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具有输入分流模式复合分流模式的电动可变变速器

阅读:723发布:2020-05-11

专利汇可以提供具有输入分流模式复合分流模式的电动可变变速器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且车辆 变速器 包括差速 齿轮 装置,该差速齿轮装置具有5个共轴齿轮元件和输出构件。两个齿轮元件由 扭矩 传输机构例如 电动机 控制,以便在 输入轴 和 输出轴 之间建立若干速度比。两个其它的齿轮元件通过齿轮装置有选择地、可操作地连接输出轴,该齿轮装置允许齿轮元件和输出轴之间存在若干速度比。有选择地接合另外的扭矩传输机构,例如 离合器 ,以便在输入轴和输出轴之间提供连续可变速度范围、固定 传动比 和电动驱动模式。多个速度比能实现若干复合分流工作模式和 输入分流模式 。,下面是具有输入分流模式复合分流模式的电动可变变速器专利的具体信息内容。

1、一种车辆变速器,包括:静止构件;差速齿轮装置,其具有第一、第二、第三、第四和第五共轴齿轮元件,这些齿轮元件彼此可操作地连接;输入轴输出轴;第一、第二、第三、第四、第五和第六扭矩传输机构,其有选择地接合,以便可操作地连接一个所述齿轮元件和所述静止构件或者所述输出轴;其中第一和第二所述扭矩传输机构能彼此可操作地交换动;其中所述扭矩传输机构的工作导致变速器的输入分流工作模式、第一复合分流工作模式、第二复合分流工作模式、第三复合分流工作模式;其中齿轮装置构造为独立建立两个齿轮元件的转速,这两个齿轮元件的转速确定其它三个齿轮元件的转速;输入轴可操作地连接第一齿轮元件;第一扭矩传输机构安装到静止构件,有选择地接合第一扭矩传输机构,以便可操作地连接第二齿轮元件;第二扭矩传输机构安装到静止构件,有选择地接合第二扭矩传输机构,以便可操作地连接第三齿轮元件;第三扭矩传输机构有选择地接合,以便可操作地连接一个所述齿轮元件和输出轴,从而形成输入分流工作模式,其中所述一个所述齿轮元件可操作地连接所述第一或第二扭矩传输机构;第四扭矩传输机构有选择地接合,以便可操作地连接第四齿轮元件和输出轴,从而形成第一复合分流工作模式;第五扭矩传输机构有选择地接合,以便可操作地连接第五齿轮元件和输出轴,从而形成第二复合分流工作模式;第六扭矩传输机构有选择地接合,以便可操作地连接第四齿轮元件和输出轴,从而形成第三复合分流工作模式。
2、 如权利要求1所述的变速器,还包括:输出构件,其可操作地连接输出轴; 其中:有选择地接合第三扭矩传输机构,以便可操作地连接所述齿轮元 件和所述输出构件,形成所述输入分流工作模式,所述齿轮元件可操 作地连接所述第 一或第二扭矩传输机构;有选择地接合第四扭矩传输机构,以便可操作地连接所述笫四齿 轮元件和所述输出构件,从而形成所述第一复合分流工作模式;和有选择地接合第五扭矩传输机构,以便可操作地直接连接所述第 五齿轮元件和所述输出轴,从而形成所述第二复合分流工作模式;有选择地接合第六扭矩传输机构,以便可操作地连接所述第四齿 轮元件和所述输出构件,从而形成所述第三复合分流工作模式。
3、 如权利要求2所述的变速器,其特征在于,输出构件包括至少 一个中间轴。
4、 如权利要求1所述的变速器,还包括第七扭矩传输机构,有选 择地接合第七扭矩传输机构,以便以如下方式可操作地连接一个齿轮 元件和另 一个齿轮元件:使齿轮装置的所有齿轮元件以大致相同的速 度旋转。
5、 如权利要求4所述的变速器,还包括第八扭矩传输机构,有选 择地分离第八扭矩传输机构,以便可操作地断开输入轴和第一齿轮元 件。
6、 如权利要求1所述的变速器,其特征在于,通过有选择地接合 第一和第二扭矩传输机构,输入轴和输出轴之间的速度比可有选择地变化,从而分别控制第二和第三齿轮元件的转速。
7、 如权利要求4所述的变速器,其特征在于, 当有选择地接合第三和第七扭矩传输机构时,在输入轴和输出轴之间建立第一速度比;其中当有选择地接合第三和第四扭矩传输机构时,在输入轴和输 出轴之间建立第二速度比;其中当有选择地接合笫四和第七扭矩传输机构时,在输入轴和输 出轴之间建立第三速度比;其中当有选择地接合第四和第五扭矩传输机构时,在输入轴和输 出轴之间建立第四速度比;其中当有选择地接合第五和第七扭矩传输机构时,在输入轴和输出轴之间建立第五速度比;其中当有选择地接合第五和第六扭矩传输机构时,在输入轴和输 出轴之间建立第六速度比;其中当有选择地接合笫六和第七扭矩传输机构时,在输入轴和输 出轴之间建立第七速度比。
8、 如权利要求1所述的变速器,其特征在于,差速齿轮装置包括 行星架、第一太阳齿轮、第二太阳齿轮、第一环形齿轮和第二环形齿 轮;其中行星架配置有第一组行星齿轮和第二组行星齿轮,该第一组 行星齿轮与第一太阳齿轮和第一环形齿轮啮合,该第二组行星齿轮与 笫二太阳齿轮和第二环形齿轮啮合;以及其中第一组行星齿轮与第二 组行星齿轮啮合。
9、 如权利要求8所述的变速器,其特征在于,第一齿轮元件是行 星架,第二齿轮元件是一个太阳齿轮,第三齿轮元件是其它的太阳齿 轮,第四齿轮元件是一个环形齿轮,第五齿轮元件是其它的环形齿轮。
10、 如权利要求2所述的变速器,其特征在于,第一扭矩传输机 构和第二扭矩传输机构是电动机-发电机
11、 如权利要求1所述的变速器,还包括能量存储装置,其用于 接收来自第一和第二扭矩传输机构的动力,也向第一和第二扭矩传输 机构提供动力;和控制器,其用于调节能量存储装置和第一和第二扭矩传输机构之 间的动力流。
12、 如权利要求11所述的变速器,其特征在于,输出可由仅来自 能量存储装置的动力,即没有来自输入的动力,通过第一或第二扭矩 传输机构中的至少一个的动作而驱动。
13、 一种车辆变速器,包括: 静止构件;差速齿轮装置,其包括行星架、第一太阳齿轮、第二太阳齿轮、 第一环形齿轮和第二环形齿轮;其中行星架配置有第一组行星齿轮和 第二组行星齿轮,该第一组行星齿轮与第一太阳齿轮和第一环形齿轮 啮合,该第二组行星齿轮与第二太阳齿轮和笫二环形齿轮啮合;以及 其中第 一组行星齿轮与第二组行星齿轮啮合;第一电动机-发电机,其安装到静止构件,可搮作地连接第一太阳齿轮;第二电动机-发电机,其安装到静止构件,可操作地连接第二太阳 齿轮;输出轴; 输出构件;第一离合器,其有选择地接合,以便可操作地连接输入轴和行星架;第二离合器,其有选择地接合,以便可操作地连接第一环形齿轮 和第二环形齿轮;第三离合器,其有选择地接合,以便可操作地连接第一太阳齿轮 和所述输出构件,形成输入分流工作模式;第四离合器,其有选择地接合,以便可操作地连接第一环形齿轮 和所述输出构件,形成第一复合分流工作模式;第五离合器,其有选择地接合,以便可操作地连接第二环形齿轮 和所述输出轴,形成第二复合分流工作模式;以及第六离合器,其有选择地接合,以便可操作地连接第一环形齿轮 和所述输出构件,形成第三复合分流工作模式。
14、 如权利要求13所述的变速器,还包括能量存储装置,其用于 接收来自电动机-发电机的动力,也向第一和第二电动机-发电机提供动 力;和控制器,其用于调节能量存储装置和第一和第二电动机-发电机之 间的动力;危。
15、 如权利要求13所述的变速器,还包括:第六、第七和第八齿轮元件,它们可操作地连接中间轴,以便与 中间轴共同旋转;第九齿轮元件,其可操作地连接输出轴,以便与输出轴共同旋转;和第十、第十一、第十二和第十三齿轮元件,其可操作地连接输出 构件,以便与输出构件共同旋转。

说明书全文

具有输入分流模式复合分流模式的电动可变变速器 技术领域

【oooii本发明涉及车辆变速器,该变速器具有差速齿轮装置和可

选择接合的扭矩传输机构,该扭矩传输机构包括两个电动机-发电机, 以便提供连续可变的速度范围、固定的传动比和电动驱动模式。

背景技术

【0002j车辆变速器可将来自发动机的机械动输送到传动系的其 余部件,典型地如固定齿轮装置、轴和车轮。变速器通常通过交替选 择5个或6个不同传动比、空档选择允许发动机操作的一些自由度, 空档选择允许发动机在车辆静止或倒退时操作附件。变速器齿轮选择 典型地允许来自发动机的动力以扭矩增加速度减少的比值输送到传动 系的其余部件,和以扭矩减少速度增加的比值输送到传动系的其余部 件,例如已知的超速传动。
【0003j发电机能将来自发动机的机械动力转变为电力,电动机可 将该电力转变回车辆传动系其余部件在不同扭矩和速度下的机械动 力。该装置允许在电动设备的限制内,发动机和传动系其余部件之间 扭矩比和速度比的连续变化。用作驱动动力源的电存储电池可加入到 该装置中,形成串联混合电动驱动系统。
【00041串联混合系统允许发动机相对独立于扭矩、速度和动力而 工作,从而驱动车辆,以便被控制而改善排放和效率。该系统还允许 连接发动机的电动设备起到电动机的作用,以便起动发动机,该系统 还允许连接传动系其余部件的电动设备起到发电机的作用,以便通过 再生制动将能力回收到电池中,但是,串联电动驱动要求电动设备的 尺寸大到足够将所有的发动机动力从机械形式转变为电形式,以及从 电形式转变为机械形式,可用动力在该双向转变中损失。
【0005|动力分流变速器使用通常理解为"差速齿轮装置"实现输 入和输出之间连续可变的扭矩比和速度比,同时不通过可变元件传送 所有动力。差速齿轮装置的一种形式可由行星齿轮装置构成。实际上, 行星齿轮装置通常是差速齿轮传动发明中使用的优选实施例,其具有如下优势:结构紧凑,在行星齿轮装置的所有构件之间存在不同的扭 矩比和速度比。但是,不使用行星齿轮构造本发明是可能的,例如通 过使用锥形差速齿轮或者其余差速齿轮,
100061简单的电动可变变速器使用差速齿轮装置,以便将来自发 动机的动力分流为至车辆车轮的两个动力路径;通过一对电动设备或 者电动机-发电机的电机械路径,和固定比值或交替可选择比值的全机 械并联路径。电动可变变速器形成为输入动力分流、复合动力分流、 或者输出动力分流的结构,
10007j车辆中的电动可变变速器能简单地传输机械动力。因此, 由一个电动机-发电机产生的电力平衡电损失和由另一个电动机-发电 机消耗的电力。车辆中的混合电动可变变速器系统包括电存储电池, 因此由一个电动机-发电机产生的电力大于或者小于由另一个电动机-发电机消耗的电力。来自电池的电力有时允许两个电动机-发电机用作 电动机,特别是在车辆加速时帮助发动机。两个电动机有时用作发电 机,以便为电池充电,特别是在车辆再生制动时。来自电池的电力还 允许发动机和变速器系统一起起动。
[0008j串联混合变速器最成功的替代品之一是可变、双模式、输 入分流、并联式混合电动变速器。这种变速器使用输入装置接收来自 车辆发动机的动力,使用动力输出构件输送动力从而驱动车辆。第一 和第二电动机-发电机连接到电存储装置,例如电池,以致能量存储装 置能接受来自第一和第二电动机-发电机的动力,还能为第一和第二电 动机-发电机提供动力。控制装置调节能量存储装置和电动机-发电机 之间以及第一和第二电动机-发电机之间的动力流。
10009!第一或第二模式中的操作可通过使用离合器有选择地实 现。在一个模式中,变速器的输出速度直接与一个电动机-发电机的速 度成比例,在第二模式中,变速器的输出速度随着另一个电动机-发电
才几速度的增加而增加。
【ooioi在可变、双模式、输入分流、并联式混合电动变速器的一
些实施例中,行星齿轮装置有选择地用于扭矩增加。另外, 一些实施
例使用3个扭矩传输机构一一两个用于选择变速器希望的工作模式, 第三个有选择地将变速器与发动机断开。
[OOllI熟悉本技术领域的人员将意识到,使用动力分流装置的变速器系统接收来自两个源的动力。但是,现有技术并不包括具有输入 分流工作模式和多于两个复合分流工作模式的任何实际齿轮配置。

发明内容

[0012】本发明混合使用了输入分流模式和由传输齿轮装置提供的 任意数量的复合分流模式。它还提供了以固定传动比工作,以便允许 变速器在不使用电动机-发电机的情况下起到将动力从输入传递到输出 的作用。该固定传动工作允许变速器即使在一个或两个电动机-发电机 不能工作的情况下仍能工作;它允许变速器设计为在不增大电动机-发 电机容量的情况下传递更多动力;它允许单独使用电动机-发电机,以 便在它们的全、组合容量下将电池电力转变为输出动力,或者将来自 输出的动力转变为电池电力.
[0013】复合行星齿轮装置的机械构成连接输入、两个电动机-发电 机、和两个可选择的至输出的机械动力路径。复合行星齿轮装置互相 连接,以便提供两个独立的速度变量,例如输入速度和通过齿轮装置 的速度比。输入、电动机-发电机、和输出构件连接复合行星齿轮装置, 以致它们的速度全部都彼此不同。所有的任何元件的速度由任何两个 其它元件的速度的线性代数组合限定,
[0014】因而,从复合行星齿轮装置到输出的单个机械动力路径的 工作导致变速器连续可变速度比范围,这由电动机-发电机的动作控 制。
【0015】从复合行星齿轮装置到输出的两个机械动力路径的同时工 作导致机械速度比。此外,在至少一个电动机-发电机和输出之间还存 在至少一个可选择的连接,这些可选择的连接用于利用输入动力分流 提供低速、起动范围和倒档起动范围,提供定离合器,以便有选择 地在直接传动下搮作复合行星齿轮装置,以致可选择额外的固定齿轮 比。
f0016】提供一种车辆变速器。变速器包括差速齿轮装置,该差速 齿轮装置具有第一、第二、第三、第四和第五齿轮元件,这些齿轮元 件彼此可操作地互相连接。输入轴可搮作地连接笫一齿轮元件。第一 可选择接合的扭矩传输机构安装到静止构件,可操作地连接笫二齿轮 元件。第二可选择接合的扭矩传输机构安装到静止构件,可操作地连接第三齿轮元件。第一输出装置可操作地连接第四齿轮元件,第二输
出装置可操作地连接第五齿轮元件。此外,第二或第三齿轮元件中的 至少一个可操作地连接输出构件,所述第四或第五齿轮元件中的至少
一个通过多于一个的可选择接合扭矩传输机构可操作地连接输出。
[ooni本发明的变速器可在固定传动比下工作,可将电动机-发电 机用作第一和第二扭矩传输机构,以便提供无级变速器很多的比值范 围。有选择地接合其它扭矩传输机构或离合器,以便可搮作地连接变 速器的各种部件,提供连续可变速度范围、固定传动比和电动驱动。 齿轮装置构造为独立建立两个齿轮元件的转速,这两个齿轮元件的转 速确定其它三个齿轮元件的转速,
[0018j当比值范围较宽时,在连续可变工作下电动机-发电机所需 的动力保持为通过变速器的动力的一小部分。电动机-发电机的全容量 或者"动力"也可保持为与实际差速齿轮装置允许的一样低。因为 与齿轮装置相比电动机相对昂贵和低效率,所以限制它们的尺寸有助 于使变速器相对低廉和高效,输入分流工作模式防止动力的反向流动 或者动力循环,降低了对电动机的要求,动力循环在复合动力分流工 作范围下起动时形成,
【0019j结合附图,根据下面对实施本发明的最佳方式的详细描述, 本发明的上述特征和其它特征和优势将变得显而易见。

附图说明

【00201图1是具有根据本发明的包括差速齿轮装置的车辆变速器 的示意图; '
|0021!图2是描述图1所述车辆变速器的一些工作特性的图表。

具体实施方式

[00221此文所述本发明涉及2004年4月7日申请的美国申请序列 号10/819,399,标题为"复合差速双动力路径变速器",其专利杈人与 本申请的专利权同为通用汽车(General Motors ),因而其全文并入传 为参考。
【0023】参考图1,示意性描述车辆变速器10。变速器10包括复合 差速、拉维列奥克斯(Ravineaux)齿轮装置14。齿轮装置14包括第—环形齿轮构件18、第二环形齿轮构件22、行星架总成构件26,该 行星架总成构件26包括第一組行星齿轮30、可选择地安装在第一组 行星齿轮30上的第二组行星齿轮34、第一太阳齿轮构件38、和第二 太阳齿轮构件42。第一太阳齿轮构件38与第一組行星齿轮30啮合接 合。第二太阳齿轮构件42与第二组行星齿轮34啮合接合。第一环形 齿轮构件18与第一组行星齿轮30啮合接合,第二环形齿轮构件22 与第二组行星齿轮34啮合接合。第一組行星齿轮30与第二组行星齿 轮34嗜合接合。
[00241差速齿轮装置14在共用轴A上具有5个构件18、 22、 26、 38、 42,构造为任何两个齿轮构件的速度可彼此独立地建立,其它3 个齿轮构件的速度取决于上述两个齿轮构件建立的速度。因而,例如, 行星架26和第一太阳齿轮38的转速可独立建立,第二太阳齿轮42、 第一环形齿轮18、和第二环形齿轮22的转速由行星架26和第一太阳 齿轮38的速度确定。类似地,行星架26和第二太阳齿轮42的转速 可独立建立,第一太阳齿轮38、第一环形齿轮18、和第二环形齿轮22 的转速由行星架26和第二太阳齿轮42的速度确定。变速器10还包 括输入轴46。
[0025】第一扭矩传输机构50可操作地连接第二太阳齿轮构件42 和静止构件例如变速器壳体54。第二扭矩传输机构58可操作地连接 第一太阳齿轮构件38和变速器壳体54。在要求保护的本发明的范围 内,第一和第二扭矩传榆机构50、 58可以是摩擦制动器、电动机-发 电机、其組合等。在优选实施例中,扭矩传输机构50、 58是电动机, 它们每个具有刚性安装到壳体54的定子62和刚性固定到太阳齿轮 38、 42之一从而与其共同旋转的转子66,第一扭矩传输机构50的转 子66通过围绕输入轴46的套筒70固定到太阳齿轮42。
输出构件
[0026】变速器10包括两个输出构件,也就是,第一中间轴78和 第二中间轴80,他们可操作地连接齿轮装置14, 一起提供3个可选 择的动力路径,通过上述路径动力流通到输出轴76。 4个齿轮构件82、 84、 86和88连接第一中间轴78,以便与其共同旋转。4个齿轮构件 90、 92、 94和96连接笫二中间轴80,以便与其共同旋转。齿轮构件102、 106和110由中间轴77可旋转地支撑。齿轮构件114由输出轴 76可旋转地支撑。齿轮构件102、 106、 110和114分别与齿轮构件82、 84、 86和88啮合接合。齿轮构件102、 106、 110和114分别与齿轮 构件90、 92、 94和96喻合接合。
离合器
【00271如闺1所示实施例所示,多个扭矩传输机构,例如离合器, 构造为在变速器10的各个部件之间有选择地建立传动连接。有选择 地接合第一离合器72,从而可操作地连接输入轴46和行星架总成构 件26。
【00281第有选择地接合二离合器74,从而通过中间轴77可搡作 地连接第一环形齿轮构件18和第二环形齿轮22,套筒75围绕中间轴 77。
[0029】有选择地接合第三离合器100,从而可操作地连接第一太 阳齿轮构件38(以及第二扭矩传输机构58的转子66 )和齿轮构件102。 齿轮构件102由中间轴77可选择地支撑。齿轮构件102通过分别与 齿轮构件82和90啮合接合而连接中间轴78和80。
10030j有选择地接合第四离合器104,从而可操作地连接第一环 形齿轮构件18和齿轮构件106。齿轮构件106由中间轴77可旋转地 支撑。齿轮构件106通过分别与齿轮构件84和92啮合接合而连接中 间轴78和80。
【0031】有选择地接合第五离合器108,从而可操作地连接第一环 形齿轮构件18和齿轮构件110.齿轮构件110由中间轴77可旋转地 支撑。齿轮构件110通过分别与齿轮构件86和94啮合接合而连接中 间轴78和80。
l冊32】有选择地接合第六离合器112,从而通过中间轴77可操作 地连接第二环形齿轮构件22和齿轮构件114,齿轮构件114连接输出 轴76。
工作模式
10033】如图2所示和下文所迷,有选择地接合图1所示的扭矩传 输机构和离合器,以便提供多个连续可变速度范围(Vl-V4)、固定传动比(Fl-F7)和电动驱动模式(El)。 固定传动比
【0034】当接合第一离合器72、第二离合器74和第三离合器100 时,建立第一前进档速度比Fl。第一离合器72可操作地连接输入轴 46和行星架总成构件26,第二离合器74可操作地连接第一环形齿轮 构件18和第二环形齿轮构件22。第三离合器100可操作地连接第一 太阳齿轮构件38和两个输出构件,即第一中间轴78和第二中间轴80。
【0035】当接合第一离合器72、笫三离合器100和第四离合器104 时,建立第二前进档速度比F2.第一离合器72可操作地连接输入轴 46和行星架总成构件26。第三离合器100可搮作地连接第一太阳齿 轮构件38和两个输出构件,即第一中间轴78和第二中间轴80。第四 离合器104可操作地连接第一环形齿轮构件18和两个输出构件之一, 即第一中间轴78和第二中间轴80。
[0036】当接合第一离合器72、第二离合器74和第四离合器104 时,建立第三前进档速度比F3,第一离合器72可操作地连接输入轴 46和行星架总成构件26。第二离合器74可操作地连接第一环形齿轮 构件18和第二环形齿轮构件22。第四离合器104可操作地连接第一 环形齿轮构件18和两个输出构件之一,即第一中间轴78和第二中间 轴80,
【00371当接合第一离合器72、第四离合器104和第六离合器112 时,建立笫四前进档速度比F4。第一离合器72可操作地连接输入轴 46和行星架总成构件26,笫四离合器104可操作地连接第一环形齿 轮构件18和两个输出构件之一,即第一中间轴78和第二中间轴80。 第六离合器112可搮作地连接第二环形齿轮22和输出轴76。
10038i当接合第一离合器72、第二离合器74和第六离合器112时》 建立第五前进档速度比F5。第一离合器72可操作地连接输入轴46和 行星架总成构件26。第二离合器74可操作地连接第一环形齿轮构件 18和第二环形齿轮构件22。第六离合器112可操作地连接第二环形 齿轮22和输出轴76。
f0039】当接合第一离合器72、第五离合器108和第六离合器112 时,建立第六前进档速度比F6。第一离合器72可操作地连接输入轴 46和行星架总成构件26。第五离合器108可操作地连接第一环形齿轮构件18和两个输出构件,即第一中间轴78和第二中间轴80。第六 离合器112可操作地连接第二环形齿轮22和输出轴76。
【0040j当接合第一离合器72、第二离合器74和第五离合器108 时,建立第七前进档速度比F7。第一离合器72可操作地连接输入轴 46和行星架总成构件26。第二离合器74可操作地连接第一环形齿轮 构件18和第二环形齿轮构件22。第五离合器108可操作地连接第一 环形齿轮构件18和两个输出构件,即第一中间轴78和第二中间轴80。
电动驱动模式
【00411当第三离合器IOO接合时,建立电动驱动模式E1。第三离 合器100可搮作地连接第一太阳齿轮构件38和两个输出构件,即第 一中间轴78和第二中间轴80。输入轴46不连接变速器10的其余部 件,也就是,发动机与变速器10断开。由起到电动机作用的扭矩传 输机构50、 58提供动力。
连续可变范围模式
【0042】当扭矩传输机构50、 58为电动机或者包括电动机时,变速 器10可作为CVT (无级变速器)工作,使用一个电动机吸收动力, 在另一个电动机中使用它。图1的变速器10具有多个连续可变范围 或模式。
【0043】当第一离合器72和第三离合器IOO接合时,建立第一可变 速度范围VI。笫一离合器72可操作地连接输入轴46和行星架总咸 构件26。第三离合器100可操作地连接第一太阳齿轮构件38和两个 输出构件,即第一中间轴78和第二中间轴80。
10044j当接合第一离合器72和第四离合器104时,建立第二可变 速度范围V2。第一离合器72可操作地连接输入轴46和行星架总成 构件26。第四离合器104可操作地连接第一环形齿轮构件18和两个 输出构件之一,即第一中间轴78和第二中间轴80。
[0()45j当接合第一离合器72和第六离合器112时,建立第三可变 速度范闺V3。第一离合器72可操作地连接输入轴46和行星架总成 构件26。第六离合器112可操作地连接第二环形齿轮22和输出轴76。
|00461当接合第一离合器72和第五离合器108时,建立第四可变速度范围V4。第一离合器72可操作地连接输入轴46和行星架总成 构件26。第五离合器108可操作地连接第一环形齿轮构件18和两个 输出构件,即第一中间轴78和第二中间轴80。
f0047】当笫三离合器100接合时连续可变范围是输入动力分流, 也就是可变范围VI是输入分流,模式V2、 V3和V4是复合分流。输 入动力分流结构对于车辆起动具有特别的优势,因为一个电动机-发电 机速度为零,同时输出速度为零;起动过程中不存在动力循环,复合 动力分流结构对于有限速度比下的工作具有特别的优势,因为它们具 有明确的、相对宽的范围,在该范围下变速器动力向前供给,在该范 围内不存在动力循环。
[0048】随着一个扭矩传输机构速度的减小,和另 一个速度的增加, 覆盖了每个CVT范围或模式,因而,每个CVT模式对应于上述变速 器固定速度比之间的换档.当有选择地接合和分离中间轴齿轮装置 时,发生连续模式或范围之间的过渡,该过渡对应于上述变速器的固 定速度比。
[0049]因而,相同的变速器齿轮装置、复合行星齿轮装置、和娱 中间轴齿轮装置既可用于分级传动比变速器,又可用于无级变速器, 实际上,变速器可构造为以两种方式高效地工作。变速器10实际可 作为分级传动比变速器、CVT或者两者的组合而工作。【0050】应注意到,第一中间轴78和第二中间轴80同时可操作地 连接输出轴76,以致两个中间轴都向输出轴传输动力。
10051】扭矩传输机构50、 58有选择地控制太阳齿轮42、 38的转 速。如上所述,输入轴46和两个中间轴78和80之间的不同速度比 通过有选择地接合扭矩传输机构50、 58和离合器72、 74、 100、 104、 112、 108而建立,对应于太阳齿轮速度的控制。
【0052】虽然在优选实施例中中间轴78、 80 —起用作单个操作的输 出装置,输出轴直接用作另一个输出装置,但是熟悉本技术领域的人 员会意识到在本发明的范围内可使用各种不同的输出构件结构,以便 形成从齿轮装置14到输出轴76的双动力路径。例如,第二行星齿轮 装置的构件可操作地连接第一和第二环形齿轮18和22,通过离合器 有选择地接合输出轴,而且,熟悉本技术领域的人员会意识到希望将 额外的齿轮添加到中间轴和输出轴上,以便增加中间轴和输出轴之间可用速度比的数量。
10053j在优选实施例中,变速器10还包括能量存储装置,例如电 池136,其通过导线134可操作地连接扭矩传输机构50、 58的电动机, 以便接收来自扭矩传输机构50、 58的动力,以及向扭矩传输机构50、 58提供动力。控制器132可操作地连接电池和电动机,以便提供它们 之间的动力流,因而,形成混合变速器.如果扭矩传输机构50、 58 为发电机,即使它们的轴在旋转,它们仍能,无限期地施加扭矩3因 而,上述换档可转变为复合动力分流工作范围。也就是说,由一个扭 矩传输机构施加的使对应于比输入慢的一个中间轴的齿轮装置元件旋 转的制动扭矩和速度可转变为另一个扭矩传输机构使用的动力,以便 使对应于比输入快的另 一个中间轴的元件旋转。
[0054】尽管详细描述了实施本发明的最佳方式,但是熟悉本发明 所涉及领域的人员会意识到在后附权利要求书范围内用于实施本发明 的各种替代设计和实施例,
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