CN105003609A - 用于无级变速动力传动装置的动力传动系 - Google Patents

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布立吞·T·伊斯曼
阿尔佛雷德·S·斯美摩
克雷格·A·皮茨
克雷格·R·埃克
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Abstract

描述了用于无级变速动力传递的一种动力传动系和相关的车辆。齿轮组包括第一输入部件、第二输入部件以及输出部件。当离合装置处于第一状态时，发动机将机械动力提供到第一输入部件，并且提供到第一无级变速动力源(CVP)。在离合装置处于第二状态时，第一CVP与发动机分离。第二CVP接收来自于第一CVP的非机械动力并且将非机械动力转换为机械动力。当制动装置未被接合时，第二CVP将因此而产生的机械动力提供到第二输入部件。当制动装置被接合时，制动装置防止第二输入部件转动。

Description

用于无级变速动力传动装置的动力传动系
技术领域
本公开内容涉及无级变速传动装置(continuously variabletransmission)，包括用于农业、林业、建筑和其他应用的作业车辆的操作的传动装置。
背景技术
在各种设置中，有用的是利用传统发动机(例如，内燃机)和一个或多个无限变速动力源(例如，电动马达/发电机或液压马达/泵、变速链驱动装置等)两者来提供有用的动力。例如，发动机动力的一部分可以被转移以驱动第一无级变速动力源(“CVP”)(例如，作为发电机的第一电动马达/发电机，作为泵的第一静压或流体动力马达/泵等)，其可以进而驱动第二CVP(例如，作为使用来自第一电动马达/发电机的电能的电动马达的第二电动马达/发电机，作为使用来自第一静压或流体动力马达/泵的液压动力的马达的第二静压或流体动力马达/泵等等)。
在某些应用中，来自两种类型的动力源(即发动机和CVP)的动力也可以组合用于通过无限变速器(“IVT”)或者无级变速器(“CVT”)传送有用动力(例如，以驱动车辆轮轴)。这可以被称为“分开模式(split-mode)”或“分开路径模式”，因为至车辆(或其它)动力接收器的动力传递可以在来自发动机的直接机械路径和通过一个或多个CVP的无限/无级变速路径之间分开。在其它应用中，相反地，有用动力可以由发动机(例如，通过诸如轴和齿轮的各种机械传动元件)而不是由CVP提供至动力接收器。这可以被称为“机械路径模式”。应当理解，有时可以在机械路径模式中使用多种非机械动力传递装置，如转矩转换器。有鉴于此，机械路径模式可以简单地看作是一种动力传递模式，其中发动机而不是CVP提供有用的动力到特定的动力接收器(sink)。
发明内容
公开了一种用于提供连续可变(或无限)的传动比的动力传动系和车辆。根据本公开内容的一个方面，一种用于包括发动机的车辆的动力传动系包括齿轮组，所述齿轮组具有第一输入部件、第二输入部件以及输出部件，其中，所述发动机经由所述第一输入部件将机械动力提供到输出部件。第一CVP被构造为经由离合装置接收来自所述发动机的机械动力并且将接收的机械动力转换为非机械动力。第二CVP被构造为接收来自所述第一CVP的非机械动力，将接收的非机械动力转换成机械动力，并且经由所述齿轮组的第二输入部件将机械动力提供到所述齿轮组的输出部件。制动装置与所述第二CVP和所述齿轮组的第二输入部件连通。
当所述制动装置处于接合状态时，所述制动装置防止所述齿轮组的第二输入部件转动。当所述离合装置处于第一状态时，所述第一CVP与所述发动机分离。当所述离合装置处于第二离合状态并且所述制动装置未被接合时，机械动力被从所述发动机提供到所述第一CVP，并且机械动力经由所述第二输入部件被从所述第二CVP提供到所述输出部件。
以下的特征中的一个或多个可以被包含在所公开的动力传动系中。所述发动机可以经由第一轴将机械动力提供到所述第一输入部件。所述第一CVP可以被构造为经由所述第一轴、附接到所述第一轴的第一齿轮、与所述第一齿轮啮合的第二齿轮以及附接到所述第二齿轮的第二轴而接收来自所述发动机的机械动力。所述第二CVP可以被构造为经由第三轴将机械动力提供到所述齿轮组的第二输入部件，所述制动装置被构造为阻止所述第三轴和所述第二输入部件中的一个或多个的转动。所述动力传动系还可以包括多级齿轮传动装置，所述多级齿轮传动装置接收来自齿轮组的输出部件的机械动力。
所述齿轮组可以包括行星齿轮组。所述第一输入部件可以包括行星齿轮组的环形齿轮。所述第二输入部件可以包括行星齿轮组的中心齿轮。所述输出部件可以包括行星齿轮组的行星齿轮架。
根据本公开内容的另一方面，一种带有发动机的车辆包括：齿轮组，所述齿轮组具有第一输入部件、第二输入部件以及输出部件，其中，所述发动机经由所述第一输入部件将机械动力提供到输出部件。第一CVP被构造为至少部分地基于第一控制装置的状态而接收来自所述发动机的机械动力，并且将接收的机械动力转换为非机械动力。第二CVP被构造为接收来自所述第一CVP的非机械动力，将接收的非机械动力转换成机械动力，并且经由所述第二CVP的输出接口和所述齿轮组的第二输入部件将机械动力提供到所述齿轮组的输出部件。第二控制装置与所述第二CVP和所述齿轮组的第二输入部件连通。
当所述第二控制装置处于第一状态时，所述第二控制装置防止所述齿轮组的第二输入部件接收来自所述第二CVP的动力。当所述第一控制装置处于第二状态时，所述第一CVP与所述发动机分离。当所述第一控制装置处于第三状态并且所述第二控制装置未处于第一状态时，机械动力被从所述发动机提供到所述第一CVP，并且机械动力经由所述第二输入部件被从所述第二CVP提供到所述输出部件。
以下的特征中的一个或多个可以被包含在所公开的车辆中。所述发动机可以经由第一轴将机械动力提供到所述第一输入部件。所述第一CVP可以被构造为经由所述第一轴、附接到所述第一轴的第一齿轮、与所述第一齿轮啮合的第二齿轮以及附接到所述第二齿轮的第二轴而接收来自所述发动机的机械动力。所述第二CVP可以被构造为经由第三轴将机械动力提供到所述齿轮组的第二输入部件，所述制动装置被构造为可控制地阻止所述第三轴和所述第二输入部件中的一个或多个的转动。所述车辆还可以包括多级齿轮传动装置，所述多级齿轮传动装置接收来自齿轮组的输出部件的机械动力。
所述齿轮组可以包括行星齿轮组。所述第一输入部件可以包括行星齿轮组的环形齿轮。所述第二输入部件可以包括行星齿轮组的中心齿轮。所述输出部件可以包括行星齿轮组的行星齿轮架。
根据本发明的又一方面，一种用于包括发动机的车辆的动力传动系包括：行星齿轮组，所述行星齿轮组具有环形齿轮、行星齿轮架和中心齿轮，所述行星齿轮架经由所述环形齿轮和将所述发动机连接到所述环形齿轮的第一轴而接收来自所述发动机的机械动力。第一CVP被构造为接收来自所述发动机的机械动力并且将接收的机械动力转换为非机械动力，所述第一CVP被构造为经由所述第一轴、附接到所述第一轴的第一齿轮、与所述第一齿轮啮合的第二齿轮以及附接到所述第二齿轮的第二轴而接收来自所述发动机的转动机械动力。第二CVP被构造为接收来自所述第一CVP的非机械动力，将接收的非机械动力转换成转动机械动力，并且第三轴将转动机械动力提供到所述中心齿轮。制动装置所述第三轴和所述中心齿轮中的一个或多个连通。
当所述制动装置处于接合状态时，所述制动装置防止所述第三轴和所述中心齿轮转动。当所述离合装置处于第一离合状态时，所述第一CVP与所述发动机分离，使得转动机械动力未从所述发动机传递到所述第一轴。当所述离合装置处于第二离合状态并且所述制动装置未被接合时，转动机械动力被从所述发动机提供到所述第一CVP，并且转动机械动力经由所述中心齿轮被从所述第二CVP提供到所述行星齿轮架。
在附图和以下的说明中提及了一个或多个实施例的细节。根据说明书、附图和权利要求，其他特征和优点将变得明显。
附图说明
图1是可以包括根据本公开内容的无级变速传动装置的示例性车辆的侧视图；
图2是图1的示例性车辆的示例动力传动系的示意图；以及
图3是图2的示例动力传动系的示例构造的示意图。
类似的附图标记在多个附图中表示类似的元件。
具体实施方式
如在上面简要描述的附图中所示，以下描述所公开内容的动力传动系(或车辆)的一个或更多个示例性实施例。本领域技术人员可以设想对示例实施例的各种修改。
为了方便起见，可在本文中使用术语“部件”，特别是在行星齿轮组的情况下，以指示用于动力传递的元件，诸如太阳齿轮、环形齿轮或行星架。此外，在各种实施例、配置中，对CVT(或“无级(continuously)”变速动力传动系或动力源)的引用将被理解为还包括IVT(或“无限(infinitely)”变速动力传动系或动力源)，反之亦然。
在下面的讨论中描述轴、齿轮和其他动力传递元件的各种示例配置。应当理解，在本公开内容的精神内的各种替代配置是可能的。例如，各种结构可以利用多个轴代替单个轴(或单个轴代替多个轴)，可以在多个轴或齿轮之间插入一个或多个惰齿轮，用于旋转动力的传递，依此类推。
在无级(或无限)变速动力传动系的使用中，多种模式中的动力传动装置的相对效率可能被关注。应当理解，例如只从发动机到齿轮组的动力的机械传递(例如，在机械路径传动模式中)可以是动力传递的高度有效的模式，然而经由CVP(即，在分开路径传动模式中)的动力传递可能是效率低的。这可能由能量损失所导致，该能量损失是如下的过程所固有的：使用第一CVP将来自于发动机的机械动力转换为电动力或液压动力，将转换的动力传递到第二CVP，并且然后将传递的动力再次转换成机械动力。因此，在特定的情况下，可能期望相对于分开路径模式(例如，或者纯CVP-动力模式，其中发动机例如仅仅提供有用动力以驱动一个或多个CVP)更多地利用机械路径传动模式。然而，在其他情况下，通过使用CVP(例如，在分开路径模式中)而提供的灵活性和其他优点可以胜过固有的能量损失。
除了其他优点，本文公开的动力传动系可以有利地促进用于车辆或其他动力平台的分开路径模式和机械路径模式之间的转变。例如，通过离合器和/或制动器的选择性使用，所公开的动力传动系可以允许车辆根据特定操作的需求以分开路径模式(即，被发动机以及一个或多个CVP两者驱动)或者以机械路径模式(即，仅仅被发动机驱动)被驱动。
例如，在预想的动力传动系的特定构造中，发动机可以经由多个机械(或其他)动力传递元件(例如，多个轴和齿轮等)而将动力提供到第一CVP的汇流齿轮组和输入接口(例如，用于转动轴的花键式连接件)两者的第一输入部件。控制装置(例如，离合器、制动器，或能够可控地允许或防止两个或更多个部件之间的机械动力的传递的其他装置)可以被设置在发动机和第一CVP之间。在第一状态(例如，离合器的接合状态中)中，控制装置可以允许机械动力从发动机传递到第一CVP，并且在第二状态(例如，离合器的脱离状态)中，控制装置可以防止机械动力从发动机传递到第一CVP。
第二CVP可以接收来自第一CVP的非机械(例如，电动或者液压)动力。第二CVP可以被构造为根据第二控制装置(例如，制动器)的控制将机械动力提供到汇流齿轮组的第二输入部件。在第一状态下(例如，制动器的脱离状态)，第二控制装置可以允许机械动力从第二CVP的输出接口(例如，用于转动轴的花键式连接件)传递到汇流齿轮组的第二输入部件，并且在第二状态下(例如，制动器的接合状态)，第二控制装置可以不允许机械动力从第二CVP的输出接口传递到第二输入部件。在一些实施例中，当第二控制装置被接合时，第二控制装置可以停止将第二CVP连接到第二输入部件的轴的转动、第二输入部件自身的转动或者两者的转动。以此方式，通过两个(或以上)控制部件的选择性致动，可以实现动力传动系的多种操作模式。
在多种构造中，一个或多个行星齿轮组(或多种其他已知的齿轮组构造)可以被用于合并第二CVP和发动机的动力输出。例如，行星齿轮组的第一部件(例如，环形齿轮)可以接收来自发动机的动力，行星齿轮组的第二部件(例如，中心齿轮)可以接收来自第二CVP的动力，并且行星齿轮组的第三部件(例如，行星齿轮架)可以在齿轮组的输出接口(例如，输出轴)提供来自发动机和CVP的汇流动力。离合装置(例如，多种构造的湿式离合器或干式离合器)可以控制发动机和第一CVP之间的机械动力的传递，其中当离合装置被接合时，机械动力在发动机和第一CVP之间传递。制动装置(例如，能够防止轴转动的装置)可以控制机械动力在第二CVP和行星齿轮组的中心齿轮之间的传递，其中，当制动装置被接合时，连接第二CVP和中心齿轮的轴以及中心齿轮自身停止转动。此种构造可以允许行星齿轮组的传动比基本上是无限(以及连续可变)的数字。例如，对于固定的发动机速度而言，通过相对于发动机速度改变第二CVP的速度可以设定具体有效的传动比(或者输出速度、转矩等)。此外，通过离合装置和制动装置的选择性控制，动力传动系可以简单地在分开路径模式和机械模式之间转变。
如从本文的讨论将明白的是，所公开的动力传动系可以被有利地用在多个场景中并且具有多个机械构造。例如，现在参考图1，所公开的动力传动系(例如，被构造为动力传动系12)可以被包含在车辆10中。在图1中，车辆10被描述为具有动力传动系12的拖拉机。然而，应当理解，其他构造也是可行的，该构造包含具有作为不同种类的拖拉机、收割机、集材机、平路机、或者多种其他类型作业车辆中的一个的车辆10的构造。进一步应当理解，所公开的动力传动系也可以被用在非作业车辆和非车辆应用中(例如，位置固定的动力装置)。
现在参考图2，图示了动力传动系12的示例性构造。例如，动力传动系12可以包括发动机20，该发动机可以是多种已知构造的内燃机。发动机20可以向输出轴22提供转动机械动力，以用于传递到车辆10(在图2中未示出)的多个动力接收装置(例如，车轮，动力输出(PTO)轴等)。在特定实施例中，转矩转换器或其他装置可以被包含在发动机20和轴22(或者其他轴(未示出))之间，虽然此种装置对于动力传动系12的操作是不必要的，由本公开内容可以预想到。此外，在特定实施例中，多个轴(未示出)或等同的动力传递装置(例如，链、带等)可以被用于替换包括由多个齿轮或其他动力传递装置所互连的多个轴的轴22(或者本文讨论的多种其他轴)。
轴22可以被构造为向齿轮24或者其他动力传递部件(未示出)提供机械动力，以用于将动力从发动机20传递到齿轮组26。例如，齿轮24可以通过花键式连接件而被直接安装到轴22。在下文中将详细说明的齿轮组26可以是诸如行星齿轮组等的汇流齿轮组，并且可以包括输出部件(例如，被连接到轴28的花键式连接件(未示出))。因此，机械动力可以经由纯机械(或其他)路径且经由轴22、齿轮24和齿轮组26而从发动机20传递到轴28。轴28继而可以(例如经由一个或多个差速器(未示出)或传动装置(在图2中未示出))将机械动力传递到车辆10的诸如多个车轮、多个动力输出(PTO)轴等的动力接收装置。
动力传动系12也可以包括CVP30和32。CVP30和32中的每一个例如可以是分别带有电动力或液压动力的电动马达/发电机或液压马达/泵，这些电动力或液压动力经由适当的管道(例如，电缆18)在CVP30和32之间传递。为了方便期间，下文的讨论可以将CVP30和32当作电动力机器(即，电动马达/发电机)。然而，应当理解，所公开的动力传动系不限于此构造。
在特定的实施例中，多个动力储存装置(未示出)也可以被包含在动力传动系12中。例如，在CVP30和32被构造为电动马达/发电机的情况下，电池(或其他储能装置)可以与CVP30和32电(或其他方式)连通以储存(或分配)电动力。
在一些实施例中，CVP30可以接收来自于发动机20的机械动力(例如，该机械动力被用于产生电动力)。例如，齿轮34可以被构造为(例如，经由花键式连接件(未示出))接收来自于轴22的机械动力，齿轮36可以被构造为(例如，经由齿轮34和36之间的啮合，经由一个或多个插入的惰性齿轮(未示出)等)接收来自齿轮34的机械动力并且(例如，经由花键式连接件(未示出))将机械动力传递到轴38。在特定实施例中，轴38可以被划分为轴部38a和38b。轴38(例如，在轴部38b)可以被构造为(例如，经由另一花键式连接件(未示出))将接收自齿轮36的机械动力提供到CVP30。
在一些实施例中，控制装置40(例如，离合器或其他类似装置)可以被用于控制齿轮36和CVP30之间的机械动力的流动。例如，也参考图3，控制装置40可以被构造为插入在轴部38a和38b之间的离合装置40a(例如，湿式离合器、干式离合器、齿环离合器(dog collar clutch)或被构造为复制离合器的已知功能的其他装置)。离合装置40a因此可以被用于选择性控制是否将机械动力从齿轮36传递到CVP30。例如，在离合装置40a的第一离合状态(例如，完全接合或锁定状态)下，轴部38b可以适当地被联接到轴部38a以用于将动力从齿轮36传递到CVP30。因此，转动机械动力可以经由轴22、齿轮34和36、离合器40a以及轴部38a和38b从发动机20传递到CVP30。该机械动力然后可以通过CVP30被转换为电动力(或其他动力)，并且例如被传递到CVP32。相反的，在离合装置40a的第二离合状态下(例如，脱离或解锁状态下)，轴部38b可以不被联接到轴部38a，并且动力不从齿轮36传递到CVP30。
控制装置40(例如，被构造为离合装置40a)可以被多种已知构造的致动器(未示出)控制。这些致动器继而可以被传动控制单元(transmission control unit，TCU)(未示出)控制，该传动控制单元可以经由车辆10的控制区域网络(CAN)总线(未示出)接收来自多个传感器或装置(未示出)的多种输出。在一些实施例中，例如可以根据包含在TCU中的或者由TCU执行的程序化或硬连线式变换控制逻辑被控制控制装置40。
一般地从上文也注意到，将会理解，用于将动力从发动机20传递到CVP30的传动装置的其他构造也是可行的。例如，控制装置40(包括当被构造为离合装置40a时)可以被定位在动力传动系12中的任何位置，或者可以被联接到动力传动系12的多个其他部件，同时依旧控制发动机20和CVP30之间的动力传递。
在一些实施例中，还参考图2，CVP32可以被构造为将机械动力提供到齿轮组26。例如，CVP32可以接收来自CVP30的(例如如上所述)非机械(或电)动力并且可以将接收的动力转换为轴42(例如，该轴被分为轴部42a和42b)上的转动机械动力。轴42(例如，在轴部42b)可以(例如，经由花键式连接件或其他连接件(未示出))被联接到齿轮组26的输入部件，从而自CVP32提供的机械动力可以经由齿轮组26被传递到轴28。以此方式，例如，在齿轮组26被构造为汇流齿轮组的情况下，来自发动机和CVP32中的任一个(或两者)的机械动力可以被齿轮组26接收并且被提供到轴28。
在一些实施例中，附加控制装置(例如，控制装置44)可以被用于通过齿轮组26控制来自CVP32的动力的传递。例如，也如上所述，该实施例可以被用于提供机械路径模式，在该模式中，发动机20而不是CVP32被用于向轴28提供动力。控制装置44通过例如防止动力经由齿轮组26从CVP32动力传递而可以有利于此种机械路径模式。例如，再次参考图3，控制装置44可以被构造为制动装置44a(即，能够停止一个或多个动力传动系部件的转动的装置)，该制动装置44a可以相对于轴42被安装到固定体，从而可控地停止轴42的转动(并且，在一些实施例中，停止齿轮组26的相关输入部件的转动)。以此方式，例如，当制动装置44a被激活时，轴42可以被停止并且没有机械动力可以从CVP32传递到齿轮组26(即使电动力可以流动到CVP32)。
控制装置44(例如，被构造为制动装置44a)可以通过多种已知构造的制动器(未示出)被控制。这些制动器继而可以被传动控制单元(TCU)(未示出)控制，该传动控制单元可以经由车辆10的CAN总线(未示出)接收来自多个传感器或装置(未示出)的多种输入。在一些实施例中，例如可以根据包含在TCU中的或者由TCU执行的程序化或硬连线式变换控制逻辑控制控制装置44。
CVP32(以及CVP30)也可以被多种已知的装置控制。例如，TCU或其他控制器可以基于来自多个传感器或其他控制器的多种输入，多种程序化或硬连线式控制策略等控制CVP32的输出速度(或其他特征)。CVP30和32(以及多种中间装置，诸如电池或其他储能装置)之间的非机械动力的传递也可以被类似地控制。
在一些实施例中，还参考图3，齿轮组26可以被构造为行星齿轮组26a，该行星齿轮组26a的两个部件作为输入部件，行星齿轮组26a的一个部件作为输出部件。例如，环形齿轮46可以被用作第一输入部件，该第一输入部件经由齿轮24接收来自发动机20的机械动力。然后动力可以经由环形齿轮46和行星齿轮50从发动机20流动到行星齿轮架48(即，如图3所示，行星齿轮组26a的输出部件)以及轴28。类似地，中心齿轮52可以用作第二输入部件，其中来自CVP32的机械动力经由轴42、中心齿轮52和行星齿轮50从CVP32流动到行星齿轮架48和轴28。以此方式，例如，行星齿轮组26a可以被构造为汇流分别接收自发动机20和CVP32的机械动力，由此潜在地在轴28处提供无级变速动力和速度输出。
在如图3所示的构造中(以及多个可选构造中)，动力传动系12可以被用于经由离合装置40a(或另一控制装置40)以及制动装置44a(或另一控制装置44)可控地在机械路径模式和分开路径模式之间转换。例如，在离合装置40a完全接合的情况下，机械动力可以从发动机20传递到齿轮组26a(例如，在行星齿轮组26a的环形齿轮46处)以及CVP30(经由齿轮34等)。CVP30因此可以用作发电机，例如电动力发电机)并且可以将因此产生的非机械(例如，电)动力传递到CVP32(例如，经由电缆18)。CVP32可以将接收的非机械动力转换为可以被传递到轴部42a的机械动力。在制动装置44a脱离的情况下(即，制动装置44a不阻止轴部42a或42b的转动)，机械动力因此可以从CVP32传递到齿轮组26a的输入部件(例如，行星齿轮组26a的中心齿轮52)。通过对轴部42a的轴的转动速度的控制(例如，通过对CVP32的转动速度的控制)，齿轮组26a的相关输入部件的速度(例如，行星齿轮组26a的中心齿轮52)然后可以被改变。因此，通过来自发动机20(该发动机例如可以被设置处于相对固定的速度，该速度根据发动机20的最优操作状态而确定)的转动机械动力和来自CVP32(该CVP例如可以可控地在大范围速度中改变)的转动机械动力的组合，齿轮组26a可以向轴28提供无级变速动力输出。以此方式，所公开的动力传动系(例如，动力传动系12)可以允许无级变速路径传动模式和可控分开路径传动模式。
应当理解其他的操作模式也可是可行的。例如，CVP32可以接收来自储能装置(未示出)的储存动力，即使CVP30没有正产生非机械动力(例如，如果离合装置40a没有完全接合)。
所公开的动力传动系(例如，动力传动系12)也可以通过装置40和44(例如，离合装置40a和制动装置44a)的选择性控制允许使用机械路径模式。例如，还参考图3，离合装置40a可以被脱离，由此防止将机械动力从发动机20传递到CVP30。此外，制动装置44a可以被接合，由此防止机械动力从CVP32传递到行星齿轮组26a，并且在一些构造中，也防止中心齿轮52的转动。因此，发动机20的全部机械动力(或者发动机的全部，如果来自发动机20的机械动力也经由其他输出接口或轴(未示出)而被转移到其他装置(未示出))可以经由齿轮24被传递到行星齿轮组26a，然后经由环形齿轮46、行星齿轮50和行星齿轮架48被传递到轴28。
在一些实施例中，制动装置44a(或其他控制装置44)可以被类似地接合以停止轴42和中心齿轮52(或者齿轮组26a的另一输入部件)的转动，同时离合装置40a(或另一控制装置40)可以被接合从而允许将机械动力从发动机20传递到CVP30。以此方式，例如，只有来自发动机20的机械动力可以被提供到轴28(例如，经由环形齿轮46等)，虽然来自CVP30的非机械动力可以被提供到与车辆10相关的多个其他部件(例如，被构造为不从轴28接收动力的储能装置或电执行工具或装置)。
在一些的实施例中，额外的齿轮组(例如，一系列齿轮)可以被插入到动力传动系12和车辆10的多个动力接收装置(例如，差速器或者动力输出轴(未示出))之间。例如，多种构造的传动装置(例如，多级变速传动装置54)可以被设置在齿轮组26的下游，以用于进一步调整传递到多个车辆动力接收装置的速度和转矩。
在一些实施例中，多个额外(或可选的)控制装置可以被采用从而调节动力在上述的多个部件之间的流动。例如，除了控制来自(或传递到)具有离合或制动装置(或其他类似的控制装置)的CVP的动力流之外(或者作为可选方案)，控制器可以用来直接调节CVP的动力输出，动力转换，或者其他功能。以此方式，例如，不仅CVP的实际机械输出、液压输出、电动力输出或其他输出可以被调整，而且具体的CVP可以被接合以相对于动力传动系12的其他部件有效地起制动装置或类似的机构的作用。
还参考图3，例如，控制器60形式的控制装置可以与CVP30和32中的一个或两个连通。控制器60可以包括例如计算装置、具有多个控制阀的液压控制装置、具有多个控制电路的电控制装置、包括多个动力变换器的动力电子装置、整流器、马达驱动器或其他部件或多个其他电控制装置或多个其他控制装置。视情况而定，控制器60可以被用于控制CVP30和32中的一个或两个的动力输出(或者多个其他CVP功能)，从而辅助发动机20和传动装置54(或动力传动系12的其他下游部件)之间的动力传递的全面综合控制。在一些实施例中，控制器60和制动装置44a(以及多个其他控制装置)可以被包含在动力传动系12中。在一些实施例中，可以仅提供控制器60和制动装置44a中的一个。
在一些实施例中，作为防止中心齿轮52接收来自CVP32的动力的制动装置44a的替代物(或者补充该制动装置44a)，控制器60可以直接使得CVP32停止向轴42a提供动力(例如，通过阻止CVP32将接收自CVP30的动力转换成机械转动，或者直接使得CVP30停止向CVP32提供被转换的动力)。以此方式，例如，控制器60可以辅助防止行星齿轮组26a接收来自CVP32的动力并且由此允许动力传动系12在机械路径模式中操作。可选地，在一些情况下，控制器60可以使得CVP32主动地向轴42a提供转矩，该转矩可以抵抗其他相关的转矩从而防止中心齿轮52转动。例如，当环形齿轮46正接收来自发动机20的转动动力时，环形齿轮46可以经由行星齿轮50将转矩施加在中心齿轮52上。在此情况下，控制器60有时可以使得CVP32向中心齿轮52施加相应的相反转矩从而基本上阻止中心齿轮52转动。包括控制器60和其他控制装置的多种其他控制策略也是可行的。
本文所用的术语是仅仅为了描述特定的实施例的目的，并且不旨在限制本公开内容。如本文所用，单数形式的“a”，“an”和“the”意在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。应当进一步理解的是，在本说明书中任何术语“包括”和/或“包含”的使用表示所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在或添加。
为了图示和描述的目的已经呈现本公开内容的描述，但是并非意在穷举或将其限于所公开的形式。在不背离本公开内容的范围和精神的情况下的许多修改和变化对于本领域的普通技术人员将是显而易见地的。在此显式引用的实施例被选择和描述，以最好地说明本发明的原理及其实际应用，并且能够使本领域普通技术人员中的其他人能够理解本公开内容并且认识到对所描述的实施例的许多替换、修改和变化。因此，各种其它实施例在以下权利要求的范围内。

Claims (17)

1.一种用于包括发动机的车辆的动力传动系，所述动力传动系包括：
齿轮组，所述齿轮组具有第一输入部件、第二输入部件以及输出部件，其中，所述发动机经由所述第一输入部件将机械动力提供到输出部件；
第一无级变速动力源，所述第一无级变速动力源被构造为经由离合装置接收来自所述发动机的机械动力并且将接收的机械动力转换为非机械动力；
第二无级变速动力源，所述第二无级变速动力源被构造为接收来自所述第一无级变速动力源的非机械动力，将接收的非机械动力转换成机械动力，并且经由所述第二无级变速动力源的输出接口和所述齿轮组的第二输入部件将机械动力提供到所述齿轮组的输出部件；以及
制动装置，所述制动装置与所述第二无级变速动力源的输出接口和所述齿轮组的第二输入部件中的一个或多个连通；
其中，当所述制动装置处于接合状态时，所述制动装置防止所述齿轮组的第二输入部件转动；
其中，当所述离合装置处于第一离合状态时，所述第一无级变速动力源与所述发动机分离，使得机械动力未从所述发动机提供到所述第一无级变速动力源；以及
其中，当所述离合装置处于第二离合状态并且所述制动装置未被接合时，机械动力被从所述发动机提供到所述第一无级变速动力源，并且机械动力经由所述第二输入部件被从所述第二无级变速动力源提供到所述输出部件。
2.根据权利要求1所述的动力传动系，其中，所述发动机经由第一轴将机械动力提供到所述第一输入部件；以及
其中，所述第一无级变速动力源被构造为经由所述第一轴、附接到所述第一轴的第一齿轮、与所述第一齿轮啮合的第二齿轮以及附接到所述第二齿轮的第二轴而接收来自所述发动机的机械动力。
3.根据权利要求1所述的动力传动系，其中，所述第二无级变速动力源被构造为经由第三轴将机械动力提供到所述齿轮组的第二输入部件，所述制动装置被构造为阻止所述第三轴和所述第二输入部件中的一个或多个的转动。
4.根据权利要求1所述的动力传动系，其中，所述齿轮组包括行星齿轮组。
5.根据权利要求4所述的动力传动系，其中，所述第一输入部件包括行星齿轮组的环形齿轮。
6.根据权利要求4所述的动力传动系，其中，所述第二输入部件包括行星齿轮组的中心齿轮。
7.根据权利要求4所述的动力传动系，其中，所述输出部件包括行星齿轮组的行星齿轮架。
8.根据权利要求1所述的动力传动系，还包括：
多级齿轮传动装置，所述多级齿轮传动装置接收来自齿轮组的输出部件的机械动力。
9.一种带有发动机的车辆，所述车辆包括：
齿轮组，所述齿轮组具有第一输入部件、第二输入部件以及输出部件，其中，所述发动机经由所述第一输入部件将机械动力提供到输出部件；
第一无级变速动力源，所述第一无级变速动力源被构造为至少部分地基于第一控制装置的状态而接收来自所述发动机的机械动力，并且将接收的机械动力转换为非机械动力；
第二无级变速动力源，所述第二无级变速动力源被构造为接收来自所述第一无级变速动力源的非机械动力，将接收的非机械动力转换成机械动力，并且经由所述第二无级变速动力源的输出接口和所述齿轮组的第二输入部件将机械动力提供到所述齿轮组的输出部件；以及
第二控制装置，所述第二控制装置与所述第二无级变速动力源的输出接口和所述齿轮组的第二输入部件中的一个或多个连通；
其中，当所述第二控制装置处于第一状态时，所述第二控制装置防止所述齿轮组的第二输入部件接收来自所述第二无级变速动力源的动力；
其中，当所述第一控制装置处于第二状态时，所述第一无级变速动力源与所述发动机分离，使得机械动力未从所述发动机提供到所述第一无级变速动力源；以及
其中，当所述第一控制装置处于第三状态并且所述第二控制装置未处于第一状态时，机械动力被从所述发动机提供到所述第一无级变速动力源，并且机械动力经由所述第二输入部件被从所述第二无级变速动力源提供到所述输出部件。
10.根据权利要求9所述的车辆，其中，所述发动机经由第一轴将机械动力提供到所述第一输入部件；以及
其中，所述第一无级变速动力源被构造为经由所述第一轴、附接到所述第一轴的第一齿轮、与所述第一齿轮啮合的第二齿轮以及附接到所述第二齿轮的第二轴而接收来自所述发动机的机械动力。
11.根据权利要求9所述的车辆，其中，所述第二无级变速动力源被构造为经由第三轴将机械动力提供到所述齿轮组的第二输入部件，所述第二控制装置被构造为可控制地阻止所述第三轴和所述第二输入部件中的一个或多个的转动。
12.根据权利要求9所述的车辆，其中，所述齿轮组包括行星齿轮组。
13.根据权利要求12所述的车辆，其中，所述第一输入部件包括行星齿轮组的环形齿轮。
14.根据权利要求12所述的车辆，其中，所述第二输入部件包括行星齿轮组的中心齿轮。
15.根据权利要求12所述的车辆，其中，所述输出部件包括行星齿轮组的行星齿轮架。
16.根据权利要求9所述的车辆，还包括：
多级齿轮传动装置，所述多级齿轮传动装置接收来自齿轮组的输出部件的机械动力。
17.一种用于包括发动机的车辆的动力传动系，所述动力传动系包括：
行星齿轮组，所述行星齿轮组具有环形齿轮、行星齿轮架和中心齿轮，所述行星齿轮架经由所述环形齿轮和将所述发动机连接到所述环形齿轮的第一轴而接收来自所述发动机的机械动力；
第一无级变速动力源，所述第一无级变速动力源被构造为接收来自所述发动机的机械动力并且将接收的机械动力转换为非机械动力，所述第一无级变速动力源被构造为经由所述第一轴、附接到所述第一轴的第一齿轮、与所述第一齿轮啮合的第二齿轮以及附接到所述第二齿轮的第二轴而接收来自所述发动机的转动机械动力；
第二无级变速动力源，所述第二无级变速动力源被构造为接收来自所述第一无级变速动力源的非机械动力，将接收的非机械动力转换成转动机械动力，并且经由第三轴将转换的转动机械动力提供到所述中心齿轮；以及
制动装置，所述制动装置与所述第三轴和所述中心齿轮中的一个或多个连通，其中，当所述制动装置处于接合状态时，所述制动装置防止所述第三轴和所述中心齿轮转动；
其中，当所述离合装置处于第一离合状态时，所述第一无级变速动力源与所述发动机分离，使得转动机械动力未从所述发动机的机械动力传递到所述第一轴；以及
其中，当所述离合装置处于第二离合状态并且所述制动装置未被接合时，转动机械动力被从所述发动机传递到所述第一无级变速动力源，并且转动机械动力经由所述中心齿轮被从所述第二无级变速动力源提供到所述行星齿轮架。
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