CN211901516U - 一种无级变速器的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无级变速器的控制系统，包括大排量液压泵、小排量液压泵、液压马达一、液压马达二、电磁换向阀一至电磁换向阀四，电磁换向阀一至电磁换向阀四的P口分别与小排量液压泵出口的压力油管相连，电磁换向阀一的A口与离合器一的控制油口相连，电磁换向阀二的A口与离合器二的控制油口相连，电磁换向阀三的A口与离合器三的控制油口相连，电磁换向阀四的A口与倒挡离合器的控制油口相连；大排量液压泵由电液比例阀一控制其排量及液流方向，且通过动力供油管与液压马达一相连；液压马达二由电液比例阀二控制其排量，且通过大通径电磁换向阀与动力供油管相连。本实用新型可实现等速状态换段，调速连续可控，操控性好，可靠性高。

Description

一种无级变速器的控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种无级变速器，尤其涉及一种无级变速器控制系统，具有动力不间断的无级变速功能，属于轮式车辆使用的变速器技术领域。

背景技术

大功率自行式动力机械经常面对复杂工况、负载变化范围大，所以对变速器的调速范围、扭矩、传动效率、动力连续性都有很高的要求。尤其大功率拖拉机作为农业领域的主要动力机械，工况更加复杂、动力输出不能间断，其变速器需要更好的技术指标、操控性能和效率指标。

目前市场上的拖拉机品牌多采用手动变速器、非智能部分动力换挡变速器等。尤其拖拉机无级变速技术水平仍处于方案复杂、效率低下、可靠性低、操控性差的阶段。

实用新型内容

本实用新型的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种无级变速器控制系统，可实现等速状态换段，调速连续可控，操控性好，且可靠性高，传动平稳效率高、全程动力不间断。

为解决以上技术问题，本实用新型的一种无级变速器控制系统，包括大排量液压泵B1、小排量液压泵B2、液压马达一M1、液压马达二M2、电磁换向阀一K1、电磁换向阀二K2、电磁换向阀三K3和电磁换向阀四K4，电磁换向阀一K1、电磁换向阀二K2、电磁换向阀三K3和电磁换向阀四K4的P口分别与小排量液压泵B2出口的压力油管相连，电磁换向阀一K1的A口与离合器一C1的控制油口相连，电磁换向阀二K2的A口与离合器二C2的控制油口相连，电磁换向阀三K3的A口与离合器三C3的控制油口相连，电磁换向阀四K4的A口与倒挡离合器CR的控制油口相连；大排量液压泵B1由电液比例阀一控制其排量及液流方向，且通过动力供油管与液压马达一M1相连；液压马达二M2由电液比例阀二Y3控制其排量，且通过大通径电磁换向阀Y4与所述动力供油管相连。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：大排量液压泵B1的旋转方向保持不变，由电液比例阀一的左线圈Y1得电或右线圈Y2得电改变动力供油管的流向；控制系统给予电液比例阀一的左线圈Y1或右线圈Y2从0起始逐渐增大的PWM信号，大排量液压泵B1的输出排量均从0开始逐渐增大；大通径电磁换向阀Y4失电，处于平行导通工位；大通径电磁换向阀Y4得电，处于交叉导通工位，便于与电液比例阀一配合，共同与液压马达一M1及液压马达二M2的工作状态相匹配。小排量液压泵B2输出的信号压力油通过电磁换向阀一K1、电磁换向阀二K2、电磁换向阀三K3和电磁换向阀四K4分别控制离合器一C1、离合器二C2、离合器三C3及倒挡离合器CR的脱开或结合。

作为本实用新型的改进，离合器一C1、离合器二C2、离合器三C3和倒挡离合器CR均套装在变速器的轴一A1上，轴一A1还安装有齿轮一G1、齿轮三G3、齿轮五G5和齿轮十五G15，齿轮一G1固定在轴一A1上且通过齿轮二G2驱动大排量液压泵B1；齿轮三G3通过离合器一C1与轴一A1相连或通过离合器二C2与变速器壳体相连；齿轮五G5通过离合器三C3与轴一A1相连，齿轮十五G15通过倒挡离合器CR与轴一A1相连；变速器的轴二A2上依次安装有齿轮八G8、齿轮四G4、行星轮系一和行星轮系二，齿轮八G8固定在轴二A2上且与齿轮七G7相啮合，齿轮七G7安装在液压马达一M1的驱动轴上；行星轮系一包括太阳轮一S1、行星轮一P1、行星架一X1和内齿圈一R1，行星架一X1与齿轮四G4相连且浮动安装在轴二A2上，齿轮四G4与齿轮三G3相啮合；行星轮系二包括太阳轮二S2、行星轮二P2、行星架二X2和内齿圈二R2，太阳轮一S1与太阳轮二S2均固定在轴二A2上，内齿圈一R1与行星架二X2相连，行星架二X2的中心固定在轴四A4的一端；内齿圈二R2与齿轮六G6共同固定在轴三A3上，齿轮六G6与齿轮五G5相啮合，轴三A3浮动套装在轴四A4上且共轴线。

轴一A1的左端可以与发动机飞轮盘连接，齿轮一G1通过齿轮二G2驱动大排量液压泵B1工作，大排量液压泵B1可以向液压马达一M1和液压马达二M2提供动力。离合器二C2结合时，可以通过齿轮三G3锁定行星轮系一的行星架一X1，改变行星轮系的传动模式；如果同时控制大排量液压泵B1的输出排量为0则可实现驻车。结合离合器一C1，可以使齿轮三G3与轴一A1在相对静止状态下结合；结合离合器三C3，使齿轮五G5与轴一A1在相对静止状态下结合，均可实现平稳换段及平稳变速。

液压马达一M1可以通过齿轮七G7及齿轮八G8驱动轴二A2转动，轴二A2还可以驱动液压马达一M1使其作为大排量液压泵向液压马达二M2提供动力。齿轮四G4可以锁定或释放行星架一X1，改变行星轮系一的传动模式及传动比；齿轮四G4还可以驱动齿轮三G3浮动旋转，以便实现与轴一A1在相对静止状态下结合。齿轮六G6可以驱动齿轮五G5浮动旋转，以便实现与轴一A1在相对静止状态下结合。两行星轮系可以在固定行星架一X1的模式下工作，也可以在固定太阳轮一S1与太阳轮二S2的模式下工作，以实现轴四A4的多工况、大范围调速，降低大范围变速传动复杂性。通过齿轮分段组合,根据实际动力输出需求，以经济高效而紧凑的接力方式传递扭矩。

作为本实用新型的进一步改进，轴四A4上固定有齿轮十G10，齿轮十G10与液压马达二M2的驱动轴传动连接。液压泵B1可以向液压马达二M2提供动力，轴二A2还可以驱动液压马达一M1使其作为液压泵向液压马达二M2提供动力，液压马达二M2的驱动轴上可以安装齿轮九G9，齿轮九G9与齿轮十G10相啮合，液压马达二M2通过齿轮九G9驱动齿轮十G10转动，齿轮十G10驱动轴四A4转动，实现液压马达二M2向轴四A4提供动力，与来自两个行星轮系的动力共同驱动轴四A4加速，实现双液压马达并联驱动的纯液压功率起步，起步扭矩大。

作为本实用新型的进一步改进，轴三A3上固定有的齿轮十七G17，齿轮十七G17与齿轮十六G16相啮合，齿轮十六G16与齿轮十五G15相啮合，齿轮十五G15通过倒挡离合器CR与轴一A1相连。齿轮十六G16可以使齿轮十五G15浮动加速时的旋转方向与轴一A1及轴三A3同向，结合倒挡离合器CR，可以使齿轮十五G15与轴一A1在相对静止状态下结合，齿轮十五G15可以通过轴三A3向内齿圈二R2提供倒退驱动力。

作为本实用新型的进一步改进，轴四A4上还安装有齿轮十一G11、同步器SY和齿轮十三G13，且齿轮十一G11或齿轮十三G13通过同步器SY与轴四A4相连；第五平行轴系统包括轴五A5，轴五A5的输出端安装有驱动差速器的齿轮十八G18，轴五A5上固定安装有齿轮十二G12和齿轮十四G14，齿轮十二G12与齿轮十一G11相啮合，齿轮十四G14与齿轮十三G13相啮合。同步器SY与齿轮十一G11结合时为高速挡模式，同步器SY与齿轮十三G13结合时为低速挡模式，通过人为选择按钮控制同步器SY可以实现高速挡与低速挡二选一的切换，使前进和倒退均能实现高速挡和低速挡两种模式，高速挡适用于运输模式，低速挡适用于田间作业模式。且高速挡与低速挡的切换，不影响速度调节方式，但是车辆能达到的最大速度值不同。

附图说明

图1为本实用新型中无级变速器的传动原理图。

图2为本实用新型无级变速器控制系统的原理图。

图3为本实用新型中行星轮系各基本构件的转速关系图。

图4为本实用新型工作在前进Ⅰ段时的液压流向图。

图5为本实用新型工作在前进Ⅰ段时行星轮系各基本构件的转速变化图。

图6为本实用新型工作在前进Ⅱ段时的液压流向图。

图7为本实用新型工作在前进Ⅱ段时行星轮系各基本构件的转速变化图。

图8为本实用新型工作在前进Ⅲ段时的液压流向图。

图9为本实用新型工作在前进Ⅲ段时行星轮系各基本构件的转速变化图。

图10为本实用新型工作在前进Ⅳ段时的液压流向图。

图11为本实用新型工作在前进Ⅳ段时行星轮系各基本构件的转速变化图。

图12为本实用新型工作在倒退Ⅰ段时的液压流向图。

图13为本实用新型工作在倒退Ⅰ段时行星轮系各基本构件的转速变化图。

图14为本实用新型工作在倒退Ⅱ段时的液压流向图。

图15为本实用新型工作在倒退Ⅱ段时行星轮系各基本构件的转速变化图。

图16为本实用新型工作在倒退Ⅲ段时的液压流向图。

图17为本实用新型工作在倒退Ⅲ段时行星轮系各基本构件的转速变化图。

图中：A1.轴一；A2.轴二；A3.轴三；A4.轴四；A5.轴五；PTO.取力器；G1.齿轮一；G2.齿轮二；G3.齿轮三；G4.齿轮四；G5.齿轮五；G6.齿轮六；G7.齿轮七；G8.齿轮八；G9.齿轮九；G10.齿轮十；G11.齿轮十一；G12.齿轮十二；G13.齿轮十三；G14.齿轮十四；G15.齿轮十五；G16.齿轮十六；G17.齿轮十七；G18.齿轮十八；C1.离合器一；C2.离合器二；C3.离合器三；CR.倒挡离合器；SY.同步器；B1.大排量液压泵；B2.小排量液压泵；M1.液压马达一；M2.液压马达二；S1.太阳轮一；P1.行星轮一；X1.行星架一；R1.内齿圈一；S2.太阳轮二；P2.行星轮二；X2.行星架二；R2.内齿圈二；Y1、Y2.电液比例阀一；Y3.电液比例阀二；Y4.大通径电磁换向阀；K1.电磁换向阀一、K2.电磁换向阀二、K3.电磁换向阀三；K4.电磁换向阀四。

具体实施方式

在本实用新型的以下描述中，术语“左”、“右”、“正”、“反”等指示的方位、位置或方向关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指装置必须具有特定的方位或方向。

如图1所示，本实用新型中的无级变速器包括变速器壳体，变速器壳体中安装有轴一A1、轴二A2、轴三A3和轴四A4，轴一A1的左端为动力输入端，轴一A1上依次套装有齿轮一G1、离合器一C1、离合器二C2、齿轮三G3、齿轮五G5和离合器三C3，轴一A1的左端可以与发动机飞轮盘连接，齿轮一G1固定在轴一A1上且与齿轮二G2相啮合，齿轮二G2安装在大排量液压泵B1的驱动轴上；齿轮三G3通过离合器一C1与轴一A1相连，或通过离合器二C2与变速器壳体相连；齿轮五G5通过离合器三C3与轴一A1相连。轴一A1的右端与取力器相连接，取力器可以取得发动机的最大功率，为车辆其它部件提供动力。

轴二A2上依次安装有齿轮八G8、齿轮四G4、行星轮系一和行星轮系二，齿轮八G8固定在轴二A2上且与齿轮七G7相啮合，齿轮七G7安装在液压马达一M1的驱动轴上；行星轮系一包括太阳轮一S1、行星轮一P1、行星架一X1和内齿圈一R1，行星架一X1与齿轮四G4相连且浮动安装在轴二A2上，齿轮四G4与齿轮三G3相啮合；行星轮系二包括太阳轮二S2、行星轮二P2、行星架二X2和内齿圈二R2，太阳轮一S1与太阳轮二S2均固定在轴二A2上，内齿圈一R1与行星架二X2相连，行星架二X2的中心固定在轴四A4的一端；内齿圈二R2与齿轮六G6共同固定在轴三A3上，齿轮六G6与齿轮五G5相啮合，轴三A3浮动套装在轴四A4上且共轴线。

固定在轴三A3上的齿轮十七G17与齿轮十六G16相啮合，齿轮十六G16与齿轮十五G15相啮合，齿轮十五G15通过倒挡离合器CR与轴一A1相连。

固定在轴四A4上的齿轮十G10与齿轮九G9相啮合，齿轮九G9安装在液压马达二M2的驱动轴上。轴四A4上还安装有齿轮十一G11、同步器SY和齿轮十三G13，且齿轮十一G11或齿轮十三G13通过同步器SY与轴四A4相连；第五平行轴系统包括轴五A5，轴五A5的输出端安装有驱动差速器的齿轮十八G18，轴五A5上固定安装有齿轮十二G12和齿轮十四G14，齿轮十二G12与齿轮十一G11相啮合，齿轮十四G14与齿轮十三G13相啮合。同步器SY与齿轮十一G11结合时为高速挡模式，同步器SY与齿轮十三G13结合时为低速挡模式，通过人为选择按钮控制同步器SY可以实现高速挡与低速挡二选一的切换，使前进和倒退均能实现高速挡和低速挡两种模式，高速挡适用于运输模式，低速挡适用于田间作业模式。且高速挡与低速挡的切换，不影响速度调节方式，但是车辆能达到的最大速度值不同。

轴一A1的左端可以与发动机飞轮盘连接，齿轮一G1通过齿轮二G2驱动大排量液压泵B1工作，大排量液压泵B1可以向液压马达一M1和液压马达二M2提供动力。离合器二C2结合时，可以通过齿轮三G3锁定行星轮系一的行星架一X1，改变行星轮系的传动模式；如果同时控制大排量液压泵B1的输出排量为0则可实现驻车。结合离合器一C1，可以使齿轮三G3与轴一A1在相对静止状态下结合；结合离合器三C3，使齿轮五G5与轴一A1在相对静止状态下结合，均可实现平稳换段及平稳变速。

液压马达一M1可以通过齿轮七G7及齿轮八G8驱动轴二A2转动，轴二A2还可以驱动液压马达一M1使其作为大排量液压泵向液压马达二M2提供动力。齿轮四G4可以锁定或释放行星架一X1，改变行星轮系一的传动模式及传动比；齿轮四G4还可以驱动齿轮三G3浮动旋转，以便实现与轴一A1在相对静止状态下结合。齿轮六G6可以驱动齿轮五G5浮动旋转，以便实现与轴一A1在相对静止状态下结合。两行星轮系可以在固定行星架一X1的模式下工作，也可以在固定太阳轮一S1与太阳轮二S2的模式下工作，以实现轴四A4的多工况、大范围调速。

如图2所示，本实用新型的无级变速器控制系统，包括大排量液压泵B1、小排量液压泵B2、液压马达一M1、液压马达二M2、电磁换向阀一K1、电磁换向阀二K2、电磁换向阀三K3和电磁换向阀四K4，电磁换向阀一K1、电磁换向阀二K2、电磁换向阀三K3和电磁换向阀四K4的P口分别与小排量液压泵B2出口的压力油管相连，电磁换向阀一K1的A口与离合器一C1的控制油口相连，电磁换向阀二K2的A口与离合器二C2的控制油口相连，电磁换向阀三K3的A口与离合器三C3的控制油口相连，电磁换向阀四K4的A口与倒挡离合器CR的控制油口相连；大排量液压泵B1由电液比例阀一控制其排量及液流方向，且通过动力供油管与液压马达一M1相连；液压马达二M2由电液比例阀二Y3控制其排量，且通过大通径电磁换向阀Y4与所述动力供油管相连。

大排量液压泵B1的旋转方向保持不变，由电液比例阀一的左线圈Y1得电或右线圈Y2得电改变动力供油管的流向；控制系统给予电液比例阀一的左线圈Y1或右线圈Y2从0起始逐渐增大的PWM信号，大排量液压泵B1的输出排量均从0开始逐渐增大；大通径电磁换向阀Y4失电，处于平行导通工位；大通径电磁换向阀Y4得电，处于交叉导通工位，便于与电液比例阀一配合，共同与液压马达一M1及液压马达二M2的工作状态相匹配。小排量液压泵B2输出的信号压力油通过电磁换向阀一K1、电磁换向阀二K2、电磁换向阀三K3和电磁换向阀四K4分别控制离合器一C1、离合器二C2、离合器三C3及倒挡离合器CR的脱开或结合。

如图3所示，该无级变速器的控制方法包括前进模式，前进模式依次包括速度逐渐增加的前进Ⅰ段、前进Ⅱ段、前进Ⅲ段和前进Ⅳ段，倒退模式依次包括速度逐渐增加的倒退Ⅰ段、倒退Ⅱ段和倒退Ⅲ段。

如图4、图5所示，前进Ⅰ段时：电磁换向阀二K2得电，离合器二C2结合，行星架一X1保持静止；大通径电磁换向阀Y4处于失电状态，处于平行导通工位，轴一A1通过齿轮一G1驱动齿轮二G2转动，控制系统给予电液比例阀一的左线圈Y1从0起始逐渐增大的PWM信号，使大排量液压泵B1的输出排量从0开始逐渐增大，驱动液压马达一M1和液压马达二M2旋转，液压马达一M1通过齿轮七G7和齿轮八G8驱动轴二A2正向旋转，带动太阳轮一S1与太阳轮二S2同速正向旋转，太阳轮一S1通过行星轮一P1驱动内齿圈一R1反向旋转，内齿圈一R1通过行星架二X2驱动轴四A4反向旋转，轴四A4驱动轴五A5正向旋转；太阳轮二S2通过行星轮二P2带动内齿圈二R2、轴三A3及齿轮六G6浮动反向旋转且转速跟随增大，齿轮六G6驱动齿轮五G5浮动正向旋转，且前进Ⅰ段结束时，齿轮五G5与轴一A1的转速相同；液压马达二M2通过齿轮九G9和齿轮十G10也驱动轴四A4反向旋转，实现由双液压马达并联驱动的纯液压功率前进起步，前进起步扭矩大，低速大扭矩有利于车辆重载坡道平稳起步。轴四A4驱动轴五A5从0速度开始逐渐增大，液压马达二M2为反比例控制，控制系统给予电液比例阀二Y3从0起始逐渐增大的PWM信号，使液压马达二M2的排量随负载下降而减小，逐步撤消起动助力；当大排量液压泵B1的输出排量达到最大值，即轴二A2的正向转速达到最大值时，前进Ⅰ段调速结束。

前进Ⅰ段向前进Ⅱ段切换时：电磁换向阀三K3得电，结合离合器三C3，使齿轮五G5与轴一A1在相对静止状态下结合，齿轮五G5驱动内齿圈二R2保持反向旋转；为了前进Ⅱ段内无功率回流，需要将液压系统进行相应的切换，首先大通径电磁换向阀Y4得电，切换至交叉导通工位，即切换液压马达二M2的连接油路，使液压马达二M2的液压输出扭矩与轴四A4的需求扭矩方向相匹配；接着在液压马达一M1转速保持不变的情况下，逐渐减小大排量液压泵B1的排量，及控制系统给予电液比例阀二Y3逐渐减小的PWM信号，以增大液压马达二M2的排量，液压马达一M1逐步承担液压泵的作用，直至大排量液压泵B1的排量减小到0为止，液压系统切换完成；切换过程中，变速器的速比保持不变，无动力中断。

如图6、图7所示，前进Ⅱ段时：电磁换向阀二K2失电，脱开离合器二C2，行星架一X1解除固定；电磁换向阀三K3保持得电使离合器三C3保持结合，轴三A3及内齿圈二R2速度保持不变，作为行星轮系的输入端；大排量液压泵B1保持无排量输出，液压马达一M1作为液压泵使用，控制系统逐渐减小液压马达二M2的排量，使液压马达一M1降速，轴二A2、太阳轮一S1及太阳轮二S2降速，内齿圈一R1、行星架二X2及轴四A4作为行星轮系的输出端加速，轴四A4驱动轴五A5加速。当液压马达二M2的排量减小到0时，液压马达一M1处于液压锁定的制动静止状态，轴二A2、太阳轮一S1及太阳轮二S2的速度降至0，轴四A4的反转速度增加到前进Ⅱ段末的值，轴五A5的正转速度增加到前进Ⅱ段末的值；行星架一X1处于浮动反转状态，速度跟随增长。

如图8、图9所示，前进Ⅲ段时：电磁换向阀三K3保持得电使离合器三C3保持结合，轴三A3及内齿圈二R2速度保持不变，仍作为行星轮系的输入端；液压马达二M2的排量减小到0，不吸收排量，不输出扭矩；控制系统给予电液比例阀一的右线圈Y2从0起始逐渐增大的PWM信号，使大排量液压泵B1的输出排量从0开始逐渐增大，液流方向与前进Ⅰ段相反，单独驱动液压马达一M1逐渐加速旋转且旋向与前进Ⅰ段内相反，液压马达一M1通过齿轮七G7和齿轮八G8驱动轴二A2反向旋转，带动太阳轮一S1与太阳轮二S2同速反向旋转，太阳轮二S2驱动内齿圈一R1、行星架二X2及轴四A4作为行星轮系的输出端加速，轴四A4驱动轴五A5加速；行星架一X1处于浮动反转状态，速度跟随增长。当大排量液压泵B1的输出排量达到最大时，轴二A2、轴三A3、轴四A4和行星架一X1的转速相等，到达前进Ⅲ段终点。

前进Ⅲ段向前进Ⅳ段切换时：由于轴三A3与行星架一X1及齿轮四G4的转速相等，齿轮三G3与轴一A1转速也相等，两者处于相对静止状态；电磁换向阀一K1得电，先结合离合器一C1，使齿轮三G3与轴一A1结合；为了前进Ⅳ段内无功率回流，需要将液压系统进行相应的切换，首先大通径电磁换向阀Y4失电，切换至平行导通工位，即再次切换液压马达二M2的连接油路，使液压马达二M2的液压输出扭矩与轴四A4的需求扭矩方向相匹配；接着在液压马达一M1转速保持不变的情况下，逐渐减小大排量液压泵B1的排量及增大液压马达二M2的排量，液压马达一M1逐步承担液压泵的作用，直至大排量液压泵B1的排量减小到0为止，液压系统切换完成；切换过程中，变速器的速比保持不变，无动力中断。

如图10、图11所示，前进Ⅳ段时：电磁换向阀三K3失电，脱开离合器三C3；电磁换向阀一K1保持得电使离合器一C1保持结合，行星架一X1的转速保持不变，作为行星轮系的输入端；大排量液压泵B1保持无排量输出，液压马达一M1作为液压泵使用，逐渐减小液压马达二M2的排量，使液压马达一M1降速，轴二A2、太阳轮一S1及太阳轮二S2降速，内齿圈一R1、行星架二X2及轴四A4作为行星轮系的输出端加速，轴四A4驱动轴五A5加速；内齿圈二R2及轴三A3浮动加速。当液压马达二M2的排量减小到0时，液压马达一M1处于液压锁定的制动静止状态，轴二A2、太阳轮一S1及太阳轮二S2的速度降至0，轴四A4的反转速度增加到前进Ⅳ段的最大值，轴五A5的正转速度增加到前进Ⅳ段的最大值，前进Ⅳ段调速结束。

前进速度从大减小与从小增大的过程刚好相反，调速过程为倒序控制，不再赘述。

驻车模式时：离合器二C2结合，齿轮三G3、齿轮四G4和行星架一X1保持静止；大排量液压泵B1的输出排量为0，液压马达一M1和液压马达二M2均处于液压锁定的制动静止状态，轴四A4和轴五A5均处于静止。

如图12、图13所示，倒退Ⅰ段时：电磁换向阀二K2得电，使离合器二C2结合，行星架一X1保持静止；大通径电磁换向阀Y4处于失电状态，处于平行导通工位，轴一A1通过齿轮一G1驱动齿轮二G2转动，控制系统给予电液比例阀一的右线圈Y2从0起始逐渐增大的PWM信号，使大排量液压泵B1的输出排量从0开始逐渐增大，驱动液压马达一M1和液压马达二M2旋转，液压马达一M1通过齿轮七G7和齿轮八G8驱动轴二A2反向旋转，轴二A2作为行星轮系的输入端带动太阳轮一S1与太阳轮二S2同速反向旋转，太阳轮一S1通过行星轮一P1驱动内齿圈一R1正向旋转，内齿圈一R1及行星架二X2作为行星轮系的输出端驱动轴四A4正向旋转，轴四A4驱动轴五A5反向旋转；太阳轮二S2通过行星轮二P2带动内齿圈二R2、轴三A3及齿轮十七G17浮动正向旋转且转速跟随增大，齿轮十七G17通过齿轮十六G16驱动齿轮十五G15浮动正向旋转，且倒退Ⅰ段结束时，齿轮十五G15与轴一A1的速度相同；液压马达二M2通过齿轮九G9和齿轮十G10也驱动轴四A4正向旋转，实现由双液压马达并联驱动的纯液压功率倒退起步，倒退起步扭矩大，轴四A4驱动轴五A5从0速度开始逐渐增大，控制系统给予电液比例阀二Y3从0起始逐渐增大的PWM信号，使液压马达二M2的排量随负载下降而减小，逐步撤消起动助力；当大排量液压泵B1的输出排量达到最大值，即轴二A2的反向转速达到最大值时，倒退Ⅰ段调速结束。

倒退Ⅰ段向倒退Ⅱ段切换时：电磁换向阀四K4得电，结合倒挡离合器CR，使齿轮十五G15与轴一A1在相对静止状态下结合，齿轮十五G15驱动内齿圈二R2保持正向旋转；为了倒退Ⅱ段内无功率回流，需要将液压系统进行相应的切换，首先大通径电磁换向阀Y4得电，切换至交叉导通工位，即切换液压马达二M2的连接油路，使液压马达二M2的液压输出扭矩与轴四A4的需求扭矩方向相匹配；接着在液压马达一M1转速保持不变的情况下，逐渐减小大排量液压泵B1的排量及增大液压马达二M2的排量，液压马达一M1逐步承担液压泵的作用，直至大排量液压泵B1的排量减小到0为止，液压系统切换完成；切换过程中，变速器的速比保持不变，无动力中断。

如图14、图15所示，倒退Ⅱ段时：电磁换向阀二K2失电，脱开离合器二C2，行星架一X1解除固定；电磁换向阀四K4保持得电，使倒挡离合器CR保持结合，轴三A3及内齿圈二R2速度保持不变，作为行星轮系的输入端；大排量液压泵B1保持无排量输出，液压马达一M1作为液压泵使用，逐渐减小液压马达二M2的排量，使液压马达一M1降速，轴二A2、太阳轮一S1及太阳轮二S2降速，内齿圈一R1、行星架二X2及轴四A4作为行星轮系的输出端加速，轴四A4驱动轴五A5加速；当液压马达二M2的排量减小到0时，液压马达一M1处于液压锁定的制动静止状态，轴二A2、太阳轮一S1及太阳轮二S2的速度降至0，轴四A4的正转速度增加到倒退Ⅱ段末的值，轴五A5的反转速度增加到倒退Ⅱ段末的值；行星架一X1处于浮动正转状态，速度跟随增长。

如图16、图17所示，倒退Ⅲ段时：电磁换向阀四K4保持得电，使倒挡离合器CR保持结合，轴三A3及内齿圈二R2速度保持不变，仍作为行星轮系的输入端；液压马达二M2的排量减小到0，不吸收排量，不输出扭矩；大通径电磁换向阀Y4失电，切换至平行导通工位；控制系统给予电液比例阀一的左线圈Y1从0起始逐渐增大的PWM信号，使大排量液压泵B1的输出排量从0开始逐渐增大，液流方向与倒退Ⅰ段相反，单独驱动液压马达一M1逐渐加速旋转且旋向与倒退Ⅰ段内相反，液压马达一M1通过齿轮七G7和齿轮八G8驱动轴二A2正向旋转，带动太阳轮一S1与太阳轮二S2同速正向旋转，太阳轮二S2驱动行星架二X2、内齿圈一R1及轴四A4作为行星轮系的输出端加速，轴四A4驱动轴五A5加速；行星架一X1处于浮动正转状态，速度跟随增长；当大排量液压泵B1的输出排量达到最大时，轴二A2、轴三A3、轴四A4和行星架一X1的转速相等，到达倒退Ⅲ段终点。

倒退速度从大减小与从小增大的过程刚好相反，调速过程为倒序控制，不再赘述。

本实用新型的无级变速器控制系统，可实现离合器结合部在等速状态下结合，且相邻速度段在等速状态下换段，调速连续可控，操控性好，且可靠性高。无级变速器的扭矩和调速范围大、全程动力不间断切换，无差速换挡离合器，均为等速状态换段。前进和倒退可以在不停车状态下直接切换，操控性高。还可以实现坡道不熄火驻车，无需启用驻车制动器。本实用新型采用双液压马达驱动，使液压元件规格减小，便于采购和成本控制；变速器结构紧凑体积小，便于整机配套优化布置。

以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，例如“左”、“右”及“正”、“反”可以互换。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims (5)

1.一种无级变速器控制系统，包括大排量液压泵(B1)、小排量液压泵(B2)、液压马达一(M1)、液压马达二(M2)、电磁换向阀一(K1)、电磁换向阀二(K2)、电磁换向阀三(K3)和电磁换向阀四(K4)，其特征在于：电磁换向阀一(K1)、电磁换向阀二(K2)、电磁换向阀三(K3)和电磁换向阀四(K4)的P口分别与小排量液压泵(B2)出口的压力油管相连，电磁换向阀一(K1)的A口与离合器一(C1)的控制油口相连，电磁换向阀二(K2)的A口与离合器二(C2)的控制油口相连，电磁换向阀三(K3)的A口与离合器三(C3)的控制油口相连，电磁换向阀四(K4)的A口与倒挡离合器(CR)的控制油口相连；大排量液压泵(B1)由电液比例阀一控制其排量及液流方向，且通过动力供油管与液压马达一(M1)相连；液压马达二(M2)由电液比例阀二(Y3)控制其排量，且通过大通径电磁换向阀(Y4)与所述动力供油管相连。

2.根据权利要求1所述的无级变速器控制系统，其特征在于，离合器一(C1)、离合器二(C2)、离合器三(C3)和倒挡离合器(CR)均套装在变速器的轴一(A1)上，轴一(A1)还安装有齿轮一(G1)、齿轮三(G3)、齿轮五(G5)和齿轮十五(G15)，齿轮一(G1)固定在轴一(A1)上且通过齿轮二(G2)驱动大排量液压泵(B1)；齿轮三(G3)通过离合器一(C1)与轴一(A1)相连或通过离合器二(C2)与变速器壳体相连；齿轮五(G5)通过离合器三(C3)与轴一(A1)相连，齿轮十五(G15)通过倒挡离合器(CR)与轴一(A1)相连；变速器的轴二(A2)上依次安装有齿轮八(G8)、齿轮四(G4)、行星轮系一和行星轮系二，齿轮八(G8)固定在轴二(A2)上且与齿轮七(G7)相啮合，齿轮七(G7)安装在液压马达一(M1)的驱动轴上；行星轮系一包括太阳轮一(S1)、行星轮一(P1)、行星架一(X1)和内齿圈一(R1)，行星架一(X1)与齿轮四(G4)相连且浮动安装在轴二(A2)上，齿轮四(G4)与齿轮三(G3)相啮合；行星轮系二包括太阳轮二(S2)、行星轮二(P2)、行星架二(X2)和内齿圈二(R2)，太阳轮一(S1)与太阳轮二(S2)均固定在轴二(A2)上，内齿圈一(R1)与行星架二(X2)相连，行星架二(X2)的中心固定在轴四(A4)的一端；内齿圈二(R2)与齿轮六(G6)共同固定在轴三(A3)上，齿轮六(G6)与齿轮五(G5)相啮合，轴三(A3)浮动套装在轴四(A4)上且共轴线。

3.根据权利要求2所述的无级变速器控制系统，其特征在于，轴四(A4)上固定有齿轮十(G10)，齿轮十(G10)与液压马达二(M2)的驱动轴传动连接。

4.根据权利要求3所述的无级变速器控制系统，其特征在于，轴三(A3)上固定有的齿轮十七(G17)，齿轮十七(G17)与齿轮十六(G16)相啮合，齿轮十六(G16)与齿轮十五(G15)相啮合。

5.根据权利要求3所述的无级变速器控制系统，其特征在于，轴四(A4)上还安装有齿轮十一(G11)、同步器(SY)和齿轮十三(G13)，且齿轮十一(G11)或齿轮十三(G13)通过同步器(SY)与轴四(A4)相连；第五平行轴系统包括轴五(A5)，轴五(A5)的输出端安装有驱动差速器的齿轮十八(G18)，轴五(A5)上固定安装有齿轮十二(G12)和齿轮十四(G14)，齿轮十二(G12)与齿轮十一(G11)相啮合，齿轮十四(G14)与齿轮十三(G13)相啮合。

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