高级乘用车的自动变速器搭载形式。

目前，国内主要合资品牌中高级乘用车的自动变速器搭载情况如下：

在合资品牌中，现在基本形成美系、韩系以AT 为主，欧系以DCT 和AT 为主，日系以CVT和AT为主的格局，预计未来AT 份额会有所下降，DCT 将进一步提升，CVT 仍以日系为主，份额相对稳定。

在国产自动挡乘用车中，60%左右搭载的是进口自动变速器，而剩下的40%也主要来自外资控股的合资企业，这导致中国很多自主车型在自动变速器匹配上要么缺乏合资伙伴，要么价格居高不下，汽车自动变速器已成为制约中国汽车工业发展的瓶颈。

为了改变中国对于自动变速器的需求主要依靠进口产品来满足的尴尬局面，国内企业尽管进行了大量研发，但成果有限。据统计：2013年我国国内汽车自动变速器产量达到379.1万台，行业进口总量为507.8万台，出口数量为49.2万台，国内表观需求量为837.7万台。

2014年我国国内汽车自动变速器产量达到400.5万台，行业进口总量为531.4万台，出口数量为54.7万台，国内表观需求量为877.2万台。

2014年中国汽车自动变速器供需简况如下：

2012年我国汽车自动变速器需求市场为717.2亿元，2013年行业规模增长至734.6亿元，较2012年同期增长2.4%。当中国内进口产品金额达到50.8亿美元。2014年我国汽车自动变速器需求市场规模增长至820.8亿元。

一、MT手动变速箱

MT的英文全称是manual transmission。中文意思是手动变速器，也称手动挡。即用手拨动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮合位置，改变传动比，从而达到变速的目的。踩下离合时，方可拨得动变速杆。如果驾驶者技术好，装手动变速器的汽车在加速、超车时比自动变速车快，也省油。MT变速箱是目前使用主广泛的变速器。

未来手动变速箱的发展趋势是档位不断提高，以使发动机的转矩和转速更好地匹配汽车复杂的工况需求。

随着人们对汽车驾驭简化的要求不断提高，特别是国人希望能简化汽车操作，手动变速箱的市场必定会受到AT、CVT、DCT、AMT四大变速箱的冲击。有专家预测到自动变速箱的市场占有率将从2007年的74%下降到67%。但MT手动变速箱由于机械可靠性高、结构简单、动力性好这些原因，自动变速箱会是变速箱领域重要的组成部分。

二、AT自动变速箱

AT的英文全称是automatic transmission自动变速箱是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是AT最重要的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，兼有传递扭矩和离合的作用。

目前国内市场大多数自动变速档变速箱使用的都是AT变速箱。一般来说，自动变速器的挡位分为P、R、N、D、2、1或L等。

自动变速器具有操作容易、驾驶舒适、能减少驾驶者疲劳的优点，已成为现代轿车配置的一种方向。装有自动变速器的汽车能根据路面状况自动变速变矩，驾驶者可以全神贯注地注视路面交通而不会被换挡搞得手忙脚乱。

目前国内自动变速箱比较受欢迎，尽管AT自动变速器使用的液力变矩器会提高车辆10%左右的油耗。和当今节能环保的发展趋势相背，但作为自动变速箱中技术最成熟的一款变速箱，AT在未来一定时间内，AT自动变速箱仍有广阔的发展趋势，市场占有率将进一步提高。

未来AT自动变速箱的发展趋势是向多档位的AT变速箱发展。

三、AMT机械式自动变速箱

AMT的英文全称是automated mechanical transmission。中文意思是机械式自动变速箱。AMT可以看成是自动的手动变速箱。

AMT变速箱，是在通常的手动变速箱和离合器上配备一套电子控制的液压操纵系统，以达到自动切换档位目的的机构。其实就是在手动变速器，也就是齿轮式机械变速器（MT）的原有基础上加装了微机控制的自动操纵系统，以此改变原来的手动操作系统。因此AMT实际上是由一个机器人系统来完成操作离合器和选挡的两个动作，其核心技术是微机系统，电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行质量。

配备AMT的汽车不再需要离合器踏板，驾驶者只需简单地踩油门踏板就可以非常简单地启动和驾驶汽车。AMT汽车驾驶简单，驾驶者则只需要踩油门，由AMT系统会自动地选择换挡的最佳时机，从而消除了发动机、离合器和变速箱的错误使用，避免换错挡，这一点对驾驶新手和整车的可靠性都非常重要。

AMT变速箱在三类新型自动变速箱中，技术难度相对较低，但是存在换挡动力中断等影响驾驶舒适性的问题。在国内，AMT目前只应用于一些A0级别的车型。由于涉及车型范围较少、车辆也比较低端，AMT缺少推广的平台，发展前景是三类新型自动变速箱中最不乐观的。

四、DCT双离合器变速箱

DCT的英文全称是double clutch transmission.中文意思是双离合器变速箱。也有人称之为DSG（Direct-Shift Gearbox），中文表面意思为“直接换挡变速器”。大众汽车在2002年于德国沃尔夫斯堡首次向世界展示了这一技术创新。 新一代DCT变速器采用了双离合器和6个前进档的传统齿轮变速器作为动力的传送部件，主要与高扭矩的发动机配合使用。

DCT有一个由两组离合器片集合而成的双离合器装置，由电子控制及液压装置同时控制两组离合器及齿轮组的动作。一个多片式离合器连接1、3、5挡和倒车挡，另一个连接的是2、4、6挡。在某一档位时，离合器1结合，一组齿轮啮合输出动力，在接近换档时，下一组档段的齿轮已被预选，而与之相联的离合器2仍处于分离状态；在换入下一档位时，处于工作状态的离合器1分离，将使用中的齿轮脱离动力，同时离合器2啮合已被预选的齿轮，进入下一档。两个多片式离合器的一合一闭几乎保持在同一时间内完成，整个过程往往只需要0.2秒的时间。目前，国内市场上，大众的迈腾使用了DCT变速器。

DCT变速器能满足消费者对驾驶运动感和车辆节油的双重要求。相比较目前中国市场上广泛使用的AT自动变速器，DSG可以降低油耗。与传统MT手动变速器相比，在整个换档期间能确保最少有一组齿轮在输出动力，令动力没有出现间断的状况。但相比AMT对于MT的改动，由于DCT变速器的结构和国内常用的MT手动变速器相差较大，改进新的生产投入较大。

目前DCT变速箱面临的主要问题是制造加工的精度要求很高。

DCT双离合器变速箱是以大众集团为首的欧洲车系主推的一款新型自动变速箱。由于大众和一汽、上汽的合作，在我国拥有广泛的市场基础，由此DCT变速箱拥有广阔的推广平台。盖世汽车网认为，DCT变速箱的发展前景最为乐观。

五、CVT机械式无级变速器

CVT 的英文全称是Continuous Variable Transmission，中文意思是“机械式无级变速器”。CVT技术的发展，已经有了一百多年的历史。德国奔驰公司是在汽车上采用CVT技术的鼻祖，早在1886年就将V型橡胶带式CVT安装在该公司生产的汽油机汽车上。但是由于橡胶带式CVT存在一系列的缺陷：功率有限(转矩局限于135Nm以下)，离合器工作不稳定，液压泵、传动带和夹紧机构的能量损失较大，因而没有被汽车行业普遍接受。

现在，将液力变矩器集成到CVT系统中，主、从动轮的夹紧力实现电子化控制，在CVT中采用节能泵，传动带用金属带代替传统的橡胶带。新的技术进步克服了CVT系统原有的技术缺陷，导致了传递转矩容量更大、性能更优良CVT的面世，汽车界对CVT技术的研究开发日益重视。

CVT能实现无级变速，因此能根据车辆和路面实际情况，改变传动系统的传动比，使发动机在功率和燃油消耗率都在最佳范围内工作。因此相比较有级变速器，CVT变速器的动力性。同时，CVT通过改变主、从动轮工作半径实行无级变速，比起目前国内市场上常用的AT自动变速器通过液力变矩器实行无级变速，CVT的传动效率和燃油经济性都大大提高。

CVT无级变速器是采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合传递动力。可以使传动系与发动机工况实现最佳匹配。金属带式无级变速器的系统主要包括主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵等基本部件。主动轮组和从动轮组都由可动盘和固定盘组成，与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动，另一侧则固定。可动盘与固定盘都是锥面结构，它们的锥面形成V型槽来与V型金属传动带啮合。发动机输出轴输出的动力首先传递到CVT的主动轮，然后通过V型传动带传递到从动轮，最后经减速器、差速器传递给车轮来驱动汽车。工作时通过主动轮与从动轮的可动盘作轴向移动来改变主动轮、从动轮锥面与V型传动带啮合的工作半径，从而改变传动比。由于主动轮和从动轮的工作半径可以实现连续调节，从而实现了无级变速。

CVT机械式无级变速箱是日系车企主推的一款新型自动变速箱。拥有一定的推广基础。不过CVT使用的钢带主要掌握在博世等少数公司手中，而其国内尚无加工制造CVT一些部件的条件。因此CVT变速箱在我国推广尚需提高其支持设施。

以上几种形式的汽车变速器，离不开离合器或液力耦合器这两种动力离合机构，它们共同的缺点是零部件多、结构复杂、制造和维修繁琐、造价高、燃油消耗大、使用成本高等，就目前来看不管是往哪个方向发展，都是越走越远，得不偿失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的可变量齿轮泵式汽车无级变速器，它可克服现有技术中汽车变速器离不开离合器或液力耦合器这两种动力离合机构，结构复杂的一些不足。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种可变量齿轮泵式汽车无级变速器，它主要包括变速器壳体，其特征在于：变速器壳体的一端设有变速器前段的第一轴，另一端设有动力输出齿轮机构的主动齿轮，变速器壳体的一侧设有智能控制器；所述的变速器前段的第一轴与动力输入齿轮机构相连，所述的动力输入齿轮机构与一可变量齿轮泵相连，可变量齿轮泵的一侧设有液压驱动装置，可变量齿轮泵与智能控制器之间通过齿轮泵油管路和可变量控制杆相连；所述的动力输出齿轮机构的主动齿轮通过液压马达和动力输出油管路与智能控制器相连。

进一步，所述的智能控制器包括设在其中的机械控制端和油路控制端，其中机械控制端与可变量控制杆相连，油路控制端分别与齿轮泵油管路和动力输出油管路相连；智能控制器上连接有一程序盒，程序盒上设有信息线束接口，程序盒内的电脑系统将信息整合后操纵智能控制器： A、对可变量控制杆进行控制，以伸长或者缩短可变量齿轮泵主动齿轮和被动齿轮的啮合长度从而达到齿轮泵可变量控制；B、对油路进行控制，以控制变速器的住车、怠速、起步、加档、换档、停车、倒档等变速器各种状态和功能的切换。

更进一步，所述的可变量齿轮泵包括齿轮泵壳体，齿轮泵壳体内设有主动齿轮和与主动齿轮相啮合的被动齿轮，主动齿轮与被动齿轮的外径和齿轮泵壳体呈相对密封的间隙配合，主动齿轮与被动齿轮的外表面设有互相对应的滑动齿槽，主动齿轮或被动齿轮均可沿滑动齿槽滑动以调节主动齿轮与被动齿轮啮合的轴向长度；主动齿轮与被动齿轮之间设有一调节装置，齿轮泵壳体的一端设有原动力，比如传动齿轮或者皮带轮，本案展示为传动齿轮，所述的主动齿轮的端部与传动齿轮相连接。

优选的，所述的调节装置包括主动齿轮挡油齿叉、被动齿轮挡油齿叉和联合控制杆；主动齿轮挡油齿叉与主动齿轮相配合，套设于主动齿轮的外圆部齿槽间，与主动齿轮的齿数、齿形呈相对密封的间隙配合，主动齿轮挡油齿叉的一侧设有一被动齿轮挡油齿叉拨叉连接柄；

被动齿轮挡油齿叉套设于被动齿轮的外圆部齿槽间，与被动齿轮的齿数、齿形相对密封的间隙配合，被动齿轮的另一端设有一半月挡油阀块，半月挡油阀块上带有连接柄，联合控制杆的顶部设有一联合控制销，所述的联合控制销的一端与主动齿轮挡油齿叉的拨叉连接柄相连，另一端与半月挡油阀块连接柄相连。

使用时本发明的采用可变量齿轮泵和机械变速机构及控制机构组成，是一种液压功率流与机械功率流串联的新型传动形式，不仅结构简单，省略了离合器或液力耦合器，更以机械传动的方式将动力传送到车轮与地面，通过可变量的齿轮泵液压动力输出实现无级变速，使得整个变速器的省油率达到50%以上。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2为本发明可变量齿轮泵的结构示意图。

图3为本发明主动齿轮挡油齿叉的结构示意图。

图4为本发明半月形挡油阀块的结构示意图。

图5为本发明可变量齿轮泵的又一结构示意图。

图6为本发明又一实施例的结构示意图。

图7为本发明被动齿轮挡油齿叉与固定拨叉的连接结构示意图。

图8为本发明被动齿轮与半月形挡油阀块的连接结构示意图。

图9为本发明主动齿轮与被动齿轮啮合的结构示意图。

图10为本发明主动齿轮挡油齿叉与主动齿轮挡油齿叉拨叉相连的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

各附图中的标号表示如下：

1变速器第一轴、2动力输入齿轮机构、3程序控制盒、4智能控制箱；

5动力输出油管组、5-1第一油管、5-2第二油管、5-3第三油管、5-4第四油管、5-5第五油管、5-6第六油管；

6可变量齿轮泵、7液压马达、8动力输出齿轮机构的主动齿轮、9恒压油箱、10恒压马达、11变速器壳体、12发动机飞轮罩壳、13可变量齿轮泵控制杆、14信号线束接口、15发动机飞轮壳、16发动机、17飞轮、18法兰盘；

61主动齿轮、62齿轮泵壳体、63固定拨叉、64被动齿轮挡油齿叉、65被动齿轮、66半月形挡油阀块、67半月挡油阀块联接柄、68联合控制杆、69传动齿轮、610联合控制销、611主动齿轮挡油齿叉拨叉联接柄、612主动齿轮挡油齿叉、614吸油口、615排油口、616主动齿轮挡油齿叉拨叉；

161活动拨叉卡设部；

20被动齿轮轴向滑动轴承、21主动齿轮轴向滑动轴承；

31固定拨叉卡设部、32固定拨叉连接部。

本发明所述的一种可变量齿轮泵式汽车无级变速器，它主要包括变速器壳体，其与现有技术的区别在于：变速器壳体的一端设有变速器前段的第一轴，另一端设有动力输出齿轮机构的主动齿轮，变速器壳体的一侧设有智能控制器；所述的变速器前段的第一轴与动力输入齿轮机构相连，所述的动力输入齿轮机构与一可变量齿轮泵相连，可变量齿轮泵的一侧设有液压驱动装置，可变量齿轮泵与智能控制器之间通过齿轮泵油管路和可变量控制杆相连；所述的动力输出齿轮机构的主动齿轮通过液压马达和动力输出油管路与智能控制器相连。

所述的液压驱动装置包括恒压油箱、以及与恒压油箱相连的恒压泵或者恒压马达。变速器壳体的一端设有相配合的发动机飞轮罩壳，所述的变速器前段的第一轴设置于发动机飞轮罩壳内。

优选的，所述的智能控制器包括设在其中的机械控制端和油路控制端，其中机械控制端与可变量控制杆相连，油路控制端分别与齿轮泵油管路和动力输出油管路相连；智能控制器上连接有一程序盒，程序盒上设有信息线束接口。

同时，所述的可变量齿轮泵包括齿轮泵壳体，齿轮泵壳体内设有主动齿轮和与主动齿轮相啮合的被动齿轮，主动齿轮与被动齿轮的外表面设有互相对应的滑动齿槽，主动齿轮或被动齿轮均可沿滑动齿槽滑动以调节主动齿轮与被动齿轮啮合的轴向长度；主动齿轮与被动齿轮之间设有一调节装置，齿轮泵壳体的一端设有传动齿轮，所述的主动齿轮的端部与传动齿轮相连接。

进一步，所述的调节装置包括主动齿轮挡油齿叉、被动齿轮挡油齿叉和联合控制杆，所述的联合控制杆与可变量控制杆相连；主动齿轮挡油齿叉与主动齿轮相配合，套设于主动齿轮的外部，主动齿轮挡油齿叉的一侧设有一被动齿轮挡油齿叉拨叉连接柄；被动齿轮挡油齿叉套设于被动齿轮的外部，并与被动齿轮的外径相配合，被动齿轮挡油齿叉一侧设有一半月挡油阀块连接柄，联合控制杆的顶部设有一联合控制销，所述的联合控制销的一端与主动齿轮挡油齿叉拨叉连接柄相连，另一端与半月挡油阀块连接柄相连。

更进一步，被动齿轮挡油齿叉与半月挡油阀块连接柄之间通过半月形挡油阀块相连；所述的半月形挡油阀块包括主体和连接件，所述的主体呈圆筒状，圆筒状的一端设有凸起的连接件，主体的一侧设有一弧形缺口，该弧形缺口与主动齿轮的外径相配合。

所述主动齿轮挡油齿叉由主动齿轮底座和设在主动齿轮底座上的一组主动齿轮齿叉连接而成，所述的一组主动齿轮齿叉的叉柱呈圆周状均匀排列于主动齿轮底座上，相邻的主动齿轮齿叉的叉柱之间设有齿槽，齿槽的大小与主动齿轮的齿形相配合，主动齿轮挡油齿叉与主动齿轮之间为可移动连接，具体来说，主动齿轮挡油齿叉与主动齿轮之间为径向同步旋转、轴向可滑动连接，两者之间形成相对密封的间隙配合；

所述被动齿轮挡油齿叉由被动齿轮底座和设在被动齿轮底座上的一组被动齿轮齿叉连接而成，所述的一组被动齿轮齿叉的叉柱呈圆周状均匀排列于被动齿轮底座上，相邻的被动齿轮齿叉的叉柱之间设有齿槽，齿槽的大小与被动齿轮的齿形相配合，被动齿轮挡油齿叉与被动齿轮之间为可移动连接，具体来说，被动齿轮挡油齿叉与被动齿轮之间为径向同步旋转、轴向可滑动连接，两者之间形成相对密封的间隙配合。

主动齿轮挡油齿叉的外壁与齿轮泵壳体的内壁相匹配，主动齿轮挡油齿叉与主动齿轮互相卡合并形成可滑动连接，使得齿轮泵壳体、主动齿轮挡油齿叉和主动齿轮之间形成一个主动齿轮密封空腔；被动齿轮挡油齿叉的外壁与齿轮泵壳体的内壁相匹配，被动齿轮挡油齿叉与被动齿轮互相卡合并形成可滑动连接，使得齿轮泵壳体、被动齿轮挡油齿叉和被动齿轮之间形成一个被动齿轮密封空腔。被动齿轮挡油齿叉通过固定拨叉与齿轮泵壳体固定连接。所述的固定拨叉由半圆形的固定拨叉卡设部和上部的固定拨叉连接部连接而成，被动齿轮挡油齿叉的端部设有固定拨叉安装槽，所述的固定拨叉半圆形的卡设部设置于固定拨叉安装槽内。

所述的主动齿轮挡油齿叉拨叉由主动齿轮挡油齿叉拨叉连接柄和设在主动齿轮挡油齿叉拨叉连接柄下部的活动拨叉卡设部连接而成，主动齿轮挡油齿叉的端部设有活动拨叉卡设槽，所述的活动拨叉卡设部设置于拨叉卡设槽内，主动齿轮挡油齿叉拨叉连接柄上部设有轴孔，通过设置在轴孔内的连接轴与齿轮泵壳体形成可转动连接。

具体来说，被动齿轮、与被动齿配合的被动齿轮挡油齿叉、固定拨叉均设置于被动齿轮可轴向滑动的轴承上；而主动齿轮、与主动齿轮相配合的主动齿轮挡油齿叉、主动齿轮挡油齿叉拨叉均设置于主动齿轮轴向滑动轴承上，这里对于动齿轮轴向滑动轴承和主动齿轮轴向滑动轴承的配合精度要求较高，这里的固定拨叉是固定的，而主动齿轮挡油齿叉拨叉是可转动的，通过调节被动齿轮和主动齿轮之间的啮合长度最终达到无级变速的目的，可以比现有技术节省20%以上的油耗，50%以上的整车零部件。

操作中，当发动机16经过飞轮17将扭矩通过法兰盘18变速器第一轴1和动力输入齿轮机构2传送到可变量齿轮泵6时，带动可变量齿轮泵6转动，液压介质油根据程序盒3中的控制程序和智能控制盒4中的智能控制系统根据车辆的的现状和综合驾驶员操作意识的指令通过油管5、油管5-2、油管5-3、油管5-4、油管5-5、油管5-6分别按方向、速度、加速、减速、停车、起步等方式提供可控的液压力来推动液压马达7带动动力输出齿轮机构主动齿8以动力输出齿轮机构根据前轴或后轴的驱动方式将动力输送到车轮和地面，推动车轮前进或者后退、加速或者减速、停车或者起步，当操作方式设置为手动挡时程序盒3和智能控制盒4协同动作为整车手动模式，此时所有挡位均由驾驶员人工操作，其驱动模式和机械变速器相同但是使用性能比机械变速器有空前的提升；当操作方式设置为自动挡时程序盒3和智能控制盒4协同动作为整车自动模式，此时所有挡位和功能均由程序根据车辆行驶现状对加速、减速、刹车、停车、起步、怠速等信息整理后自动控制变速器的所有相适应的功能。

由于上述技术特点，与传统的各种变速器相比，可变量齿轮泵式汽车无级变速器有以下特点:

①本发明综合了液压传动和机械传动的主要优点，能自动适应负荷和行驶阻力的变化，实现无级变速，保证发动机工作在最佳工作点，有利于提高车辆动力性、燃油经济性和工作效率，兼有无级调速性能和较高的传动效率，因此在拖拉机、汽车、工程机械、坦克、电力机械等许多领域有着良好的应用前景。

②本发明以液体为传力介质，大大减轻传动系动载，易防止发动机超载和熄火，可提高有关零部件的寿命。

③本发明可使各种车辆行驶平稳，能吸收和衰减振动，减少冲击和噪声，提高乘坐舒适性，操作轻便，换档自动化，降低驾驶员劳动强度。

④本发明可使各种车辆行驶稳定，可提高拖拉机在坏路上的通过性和低速作业质量。

⑤本发明和其它变速器比较，可以降低燃油的消耗，降低车辆的使用成本。

⑥本发明使各种车辆都不必再使用离合器或者液力偶合器了，减少了整车零部件，降低了整车造价，延长车辆的维修周期。

实施例1

可变量齿轮泵式汽车无级变速器的原理是根据改变变速器动力输送的方式，通过可变量齿轮泵的液压介质来输送动力。使用可变量齿轮泵式汽车无级变速器的车辆完全不再使用离合器或者液力偶合器来控制输入变速器的动力，而是以程序控制可变量齿轮泵的输出量或者输出的方向来控制怠速、起步、加速、减速、停车、倒档等工况的实现。

可变量齿轮泵，其原理是当原动机带动传动齿轮69通过安装在齿轮泵壳体62内的主动齿轮61和被动齿轮65的啮合转动时，主动齿轮挡油叉612安装在主动齿轮61的一端密封配合并和半月挡油阀块66以及被动齿轮65同步以轴向的方式作轴向滑动以增大或减小主动齿轮61和被动齿轮65的啮合的轴向长度，根据需要做轴向滑动，这里的滑动方式有两种：主动齿轮作为固定齿轮，被动齿轮作为滑动齿轮；或者主动齿轮为滑动齿轮，被动齿轮作为固定齿轮。

同时，被动齿轮挡油叉64安装在被动齿轮65的一端密封配合通过固定拨叉63和齿轮泵壳体62相固定，齿轮转动时经过吸、排油口614、615进行吸油和排油，吸、排油口根据工况可以互换。

实施例2

本发明的变速器中包括了变速器前段的第一轴1，动力输入齿轮机构2，安装在变速器中段的可变量齿轮泵6液压马达7，中段下部的恒压油箱9和恒压泵10，中段上部的智能控制盒4，程序盒3，信息线束接口14，可变量控制杆13，油管组5，动力输出齿轮机构主动齿8等形成一个机械、液压、机械相串连的有机整体，因为是程序控制液压调速很方便的实现了空挡、怠速、加速、减速、倒挡等的柔性切换，因此不需要了常规的离合器或者液力耦合器，同时可以代替原有的汽车、拖拉机等各种车辆的变速器直接进入市场销售。

在可变量齿轮泵中，主动齿轮作为固定齿轮，被动齿轮作为滑动齿轮，也就是通过滑动齿轮沿其轴向的中心线滑动来达到调节主动齿轮与被动齿轮之间的啮合长度。当传动齿轮转动时，带动主动齿轮进行转动，同时在主动齿轮的带动下被动齿轮也进行啮合转动。

主动齿轮的一端设有与其配合的主动齿轮挡油齿叉，它的作用是为主动齿轮创造相对密闭的工作空间，其外圆直径与主动齿轮外圆直径以及齿轮泵壳体内圆相匹配，所述的主动齿轮齿叉形状、齿数和主动齿轮的齿形、齿数密封配合同步旋转，主动齿轮挡油齿叉在主动齿轮上可以轴向滑动，以调整主动齿轮的密闭工作空腔的大小。

被动齿轮的一端设有与其相配合的被动齿轮挡油齿叉，它的作用是为被动齿轮创造相对密闭的工作空间，其外圆直径与被动齿轮外圆直径以及齿轮泵壳体内圆相匹配，所述的被动齿轮齿叉形状、齿数和被动齿轮的齿形、齿数密封配合同步旋转，所述的被动齿轮齿叉可以在被动齿轮上可以轴向滑动，以调整被动齿轮的密闭工作空腔的大小。

从附图3中可知，一组共10个主动齿轮齿叉均匀设置于主动齿轮底座上，每个主动齿轮齿叉均呈立柱状，该立柱的横截面呈扇形，立柱的内、外侧面均呈圆弧形，左、右外侧面为左右对称的内凹圆弧面，相邻的主动齿轮齿叉之间的间隔为3-7cm，这些立柱的数量、形状和主动齿轮的齿数、外形相同并呈相对密封状态的间隙配合。

实施例3

当操作方式设置为手动挡时程序控制盒3和智能控制盒4协同动作为整车手动模式，此时所有挡位均由驾驶员人工操作，当操作方式设置为自动挡时程序控制盒3和智能控制盒4协同动作为整车自动模式，此时所有挡位和功能均由程序对加油、减速、刹车、停车等信息整理后自动控制变速器的所需状态。

可变量齿轮泵中，主动齿轮与被动齿轮之间啮合轴向长度的调整是通过调节装置来完成的，其中，主动齿轮挡油齿叉和被动齿轮挡油齿叉分别套设在主动齿轮和被动齿轮外，并可以跟随者主动齿轮或者被动齿轮做上下的轴向移动，并会跟着主动齿轮或者被动齿轮转动。

当主动齿轮作为固定齿轮时，半月挡油阀块为轴向滑动的被动齿轮创造相对密闭的工作空间，其外圆直径与滑动的被动齿轮外圆直径以及齿轮泵壳体内圆相匹配，半月挡油阀块可以和被动齿轮同步在齿轮泵壳体内作轴向滑动，其靠近固定齿轮的部位有一半月形缺口，以匹配齿轮泵壳体以及固定齿轮的形状差异，不仅提高了密封的精密性，同时增大了主、被动齿轮的配合度。

实施中，半月挡油阀块的一侧设有一半月挡油阀块联接柄，该半月挡油阀块联接柄上设有一圆柱状固定环，该固定环套设于联合控制销上，当扳动联合控制杆时，就能对半月挡油阀块进行位移上的控制。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种可变量齿轮泵式汽车无级变速器，它主要包括变速器壳体，其特征在于：变速器壳体的一端设有变速器前段的第一轴，另一端设有动力输出齿轮机构的主动齿轮，变速器壳体的一侧设有智能控制器；

所述的变速器前段的第一轴与动力输入齿轮机构相连，所述的动力输入齿轮机构与一可变量齿轮泵相连，可变量齿轮泵的一侧设有液压驱动装置，可变量齿轮泵与智能控制器之间通过齿轮泵油管路和可变量控制杆相连；

所述的动力输出齿轮机构的主动齿轮通过液压马达和动力输出油管路与智能控制器相连。

2.根据权利要求1所述的一种可变量齿轮泵式汽车无级变速器，其特征在于：所述的智能控制器包括设在其中的机械控制端和油路控制端，其中机械控制端与可变量控制杆相连，油路控制端分别与齿轮泵油管路和动力输出油管路相连；

智能控制器上连接有一程序盒，程序盒上设有信息线束接口。

3.根据权利要求1所述的一种可变量齿轮泵式汽车无级变速器，其特征在于：所述的可变量齿轮泵包括齿轮泵壳体，齿轮泵壳体内设有主动齿轮和与主动齿轮相啮合的被动齿轮，主动齿轮与被动齿轮的外表面设有互相对应的滑动齿槽，主动齿轮或被动齿轮均可沿滑动齿槽滑动以调节主动齿轮与被动齿轮啮合的轴向长度；

主动齿轮与被动齿轮之间设有一调节装置，齿轮泵壳体的一端设有传动齿轮，所述的主动齿轮的端部与传动齿轮相连接。

4.根据权利要求3所述的一种可变量齿轮泵式汽车无级变速器，其特征在于：所述的调节装置包括主动齿轮挡油齿叉、被动齿轮挡油齿叉和联合控制杆，所述的联合控制杆与可变量控制杆相连；

主动齿轮挡油齿叉与主动齿轮相配合，套设于主动齿轮的外部，主动齿轮挡油齿叉的一侧设有一被动齿轮挡油齿叉拨叉连接柄；

被动齿轮挡油齿叉套设于被动齿轮的外部，并与被动齿轮的外径相配合并形成可滑动连接，被动齿轮的一侧设有一半月挡油阀块连接柄，联合控制杆的顶部设有一联合控制销，所述的联合控制销的一端与主动齿轮挡油齿叉拨叉连接柄相连，另一端与半月挡油阀块连接柄相连。

5.根据权利要求4所述的一种可变量齿轮泵式汽车无级变速器，其特征在于：被动齿轮挡油齿叉与半月挡油阀块连接柄之间通过半月形挡油阀块相连；

所述的半月形挡油阀块包括主体和连接件，所述的主体呈圆筒状，圆筒状的一端设有凸起的连接件，主体的一侧设有一弧形缺口，该弧形缺口与主动齿轮的外径相配合。

6.根据权利要求4所述的一种可变量齿轮泵，其特征在于：所述主动齿轮挡油齿叉由主动齿轮底座和设在主动齿轮底座上的一组主动齿轮齿叉连接而成，所述的一组主动齿轮齿叉均匀分布于主动齿轮底座上，相连的主动齿轮齿叉之间设有齿槽，齿槽的大小与主动齿轮的齿形相配合，主动齿轮挡油齿叉与主动齿轮之间为可移动连接；

所述被动齿轮挡油齿叉由被动齿轮底座和设在被动齿轮底座上的一组被动齿轮齿叉连接而成，所述的一组被动齿轮齿叉均匀分布于被动齿轮底座上，相连的被动齿轮齿叉之间设有齿槽，齿槽的大小与被动齿轮的齿形相配合，被动齿轮挡油齿叉与被动齿轮之间为可移动连接。

7.根据权利要求6所述的一种可变量齿轮泵，其特征在于：主动齿轮挡油齿叉的外壁与齿轮泵壳体的内壁相匹配，主动齿轮挡油齿叉与主动齿轮互相卡合并形成可滑动连接，使得齿轮泵壳体、主动齿轮挡油齿叉和主动齿轮之间形成一个主动齿轮密封空腔；

被动齿轮挡油齿叉的外壁与齿轮泵壳体的内壁相匹配，被动齿轮挡油齿叉与被动齿轮互相卡合并形成可滑动连接，使得齿轮泵壳体、被动齿轮挡油齿叉和被动齿轮之间形成一个被动齿轮密封空腔。

8.根据权利要求4所述的一种可变量齿轮泵，其特征在于：被动齿轮挡油齿叉通过固定拨叉与齿轮泵壳体固定连接，所述的固定拨叉由半圆形的固定拨叉卡设部和上部的连接部连接而成，被动齿轮挡油齿叉的的端部设有固定拨叉安装槽，所述的固定拨叉半圆形的卡设部设置于固定拨叉安装槽内；

所述的主动齿轮挡油齿叉拨叉由主动齿轮挡油齿叉拨叉连接柄和设在主动齿轮挡油齿叉拨叉连接柄下部的活动拨叉卡设部连接而成，主动齿轮挡油齿叉的端部设有拨叉卡设槽，所述的活动拨叉卡设部设置于拨叉卡设槽内，主动齿轮挡油齿叉拨叉连接柄上部设有轴孔，通过设置在轴孔内的连接轴与齿轮泵壳体形成可转动连接。

9.根据权利要求1所述的一种可变量齿轮泵式汽车无级变速器，其特征在于：所述的液压驱动装置包括恒压油箱、以及与恒压油箱相连的恒压泵或者恒压马达。