一种面向CVT的前置式功能机构及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种面向CVT的前置式功能机构及其控制方法，包括壳体，壳体内设有输入轴、中间轴、输出轴，输入轴、中间轴、输出轴依次同轴设置；输入轴和中间轴通过第一行星排连接实现传动；中间轴和输出轴通过第三行星排连接实现传动；第一行星排和第三行星排间设有第二行星排，第二行星排连接中间轴、第一行星排和第三行星排实现传动。本发明专利技术提供一种结构简单、可实现的面向CVT的前置式功能机构，以及相应的控制方法，通过控制制动闸配合作用即可实现自动变速器所需要的停车驻车档、倒车档、空档、行车档的功能，无需另行设计独立的倒车齿轮机构以及相应的倒车的发动机控制，既优化了系统结构，也提高了系统控制的便利性。

A front facing functional organization for CVT and its control method

The invention discloses a pre-positioned functional mechanism for CVT and a control method thereof, including a shell, in which an input shaft, an intermediate shaft and an output shaft are provided, and the input shaft, an intermediate shaft and an output shaft are arranged in coaxial sequence; the input shaft and an intermediate shaft are connected by a first planetary row to realize transmission; and the intermediate shaft and an output shaft are connected by a third row. A second planetary row is arranged between the first planetary row and the third planetary row, and the second planetary row is connected with the intermediate shaft, the first planetary row and the third planetary row to realize the transmission. The invention provides a simple and realizable CVT-oriented front-end functional mechanism and corresponding control method, which can realize the functions of parking gear, reversing gear, neutral gear and driving gear required by the automatic transmission by controlling the brake coordination function, and does not need to design an independent reversing gear mechanism and the corresponding control method. The corresponding reverse engine control not only optimizes the system structure, but also improves the convenience of system control.

【技术实现步骤摘要】
一种面向CVT的前置式功能机构及其控制方法
本专利技术涉及一种面向CVT的前置式功能机构及其控制方法。
技术介绍
采用带轮式无级自动变速器(简称CVT)的车辆，其实际结构与控制中需要有大量的核心配套技术的装置，如液压系统、前置或后置功能实现机构、电子电气系统等，才能保证最终无级变速的实现。前置或后置式的功能机构，是为了实现车辆驻车P、倒车R、空挡N、行车档D的功能，由此才能进一步带轮盘副的一定范围内的无级变速。因此设计相应的前置或后置式的功能机构，是CVT整体设计的很重要环节。但在现有功能机构存在以下问题：1、技术壁垒比较高，现有自动变速器技术基本上被国外所垄断，国内能进行自主研发的汽车企业相对较少。2、结构复杂，如：各类异形结构、齿轮关联复杂、单向离合器、制动器、摩擦与锁止、壳体或部件内嵌管路、液压系统、控制阀体等，难以实现消化、复制，制造生产也比较困难，同时还涉及较多的程序控制，需要做大量控制模型等才能实现产品化。3、产品的后期维护、使用对专业人员的要求也比较高，成本较高。4、现有技术产品部件都是专用性，通用性低。5、现有带轮盘变速需要复杂的推力缸控制设计，需要考虑倒车档位、驻车、空挡等对推力缸的控制切换，液压系统比较复杂。6、现有CVT结构需要另行设计倒车机械传动齿轮结构，并且倒车的传动比不可调整，一般为一个确定值。因此，如果能设计一种相对简易、容易理解的相关结构和控制方案，从而达到替代现有产品复杂结构的目的，实现产品简易化、实用化，可复制化。这对车辆相关技术的国产化、自主创新具有现实的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是立足于将“复杂问题简单化，将简单问题合理化的”设计方向，提供一种简单、可行的前置式行星齿轮功能机构及其控制方法。以求用相对简单合理的结构设计替代现有复杂的功能结构，实现产品简易化、实用化、国产化。为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案是：一种面向CVT的前置式功能机构，包括壳体，壳体内设有输入轴、中间轴、输出轴，输入轴、中间轴、输出轴依次同轴设置，且输入轴、中间轴、输出轴均通过轴承安装于壳体内；输入轴和中间轴通过第一行星排连接实现传动；中间轴和输出轴通过第三行星排连接实现传动；第一行星排和第三行星排间设有第二行星排，第二行星排连接中间轴、第一行星排和第三行星排实现传动；第三行星排还连接有第四行星排，第四行星排与输出轴、第三行星排实现传动；第一行星排包括第一太阳轮，第一太阳轮空套在所述中间轴一端，第一太阳轮侧面设有第一太阳轮构架，第一太阳轮构架与所述输入轴同轴连接，第一太阳轮外设有第一行星轮，第一行星轮侧面设有第一行星轮构架，第一行星轮构架与所述中间轴同轴连接；第一行星轮外设有第一齿圈，第一齿圈外设有第一齿圈构架；第一行星轮构架外设有第一制动片，第一齿圈构架外设有第二制动片；第二行星排包括第二太阳轮，第二太阳轮空套在所述中间轴外，第二太阳轮侧面设有第二太阳轮构架，第二太阳轮外设有第二行星轮，第二行星轮侧面设有第二行星轮构架，第二行星轮外设有第二齿圈，第二齿圈侧面设有第二齿圈构架，第二齿圈构架与所述第一齿圈构架同轴连接；第二行星轮构架外设有第三制动片；第三行星排包括第三太阳轮，第三太阳轮空套在所述中间轴末端，第三太阳轮侧面设有第三太阳轮构架，第三太阳轮构架与所述第二太阳轮构架同轴连接，第三太阳轮外设有第三行星轮，第三行星轮侧面设有第三行星轮构架，第三行星轮构架与所述中间轴端部同轴连接，第三行星轮外设有第三齿圈，第三齿圈侧面设有第三齿圈构架，第三齿圈构架空套在所述输出轴外；第三太阳轮构架外设有第四制动片，第三行星轮构架外设有第五制动片；第四行星排包括第四太阳轮，第四太阳轮空套在所述第三齿圈构架外，第四太阳轮侧面设有第四太阳轮构架，第四太阳轮外设有第四行星轮，第四行星轮侧面设有第四行星轮构架，第四行星轮构架与所述第三齿圈构架同轴连接，第四行星轮外设有第四齿圈，第四齿圈侧面设有第四齿圈构架，第四齿圈构架与所述输出轴同轴连接；第四太阳轮构架外设有第六制动片；壳体内设有第一制动闸、第二制动闸、第三制动闸、第四制动闸、第五制动闸、第六制动闸；第一制动闸设置在所述第一制动片边缘，第一制动闸工作时制动第一制动片；第二制动闸设置在所述第二制动片边缘，第二制动闸工作时制动第二制动片；第三制动闸设置在所述第三制动片边缘，第三制动闸工作时制动第三制动片；第四制动闸设置在所述第四制动片边缘，第四制动闸工作时制动第四制动片；第五制动闸设置在所述第五制动片边缘，第五制动闸工作时制动第五制动片；第六制动闸设置在所述第六制动片边缘，第六制动闸工作时制动第六制动片；输入轴外设有飞轮盘；输出轴末端设有与CVT带轮轴连接的连接法兰。进一步，所述同轴连接关系均为花键连接。进一步，所述空套关系的齿轮与轴间均设置滑动轴套。一种面向CVT的前置式功能机构的控制方法，方法为：通过控制权利要求1所述的第一制动闸、第二制动闸、第三制动闸、第四制动闸、第五制动闸、第六制动闸的工作状态，产生不同的工作状态组合，对应生成某工作状态组合的传动比关系，实现CVT的行车档、倒车档、停车驻车档、空档功能；实现CVT的行车档功能对应的工作状态组合为：第二制动闸、第四制动闸、第六制动闸工作，第一制动闸、第三制动闸、第五制动闸不工作；实现CVT的倒车档功能对应的工作状态组合为：第一制动闸、第三制动闸、第五制动闸、第六制动闸工作，第二制动闸、第四制动闸不工作；实现CVT的停车驻车档功能对应的工作状态组合为：第一制动闸、第四制动闸、第五制动闸、第六制动闸工作，第二制动闸、第三制动闸不工作；实现CVT的空档功能对应的工作状态组合为：第一制动闸、第四制动闸、第五制动闸工作，第二制动闸、第三制动闸、第六制动闸不工作。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种结构简单、可实现的面向CVT的前置式功能机构，以及相应的控制方法，通过控制制动闸配合作用即可实现自动变速器所需要的停车驻车档、倒车档、空档、行车档的功能，无需另行设计独立的倒车齿轮机构以及相应的倒车的发动机控制，既优化了系统结构，也提高了系统控制的便利性；另外，本专利技术初始传动比能够调整，有利于延长带轮和传动轮带的使用寿命、有效提高带轮变比范围，使车辆起步、倒车更加平顺。此外，该功能机构不需要设计带轮盘的复杂推力缸液压变速控制系统，只需要设计相对简单的速度变比系统结构，比如成熟的离心式变速结构，就可实现有效变速。附图说明图1为实施例1一种面向CVT的前置式功能机构的轴向剖视图；图2为实施例1第二行星排的剖视图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1如图1所示，一种面向CVT的前置式功能机构，包括壳体1(图中未标出)，壳体1内设有输入轴2、中间轴3、输出轴4，输入轴2、中间轴3、输出轴4依次同轴设置，且输入轴2、中间轴3、输出轴4均通过轴承5安装于壳体1内；输入轴2和中间轴3通过第一行星排6连接实现传动；中间轴3和输出轴4通过第三行星排8连接实现传动；第一行星排6和第三行星排8间设有第二行星排7，第二行星排7连接中间轴3、第一行星排6和第三行星排8实现传动；第三行星排8还连接有第四行星排9，第四行星排9与输出轴4、第三行星排8实现传动；第一行星排6包括第一太阳轮61，第一太阳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向CVT的前置式功能机构，其特征在于，包括壳体，壳体内设有输入轴、中间轴、输出轴，输入轴、中间轴、输出轴依次同轴设置，且输入轴、中间轴、输出轴均通过轴承安装于壳体内；输入轴和中间轴通过第一行星排连接实现传动；中间轴和输出轴通过第三行星排连接实现传动；第一行星排和第三行星排间设有第二行星排，第二行星排连接中间轴、第一行星排和第三行星排实现传动；第三行星排还连接有第四行星排，第四行星排与输出轴、第三行星排实现传动；第一行星排包括第一太阳轮，第一太阳轮空套在所述中间轴一端，第一太阳轮侧面设有第一太阳轮构架，第一太阳轮构架与所述输入轴同轴连接，第一太阳轮外设有第一行星轮，第一行星轮侧面设有第一行星轮构架，第一行星轮构架与所述中间轴同轴连接；第一行星轮外设有第一齿圈，第一齿圈外设有第一齿圈构架；第一行星轮构架外设有第一制动片，第一齿圈构架外设有第二制动片；第二行星排包括第二太阳轮，第二太阳轮空套在所述中间轴外，第二太阳轮侧面设有第二太阳轮构架，第二太阳轮外设有第二行星轮，第二行星轮侧面设有第二行星轮构架，第二行星轮外设有第二齿圈，第二齿圈侧面设有第二齿圈构架，第二齿圈构架与所述第一齿圈构架同轴连接；第二行星轮构架外设有第三制动片；第三行星排包括第三太阳轮，第三太阳轮空套在所述中间轴末端，第三太阳轮侧面设有第三太阳轮构架，第三太阳轮构架与所述第二太阳轮构架同轴连接，第三太阳轮外设有第三行星轮，第三行星轮侧面设有第三行星轮构架，第三行星轮构架与所述中间轴端部同轴连接，第三行星轮外设有第三齿圈，第三齿圈侧面设有第三齿圈构架，第三齿圈构架空套在所述输出轴外；第三太阳轮构架外设有第四制动片，第三行星轮构架外设有第五制动片；第四行星排包括第四太阳轮，第四太阳轮空套在所述第三齿圈构架外，第四太阳轮侧面设有第四太阳轮构架，第四太阳轮外设有第四行星轮，第四行星轮侧面设有第四行星轮构架，第四行星轮构架与所述第三齿圈构架同轴连接，第四行星轮外设有第四齿圈，第四齿圈侧面设有第四齿圈构架，第四齿圈构架与所述输出轴同轴连接；第四太阳轮构架外设有第六制动片；壳体内设有第一制动闸、第二制动闸、第三制动闸、第四制动闸、第五制动闸、第六制动闸；第一制动闸设置在所述第一制动片边缘，第一制动闸工作时制动第一制动片；第二制动闸设置在所述第二制动片边缘，第二制动闸工作时制动第二制动片；第三制动闸设置在所述第三制动片边缘，第三制动闸工作时制动第三制动片；第四制动闸设置在所述第四制动片边缘，第四制动闸工作时制动第四制动片；第五制动闸设置在所述第五制动片边缘，第五制动闸工作时制动第五制动片；第六制动闸设置在所述第六制动片边缘，第六制动闸工作时制动第六制动片；输入轴外设有飞轮盘；输出轴末端设有与CVT带轮轴连接的连接法兰。...

【技术特征摘要】
1.一种面向CVT的前置式功能机构，其特征在于，包括壳体，壳体内设有输入轴、中间轴、输出轴，输入轴、中间轴、输出轴依次同轴设置，且输入轴、中间轴、输出轴均通过轴承安装于壳体内；输入轴和中间轴通过第一行星排连接实现传动；中间轴和输出轴通过第三行星排连接实现传动；第一行星排和第三行星排间设有第二行星排，第二行星排连接中间轴、第一行星排和第三行星排实现传动；第三行星排还连接有第四行星排，第四行星排与输出轴、第三行星排实现传动；第一行星排包括第一太阳轮，第一太阳轮空套在所述中间轴一端，第一太阳轮侧面设有第一太阳轮构架，第一太阳轮构架与所述输入轴同轴连接，第一太阳轮外设有第一行星轮，第一行星轮侧面设有第一行星轮构架，第一行星轮构架与所述中间轴同轴连接；第一行星轮外设有第一齿圈，第一齿圈外设有第一齿圈构架；第一行星轮构架外设有第一制动片，第一齿圈构架外设有第二制动片；第二行星排包括第二太阳轮，第二太阳轮空套在所述中间轴外，第二太阳轮侧面设有第二太阳轮构架，第二太阳轮外设有第二行星轮，第二行星轮侧面设有第二行星轮构架，第二行星轮外设有第二齿圈，第二齿圈侧面设有第二齿圈构架，第二齿圈构架与所述第一齿圈构架同轴连接；第二行星轮构架外设有第三制动片；第三行星排包括第三太阳轮，第三太阳轮空套在所述中间轴末端，第三太阳轮侧面设有第三太阳轮构架，第三太阳轮构架与所述第二太阳轮构架同轴连接，第三太阳轮外设有第三行星轮，第三行星轮侧面设有第三行星轮构架，第三行星轮构架与所述中间轴端部同轴连接，第三行星轮外设有第三齿圈，第三齿圈侧面设有第三齿圈构架，第三齿圈构架空套在所述输出轴外；第三太阳轮构架外设有第四制动片，第三行星轮构架外设有第五制动片；第四行星排包括第四太阳轮，第四太阳轮空套在所述第三齿圈构架外，第四太阳轮侧面设有第四太阳轮构架，第四太阳轮外设有第四行星轮，第四行星轮侧面设有第四行星轮构架，第四行星轮构架与所述第三齿圈构架同轴连接，第四行星轮外设...

【专利技术属性】
技术研发人员：李敏旭，刘泽彬，李梓铭，闫晓磊，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：福建,35