【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电机调速的混合动力无级变速器及其工作方法。
技术介绍
1、变速器在汽车等各类交通工具和机械中应用广泛，在一定的变速范围内，变速器的档位数越多，则速度变化越细致、越柔和；当变速器的档位数无穷多时，就成为无级变速器。
2、在车辆上实用的无级变速器种类较少，主要是金属带式无级变速器（cvt），但受限于材料及其它种种原因，至今尚无法在大功率的车辆上使用；此外，现有的无级变速器仅仅是单一动力输入和单一动力输出，无法实现功率分流的输入或输出，不利于功率的回收或补偿。
3、如中国专利公开的“一种双金属带式无级变速器速比自平衡液压控制系统”公开号 cn108916373a，其包括油泵、平衡阀、第一动作机构、第二动作机构、第一主动油缸和第二主动油缸；平衡阀包括平衡阀体和平衡阀芯；平衡阀体上的进油道与油泵连接，第一出油道与第一主动油缸连接，第二出油道与第二主动油缸连接；平衡阀芯滑动时能够调节过流面积；平衡阀芯一端通过第一动作机构与安装于第一主动油缸的轮盘连接另一端通过第二动作机构与安装于第二主动油缸的轮盘连接，该系统能够使双金属带式无级变速器的速比保持平衡，但该金属带式无级变速器结构复杂，不适合于大功率的车辆上，且无法实现输入功率的分流和补偿。
4、又如中国专利公开的“带式无级变速器和配备有带式无级变速器的跨骑式车辆”公开号 cn101191540a，该带式无级变速器可以减小当发动机在高的rpm下运转时cvt的振动,但其仅仅适用于跨骑式摩托等车辆，不适合于大功率的车辆上，且无法实现输入功率的分流
5、需要说明的是，上述
技术介绍
内容属于专利技术人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。
6、
技术实现思路
1、鉴于现有技术的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种电机调速的混合动力无级变速器及其工作方法，该电机调速的混合动力无级变速器结构紧凑、设计合理，有利于实现输入功率的分流和补偿。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术电机调速的混合动力无级变速器，其特征在于：包括调速行星排、耦合行星排、调速电机、补偿电机、内燃机、带有制动器的旁路轴和选档齿套；
4、其中内燃机的输出端通过离合器与补偿电机的输入端连接，所述补偿电机的输出中心轴上设有前太阳轮，所述调速行星排前部上的第一行星轮与前太阳轮啮合传动，所述调速行星排中部上的第二行星轮与第一后太阳轮啮合传动，所述第一后太阳轮设在套置于输出中心轴上的第一太阳轮轴的前部，第一太阳轮轴的后部设有第二后太阳轮，第二后太阳轮与调速电机输出端上的第三齿轮啮合传动，所述调速行星排的前行星架套在第一太阳轮轴的外围；在调速行星排的后部设有与位于旁路轴上的第二齿轮啮合的第一齿轮，所述旁路轴的后部设有与耦合行星排前部的第五齿轮啮合传动的第四齿轮；
5、所述耦合行星排后部的齿圈与后行星架上的双联行星轮啮合传动，所述耦合行星排的轴套套在后中心轴上，所述后中心轴的后部设有与双联行星轮啮合的第三后太阳轮；
6、所述选档齿套与后中心轴花键连接且能够轴向滑动，选档齿套上具有能够在不同工位时，分别与第一太阳轮轴上的第六齿轮或与输出中心轴最后端上的第七齿轮啮合传动的第五齿轮；
7、所述后行星架通过传动轴与车桥传动连接。
8、进一步的，上述旁路轴的最前端设有刹车盘，所述制动器作用在刹车盘上。
9、进一步的，上述双联行星轮包括前行星轮、后行星轮和穿接在前行星轮、后行星轮中心孔内的行星轴，前行星轮与齿圈啮合传动，后行星轮与第三后太阳轮啮合传动，所述行星轴与后行星架固定连接。
10、进一步的，上述调速行星排前太阳轮和后太阳轮的输入转矩的比例为50%：50%，耦合行星排的第三后太阳轮和齿圈的输入转矩的比例为20%：80%。
11、进一步的，上述前太阳轮、第一后太阳轮，第一行星轮、第二行星轮具有相同的齿轮参数。
12、进一步的，上述调节调速电机和补偿电机为等功率的发电机、电动机一体机，两者相互电性连接，以使相互之间能够通过互逆的工作方式进行相互补偿。
13、本专利技术电机调速的混合动力无级变速器的工作方法，
14、在选档齿套位于后移位置时，即前进挡时，选档齿套的第五齿轮与第七齿轮啮合传动，输出中心轴与后中心轴同轴同步转动；
15、调速电机输出，驱动第三齿轮、第二后太阳轮、第一后太阳轮、第二行星轮和前行星架传动；
16、内燃机和补偿电机输出，驱动输出中心轴、前太阳轮、选档齿套、后中心轴和第三后太阳轮转动，前太阳轮驱动第一行星轮、前行星架、第一齿轮、第二齿轮和旁路轴、第四齿轮转动，继而驱动第五齿轮、齿圈和双联行星轮的前行星轮转动，第三后太阳轮驱动双联行星轮的后行星轮转动，即齿圈和第三后太阳轮共同驱动双联行星轮、行星轴与后行星架转动，后行星架通过传动轴与车桥传动连接，实现动力输出；
17、当选档齿套向前移，即倒挡时，选档齿套的第五齿轮与第六齿轮结合时，可将旁路轴通过制动器锁止，由于调速行星排的拉维娜结构及50：50的对称性，调速行星排的第一后太阳轮输出与由内燃机前输出的太阳轮等速反向的旋转运动，旁路轴的锁止使后端的耦合行星排自由度降维而成为一个单输入单输出的行星排，即齿圈锁止，第三后太阳轮输入，后行星架减速输出，内燃机端的输入经调速行星排的反向后，再经耦合行星排的转矩放大，得到一个高传动比的倒档。
18、进一步的，动力分配方面，内燃机和补偿电机输出的转矩同时驱动调速行星排的前太阳轮和耦合行星排的第三后太阳轮转动；另有从旁路轴的第四齿轮驱动耦合行星排的齿圈，由于耦合行星排的输入转矩分配，从齿圈输入的转矩占输出总转矩的80%，从第三后太阳轮端输入的转矩占输出总转矩的20%，朔源齿圈输入的80%的转矩是由调速行星排的前行星架合成了调速行星排的前太阳轮、第一后太阳轮的50%+50%的输入而成，因此，前太阳轮、第一后太阳轮的输入转矩都是变速器总输出转矩的40%，即调速电机出力40%，内燃机和补偿电机在此处出力40%，，此外，内燃机和补偿电机除了对调速行星排的太阳轮出力40%外，还通过直连耦合行星排的第三后太阳轮出力20%，至此，各动力部分的转矩贡献如下：内燃机和补偿电机占（20+40）%，调速电机占40%，所以，该变速器是一种功率分流型的变速器。
19、进一步的，选定上述前、后行星排各齿轮参数后，输入与输出之间的转速关系呈现出唯一与调速电机的转速相关的关系：
20、定义调速电机的转速n第一后太阳轮与内燃机/mg2电机的转速n前太阳轮之比为k，即n后太阳轮/n第一前太阳轮=k，k的数值表示调速电机17的转速是内燃机转速的倍数；
21、根据行星轮系运动公式，有：n前行星架=0.5n第一后太阳轮+0.5n前太阳轮
22、=0.5*k*n前太阳轮+0.5*n前太阳轮=n前太阳轮*（0.5k+0.5）
23、该调速行星排本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电机调速的混合动力无级变速器，其特征在于：包括调速行星排（3）、耦合行星排（9）、调速电机（17）、补偿电机（18）、内燃机（19）、带有制动器的旁路轴（7）和选档齿套（14）；
2.根据权利要求1所述的电机调速的混合动力无级变速器，其特征在于：所述旁路轴（7）的最前端设有刹车盘（33），所述制动器（5）作用在刹车盘上。
3.根据权利要求1所述的电机调速的混合动力无级变速器，其特征在于：所述双联行星轮（8）包括前行星轮（81）、后行星轮（82）和穿接在前行星轮、后行星轮中心孔内的行星轴（83），前行星轮（81）与齿圈（28）啮合传动，后行星轮（82）与第三后太阳轮（10）啮合传动，所述行星轴（83）与后行星架（13）固定连接。
4.根据权利要求1所述的电机调速的混合动力无级变速器，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的电机调速的混合动力无级变速器，其特征在于：所述前太阳轮（2）、第一后太阳轮（15），第一行星轮（4）、第二行星轮（16）具有相同的齿轮参数。
6.根据权利要求1所述的电机调速的混合动力无级变速器，其
7.一种使用如权利要求1-5所述电机调速的混合动力无级变速器的工作方法，
8.根据权利要求7所述的电机调速的混合动力无级变速器的工作方法，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的电机调速的混合动力无级变速器的工作方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种电机调速的混合动力无级变速器，其特征在于：包括调速行星排（3）、耦合行星排（9）、调速电机（17）、补偿电机（18）、内燃机（19）、带有制动器的旁路轴（7）和选档齿套（14）；
2.根据权利要求1所述的电机调速的混合动力无级变速器，其特征在于：所述旁路轴（7）的最前端设有刹车盘（33），所述制动器（5）作用在刹车盘上。
3.根据权利要求1所述的电机调速的混合动力无级变速器，其特征在于：所述双联行星轮（8）包括前行星轮（81）、后行星轮（82）和穿接在前行星轮、后行星轮中心孔内的行星轴（83），前行星轮（81）与齿圈（28）啮合传动，后行星轮（82）与第三后太阳轮（10）啮合传动，所述行星轴（83）与后行星架（13）固定连接。
4.根据权利要求1所述的电...
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