CN105020352A - 分路输入无级变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了分路输入无级变速器。提供用于机动车辆的双模式CVT。CVT包括连接到带轮和传动带组件的变速设备。带轮和传动带组件连接到行星齿轮组布置。行星齿轮组布置通常包括两个行星齿轮组、两个制动器和一个离合器。行星齿轮组布置连接到主减速器单元。

Description

分路输入无级变速器

技术领域

本公开涉及自动变速器，并且更具体来说涉及分路输入无级变速器。

背景技术

此部分的陈述仅仅提供与本公开有关的背景技术信息，并且这些陈述可能构成也可能不构成现有技术。

无级变速器（“CVT”）通常包括传动带和带轮系统，该系统可操作地将旋转动力源，如发动机或电动机，联接到双齿轮主减速器单元。传动带和带轮系统一般包括第一和第二锥形轮对，所述锥形轮对具有在锥形轮对之间延伸的扭矩传递带或链条。每个锥形轮对包括一个轴向固定的带轮构件和一个可轴向移动的带轮构件。各可移动带轮构件可由液压系统相对于固定带轮构件轴向调节。液压系统向相应的可移动带轮构件提供初级和次级液压，来调节第一和第二锥形轮对的运转半径，进而控制无级变速器的输出/输入比。锥形轮的移动使输入速度与输出速度的比值无级或连续变化。使用无级变速器可以达到小但有效的比率变化。这与任何比率变化都是步进值的固定传动比装置形成对比。

在许多CVT中，通过将传动带夹持在带轮之间经由摩擦来将发动机扭矩从带轮传递到传动带。因此，所需的夹持力是通过传动带传递的扭矩量的函数，其中较高水平的发动机扭矩需要传动带上的较高水平的夹持力以防止滑移。但一般而言，需要越高夹持力，传动带上磨损越多并且系统效率越低。因此，需要减少传动带上所需的夹持力以提高CVT的效率的改进的CVT设计。

发明内容

提供用于机动车辆的分路输入或双模式无级变速器。无级变速器包括输入构件、输出构件、连接到输入构件的无级变速单元、连接到无级变速单元和输出构件的变速箱以及连接在输入构件与变速箱之间以用于在高挡位速度期间选择性地将输入构件与变速箱连接的分路输入离合器。

在本发明的一个实例的无级变速器中，分路输入离合器在低挡位速度期间不接合。

在本发明的另一个实例中，第一齿轮组联接到输入构件，并且第二齿轮组联接到第一齿轮组和变速箱。

在本发明的另一个实例中，将分路输入离合器安置在输入构件与第一齿轮组之间以用于选择性地将第一齿轮组联接到输入构件。

在本发明的另一个实例中，将分路输入离合器安置在第一齿轮组与第二齿轮组之间以用于选择性地将第一齿轮组联接到第二齿轮组。

在本发明的另一个实例中，将分路输入离合器安置在第二齿轮组与变速箱之间以用于选择性地将第二齿轮组联接到变速箱。

在本发明的另一个实例中，变速箱包括互连到第二行星齿轮组的第一行星齿轮组。

在本发明的另一个实例中，第一行星齿轮组包括第一构件、第二构件和第三构件，并且第二行星齿轮组包括第一构件和第二构件，其中第二行星齿轮组的第三构件连接到第一制动器，第一行星齿轮组的第一构件互连到分路输入离合器以用于在分路输入离合器被接合时从其接收扭矩并且连接到第二制动器，第二行星齿轮组的第一构件连接到无级变速单元，并且第一和第二行星齿轮组的第二构件互连到输出构件。

在本发明的另一个实例中，第一构件是太阳齿轮，第二构件是行星架构件，并且第三构件是环形齿轮。

在本发明的另一个实例中，第一行星齿轮组包括第一构件、第二构件和第三构件，并且第二行星齿轮组包括第一构件、第二构件和第三构件，其中第一行星齿轮组的第三构件连接到第一制动器，第二行星齿轮组的第三构件互连到分路输入离合器以用于在分路输入离合器被接合时从其接收扭矩，第一行星齿轮组的第一构件连接到第二制动器，第二行星齿轮组的第一构件连接到无级变速单元，并且第一和第二行星齿轮组的第二构件互连到输出构件。

在本发明的另一个实例中，第一构件是太阳齿轮，第二构件是行星架构件，并且第三构件是环形齿轮。

在本发明的另一个实例中，无级变速单元包括安置于两个可移动带轮之间的环形传动带。

本发明包括以下方案：

1. 一种无级变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

连接到所述输入构件的无级变速单元；

连接到所述无级变速单元和所述输出构件的变速箱；以及

连接在所述输入构件与所述变速箱之间以用于在高挡位速度期间选择性地将所述输入构件与所述变速箱连接的分路输入离合器。

2. 如方案1所述的无级变速器，其中所述分路输入离合器在低挡位速度期间不接合。

3. 如方案1所述的无级变速器，其进一步包括联接到所述输入构件的第一齿轮组和联接到所述第一齿轮组和所述变速箱的第二齿轮组。

4. 如方案3所述的无级变速器，其中将所述分路输入离合器安置在所述输入构件与所述第一齿轮组之间以用于选择性地将所述第一齿轮组联接到所述输入构件。

5. 如方案3所述的无级变速器，其中将所述分路输入离合器安置在所述第一齿轮组与所述第二齿轮组之间以用于选择性地将所述第一齿轮组联接到所述第二齿轮组。

6. 如方案3所述的无级变速器，其中将所述分路输入离合器安置在所述第二齿轮组与所述变速箱之间以用于选择性地将所述第二齿轮组联接到所述变速箱。

7. 如方案1所述的无级变速器，其中所述变速箱包括互连到第二行星齿轮组的第一行星齿轮组。

8. 如方案7所述的无级变速器，其中所述第一行星齿轮组包括第一构件、第二构件和第三构件，并且所述第二行星齿轮组包括第一构件和第二构件，其中所述第二行星齿轮组的第三构件连接到第一制动器，所述第一行星齿轮组的所述第一构件互连到所述分路输入离合器以用于在所述分路输入离合器被接合时从其接收扭矩并且连接到第二制动器，所述第二行星齿轮组的所述第一构件连接到所述无级变速单元，并且所述第一和第二行星齿轮组的所述第二构件互连到所述输出构件。

9. 如方案8所述的无级变速器，其中所述第一构件是太阳齿轮，所述第二构件是行星架构件，并且所述第三构件是环形齿轮。

10. 如方案7所述的无级变速器，其中所述第一行星齿轮组包括第一构件、第二构件和第三构件，并且所述第二行星齿轮组包括第一构件、第二构件和第三构件，其中所述第一行星齿轮组的所述第三构件连接到第一制动器，所述第二行星齿轮组的所述第三构件互连到所述分路输入离合器以用于在所述分路输入离合器被接合时从其接收扭矩，所述第一行星齿轮组的所述第一构件连接到第二制动器，所述第二行星齿轮组的所述第一构件连接到所述无级变速单元，并且所述第一和第二行星齿轮组的所述第二构件互连到所述输出构件。

11. 如方案10所述的无级变速器，其中所述第一构件是太阳齿轮，所述第二构件是行星架构件，并且所述第三构件是环形齿轮。

12. 如方案1所述的无级变速器，其中所述无级变速单元包括安置于两个可移动带轮之间的环形传动带。

13. 一种无级变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

无级变速单元，其具有第一带轮、第二带轮和安置在所述第一带轮与所述第二带轮之间的环形传动带，其中所述第一带轮直接连接到所述输入构件；

具有多个构件的行星齿轮组件，其中第一构件连接到所述无级变速单元的所述第二带轮并且第二构件连接到所述输出构件；以及

连接到所述输入构件和所述行星齿轮组件的第三构件的分路输入离合器。

14. 如方案13所述的无级变速器，其中所述分路输入离合器在所述输入构件与所述输出构件之间的第一组速度比期间不接合，并且所述分路输入离合器在所述输入构件与所述输出构件之间的第二组速度比期间接合，其中所述第一组速度比小于所述第二组速度比。

15. 如方案13所述的无级变速器，其进一步包括联接到所述输入构件的第一齿轮组和联接到所述第一齿轮组和所述行星齿轮组件的所述第三构件的第二齿轮组。

16. 如方案15所述的无级变速器，其中将所述分路输入离合器安置在所述输入构件与所述第一齿轮组之间以用于选择性地将所述第一齿轮组联接到所述输入构件。

17. 如方案15所述的无级变速器，其中将所述分路输入离合器安置在所述第一齿轮组与所述第二齿轮组之间以用于选择性地将所述第一齿轮组联接到所述第二齿轮组。

18. 如方案15所述的无级变速器，其中将所述分路输入离合器安置在所述第二齿轮组与所述行星齿轮组件的所述第三构件之间以用于选择性地将所述第二齿轮组联接到所述行星齿轮组件的所述第三构件。

19. 如方案13所述的无级变速器，其中所述第一齿轮组包括与第二齿轮互相啮合的第一齿轮，并且所述第二齿轮组包括与第四齿轮互相啮合的第三齿轮。

20. 一种无级变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

连接到所述输入构件的无级变速单元；

包括第一行星齿轮组和第二行星齿轮组的行星齿轮组件，其中所述第一行星齿轮组包括第一构件、第二构件和第三构件，并且所述第二行星齿轮组包括第一构件、第二构件和第三构件，其中所述第一行星齿轮组的所述第三构件连接到第一制动器，所述第一行星齿轮组的所述第一构件连接到第二制动器，所述第二行星齿轮组的所述第一构件连接到所述无级变速单元，并且所述第一和第二行星齿轮组的所述第二构件互连到所述输出构件；以及

连接到所述输入构件和所述第二行星齿轮组件的所述第三构件以用于在所述分路输入离合器被接合时从其接收扭矩的分路输入离合器。

其他适用领域将从本文提供的描述变得显而易见。应理解，描述和特定实例意欲仅用于说明目的，而并非意欲限制本公开的范围。

附图说明

本文描述的图示仅用于说明目的而非意欲以任何方式限制本公开的范围。

图1是根据本发明的原理的动力总成的示意图；

图2A是根据本发明的原理的示例性变速器的示意性杠杆图；

图2B是根据本发明的原理的另一个示例性变速器的示意性杠杆图；

图2C是根据本发明的原理的另一个示例性变速器的示意性杠杆图；

图3是根据本发明的原理的变速器的一个实施例的图解说明；

图4A是根据本发明的原理的示例性变速器的示意性杠杆图；

图4B是根据本发明的原理的另一个示例性变速器的示意性杠杆图；

图4C是根据本发明的原理的另一个示例性变速器的示意性杠杆图；以及

图5是根据本发明的原理的变速器的一个实施例的图解说明。

具体实施方式

以下描述实质上仅是示例性的而并不意欲限制本公开、应用或使用。

参照图1，用于机动车辆的动力总成通常由参考数字10指示。动力总成10通常包括与变速器14互连的发动机12。发动机12可以是常规的汽油、柴油或弹性燃料内燃发动机、混合发动机或电动机，或者任何其他类型的原动机（在不脱离本公开的范围的情况下）。发动机12将驱动扭矩通过例如挠性板（未示出）或其他连接设备或起动设备15（诸如水动力设备或启动离合器）供应到变速器14。

变速器14是可变直径带轮或槽轮驱动无级变速器（CVT）。变速器14包括典型的铸造、金属壳体16，该壳体封闭并保护变速器14的各个部件。壳体16包括定位和支撑这些部件的多种孔、通道、肩部和凸缘。一般来说，变速器14包括变速器输入轴20和变速器输出轴22。合作以提供前进和倒退速度或变速器输入轴20与变速器输出轴22之间的传动比的扭矩分路设备23、带轮组件或无级变速单元24以及变速箱或行星齿轮组件26连接在变速器输入轴20与变速器输出轴22之间。变速器输入轴20通过起动设备15与发动机12功能地互连，并且从发动机12接收输入扭矩或动力。变速器输出轴22优选地与主减速器单元28连接。变速器输出轴22将驱动扭矩提供到主减速器单元28。主减速器单元28可以包括差速器、车轴和行走轮（未示出）。

变速器输入轴20连接到扭矩分路设备23和带轮组件24。扭矩分路设备23选择性地连接到变速箱26，如下文将更详细描述。扭矩分路设备23选择性地将从发动机12到变速箱26的输入扭矩分路，由此减少通过带轮组件24的扭矩。

带轮组件24包括第一带轮或槽轮对30和第二带轮或槽轮对32。第一带轮30包括第一截顶锥形槽轮或构件30A和与第一截顶锥形槽轮30A轴向对齐的第二截顶锥形槽轮或构件30B。第二槽轮30B被直接连接以用于与变速器输入轴20一起旋转，并且可以与变速器输入轴20整体地形成。第一槽轮30A可通过液压控制系统（未示出）或其他致动系统相对于第二槽轮30B轴向移动。应了解，在不脱离本发明的范围的情况下，槽轮30A和30B可以轴向地调换。

第二带轮32包括第一截顶锥形槽轮或构件32A和与第一截顶锥形槽轮32A轴向对齐的第二截顶锥形槽轮或构件32B。第二槽轮32B被直接连接以用于与第二传递轴或构件34一起旋转，或者可以与第二传递轴34整体地形成。第一槽轮32A可通过液压控制系统（未示出）或其他致动系统相对于第二槽轮32B轴向移动。应了解，在不脱离本发明的范围的情况下，槽轮32A和32B可以轴向地调换。

具有V形横截面的扭矩传递带或链条36安装在第一带轮对30与第二带轮对32之间。应了解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用其他类型的传动带，包括锁止式设备和非V形传动带。从变速器输入轴20传递的驱动扭矩通过槽轮30A和30B与传动带36之间的摩擦来传递。输入带轮30与输出带轮32的比率通过改变槽轮30A与30B之间和槽轮32A与32B之间的间距来调整。例如，为了改变带轮30与32之间的比率，槽轮30A与30B之间的轴向距离可以通过将槽轮30A朝向槽轮32B移动来减少，而同时槽轮32A与32B之间的轴向距离可以通过将槽轮32A移动远离槽轮32B来增加。由于传动带36的V形横截面，使得传动带36较高地绕第一带轮30转动并且较低地绕第二带轮32转动。因此，带轮30和32的有效直径改变，从而改变第一带轮30与第二带轮32之间的总传动比。由于带轮30与32之间的径向距离和传动带36的长度恒定，所以槽轮30A和32A的移动必须同时发生，以维持传动带36上的适当量的张力，从而确保扭矩从带轮30、32传递到传动带36。

带轮组件24将扭矩通过传递轴或构件34传递到变速箱26。变速箱26包括几个行星齿轮组变速器或布置中的一个，如下文将更详细描述。变速箱26将扭矩从带轮组件26和扭矩分路设备23输出到变速器输出轴22并且随后输出到主减速器单元28。

现在转向图2A-2C，以杠杆图格式示出扭矩分路设备23和变速箱26的各种配置。杠杆图是机械设备的部件（诸如啮合齿轮组或行星齿轮组）的示意性表示。每个个别杠杆表示行星齿轮组或啮合的齿轮对。行星齿轮的三个基本机械部件各自由节点表示，而齿轮对由节点和固定到地面的节点所表示的旋转改变来表示。因此，单个杠杆含有三个节点。在行星齿轮组中，一个节点表示太阳齿轮、一个表示行星齿轮架和一个表示环形齿轮。在啮合的齿轮对中，一个节点表示第一齿轮、一个表示第二齿轮和第三个表示啮合的齿轮之间的旋转方向改变。在一些情况下，可以将两个杠杆组合为具有多于三个节点（通常四个节点）的单个杠杆。例如，如果两个不同杠杆上的两个节点通过固定连接互连，则它们可以被表示为单个杠杆上的单个节点。每个杠杆的节点之间的相对长度可以用来表示每个相应的齿轮组的环形齿轮与太阳齿轮的比。这些杠杆比又用来改变变速器的传动比以实现适当的比率和比率递进。各个行星齿轮组的节点之间的机械联接或互连由细水平线示出，并且扭矩传递设备（诸如离合器和制动器）被呈现为交错指。杠杆图的格式、目的和使用的进一步解释可以在Benford和Leising撰写的SAE论文810102“杠杆模拟：变速器分析中的新工具”中找到，该论文以引用的方式全部并入本文。

例如，变速设备23包括第一齿轮40和第二齿轮42。第一齿轮40由第一节点40A、第二节点40B和第三节点40C表示。第二齿轮42由第一节点42A、第二节点42B和第三节点42C表示。第一齿轮40的第一节点40A联接到扭矩传递机构或分路输入离合器44。分路输入离合器44选择性地将第一齿轮40的第一节点40A连接到变速箱26。第一齿轮40的第二节点40B联接到第二齿轮42的第一节点42A，由此表示啮合的齿轮。第一齿轮40的第三节点40C固定到地面，从而表示第一齿轮40的旋转方向的改变。第二齿轮42的第二节点42B联接到变速器输入轴20。第二齿轮42的第三节点42C固定到地面，从而表示第二齿轮42的旋转方向的改变。齿轮40和42可以共平面或者轴向彼此部分地偏移。在另一个实施例中，齿轮40和42由从变速器输入轴20连接到扭矩传递机构44的链条替代。

变速箱26包括第一行星齿轮组50和第二行星齿轮组52。第一行星齿轮组50和第二行星齿轮组52由四节点杠杆图表示。第一行星齿轮组50具有三个节点：第一节点50A、第二节点50B和第三节点50C。第二行星齿轮组52具有三个节点：第一节点52A、第二节点52B和第三节点52C。

传递构件34持续联接到第二行星齿轮组52的第一节点52A。变速器输出构件22联接到第一行星齿轮组50的第二节点50B和第二行星齿轮组52的第二节点52B。分路输入离合器44选择性地将第一齿轮40的第一节点40A连接到第一行星齿轮组50的第一节点50A。第一制动器54选择性地将第二行星齿轮组52的第三节点52C和第一行星齿轮组50的第三节点50C与固定元件或变速器壳体16连接。第二制动器56选择性地将第一行星齿轮组50的第一节点50A与固定元件或变速器壳体16连接。

参照图2B，示出替代的输入分路设备布置23B。输入分路设备23B与图2A中示出的设备类似，且因此类似部件由类似参考数字指示。然而，在图2B中，分路输入离合器44被重新定位，并且选择性地将第二齿轮42的第二节点42B与变速器输入轴20连接。因此，齿轮40的第一节点40A直接连接到第一行星齿轮组50的第一节点50A。

参照图2C，示出替代的输入分路设备布置23C。输入分路设备23C与图2A中示出的设备类似，且因此类似部件由类似参考数字指示。然而，在图2C中，分路输入离合器44被重新定位，并且选择性地将齿轮40的第二节点40B与齿轮42的第一节点42A连接。因此，齿轮40的第一节点40A直接连接到第一行星齿轮组50的第一节点50A。

现在转向图3，符号图呈现根据本发明的变速器14的实施例的示意性布局。在图3中，继续存在来自图2A-2C的杠杆图的编号。相应地呈现离合器和联接，而行星齿轮组的节点现在呈现为行星齿轮组的部件，诸如太阳齿轮、环形齿轮、行星齿轮和行星齿轮架。

例如，变速器输入轴20连接到第二齿轮组42的第一齿轮42B。第一齿轮42B与传递齿轮62和第二齿轮组42的第二齿轮42A啮合。传递齿轮62直接或通过中间轴或构件64联接到带轮组件24。分路输入离合器44选择性地通过中间轴或构件65将第二齿轮组40的齿轮42A与第一齿轮组40连接。中间轴或构件65与第一齿轮组40的齿轮40B连接。齿轮40B与第一齿轮组40的齿轮40A啮合。齿轮40A用花键连接到第一互连轴或构件66或者以其他方式与其啮合。

行星齿轮组50包括太阳齿轮构件50A和架构件50B。环形齿轮构件50C是可选的并且未示出。行星架构件50B可旋转地支撑一组行星齿轮50D（仅示出其中一个）。行星齿轮50D各自被配置成与太阳齿轮构件50A互相啮合。太阳齿轮构件50A被连接以用于与第一轴或互连构件60共同旋转。太阳齿轮构件52A被连接以用于与第一轴或互连构件66共同旋转。行星架构件50B被连接以用于与第二轴或互连构件68和变速器输出轴22共同旋转。替代地，行星架构件50B可以与行星齿轮组52的行星架52B整体地形成，从而形成公共行星架。

行星齿轮组52包括太阳齿轮构件52A、行星架构件52B和环形齿轮构件52C。行星架构件52B可旋转地支撑一组行星齿轮52D（仅示出其中一个）和52E（仅示出其中一个）。行星齿轮50D各自被配置成与太阳齿轮构件52A和行星齿轮52E互相啮合，而行星齿轮52E各自与环形齿轮构件52C互相啮合。太阳齿轮构件52A被连接以用于与传递构件34共同旋转。行星架构件52B被连接以用于与变速器输出轴22和第二轴或构件68共同旋转。环形齿轮构件52C被连接以用于与第三轴或互连构件70共同旋转。

扭矩传递机构或制动器54、56允许轴或互连构件、行星齿轮组的构件以及壳体的选择性互连。扭矩传递机构是摩擦、爪式或同步器类型机构等。例如，第一制动器54选择性地可接合以将第三轴或互连构件70与变速器壳体16连接以限制构件70的相对旋转且因此限制环形齿轮构件52C的相对旋转。第二制动器56选择性地可接合以将第一轴或互连构件66与变速器壳体16连接以限制构件66的相对旋转且因此限制太阳齿轮构件50A的相对旋转。

在低挡位状态或变速器输入轴20与变速器输出轴22之间的第一组速度比期间，例如用于对应于诸如倒退、第一、第二、第三、第四等的步进传动比的最低挡位速度中的挡位状态，分路输入离合器44不被接合。因此，来自发动机12的扭矩遵循通过带轮组件24和通过变速箱26的路径。制动器54的接合提供倒退传动比，而制动器56的接合提供低挡位状态下的前进传动比。在高挡位状态或变速器输入构件20与变速器输出构件22之间的第二组速度比期间，例如用于对应于诸如第五、第六、第七等的步进传动比的最高速度中的挡位状态，分路输入离合器44被接合。高挡位状态可以替代地被定义为向发动机12提供在主减速器单元28或机动车辆的车轮上的最小机械增益的速度范围。因此，来自发动机12的扭矩允许两个分路的路径：一个通过带轮组件24到变速箱26，并且另一个通过分路输入离合器44直接到变速箱26的太阳齿轮50A。接合分路输入离合器44将通过带轮组件24的扭矩减少约45%至约65%，从而减少传动带36上所需的夹持压力，且因此提高在高挡位状态期间的动力总成12的效率。

现在转向图4A，示出替代的变速器14'。变速器14'包括与图2A-2C、3中所示的变速器14相同的部件中的一些，且因此类似部件由类似参考数字指示。然而，在变速器14'中，来自扭矩分路设备23的分路的输入扭矩路径连接到第一行星齿轮组50的第三节点50C和第二行星齿轮组52的第三节点52C。因此，分路输入离合器44选择性地将齿轮40的第一节点40A连接到第一行星齿轮组50的第三节点50C和第二行星齿轮组52的第三节点52C。

参照图4B，在变速器14'的布置中示出替代的输入分路设备布置23B。分路输入离合器44被重新定位，并且选择性地将第二齿轮42的第二节点42B与变速器输入轴20连接。因此，齿轮40的第一节点40A直接连接到第一行星齿轮组50的第三节点50C和第二行星齿轮组52的第三节点52C。

参照图4C，在变速器14'的布置中示出替代的输入分路设备布置23C。分路输入离合器44被重新定位，并且选择性地将齿轮40的第二节点40B与齿轮42的第一节点42A连接。因此，齿轮40的第一节点40A直接连接到第一行星齿轮组50的第三节点50C和第二行星齿轮组52的第三节点52C。

现在转向图5，符号图呈现根据本发明的变速器14'的实施例的示意性布局。在图3中，继续存在来自图4A-4C的杠杆图的编号。相应地呈现离合器和联接，而行星齿轮组的节点现在呈现为行星齿轮组的部件，诸如太阳齿轮、环形齿轮、行星齿轮和行星齿轮架。

例如，变速器输入轴20连接到第二齿轮组42的第一齿轮42B。第一齿轮42B与传递齿轮62和第二齿轮组42的第二齿轮42A啮合。传递齿轮62直接或通过中间轴或构件64联接到带轮组件24。分路输入离合器44选择性地通过中间轴或构件65将第二齿轮组40的齿轮42A与第一齿轮组40连接。中间轴或构件65与第一齿轮组40的齿轮40B连接。齿轮40B与第一齿轮组40的齿轮40A啮合。

齿轮组50和52包括公共行星架构件50B/52B、环形齿轮构件50C、太阳齿轮构件50A和太阳齿轮构件52A。环形齿轮构件52C是可选的或者可以认为是与第一齿轮组40的齿轮40A整体地形成。公共行星架构件50B/52B可旋转地支撑一组行星齿轮50D（仅示出其中一个）和52D（仅示出其中一个）。行星齿轮50D各自被配置成与太阳齿轮构件50A和环形齿轮构件50C互相啮合。行星齿轮50D是长的小齿轮，其各自被配置以与小齿轮50D和太阳齿轮构件52A和第一齿轮组40的齿轮40A互相啮合。太阳齿轮构件50A被连接以用于与第一轴或互连构件66共同旋转。太阳齿轮构件52A被连接以用于与传递构件34共同旋转。公共行星架构件50B/52B被连接以用于与变速器输出轴22共同旋转。环形齿轮构件50C被连接以用于与轴或互连构件70共同旋转。

扭矩传递机构或制动器54、56允许轴或互连构件、行星齿轮组的构件以及壳体的选择性互连。扭矩传递机构是摩擦、爪式或同步器类型机构等。例如，第一制动器54选择性地可接合以将轴或互连构件70与变速器壳体16连接以限制构件70的相对旋转且因此限制环形齿轮构件50C的相对旋转。第二制动器56选择性地可接合以将第一轴或互连构件66与变速器壳体16连接以限制构件66的相对旋转且因此限制太阳齿轮构件50A的相对旋转。

在低挡位状态期间，例如用于对应于诸如倒退、第一、第二、第三、第四等的步进传动比的最低挡位速度中的挡位状态，分路输入离合器44不被接合。因此，来自发动机12的扭矩遵循通过带轮组件24和通过变速箱26的太阳齿轮52A的路径。制动器54的接合提供倒退传动比，而制动器56的接合提供低挡位状态下的前进传动比。在高挡位状态期间，例如用于对应于诸如第五、第六、第七等的步进传动比的最高速度中的挡位状态，分路输入离合器44被接合。高挡位状态可以进一步被定义为向发动机12提供在主减速器单元28或机动车辆的车轮上的最小机械增益的速度范围。因此，来自发动机12的扭矩遵循两个分路的路径：一个通过带轮组件24到变速箱26的太阳齿轮52A，并且另一个通过分路输入离合器44直接到变速箱26的小齿轮50D（即，通过变速箱26的环形齿轮）。接合分路输入离合器44将通过带轮组件24的扭矩减少约45%至约65%，从而减少传动带36上所需的夹持压力，且因此提高在高挡位状态期间的动力总成12的效率。

本发明的描述实质上仅是示例性的，并且不脱离本发明的主旨的变体意欲在本发明的范围之内。这些变体不应被认为脱离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种无级变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

连接到所述输入构件的无级变速单元；

连接到所述无级变速单元和所述输出构件的变速箱；以及

连接在所述输入构件与所述变速箱之间以用于在高挡位速度期间选择性地将所述输入构件与所述变速箱连接的分路输入离合器。

2.如权利要求1所述的无级变速器，其中所述分路输入离合器在低挡位速度期间不接合。

3.如权利要求1所述的无级变速器，其进一步包括联接到所述输入构件的第一齿轮组和联接到所述第一齿轮组和所述变速箱的第二齿轮组。

4.如权利要求3所述的无级变速器，其中将所述分路输入离合器安置在所述输入构件与所述第一齿轮组之间以用于选择性地将所述第一齿轮组联接到所述输入构件。

5.如权利要求3所述的无级变速器，其中将所述分路输入离合器安置在所述第一齿轮组与所述第二齿轮组之间以用于选择性地将所述第一齿轮组联接到所述第二齿轮组。

6.如权利要求3所述的无级变速器，其中将所述分路输入离合器安置在所述第二齿轮组与所述变速箱之间以用于选择性地将所述第二齿轮组联接到所述变速箱。

7.如权利要求1所述的无级变速器，其中所述变速箱包括互连到第二行星齿轮组的第一行星齿轮组。

8.如权利要求7所述的无级变速器，其中所述第一行星齿轮组包括第一构件、第二构件和第三构件，并且所述第二行星齿轮组包括第一构件和第二构件，其中所述第二行星齿轮组的第三构件连接到第一制动器，所述第一行星齿轮组的所述第一构件互连到所述分路输入离合器以用于在所述分路输入离合器被接合时从其接收扭矩并且连接到第二制动器，所述第二行星齿轮组的所述第一构件连接到所述无级变速单元，并且所述第一和第二行星齿轮组的所述第二构件互连到所述输出构件。

9.一种无级变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

无级变速单元，其具有第一带轮、第二带轮和安置在所述第一带轮与所述第二带轮之间的环形传动带，其中所述第一带轮直接连接到所述输入构件；

具有多个构件的行星齿轮组件，其中第一构件连接到所述无级变速单元的所述第二带轮并且第二构件连接到所述输出构件；以及

连接到所述输入构件和所述行星齿轮组件的第三构件的分路输入离合器。

10.一种无级变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

连接到所述输入构件的无级变速单元；

包括第一行星齿轮组和第二行星齿轮组的行星齿轮组件，其中所述第一行星齿轮组包括第一构件、第二构件和第三构件，并且所述第二行星齿轮组包括第一构件、第二构件和第三构件，其中所述第一行星齿轮组的所述第三构件连接到第一制动器，所述第一行星齿轮组的所述第一构件连接到第二制动器，所述第二行星齿轮组的所述第一构件连接到所述无级变速单元，并且所述第一和第二行星齿轮组的所述第二构件互连到所述输出构件；以及

连接到所述输入构件和所述第二行星齿轮组件的所述第三构件以用于在所述分路输入离合器被接合时从其接收扭矩的分路输入离合器。