分级输入的四行星排无级变速机构及其变速方法技术

本发明专利技术公开的分级输入的四行星排无级变速机构及其变速方法，属于无级变速器技术领域，包括第一行星排、第二行星排、第三行星排和第四行星排，第一行星排上的第一太阳轮连接传动级，传动级包括传动齿轮A和传送齿轮B，第一行星排上的第一齿圈通过第一连接轴与第二行星排上的第二太阳轮连接，第二行星排上的第二齿圈与第三行星排上的第三行星架连接，第三行星排上的第三行星架通过第二连接轴与第四行星排上的第四太阳轮连接，第四行星排上的第四行星架上连接着输出部件，同转速连接体的一侧设置有单向止动器。本发明专利技术分级输入的四行星排无级变速机构的第一行星排和第一驱动件之间增设有传动级，传动级提供的传动比拓宽了第一驱动件的功率选择范围。驱动件的功率选择范围。驱动件的功率选择范围。

【技术实现步骤摘要】
分级输入的四行星排无级变速机构及其变速方法


[0001]本专利技术涉及无级变速器
，特别涉及一种分级输入的四行星排无级变速机构及其变速方法。

技术介绍

[0002]随着社会对环保的要求越来越高，电动车技术成了各大车企的主流研究方向。目前电动车多采用固定速比的减速器，虽然可以选用大速比的减速器来满足车辆起步爬坡时候的动力需求，但是大速比限制车辆无法达到较高的最大车速，这也是市场上电动车最高车速普遍低于燃油车最高车速的原因。为了兼顾车辆的最高车速和爬坡能力，很多车企已经开始在电动车上安装AMT变速器，但是AMT变速器从原理上属于有级变速，先天存在换挡顿挫，有动力中断的问题；AMT变速器的传动比范围受制于挡位设置，应用在重型车上面，为了扩大传动比范围，需要设置非常多的挡位，换挡过程慢，操作复杂，导致很多大车司机不愿意踩刹车；AMT变速器换挡过程依赖复杂的控制策略，很难把握准确的换挡时机，存在能耗高、效率低的问题；AMT变速器的结构复杂，制造成本高，维修困难。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决上述问题，设计了一种分级输入的四行星排无级变速机构及其变速方法。
[0004]实现上述目的本专利技术的技术方案为一种分级输入的四行星排无级变速机构，包括第一行星排、第二行星排、第三行星排和第四行星排，所述第一行星排上的第一太阳轮连接传动级，所述传动级包括传动齿轮A和传送齿轮B，所述传动齿轮A和所述传动齿轮B通过外齿啮合，所述第一行星排上的第一齿圈通过第一连接轴与所述第二行星排上的第二太阳轮连接，所述第二行星排上的第二齿圈与所述第三行星排上的第三行星架连接，所述第三行星排上的第三行星架通过第二连接轴与所述第四行星排上的第四太阳轮连接，所述第四行星排上的第四行星架上连接着输出部件，所述第一行星排上的第一行星架、所述第二行星排上的第二行星架、所述第三行星排上的第三齿圈和所述第四行星排上的第四齿圈均连接在同转速连接体上，所述同转速连接体上设置有单向止动器，所述第一行星排上的第一太阳轮通过传动轴与所述传动齿轮A连接，所述传动齿轮B通过第一输入轴与第一驱动件连接，所述第三行星排上的第三太阳轮通过第二输入轴依次穿过所述第二太阳轮、所述第一连接轴、所述第一太阳轮、所述传动轴和所述传动齿轮A与第二驱动件连接。
[0005]作为对本专利技术的进一步说明，所述第二太阳轮、所述第一连接轴、所述第一太阳轮、所述传动轴和所述传动齿轮A均为贯穿中空结构。
[0006]作为对本专利技术的进一步说明，所述单向止动器用于限制所述第一行星架、所述第二行星架、所述第三齿圈和所述第四齿圈的转动方向。
[0007]本专利技术还提供了一种基于分级输入的四行星排无级变速机构的变速方法，第一驱动件和第一太阳轮通过第一输入轴、传动级和传动轴进行连接，使所述第一驱动件的转速
大小和所述第一太阳轮的转速大小按所述传动级的传动比成比例关系；第二驱动件和第三太阳轮通过第二输入轴连接，使所述第二驱动件的转速和所述第三太阳轮的转速相同；第一行星架、第二行星架、第三齿圈和第四齿圈均连接在同转速连接体上，使所述第一行星架、所述第二行星架、所述第三齿圈和所述第四齿圈的转速相同；第一齿圈和第二太阳轮通过第一连接轴连接，使所述第一齿圈的转速和所述第二太阳轮的转速相同；第二齿圈和第三行星架连接，且所述第三行星架通过第二连接轴与第四太阳轮连接，使所述第二齿圈的转速、所述第三行星架的转速和所述第四太阳轮的转速相同；第四行星架和输出部件连接，使所述第四行星架的转速和所述输出部件的转速相同。
[0008]作为对本专利技术的进一步说明，设定：所述第一太阳轮的转速为N1，传动级的传动比为i，所述第一驱动件的转速为N1×
i，所述第二驱动件的转速和所述第三太阳轮的转速为N2，所述第一行星架、所述第二行星架、所述第三齿圈和所述第四齿圈的转速为N3，所述第一齿圈的转速和所述第二太阳轮的转速为N4，所述第二齿圈、所述第三行星架和所述第四太阳轮的转速为N5，所述第四行星架和所述输出部件的转速为N6；当所述N1、N2、N3、N4、N5、N6中任意两个数值确定时，另外四个数值可以通过矢量图中线段的比例关系计算得出；通过驱动所述第一驱动件和所述第二驱动件来调节控制所述第一太阳轮的转速N1和所述第三太阳轮的转速N2，实现所述输出部件转速N6的连续无级变化，其中，使所述第一行星架、第二行星架、第三齿圈和第四齿圈的转速N3为0时，设定所述第一太阳轮的转速N1和所述第三太阳轮的转速N2的比值为P；通过驱动所述第一驱动件和所述第二驱动件来调节控制所述第一太阳轮的转速N1和所述第三太阳轮的转速N2，使所述输出部件的输出状态包括状态A、状态B、状态C、状态D和状态E。
[0009]作为对本专利技术的进一步说明，在所述状态A中，所述第一行星架、所述第二行星架、所述第三齿圈和所述第四齿圈的转速N3为0，所述第一驱动件和所述第二驱动件控制所述第一太阳轮的转速N1和所述第三太阳轮的转速N2的比值为P，转向均为正向，使所述输出部件的转速N6的转向为正向，此时传动比为最大值状态。
[0010]作为对本专利技术的进一步说明，在所述状态B中，所述第一行星架、所述第二行星架、所述第三齿圈和所述第四齿圈的转速N3不为0，转向为正向，所述第一驱动件和所述第二驱动件控制所述第一太阳轮的转速N1和所述第三太阳轮的转速N2的比值小于P，转向均为正向，使所述输出部件的转速N6的转向为正向。
[0011]作为对本专利技术的进一步说明，在所述状态C中，所述第一行星架、所述第二行星架、所述第三齿圈和所述第四齿圈的转速N3不为0，转向为反向，所述第一驱动件和所述第二驱动件控制所述第一太阳轮的转速N1和所述第三太阳轮的转速N2的比值大于P，转向均为正向，此时所述输出部件的转速N6的转向为反向，为了避免所述输出部件的转速N6的转向为反向的情况，在所述第一行星架、所述第二行星架、所述第三齿圈和所述第四齿圈连接的同转速连接体上设置单向止动器，所述单向止动器限制所述第一行星架、所述第二行星架、所述第三齿圈和所述第四齿圈的转速N3的转向只能为正向，不能为反向，使所述输出部件的转速N6的转向始终为正向。
[0012]作为对本专利技术的进一步说明，在所述状态D中，所述第一驱动件和所述第二驱动件控制所述第一太阳轮的转速N1和所述第三太阳轮的转速N2的比值为1，转向均为正向，使所述输出部件的转速N6与所述第一太阳轮的转速N1和所述第三太阳轮的转速N2的大小相等，
转向均为正向，此时的传送比为1。
[0013]作为对本专利技术的进一步说明，在所述状态E中，所述第一驱动件和所述第二驱动件控制所述第一太阳轮的转速N1和所述第三太阳轮的转速N2的比值小于1，转向均为正向，使所述输出部件的转速N6大于所述第一太阳轮的转速N1和所述第三太阳轮的转速N2，转向为正向。
[0014]作为对本专利技术的进一步说明，当所述第一驱动件失效时，所述第二驱动件驱动所述第三太阳轮的转速为N2，转向为正向，所述第一行星架、所述第二行星架、所述第三齿圈和所述第四齿圈的转速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分级输入的四行星排无级变速机构，其特征在于，包括第一行星排(1)、第二行星排(2)、第三行星排(3)和第四行星排(4)，所述第一行星排(1)上的第一太阳轮(101)连接传动级(5)，所述传动级(5)包括传动齿轮A(501)和传送齿轮B(502)，所述传动齿轮A(501)和所述传动齿轮B(502)通过外齿啮合，所述第一行星排(1)上的第一齿圈(103)通过第一连接轴(8)与所述第二行星排(2)上的第二太阳轮(201)连接，所述第二行星排(2)上的第二齿圈(203)与所述第三行星排(3)上的第三行星架(302)连接，所述第三行星排(3)上的第三行星架(302)通过第二连接轴(9)与所述第四行星排(4)上的第四太阳轮(401)连接，所述第四行星排(4)上的第四行星架(402)上连接着输出部件(10)，所述第一行星排(1)上的第一行星架(102)、所述第二行星排(2)上的第二行星架(202)、所述第三行星排(3)上的第三齿圈(303)和所述第四行星排(4)上的第四齿圈(403)均连接在同转速连接体上，所述同转速连接体上设置有单向止动器(11)，所述第一行星排(1)上的第一太阳轮(101)通过传动轴(12)与所述传动齿轮A(501)连接，所述传动齿轮B(502)通过第一输入轴(6)与第一驱动件连接，所述第三行星排(3)上的第三太阳轮(301)通过第二输入轴(7)依次穿过所述第二太阳轮(201)、所述第一连接轴(8)、所述第一太阳轮(101)、所述传动轴(12)和所述传动齿轮A(501)与第二驱动件连接。2.根据权利要求1所述的分级输入的四行星排无级变速机构，其特征在于，所述第二太阳轮(201)、所述第一连接轴(8)、所述第一太阳轮(101)、所述传动轴(12)和所述传动齿轮A(501)均为贯穿中空结构。3.根据权利要求2所述的分级输入的四行星排无级变速机构，其特征在于，所述单向止动器(11)用于限制所述第一行星架(102)、所述第二行星架(202)、所述第三齿圈(303)和所述第四齿圈(403)的转动方向。4.一种基于分级输入的四行星排无级变速机构的变速方法，其特征在于，第一驱动件和第一太阳轮(101)通过第一输入轴(6)、传动级(5)和传动轴(12)进行连接，使所述第一驱动件的转速大小和所述第一太阳轮(101)的转速大小按所述传动级(5)的传动比成比例关系；第二驱动件和第三太阳轮(301)通过第二输入轴(7)连接，使所述第二驱动件的转速和所述第三太阳轮(301)的转速相同；第一行星架(102)、第二行星架(202)、第三齿圈(303)和第四齿圈(403)均连接在同转速连接体上，使所述第一行星架(102)、所述第二行星架(202)、所述第三齿圈(303)和所述第四齿圈(403)的转速相同；第一齿圈(103)和第二太阳轮(201)通过第一连接轴(8)连接，使所述第一齿圈(103)的转速和所述第二太阳轮(201)的转速相同；第二齿圈(203)和第三行星架(302)连接，且所述第三行星架(302)通过第二连接轴(9)与第四太阳轮(401)连接，使所述第二齿圈(203)的转速、所述第三行星架(302)的转速和所述第四太阳轮(401)的转速相同；第四行星架(402)和输出部件(10)连接，使所述第四行星架(402)的转速和所述输出部件(10)的转速相同。5.根据权利要求4所述的基于分级输入的四行星排无级变速机构的变速方法，其特征在于，设定：所述第一太阳轮(101)的转速为N1，传动级(5)的传动比为i，所述第一驱动件的转速为N1×
i，所述第二驱动件的转速和所述第三太阳轮(301)的转速为N2，所述第一行星架(102)、所述第二行星架(202)、所述第三齿圈(303)和所述第四齿圈(403)的转速为N3，所述第一齿圈(103)的转速和所述第二太阳轮(201)的转速为N4，所述第二齿圈(203)、所述第三行星架(302)和所述第四太阳轮(401)的转速为N5，所述第四行星架(402)和所述输出部件
(10)的转速为N6；当所述N1、N2、N3、N4、N5、N6中任意两个数值确定时，另外四个数值可以通过矢量图中线段的比例关系计算得出；通过驱动所述第一驱动件和所述第二驱动件来调节控制所述第一太阳轮(101)的转速N1和所述第三太阳轮(301)的转速N2，实现所述输出部件(10)转速N6的连续无级变化，其中，使所述第一行星架(102)、第二行星架(202)、第三齿圈(303)和第四齿圈(403)的转速N3为0时，设定所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张欣，吴志先，张权，
申请(专利权)人：清驰汽车江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：