本發(fā)明涉及一種車輛傳動系統(tǒng)及其控制方法，具體涉及一種采用hmcvt的傳動系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、目前的農(nóng)用拖拉機(jī)的技術(shù)水平普遍不高，其中變速器大多為手動換擋產(chǎn)品。而在一些地區(qū)的180馬力以上拖拉機(jī)中，自動擋變速器占比超過99％，其中液壓無級變速器(簡稱cvt)占比超過54％。cvt在產(chǎn)品技術(shù)水平、駕駛體驗、農(nóng)機(jī)的作業(yè)效率上都領(lǐng)先動力換擋產(chǎn)品。

2、傳統(tǒng)的手動換擋和動力換擋齒輪傳動各擋位速比確定，為降低發(fā)動機(jī)的燃油消耗、減小換擋沖擊需要將變速箱設(shè)計越來越多的擋位，這樣使得變速箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時在換擋間隙存在動力中斷情況，影響車輛適應(yīng)各種復(fù)雜工況的能力。為減少換擋沖擊以及提高車輛適應(yīng)復(fù)雜工況的能力，傳統(tǒng)傳動系統(tǒng)多采用液力變矩器加平行軸齒輪箱結(jié)構(gòu)，但該結(jié)構(gòu)在車輛處于低轉(zhuǎn)速狀態(tài)時，工作效率低。

3、專利cn116557495a公開了一種多工作模式無級變速傳動系統(tǒng)及其使用方法，第一齒輪與離合器軸固定連接；動力單元兩側(cè)設(shè)置有傳動軸；中間軸上連接有第一行星排與第二行星排，構(gòu)成拉維娜行星排；模式切換組件能夠?qū)恿卧系膫鲃虞S上扭矩傳遞至中間軸；制動離合器一端連接第二行星排，另一端與變速箱箱體固定連接；擋位切換組件能夠?qū)㈦x合器軸上的扭矩傳遞至中間軸；行星架輸出齒輪與拉維娜行星排相連。該發(fā)明通過將發(fā)動機(jī)功率分別通過靜液壓系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)傳動至拉維娜行星排，使得輸出的轉(zhuǎn)速能夠連續(xù)增大，能夠?qū)崿F(xiàn)動力無中斷傳遞且速比連續(xù)可調(diào)。同時該發(fā)明設(shè)置了模式切換組件和擋位切換組件，能夠進(jìn)行多模式的組合切換。

4、但上述現(xiàn)有技術(shù)存在的共同問題是：變速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以適應(yīng)復(fù)雜的工況，擴(kuò)展性較差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有變速系統(tǒng)存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難以適應(yīng)復(fù)雜的工況和擴(kuò)展性較差的問題，而提供一種采用hmcvt(hydro-mechanical?continuously?variabletransmission，液壓機(jī)械無級變速器)的傳動系統(tǒng)及其控制方法。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)解決方案是：

3、一種采用hmcvt的傳動系統(tǒng)，包括雙行星排結(jié)構(gòu)、多個轉(zhuǎn)軸組件以及動力單元，其特殊之處在于：

4、所述雙行星排結(jié)構(gòu)為拉維娜式行星排結(jié)構(gòu)；所述多個轉(zhuǎn)軸組件包括平行設(shè)置的第一軸組件、第二軸組件、第三軸組件、第四軸組件、第五軸組件、輸出組件；

5、所述第一軸組件包括離合器軸、固設(shè)在離合器軸上的第一齒輪，外圈分別固連在離合器軸上的一擋離合器、二擋離合器、倒擋離合器，以及空套在離合器軸上并依次與一擋離合器、二擋離合器、倒擋離合器內(nèi)圈通過花鍵連接的一擋主動齒輪、二擋主動齒輪、倒擋主動齒輪；

6、所述第二軸組件包括動力單元軸、設(shè)置在動力單元軸上的動力單元、固設(shè)在動力單元軸上且與第一齒輪嚙合的第二齒輪，以及第三齒輪；動力單元包括動力輸入端和動力輸出端；第二齒輪與動力單元的輸入端連接，第三齒輪與動力單元的輸出端連接；

7、所述第三軸組件包括第一中間軸、固設(shè)在第一中間軸上并與第三齒輪嚙合的第四齒輪；

8、所述第四軸組件包括空套在第一中間軸上的空心軸，固設(shè)在空心軸上的一擋被動齒輪、倒擋被動輪，以及空套在第一中間軸上的二檔/液壓擋被動齒輪；所述一擋被動齒輪與一擋主動齒輪嚙合，倒擋被動輪通過倒擋惰輪與倒擋主動齒輪嚙合；

9、所述第五軸組件包括第二中間軸、外圈固連在第二中間軸上的液壓擋離合器、空套在第二中間軸上并與液壓擋離合器內(nèi)圈通過花鍵連接的液壓擋輸入齒輪、固設(shè)在第二中間軸上并與二檔/液壓擋被動齒輪嚙合的液壓擋輸出主動齒輪；

10、所述輸出組件與雙行星排結(jié)構(gòu)的輸出端連接，用于動力輸出。

11、進(jìn)一步地，所述輸出組件包括第六軸組件、動力輸出軸組件、田間模式離合器和道路模式離合器；所述第六軸組件包括與雙行星排結(jié)構(gòu)的輸出端連接的第六軸，以及固設(shè)在第六軸上的田間模式主動齒輪和道路模式主動齒輪；所述動力輸出軸組件包括動力輸出軸，以及空套在動力輸出軸上的田間模式被動齒輪和道路模式被動齒輪；所述田間模式主動齒輪與田間模式被動齒輪嚙合，道路模式主動齒輪與道路模式被動齒輪嚙合；所述田間模式離合器和道路模式離合器的外圈均與動力輸出軸連接，所述田間模式離合器的內(nèi)圈與田間模式被動齒輪連接，所述道路模式離合器的內(nèi)圈與道路模式被動齒輪連接。

12、進(jìn)一步地，所述雙行星排結(jié)構(gòu)包括第一行星排、第二行星排、齒圈和行星架；行星架為雙行星排結(jié)構(gòu)的輸出端；第一行星排包括第一太陽輪、與第一太陽輪嚙合的多個第一行星輪；第一太陽輪為雙行星排結(jié)構(gòu)的第二輸入端；所述第二行星排包括第二太陽輪、與第二太陽輪嚙合的多個第二行星輪；第二太陽輪為雙行星排結(jié)構(gòu)的第一輸入端；齒圈與多個第一行星輪嚙合；齒圈與第二中間軸固連；第二行星輪與第一行星輪嚙合；多個第一行星輪設(shè)置在行星架的外圈，多個第二行星輪設(shè)置在行星架的內(nèi)圈。

13、進(jìn)一步地，采用hmcvt的傳動系統(tǒng)還包括取力單元，所述取力單元包括空套在離合器軸上的取力器驅(qū)動齒輪、取力器輸出軸、固設(shè)在取力器輸出軸上的取力器被動齒輪、外圈固連在離合器軸上的取力器離合器，取力器被動齒輪與取力器驅(qū)動齒輪嚙合，取力器驅(qū)動齒輪與取力器離合器的內(nèi)圈固連。

14、進(jìn)一步地，所述動力單元的動力輸入端為液壓泵；動力單元的動力輸出端為液壓馬達(dá)；或者，動力單元的動力輸入端為發(fā)電機(jī)；動力單元的動力輸出端為電動機(jī)。

15、進(jìn)一步地，所述第二齒輪與第一齒輪之間、所述第三齒輪與第四齒輪之間均通過惰輪嚙合連接。

16、同時，本發(fā)明還提供了上述采用hmcvt的傳動系統(tǒng)的控制方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

17、步驟1、選擇不同工作模式的工作區(qū)，控制各離合器的結(jié)合狀態(tài)，發(fā)動機(jī)功率從離合器軸輸入，一部分功率通過液壓流傳遞，另一部分功率通過機(jī)械流傳遞，經(jīng)雙行星排結(jié)構(gòu)功率匯合后傳至動力輸出軸輸出；所述工作模式包括田間模式和道路模式；所述工作區(qū)包括純液壓擋工作區(qū)、前進(jìn)一擋工作區(qū)、前進(jìn)二擋工作區(qū)和后退擋工作區(qū)；

18、田間模式：

19、純液壓擋工作區(qū)：液壓擋離合器、田間模式離合器處于結(jié)合狀態(tài)；

20、前進(jìn)一擋工作區(qū)：一擋離合器、田間模式離合器處于結(jié)合狀態(tài)；

21、前進(jìn)二擋工作區(qū)：二擋離合器、田間模式離合器處于結(jié)合狀態(tài)；

22、后退擋工作區(qū)：倒擋離合器、田間模式離合器處于結(jié)合狀態(tài)；

23、道路模式：

24、純液壓擋工作區(qū)：液壓擋離合器、道路模式離合器處于結(jié)合狀態(tài)；

25、前進(jìn)一擋工作區(qū)：一擋離合器、道路模式離合器處于結(jié)合狀態(tài)；

26、前進(jìn)二擋工作區(qū)：二擋離合器、道路模式離合器處于結(jié)合狀態(tài)；

27、后退擋工作區(qū)：倒擋離合器、道路模式離合器處于結(jié)合狀態(tài)；

28、步驟2、在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下，控制動力單元中液壓泵的擺角連續(xù)變化或發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速連續(xù)變化，實現(xiàn)輸出單元的輸出軸轉(zhuǎn)速連續(xù)增大，最終實現(xiàn)傳動系統(tǒng)速比連續(xù)可調(diào)。

29、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

30、1、本發(fā)明提供的采用hmcvt的傳動系統(tǒng)，集成雙行星排結(jié)構(gòu)和多個轉(zhuǎn)軸組件，能夠?qū)崿F(xiàn)動力無中斷傳遞且速比連續(xù)可調(diào)；通過使車輛進(jìn)入純液壓擋并控制動力單元的擺角為零，可實現(xiàn)整車坡道懸停；

31、2、本發(fā)明提供的采用hmcvt的傳動系統(tǒng)，可通過控制取力器離合器cp的工作狀態(tài)來控制取力器的輸出狀態(tài)，并通過控制取力器離合器結(jié)合，可實現(xiàn)取力器輸出。

32、3、本發(fā)明提供的采用hmcvt的傳動系統(tǒng)的控制方法，分為田間模式和道路模式，田間模式工作區(qū)間符合實際農(nóng)耕需求轉(zhuǎn)速、道路模式車速可以根據(jù)用戶需求進(jìn)行擴(kuò)展。