CN102878267A - 混合式无级变速装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合式无级变速装置，其包括第一齿轮、从动轴、第一离合器、无级变速器、第二齿轮、中间轴、第二离合器、变速箱控制器；从动轴固定连接于第一齿轮的轴心；第二齿轮与第一齿轮啮合；中间轴固定连接于第二齿轮的轴心；无级变速器及第一离合器设置在从动轴到差速器的动力输出回路中，用于将从动轴的输出动力传输到差速器；第二离合器设置在中间轴到差速器的动力输出回路中，用于将中间轴的输出动力传输到差速器；变速箱控制器，用于控制第一离合器结合并且第二离合器分离，或者第一离合器分离并且第二离合器结合。本发明的混合式无级变速装置，可以根据路况选择利用无级变速器传动或者齿轮传动，提高了传动效率，降低了油耗。

Description

混合式无级变速装置

技术领域

本发明涉及汽车变速装置，特别涉及一种混合式无级变速装置。

背景技术

在最近的几十年中，无级变速技术（CVT）取得了很大的进步，获得了较为广泛的发展和应用。无级变速器和传统的齿轮箱变速器相比，省去了复杂的齿轮组传动装置，采用工作直径可变的主、从动带轮相配合传递动力，实现了传动比的连续变化，从而使发动机工况和传动系统得到最佳匹配，提高了整车的燃油经济性和动力性，降低了排放污染。无级变速器的结构简单，降低了产品成本，减小了占用空间，改善了乘坐舒适性。

现有的无级变速器，主要包括主动带轮、从动带轮、V型传动带和液压泵等基本部件。主动带轮和从动带轮都由可动盘和固定盘组成，可动盘与固定盘都是锥面结构，它们的锥面形成V型槽与V型传动带相结合。发动机输出轴输出的动力首先传递到无级变速器的主动带轮，然后通过V型传动带传递到从动带轮，最后经减速器、差速器传递给车轮来驱动汽车。工作时通过主动带轮与从动带轮的可动盘作轴向移动来改变主动带轮、从动带轮锥面与V型传动带结合的工作半径，从而改变传动比。可动盘的轴向移动量是由变速装置控制系统根据驾驶者需要调节主动带轮、从动带轮的液压缸压力来实现的。

在无级变速器的液压系统中，从动带轮液压缸的作用是控制从动带轮施加在V型传动带上的夹紧力，防止从动带轮和V型带之间出现打滑，以保证来自发动机的动力高效、可靠的传递。主动带轮液压缸控制主动带轮可动盘的位置沿轴向移动，主动带轮的V型传动带沿V型槽移动，由于传动带的总长度不变，在从动带轮上的V型传动带沿V型槽向相反的方向移动。V型传动带在主动带轮和从动带轮上的回转半径发生连续的变化，从而实现速比的连续变化。

在高速稳定工况下，发动机持续的输出较高的扭矩和功率，需要V型传动带与主、从动带轮间长时间维持较大的摩擦力，防止V型传动带和带轮之间出现打滑的现象。而摩擦力来自于从动带轮施加在V型传动带上的夹紧力。在这个过程中，为了维持传动带较大的夹紧力，从动带轮液压缸需要保持较高的油压，从动带轮液压缸的工作能量来源于由发动机带动的油泵，从而增加了发动机的能量消耗，所以现有的无级变速器相比其他类型的自动变速器在高速稳定工况下存在油耗偏高的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种混合式无级变速装置，能够提高传动系统的效率，降低油耗。

为解决上述技术问题，本发明提供的混合式无级变速装置，其包括第一齿轮、从动轴、第一离合器、无级变速器、第二齿轮、中间轴、第二离合器、变速箱控制器；

所述从动轴固定连接于第一齿轮的轴心；

所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合；

所述中间轴固定连接于第二齿轮的轴心；

所述无级变速器及所述第一离合器，设置在所述从动轴到差速器的动力输出回路中，用于将所述从动轴的输出动力传输到差速器；

所述第二离合器，设置在所述中间轴到差速器的动力输出回路中，用于将所述中间轴的输出动力传输到差速器；

所述变速箱控制器，用于控制第一离合器结合并且第二离合器分离，或者第一离合器分离并且第二离合器结合。

较佳的，所述变速箱控制器，当判断车辆处于高速稳定行驶工况时，则控制第一离合器分离并且第二离合器结合，从而断开所述从动轴到差速器的动力输出，接通所述中间轴到差速器的动力输出，否则控制第一离合器结合并且第二离合器分离，从而接通所述从动轴到差速器的动力输出，断开所述中间轴到差速器的动力输出。

较佳的，当发动机转速高于设定转速并且持续时间超过设定时长，所述变速箱控制器判断车辆处于高速稳定行驶工况。

较佳的，所述第一齿轮的齿数除以第二齿轮的齿数的值大于设定值。

优选的，所述无级变速器为V型传动带式无级变速器；

混合式无级变速装置，还包括第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮；

所述从动轴与所述V型传动带式无级变速器的主动带轮的轴固定连接，所述V型传动带式无级变速器的主动带轮与从动带轮之间通过V型传动带相连接，从动带轮的轴通过第一离合器与第三齿轮的轴相连接，第三齿轮与第四齿轮相啮合；

所述中间轴通过第二离合器与第四齿轮的轴左端连接；

所述第四齿轮的轴右端与所述第五齿轮的轴固定连接；

所述第五齿轮，用于同差速器相啮合。

优选的，所述无级变速器为V型传动带式无级变速器；

混合式无级变速装置，还包括第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮；

所述从动轴通过第一离合器与所述V型传动带式无级变速器的主动带轮的轴相连接，所述V型传动带式无级变速器的主动带轮与从动带轮之间通过V型传动带相连接，从动带轮的轴与所述第三齿轮的轴固定连接，第三齿轮与第四齿轮相啮合；

所述中间轴通过第二离合器与第五齿轮的轴左端连接；

所述第五齿轮的轴右端固定连接于所述第四齿轮的轴心；

所述第五齿轮，用于同差速器相啮合。

优选的，所述无级变速器为V型传动带式无级变速器；

混合式无级变速装置，还包括第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮；

所述从动轴通过第一离合器与所述第三齿轮的轴相连接，所述第三齿轮与所述第四齿轮相啮合，所述第四齿轮的轴与V型传动带式无级变速器的主动带轮的轴固定连接，所述V型传动带式无级变速器的主动带轮与从动带轮之间通过V型传动带相连接，从动带轮的轴与所述第五齿轮的轴固定连接；

所述中间轴通过第二离合器与所述第六齿轮的轴相连接；

所述第五齿轮，用于同差速器相啮合；

所述第六齿轮，用于同差速器相啮合。

较佳的，混合式无级变速装置，还包括输入轴、前行星齿轮组、齿圈、连接件、第三离合器、第四离合器；

所述前行星齿轮组，包括第七齿轮、行星齿轮、行星架；

所述第七齿轮，其轴左端固定连接所述输入轴，其轴右端固定连接所述连接件轴心；

所述齿圈的左端和第七齿轮通过所述行星齿轮相啮合，所述行星齿轮枢固定在行星架的一端，行星架的另一端与第三离合器连接；

所述第四离合器，固定在所述齿圈中部，所述连接件外缘通过第四离合器与所述齿圈相连接；

所述第一齿轮，固定连接于所述齿圈的右端并且与所述齿圈同轴；

所述第三离合器，固定在无级变速装置壳体上。

较佳的，混合式无级变速装置，还包括输入轴、前行星齿轮组、齿圈、连接件、第三离合器、第四离合器；

所述输入轴固定连接于所述齿圈的左端，并且与所述齿圈同轴心；

所述第四离合器，固定在所述齿圈中部，所述连接件外缘通过第四离合器与所述齿圈相连接；

所述前行星齿轮组，包括第七齿轮、行星齿轮、行星架；

所述第七齿轮，其轴左端固定连接所述连接件轴心，其轴右端固定连接所述第一齿轮的轴心；

所述齿圈的右端和第七齿轮通过所述行星齿轮相啮合，所述行星齿轮枢固定在行星架的一端，行星架的另一端与第三离合器连接；

所述第三离合器，固定在无级变速装置壳体上。

较佳的，混合式无级变速装置，还包括输入轴、前行星齿轮组、齿圈、连接件、第三离合器、第四离合器；

所述前行星齿轮组，包括第七齿轮、双排行星齿轮组、行星架；

所述输入轴固定连接于所述连接件的左侧轴心；

所述双排行星齿轮组，枢固定于所述行星架的一端；

所述第四离合器，固定连接于所述行星架的另一端；

所述连接件外缘通过第四离合器与所述行星架相连接；

所述第七齿轮，其轴左端固定连接所述连接件右侧轴心；

所述齿圈内缘和第七齿轮通过所述双排行星齿轮组相啮合；

所述齿圈外缘与所述第三离合器相连接；

所述第三离合器，固定在无级变速装置壳体上。

较佳的，所述变速箱控制器，还用于控制第三离合器、第四离合器的结合或分离；

当需要倒档工作状态时，所述变速箱控制器控制第三离合器结合并且第四离合器分离，当需要前进档工作状态时，所述变速箱控制器控制第三离合器分离并且第四离合器结合。

本发明的混合式无级变速装置，当路况较差，车速波动范围比较大时，可以利用无级变速器进行传动，传递效率较高，当路况良好，车速较高而且稳定时，可以通过具有稳定传动比的齿轮传动实现较高扭矩和高功发率的持续输出，消除无级变速器在高速稳定工况下传动带大的夹紧力需求带来的从动带轮液压缸持续加压所需要的额外能量消耗和传动带与带轮之间摩擦产生的能量消耗，从而提高了传动效率，延长了传动带和传动带轮的使用寿命，降低了油耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的混合式无级变速装置实施例三示意图；

图2是本发明的混合式无级变速装置实施例四示意图；

图3是本发明的混合式无级变速装置实施例五示意图；

图4是本发明的混合式无级变速装置实施例六示意图；

图5是本发明的混合式无级变速装置实施例七示意图；

图6是本发明的混合式无级变速装置实施例八示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

混合式无级变速装置，如图1到图3所示，其包括第一齿轮13、从动轴2、第一离合器17、无级变速器103、第二齿轮14、中间轴3、第二离合器20、变速箱控制器；

所述从动轴2固定连接于第一齿轮13的轴心；

所述第二齿轮14与所述第一齿轮13啮合；

所述中间轴3固定连接于第二齿轮14的轴心；

所述无级变速器103及所述第一离合器17，设置在所述从动轴2到差速器105的动力输出回路中，用于将所述从动轴2的输出动力传输到差速器105；

所述第二离合器20，设置在所述中间轴3到差速器105的动力输出回路中，用于将所述中间轴3的输出动力传输到差速器105；

所述变速箱控制器，用于控制第一离合器17结合并且第二离合器20分离，或者第一离合器17分离并且第二离合器20结合。

所述无级变速器103，可以是V型传动带式无级变速器或者滚轮式无级变速器。

实施例二

基于实施例一，所述变速箱控制器，当判断到车辆处于高速稳定行驶工况时，则控制第一离合器17分离并且第二离合器20结合，从而断开所述从动轴2到差速器105的动力输出，接通所述中间轴3到差速器105的动力输出，否则控制第一离合器17结合并且第二离合器20分离，从而接通所述从动轴2到差速器105的动力输出，断开所述中间轴3到差速器105的动力输出。

较佳的，当发动机转速高于设定转速并且持续时间超过设定时长，所述变速箱控制器判断车辆处于高速稳定行驶工况。设定转速、设定时长可根据车辆处于高速、稳定行驶工况时的试验数据标定，例如当车速维持在80公里/小时超过1分钟，则认为是高速、稳定行驶工况。

较佳的，第一齿轮13经第二齿轮14、中间轴3到差速器的105的动力输出传动速比，等于或者接近第一齿轮13经从动轴2到差速器105的最小动力输出传动速比，从而保证接通所述中间轴3到差速器105的动力输出时，能适应车辆高速行驶的工况。

第一齿轮13经第二齿轮14、中间轴3到差速器的105的动力输出传动速比，可以通过调整第一齿轮13和第二齿轮14齿数比实现，通过使第一齿轮13的齿数除以第二齿轮14的齿数的商大于设定值，保证第一齿轮13经第二齿轮14、中间轴3到差速器的105的动力输出传动速比，等于或者接近第一齿轮13经从动轴2到差速器105的最小动力输出传动速比。该设定值可根据车辆处于高速工况时的试验数据标定，例如当车速在80公里/小时以上，则认为是高速工况。

实施例三

基于实施例二，如图1所示，所述无级变速器103为V型传动带式无级变速器；

混合式无级变速装置，还包括第三齿轮18、第四齿轮19、第五齿轮21；

所述从动轴2与所述V型传动带式无级变速器103的主动带轮15的轴固定连接，所述V型传动带式无级变速器103的主动带轮15与从动带轮16之间通过V型传动带相连接，从动带轮16的轴通过第一离合器17与第三齿轮18的轴相连接，第三齿轮18与第四齿轮19相啮合；

所述中间轴3通过第二离合器20与第四齿轮19的轴左端连接；

所述第四齿轮19的轴右端与所述第五齿轮21的轴固定连接；

所述第五齿轮21，用于同差速器105相啮合。

该实施例中，通过变速箱控制器控制第一离合器17、第二离合器20只有一个处于工作状态，当变速箱控制器驱动电磁阀使第一离合器17处于工作状态时，动力通过第一齿轮13→从动轴2→无级变速器103→第一离合器17→第三齿轮18→第四齿轮19→第五齿轮21传递到差速器105的输出轴4上，实现动力输出，此时，混合式无级变速装置通过无级变速器进行传动，传动比连续变化。

当变速箱控制器驱动电磁阀使第二离合器20处于工作状态时，动力通过第一齿轮13→第二齿轮14→中间轴3→第二离合器20→第五齿轮21，传递到差速器105的输出轴4上，实现动力输出，此时，混合式无级变速装置通过第一齿轮13同第二齿轮14组成的齿轮组以啮合方式进行传动，由于第一齿轮13同第二齿轮14组成的齿轮组具有恒定的传动比，混合式无级变速装置的传动比恒定。

实施例四

基于实施例二，如图2所示，所述无级变速器103为V型传动带式无级变速器；

混合式无级变速装置，还包括第三齿轮18、第四齿轮19、第五齿轮21；

所述从动轴2通过第一离合器17与所述V型传动带式无级变速器103的主动带轮15的轴相连接，所述V型传动带式无级变速器103的主动带轮15与从动带轮16之间通过V型传动带相连接，从动带轮16的轴与所述第三齿轮18的轴固定连接，第三齿轮18与第四齿轮19相啮合；

所述中间轴3通过第二离合器20与第五齿轮21的轴左端连接；

所述第五齿轮21的轴右端固定连接于所述第四齿轮19的轴心；

所述第五齿轮21，用于同差速器105相啮合。

该实施例中，通过变速箱控制器控制第一离合器17、第二离合器20只有一个处于工作状态，当变速箱控制器驱动电磁阀使第一离合器17处于工作状态时，动力通过第一齿轮13→从动轴2→第一离合器17→无级变速器103→第三齿轮18→第四齿轮19→第五齿轮21传递到差速器105的输出轴4上，实现动力输出，此时，混合式无级变速装置通过无级变速器进行传动，传动比连续变化。

当变速箱控制器驱动电磁阀使第二离合器20处于工作状态时，动力通过第一齿轮13→第二齿轮14→中间轴3→第二离合器20→第五齿轮21，传递到差速器105的输出轴4上，实现动力输出，此时，混合式无级变速装置通过第一齿轮13同第二齿轮14组成的齿轮组以啮合方式进行传动，由于第一齿轮13同第二齿轮14组成的齿轮组具有恒定的传动比，混合式无级变速装置的传动比恒定。

实施例五

基于实施例二，如图3所示，所述无级变速器103为V型传动带式无级变速器；

混合式无级变速装置，还包括第三齿轮18、第四齿轮19、第五齿轮21、第六齿轮22；

所述从动轴2通过第一离合器17与所述第三齿轮18的轴相连接，所述第三齿轮18与所述第四齿轮19相啮合，所述第四齿轮19的轴与V型传动带式无级变速器103的主动带轮15的轴固定连接，所述V型传动带式无级变速器103的主动带轮15与从动带轮16之间通过V型传动带相连接，从动带轮16的轴与所述第六齿轮22的轴固定连接；

所述中间轴3通过第二离合器20与所述第五齿轮21的轴相连接；

所述第五齿轮21，用于同差速器相啮合；

所述第六齿轮22，用于同差速器相啮合。

该实施例中，通过变速箱控制器控制第一离合器17、第二离合器20只有一个处于工作状态，当变速箱控制器驱动电磁阀使第一离合器17处于工作状态时，动力通过第一齿轮13→从动轴2→第一离合器17→第三齿轮18→第四齿轮19→无级变速器103→第六齿轮22传递到差速器105的输出轴4上，实现动力输出，此时，混合式无级变速装置通过无级变速器进行传动，传动比连续变化。

当变速箱控制器驱动电磁阀使第二离合器20处于工作状态时，动力通过第一齿轮13→第二齿轮14→中间轴3→第二离合器20→第五齿轮21，传递到差速器105的输出轴4上，实现动力输出，此时，混合式无级变速装置通过第一齿轮13同第二齿轮14组成的齿轮组以啮合方式进行传动，由于第一齿轮13同第二齿轮14组成的齿轮组具有恒定的传动比，混合式无级变速装置的传动比恒定。

实施例六

基于实施例三、四或五，如图4所示，

混合式无级变速装置，还包括输入轴1、前行星齿轮组、齿圈9、连接件11、第三离合器5、第四离合器10；

所述前行星齿轮组，包括第七齿轮7、行星齿轮8、行星架6；行星轮8可以是双排行星齿轮组；

所述第七齿轮7，其轴左端固定连接所述输入轴1，其轴右端固定连接所述连接件11轴心；

所述齿圈9的左端和第七齿轮7通过所述行星齿轮8相啮合，所述行星齿轮8枢固定在行星架6的一端，行星架6的另一端与第三离合器5连接；

所述第四离合器10，固定在所述齿圈9中部，所述连接件11外缘通过第四离合器10与所述齿圈9相连接；

所述第一齿轮13，固定连接于所述齿圈9的右端并且与所述齿圈9同轴；

所述第三离合器5，固定在无级变速装置壳体上；

所述变速箱控制器，还用于控制第三离合器5、第四离合器10的结合或分离；

当需要倒档工作状态时，所述变速箱控制器控制第三离合器5结合并且第四离合器10分离，当需要前进档工作状态时，所述变速箱控制器控制第三离合器5分离并且第四离合器10结合。

该实施例中，当变速箱控制器驱动电磁阀使第三离合器5与行星架6处于结合状态，并使第四离合器10与连接件11处于分离状态时，前行星齿轮组中的行星齿轮8固定，第七齿轮7的转动方向与齿圈9的转动方向相反，变速装置处于倒档工作状态；当变速箱控制器驱动电磁阀使离合器10与连接件11处于结合状态，并使第三离合器5与行星架6处于分离状态时，输入轴1与齿圈9直接相连，转动方向相同，变速装置处于前进档工作状态；前行星齿轮组起切换倒档和前进档的作用，动力通过齿圈9向同轴固接在一起的第一齿轮13传递。

实施例七

基于实施例三、四或五，如图5所示，

混合式无级变速装置，还包括输入轴1、前行星齿轮组、齿圈9、连接件11、第三离合器5、第四离合器10；

所述输入轴1固定连接于所述齿圈9的左端，并且与所述齿圈9同轴；

所述第四离合器10，固定在所述齿圈9中部，所述连接件11外缘通过第四离合器10与所述齿圈9相连接；

所述前行星齿轮组，包括第七齿轮7、行星齿轮8、行星架6；行星轮8可以是双排行星齿轮组；

所述第七齿轮7，其轴左端固定连接所述连接件11轴心，其轴右端固定连接所述第一齿轮13的轴心；

所述齿圈9的右端和第七齿轮7通过所述行星齿轮8相啮合，所述行星齿轮8枢固定在行星架6的一端，行星架6的另一端与第三离合器5连接；

所述第三离合器5，固定在无级变速装置壳体上；

所述变速箱控制器，还用于控制第三离合器5、第四离合器10的结合或分离；

当需要倒档工作状态时，所述变速箱控制器控制第三离合器5结合并且第四离合器10分离，当需要前进档工作状态时，所述变速箱控制器控制第三离合器5分离并且第四离合器10结合。

该实施例中，当变速箱控制器驱动电磁阀使第三离合器5与行星架6处于结合状态，并使第四离合器10与连接件11处于分离状态时，第七齿轮7与输入轴1的转动方向相反，变速装置处于倒档工作状态；当变速箱控制器驱动电磁阀使离合器5与行星架6处于分离状态，并使离合器10与连接件11处于结合状态时，第七齿轮7与输入轴1的转动方向相同，变速装置处于前进档工作状态；前行星齿轮组起切换倒档和前进档的作用，动力通过第七齿轮7向同轴固接在一起的第一齿轮13传递。

实施例八

基于实施例三、四或五，如图6所示，

混合式无级变速装置，还包括输入轴1、前行星齿轮组、齿圈9、连接件11、第三离合器5、第四离合器10；

所述前行星齿轮组，包括第七齿轮7、双排行星齿轮组8、行星架6；

所述双排行星齿轮组8，枢固定于所述行星架6的一端；

所述第四离合器10，固定连接于所述行星架6的另一端；

所述连接件11外缘通过第四离合器10与所述行星架6相连接；

所述输入轴1固定连接于所述连接件11的左侧轴心；

所述第七齿轮7，其轴左端固定连接所述连接件11右侧轴心；

所述齿圈9内缘和第七齿轮7通过所述双排行星齿轮组8相啮合；

所述齿圈9外缘与所述第三离合器5相连接；

所述第三离合器5，固定在无级变速装置壳体上；

所述变速箱控制器，还用于控制第三离合器5、第四离合器10的结合或分离；

当需要倒档工作状态时，所述变速箱控制器控制第三离合器5结合并且第四离合器10分离，当需要前进档工作状态时，所述变速箱控制器控制第三离合器5分离并且第四离合器10结合。

该实施例中，当变速箱控制器驱动电磁阀使第四离合器10与连接件11处于结合状态，并使第三离合器5与齿圈9处于分离状态时，行星架6与输入轴1的转动方向相同，变速装置处于前进档工作状态；当变速箱控制器驱动电磁阀使第三离合器5与齿圈9处于结合状态，并使第四离合器10与连接件11处于分离状态时，行星架6与输入轴1的转动方向相反，变速装置处于倒档工作状态；前行星齿轮组起切换倒档和前进档的作用，动力通过行星架6向同轴固接在一起的第一齿轮13传递。

本发明的混合式无级变速装置，从动轴固定连接于第一齿轮的轴心，中间轴固定连接于第二齿轮的轴心，第二齿轮与第一齿轮啮合；无级变速器及第一离合器设置在从动轴到差速器的动力输出回路中；第二离合器设置在中间轴到差速器的动力输出回路中；变速箱控制器控制第一离合器、第二离合器同时只能有一个处于结合状态，从而可以选择通过无级变速装置实现传动比连续变化的动力传输，或者选择啮合的齿轮实现传动比恒定的动力传输。

本发明的混合式无级变速装置，当车辆在变工况情况下，采用无级变速器传递动力，具有变速平稳、效率高的优点；当变速箱控制器监测到车辆定速巡航或车速较高并保持稳定时，或者驾驶者根据需求发出切换传递通道的命令时，变速箱控制器控制无级变速器通道的离合器分离，齿轮组装置通道的离合器结合，完成从无级变速器传动到齿轮组传动的切换，实现在无级变速器油耗高的工况下采用齿轮组传动的目的；反之，变速箱控制器则控制齿轮组装置通道的离合器分离，无级变速器通道的离合器结合，完成从齿轮组传动到无级变速器传动的切换。本发明的混合式无级变速装置，当路况较差，车速波动范围比较大时，可以利用无级变速器进行传动，传递效率较高，当路况良好，车速较高而且稳定时，可以通过具有稳定传动比的齿轮传动实现较高扭矩和功发率的持续输出，消除无级变速器在高速稳定工况下传动带大的夹紧力需求带来的从动带轮液压缸持续加压所需要的额外能量消耗和传动带与带轮之间摩擦产生的能量消耗，从而提高了传动效率，延长了传动带的使用寿命，降低了油耗。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (13)

1.一种混合式无级变速装置，其特征在于，包括第一齿轮、从动轴、第一离合器、无级变速器、第二齿轮、中间轴、第二离合器、变速箱控制器；

所述从动轴固定连接于第一齿轮的轴心；

所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合；

所述中间轴固定连接于第二齿轮的轴心；

所述无级变速器及所述第一离合器，设置在所述从动轴到差速器的动力输出回路中，用于将所述从动轴的输出动力传输到差速器；

所述第二离合器，设置在所述中间轴到差速器的动力输出回路中，用于将所述中间轴的输出动力传输到差速器；

所述变速箱控制器，用于控制第一离合器结合并且第二离合器分离，或者第一离合器分离并且第二离合器结合。

2.根据权利要求1所述的混合式无级变速装置，其特征在于，

所述变速箱控制器，当判断到车辆处于高速稳定行驶工况时，则控制第一离合器分离并且第二离合器结合，从而断开所述从动轴到差速器的动力输出，接通所述中间轴到差速器的动力输出，否则控制第一离合器结合并且第二离合器分离，从而接通所述从动轴到差速器的动力输出，断开所述中间轴到差速器的动力输出。

3.根据权利要求2所述的混合式无级变速装置，其特征在于，

当发动机转速高于设定转速并且持续时间超过设定时长，所述变速箱控制器判断车辆处于高速稳定行驶工况。

4.根据权利要求2所述的混合式无级变速装置，其特征在于，

所述第一齿轮的齿数除以第二齿轮的齿数的值大于设定值。

5.根据权利要求4所述的混合式无级变速装置，其特征在于，

所述无级变速器为V型传动带式无级变速器；

混合式无级变速装置，还包括第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮；

所述从动轴与所述V型传动带式无级变速器的主动带轮的轴固定连接，所述V型传动带式无级变速器的主动带轮与从动带轮之间通过V型传动带相连接，从动带轮的轴通过第一离合器与第三齿轮的轴相连接，第三齿轮与第四齿轮相啮合；

所述中间轴通过第二离合器与第四齿轮的轴左端连接；

所述第四齿轮的轴右端与所述第五齿轮的轴固定连接；

所述第五齿轮，用于同差速器相啮合。

6.根据权利要求4所述的混合式无级变速装置，其特征在于，

所述无级变速器为V型传动带式无级变速器；

混合式无级变速装置，还包括第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮；

所述从动轴通过第一离合器与所述V型传动带式无级变速器的主动带轮的轴相连接，所述V型传动带式无级变速器的主动带轮与从动带轮之间通过V型传动带相连接，从动带轮的轴与所述第三齿轮的轴固定连接，第三齿轮与第四齿轮相啮合；

所述中间轴通过第二离合器与第五齿轮的轴左端连接；

所述第五齿轮的轴右端固定连接于所述第四齿轮的轴心；

所述第五齿轮，用于同差速器相啮合。

7.根据权利要求4所述的混合式无级变速装置，其特征在于，

所述无级变速器为V型传动带式无级变速器；

混合式无级变速装置，还包括第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮；

所述从动轴通过第一离合器与所述第三齿轮的轴相连接，所述第三齿轮与所述第四齿轮相啮合，所述第四齿轮的轴与V型传动带式无级变速器的主动带轮的轴固定连接，所述V型传动带式无级变速器的主动带轮与从动带轮之间通过V型传动带相连接，从动带轮的轴与所述第五齿轮的轴固定连接；

所述中间轴通过第二离合器与所述第六齿轮的轴相连接；

所述第五齿轮，用于同差速器相啮合；

所述第六齿轮，用于同差速器相啮合。

8.根据权利要求5、6或7所述的混合式无级变速装置，其特征在于，

混合式无级变速装置，还包括输入轴、前行星齿轮组、齿圈、连接件、第三离合器、第四离合器；

所述前行星齿轮组，包括第七齿轮、行星齿轮、行星架；

所述第七齿轮，其轴左端固定连接所述输入轴，其轴右端固定连接所述连接件轴心；

所述齿圈的左端和第七齿轮通过所述行星齿轮相啮合，所述行星齿轮枢固定在行星架的一端，行星架的另一端与第三离合器连接；

所述第四离合器，固定在所述齿圈中部，所述连接件外缘通过第四离合器与所述齿圈相连接；

所述第一齿轮，固定连接于所述齿圈的右端并且与所述齿圈同轴；

所述第三离合器，固定在无级变速装置壳体上。

9.根据权利要求8所述的混合式无级变速装置，其特征在于，

所述变速箱控制器，还用于控制第三离合器、第四离合器的结合或分离；

当需要倒档工作状态时，所述变速箱控制器控制第三离合器结合并且第四离合器分离，当需要前进档工作状态时，所述变速箱控制器控制第三离合器分离并且第四离合器结合。

10.根据权利要求5、6或7所述的混合式无级变速装置，其特征在于，

混合式无级变速装置，还包括输入轴、前行星齿轮组、齿圈、连接件、第三离合器、第四离合器；

所述输入轴固定连接于所述齿圈的左端，并且与所述齿圈同轴心；

所述第四离合器，固定在所述齿圈中部，所述连接件外缘通过第四离合器与所述齿圈相连接；

所述前行星齿轮组，包括第七齿轮、行星齿轮、行星架；

所述第七齿轮，其轴左端固定连接所述连接件轴心，其轴右端固定连接所述第一齿轮的轴心；

所述齿圈的右端和第七齿轮通过所述行星齿轮相啮合，所述行星齿轮枢固定在行星架的一端，行星架的另一端与第三离合器连接；

所述第三离合器，固定在无级变速装置壳体上。

11.根据权利要求10所述的混合式无级变速装置，其特征在于，

所述变速箱控制器，还用于控制第三离合器、第四离合器的结合或分离；

当需要倒档工作状态时，所述变速箱控制器控制第三离合器结合并且第四离合器分离，当需要前进档工作状态时，所述变速箱控制器控制第三离合器分离并且第四离合器结合。

12.根据权利要求5、6或7所述的混合式无级变速装置，其特征在于，

混合式无级变速装置，还包括输入轴、前行星齿轮组、齿圈、连接件、第三离合器、第四离合器；

所述前行星齿轮组，包括第七齿轮、双排行星齿轮组、行星架；

所述输入轴固定连接于所述连接件的左侧轴心；

所述双排行星齿轮组，枢固定于所述行星架的一端；

所述第四离合器，固定连接于所述行星架的另一端；

所述连接件外缘通过第四离合器与所述行星架相连接；

所述第七齿轮，其轴左端固定连接所述连接件右侧轴心；

所述齿圈内缘和第七齿轮通过所述双排行星齿轮组相啮合；

所述齿圈外缘与所述第三离合器相连接；

所述第三离合器，固定在无级变速装置壳体上。

13.根据权利要求12所述的混合式无级变速装置，其特征在于，

所述变速箱控制器，还用于控制第三离合器、第四离合器的结合或分离；

当需要倒档工作状态时，所述变速箱控制器控制第三离合器结合并且第四离合器分离，当需要前进档工作状态时，所述变速箱控制器控制第三离合器分离并且第四离合器结合。

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