一种兼具转速和转矩耦合的多模式无级变速器制造技术

本发明专利技术提供了一种兼具转速和转矩耦合的多模式无级变速器，包括发动机动力输入总成、液压传动总成、电机传动总成、行星齿轮总成、输出构件、离合器组件和制动器组件，所述行星齿轮总成输出端与输出构件连接，所述离合器组件分别将所述发动机动力输入总成、液压传动总成、电机传动总成连接到所述行星齿轮总成输入端，所述离合器组件将所述发动机动力输入总成与液压传动总成连接；所述离合器组件与制动器组件提供发动机动力输入总成或/和电机传动总成与输出构件连续变化的传动比。本发明专利技术可通过切换离合器组件、制动器组件和调节液压传动总成的排量比以及电机的转速/转矩实现动力源最优的功率匹配以及动力输出方式的最佳组合。

【技术实现步骤摘要】
一种兼具转速和转矩耦合的多模式无级变速器
本专利技术涉及属于车辆变速传动领域，特别是涉及一种兼具转速和转矩耦合的多模式无级变速器。
技术介绍
中国是一个石油资源紧缺的能源消耗大国，其中大部分石油资源被车辆所消耗，随着世界各国对节能减排越来越重视，农机的节油方案也备受关注。农机在工作过程中运行的条件比道路车辆恶劣，经常遇到阻力激增的情况，小功率的农机往往要牺牲一定的作业效率才能克服这些极端情况，随之而来的还有油耗增加；大功率的农机则存在成本高，体积大等问题，且在相对良好的作业条件下存在功率过剩的问题。本专利技术提出的兼具转速和转矩耦合的多模式无级变速器拟解决上述技术问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种兼具转速和转矩耦合的多模式无级变速器，可通过切换离合器组件、制动器组件和调节液压传动总成的排量比以及电机的转速/转矩实现动力源最优的功率匹配以及动力输出方式的最佳组合。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种兼具转速和转矩耦合的多模式无级变速器，包括发动机动力输入总成、液压传动总成、电机传动总成、行星齿轮总成、输出构件、离合器组件和制动器组件，所述行星齿轮总成至少包括5个行星轮系，所述行星齿轮总成输出端与输出构件连接，所述离合器组件分别将所述发动机动力输入总成、液压传动总成、电机传动总成连接到所述行星齿轮总成输入端，所述离合器组件将所述发动机动力输入总成与液压传动总成连接；所述离合器组件与制动器组件提供发动机动力输入总成或/和电机传动总成与输出构件连续变化的传动比。进一步，所述行星齿轮总成包括第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构、第三行星齿轮机构、第四行星齿轮机构和第五行星齿轮机构；第一行星齿轮机构的齿圈与第二行星齿轮机构的齿圈连接；第二行星齿轮机构的太阳轮与液压传动总成输出端连接，第二行星齿轮机构的行星架与第三行星齿轮机构的齿圈连接，第三行星齿轮机构的齿圈与第四行星齿轮机构的太阳轮连接，第三行星齿轮机构的行星架与第四行星齿轮机构的行星架连接；第四行星齿轮机构的齿圈与第五行星齿轮机构的齿圈连接；第五行星齿轮机构的行星架与输出构件连接。进一步，通过调节液压传动总成的排量比和选择性控制所述离合器组件和制动器组件的接合，提供发动机动力输入总成与输出构件之间的传动方式包括：液压传动、机械传动和机液传动；通过选择性控制所述离合器组件和制动器组件的接合，提供电机传动总成与输出构件之间的机械传动；通过调节液压传动总成的排量比和选择性控制所述离合器组件和制动器组件的接合，提供发动机动力输入总成和电机传动总成与输出构件之间的传动方式包括：机械传动和机液传动。进一步，所述离合器组件包括第二离合器C2和第五离合器C5，所述第二离合器C2用于选择性的将电机传动总成输出端连接到第一行星齿轮机构的行星架以共同旋转；所述第五离合器C5用于选择性的将第三行星齿轮机构的太阳轮连接到第三行星齿轮机构的齿圈以共同旋转；所述制动器组件包括第一制动器B1、第三制动器B3和第六制动器B6；所述第一制动器B1用于选择性的将第一行星齿轮机构的太阳轮连接到固定件；所述第三制动器B3用于选择性的将第二行星齿轮机构的太阳轮连接到固定件；所述第六制动器B6用于选择性的将第五行星齿轮机构的太阳轮连接到固定件；通过调节电动机转速/转矩和选择性控制所述第二离合器C2、第五离合器C5、第一制动器B1、第三制动器B3和第六制动器B6的接合，提供电机传动总成与输出构件之间前进或后退的机械传动。进一步，所述离合器组件还包括第一离合器C1和第三离合器C3，所述第一离合器C1用于选择性的将发动机动力输入总成输出端连接到第一行星齿轮机构的行星架以共同旋转；所述第三离合器C3用于选择性的将发动机动力输入总成输出端连接到液压传动总成的输入端以共同旋转；所述制动器组件还包括第二制动器B2、第四制动器B4和第五制动器B5，所述第二制动器B2用于选择性的将第一行星齿轮机构的齿圈连接到固定件；所述第四制动器B4用于选择性的将第三行星齿轮机构的太阳轮连接到固定件；所述第五制动器B5用于选择性的将第三行星齿轮机构的行星架连接到固定件；通过调节液压传动总成的排量比和接合第一离合器C1、第三离合器C3、第二制动器B2、第五制动器B5和第六制动器B6，提供发动机动力输入总成与输出构件之间前进方向的液压传动；通过调节液压传动总成的排量比和接合第一离合器C1、第三离合器C3、第二制动器B2、第四制动器B4和第六制动器B6，或接合第一离合器C1、第三离合器C3、第五离合器C5、第二制动器B2和第六制动器B6，提供发动机动力输入总成与输出构件之间后退方向的液压传动；通过调节液压传动总成的排量比和接合第一离合器C1、第三离合器C3、第一制动器B1、第四制动器B4和第六制动器B6，或接合第一离合器C1、第三离合器C3、第五离合器C5、第一制动器B1和第六制动器B6，提供发动机动力输入总成与输出构件之间各自相异的前进方向的机液传动；通过调节液压传动总成的排量比和接合第一离合器C1、第三离合器C3、第一制动器B1、第五制动器B5和第六制动器B6，提供发动机动力输入总成与输出构件之间后退方向的机液传动；接合第一离合器C1、第一制动器B1、第三制动器B3、第四制动器B4和第六制动器B6，或接合第一离合器C1、第五离合器C5、第一制动器B1、第三制动器B3和第六制动器B6，提供发动机动力输入总成与输出构件之间各自相异的前进方向的机械传动。接合第一离合器C1、第一制动器B1、第三制动器B3、第五制动器B5和第六制动器B6提供发动机动力输入总成与输出构件之间的后退方向的机械传动。进一步，通过调节液压传动总成的排量比、电动机的转矩和接合第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第一制动器B1、第四制动器B4和第六制动器B6，或接合第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第五离合器C5、第一制动器B1和第六制动器B6，提供发动机动力输入总成和电机传动总成与输出构件之间各自相异的前进方向的转矩耦合-机液传动；通过调节液压传动总成的排量比、电动机的转矩和接合第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第一制动器B1、第五制动器B5和第六制动器B6，提供发动机动力输入总成和电机传动总成与输出构件之间后退方向的转矩耦合-机液传动；通过调节电动机的转矩和接合第一离合器C1、第二离合器C2、第一制动器B1、第三制动器B3、第四制动器B4和第六制动器B6，或接合第一离合器C1、第二离合器C2、第五离合器C5、第一制动器B1、第三制动器B3和第六制动器B6，提供发动机动力输入总成和电机传动总成与输出构件之间各自相异的前进方向的转矩耦合-机械传动；通过调节电动机的转矩和接合第一离合器C1、第二离合器C2、第一制动器B1、第三制动器B3、第五制动器B5和第六制动器B6，提供发动机动力输入总成和电机传动总成与输出构件之间后退方向的转矩耦合-机械传动。进一步，所述离合器组件还包括第四本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种兼具转速和转矩耦合的多模式无级变速器，其特征在于，包括发动机动力输入总成(1)、液压传动总成(2)、电机传动总成(3)、行星齿轮总成、输出构件、离合器组件和制动器组件，所述行星齿轮总成至少包括5个行星轮系，所述行星齿轮总成输出端与输出构件连接，所述离合器组件分别将所述发动机动力输入总成(1)、液压传动总成(2)、电机传动总成(3)连接到所述行星齿轮总成输入端，所述离合器组件将所述发动机动力输入总成(1)与液压传动总成(2)连接；所述离合器组件与制动器组件提供发动机动力输入总成(1)或/和电机传动总成(3)与输出构件连续变化的传动比。/n

【技术特征摘要】
1.一种兼具转速和转矩耦合的多模式无级变速器，其特征在于，包括发动机动力输入总成(1)、液压传动总成(2)、电机传动总成(3)、行星齿轮总成、输出构件、离合器组件和制动器组件，所述行星齿轮总成至少包括5个行星轮系，所述行星齿轮总成输出端与输出构件连接，所述离合器组件分别将所述发动机动力输入总成(1)、液压传动总成(2)、电机传动总成(3)连接到所述行星齿轮总成输入端，所述离合器组件将所述发动机动力输入总成(1)与液压传动总成(2)连接；所述离合器组件与制动器组件提供发动机动力输入总成(1)或/和电机传动总成(3)与输出构件连续变化的传动比。


2.根据权利要求1所述的兼具转速和转矩耦合的多模式无级变速器，其特征在于，所述行星齿轮总成包括第一行星齿轮机构(4)、第二行星齿轮机构(5)、第三行星齿轮机构(6)、第四行星齿轮机构(7)和第五行星齿轮机构(8)；第一行星齿轮机构的齿圈与第二行星齿轮机构的齿圈连接；第二行星齿轮机构的太阳轮与液压传动总成(2)输出端连接，第二行星齿轮机构的行星架与第三行星齿轮机构的齿圈连接；第三行星齿轮机构的齿圈与第四行星齿轮机构的太阳轮连接，第三行星齿轮机构的行星架与第四行星齿轮机构的行星架连接；第四行星齿轮机构的齿圈与第五行星齿轮机构的齿圈连接；第五行星齿轮机构的行星架与输出构件连接。


3.根据权利要求2所述的兼具转速和转矩耦合的多模式无级变速器，其特征在于，通过调节液压传动总成(2)的排量比和选择性控制所述离合器组件和制动器组件的接合，提供发动机动力输入总成(1)与输出构件之间的传动方式包括：液压传动、机械传动和机液传动；
通过选择性控制所述离合器组件和制动器组件的接合，提供电机传动总成(3)与输出构件之间的机械传动；
通过调节液压传动总成(2)的排量比和选择性控制所述离合器组件和制动器组件的接合，提供发动机动力输入总成(1)和电机传动总成(3)与输出构件之间的传动方式包括：机械传动和机液传动。


4.根据权利要求3所述的兼具转速和转矩耦合的多模式无级变速器，其特征在于，所述离合器组件包括第二离合器C2(3-2)和第五离合器C5(6-1)，所述第二离合器C2(3-2)用于选择性的将电机传动总成(3)输出端连接到第一行星齿轮机构的行星架以共同旋转；所述第五离合器C5(6-1)用于选择性的将第三行星齿轮机构的太阳轮连接到第三行星齿轮机构的齿圈以共同旋转；所述制动器组件包括第一制动器B1(4-2)、第三制动器B3(5-1)和第六制动器B6(8-4)；所述第一制动器B1(4-2)用于选择性的将第一行星齿轮机构的太阳轮连接到固定件；所述第三制动器B3(5-1)用于选择性的将第二行星齿轮机构的太阳轮连接到固定件；所述第六制动器B6(8-4)用于选择性的将第五行星齿轮机构的太阳轮连接到固定件；
通过调节电动机(3-3)转速/转矩和选择性控制第二离合器C2(3-2)、第五离合器C5(6-1)、第一制动器B1(4-2)、第三制动器B3(5-1)和第六制动器B6(8-4)的接合，提供电机传动总成(3)与输出构件之间前进或后退的机械传动。


5.根据权利要求4所述的兼具转速和转矩耦合的多模式无级变速器，其特征在于，所述离合器组件还包括第一离合器C1(1-2)和第三离合器C3(2-2)，所述第一离合器C1(1-2)用于选择性的将发动机动力输入总成(1)输出端连接到第一行星齿轮机构的行星架以共同旋转；所述第三离合器C3(2-2)用于选择性的将发动机动力输入总成(1)输出端连接到液压传动总成(2)的输入端以共同旋转；所述制动器组件还包括第二制动器B2(4-5)、第四制动器B4(6-2)和第五制动器B5(6-5)，所述第二制动器B2(4-5)用于选择性的将第一行星齿轮机构的齿圈连接到固定件；所述第四制动器B4(6-2)用于选择性的将第三行星齿轮机构的太阳轮连接到固定件；所述第五制动器B5(6-5)用于选择性的将第三行星齿轮机构的行星架连接到固定件；
通过调节液压传动总成(2)的排量比和接合第一离合器C1(1-2)、第三离合器C3(2-2)、第二制动器B2(4-5)、第五制动器B5(6-5)和第六制动器B6(8-4)，提供发动机动力输入总成(1)与输出构件之间前进方向的液压传动；
通过调节液压传动总成(2)的排量比和接合第一离合器C1(1-2)、第三离合器C3(2-2)、第二制动器B2(4-5)、第四制动器B4(6-2)和第六制动器B6(8-4)，或接合第一离合器C1(1-2)、第三离合器C3(2-2)、第五离合器C5(6-1)、第二制动器B2(4-5)和第六制动器B6(8-4)，提供发动机动力输入总成(1)与输出构件之间后退方向的液压传动；
通过调节液压传动总成(2)的排量比和接合第一离合器C1(1-2)、第三离合器C3(2-2)、第一制动器B1(4-2)、第四制动器B4(6-2)和第六制动器B6(8-4)，或接合第一离合器C1(1-2)、第三离合器C3(2-2)、第五离合器C5(6-1)、第一制动器B1(4-2)和第六制动器B6(8-4)，提供发动机动力输入总成(1)与输出构件之间各自相异的前进方向的机液传动；
通过调节液压传动总成(2)的排量比和接合第一离合器C1(1-2)、第三离合器C3(2-2)、第一制动器B1(4-2)、第五制动器B5(6-5)和第六制动器B6(8-4)，提供发动机动力输入总成(1)与输出构件之间后退方向的机液传动；
接合第一离合器C1(1-2)、第一制动器B1(4-2)、第三制动器B3(5-1)、第四制动器B4(6-2)和第六制动器B6(8-4)，或接合第一离合器C1(1-2)、第五离合器C5(6-1)、第一制动器B1(4-2)、第三制动器B3(5-1)和第六制动器B6(8-4)；提供发动机动力输入总成(1)与输出构件之间各自相异的前进方向的机械传动。
接合第一离合器C1(1-2)、第一制动器B1(4-2)、第三制动器B3(5-1)、第五制动器B5(6-5)和第六制动器B6(8-4)，提供发动机动力输入总成(1)与输出构件之间的后退方向的机械传动。


6.根据权利要求5所述的兼具转速和转矩耦合的多模式无级变速器，其特征在于，通过调节液压传动总成(2)的排量比、电动机(3-3)的转矩和接合第一离合器C1(1-2)、第二离合器C2(3-2)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱镇，赖龙辉，蔡英凤，王骏骋，韩江义，朱建国，邹荣，施德华，徐兴，邓雨林，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32