CN1283758A - 双向汇流行星排组的分流分段式机械无级自动变速系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械传动系统,具体是指双向汇流行星排组的分流分段式机械无级自动变速系统。其设计要点是对机械式无级变速器CVT增设下列机构:(1)功率分流机构;(2)由至少一个正向和一个反向单行星排组合而成的双向汇流行星排组;(3)可实现正、反向行星排(组)轮流分段工作的多段换段机构。本法能连续平滑或无冲击的换段,既具传动效率高、许用传递功率和速比变化范围大的特点,又保留CVT速比连续可调的完美特性,适用范围广。

Description

双向汇流行星排组的分流分段式机械无级自动变速系统

本发明涉及机械(动力)传动系统，具体是指双向汇流行星排组的分流分段式机械无级自动变速系统的设计方法。

在机械系统中通常需要把动力源的运动、能量及功率等通过传动子系统加以传递、转换与调节，最后传送到执行机构以某种需要的形式输出。通常传动系统中最重要的一环就是变速器，它的功能是改变传动比从而使：执行机构按预期的规律输出运动和功率；动力源的工作特性与负载的特性动态地实现匹配，以保证整个机械大系统正常运转。

从理论上讲，机械式无级自动变速器(CVT)具有最完美的特性，与其他有级的手动或自动变速器相比较，它能连续平滑地改变速比，如车用CVT因而就可使发动机负荷始终和路面行驶阻力按选定的模式达到最佳匹配，且使发动机一直保持在准稳态工况，从而带来有害排放降低、整车动力性和燃油经济性提高、行驶平顺及操纵方便等诸多好处。然而，由于各类CVT实际上都是基于摩擦传动的，一般具有下列的不足之处：第一，机械效率低于齿轮传动，且一般除了在速比为1的邻近区域为较高效区(效率为90％左右)之外，在其他速比区域效率还将下降，越是远离高效区则效率下降越显著；第二，在转矩及转速较大等情况下将出现摩擦传动副打滑、不能正常工作的现象，即传递转矩和功率的能力有限；第三，可用的变速比范围(即最大速比i_max与最小速比i_min的比值R_b)有限，往往不能满足所要求的速比变化范围。因而CVT一般只适合于所需功率和速比范围不大的小排量轿车和摩托车，以及其他只需传递较小功率的用途或场合。

迄今为止，人们已探索及采用了一些旨在弥补CVT上述这些不足之处的各种方案。图1、图2所示的两种方案，见于机械工业出版社出版、阮忠唐主编的《机械无级变速器》一书，典型地代表了现有解决方案的一般原理。图1中I、H分别为输入与输出轴，t、j、q、x分别为行星排的太阳轮、行星架、齿圈和行星轮，1、2、3、4和5为其他齿轮，CVT为挠带式无级变速器。这类方案的共同特点为动力源的功率以定轴齿轮系或行星排等分成两双向汇流行星排组的分流分段式机械无级自动变速系统路甚至多路，CVT只传递分流功率中的一路，然后通过功率汇流环节实现变速和传递功率的功能。图1所示方案，可以扩大速比范围，理论上可达到R_b=0～∞甚至R_b=-∞～+∞，但系统内存在较大的功率循环，通过CVT的功率流比输入或输出的功率还要大许多，系统的机械效率变得更为低下。图2所示方案，通过适当选择一个或一组对应于CVT自身速比范围而言，没有或只有较小内部功率循环的行星排来汇流，可以在一定程度上达到减小CVT负荷、提高变速器系统传递功率的能力及整体效率之目的。所存在的问题主要有，第一，这类系统的速比变化范围比CVT自身的速比范变化围还要缩小许多，影响了其可应用性；第二，CVT负荷减小的幅度、系统传递功率能力及整体效率提高的幅度等都不够大，相对于系统复杂程度的提高而言，有得不偿失之嫌。以一个实际钢带式CVT的仿真计算为例：其自身的速比变化范围为0.45～2.22，即R_b=2.22/0.45=4.9382，已适合一般轿车要求的范围；若采取类似于图2的方法构成两路甚至三路分、汇流变速器系统，即使对行星排传动方案、构件参数等进行全面优化，在保证总效率比单纯采用CVT有所提高的前提下，能达到的R_b最大值约为3.5，已几乎不能满足一般轿车的要求，此时CVT所承担传递的功率随其工作速比变化而变化，约为发动机输出总功率的64～90％。由此可见，CVT的工作条件虽得到了改善，但设计上仅能按不同速比下负荷率的最小降幅或负载能力的最小升幅为10％作为依据，基本上还不能采用较小规格的CVT或增大系统的公称承载能力，尚不足以平衡R_b减小和系统成本提高等造成的代价。产生综上所述固有矛的主因，是现有各种“功率分流+CVT+行星汇流”方案的传动比要么正比于要么反比于CVT的传动比，即只有一个正向或反向的汇流行星排(组)所致。

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的缺点和不足，提出一种正、反双向汇流行星排组的分流分段式机械无级自动变速系统，使之既具备机械式有级变速器传动效率高、许用传递功率和速比变化范围大等优点，又保留CVT速比连续可调的特性，解决现有各种“功率分流+CVT+行星汇流”方案所无法回避的上述固有矛盾。

本发明的目的是通过以下措施来实现的：

双向汇流行星排组的分流分段式机械无级自动变速系统，它包括功率分流、单向汇流行星排组和机械式无级自动变速器CVT等基本组成部分，其特征在于：

1、设置有由至少一个正向单行星排和至少一个反向单行星排组合而成的双向汇流行星排组；

双向汇流行星排组的组合方式如下：

(1)一正向单行星排和一反向单行星排组成的双向汇流行星排组；

(2)一正向单行星排和一个以上反向单行星排组成的反向行星排组，组合而成的双向汇流行星排组；

(3)一个以上正向单行星排组成的正向行星排组和一反向单行星排，组合而成的双向汇流行星排组；

(4)一个以上正向单行星排组成的正向行星排组和一个以上反向单行星排组成的反向行星排组，组合而成的双向汇流行星排组。

2、设置有可实现正向与反向行星排或行星排组轮流分段工作的多段换段机构，该换段机构应满足下列条件：

a、换段时机即换段点的选择：在CVT的传动比i_cvt往复变化至其规定最大值i_max或最小值i_min时；

b、换段机构的各主动/从动齿轮对的速比的确定：各齿轮对的速比之间必须满足公式(1)所确定的关系；

i_k·i_+max=i_k+i·i_-max，    k=Ⅰ，Ⅲ，Ⅴ…(k为奇数)

                                                              (1)

i_k·i_-min=i_k+i·i_+min，    k=Ⅱ，Ⅳ，Ⅵ…(k为偶数)

式中：i_k为主动/从动齿轮对的速比；下标k为段号，如k=Ⅰ代表第Ⅰ段、k=Ⅳ代表第Ⅳ段；则i_Ⅳ代表第Ⅳ段主动/从动齿轮对的速比，等等；i_+max、i_+min、i_-max、i_-min指换段机构上游的各机构即功率分流机构、汇流行星排组等在CVT速比处于其规定最大值或最小值时的总速比，其中下标max表示CVT速比处于其规定最大值，下标min表示CVT速比处于其规定最小值，下标+表示对应于正向汇流输出时的速比，下标-表示对应于反向汇流输出时的速比。

本发明的基本构思是，设法合理构造至少由正向和反向两个行星排相联共同组成的汇流行星排组总成，并设法让正向和反向行星排或行星排组轮流分段工作，即正向汇流排工作时反向汇流排空转(不工作)或反之，一个行星排(组)在其当前工作段末尾退出工作时，另一个行星排(组)及时且无冲击地进入下一工作段；其目的是为了能实现连续平滑或无冲击地换段、使系统能正常工作。与此同时，还可让CVT缩小其速比范围，仅局限在高效区附近工作并大大减少其功率负荷率，靠轮换工作段来实现系统总变速比范围的扩大。

本发明的基本组成部分及原理如图3所示，本发明所指的系统由功率分流机构6、双向汇流行星排组总成7和换段机构8等三大部分组成。

来自动力源的功率从轴Ⅰ输入，在功率分流机构6处以某种(如定轴齿轮等)方式分流成两路，其中一路通过传动轴或齿轮等以固定的速比“直接地”传递到双向汇流行星排组总成7的输入轴a；而另一路则先传递到机械式无级变速器CVT，经改变速比后，再传递到双向汇流行星排组总成7的另一输入轴b；根据需要可在功率分流机构6中增加或不增加一个惰轮(中间齿轮)，以满足设计上使a、b两轴的旋转方向相同或相反的要求。双向汇流排组总成7至少由一个正向和一个反向行星排(组)通过构件换联而构成，与一般的二自由度及多自由度行星传动不同的是，它具有输入、输出端各二个，即两个输入轴a、b和两个输出轴a’、b’，能同时合成随CVT速比而变化的两个不同的输出转速n_a’，n_b’。其中n_a’从双向汇流行星相组总成7的正向行星排输出端引出，正比于CVT的速比i_cvt；而n_b’从双向汇流行星排组总成7的反向行星排输出端引出，反比于CVT的速比i_cvt。双向汇流行星排组总成7通过a’、b’两个转轴与换段机构8相连。换段机构由电子控制单元调控，工作原理与定轴式自动变速器相似的换段机构8可以根据工况轮流地选择a’轴或b’轴之一工作，另一个轴空转，将工作轴的回转动力及运动以不同的速比传递给系统输出轴Ⅱ，并向后续传动链输出。

通常机器系统在启动阶段，如汽车起步阶段，要求有较大的减速比(按本发明的定义，即要求有较小的速比——它是减速比的倒数)，以便获得较大的低速启动转矩。此时换段机构8工作在正向汇流的第一段，以最小的速比(或最大的减速比)把a’轴的功率传递到输出轴Ⅱ并让b’轴空转；在此过程中CVT在其自身电控单元控制下，速比i_cvt从规定的最小值逐渐提高、不断靠近规定的最大值，导致输出轴的转矩不断减小、转速n_Ⅱ不断升高。当i_cvt达到规定最大值时，换段机构8切入反向汇流的第二段工作，使a’轴空转并以次小的速比(或次大的减速比)把b’轴的功率传递到输出轴Ⅱ；与此同时i_cvt也开始从规定的最大值逐渐下降，不断向规定最小值逼近，导致输出轴转矩继续减小、n_Ⅱ进一步不断上升。若需要的调速范围较大，还可以设置第三、第四或更多的工作段，例如在第二段i_cvt达到最小值时切入正向汇流的第三段，让b’轴空转并以较大的速比(或较小的减速比)把a’轴的功率传递到输出轴Ⅱ，而i_cvt又从最小向最大变化，导致输出轴转矩更进一步减小、n_Ⅱ更进一步不断上升……。如此使i_cvt逐段地往复变化、换段机构8的速比逐段地改变以及正、反向汇流方式逐段地轮换，就可以使整个变速系统的速比及其输出转速n_Ⅱ在所要求的调节范围内实现连续上升。同理，也可以使整个变速系统的速比及其输出转速n_Ⅱ在所要求的调节范围内连续下降，从而实现系统速比的连续可调。

本发明与现有技术相比具有如下实质性的优点和显著的效果：

(1)本发明系统的特性虽与作为系统部件的原机械式无级自动变速器(CVT)已大不相同，但仍保留了速比连续可调的完美性，且更有利于实现动力源与整机(整个机械系统)工作特性最佳匹配的自动变速过程。

(2)可以在保证获得满足工程需要的大变速比范围的前提下，使通过CVT的分流功率大幅度下降，显著改善CVT的工作条件，使采用具有较小功率容量的CVT可靠地传递较大功率得以现实。这就解决了现有“功率分流+CVT+行星汇流”方案无法同时扩大传递功率的能力和变速比范围的固有矛盾，大大提高了CVT的工程可应用性；此外，可采用具有较小功率容量的CVT也是对降低系统制造成本的突出有利因素。

(3)本发明设计思想适用面宽，在本发明系统中，所采用的CVT可以是任何基于摩擦传动原理的现有各种机械式无级变速器，无论其结构、参数及工作机理的细节有何不同。

(4)本发明系统中用于扩大无级变速范围的换段机构，在结构形式上与常规有级定轴齿轮式自动变速器有类似之处，但主要设计参数确定的准则完全不同。其要点是，通过采用正确的方法设计各段齿轮对的齿数比(即速比)，使得在任何相邻两段的切换点能实现相关两段的输出轴齿轮转速基本相同，从而大大减少或消除换段时的冲击负荷。能连续平滑或基本无冲击地实现扩大变速比范围的换段过程。

(5)只要双向汇流行星排组总成的传动方案适当，可以在宽广的变速比范围内获得与一般机械式有级变速器相当、高于原CVT的传动效率。

图1、2为现有技术典型“功率分流+CVT+行星汇流”机械式无级自动变速系统传动示意图；

图3为本发明的基本组成部分及原理图；

图4为实施例1--向汇流双行星排组的分流分级式车用机械无级自动变速系统的联接与传动示意图；

图5为实施例1的正、反向汇流排速比变化规律示意图；

图6为实施例1的系统总速比连续变化规律示意图；

图7为实施例1的系统总速比按段位展开的连续变化规律示意图；

图8为i_CVT收窄时的系统速比变化规律示意图；

图9为双向汇流三行星排组的联接与传动示意图；

结合如下实施例及其图4～图9对本发明作进一步详述：

实施例1：

在图4所示简图的虚线框中，是一种双向汇流行星排组的分流分段式机械无级自动变速系统，适于轿车、轻型车的应用。其分流、汇流、换段等机构的联接关系为：

齿轮Z1固接在发动机、离合器总成E的输出轴9上并与齿轮Z2啮合，齿轮Z2与套轴10固接，套轴10位于Z2左侧的部分作为带式无级变速器CVT的输入轴。在CVT内部，输入轴10和输出轴11上各自有一对与之同轴旋转、在CVT电控单元控制下可作轴向运动的摩擦带轮，两对摩擦带轮通过紧套在其上的挠性摩擦传动带d，把轴10的旋转运动传递到从动轴11，其速比可调。轴11的左端固接有主动链轮L1，它通过传动链L把旋转运动传递给从动链轮L2(其固定速比可以不等于1)，L2的链轮轴12套在套轴10之内并可相对其转动，轴12的右侧还固接了两个作为行星排太阳轮的齿轮t1、t2。第一行星排由太阳轮t1、行星架j1、齿圈q1及行星齿轮x1等组成，第二行星排由太阳轮t2、行星架j2、齿圈q2及行星齿轮x2等组成，它们都满足一般单行星排的构件相互联接关系。此外，第一行星排的行星架j1在其左侧通过花键或平键与轴10相联并同轴旋转，在其右侧与第二行星排齿圈q2相连成为一体，构件q1通过花键或平键与套轴13相联，套轴13上固接有齿轮Z3、Z5；构件j2通过花键或平键与轴14相联，轴14可相对套轴13转动并固接有齿轮Z7、Z9、Z11。轴15上的从动齿轮Z4、Z6、Z8、Z12对应地与主动齿轮Z3、Z5、Z7、Z11相啮合，轴15上的从动齿轮Z10则通过一个中间齿轮(惰轮)与主动齿轮Z9相啮合。轴15上装有电磁或液压作动的自动换段啮合套(或离合器)a、b、c，其动作由换段电控单元来控制，a、b两个啮合套有左中右三个工作位，处于左或右位时将联接其左或右侧的相应从动齿轮与轴15同轴旋转，处于中位时两侧的从动齿轮将套在轴15上空转；啮合套c有中、右两个工作位，处于右位时将联接从动齿轮Z12与轴15同轴旋转，处于中位时从动齿轮Z12空转。

下面对图4中所示的双向汇流行星排组的分流分段式机械无级自动变速系统工作情况作如下详细说明：

首先来看分流机构：来自发动机、离合器总成E的动力，经轴9、齿轮对Z1/Z2传递至系统内部的套轴10后，功率被分流成两路。其中一路通过和套轴10相联并与其同轴旋转的行星构件j1，直接输入到由k1、k2两行星排构成的双向汇流行星排组；另一路接入带式无级变速器CVT，通过与套轴10同轴旋转的主动带轮对→挠性传动带d→与CVT从动轴11同轴旋转的从动带轮对，传递到从动轴11。轴11的转速n₁₁正比于CVT速比i_cvt和n₁₀’随i_cvt变化而变化。轴11上的功率继续通过链轮传动L1→L→L2到轴12，也输入到了汇流行星排组。

如图4所示，本实施例中的双向汇流行星排组，通过选用两个具有高传动效率的现有单向(一个正向、另一个反向)汇流、内外啮合齿圈式的单行星排进行换联而构成。第一行星排的直接输入来自套轴10并接入行星架j1；而经CVT调速后的另一输入通过轴12接入太阳轮t1，合流功率通过齿圈q1→套轴13→齿轮Z5或Z3输出。第一行星排的传动比i_13，10=n₁₃／n₁₀与i_cvt成反比，是反向汇流的，承担第Ⅱ、Ⅳ段的变速与功率传递任务。第二个行星排的直接输入也来自套轴10，通过第一排的j1传递到与之相联的齿圈q2；而经CVT调速后的另一输入通过轴12接入太阳轮t2，合流功率通过行星架j2—轴14-齿轮Z7或Z11输出。第二行星排的速比i_14，10=n₁₄／n₁₀与i_cvt成正比，是正向汇流的，承担第Ⅰ、Ⅲ段的变速与功率传递任务，此外它还通过固接在轴14上的齿轮Z9等提供一个倒档，形成倒车的功能。

该系统的换段机构由轴13、轴14和输出轴15上的多对定轴齿轮Z3～Z12、电磁(或液压)作动的自动换段啮合套(或离合器)a、b、c等组成，具有四个前进工作段和一个倒档。各段对应的工作齿轮对的齿数比或速比为：第Ⅰ段i_Ⅰ=Z7/Z8、第Ⅱ段i_Ⅱ=Z5/Z6、第Ⅲ段i_Ⅲ=Z11/Z12、第Ⅳ段i_Ⅳ=Z3/Z4，倒档由Z9/惰轮/Z10实现，i_R=Z9/Z10。三个换段啮合套均装在输出轴15上，其动作由换段电控单元来控制，当其中一个啮合套处于左或右工作位使其左或右侧的相应从动齿轮与轴15固接同轴旋转时，其余的啮合套则处于中位，使其两侧对应的从动齿轮空套在轴15上空转。各段工作齿轮对的速比确定遵循下列准则：

1)i_I及i_R根据低速启动及倒车的实际设计工况确定；

2)当CVT的传动比i_cvt往复变化至规定最大值i_max或最小值i_min时，即达到了需要由电控单元来控制换段的换段点。为了能实现连续平滑或无冲击地换段，此时输出轴15上对应于相关两相邻段的两个从动齿轮，如图4所示Ⅰ—Ⅱ段的Z8和Z6、或Ⅱ—Ⅲ段的Z6和Z12、或Ⅲ—Ⅳ段的Z12和Z4应恰好达到转速相等。

记i_cvt=i_max时图4所示系统从轴9到轴14的速比为i_+max，从轴9到轴13的速比为i_-max，记i_cvt=i_min时从轴9到轴14的速比为i_+min，从轴9到轴13的速比为i_-min，下标中的+号表示通过第二行星排正向汇流、一号表示通过第一行星排反向汇流。则遵循准则2)实际上就是要使换段机构各对齿轮的速比之间满足公式(1)；

利用公式(1)即可顺序逐个计算确定各段对应工作齿轮对的齿数比(速比)i_Ⅱ、i_Ⅲ i_Ⅳ…。

如图4所示系统若取下列参数：CVT速比的下、上限规定值为i_min=0.45和i_max=1/0.45=2.222，链轮速比为0.7，记i_c=0.7×i_cvt，记i₂₁=Z1/Z2，第一行星排的特性参数k₁=3.3，第二行星排的特性参数k₂=1.75。此时可推出：轴9到轴14的速比为i₊=i_10，9(i_c+k₂)/(1+k₂)，在规定的变速比范围内CVT所承担的功率占总功率的比例为15.3～47％；轴9到轴13的速比为i_=i_10，9(1+k₁-i_c)／k₁，CVT所占功率比相应为8～56％。可见该系统已具备采用较小规格的CVT或使系统承载能力大幅提高的可行性，此外，其平均效率至少比图2所示现有解决方案提高5％以上。

图5给出了在上述参数下i_14，10=i+／i_10，9、i_13，10=i_／i_10，9随i_cvt变化的规律，据此按式(1)并设已确定i_Ⅰ=0.2909及i_10，9=1，还可求出换段机构各段对应工作齿轮对的速比i_Ⅱ、i_Ⅲ、i_Ⅳ，从而求出系统各段总速比随i_cvt变化的规律如图6所示。图7则把图6按段位展开，清楚地表明该系统总速比是随段位呈近似双曲线规律连续变化的。在上述参数下的总速比变化区域为0.2109～1.1335，即变速范围R_b≈5.375，足以覆盖一般轿车的使用要求范围。此外根据需要还可改变i_10，9的值来调整总变速比的覆盖区域，但R_b不变。

至此再将整个系统的工作过程参照图4所表达的原理综述如下：当车辆需起步前进时，CVT速比i_cvt被控制在规定最小(最大减速比)值i_min，换段电控系统令啮合套b向左动作，使齿轮Z8与输出轴15固接可同轴旋转，啮合套a和c居中位，齿轮Z4、Z6、Z10和Z12均绕轴15空转，系统进入第Ⅰ段工作状态。发动机的动力经分流，一部分从轴10→j1→q2→j2的路线、另一部分经CVT调速后从轴12→t2→j2的路线在第二行星排输出轴14汇合，再通过第Ⅰ段的工作齿轮对以速比i_Ⅰ=Z7／Z8把动力传递到轴15向下游输出，驱使车辆起步。此后，CVT的电控调速器和系统的换段电控系统按一定的逻辑协同工作，根据各传感器所反映出的当前工况(如：反映司机意图的油门开度、发动机转速、车速及加速度，…等)，使i_cvt在i_min和i_max之间不断往复变化，并适时地使啮合套a、b、c动作而处于左、中、右位，按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ或Ⅳ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅰ的顺序，让第一、第二行星排通过各段对应齿轮对(Z3／Z4、Z5／Z6、Z7／Z8、Z11／Z12等)轮流进入或退出工作状态而交替汇流输出，系统总变速比(i_15，10或i_15，9)成为在图7所示曲线上作连续运动的一个动点，从而使车速增减、发动机转速作相应变化，实现传动系统速比与整车工况的最佳匹配、保证整车的正常运转。

实施例2：

在实施例1的基础上，为使CVT局限在更高效的区域工作并使其承担传递的功率所占比例进一步下降，可以适当收窄i_cvt的规定上下限范围，这时需重新配算i_Ⅰ～i_Ⅳ，R_b也会有所下降。例如，在上例中若改取i_cvt=0.5～2，则系统速比变化规律如图8所示，速比变化范围缩小至R_b≈4.23，对应的CVT功率分担率在正向汇流时为16.67～44.44％，在反向汇流时为8.86～48.33％。若嫌R_b不够大，增加1～2个段位即可。

实施例3：

如图9所示，是一例由三个行星排构成的双向汇流排组总成，它替代了图4中的由两个行星排构成的双向汇流排组总成；其特点是在正向和反向汇流时均有两个行星排复合参与工作。能使CVT上分担的功率流更小，但因汇流排输出端的变速比范围也更小了，需要在换段机构中设置较多的段位来扩大总的变速比范围。本双向汇流行星排组包括K1、K2和K3三个行星排，其中轴10、12、13、14均与图4中的同名并一一对应。经过简单的分析不难得知，K2和K3两个排构成了复合的正向汇流排，从轴14输出；K1和K2两个排构成了复合的反向汇流排，从轴13输出。它的工作原理及其它机构描述同实施例1。

最后说明一下，上述各例均只设置了一个倒档，它也具备了在较小变速比范围内无级变速的能力。若要扩大倒档的无级变速范围，可以按需要使换段机构具备若干倒档段，其原理与上述前进段的设置完全相同。

Claims (2)

1、双向汇流行星排组的分流分段式机械无级自动变速系统，它包括功率分流机构、单向汇流行星排组和机械式无级自动变速器CVT，其特征在于：

(1)设置有由至少一个正向单行星排和至少一个反向单行星排组合而成的双向汇流行星排组；

(2)设置有可实现正向与反向行星排或行星排组轮流分段工作的多段换段机构，该换段机构应满足下列条件：

a、换段时机即换段点的选择：在CVT的速比i_cvt往复变化至其规定最大值i_max或最小值i_min时；

b、换段机构的各主动/从动齿轮对的速比的确定：各齿轮对的速比之间必须满足公式(1)所确定的关系；

i_k·i_+max=i_k+i·i_-max，    K=Ⅰ，Ⅲ，Ⅴ…(k为奇数)

                                                                      (1)

i_k·i_-min=i_k+i·i_+min，    k=Ⅱ，Ⅳ，Ⅵ…(k为偶数)

式中：i_k为主动/从动齿轮对的速比，下标k为段号，i_+max、i_+min、i_-max、i_-min指换段机构上游的各机构在CVT速比处于规定最大值或最小值时的总速比，其中下标max表示CVT速比处于其规定最大值，下标min表示CVT速比处于其规定最小值，下标+表示对应于正向汇流输出时的速比，下标-表示对应于反向汇流输出时的速比。

2、根据权利要求1所述的双向汇流行星排组的分流分段式机械无级自动变速系统，其特征在于：

双向汇流行星排组的组合方式如下：

(1)一正向单行星排和一反向单行星排组成的双向汇流行星排组；

(2)一正向单行星排和一个以上反向单行星排组成的反向行星排组，组合而成的双向汇流行星排组；

(3)一个以上正向单行星排组成的正向行星排组和一反向单行星排，组合而成的双向汇流行星排组；

(4)一个以上正向单行星排组成的正向行星排组和一个以上反向单行星排组成的反向汇流行星排组，组合而成的双向汇流行星排组。

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