[發明專利]一種機械與電氣無級變速的復合傳動系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202210180560.4
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114593180A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 朱鎮;后睿;陳龍;蔡英鳳;田翔;孫曉東;韓江義;夏長高;張奕涵;盛杰
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F16H3/70
• 分類號: F16H3/70;F16H3/62;F16H57/023;F16H57/08;F16H61/04;F16H61/32;B60K17/08;B60K17/02;B60K17/12
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本發明公開了一種機械與電氣無級變速的復合傳動系統及其控制方法，包括輸入軸組件、機械傳動組件、電動傳動組件和輸出軸組件，通過離合器和制動器之間的組合切換實現單流傳動模式、復合傳動模式和能量回收模式的切換；所述單流傳動模式包括EVT傳動模式和機械傳動模式；所述復合傳動模式為EVT與機械復合傳動模式。有益效果：本發明可以適應不同的工況，提高發動機功率利用率，改善燃油經濟性；有效地減少了換擋沖擊，增大了速比調節范圍；在動力調節方面，電動傳動組件可以通過儲能器有效地補充驅動力，并且EVT還可以回收制動時的能量；本發明有效拓寬了調速范圍，能夠滿足大范圍線性、非線性無級調速的要求。

技術領域

本發明涉及一種傳動系統及其控制方法，特別提供了一種機械與電氣無級變速的復合傳動系統及其控制方法，屬于變速傳動裝置技術領域。

背景技術

汽車變速器是汽車傳動系統的核心部件，是車輛性能的重要評價指標之一。汽車變速器在汽車的行駛過程中，通過改變發動機與驅動輪之間的傳動比，使得發動機始終工作在其最佳動力性能狀態下，適應在起步、加速、行駛以及克服各種道路障礙等不同形式條件下對于驅動車輪牽引力和車速不同要求的需要。

傳統的機液無級變速器中液壓機構的油液混入空氣中時容易引起振動和噪聲，使系統的工作性能受到影響，且液壓機構的油液容易受到污染，當油液污染后，會影響系統工作的可靠性。

電氣無級變速器即EVT是一項近年發展起來的先進技術，它為車輛提供無級變速，使得駕駛更加平穩舒適，當電氣無級變速器和內燃機有效控制配合時，可以大幅提高汽車的燃油效率。在動力調節方面，EVT可以通過儲能器有效的補充驅動力而無需改變內燃機的動力要求，從而保持內燃機的工作狀態不受路況的影響，以提高整車的效率。但是在EVT與輸出軸直連時在較高轉速時會遇到EVT過熱的問題，因此單獨EVT傳動模式無法滿足多工況的傳動需求。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的不足，本發明提供了一種機械與電氣無級變速的復合傳動系統及其控制方法，本發明通過切換離合器組件和制動器組件，實現EVT傳動、機械傳動、機械-EVT復合傳動以及能量回收多種模式的切換；可以適應不同的工況，提高發動機功率利用率，改善燃油經濟性。

技術方案：一種機械與電氣無級變速的復合傳動系統，

包括輸入軸組件，所述輸入軸組件包括輸入軸、第一離合器C₁和輸入齒輪副；

機械傳動組件，所述機械傳動組件包括機械傳動軸、前行星排組件、后行星排組件、第五離合器C₅、第一制動器B₁和第二制動器B₂，所述前行星排組件包括前太陽輪、前行星架、前齒圈，所述后行星排組件包括后太陽輪、后行星架和后齒圈；所述機械傳動軸通過第一離合器C₁與輸入軸連接，所述機械傳動軸分別與前齒圈和后太陽輪固定連接，所述前行星架與后行星架連接，所述前太陽輪通過第五離合器C₅與機械傳動軸連接，所述第一制動器B₁可以鎖定前太陽輪，所述第二制動器B₂可以同時鎖定前行星架和后行星架；

電動傳動組件，所述電動傳動組件包括電動輸入軸、內轉子、外轉子、定子、電源、電動輸出軸、第二離合器C₂和第三離合器C₃；所述輸入齒輪副通過第二離合器C₂與電動輸入軸連接，所述電動輸入軸與內轉子連接，所述電動輸出軸與外轉子連接，所述電源給定子供電產生磁場，通過定子產生的磁場控制內轉子相對外轉子傳動速比，實現電動輸入軸相對電動輸出軸傳動速比的調節；

輸出軸組件，所述輸出軸組件包括輸出軸、輸出太陽輪、輸出行星架、輸出齒圈、輸出齒輪副和第四離合器C₄；所述輸出太陽輪與后齒圈連接，所述輸出齒圈通過輸出齒輪副與第三離合器C₃連接，所述輸出行星架與輸出軸連接，所述輸出太陽輪通過第四離合器C₄與輸出軸連接。