[发明专利]一种无级变速器、无级变速器的控制方法和拖拉机

说明书

本发明公开了一种无级变速器、无级变速器的控制方法和拖拉机，无级变速器包括无级变速总成、有级换段总成、TCU控制器、第一至第三离合器；无级变速总成包括调速泵马达总成、变速输入轴和三个变速输出轴，有级换段总成包括三个换段输入轴、第一至第二同步器和换段输出轴；变速输出轴I经过第一离合器与换段输入轴I相连接，变速输出轴II经过第二离合器与换段输入轴II相连接，变速输出轴III经过第三离合器与换段输入轴III相连接。该无级变速器采用同步器和离合器联合换段，简化了传动系，降低了传动系成本，依据同步器速差实现的同步器和离合器的交替切换，可以保证同步器工作的可靠性，在不同区段离合器同步换段工作点处可以实现离合器无速差切换。

技术领域

本发明涉及拖拉机无级变速器技术领域，具体的说是一种无级变速器、无级变速器的控制方法和拖拉机。

背景技术

目前，拖拉机无级变速器的实现形式主要有以下几种：一、单一采用泵和马达组成的静液压调速回路，以达到改变变速器输出转速变化的目的，但此种传动方式存在高效区覆盖的速度范围小的缺陷；二、依靠金属带、橡胶带与旋转圆盘之间接触产生的摩擦力传递动力，并通过改变圆盘接触面直径的大小，以达到改变变速器输出转速变化的目的，但此种方式受限于接触面摩擦材料的性能，能够传递的力矩小，另外受限于圆盘直径限制，能够实现的转速变化范围窄；三、采用电传动，通过电机的无级变速性能以达到改变变速器输出转速变化的目的，但受限于电机的扭矩特性、使用温度环境、电池续航能力，该技术还不能满足拖拉机长时间连续重载作业。

由于单纯的齿传动虽能实现重载连续作业，但只能是有级传动，不能实现无级传动，故目前在拖拉机上得到广泛应用的是功率分流型无级变速器，其技术主要是利用前述无级调速技术组合有级的齿传动来达到既能实现无级变速，又能实现传递高扭矩的目的。功率分流型无级变速器大多采用液压泵和马达进行调速，通过差动轮系和定轴的齿传动（或差动轮系）组成具有单自由度的封闭差动轮系来传递动力，且大多采用多组齿轮副和湿式离合器来实现区段切换，以达到覆盖更宽速度范围的目的，但存在成本高、尺寸大等问题。若采用同步器换段，行进间换段转速差过大，换段时容易产生同步器损坏；若采用啮合套或滑动齿轮换段，则只能停车换段。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种无级变速器、无级变速器的控制方法和拖拉机，该无级变速器采用同步器和离合器联合换段，简化了传动系，降低了传动系成本，依据同步器速差实现的同步器和离合器的交替切换，可以保证同步器工作的可靠性，在不同区段离合器同步换段工作点处可以实现离合器无速差切换。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

一种无级变速器，包括无级变速总成、有级换段总成、TCU控制器、第一离合器、第二离合器和第三离合器；

无级变速总成包括变速输入轴、第一齿轮副、第二齿轮副、双联行星排、第三齿轮副、第四齿轮副以及三个变速输出轴，所述变速输入轴分别与第一齿轮副和双联行星排固连，第一齿轮副与空套于变速输入轴上的第二齿轮副之间连接有调速泵马达总成，第三齿轮副和第四齿轮副包含一与双联行星排的行星架固连的共用齿轮，第四齿轮副与变速输出轴I固连，双联行星排与变速输出轴II固连，第三齿轮副与变速输出轴III固连；

所述有级换段总成包括三个换段输入轴、第五齿轮副、第六齿轮副、第七齿轮副、第八齿轮副、第九齿轮副和换段输出轴，第六齿轮副和第七齿轮副之间设有第一同步器，第八齿轮副和第九齿轮副之间设有第二同步器，换段输入轴I依次与第五齿轮副、第八齿轮副和第九齿轮副固连，换段输入轴II依次与第六、第七齿轮副固连，换段输入轴III与第五齿轮副相连，第一同步器、第二同步器均与换段输出轴固连，第六至第九齿轮副均空套于换段输出轴上；

变速输出轴I经过第一离合器与换段输入轴I相连接，变速输出轴II经过第二离合器与换段输入轴II相连接，变速输出轴III经过第三离合器与换段输入轴III相连接；

所述TCU控制器与第一离合器、第二离合器、第三离合器、第一同步器和第二同步器均电连接。