CN116717574A - 液压机械变速器以及控制方法 - Google Patents

Abstract

本文提供用于液压机械变速器的方法和系统。在一个示例中，变速器系统包括：静液压组件，该静液压组件包括可变排量液压泵和液压马达；以及行星齿轮组，该行星齿轮组经由分开的齿轮和轴被耦合到多速度齿轮箱、液压马达和输出轴。在系统中，可变排量液压泵被耦合到多速度齿轮箱的输入，多速度齿轮箱包括一个或多个离合器并且被耦合到原动机，以及输出轴被设计成耦合到轮轴。

Description

液压机械变速器以及控制方法

技术领域

本公开涉及液压机械变速器和用于调节变速器驱动范围的方法。

背景技术和发明内容

液压机械变速器使来自机械和静液压变速器的性能特性(诸如，效率、换档质量、驱动特性和控制响应)被混合，以满足交通工具设计目标。一些液压机械变速器(在本领域中被称为液压机械可变变速器(hydromechanical variable transmission，HVT))提供持续可变的齿数比。液压机械变速器由于其效率而是特别可期望的。用于诸如农业、建筑业、采矿业、材料处置、石油和天然气等之类的行业中的交通工具已经使用了HVT。

Fabry等人的US 7,530,914 B2教导了具有两个同步器和两个离合器的液压机械变速器。同步设备和离合器结合工作，以使变速器在前进和后退两种操作模式下在高速范围与低速范围之间进行换挡。在Fabry的变速器中，每个离合器都与共用轴上的同步设备进行配对。进一步地，由于变速器组件的运动学布局，因此离合器和同步器对中的每一对彼此间隔开。

发明人已经识别到Fabry的变速器以及其他液压机械变速器的若干缺点。例如，Fabry的同步器可能容易降级，其降低变速器可靠性。此外，同步器可能增加变速器的大小和复杂性。进一步地，Fabry的变速器中的可用驱动范围在某些交通工具平台中是不可期望的。例如，某些交通工具期望更多的驱动范围。具体地，一些交通工具平台需要在前进驱动范围和后退驱动范围的数量方面的不对称性，以实现性能目标。其他液压机械变速器在变速器复杂性、封装效率、操作驱动范围和换档平滑性方面做出了不需要的权衡。

为了解决上文所提及的问题的至少一部分，发明人开发了变速器系统。该变速器系统包括具有可变排量液压泵和液压马达的静液压组件。该系统进一步包括经由分开的齿轮和轴被耦合到多速度齿轮箱、液压马达和输出轴的行星齿轮组。进一步地，多速度齿轮箱被耦合到诸如发动机之类的原动机，并且包括多个离合器。进一步地，在系统中，输出轴被设计成耦合到轮轴，以及可变排量液压泵被耦合到齿轮箱的输入。以这种方式，变速器在相对紧凑的封装中实现了在效率和驱动范围方面的期望的性能特性。例如，在一个示例中，变速器系统被设计成具有至少两个后退驱动范围和三个前进驱动范围。由此，系统可以具有比后退驱动范围更多的前进驱动范围，如果需要的话，从而允许可用的驱动范围匹配期望的交通工具性能特性。因此客户的吸引力被增加。

进一步地在一个示例中，多速度齿轮箱中的离合器是摩擦离合器以及齿轮箱可以被设计成在驱动范围中的两个之间进行动力换档。以这种方式，换档瞬态期间的扭矩传递的中断在一些情况下可显著地被减少以及基本上被避免。在与使用其他类型的离合器(诸如，牙嵌式离合器(dog clutch))的变速器相比，在效率方面的变速器性能可以被增加，同时还可以降低换档期间的噪音、振动与粗糙度(noise,vibration,and harshness，NVH)。

应该理解，以上概述以简化形式介绍了一些概念，这些概念将在具体实施方式中进一步描述。这并不旨在标识所要求保护主题的关键或必要特征，所要求保护主题的范围由具体实施方式之后的权利要求书来唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决在上述或本公开的任一部分中提及的任何缺点的实现方式。

附图说明

图1A示出了具有液压机械变速器的交通工具的示意性表示。

图1B示出了指示图1A中示出的液压机械变速器在不同驱动范围中的离合器的配置的表。

图2示出了液压机械变速器系统的示例的示意性表示。

图3A和3B示出了液压机械变速器系统的示例中的扭矩和速度控制模式。

图4示出了用于液压机械变速器系统的操作方法。

图5示出了液压机械变速器中的静液压比相对于机械比的图形描绘。

图6示出了用于在液压机械变速器系统中执行异步换档的方法。

图7示出了用于液压机械变速器系统中的液压泵和液压马达的旋转角度图。

图8A-8D示出了在异步换档事件期间发生的变速器速度比、马达速度、压差和离合器压力的图形描绘。

图9示出了在液压机械变速器中的异步换档事件期间发生的马达速度目标和设定点的详细的图形描绘。

具体实施方式

液压机械变速器和用于变速器操作的方法在本文中被提供。在某些情况下，在与仅被配置成用于同步换档操作的其他变速器相比时，液压机械变速器使用体系结构使异步换档能够在变速器的驱动范围中的至少两个驱动范围之间发生，该体系结构可以实现相对高水平的空间效率和较低的复杂性(例如，特别是在行星齿轮组布置方面)。设计具有异步换档的变速器进一步使得齿轮换档控制具有更多的灵活性。例如，与可在特定换档点发生的同步换档相比，异步换档操作提供了更大的换档窗口。变速器包括静液压组件、具有离合器的多速度齿轮箱以及行星齿轮组。齿轮箱和静液压马达可以被耦合到行星齿轮组。以这种方式布置变速器部件使得变速器能够实现期望数量的齿轮范围(例如，至少两个后退驱动范围和至少三个前进驱动范围)以及相对空间高效的封装。第一静液压驱动范围准许更精确的变速器部件定位。进一步地，变速器离合器的至少一部分可以被放置在齿轮箱的输入侧以减小离合器尺寸。

系统中采用的换档策略可以包括在换档窗口期间通过反转静液压组件速度在两个驱动范围之间的异步换档。当扭矩在变速器的齿轮箱中的离合器中的两个之间被切换时，这种静液压组件速度反转可能会发生。这种扭矩切换涉及使一个离合器接合的同时另一个离合器被脱离。由此，离合器滑动以及变速器的输出扭矩可以保持基本上恒定。以这种方式，如果需要的话，异步换档可以在几乎不具有或不具有动力中断的情况下发生。因此，换档瞬态期间的噪声、振动与粗糙度(NVH)可以被减少(例如，被避免)，以及更总体地，换档性能可以被增加。

图1A示出了交通工具102或其他合适的机器平台中的变速器系统100(例如，液压机械可变变速器(HVT))的示意性描绘。应当理解，变速器系统100包括变速器103。在一个示例中，交通工具可以是非公路交通工具，但是在其他示例中，变速器可以被部署在公路交通工具中。非公路交通工具可以是其大小和/或最大速度使交通工具无法在公路上长时间操作的交通工具。例如，交通工具的宽度可能大于公路车道和/或例如，交通工具最高速度可能低于公路最小可允许速度或建议速度。交通工具可以被部署在其中的行业及其对应的操作环境包括建筑业、林业、采矿业、农业等。在任何一种情况下，交通工具都可以被设计成具有经由液压和/或机械动力输出器(power take-off，PTO)驱动的辅助系统。

变速器系统100可以用作具有无限数量的比率点的无级变速器(infinitelyvariable transmission，IVT)，其中变速器的齿数比从负最大速度被连续控制到正最大速度。以这种方式，该变速器与以离散比率进行操作的变速器相比，可以实现相对高水平的适应性和效率。

变速器系统100可以具有用于前进和后退方向的不对称最大输出速度。这种前进-后退速度不对称性可以使变速器能够实现期望的速度范围广度。然而，其他合适的输出速度变型已经被构想，诸如在前进和后退方向上的对称输出速度，然而，这可能需要使用增加系统复杂性的(一个或多个)附加离合器。

变速器系统100可以包括或接收来自原动机104的动力。原动机104可以包括内燃机、电机(例如，电动机-发电机)、以及其组合等。

齿轮(诸如，锥齿轮)可以被用于将原动机104旋转地耦合到输入轴106。输入轴106可以连同本文中更详细描述的齿轮、离合器、其他轴等一起被包括在多速度齿轮箱107中。该齿轮箱在概念上可以被包括在变速器的机械分支中，该变速器的机械分支可以与静液压组件109并行耦合。

如本文中所描述，部件、组件等之间的并行附接表示两个部件或部件组的输入和输出彼此耦合(例如，被旋转地耦合)，使得动力(例如，在机械附接的情况下的机械动力)在它们之间流动。这种并行布置允许动力在一些状况期间通过静液压组件再循环，或在其他状况期间通过机械分支和静液压分支被附加组合。结果，与纯静液压变速器对比，该变速器的适应性被增加，从而允许操作效率中的增益被实现。

进一步地，如本文中所描述，齿轮可以是旋转并包括齿的机械部件，该齿被设计成与一个或多个对应的齿轮中的齿啮合，以形成允许旋转能量通过其传递的机械连接。进一步地，变速器的输入轴和输出轴是在驱动模式方面被描述的，在该驱动模式中原动机104将机械动力传递到变速器以及进而变速器将机械动力传递到下游部件(诸如，轮轴、驱动车轮等)。

后退离合器108以及离合器110。离合器110可以与本文中更详细讨论的第二驱动范围相关联，以及因此可被称为第二驱动范围离合器。离合器108和110以及本文中描述的其他离合器可以是摩擦离合器(例如，湿式摩擦离合器)以及因此可以包括在离合器接合期间彼此摩擦接合的板(例如，摩擦板和分离器板)。在部分接合或脱离期间，这些板被允许滑动，从而允许通过离合器的扭矩传递被选择性地增加。进一步地，本文中所描述的离合器可以是液压和/或机电致动的。例如，离合器可以包括活塞194，该活塞194响应于活塞腔室中液压流体压力的调节来调节离合器接合/脱离。可以诸如经由螺线管进行电子控制的阀(例如，液压控制阀)可以被用于调节提供给离合器液压致动器(例如，活塞组件)的压力。离合器可以进一步地包括鼓、分离器、齿轮架等。

后退离合器108和离合器110被设计成用于选择性地接合被布置在输入轴上的齿轮112。为了详细阐述，离合器110的接合可以耦合齿轮112，以用于随齿轮114的旋转。相反，后退离合器108的接合可以耦合齿轮112，以用于随齿轮116旋转。

齿轮116可以被耦合到随轴120旋转的齿轮118。另一方面，齿轮114可与齿轮122啮合，该齿轮122与随轴120旋转的齿轮124啮合。由此，齿轮118和124可以固定地被耦合或以其他方式被附接，以用于随轴120旋转。以这种方式，后退离合器和后退离合器可在相反方向上将扭矩递送至轴120。离合器126被定位成与轴120同轴，以及被设计成选择性地接合齿轮118和被耦合到齿轮112的齿轮128。离合器126可与本文中更详细讨论的第三驱动范围相关联。由此，离合器126可以被称为第三驱动范围离合器。

可以固定地附接到轴120以随其旋转的齿轮130可以与齿轮132啮合。齿轮132可以经由轴或合适的结构被耦合到行星齿轮组136中的环形齿轮134。行星齿轮组136可以是简单的行星齿轮组，但是在其他示例中更复杂的行星组件可以被使用。由此，行星齿轮组136可以包括在齿轮架140上旋转的行星齿轮138和太阳齿轮142。

太阳齿轮142可以被固定地耦合到轴144以用于随其旋转。齿轮146可以被固定地耦合以用于随轴144旋转。齿轮146可以被耦合到齿轮148。这些齿轮之间的机械连接经由虚线来表示，以及可以经由合适的机械部件(诸如，轴、接头等)来建立。齿轮148可以与被耦合到离合器152的齿轮150啮合。离合器152可以与第一驱动范围相关联，以及因此可以被称为第一驱动范围离合器。齿轮154可以被耦合到液压马达158的机械接口156。离合器152被设计成选择性地准许扭矩从齿轮150传递到输出轴160。被耦合到齿轮架140的齿轮162可以与输出轴160上的另一个齿轮164啮合。输出轴160上的又一个齿轮166可以与轴170上的齿轮168啮合，该轴170用作下游部件(诸如，驱动轮轴172、173)的连接。为了详细阐述，机械接口174、175(例如，轭、接头等)可以将轴170连接到驱动轮轴172、173。箭头176、177表示轮轴172、173与机械接口174、175之间的机械动力传递。具有轴、接头等的传动系可以被用于执行变速器与轮轴之间的机械动力传递。应当理解，驱动轮轴172、173可以被耦合到驱动车轮。

液压马达158被包括在静液压组件109中。液压马达可以是轴向活塞可变马达或固定马达，诸如例如，具有轴向锥形活塞和弯曲轴设计的旋转型马达。静液压组件109可以进一步包括可变排量液压泵178(例如，可变排量双向泵)。进一步地，在一种实例中，液压泵178可以是轴向活塞泵。为了详细阐述，在一个具体示例中，轴向活塞泵可以包括与活塞和气缸相互作用的斜盘，以经由旋转角度的变化来改变泵的排量。然而，已经构想了其他合适类型的可变排量双向泵。

液压马达158和液压泵178可以被液压地并行耦合。具体地，液压管路179、180被附接到液压马达158和液压泵178中的每一个中的液压接口，以使静液压组件能够提供关于在多速度齿轮箱107中形成以及被耦合到(例如，被并行地布置)静液压组件109的机械分支的附加性和动力再循环功能性。例如，在附加性动力模式下，来自静液压组件和机械组件两者的动力在行星齿轮组136处被组合，以及被递送到输出轴160。因此，液压泵178和液压马达158可以被操作以将动力流送到行星齿轮组136。在再循环动力模式中，动力通过静液压组件109被再循环到多速度齿轮箱107的输入。因此，在再循环动力模式中，动力从静液压组件109流向到齿轮112。

静液压组件109与多速度齿轮箱107的耦合使变速器能够实现动力拆分功能性，在该动力拆分功能性中，动力可以同步地流过任一路径，以附加性地组合或再循环通过系统的动力。该动力拆分功能性使变速器的动力流高度可适应以提高各种操作状况下的效率。由此，在一个示例中，变速器可以是全动力拆分变速器。

第一机械PTO 181和/或第二机械PTO 182可以被耦合接到齿轮183。进而，齿轮183可以被机械地耦合到齿轮112。机械PTO 181、182可以驱动辅助系统(诸如，泵(例如，液压泵、气动泵等)、牵引机、悬臂、床提升组件等)。为了完成到辅助部件的动力传递，机械PTO可以包括接口、(一个或多个)轴、壳体等。然而，在其他示例中，机械PTO可以从变速器系统中被省略。另一个PTO 169可以被旋转地耦合到液压泵178。

被耦合到齿轮116的齿轮184可以被旋转地附接到增压泵185。增压泵185可以被设计成将加压流体递送到变速器中的液压部件，诸如，液压马达158、液压泵178等。由增压泵185加压的流体可以被附加地用于离合器致动和/或变速器润滑。增压泵185可以包括活塞、转子、壳体、(一个或多个)腔室等，以允许泵移动流体。

具有控制器187(例如，变速器控制单元(transmission control unit，TCU)、交通工具电子控制单元(vehicle electronic control unit，ECU)及其组合等)的控制系统186可以被进一步并入变速器系统100中。控制器187包括处理器188和存储器189。存储器189可以保存被存储在其中的指令，这些指令当由处理器执行时使控制器187执行本文中所描述的各种方法、控制策略等。处理器188可以包括微处理器单元和/或其他类型的电路。存储器189可以包括已知的数据存储介质，诸如随机存取存储器、只读存储器、不失效存储器(keepalive memory)及其组合等。

控制器187可以从位于变速器系统100和/或交通工具102中不同位置的传感器接收交通工具数据和各种信号。传感器可以包括相应地检测齿轮130、齿轮164和齿轮183的速度的齿轮速度传感器191、192、195。以这种方式，系统的输入和输出处的齿轮速度可以与行星齿轮组136的输出处的齿轮速度一起被检测。然而，在其他示例中，至少一部分齿轮的速度可以由控制器来建模。

控制器187可以将控制信号发送到液压泵178中的致动器或被耦合到泵的致动系统，以调节泵输出和/或液压流体流的方向。具体地，控制器可以将信号发送到泵以调节其斜盘角度。附加地，离合器108、110、126、152可以从控制器接收命令(例如，打开或关闭命令)，以及离合器或被耦合到离合器的致动系统中的致动器可以响应于接收到命令来调节离合器的状态。例如，离合器可以经由在液压控制系统193中所包括的阀和液压控制的活塞194来致动，虽然其他合适的离合器致动系统(诸如，机电致动系统和/或气动致动系统)已经被设想。液压控制系统193可以包括调节供应至离合器(例如，控制活塞)用于致动的液压流体流的阀，诸如螺线管致动阀。在一个示例中，液压控制系统可以进一步包括液压管路和泵。替代地，增压泵185可以将加压液压流体(例如，油)供应到液压控制系统或被包括在其中。

变速器系统中的其他可控部件包括液压泵178、液压马达158、原动机104等。这些可控部件可以类似地在接收控制命令以及经由致动器响应于接收到命令而调整部件的输出和/或状态方面起作用。附加地或替代地，ECU可以在交通工具中被提供，以控制动力源(例如，发动机和/或马达)。此外，控制系统186以及具体地、具有存储器189和处理器188的控制器187，可以被配置成用于执行本文中关于图4-9详细阐述的换档方法。

变速器系统100可以包括输入设备190(例如，加速器踏板、控制杆、操纵杆、按钮、其组合等)。输入设备190响应于驱动者输入，可以生成变速器速度或扭矩调节请求以及期望的驱动方向(前进驱动方向或后退驱动方向)。进一步地，变速器系统可以在需要时自动在驱动模式之间进行切换。为了详细阐述，操作者可以请求前进或后退驱动模式速度或扭矩改变，以及在期望时(例如，当变速器接近期望的换挡点时)，变速器可以提高速度或扭矩，并且在与不同驱动模式相关联的驱动范围之间自动转换。进一步地，在一个示例中，当交通工具在前进驱动模式下进行操作时，操作者可以请求后退驱动操作。在此类示例中，变速器可以自动发起前进驱动模式与后退驱动模式之间的转换。以这种方式，操作者可以更有效地控制交通工具。将会进一步领会，原动机104可以与变速器103串联地控制。例如，当由控制器接收到速度或扭矩调节请求时，原动机的输出速度或扭矩可以被对应地提高。

变速器系统100可以附加地包括润滑系统，该润滑系统可以包括集油槽(sump)，如先前所讨论的。润滑系统可以进一步包括用于润滑齿轮和/或离合器的常规部件，诸如泵、导管、阀等。

轴系统150在图1A以及图2-3B中被提供，以供参考。在一个示例中，z轴可能是垂直轴(例如，与重力轴平行)，x轴可能是横向轴(例如，水平轴)，以及/或者y轴可能是纵向轴。然而，在其他示例中，轴可以具有其他取向。

图1B示出了图表199，其图示出图1A中示出的、在不同的驱动范围(第二后退驱动范围、第一后退驱动范围、第一前进驱动范围、第二前进驱动范围和第三前进驱动范围)中的离合器108、110、126、152的配置(接合或脱离)。离合器108可以被称为后退离合器，离合器152可以被称为第一驱动范围离合器，离合器110可以被称为第二驱动范围离合器，以及离合器126可以被称为第三驱动范围离合器。然而，其他离合器配置在其他实施例中可以被使用。

在第二后退驱动范围内，后退离合器108被接合的同时离合器110、126、152被脱离。附加地，在第一后退驱动范围内，离合器152被接合的同时离合器108、110、126被脱离。在第一前进驱动范围内，离合器152被接合的同时离合器108、110、126被脱离。在第二前进驱动范围内，离合器110被接合的同时离合器108、126、152被脱离。进一步地，在第三前进驱动范围内，离合器126被接合的同时离合器108、110、152被脱离。这些驱动范围之间的换档操作在本文中关于图4-9进行了扩展。变速器系统100可以通过改变作用在可变排量液压泵178上的马达速度方向实现前进和后退方向，如图1A所示，以及可以改变液压流体(例如，油)流方向。

图2示出了具有比图1A中所描绘的更高级的体系结构的变速器系统200的示意性描绘。然而，在图2中示出的变速器系统200中，其部件的至少一部分以及本文中描述的其他变速器系统(例如，图3A和3B中示出的变速器系统300)可以具有与图1A中描绘的变速器系统100中包括的部件类似的结构和/或功能性。因此为了简洁，冗余的描述被省略。

变速器系统200包括原动机202(例如，内燃机和/或电动机)、多速度齿轮箱204、具有液压泵208和液压马达210的静液压组件206，以及行星齿轮组212(例如，简单的行星齿轮组)。原动机202被耦合到多速度齿轮箱204的输入214。将理解的是，齿轮箱输入214在驱动操作期间用作机械输入。然而，在其他系统模式下，机械动力可能会以相反的方向流过该齿轮箱接口。进一步地，液压泵208的机械接口216(例如，轴)也被耦合到多速度齿轮箱204的输入214。彼此啮合的齿轮217、218可以允许液压泵208与多速度齿轮箱204之间的这种连接，但是其他合适的机械连接已经被设想。

多速度齿轮箱204的输出接口220被耦合到行星齿轮组212中的齿轮222(例如，环形齿轮)。液压马达210的机械接口224(例如，轴)可以被耦合到行星齿轮组212中的另一个齿轮226(例如，太阳齿轮)。行星齿轮组212中的又另一部件228(例如，齿轮架)可以被耦合到变速器输出轴230。静液压组件206中的液压马达210和液压泵208再次经由液压管路229液压地并行耦合。

图3A和3B示出了变速器系统300的又一示意性描绘。变速器系统300再次包括具有液压马达304与液压泵306的静液压组件302，液压马达304与液压泵306经由管路307液压地并行耦合。进一步地，机械组件308与静液压组件302机械地并行耦合。为了详细阐述，齿轮310、312可用于将机械组件308机械地附接到静液压组件302的接口314，以及齿轮316可进一步用于将机械组件308附接到行星齿轮组318的齿轮316(例如，环形齿轮)。

发动机320或其他合适的原动机被耦合到机械组件308一端，以及行星齿轮组318被耦合到机械组件另一端。进一步地，静液压组件302还可以经由被附接到太阳齿轮324的轴322耦合到行星齿轮组318。行星齿轮组318进一步包括在齿轮架328上旋转的行星齿轮326。变速器系统300被示为耦合到下游部件330(诸如，轮轴、车轮等)。

具体转向图3A，在扭矩控制模式中，液压泵306被控制成用于遵循被称为马达扭矩设定点的液压马达扭矩参考。由于在扭矩控制模式中使用马达扭矩参考来控制液压泵306，因此马达速度不受控制。换句话说，在扭矩控制模式中，液压泵的控制可以遵循马达扭矩参考以及不是使用马达速度参考来控制的。箭头332、334表征在静液压组件302的马达侧发生的扭矩和速度转换。相反，箭头336、338表征静液压组件的泵侧的速度和扭矩转换。

转向图3B，在速度控制模式中，液压泵306被控制成用于遵循被称为马达速度设定点的液压马达速度参考。由于液压泵306被控制成用于遵循马达速度参考，因此马达扭矩不受控制。换言之，在速度控制模式中，液压泵根据马达速度参考被控制以及使用马达扭矩参考的泵控制被取消。箭头340、342表征在静液压组件302的马达侧发生的扭矩和速度转换，以及相反地，箭头344、346表征在静液压组件的泵侧的速度和扭矩转换。

图4示出了用于变速器系统的操作方法400。在一个示例中，方法400和/或本文中描述的其他方法和控制技术可以由上文关于图1-3B描述的变速器和部件中的任一者或其组合来执行。然而，在其他示例中，方法400和/或其他方法可以使用其他合适的变速器和对应部件来实现。进一步地，方法400和其他方法、控制策略等可以作为被存储在非瞬态存储器中的指令被执行，该指令由控制器中的处理器执行。由此，执行方法步骤可以包括发送和/或接收触发相关联的部件的调节的命令，如先前所指示。

在402处，方法包括确定操作状况。操作状况可以包括变速器速度、变速器负载、变速器扭矩、交通工具速度、操作者扭矩请求、操作者速度请求、原动机速度、原动机负载、离合器位置、环境温度、变速器温度等。这些操作状况可以使用传感器数据和/或建模算法来确定。

在404处，方法包括确定扭矩或速度调节请求是否已经被接收到。例如，扭矩或速度调节请求可以响应于操作者与诸如加速器踏板、控制杆、操纵杆等之类的输入设备的交互而生成。

如果扭矩或速度调节请求尚未被接收到(在404处为“否”)，方法进行到406，在406处，该方法包括维持当前的变速器控制策略。例如，变速器可以在驱动范围中的一个驱动范围内、在一些情况中的扭矩设定点或速度设定点被操作。

如果扭矩或速度调节请求已经被接收到(在404处为“是”)，则该方法前进到408。在408处，方法判断是否在驱动范围之间进行转换。变速器控制器中的指令可以被设计成用于控制由变速器提供到输出轴的扭矩。因此，变速器的速度比可以是由变速器施加的扭矩的结果。例如，当发动机以基本恒定的速度进行操作时，如果更高的牵引扭矩由变速器施加在输出轴上，则更高的输出轴加速度以及因此更高的速度比梯度出现。变速器的速度比可能会因操作员扭矩调节请求而改变。在加速度的某个点，变速器的速度比将接近当前操作驱动范围内可能的最大值。由此，当最大速度值被接近时，操作驱动范围可以被改变以防止中断对车轮的牵引扭矩连续性。例如，变速器可以从第二后退驱动范围转换到第一后退驱动范围，从第一前进驱动范围转换到第二前进驱动范围，或者从第二前进驱动范围转换到第三前进驱动范围。用于这些前述驱动范围的换档策略可以基于驱动范围转换中涉及的两个驱动范围。

如果判断驱动范围转换不应发生或此类转换未被预期(在408处为“否”)，则方法前进到410。在410处，方法包括在驱动范围之中的一个驱动范围操作变速器以调节变速器输出扭矩。由此，变速器离合器的配置可以在步骤410中保持不变。

相反，判断驱动范围转换应发生或此类转换被预期(在408处为“是”)，则方法前进到412，在412处，该方法包括在驱动范围中的两个驱动范围之间的转换。步骤412可以包括在414处经由离合器中的两个离合器的操作在驱动范围中的两个驱动范围之间同步转换，或者在416处经由离合器中的两个离合器和静液压组件的操作在驱动范围中的两个驱动范围之间异步转换。同步或异步驱动范围转换可以基于换档事件中涉及的驱动范围来实现。例如，当变速器被预期在第二前进驱动范围与第三前进驱动范围之间转换(或反之亦然)时，步骤416可以被实现。另一方面，当变速器被预期在第一前进驱动范围与第二前进驱动范围或第一后退驱动范围与第二后退驱动范围之间转换时，步骤414可以被实现。当静液压比达到阈值(例如，最大)正值或负值时，同步换档事件可涉及接合一个离合器以及释放另一个离合器。相反，异步换档事件可能涉及包括在其中静液压组件恢复其速度(例如，完全旋转泵以恢复马达速度)的阶段的数个阶段。异步换挡可以是动力换挡，其中通过传动系的基本上恒定的动力传递被保证。进一步地，该异步动力换档事件可以被执行，同时维持通过齿轮箱的单向动力流。换句话说，在异步换挡期间，通过传动系的动力流方向可以不反转。异步换档策略在本文中关于图5-9更详细地讨论。

图5示出了变速器系统的静液压比相对于机械比的预见性和示例性图形描绘500。虽然具体值未在横坐标或纵坐标上被指示，但横坐标上方的点表示正静液压比，以及横坐标下方的点表示负静液压比。进一步地，纵坐标左侧的点表示与后退驱动操作对应的负传动比，纵坐标右侧的点表示从左到右增加的与前进驱动操作对应的正传动比。

具体地，第二后退驱动范围从–tr2到–tr1发生，其中静液压比降低以及在驱动范围的中途变为负值。从第二后退驱动范围到第一后退驱动范围的转换可以发生在静液压比拐点处(例如，最小静液压比)。由此，在拐点处，静液压组件的动力流方向反转。第一后退驱动范围从–tr1到tr0发生，其中静液压比增加。第一后退驱动范围与第二后退驱动范围之间的转换发生在静液压比变为正值时。第一前进驱动范围从tr0到tr1发生，其中静液压比继续增加，以及具体地在tr0处变为正值。第二前进驱动范围从tr1到tr2发生，其中静液压比降低以及在驱动范围的中途变为负值。从第一前进驱动范围到第二前进驱动范围的转换可以发生在静液压比拐点处(例如，最大静液压比)。进一步地，从tr2到tr3的换档窗口502涉及反转静液压比，从而恢复马达速度。第三前进驱动范围从t3到t4发生，其中静液压比被降低。

第二后退驱动范围与第一后退驱动范围之间的换档事件以及第一前进驱动范围与第二前进驱动范围之间的换档事件同步发生，其中静液压比分别达到最大负值或最大正值，以及开始增加和减少。在静液压比拐点处的这些同步换档事件期间，一个离合器可以被完全接合而另一个离合器被完全脱离。

第二前进驱动范围与第三前进驱动范围之间的换档事件异步发生。此异步换档事件中的特定阶段在本文中关于图6-9进行了扩展。

图6示出了用于操作变速器中的静液压组件和齿轮箱的方法600。方法600可以由上文关于图1-3B描述的变速器系统中的任一个、或变速器系统的组合来执行。然而，在其他实施例中，图表500中示出的方法可以经由其他合适的变速器系统来实现。

时间在轴601上被指示，以及从左到右增加。进一步地，步骤603-608在齿轮箱(例如，图1A中描绘的多速度齿轮箱107)中被实现，而步骤610-614经由静液压组件(例如，图1A中描绘的静液压组件109)被实现。由此，齿轮箱和静液压组件执行的步骤可以在重叠时间被实现。为了详细阐述，这些步骤可以在概念上被分为多个阶段。齿轮箱中的阶段可以顺序地包括准备阶段、扭矩切换阶段、离合器同步化阶段以及传入离合器接合阶段。另一方面，静液压组件中的阶段可以顺序地包括第一扭矩控制阶段、速度控制阶段以及第二扭矩控制阶段。速度控制阶段可以被称为旋转阶段，本文中进行了扩展。

在602处，系统接近换档点速度比。例如，换档点速度比可以是基于齿轮箱中的齿轮装置和静液压组件的配置来确定的值(例如，预定值)。在一个用例示例中，换档点比可以在0.5与1.5之间的范围内。然而，众多的换档点比是可能的。

在603处，方法包括填充传入离合器以准备换档瞬态。例如，传入离合器中的液压活塞可以用油来填充，以及被加压至吻点值。吻点值是在离合器开始传输扭矩时的值。因此，步骤603可以被称为准备阶段。准备阶段可以在速度比进入或接近换档窗口时开始，以及在传入离合器用液压流体(例如，油)完全充满并且离合器位置已到达其冲程末端时结束。

接下来在604处，方法包括在换档事件中涉及的离合器滑动时维持得到的输出扭矩。由此，在步骤604处，一个离合器可以增加接合而另一个离合器减少接合。换句话说，离合器被控制以切换扭矩，以及在该阶段结束时，传出离合器释放。

接下来在606处，方法包括使离合器同步以及在离合器同步化期间维持得到的输出扭矩。例如，传入离合器中的活塞压力可以被增加，同时传出离合器中的活塞压力可以被减小。进一步地，压力增加和减少可以成比例以将变速器输出扭矩维持在目标设定点附近或在目标设定点范围内。

接下来在步骤608处，方法包括使传入离合器完全接合。例如，传入离合器中的活塞压力可以达到指示完全接合的上阈值，其中离合器的滑动停止发生。

在静液压组件中，方法包括在610处，在静液压组件的输出处施加期望的液压马达扭矩。例如，液压马达扭矩可以被调节以遵循静液压组件扭矩设定点。由此，静液压组件可以在准备阶段期间受扭矩控制。接下来在612处，方法包括旋转马达速度以使传入离合器同步。接下来在614处，方法包括施加期望的马达扭矩。

将要理解的是，步骤612可以与步骤606重叠。以这种方式，静液压组件的速度可以被反转，同时期望的变速器输出扭矩被维持，从而增强换档性能。进一步地，步骤612可以被称为旋转阶段，其在本文中被扩展。

图7示出了在静液压组件中的液压泵和液压马达的归一化旋转角度相对于传动比的关系的预见性示例性图形描绘。虽然具体的数值在图7中未被提供，横坐标上方的点表示正旋转角度，横坐标下方的点表示负旋转角度，以及传动比从左到右增加。

具体地，曲线700与液压马达相关联以及曲线702与液压泵相关联。进一步地，变速器的驱动范围的一部分(第一驱动范围至第三驱动范围)沿横坐标被划分。关于图7以及本文中描述的其他曲线图参考的液压泵和马达以及其他变速器部件可以与关于图1-3B描述的液压马达、泵和部件对应。

从0到r1，泵的旋转角度随着马达的旋转角度而减小。在r1处同步移位被执行。

同步移位可在静液压比拐点处被触发。静液压组件的动力流方向被命令成用于因经由在扭矩控制模式下控制静液压组件，与离合器切换同步地换档而反转。将要理解的是，离合器切换包括使一个离合器接合的同时脱离另一个离合器。为了详细阐述，在同步换档期间，泵的旋转角度达到最小值(例如，-α2)。在同步换档时液压泵的旋转角度可能是动态值，以及可能取决于可变排量液压马达角度和容积效率(例如，由静液压马达递送的扭矩幅度)。泵的旋转角度可能无法被主动控制，但它是负载的结果，因为静液压可能在同步换档阶段受扭矩控制。在同步换档期间，静液压组件改变高压侧，这意味着动力流方向反转：从泵到马达方向至马达到泵方向，或反之亦然。由此，在r1处，静液压组件的高压侧可以从推动状况切换到拉动状况。

从r1到r2，泵的旋转角度增加以及马达的旋转角度保持相对恒定。具体地，在r2处，泵的旋转角度达到最大值(例如，α2)。

与第二前进驱动范围与第三前进驱动范围之间的转换对应的换档窗口在704处被指示。在换档窗口中，从r2到r3，泵的旋转角度被反转。因此，马达的速度以及更总体地静液压组件的速度是相反的。在速度反转期间，马达的旋转角度被减小以及随后被增大，同时它的速度被恢复。如先前关于图6所讨论的，当涉及换档的离合器滑动时，马达速度被恢复，其中一个离合器被接合而另一个离合器被脱离。马达速度反转导致传入离合器的同步化。以这种方式，在几乎不具有或不具有动力中断的情况下，变速器可以在第二前进驱动范围与第三前进驱动范围之间有效地转换。

图8A-8D示出了在示例性异步换档事件期间不同变量的预见性图形描绘。异步换档事件的阶段(准备阶段、扭矩切换阶段、同步化阶段以及接合阶段)在横坐标上被划分。准备阶段从t1至t2发生，扭矩切换阶段从t2至t3发生，同步化阶段从t3至t4发生，以及接合阶段从t4至t5发生。图8A示出了传动速度比相对于时间的曲线800。变速器的速度比可以从输入轴和输出轴被测量。图8B示出了期望的马达速度相对于时间的曲线802以及实际的马达速度相对于时间的曲线804。图8C示出了静液压组件的期望压差相对于时间的曲线806以及实际的静液压组件压差相对于时间的曲线808。图8D示出了针对第二前进驱动离合器的期望的离合器压力相对于时间的曲线810以及针对第三前进驱动离合器的期望离合器压力相对于时间的曲线812。在每个图中，时间从左到右增加，但是具体数值未被提供。

从t1到t2，准备阶段开始，以及静液压组件遵循马达扭矩设定点。具体地，在t1处，传动速度比达到期望的换档点比(r1)(例如，换档阈值比)。响应于达到或接近换档点比的比率，供应到传入离合器(例如，第三前进驱动离合器)的压力被增加以填充离合器的压力活塞以准备离合器切换。传入离合器的填充可以具有抛物线形状，但是其他离合器填充策略可以被使用。进一步地，在准备阶段期间，供应到传出离合器(例如，第二驱动范围离合器)例的压力被减小。为了详细阐述，供应到传出离合器的压力可以在传入离合器的最后准备时间的期望量(例如，70％)内被斜降到扭矩目标。之后，传出离合器被斜降到期望水平，压力可以被保持在该水平单位，以及传入离合器的填充结束。

在t2处，扭矩控制阶段开始并持续到t3。在此阶段，静液压组件遵循马达扭矩设定点。扭矩控制阶段可以具体地在准备阶段结束时开始，以及在其开始之后的预定时间结束。例如，在一个用例示例中，扭矩阶段可以持续达100毫秒(ms)。然而，已经设想了众多合适的扭矩阶段持续时间。进一步地，在扭矩控制阶段期间，传入离合器可以经由斜坡进展达到其扭矩目标。相反，在扭矩控制阶段期间，传出离合器遵循扭矩设定点。特别地，传出离合器扭矩设定点可以为零，以允许离合器被释放。

同步化阶段从t3到t4发生。旋转阶段构成同步化阶段的一部分。将要领会的是，旋转阶段可以以同步化阶段开始。旋转阶段可以被定义为同步化阶段的一部分，其中静液压组件是受速度控制的。图9示出了在旋转阶段期间被使用的各种马达速度目标和设定点的图形描绘。具体地，曲线900指示目标马达速度。曲线图900的段902与第二前进驱动范围期间的目标马达速度对应，以及曲线图900的段904与第三向前驱动范围期间的目标马达速度对应。时间在横坐标上被指示，以及从左到右增加。曲线906与速率受限的马达速度设定点对应，以及曲线908是实际的马达速度(类似于图8B中示出的曲线804)。

第二前进驱动范围马达速度目标(曲线部分902)可以是用于在实际变速器输入和输出轴速度以及第二前进驱动范围齿轮接合的情况下验证运动学约束(与变速器的机械设计相关)所需要的马达速度。

类似地，第三前进驱动范围马达速度目标(曲线部分904)可以是用于在实际变速器输入和输出轴速度以及第三前进驱动范围齿轮接合的情况下验证运动学约束(与变速器的机械设计相关)所需要的马达速度

进一步地，马达速度设定点906和马达速度目标900可以控制马达设定点梯度，以避免马达速度参考中的步骤。以这种方式，平滑的换挡被实现。

当速率受限的马达速度设定点906实现马达速度目标900以及当马达速度设定点与实际的马达速度之间的误差接近于零时，旋转阶段可以结束。旋转阶段允许传入离合器与传出离合器被有效地同步，从而减少(例如，基本上避免)异步换档期间扭矩中断的机会。因此，换档性能被提高。将要理解的是，同步化阶段可以在旋转阶段结束之后持续。

回到图8A-8D，接合阶段从t4到t5发生。由此，接合阶段在同步化阶段结束时开始，以及接合阶段在传入离合器(例如，第三驱动范围离合器)达到期望的接合水平(例如，完全接合)时结束。由此，在接合阶段期间，传入离合器可以遵循扭矩设定点以及传出离合器被释放。附加地，在接合阶段期间，静液压组件恢复到遵循马达扭矩设定点。以这种方式，异步换档可以快速且平滑地发生，同时准许通过传动系将基本上恒定的扭矩传递到所实现的，如果需要的话。传动系性能因此被提高。

本文中所描述的液压机械变速器和变速器操作方法的技术效果是在能量和空间高效的封装中提供驱动范围目标组。进一步地，本文中所描述的变速器系统和方法允许变速器实现适合最终使用设计目标的期望量的驱动范围。进一步地，这些范围之间的转换以动力中断的减少量(例如，基本上为零)而发生，从而在模式换挡瞬态期间降低NVH以及进一步提高变速器能量效率。

图1-图3B示出了具有各种部件的相对定位的示例配置。在至少一个示例中，如果被示出为彼此直接接触或直接耦合，则此类元件可以被相应地称为直接接触或直接耦合。类似地，在至少一个示例中，被示出为彼此相连或相邻的元件可以相应地是彼此相连或相邻的。作为示例，彼此处于共享面接触的部件可以被称为共享面接触。作为另一示例，在至少一个示例中，定位成彼此隔开且彼此之间只有空间而没有其他部件的元件可以被称为如此。作为又另一示例，被示出为在彼此上方/下方、在彼此相对侧、或在彼此左侧/右侧的元件可以被称为相对于彼此如此。进一步地，如在各附图中示出的，在至少一个示例中，最上面的元件或元件点可以被称为部件的“顶”，以及最下面的元件或元件点可以被称为部件的“底”。如本文中所使用，顶/底、上/下、上方/下方可以相对于附图的垂直轴并被用来描述附图中的元件相对于彼此的定位。由此，在一个示例中，被示出为在其他元件上方的元件被垂直定位在其他元件的上方。作为又另一示例，附图内所描绘的元件的形状可以被称为具有这些形状(例如，诸如是圆形的、直的、平面的、弯曲的、圆角的、倒角的、成角度的，等等)。附加地，在一个示例中，彼此同轴的各元件可以被称为如此。进一步地，在至少一个示例中，被示出为彼此交叉的元件可以被称为交叉元件或彼此交叉。更进一步地，在一个示例中，被示出为在另一元件内或被示出为在另一元件外的元件可以被称为如此。在其他示例中，彼此偏移的各元件可以被称为如此。

将在下面的段落中进一步描述本发明。在一方面，变速器系统被提供，该变速器系统包括静液压组件，该静液压组件包括可变排量液压泵和液压马达；行星齿轮组，该行星齿轮组经由分开的齿轮和/或轴被耦合到多速度齿轮箱、液压马达和输出轴；其中，可变排量液压泵被耦合到多速度齿轮箱的输入；其中，多速度齿轮箱包括一个或多个离合器，并且被耦合到原动机；以及其中，输出轴被设计成耦合到轮轴。

在另一方面，液压机械可变变速器被提供，该液压机械可变变速器包括静液压组件，该静液压组件包括可变排量液压泵和可变排量液压马达；行星齿轮组，该行星齿轮组经由分开的齿轮和/或轴被耦合到多速度齿轮箱、可变排量液压马达和输出轴；其中，可变排量液压泵被耦合到多速度齿轮箱的输入；其中，多速度齿轮箱被耦合到内燃机，以及包括被耦合到行星齿轮组中的齿轮的多个摩擦离合器；以及其中，输出轴被设计成耦合到轮轴。

在又另一方面，用于操作变速器系统的方法被提供，该方法包括经由两个离合器和静液压组件中的可变排量液压泵的操作在变速器系统中的第一对驱动范围之间异步换档；其中，在第一对驱动范围之间的异步换档包括多个阶段，该多个阶段包括旋转阶段，在该旋转阶段中静液压组件的速度被反转。在一个示例中，方法进一步可以包括在第二对驱动范围之间同步换档。

在另一方面，变速器系统被提供，该变速器系统包括静液压组件，该静液压组件包括液压泵和液压马达；行星齿轮组，该行星齿轮组经由分开的齿轮和/或轴被耦合到齿轮箱、静液压组件和输出轴；控制器，该控制器包括指令，该指令在换档事件期间被执行时，使得控制器：经由齿轮箱中的两个离合器和静液压组件的操作在第一对驱动范围之间异步换挡。

在另一方面，用于操作液压机械可变变速器的方法被提供，该方法包括经由两个离合器和静液压组件的操作在液压机械可变变速器中的第一对前进驱动范围之间异步换档，同时维持通过液压机械可变变速器的单向动力流；其中，在第一对前进驱动范围之间异步换档包括经由基于马达速度设定点控制静液压组件来反转静液压组件的速度。在一个示例中，方法进一步可以包括在静液压比拐点处、在第二对驱动范围之间同步换档。

在方面中的任一方面或方面的组合中，第二对驱动范围可以包括后退驱动范围和/或前进驱动范围。

在方面中的任一方面或方面的组合中，第一对驱动范围可以是前进驱动范围。

在方面中的任一方面或方面的组合中，在旋转阶段，静液压组件可以是速度控制的，使得可变排量液压泵基于静液压组件中的液压马达的速度设定点被控制。

在方面中的任一方面或方面的组合中，多个阶段可以包括在旋转阶段之后的接合阶段，以及在该接合阶段期间，静液压组件是扭矩控制的，使得可变排量液压泵基于液压马达的扭矩设定点被控制。

在方面中的任一方面或方面的组合中，在接合阶段期间，两个离合器中的第一离合器可以基于扭矩设定点被控制，以及两个离合器中的第二离合器被脱离。

在方面中的任一方面或方面的组合中，在第一对驱动范围之间异步换档可以包括，在旋转阶段期间，经由速率受限的马达设定点来控制静液压组件，以及其中，速率受限的马达设定点是基于根据马达速度设定点和马达速度目标所计算的误差来确定。

在方面中的任一方面或方面的组合中，在第一对驱动范围之间异步换档可以包括从旋转阶段转换到接合阶段，以及其中，响应于速率受限的马达设定点达到马达速度目标，从旋转阶段到接合阶段的转换被发起。

在方面中的任一方面或方面的组合中，在第一对驱动范围之间异步换档可以包括在扭矩控制阶段期间同步接合两个离合器中的第一离合器，同时脱离两个离合器中的第二离合器，同时维持变速器系统的恒定的输出扭矩。

在方面中的任一方面或方面的组合中，在第一对驱动范围之间的异步换档可以包括旋转阶段，其中，静液压组件被控制以遵循马达速度设定点以及反转静液压组件的速度。

在方面中的任一方面或方面的组合中，控制器可以进一步包括指令，该指令在被执行时，在旋转阶段期间，使控制器基于马达速度设定点与马达速度目标之间的误差来对马达速度设定点进行速率限制。

在方面中的任一方面或方面的组合中，在第一对驱动范围之间的异步换档可以包括扭矩控制阶段(在旋转阶段之前)，其中，静液压组件被控制以遵循马达扭矩设定点。

在方面中的任一方面或方面的组合中，控制器可以进一步包括指令，该指令在被执行时，在扭矩控制阶段期间，使控制器接合两个离合器中的第一离合器，同时脱离第二离合器，同时维持变速器系统中的恒定的输出扭矩。

在方面中的任一方面或方面的组合中，两个离合器可以是前进驱动离合器，以及两个离合器中的一个可以被定位成与后退驱动离合器同轴。

在方面中的任一方面或方面的组合中，两个离合器可以是湿式摩擦离合器。

在方面中的任一方面或方面的组合中，在第一对前进驱动范围之间的异步换档可以包括随后反转静液压组件的速度。

在方面中的任一方面或方面的组合中，变速器系统可以被设计成具有至少两个后退驱动范围和至少三个前进驱动范围。

在方面中的任一方面或方面的组合中，一个或多个离合器可以是摩擦离合器。

在方面中的任一方面或方面的组合中，多速度齿轮箱可以被设计成用于在驱动范围中的至少两个之间进行动力换档。

在方面中的任一方面或方面的组合中，行星齿轮组中的太阳齿轮可以被耦合到液压马达。

在方面中的任一方面或方面的组合中，行星齿轮组中的环形齿轮可以被耦合到多速度齿轮箱。

在方面中的任一方面或方面的组合中，行星齿轮组中的齿轮架可以被耦合到输出轴。

在方面中的任一方面或方面的组合中，行星齿轮组可以是简单的行星齿轮组。

在方面中的任一方面或方面的组合中，多速度齿轮箱中的两个离合器可以彼此被同轴定位。

在方面中的任一方面或方面的组合中，变速器系统可以是无级变速器。

在方面中的任一方面或方面的组合中，原动机可以是内燃机。

在方面中的任一方面或方面的组合中，系统可以进一步包括一个或多个机械动力输出器(PTO)，该一个或多个机械动力输出器(PTO)被耦合到可变排量液压泵以及多速度齿轮箱中的离合器中的一者或多者。

在方面中的任一方面或方面的组合中，行星齿轮组可以包括：太阳齿轮，其被耦合到可变排量液压马达；环形齿轮，其被耦合到多速度齿轮箱；以及齿轮架，其被耦合到输出轴。

在方面中的任一方面或方面的组合中，液压机械可变变速器可以被设计成具有至少两个后退驱动范围和至少三个前进驱动范围；以及多速度齿轮箱可以被设计成在驱动范围中的至少两个驱动范围之间进行动力换档。

在方面中的任一方面或方面的组合中，多个摩擦离合器中的两个可以被定位成彼此同轴，以及多个摩擦离合器中的其他离合器与两个同轴摩擦离合器间隔开。

在方面中的任一方面或方面的组合中，多个摩擦离合器可以经由多个液压活塞来控制。

在方面中的任一方面或方面的组合中，多个摩擦离合器可以经由不同的机械增益被耦合到行星齿轮组。

在方面中的任一方面或方面的组合中，行星齿轮组中的齿轮可以是环形齿轮。

在方面中的任一方面或方面的组合中，变速器可以进一步包括增压泵以及被耦合到可变排量液压泵的机械动力输出器(PTO)。

在另一表示中，液压机械可变变速器被提供，该液压机械可变变速器包括具有不对称数量的前摩擦离合器和后摩擦离合器的齿轮箱，以及经由行星组件并行耦合的静液压单元和控制器，该控制器被配置成用于经由静液压单元的静液压比的反转在两个驱动范围之间进行换挡。

在另一表示中，用于操作液压机械可变变速器的方法被提供，该方法包括在第一换档事件期间旋转液压单元中的液压泵以恢复液压马达的速度以使传入离合器与传出离合器同步，以及在第二换档事件期间在离合器对之间执行扭矩切换，同时液压单元的液压比被维持基本上恒定。

尽管上文已经描述了各种实施例，但应当理解它们是以示例而非限制的方式呈现的。对于相关领域的技术人员显而易见的是，在不背离主题的精神的情况下，可将所公开的主题体现为其他具体形式。因此，上文所描述的实施例在所有方面都被认为是解说性的，而不是限制性的。

注意，本文中包括的示例控制和估计例程可以与各种动力总成和/或交通工具系统配置一起使用。本文中公开的控制方法和例程可以作为可执行指令被存储在非瞬态存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他变速器和/或交通工具硬件来执行。进一步地，方法的一些部分可以是在真实世界中采取的用以改变设备的状态的实际动作。本文中所描述的具体例程可以表示诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等任何数量的处理策略中的一个或多个。由此，所图示的各种动作、操作和/或功能可以按所图示的顺序执行、并行地执行、或者在某些情况下省略。同样地，处理的顺序不是实现本文中所描述的示例的特征和/或优点所必需的，而是为了易于解说和描述而提供的。取决于所使用的特定策略，可以反复地执行所图示的动作、操作和/或功能中的一个或多个。进一步地，所描述的动作、操作和/或功能以图形的方式表示要被编程到交通工具/变速器控制系统中的计算机可读存储介质的非瞬态存储器中的代码，其中所描述的动作通过执行包括与电子控制器相组合的各种硬件部件的系统中的指令来执行。如果期望，可以省略本文中所描述的方法步骤中的一个或多个。

将要领会的是，本文中所公开的配置和例程在本质上是示例性的，并且这些具体示例不应被认为是局限性的，因为众多变型是可能的。例如，上述技术可以被应用于包括不同类型的推进源(包括不同类型的电机、内燃机和/或变速器)的动力总成。本公开的主题包括各种系统和配置的所有新颖且非显而易见的组合和子组合、以及本文中所公开的其它特征、功能、和/或属性。

所附权利要求书特别指出了被认为是新颖的且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求会提到“一”元件或“第一”元件或其等价物。此类权利要求应被理解为包括一个或多个此类元件的并入，既非要求也非排除两个或更多个此类元件。所公开的特征、功能、元件、和/或属性的其他组合和子组合可以通过修改本权利要求书或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护。无论范围比原始权利要求更宽、更窄、等同还是不同的此类权利要求也被认为被包括在本公开的主题内。

如本文中所使用，术语“基本上”可以被解释为意指范围加上或减去百分之三，除非另外指明。

Claims (15)

1.一种变速器系统，包括：

静液压组件，所述静液压组件包括可变排量液压泵和液压马达；

行星齿轮组，所述行星齿轮组经由分开的齿轮和/或轴被耦合到多速度齿轮箱、所述液压马达和输出轴；

其中，所述可变排量液压泵被耦合到所述多速度齿轮箱的输入；

其中，所述多速度齿轮箱包括一个或多个离合器，并且被耦合到原动机；并且

其中，所述输出轴被设计成耦合到轮轴。

2.如权利要求1所述的变速器系统，其中，所述变速器系统被设计成具有至少两个后退驱动范围和至少三个前进驱动范围。

3.如权利要求2所述的变速器系统，其中，所述一个或多个离合器是摩擦离合器。

4.如权利要求3所述的变速器系统，其中，所述多速度齿轮箱被设计成用于在驱动范围中的至少两个驱动范围之间进行动力换档。

5.如权利要求1所述的变速器系统，其中，所述行星齿轮组中的太阳齿轮被耦合到所述液压马达。

6.如权利要求5所述的变速器系统，其中，所述行星齿轮组中的环形齿轮被耦合到所述多速度齿轮箱。

7.如权利要求6所述的变速器系统，其中，所述行星齿轮组中的齿轮架被耦合到所述输出轴。

8.如权利要求1所述的变速器系统，其中，所述行星齿轮组是简单的行星齿轮组。

9.如权利要求1所述的变速器系统，其中，所述多速度齿轮箱中的两个离合器彼此同轴定位。

10.如权利要求1所述的变速器系统，其中，所述变速器系统是无级变速器。

11.如权利要求1所述的变速器系统，其中，所述原动机是内燃机。

12.如权利要求1所述的变速器系统，进一步包括一个或多个机械动力输出器(PTO)，所述一个或多个机械动力输出器被耦合到所述可变排量液压泵以及所述多速度齿轮箱中的离合器中的一者或多者。

13.如权利要求1所述的变速器系统，其中，所述行星齿轮组包括：

太阳齿轮，所述太阳齿轮被耦合到所述液压马达；

环形齿轮，所述环形齿轮被耦合到所述多速度齿轮箱；以及

齿轮架，所述齿轮架被耦合到所述输出轴。

14.如权利要求1所述的变速器系统，其中，所述变速器系统是液压机械可变变速器。

15.如权利要求1所述的变速器系统，其中，所述一个或多个离合器包括彼此同轴定位的两个摩擦离合器以及与所述两个摩擦离合器间隔开的另一个摩擦离合器。