CN111801518B - 具有摩擦离合器的电子cvt - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于在休闲车辆或多用途车辆上使用的无级变速器(“CVT”)。CVT由车辆的控制单元电子地控制。CVT包括主开合装置，该主开合装置具有第一锥盘、相对于第一锥盘可移动的第二锥盘、以及摩擦离合器。致动器组件被配置成致动主开合装置并且使第二锥盘移动。

Description

具有摩擦离合器的电子CVT
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年3月19日提交的题为“ELECTRONIC CVT WITH FRICTIONCLUTCH[具有摩擦离合器的电子CVT]”的美国临时专利申请号62/644,749的优先权，其全部披露内容通过援引明确并入本文。
技术领域
本披露涉及一种电子控制变速器，更具体地涉及一种用于休闲车辆和多用途车辆的电子控制无级变速器(CVT)。
背景技术
一些休闲车辆(例如全地形车辆(“ATV”))、多用途车辆、摩托车等包括无级变速器(“CVT”)，该无级变速器包括主开合装置和副开合装置，该主开合装置和该副开合装置各自具有可移动锥盘和固定锥盘、以及可操作地联接主开合装置和副开合装置的传动带。在这些车辆中，致动器调节CVT的主开合装置和副开合装置中的一个开合装置的位置。致动器的使开合装置移动的推力需求通常取决于可移动锥盘与滑动联接件之间的滑动摩擦。
在一些具有CVT的休闲车辆中，致动器是电动马达，该电动马达用于使CVT的锥盘移动。然而，具有调节锥盘位置的电动马达的CVT典型地通过传动带与可移动锥盘的接合来提供离合操作。这可能引起传动带磨损和变松，从而使得CVT需要更频繁的维修。
发明内容
本申请披露了一种摩擦离合器，该摩擦离合器可以替代地用于使CVT接合和脱离接合，而不是用传动带进行离合操作。摩擦离合器的使用允许传动带保持紧绷，同时减小磨损。
根据本披露的一个展示实施例，提供了一种无级变速器(“CVT”)。该CVT包括主动开合装置，该主动开合装置具有第一轴、由该第一轴支撑的第一固定锥盘、由该第一轴支撑的第一可移动锥盘、由该第一轴支撑的可移动毂、以及定位在该可移动毂与该可移动锥盘之间的摩擦离合器。该CVT还包括致动马达，该致动马达可操作地联接至该主动开合装置、并且被配置成调节该可移动毂相对于该主动开合装置的第一固定锥盘的位置。
根据本披露的另一展示实施例，提供了一种无级变速器(“CVT”)。该CVT包括主动开合装置、可操作地联接至主动开合装置以调节主动开合装置的位置的致动马达、以及可操作地联接主动开合装置和致动马达的丝杠，该主动开合装置具有固定锥盘和可移动锥盘。丝杠被配置成响应于致动马达来使得主动开合装置接合。
根据本披露的又一展示实施例，提供了一种无级变速器(“CVT”)。该CVT包括主动开合装置，该主动开合装置具有第一轴、由该第一轴支撑的第一固定锥盘、由该第一轴支撑的第一可移动锥盘、由该第一轴支撑的可移动毂、以及定位在该可移动毂与该第一可移动锥盘之间的摩擦离合器。另外，CVT包括传动带，该传动带被配置成传动地联接至该主动开合装置。CVT还包括致动马达，该致动马达可操作地联接至该主动开合装置、并且被配置成使得该摩擦离合器接合，并且通过该摩擦离合器发生离合操作。
根据本披露的另一展示实施例，提供了一种用于操作电子控制无级变速器(“CVT”)的控制系统，该无级变速器具有主动开合装置，该主动开合装置包括可移动锥盘、固定锥盘、可移动毂、以及摩擦离合器。控制系统包括致动马达、以及可操作地联接至该致动马达的控制器。控制器被配置成致动该致动马达，调节主动开合装置的可移动毂相对于主动开合装置的固定锥盘和可移动锥盘的位置，并且使得主动开合装置的摩擦离合器接合。
在考虑了对如目前所理解的、执行本发明的最佳模式进行举例说明的展示性实施例的以下详细描述之后，本披露的额外特征对本领域的技术人员来说将变得清楚。
附图说明
图1是结合有本披露的电子无级变速器(“CVT”)的展示性车辆的左前透视图；
图2是图1的车辆的包括CVT的驱动系统的示意图；
图3是图2的驱动系统的发动机和CVT的实施例的左前透视图；
图4是图3的CVT的右前透视图；
图5是图3的CVT的分解视图，示出了主动开合装置、从动开合装置、以及致动器组件；
图6是CVT的右透视图，其中内部覆盖件被移除，并且示出了主动开合装置的固定锥盘、从动开合装置的可移动锥盘、以及图5的CVT的致动器组件；
图7是图5的致动器组件、主动开合装置、以及从动开合装置的左前透视图；
图8是图7的致动器组件、主动开合装置、以及从动开合装置的分解视图；
图9是图3的CVT的沿图3的线9-9截取的截面视图，并且示出了处于张开位置的CVT；
图10是图3的CVT的沿图3的线10-10截取的截面视图，并且示出了处于合拢位置的CVT；
图11是图3的CVT的沿图3的线11-11截取的截面视图，并且示出了处于张开位置的CVT；
图12是图11的主动开合装置的摩擦离合器的详细截面视图；
图13是湿式摩擦离合器在图3的CVT与图1的车辆的发动机之间的定位的示意图；
图14是图5的主动开合装置的左前透视图；
图15是图14的主动开合装置的丝杠组件的透视图；
图16是图14的主动开合装置的分解视图；
图17是可操作地联接至图5的主动开合装置的位置传感器的支撑构件的分解视图；
图18是致动器组件和图5的CVT的外部覆盖件的一部分的左前透视图；
图19是致动器组件和图18的外部覆盖件的一部分的右后透视图；
图20是致动器组件和图18的外部覆盖件的一部分的分解视图；
图21是致动器组件和图18的外部覆盖件的一部分的沿图18的线21-21截取的截面视图；
图22是致动器组件的具有图5的主动开合装置和从动开合装置的另一实施例的左前透视图；
图23是图22的致动器组件、主动开合装置、从动开合装置的分解视图；以及
图24是展示了致动本披露的CVT的方法的步骤的流程图。
贯穿这几个视图，相应的附图标记指示相应的部分。本文中阐述的范例展示了本发明的实施例，并且此类范例不应解释为以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
以下披露的实施例并非旨在是穷举的或将本发明限制为以下详细描述中所披露的精确形式。而是，选择并描述这些实施例，使得本领域的技术人员可以利用它们的教导。虽然本披露主要针对多用途车辆，但应当理解的是，本文中所披露的特征可以应用于具有一个或多个触地构件和无级变速器的任何车辆，包括但不限于全地形车辆、摩托车、雪地车、踏板车、三轮车、以及高尔夫球车。
首先参照图1，展示了具有电子控制无级变速器(“CVT”)的展示性车辆10。展示性地，车辆10是并排式全地形车辆(“ATV”)或多用途车辆(“UV”)10，该车辆包括前端部12、后端部14、以及车架或底盘组件15，该车架或底盘组件通过具有轮胎22a和车轮22b的一对前触地构件22以及具有轮胎24a和车轮24b的一对后触地构件24支撑在地面上方。车辆10包括一对侧向间隔开的斗形座椅l8a、18b，然而可以使用长凳式座椅或者任何其他类型的座位结构。座椅l8a、18b被定位在车辆10的操作者区域17内。上车架组件16在操作者区域17上方延伸。操作者区域17还包括前控制台或仪表板组件31和转向组件28。前控制台31可以包括转速计、速度计或任何其他合适的仪器、仪表或显示器，以用于向操作者和/或(多个)乘客提供信息。
车辆10的前端部12包括多个车身面板(包括发动机盖32)和前悬架组件26。前悬架组件26可操作地联接前触地构件22和车架组件15。车辆10的后端部14包括后悬架组件27，该后悬架组件可操作地联接后触地构件24和车架组件15。车辆10的后端部14还包括载货区域30，该载货区域至少部分地定位在操作者区域17后方。
参照图2，车辆10的展示性驱动系或驱动组件40包括发动机42和电子致动式CVT48。CVT 48包括开合装置或主动开合装置50以及副开合装置或从动开合装置52。连续的变速传动带54可操作地联接主开合装置50和副开合装置52。发动机42包括发动机外壳或壳体43以及输出轴44，该输出轴被配置成驱动CVT 48的主开合装置50。主开合装置50的旋转经由传动带54传递至副开合装置52。副开合装置52的输出轴46可操作地联接至并且驱动子变速器或可换挡变速器或变速箱56，该子变速器可操作地联接至用于驱动后触地构件24的主减速器或后差速器58(参见图1)。在一个实施例中，子变速器56被挡位设定成为图1的车辆10提供高挡、低挡、倒挡、以及驻车设置。子变速器56可以设有更少或更多挡位。
仍然参照图2，致动器组件80被配置成致动主开合装置50，如本文中所描述的。致动器组件80包括马达76，该马达由包括控制器36的控制系统控制。在一个实施例中，马达76是电动步进马达，然而马达76可以替代性地是有刷马达或其他合适的电动马达或液压马达。控制器36包括处理器38和处理器38可访问的存储器39，该存储器包含具有用于控制CVT48的指令的软件。在一个实施例中，控制器36是发动机控制单元(ECU)的一部分，该发动机控制单元被配置成控制发动机42和/或驱动组件40的其他部件的各种操作，然而在其他实施例中，控制器36可以是与ECU分开并且被配置成仅控制CVT 48的操作的控制单元。在这个实施例中，开合装置输入116联接至控制器36，并且控制器36基于检测到的开合装置输入116、和/或驱动组件40或车辆10的其他参数来电子地控制马达76。在一个实施例中，控制器36经由控制器局域网(CAN)通信来与车辆10的传感器/装置(例如速度传感器59或位置传感器113、和/或其他车辆控制器)通信。速度传感器59可以被配置成确定发动机42的曲轴的转速或位置，和/或可以被配置成确定触地构件22、24的转速。另外，如本文中进一步披露的，位置传感器113被配置成确定主开合装置50的至少一部分的位置。
现在参照图3至图6，展示了用于CVT 48的壳体60，其中外部覆盖件63联接至内部覆盖件或背板65。内部覆盖件65的带凸缘的部分64a和外部覆盖件63的带凸缘的部分64b相应展示性地被配置成接纳紧固件74(参见图3)，以将外部覆盖件63与内部覆盖件65可移除地联接在一起。如图5中所展示的，外部覆盖件63被适配成在与内部覆盖件65的表面大致垂直的方向上从内部覆盖件65拉离。紧固件74展示性地是螺栓或螺钉，然而可以使用其他合适的紧固件74。在不同实施例中，壳体60可以由压铸铝或其他各种材料形成。
外部覆盖件63包括入口管道部分68，该入口管道部分形成开口69以向CVT 48的壳体60提供冷却空气。内部覆盖件65包括出口管道66，该出口管道允许来自壳体60内部的暖或热的空气从CVT 48中排出(参见图5)。在一个实施例中，出口管道66与内部覆盖件65一体形成，并且入口管道部分68与外部覆盖件63一体形成。
在不同实施例中，外部覆盖件63包括第一部分63a和第二部分63b(参见图5)。另外，致动器组件80总体上包括覆盖件67，该覆盖件联接至外部覆盖件63，如图17中所示出的，并且在本文中进一步披露。覆盖件67展示性地经由紧固件67a(图17)联接至外部覆盖件63，使得致动器组件80的马达76可以是在不必整体移除外部覆盖件63的情况下可维修的。
在所展示的实施例中，副开合装置52是机械控制开合装置并且包括固定锥盘51和可移动锥盘53(参见图5至图8)。另外，主开合装置50包括固定100和可移动锥盘102。在CVT48操作期间，可移动锥盘53、102均被配置成分别相对于固定锥盘51、100移动。关于主开合装置50和第二开合装置52的额外信息可以是于2012年2月17日提交的题为“PRIMARYCLUTCH ELECTRONIC CVT[主开合装置电子CVT]”的美国专利申请号8,534,413中所披露的，其全部披露内容通过援引明确并入本文。
更具体地，并且如图7和图8中所展示的，主开合装置50包括输入轴172(图8)，该输入轴由发动机42的输出轴44(图2)驱动。在一个实施例中，输出轴44可以是发动机42的曲轴，或者可以是可操作地联接至曲轴和主开合装置50的输入轴172二者的单独的轴。另外，副开合装置52包括输出轴46(图2)，该输出轴驱动子变速器56(参见图2)。传动带54缠绕在主开合装置50和副开合装置52上、并且从主开合装置50向副开合装置52传递旋转运动。
参照图7至图12，主开合装置50的锥盘100、102被配置成与轴172一起旋转。锥盘100、102相协作以限定狭槽104，传动带54骑坐于狭槽内。由于对应的锥盘100、102的倾斜的或成角度的传动带接合表面110、112，狭槽104是大致V形形状的(参见图9和图10)。相应地，传动带54具有大致V形形状的截面，在CVT 48操作期间，该截面与锥盘100、102的表面110、112相协作。
在所展示的实施例中，锥盘100在与轴172的轴线平行的方向上是轴向固定的，并且锥盘102在与轴172的轴线平行的方向上是轴向可移动的。特别地，锥盘102被配置成沿轴172滑动到完全张开位置(参见图9)与完全合拢位置(参见图10)之间的多个位置。当可移动锥盘102处于完全张开位置时，狭槽104在锥盘100、102之间呈最大轴向宽度，并且传动带54被定位在其靠近主开合装置50的径向中心的最内圈处，如图9中所展示的。当可移动锥盘102处于完全合拢位置时，狭槽104呈其最小轴向宽度，并且传动带54被定位其靠近主开合装置50的外周边的最外圈，如图10中所展示的。可以理解的是，传动带54总是与锥盘100、102相接触，并且因此总是至少与可移动锥盘102相接合。
主开合装置50的锥盘102的移动和副开合装置52的可移动锥盘53的移动提供了CVT 48的可变的有效传动比。在一个实施例中，CVT 48被配置成基于对应的开合装置50、52的可移动锥盘100、53的位置来在最小传动比与最大传动比之间提供无限数量的有效传动比。例如，当主开合装置50的可移动锥盘102基本上张开(图9)并且副开合装置52的可移动锥盘53基本上合拢时，限定了低传动比，使得副开合装置52的轴46比主开合装置50的轴172旋转得更慢。同样地，当主开合装置50的可移动锥盘102基本上合拢(图10)并且副开合装置52的可移动锥盘53基本上张开时，限定了高传动比，使得副开合装置52的轴46比主开合装置50的轴172旋转得更快。
如图7中至图12所展示的，主开合装置50进一步包括可移动毂114、摩擦离合器117、以及丝杠组件118，该丝杠组件包括第一丝杠构件120、第二丝杠构件122、以及齿轮123。如本文中进一步披露的，可移动毂114、摩擦离合器117、以及丝杠组件118可操作地联接至致动器组件80，以用于操作主开合装置50。摩擦离合器117包括至少部分地由摩擦材料构成的至少一个离合器盘片1l7a、并且被定位在可移动毂114与可移动锥盘102之间。在一个实施例中，摩擦离合器117由多个离合器盘片1l7a限定，这些离合器盘片轴向邻近彼此、并且可以由可移动锥盘102的一部分保持在邻近可移动锥盘102的外表面的位置处。离合器盘片1l7a的数量可以根据所期望的离合器性能而改变。例如，离合器盘片1l7a的数量可以在3至10之间。在不同实施例中，弹簧构件126被定位在摩擦离合器117与可移动毂114之间(参见图9至图12)。通常，弹簧构件126被配置成在一定行程距离上控制施加至主开合装置50的力。弹簧构件126可以是波形垫圈或其他类似的弹簧构件。在不同实施例中，弹簧构件126的弹簧常数或刚度、离合器盘片1l7a的数量、和/或离合器盘片1l7a的摩擦材料的类型或厚度可以改变，以针对不同车辆和/或应用来改变摩擦离合器117的性能。
尽管摩擦离合器117在上文中被描述为是干式离合器(即，无油离合器)，但是在本申请的范围内，摩擦离合器117可以是湿式离合器。也就是说，摩擦离合器117可以包括密封的壳体，其中油流入和流出密封的壳体，并且在密封的壳体内围绕离合器盘片1l7a流动。相对于干式离合器，湿式离合器在操作期间具有改进的冷却。参照图13，当摩擦离合器117’是湿式离合器时，其总体上被定位在相对于干式摩擦离合器117的位置的内侧，并且总体上被定位在CVT 48与发动机42之间。另外，摩擦离合器117’流体地和/或结构性地联接至CVT 48和/或发动机42，并且流体地联接至油罐和泵(未示出)，以用于在离合器盘片1l7a周围供应油。
参照图9至图12和图14至图16，丝杠组件118的第一丝杠构件120包括延伸的径向部分128和内螺纹部分127(图16)。径向部分128经由联接器121(参见图11)联接至壳体60的外部覆盖件63，使得第一丝杠构件120被配置成由于与壳体60的固定联接而不旋转。在一个实施例中，第一丝杠构件120被配置成仅轴向移动，如本文中进一步披露的。第一丝杠构件120进一步包括外部轴承支撑件184，该外部轴承支撑件在内部由内螺纹部分127限定、并且在外部由外表面限定。外部轴承支撑件184被配置成支撑轴承构件183，该轴承构件被定位在第一丝杠构件120与可移动毂114之间。如此，可移动毂114和轴承组件183独立于第一丝杠构件120而一起旋转。在所展示的实施例中，轴承组件183压力配合在可移动毂114与第一丝杠构件120的外部轴承支撑件184之间。
第二丝杠构件122包括外螺纹部分186、开口188、以及肩部185，该肩部被轴向地定位在螺纹部分186与开口188之间。螺纹部分186包括外螺纹，该外螺纹与第一丝杠构件120的内螺纹部分127的内螺纹相匹配。开口188包括内表面187，该内表面具有凹入部189，以用于接纳位置传感器113的销119。肩部185包括轴承支撑件区段191，该轴承支撑件区段被配置成支撑轴承构件192。轴承组件192允许轴172在第二丝杠构件122内独立于第二丝杠构件122旋转。第二丝杠构件122进一步包括多个凸缘124，这些凸缘具有接纳联接器129的孔口125，以用于将第二丝杠构件122联接至齿轮123(参见图14和图16)，使得第二丝杠构件122被配置成与齿轮123一起旋转。在一个实施例中，第二丝杠构件122被配置成仅旋转移动。
如图16中最佳示出的，主开合装置50的滑动组件200包括滑动支撑件202，并且轴承构件190被定位在滑动支撑件202与输入轴172之间，该输入轴被定位在联接器或螺栓70上。主开合装置50的输入轴172包括喇叭形本体176，该喇叭形本体接纳穿其而过的联接器70。输入轴172的第一端部171接合联接器70，并且输入轴172的第二端部173与联接器70间隔开。联接器70被配置成在发动机怠速时(当主开合装置50脱离接合时)和当主开合装置50接合时均与输入轴172一起旋转。
滑动支撑件202可操作地联接至锥盘100、102，以提供可移动锥盘102相对于固定锥盘100的滑动接口。可移动锥盘102被配置成相对于滑动支撑件202滑动。
参照图9和图10，并且如本文中进一步披露的，主开合装置50进一步包括行程限制器136。行程限制器136被配置成限制可移动锥盘102的移动范围，以控制其最终的完全张开位置。如果施加了丝杠组件118的进一步移动，则仅有可移动毂114移动，使得摩擦离合器117于是可以脱离接合(参见图10)。在所展示的实施例中，第一丝杠构件120相对于第二丝杠构件122的轴向运动范围限定了主开合装置50所提供的最大传动比和最小传动比，然而可以设置其他限制止挡件。
参照图17和图18，位置传感器113联接至壳体60的外部覆盖件63(参见图18)和支撑构件115。位置传感器113被配置成检测主开合装置50的可移动锥盘102的轴向位置。支撑构件115被定位在第二丝杠构件122的开口188中的凹入部189中的一个凹入部中，并且经由联接器111联接至第二丝杠构件122。在不同实施例中，联接器111可以是弹性挡圈。另外，支撑构件115包括销119，该销被配置成由第二丝杠构件122的凹入部189中的至少一个凹入部接纳。销119被配置为位置传感器113的定位销。在一个实施例中，位置传感器113是旋转传感器，然而可以设置线性传感器或其他合适的传感器。传感器113向控制器36提供位置反馈(图2)。
如图9和图10中所展示的，致动器组件80通过齿轮86联接至丝杠组件118，如本文中所披露的。致动器组件80被配置成使可移动毂114和/或主开合装置50的可移动锥盘102移动，如本文中所描述的。在展示性实施例中，发动机42和子变速器56(参见图2和图3)被配置成邻近内部覆盖件62进行定位、并且被定位在致动器组件80后方。
如图18至图21中所展示的，致动器组件80包括具有输出轴132的马达76、并且通过传动带传动组件可操作地联接至主开合装置50。传动带传动组件包括第一机构或带轮130、经由传动带133可旋转地联接至第一机构130的第二机构或带轮131、以及齿轮86，该齿轮被定位成总体上邻近第二带轮131。在展示性实施例中，第一机构130和第二机构131以及传动带133容纳在致动器壳体78内。齿轮86接合主开合装置50的丝杠组件118的齿轮123，以致动主开合装置50。
在不同实施例中，致动器组件80通过齿轮传动组件联接至主开合装置50，如图22和图23中所示出的。齿轮传动组件包括具有齿137并且与马达76的轴132联接的第一机构或链轮130’、具有被定位成与第一机构130’的齿137相接合的齿139的第二机构或链轮131’、以及联接至第二机构131’的齿轮86’。在一个实施例中，第一机构130’和第二机构l3l’容纳在与用于机构130和131的壳体78相类似的致动器壳体(未示出)内。如图22中可以看出的，当致动器组件80通过齿轮传动组件联接至主开合装置50时，致动器组件80可以被定位成高于图21中示出的传动带传动组件。这种定位允许整个组件的纵向占用区更短，并且因此允许整个组件在车辆内包装地更紧。
致动器壳体78包括覆盖件67和基部部分152。基部部分152包括凸缘部分156，这些凸缘部分各自被配置成接纳紧固件67a(参见图20)，以用于将覆盖件67联接至基部部分152。在所展示的实施例中，基部部分152与外部覆盖件63一体形成，然而在其他实施例中，基部部分152可以可移除地联接至外部覆盖件63。覆盖件67包括开口151(参见图20)，该开口接纳轴154，该轴被配置成支撑齿轮86和第二机构131。在不同实施例中，开口151是覆盖件67内的盲孔开口，使得开口不完全穿过覆盖件67。
在操作中，CVT 48在主开合装置50处于完全张开位置时是接合的，并且马达76对齿轮86的致动(参见图22)被配置成调制由主开合装置50提供的传动比。为了启动马达76对齿轮86的致动，控制器36首先接收来自开合装置输入116的用户输入，接收指示所期望的或实际的发动机状况的节气门输入，或接收来自控制器36、发动机42、和/或车辆10的任何其他部件的其他各种输入参数，以启动马达76的操作。如果控制器36接收到的一个或多个输入指示CVT 48应当被致动，则控制器36启动或致动马达76。
马达76的操作使得马达76的输出轴132旋转，这还允许第一机构130旋转。第一机构130的旋转引起传动带133旋转，这引起第二机构131旋转。因为齿轮86可操作地联接至第二机构131，所以第二机构131的旋转传递至齿轮86(参见图21)。齿轮86的旋转因此使丝杠组件118的齿轮123旋转，并且因此使主开合装置50的第二丝杠构件122旋转。第二丝杠构件122是轴向地固定的，并且由于齿轮123的旋转而与轴172的旋转相独立地旋转。
参照图9和图10，第二丝杠构件122在第一方向上的旋转使第一丝杠构件120的螺纹部分127沿第二丝杠构件122的螺纹部分186移动，从而使第一丝杠构件120沿第二丝杠构件122朝向固定锥盘100轴向地滑动，同时在旋转意义上保持固定不动。第一丝杠构件120的轴向移动经由轴承组件192抵靠可移动毂114提供推力，以使得弹簧构件126接合。可移动毂114被配置成由于支撑构件134上的外螺纹或花键135与可移动毂114上的内螺纹或花键(未示出)的接合而沿支撑构件134(图16)轴向移动或滑动地移动。特别地，支撑构件134支撑在轴172上、并且被配置成传递来自发动机42并且通过轴172的转矩，以用于使可移动毂114运动。弹簧构件126然后抵靠摩擦离合器117提供推力，以使得摩擦离合器117接合。在已经使得摩擦离合器117接合之后，可移动毂114的持续轴向移动所引起的附加的推力允许可移动锥盘102朝向固定锥盘100轴向移动。如此，第一丝杠构件120所提供的推力通过摩擦离合器117和可移动毂114施加至可移动锥盘102。
以此方式，致动器组件80使得可移动毂114接合而并不首先使得摩擦离合器117或可移动锥盘102接合，从而允许CVT 48操作而无需在传动带54处进行离合操作。更具体地，由于传动带54总是与可移动锥盘102相接合，因此开合操作通过摩擦离合器117进行，而不是通过传动带54进行。如此，传动带54可以经受较少的磨损，因为传动带54并不周期性地与可移动锥盘102接合和脱离接合，而是保持与可移动锥盘102连续接触并接合。另外，如本文中所指出的，并不能在主开合装置50的每个位置都对摩擦离合器117进行离合操作，而是仅在主开合装置50处于完全张开位置(即，锥盘100、102彼此轴向距离最远)因为传动带54抵靠可移动锥盘102提供的力允许在摩擦离合器117处发生离合操作时才进行离合操作。
随着可移动毂114被致动以朝向摩擦离合器117轴向移动，弹簧构件126被接合，以利于压力或力从可移动毂114传递至摩擦离合器117。因此，通过可移动毂114的持续轴向移动和弹簧构件126的接合而使得摩擦离合器117接合。然而，应当指出的是，可移动毂114、弹簧构件126、以及摩擦离合器117的接合最初在可移动锥盘102未移动的情况下发生。仅在摩擦离合器117接合并且可移动毂114响应于致动器组件80而继续轴向移动之后，可移动锥盘102才开始朝向固定锥盘100移动，并且改变传动带54在狭槽104内的位置。控制器36将可移动锥盘102的轴向移动控制到满足所期望的传动比的位置需求，该位置需求可以是完全合拢位置(图10)与完全张开位置(图9)之间的任何位置。
当有必要使可移动锥盘102背离固定锥盘100移动时，第二丝杠构件122在相反的第二方向上旋转，以允许可移动锥盘102通过第一丝杠构件120沿第二丝杠构件122和可移动毂114的向外移动而向外移动，从而允许传动带54抵靠可移动锥盘102施加的力使可移动锥盘102向外或背离固定锥盘100移动。更具体地，来自副开合装置52的力通过传动带54施加至主开合装置50，这利于主开合装置50张开。当传动带54施加了足够的力时，可移动锥盘102背离固定锥盘100轴向移动，直到符合由第一丝杠构件120和可移动毂114设定的期望的位置，或者直到符合最大限制(例如，可移动锥盘102处于完全张开位置(图10))，然后摩擦离合器117和弹簧构件126将与可移动毂114脱离接合。
在所展示的实施例中，致动器组件80、丝杠组件118、以及摩擦离合器117允许主开合装置50在发动机42(参见图2)处于或低于发动机怠速以及高达发动机43的RPM或速度限制器所确定的最大发动机速度时脱离接合。以此方式，离合操作并不与特定的发动机速度有关，而是CVT 48被配置成在任何期望的发动机速度下进行离合操作。主开合装置50的致动功能通过控制器36(参见图2)由致动器组件80的马达76来执行，并且主开合装置50的接合受控制器36控制。
在一个实施例中，经由致动器组件80施加至可移动锥盘102的压力被调制以实现CVT 48的期望的传动比和/或传动带54的期望的夹紧力。如图9至图11中所展示的，位置传感器113被配置成检测可移动锥盘102的线性位置、并且向控制器36提供具有检测到的位置数据的相应信号。如此，在操作期间可以监测锥盘102的位置。
参照图24，展示了使主开合装置50的可移动锥盘102移动的展示性控制策略300。控制策略300展示性地由图2的控制器36实施，然而还可以使用车辆10的另一控制单元。如本文中所披露的，在框302处，致动器组件80的马达76被控制器36致动。在一个实施例中，马达76的致动响应于开合装置输入116的输入。一旦马达76被致动，马达76所产生的旋转移动就通过传动带传动组件而被传递至主开合装置50的丝杠组件118，使得可移动毂114相对于固定锥盘和可移动锥盘100和102被调节，如在框304处所展示的。在框306处，随着可移动毂114在与主开合装置50的轴172平行的方向上轴向移动，可移动毂114接合弹簧构件126。当可移动毂114进一步轴向移动时，弹簧构件126和可移动毂114抵靠摩擦离合器117提供力，以使摩擦离合器117在可移动锥盘102发生任何移动之前接合，如在框308处所展示的。从框310开始，一旦摩擦离合器117接合，可移动锥盘102可以被配置成相对于固定锥盘100轴向移动，以便改变传动带54在狭槽104内的位置(参见框312)并且在CVT 48操作期间基于发动机操作状况、到开合装置输入116的用户输入等来实现不同的传动比。以此方式，可以在不在传动带54处进行离合操作的情况下使得摩擦离合器117接合，使得CVT48被配置成在各种发动机速度(例如，怠速或低RPM)下操作，而不需要在传动带54处进行离合操作。如此，可以减小传动带54上的磨损。
尽管已经将本发明描述为具有展示性设计，但可以在本披露的精神和范围内对本发明进行进一步修改。因此，本申请旨在覆盖使用本发明的一般原理对本发明作出的任何变体、使用、或修改。进一步，本申请旨在覆盖落入本发明所属领域内的已知或惯常实践之内的与本披露的偏离。

Claims (23)

1.一种无级变速器，包括：
主动开合装置，该主动开合装置具有第一轴、由该第一轴支撑的第一固定锥盘、由该第一轴支撑的第一可移动锥盘、由该第一轴支撑的可移动毂、以及定位在该可移动毂与该可移动锥盘之间的摩擦离合器；以及
致动马达，该致动马达可操作地联接至该主动开合装置、并且被配置成调节该可移动毂相对于该主动开合装置的第一固定锥盘的位置。
2.如权利要求 1 所述的无级变速器，其中，该致动马达被配置成致动该摩擦离合器、并且改变该可移动锥盘相对于该固定锥盘的位置。
3.如权利要求 1所述的无级变速器，进一步包括传动带传动组件，该传动带传动组件可操作地联接该第一轴和该致动马达，并且该致动马达被配置成通过该传动带传动组件来致动该主动开合装置进行旋转移动。
4.如权利要求 3 所述的无级变速器，其中，该传动带传动组件包括第一机构、第二机构以及传动带，该第一机构可操作地联接至该致动马达，该第二机构可操作地联接至该主动开合装置，并且该传动带可操作地联接该第一机构和该第二机构。
5.如权利要求 1 所述的无级变速器，进一步包括弹簧构件，该弹簧构件被定位在该可移动毂与该摩擦离合器之间，其中，该弹簧构件被配置成响应于该可移动毂的移动来致动该摩擦离合器。
6.如权利要求 5 所述的无级变速器，其中，该弹簧构件被配置成将来自该致动马达的力传递给该摩擦离合器。
7.如权利要求 5 所述的无级变速器，其中，该弹簧构件是波形垫圈。
8.如权利要求 1 所述的无级变速器，其中，该可移动毂被配置成当该第一可移动锥盘静止时被可移动地致动。
9.如权利要求 7 所述的无级变速器，其中，该摩擦离合器由包括摩擦材料的多个盘片限定。
10.如权利要求 7 所述的无级变速器，其中，该摩擦离合器被定位成邻近该第一可移动锥盘的内表面。
11.一种无级变速器，包括：
主动开合装置，该主动开合装置具有固定锥盘和可移动锥盘；
致动马达，该致动马达可操作地联接至该主动开合装置以调节该主动开合装置的位置；以及
丝杠组件，该丝杠组件可操作地联接该主动开合装置和该致动马达、并且被配置成响应于该致动马达而使得该主动开合装置接合，该丝杠组件包括第一构件和第二构件，该第一构件被配置成进行轴向移动，并且该第二构件被配置成进行旋转移动，其中该第一构件包括内螺纹，并且该第二构件包括外螺纹，该第一构件的内螺纹被配置成与该第二构件的外螺纹相接合，
其中，该主动开合装置进一步包括可移动毂和摩擦离合器，该摩擦离合器被定位在该可移动毂与该可移动锥盘之间，其中，该致动马达被配置成调节该可移动毂相对于该可移动锥盘和该固定锥盘的位置。
12.如权利要求 11 所述的无级变速器，其中，该第一构件被配置成仅进行轴向移动，并且该第二构件被配置成仅进行旋转移动。
13.如权利要求 11 所述的无级变速器，其中，该丝杠组件进一步包括外齿轮，该外齿轮通过传动带可操作地联接至该致动马达。
14.一种无级变速器，包括：
主动开合装置，该主动开合装置具有第一轴、由该第一轴支撑的第一固定锥盘、由该第一轴支撑的第一可移动锥盘、由该第一轴支撑的可移动毂、以及定位在该可移动毂与该第一可移动锥盘之间的摩擦离合器；传动带，该传动带被配置成传动地联接至该主动开合装置；以及
致动马达，该致动马达可操作地联接至该主动开合装置、并且被配置成使得该摩擦离合器接合，并且通过该摩擦离合器发生离合操作。
15.如权利要求 14 所述的无级变速器，其中，该主动开合装置进一步包括弹簧构件，该弹簧构件被定位在该可移动毂与该摩擦离合器之间，该弹簧构件被配置成在该第一可移动锥盘的位置相对于该第一固定锥盘发生改变之前致动该摩擦离合器。
16.如权利要求 15 所述的无级变速器，其中，该弹簧构件是波形垫圈。
17.如权利要求 15 所述的无级变速器，其中，该致动马达被配置成通过该弹簧构件来致动该摩擦离合器、并且改变该可移动锥盘相对于该固定锥盘的位置。
18.如权利要求 17 所述的无级变速器，进一步包括丝杠组件，其中， 该致动马达通过该丝杠组件来改变该可移动锥盘相对于该固定锥盘的位置。
19.如权利要求 18 所述的无级变速器，其中，该丝杠组件包括第一构件和第二构件，该第一构件被配置成进行轴向移动，并且该第二构件被配置成进行旋转移动。
20.一种用于操作电子控制无级变速器的控制系统，该无级变速器具有主动开合装置，该主动开合装置包括可移动锥盘、固定锥盘、可移动毂、以及定位在该可移动毂与该可移动锥盘之间的摩擦离合器，该控制系统包括：致动马达；以及控制器，该控制器可操作地联接至该致动马达，并且该控制器被配置成：致动该致动马达；
调节该主动开合装置的可移动毂相对于该主动开合装置的固定锥盘和可移动锥盘的位置；以及使得该主动开合装置的摩擦离合器接合。
21.如权利要求 20 所述的控制系统，其中，该控制器进一步被配置成调节该可移动锥盘相对于该固定锥盘的位置。
22.如权利要求 21 所述的控制系统，其中，该控制器被配置成在已经使得该摩擦离合器接合之后调节该可移动锥盘的位置。
23.如权利要求 20 所述的控制系统，进一步包括从动开合装置，该从动开合装置包括可移动锥盘和固定锥盘，并且包括在该主动开合装置与该从动开合装置之间延伸的传动带，其中，该控制器进一步被配置成在使得该主动开合装置的摩擦离合器接合之后调节该无级变速器的传动带的位置。
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