混合动力无级变速器及控制方法技术

本发明专利技术公开一种混合动力无级变速器及控制方法。混合动力无级变速器由发动机、主输入转轴、主输入齿轮、永磁同步电动机、副输入转轴、后端盖、齿轮减速电机、螺旋给进齿轮、空心螺丝、齿轮螺母、公转齿轮、行星摩擦锥、太阳摩擦轮、输出摩擦锥斗、输出转轴、外壳和前端盖组成。发动机带通过输入转轴和主输入齿轮带动公转齿轮顺时针转动。永磁同步电动机通过副输入转轴带动太阳摩擦轮逆时针转动。齿轮减速电机通过螺旋给进齿轮带动齿轮螺母在空心螺丝上顺时针转动.齿轮螺母通过公转齿轮带动四个行星摩擦锥的空心转轴前端凸起向前移动，通过弧形钢丝调节行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条与太阳摩擦轮和输出摩擦锥斗静摩擦接触位置的半径，实现全功率无级变速。实现全功率无级变速。实现全功率无级变速。

【技术实现步骤摘要】
混合动力无级变速器及控制方法

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[0001]本专利技术涉及一种混合动力无级变速器及控制方法。

技术介绍
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[0002]AT无级变速器、CVT无级变速器、ECVT无级变速器和CCVT无级变速器都是通过纯滑动摩擦实现无级变速，滑动摩擦在转差率较大时摩擦损耗交大，滑动摩擦转差率在60％时摩擦损耗高达40％。所以，AT无级变速器、CVT无级变速器、ECVT无级变速器和CCVT无级变速器还需要与三挡齿轮减速配合调速。

技术实现思路
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[0003]混合动力无级变速器由发动机、电磁离合器、主输入转轴、主电磁制动器、主输入齿轮、永磁同步电动机、副输入转轴、副电磁制动器、后端盖、齿轮减速电机、螺旋给进齿轮、空心螺丝齿轮螺母、花键、前滚珠轴承、后滚珠轴承、公转齿轮、行星摩擦锥、太阳摩擦轮、输出摩擦锥斗、输出转轴、外壳和前端盖组成。发动机转轴通过电磁离合器与主输入转轴连接，主输入转轴上装有主电磁制动器；主输入转轴向前穿过后端盖上的一个小孔上的轴承后装有主输入齿轮。永磁同步电动机的转轴通过联轴器与副输入转轴连接，副输入转轴后段装有副电磁制动器。后端盖前端中心孔装有空心螺丝，空心螺丝上拧有齿轮螺母。齿轮减速电机装有在后端盖外面，齿轮减速电机的转轴向前穿过后端盖上的一个小孔上的轴承后装有螺旋给进齿轮，螺旋给进齿轮与齿轮螺母啮合。空心螺丝与花键的空心公件同体，花键的空心公件上车有空心螺丝牙。花键母件套在花键空心公件上，花键母件外面装有前滚珠轴承好人后滚珠轴承，齿轮螺母前端通过一个内卡簧装在后滚珠轴承上，公转齿轮后端通过一个内卡簧装在前滚珠轴承上。主输入齿轮与公转齿轮啮合，四个行星摩擦栅锥在公转齿轮的前面，四根行星摩擦栅锥的空心转轴通过各自的轴承装在公转齿轮上。行星摩擦锥的空心转轴前端有纵向切面为两个对称的等腰梯形的凸起，行星摩擦锥的摩擦栅锥装在行星摩擦栅锥的空心转轴前段。摩擦栅锥的转轴插入行星摩擦锥的空心转轴中，行星摩擦锥的空心转轴与摩擦栅锥的转轴内装有复位弹簧。摩擦栅锥的锥形弹簧钢栅条前端固定在摩擦栅锥前端的固定在前大钢圈上，摩擦栅锥的锥形弹簧钢栅条后端固定在后大钢圈上，摩擦栅锥的钢丝栅前端固定在前小钢圈上，摩擦栅锥的钢丝栅后端固定在后小钢圈上，前小钢圈和前小钢圈通过放射线钢丝固定在摩擦栅锥的转轴前段。摩擦栅锥的钢丝栅与摩擦栅锥的转轴之间有设定距离的缝隙，摩擦栅锥的锥形弹簧钢栅条与摩擦栅锥的钢丝栅的数目上相同的，摩擦栅锥的锥形弹簧钢栅条与摩擦栅锥的钢丝栅之间有数条弧形钢丝，弧形钢丝由后向前逐渐变细，摩擦栅锥的锥形弹簧钢栅条与摩擦栅锥的钢丝栅之间有橡胶填充。副输入转轴中段向前依次穿过后端盖中心孔上的轴承、空心螺丝，副输入转轴前段装有太阳摩擦轮，太阳摩擦轮呈现圆台形状，太阳摩擦轮前端外径大于太阳摩擦轮后端外径，太阳摩擦轮表面呈条纹状。四个行星摩擦锥在太阳摩擦轮外面。输出摩擦锥斗装在输出转轴后端，输出摩擦锥斗内表面呈条纹状，输出摩擦锥斗套在四个行星摩擦锥外面，也就是四个行
星摩擦锥伸入输出摩擦锥斗与太阳摩擦轮之间的缝隙里，输出摩擦锥斗与太阳摩擦轮之间的缝隙是截面为等腰梯形的环形槽。副输入转轴前端装有中心轴承，中心轴承的轴承座上有四个小孔，摩擦栅锥的转轴前端通过轴承装在中心轴承的轴承座上的小孔中。副输入转轴前端的小轴插入输出转轴后端的小孔中，把后端盖装在外壳上，然后装上前端盖，往外壳内注入机油。
[0004]混合动力无级变速器的控制方法。在高在高速公路上汽车采用混合动力方式运行：启动发动机，电磁离合器通电、发动机转轴与主输入转轴连接，主电磁制动器处于失电放松状态，发动机带动主输入转轴逆时针转动，主输入齿轮逆时针转动带动公转齿轮顺时针转动。副电磁制动器处于失电放松状态，永磁同步电动机带动副输入转轴逆时针转动、使太阳摩擦轮逆时针转动。齿轮减速电机逆时针转动带动螺旋给进齿轮逆时针转动，螺旋给进齿轮逆时针转动带动齿轮螺母在空心螺丝上顺时针转动。齿轮螺母向前移动带动花键母件向前移动，花键母件向前移动带动公转齿轮向前移动，公转齿轮向前移动带动四个行星摩擦锥10的空心转轴前端的凸起向前移动，行星摩擦锥的空心转轴前端的凸起压向摩擦栅锥的钢丝栅，通过弧形钢丝使摩擦栅锥的锥形弹簧钢栅条变形与太阳摩擦轮和输出摩擦锥斗静摩擦接触，与太阳摩擦轮和输出摩擦锥斗静摩擦接触的四个行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条位置平均半径在减小，与四个行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的太阳摩擦轮位置的平均半径在增大，与四个行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的输出摩擦锥斗位置的平均半内径在减小。在主输入转轴和副输入转轴的转动速度不变的情况下，在设定的时间段，与四个行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的太阳摩擦轮位置转动的平均的弧线长度增加，太阳摩擦轮带动与四个行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触位置自转的的弧线长度增加。由于与四个行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的太阳摩擦轮位置的平均半径在增大，而与太阳摩擦轮静摩擦接触的四个行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条位置的平均半径在减小。在公转齿轮转动速度不变的情况下，公转齿轮转动带动与太阳摩擦轮静摩擦静摩擦接触的四个行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条位置自转平均的弧线长度不变。太阳摩擦轮转动使与太阳摩擦轮静摩擦接触的四个行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条位置的平均的弧线长度增加，带动与四个行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的输出摩擦锥斗位置的平均的弧线长度增加，与四个行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的输出摩擦锥斗位置的平均内半径减小，输出摩擦锥斗转动的角速度增大使输出转轴的转速增大。输出转轴如果需要降低速度，齿轮减速电机顺时针转动带动螺旋给进齿轮顺时针转动，螺旋给进齿轮顺时针转动带动齿轮螺母在空心螺丝上逆时针转动，齿轮螺母向后移动带动花键母件向后移动，花键母件向钢移动带动公转齿轮向后移动。公转齿轮向后移动带动四个行星摩擦锥的空心转轴前端的凸起向后移动，行星摩擦锥的空心转轴前端的凸起压向摩擦栅锥的钢丝栅，通过弧形钢丝使摩擦栅锥的锥形弹簧钢栅条变形与太阳摩擦轮和输出摩擦锥斗静摩擦接触，与太阳摩擦轮和输出摩擦锥斗静摩擦接触的四个行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条位置平均半径在增大，与四个行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的太阳摩擦轮位置的平均半径在减小，与四个行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的输出摩擦锥斗位置的平均半内径在增大。在主输入转轴和副输入转轴的转动速度不变的情况下，在设定的时间段，与四个行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的太阳摩擦轮位置转动的平均的弧线长度减小，太阳摩擦轮带动与四个行星摩擦锥的弹锥形簧钢栅条静摩擦接触位
置自转的的弧线长度减小。由于与四个行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的太阳摩擦轮位置的平均半径在减小，而与太阳摩轮静摩擦擦接触的四个行星摩擦锥10的锥形弹簧钢栅条位置的平均半径在增大。在公转齿轮转动速度不变的情况下，公转齿轮9转动带动与太阳摩擦轮静摩擦接触的四个行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条位置自转平均的弧线长度不变；太阳摩擦轮转动使与太阳摩擦轮静摩擦接触的四个行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条位置的平均的弧线长度减小，带动与四个行星摩擦锥的锥形弹簧钢栅条静本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.混合动力无级变速器，其特征在于：混合动力无级变速器由发动机、电磁离合器、主输入转轴(1)、主电磁制动器、主输入齿轮(4)、永磁同步电动机、副输入转轴(2)、副电磁制动器、后端盖(3)、齿轮减速电机(5)、螺旋给进齿轮(6)、空心螺丝(8)、齿轮螺母(7)、花键、前滚珠轴承、后滚珠轴承、公转齿轮(9)、行星摩擦锥(10)、太阳摩擦轮(11)、输出摩擦锥斗(12)、输出转轴(13)、外壳(14)和前端盖(15)组成；发动机转轴通过电磁离合器与主输入转轴(1)连接，主输入转轴(1)上装有主电磁制动器；主输入转轴(1)向前穿过后端盖(3)上的一个小孔上的轴承后装有主输入齿轮(4)，永磁同步电动机的转轴通过联轴器与副输入转轴(2)连接，副输入转轴(2)后段装有副电磁制动器，后端盖(3)前端中心孔装有空心螺丝(8)，空心螺丝(8)上拧有齿轮螺母(7)，齿轮减速电机(5)装有在后端盖(3)外面，齿轮减速电机(5)的转轴向前穿过后端盖(3)一个小孔上的轴承后装有螺旋给进齿轮(6)，螺旋给进齿轮(6)与齿轮螺母(7)啮合，空心螺丝(8)与花键的空心公件同体，花键的空心公件上车有空心螺丝牙，花键母件套在花键空心公件上，花键母件外面装有前滚珠轴承好人后滚珠轴承，齿轮螺母(7)前端通过一个内卡簧装在后滚珠轴承上，公转齿轮(9)后端通过一个内卡簧装在前滚珠轴承上，主输入齿轮(4)与公转齿轮(9)啮合，四个行星摩擦栅锥(10)在公转齿轮(9)的前面，四根行星摩擦锥(10)的空心转轴通过各自的轴承装在公转齿轮(9)上，行星摩擦锥(10)的空心转轴前端有纵向切面为两个对称的等腰梯形的凸起，行星摩擦锥(10)的摩擦栅锥装在行星摩擦锥(10)的空心转轴前段，摩擦栅锥的转轴插入行星摩擦锥(10)的空心转轴中，行星摩擦锥(10)的空心转轴与摩擦栅锥的转轴内装有复位弹簧，摩擦栅锥的锥形弹簧钢栅条前端固定在摩擦栅锥前端的固定在前大钢圈上，摩擦栅锥的锥形弹簧钢栅条后端固定在后大钢圈上，摩擦栅锥的钢丝栅前端固定在前小钢圈上，摩擦栅锥的钢丝栅后端固定在后小钢圈上，前小钢圈和前小钢圈通过放射线钢丝固定在摩擦栅锥的转轴前段，摩擦栅锥的钢丝栅与摩擦栅锥的转轴之间有设定距离的缝隙，摩擦栅锥的锥形弹簧钢栅条与摩擦栅锥的钢丝栅的数目上相同的，摩擦栅锥的锥形弹簧钢栅条与摩擦栅锥的钢丝栅之间有数条弧形钢丝，弧形钢丝由后向前逐渐变细，摩擦栅锥的锥形弹簧钢栅条与摩擦栅锥的钢丝栅之间有橡胶填充；副输入转轴(2)中段向前依次穿过后端盖(3)中心孔上的轴承、空心螺丝(8)，副输入转轴(2)前段装有太阳摩擦轮(11)，太阳摩擦轮(11)呈现圆台形状，太阳摩擦轮(11)前端外径大于太阳摩擦轮(11)后端外径，太阳摩擦轮(11)表面呈条纹状，四个行星摩擦锥(10)在太阳摩擦轮(11)外面，输出摩擦锥斗(12)装在输出转轴(13)后端，输出摩擦锥斗(12)内表面呈条纹状，输出摩擦锥斗(12)套在四个行星摩擦栅锥(10)外面，也就是四个行星摩擦锥(10)伸入输出摩擦锥斗(12)与太阳摩擦轮(11)之间的缝隙里，输出摩擦锥斗(12)与太阳摩擦轮(11)之间的缝隙是截面为等腰梯形的环形槽，副输入转轴(2)前端装有中心轴承，中心轴承的轴承座上有四个小孔，摩擦栅锥的转轴前端通过轴承装在中心轴承的轴承座上的小孔中，副输入转轴(2)前端的小轴插入输出转轴(13)后端的小孔中，把后端盖(3)装在外壳(14)上，然后装上前端盖(15)，往外壳(14)内注入机油。2.根据权利要求1所述混合动力无级变速器的控制方法，其特征在于：在高在高速公路上汽车采用混合动力方式运行：启动发动机，电磁离合器通电、发动机转轴与主输入转轴(1)连接，主电磁制动器处于失电放松状态，发动机带动主输入转轴(1)逆时针转动，主输入齿轮(4)逆时针转动带动公转齿轮(9)顺时针转动；副电磁制动器处于失电放松状态，永磁同步电动机带动副输入转轴(2)逆时针转动、使太阳摩擦轮(11)逆时针转动；齿轮减速电机
(5)逆时针转动带动螺旋给进齿轮(6)逆时针转动，螺旋给进齿轮(6)逆时针转动带动齿轮螺母(7)在空心螺丝(8)上顺时针转动，齿轮螺母(7)向前移动带动花键母件向前移动，花键母件向前移动带动公转齿轮(9)向前移动，公转齿轮(9)向前移动带动四个行星摩擦锥(10)的空心转轴前端的凸起向前移动，行星摩擦锥(10)的空心转轴前端的凸起压向摩擦栅锥的钢丝栅，通过弧形钢丝使摩擦栅锥的锥形弹簧钢栅条变形与太阳摩擦轮(11)和输出摩擦锥斗(12)静摩擦接触，与太阳摩擦轮(11)和输出摩擦锥斗(12)静摩擦接触的四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条位置平均半径在减小，与四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的太阳摩擦轮(11)位置的平均半径在增大，与四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的输出摩擦锥斗(12)位置的平均半内径在减小，在主输入转轴(1)和副输入转轴(2)的转动速度不变的情况下，在设定的时间段，与四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的太阳摩擦轮(11)位置转动的平均的弧线长度增加，太阳摩擦轮(11)带动与四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触位置自转的的弧线长度增加，由于与四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的太阳摩擦轮(11)位置的平均半径在增大，而与太阳摩擦轮(11)静摩擦接触的四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条位置的平均半径在减小，在公转齿轮(9)转动速度不变的情况下，公转齿轮(9)转动带动与太阳摩擦轮(11)静摩擦静摩擦接触的四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条位置自转平均的弧线长度不变；太阳摩擦轮(11)转动使与太阳摩擦轮(11)静摩擦接触的四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条位置的平均的弧线长度增加，带动与四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的输出摩擦锥斗(12)位置的平均的弧线长度增加，与四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的输出摩擦锥斗(12)位置的平均内半径减小，输出摩擦锥斗(12)转动的角速度增大使输出转轴(13)的转速增大；输出转轴(13)如果需要降低速度，齿轮减速电机(5)顺时针转动带动螺旋给进齿轮(6)顺时针转动，螺旋给进齿轮(6)顺时针转动带动齿轮螺母(7)在空心螺丝(8)上逆时针转动，齿轮螺母(7)向后移动带动花键母件向后移动，花键母件向钢移动带动公转齿轮(9)向后移动，公转齿轮(9)向后移动带动四个行星摩擦锥(10)的空心转轴前端的托起向后移动，行星摩擦锥(10)的空心转轴前端的凸起压向摩擦栅锥的钢丝栅，通过弧形钢丝使摩擦栅锥的锥形弹簧钢栅条变形与太阳摩擦轮(11)和输出摩擦锥斗(12)静摩擦接触，与太阳摩擦轮(11)和输出摩擦锥斗(12)静摩擦接触的四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条位置平均半径在增大，与四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的太阳摩擦轮(11)位置的平均半径在减小，与四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的输出摩擦锥斗(12)位置的平均半内径在增大，在主输入转轴(1)和副输入转轴(2)的转动速度不变的情况下，在设定的时间段，与四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的太阳摩擦轮(11)位置转动的平均的弧线长度减小，太阳摩擦轮(11)带动与四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触位置自转的的弧线长度减小，由于与四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的太阳摩擦轮(11)位置的平均半径在减小，而与太阳摩轮(11)静摩擦擦接触的四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条位置的平均半径在增大，在公转齿轮(9)转动速度不变的情况下，公转齿轮(9)转动带动与太阳摩擦轮(11)静摩擦接触的四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条位置自转平均的弧线长度不变；太阳摩擦轮(11)转动使与太阳摩擦轮(11)静摩擦接触的四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条位置的平均的弧线长度减小，带动与四个行星摩擦锥(10)的锥
形弹簧钢栅条静摩擦接触的输出摩擦锥斗(12)位置的平均的弧线长度减小，与四个行星摩擦锥(10)的锥形弹簧钢栅条静摩擦接触的输出摩擦锥斗(12)位置的平均内半径增大，输出摩擦锥斗(12)转动的角速度减小使输出转轴的转速减小；发动机通过调小油门能够使发动机转速降低20％，相应的发电在低速运行时效率也会降低，永磁同步电动机的转速能够降低40％，相应的发电在低速运行时效率也会降低；在动力电池电量耗尽的情况下汽车采用纯发动机方式运行：启动发动机，电磁离合器通电、发动机转轴与主输入转轴(1)连接，主电磁制动器处于失电放松状...

【专利技术属性】
技术研发人员：张英华，
申请(专利权)人：张英华，
类型：发明
国别省市：