CN104110475B - 扭矩分配无级变速器 - Google Patents

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Abstract

一种变速器，包括固接到输入部的第一驱动装置，其产生固定的传动比；固接到输入部的第二驱动装置，其产生可变的传动比；包括连接到第二驱动装置的部件以及第二部件的行星齿轮组；可释放地保持第二部件可旋转地固定的制动器；可释放地连接第一部件和输出部的第一离合器；以及可释放地连接第二部件和第一驱动装置的第二离合器。

Description

扭矩分配无级变速器
技术领域
本发明总体上涉及一种无级变速器（CVT），其可以产生前进和倒车驱动档并在扭矩分配模式中运行。
背景技术
CVT变速器产生机动车辆所需的可变的速度比，其通过改变传动皮带接合至输入皮带轮和输出皮带轮的径向位置来实现。但是，CVT变速器具有低机械效率和有限的传动比范围。
目前存在对控制技术或扩展了CVT变速器的超速档范围的动态设置的需求，其提供了对于使用CVT的变矩器车辆起动所需的倒车驱动功能，还需要最小数量的摩擦控制元件，诸如离合器和制动器。
发明内容
变速器包括：固接至输入部的、产生固定传动比的第一驱动装置、固接至输入部的、产生可变传动比的第二驱动装置；包括与第二驱动连接的部件以及第二部件的行星齿轮组；可释放地保持第二部件可旋转地固定的制动器；可释放地连接第一部件和输出部的第一离合器；以及可释放地连接第二部件和第一驱动装置的第二离合器。
该变速器为具有变速器模式和扭矩分配模式的双模式CVT。当在扭矩分配超速档范围内进行操作时，由于扭矩的一部分被直接传送，所以传动比范围被扩展并且超速效率被提升。
混合的行星齿轮组还在CVT变速器中提供需要的倒档功能，该CVT变速器依赖于变矩器来参与车辆启动状况。
具有固定的传动比的链条驱动装置，其提供直接的扭矩输入给混合行星齿轮组。
位于动力源和变速器输入轴之间的变矩器的扭矩放大辅助车辆由静止起动。
根据以下详细说明、权利要求以及附图，优选实施例的适用范围将会变得显而易见。应当理解，尽管说明和具体示例指出了本发明的优选实施例，但其仅以举例的方式给出。对所描述的实施例和示例的各种变化和修改对本领域的技术人员来说将变得显而易见。
附图说明
通过参考下面的结合附图的说明，本发明将更容易理解，其中
图1为用于机动车辆的自动变速器的动态设置的示意图。
具体实施方式
图1的变速器总成10包括变矩器12、输入轴14、固定传动比链条驱动装置16、可变传动比驱动装置18、行星齿轮组20、传输齿轮组22、主减速器24、以及轮间差速器26，该轮间差速器26用来传输转动力到右侧和左侧的车轴28、30。
内燃发动机的曲轴32，或者其他动力源的轴，被连接至变矩器的叶轮34，其液力地驱动其涡轮36。从变矩器中的涡轮36的叶片流出的液流通过定子38被引导到叶轮34的叶片上。由外壳40通过定子轴42使定子保持固定。
固定传动比链条驱动装置16的输入链轮齿（sprocket）44被固接至输入轴14，并且输出链轮齿46被固接至套轴48。传动链条50与链轮齿44、46接合。
可变传动比驱动装置18的输入皮带轮52被固接至输入轴14，并且输出皮带轮54被固接至中间轴56，该中间轴56穿过套轴48。传动皮带58与皮带轮52、54接合，皮带轮52、54与皮带58的接触直径是可变的。
行星齿轮组20包括固接至轴56的太阳齿轮60、齿圈62、托架64；以及由托架支承并与太阳齿轮以及齿圈啮合的行星小齿轮66。
传输齿轮组22包括固接至输出轴70的小齿轮68，以及与小齿轮68啮合并固接至轴74的齿轮72。
主减速器24包括固接至轴74的小齿轮76，以及与小齿轮78啮合并被固接至差速器26的齿圈的齿轮78。
当总成10在动力分配模式下运行时，即，当固定传动比链条驱动装置16传输动力到托架64并且可变传动比皮带驱动装置18传输动力到太阳齿轮60时，扭矩分配离合器80交替地开启和关闭输出链轮齿46和托架64之间的驱动连接。
倒车制动器82被接合以通过保持托架64固定以防止旋转来产生倒档驱动。在倒档驱动中，齿圈62和输出轴70与太阳齿轮60的速度和方向相比是在相反方向上受减速驱动的，其被连续驱动地连接到输出皮带轮54。
当总成10在CVT模式下运行时，即，当扭矩分配离合器80开启，由此从行星齿轮组20上解离链条驱动装置16，则离合器84被接合，从而在通过离合器84的输出皮带轮54和连接至传输齿轮组22的输出轴70之间产生直接的驱动连接。
在一个实例中，链条驱动装置16具有0.5:1的传动比；可变驱动装置18的传动比范围为2.3-0.43:1；传输齿轮组22具有2:1的传动比；主减速器24具有3.5:1的传动比；并且beta，即，齿圈节圆半径（pitchdiameter）与太阳齿轮节圆半径的比值为2.0。
利用从发动机轴32穿过变矩器12、可变驱动装置18和带有接合的制动器82的行星齿轮组20传输的动力来产生倒档驱动。离合器80和84在倒档驱动中是解离的。
总成10在扭矩分配模式下运行，自发动机轴32通过变矩器12、链条驱动装置16、可变驱动装置18和带有接合的离合器80的行星齿轮组20传输动力。离合器84和制动器82在扭矩分配运行模式中解离。在此情况下，行星齿轮组20作为扭矩分配装置起作用，其混合自链条驱动装置16通过离合器80传输到托架64的扭矩，以及自可变驱动装置18被传输到太阳齿轮60的扭矩。该分配扭矩模式提供扩大的超速传动范围。在分配扭矩模式中，倘若可变驱动装置18在其2.3:1的传动比下运行并且其他组件的传动比如实例中所述，那么传动比可以被降低至2.17。
总成10在扭矩分配模式下运行，自发动机轴32通过变矩器12、链条驱动装置16、可变驱动装置18和带有接合的离合器80的行星齿轮组20传输动力。离合器84和制动器82在扭矩分配运行模式中解离。在此情况下，行星齿轮组20作为扭矩分配装置起作用，其混合自链条驱动装置16通过离合器80传输到托架64的扭矩，以及自可变驱动装置18被传输到太阳齿轮60的扭矩，齿圈62作为齿轮组20的输出部。该分配扭矩模式提供扩大的超速传动范围。在分配扭矩模式中，倘若可变驱动装置18在其0.43:1的传动比下运行并且其他组件的传动比如实例中所述，那么传动比可以被增加2.17。
依照专利法的规定，已经对优选实施例进行了说明。但是应当指出的是，除了具体示出和描述的以外，也可以实施替代实施例。

Claims (10)

1.一种变速器，其特征在于，包括：
连接到输入轴的第一驱动装置，其产生固定的传动比；
连接到输入轴的第二驱动装置，其产生可变的传动比；
行星齿轮组，其包括直接连接到第二驱动装置的输出轴并由所述第二驱动装置的输出轴驱动的第一部件，以及第二部件；
制动器，其可释放地保持第二部件可旋转地固定；
第一离合器，其可释放地连接第一部件和输出轴；以及
第二离合器，其可释放地将第二部件连接至第一驱动装置，其中所述第二驱动装置的所述输入轴及输出轴连接至所述第二驱动装置的相同轴侧，并且所述第二驱动装置的输出轴穿过所述第一驱动装置延伸。
2.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，进一步包括：
动力源；以及
变矩器，其包括可驱动地连接到动力源的叶轮以及可驱动地连接到输入轴的涡轮。
3.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，进一步包括：
传输驱动装置，其包括固接到行星齿轮组的输出轴的小齿轮和与小齿轮啮合的齿轮；
主减速器，其包括与齿轮可驱动地连接的第一小齿轮，以及与第一小齿轮啮合的第一齿轮；以及
可驱动地连接到第一齿轮的差速器，其用于从第一齿轮向第一和第二车轴传输旋转动力。
4.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，第一驱动装置进一步包括：
固接到输入轴的第一链轮齿；
连接到第二离合器的第二链轮齿；以及
与第一链轮齿和第二链轮齿接合的第一驱动部件。
5.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，第二驱动装置进一步包括：
固接到输入轴的第一皮带轮；
连接到第一部件的第二皮带轮；以及
与第一皮带轮和第二皮带轮接合的第二驱动部件，在第二驱动部件和第一皮带轮之间的接合位置是可变的，并且在第二驱动部件和第二皮带轮之间的接合位置是可变的。
6.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，
第一部件为太阳齿轮；
第二部件为托架；并且
行星齿轮组进一步包括固接到行星齿轮组的输出轴的齿圈，以及由托架支承并与太阳齿轮和齿圈啮合的行星小齿轮。
7.一种变速器，其特征在于，包括：
行星齿轮组，其包括可旋转地固定至轴的第一部件，所述轴穿过固定传动比驱动装置延伸至由动力源驱动的可变驱动装置，通过第一离合器可释放地连接到固定传动比驱动装置的第二部件，以及固接到输出轴的第三部件；
制动器，其可释放地保持第二部件可旋转地固定；以及
第二离合器，其可释放地连接第一部件和输出轴。
8.如权利要求7所述的变速器，其特征在于，
第一部件为太阳齿轮；
第二部件为托架；
第三部件为齿圈；并且
行星齿轮组进一步包括由托架支承并与太阳齿轮和齿圈啮合的行星小齿轮。
9.如权利要求7所述的变速器，其特征在于，进一步包括：
变矩器，其包括可驱动地连接到动力源的叶轮以及可驱动地连接到输入轴的涡轮。
10.如权利要求7所述的变速器，其特征在于，进一步包括：
传输驱动装置，其包括固接到输出轴的小齿轮和与小齿轮啮合的齿轮；
主减速器，其包括可驱动地连接到齿轮的第一小齿轮，以及与第一小齿轮啮合的第一齿轮；以及
差速器，其可驱动地连接到第一齿轮以用于自第一齿轮向第一和第二车轴传输旋转动力。
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