| 专利名称： | 用于车辆动力传动系统的多模式变速器 | ||
| 专利名称(英文)： | Power transmission system for a vehicle of the multi-mode transmission | ||
| 专利号： | CN201610009046.9 | 申请时间： | 20160107 |
| 公开号： | CN105782369A | 公开时间： | 20160720 |
| 申请人： | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | ||
| 申请地址： | 美国密歇根州 | ||
| 发明人： | C-K.高; C.J.李; K.V.赫巴尔; F.萨米 | ||
| 分类号： | F16H3/46; F16H61/26 | 主分类号： | F16H3/46 |
| 代理机构： | 北京市柳沈律师事务所 11105 | 代理人： | 葛青; 贺紫秋 |
| 摘要： | 一种用于动力传动系统的扭矩传递装置，且包括布置为与固定传动比变速器并行的无级变速器(CVT)的无级变速单元(CVU)，以在变速器输入构件和变速器输出构件之间传递扭矩。固定传动比变速器优选包括第一和第二行星齿轮组，所述第一和第二行星齿轮组布置为通过选择性地启用多个变速器离合器而在多个固定传动比模式中之一下在变速器输入构件和变速器输出构件之间传递扭矩。变速器输入构件，可旋转地联接到第一行星齿轮组的其中一个节点和第二行星齿轮组的其中一个节点。扭矩传递装置在无级变速模式、固定低速输入/输出速度比或固定超速输入/输出速度比中之一下传递扭矩。 | ||
| 摘要(英文)： | A torque transmission device for a powertrain system is described, and includes a continuously variable unit (CVU) of a continuously variable transmission (CVT) arranged in parallel with a fixed-gear-ratio transmission to transfer torque between a transmission input member and a transmission output member. The fixed-gear-ratio transmission includes first and second planetary gear sets arranged to transfer torque between the transmission input member and the transmission output member in one of a plurality of fixed-gear-ratio modes by selectively activating a plurality of transmission clutches. The transmission input member rotatably couples to one of the nodes of the first planetary gear set and one of the nodes of the second planetary gear set. The torque transmission device transfers torque in one of a continuously variable mode, a fixed underdrive input/output speed ratio, or a fixed overdrive input/output speed ratio. | ||
1.一种用于动力传动系统的扭矩传递装置，包括： 无级变速单元，即CVU，其布置为与固定传动比变速器并行，以在变 速器输入构件和变速器输出构件之间传递扭矩； 变速器输入构件，通过启用CVU输入离合器而选择性可旋转地联接到 CVU变化器的输入构件； 变速器输出构件，可旋转地联接到CVU输出构件； 固定传动比变速器，包括第一和第二行星齿轮组，所述第一和第二行星 齿轮组布置为通过选择性地启用多个变速器离合器而在固定传动比模式下 在变速器输入构件和变速器输出构件之间传递扭矩； 第一和第二行星齿轮组每一个包括多个啮合接合齿轮构件，包括环齿轮、 联接到承载器和太阳齿轮的多个行星齿轮，其中每一个齿轮构件代表一节点； 变速器输入构件牢固可旋转地联接到第一行星齿轮组的其中一个节点 和选择性可旋转地联接到第二行星齿轮组的其中一个节点； 变速器输出构件可旋转地联接到第一行星齿轮组或第二行星齿轮组的 另一节点； 在多个变速器离合器中的仅一个和CVU输入离合器被启用时扭矩传递 装置在无级变速模式下传递扭矩； 在CVU输入离合器停用且作为第一组的两个变速器离合器启用时扭矩 传递装置在包括固定低速输入/输出速度比的第一固定传动比模式下传递扭 矩；和 在CVU输入离合器停用且作为第二组的两个变速器离合器启用时扭矩 传递装置在包括固定超速输入/输出速度比的第二固定传动比模式下传递扭 矩。
2.如权利要求1所述的扭矩传递装置，其中在扭矩传递装置运行于第一 固定传动比模式时和在扭矩传递装置运行于第二固定传动比模式时，第一行 星齿轮组的其中一个节点可旋转地联接到第二行星齿轮组的其中一个节点。
3.如权利要求1所述的扭矩传递装置，进一步包括在CVU输入离合器 停用且作为第三组的两个变速器离合器启用时，扭矩传递装置在包括固定输 入/输出速度比的倒车模式下运行。
4.如权利要求1所述的扭矩传递装置，其中变速器输出构件可旋转地联 接到第二行星齿轮组的另一节点包括，变速器输出构件持续可旋转地联接到 第二行星齿轮组的另一节点。
5.如权利要求1所述的扭矩传递装置，其中变速器输出构件可旋转地联 接到第二行星齿轮组的另一节点包括，通过启用离合器中的一个，变速器输 出构件选择性可旋转地联接到第二行星齿轮组的另一节点。
6.如权利要求1所述的扭矩传递装置，进一步包括在所有变速器离合器 和CVU离合器停用时扭矩传递装置处于空档状态。
7.如权利要求1所述的扭矩传递装置，进一步包括在所有变速器离合器 和CVU离合器中除了一个以外全停用时扭矩传递装置处于空档状态。
8.如权利要求1所述的扭矩传递装置，其中在多个变速器离合器中的仅 一个和CVU输入离合器启用时扭矩传递装置在无级变速模式下传递扭矩包 括，该扭矩传递装置在最小CVU减速比和最大CVU超速比之间的范围内在 无级变速模式下运行。
9.如权利要求8所述的扭矩传递装置，其中在CVU输入离合器停用且 作为第一组的两个变速器离合器被启用时，最大CVU超速比等于固定超速 输入/输出速度比，以让扭矩传递装置在第二固定传动比模式下运行。
10.如权利要求1所述的扭矩传递装置，进一步包括以堆叠齿轮结构构造 的第一和第二行星齿轮组，以实现多个啮合接合齿轮构件，所述多个啮合接 合齿轮构件包括环齿轮、联接到承载器和太阳齿轮的多个行星齿轮，其中每 一个齿轮构件代表一节点。
1.一种用于动力传动系统的扭矩传递装置，包括： 无级变速单元，即CVU，其布置为与固定传动比变速器并行，以在变 速器输入构件和变速器输出构件之间传递扭矩； 变速器输入构件，通过启用CVU输入离合器而选择性可旋转地联接到 CVU变化器的输入构件； 变速器输出构件，可旋转地联接到CVU输出构件； 固定传动比变速器，包括第一和第二行星齿轮组，所述第一和第二行星 齿轮组布置为通过选择性地启用多个变速器离合器而在固定传动比模式下 在变速器输入构件和变速器输出构件之间传递扭矩； 第一和第二行星齿轮组每一个包括多个啮合接合齿轮构件，包括环齿轮、 联接到承载器和太阳齿轮的多个行星齿轮，其中每一个齿轮构件代表一节点； 变速器输入构件牢固可旋转地联接到第一行星齿轮组的其中一个节点 和选择性可旋转地联接到第二行星齿轮组的其中一个节点； 变速器输出构件可旋转地联接到第一行星齿轮组或第二行星齿轮组的 另一节点； 在多个变速器离合器中的仅一个和CVU输入离合器被启用时扭矩传递 装置在无级变速模式下传递扭矩； 在CVU输入离合器停用且作为第一组的两个变速器离合器启用时扭矩 传递装置在包括固定低速输入/输出速度比的第一固定传动比模式下传递扭 矩；和 在CVU输入离合器停用且作为第二组的两个变速器离合器启用时扭矩 传递装置在包括固定超速输入/输出速度比的第二固定传动比模式下传递扭 矩。
2.如权利要求1所述的扭矩传递装置，其中在扭矩传递装置运行于第一 固定传动比模式时和在扭矩传递装置运行于第二固定传动比模式时，第一行 星齿轮组的其中一个节点可旋转地联接到第二行星齿轮组的其中一个节点。
3.如权利要求1所述的扭矩传递装置，进一步包括在CVU输入离合器 停用且作为第三组的两个变速器离合器启用时，扭矩传递装置在包括固定输 入/输出速度比的倒车模式下运行。
4.如权利要求1所述的扭矩传递装置，其中变速器输出构件可旋转地联 接到第二行星齿轮组的另一节点包括，变速器输出构件持续可旋转地联接到 第二行星齿轮组的另一节点。
5.如权利要求1所述的扭矩传递装置，其中变速器输出构件可旋转地联 接到第二行星齿轮组的另一节点包括，通过启用离合器中的一个，变速器输 出构件选择性可旋转地联接到第二行星齿轮组的另一节点。
6.如权利要求1所述的扭矩传递装置，进一步包括在所有变速器离合器 和CVU离合器停用时扭矩传递装置处于空档状态。
7.如权利要求1所述的扭矩传递装置，进一步包括在所有变速器离合器 和CVU离合器中除了一个以外全停用时扭矩传递装置处于空档状态。
8.如权利要求1所述的扭矩传递装置，其中在多个变速器离合器中的仅 一个和CVU输入离合器启用时扭矩传递装置在无级变速模式下传递扭矩包 括，该扭矩传递装置在最小CVU减速比和最大CVU超速比之间的范围内在 无级变速模式下运行。
9.如权利要求8所述的扭矩传递装置，其中在CVU输入离合器停用且 作为第一组的两个变速器离合器被启用时，最大CVU超速比等于固定超速 输入/输出速度比，以让扭矩传递装置在第二固定传动比模式下运行。
10.如权利要求1所述的扭矩传递装置，进一步包括以堆叠齿轮结构构造 的第一和第二行星齿轮组，以实现多个啮合接合齿轮构件，所述多个啮合接 合齿轮构件包括环齿轮、联接到承载器和太阳齿轮的多个行星齿轮，其中每 一个齿轮构件代表一节点。
翻译：技术领域
本发明涉及用于动力传动系的变速器，且涉及与之相关的方法和控制系 统。
背景技术
具有联接到连续或无限可变变速器(CVT)的内燃发动机的动力传动系 可以用于在车辆中提供牵引力。CVT的特征包括在最小输入速度/输出速度 (超速行驶)比和最大输入速度/输出速度(低速行驶)比之间连续改变速度 比的能力，由此允许选择实现峰值效率发动机运行点，例如对操作者扭矩请 求做出响应的平均最佳扭矩点。从而无级变速器能通过无限数量的有效传动 比而在最大传动比和最小传动比之间的档位上无级差地改变。
已知传动带类型无级变速器包括两个带轮，其每一个具有两个槽轮。连 续扭矩传递装置(例如传动带)在两个带轮之间行进，每一个带轮的两个槽 轮在它们之间夹着传动带。每一个带轮的槽轮和传动带之间的摩擦接合将传 动带联接到每一个带轮，以从一个带轮向另一个带轮传递扭矩。带轮中的一 个可以用作驱动或输入带轮，使得另一带轮(输出或从动带轮)可经由传动 带而被驱动带轮驱动。从动带轮的扭矩与驱动带轮的扭矩的比为传动比。可 以通过让带轮中的一个的两个槽轮更靠近在一起且让另一带轮的两个槽轮 分开更远而改变传动比，使得传动带在相应带轮上升高或下降。
已知环形无级变速器包括盘片和在盘片之间传递功率的辊子机构。环形 无级变速器包括至少一个输入盘片和至少一个输出盘片，所述输入盘片可旋 转地联接到扭矩发电机，例如内燃发动机，且至少一个输出盘片可旋转地联 接到变速器输出部。输入盘片和输出盘片在它们之间限定空腔。空腔限定环 形表面。辊子机构被置于空腔中且配置为在辊子机构运动经过环形表面时改 变扭矩传递比。空腔中辊子机构的受控倾斜改变输入盘片和输出盘片接合的 相对直径且渐进地改变扭矩传递比，提供扭矩传递比的平滑、几乎瞬时的改 变。
发明内容
描述一种用于动力传动系统的扭矩传递装置，且包括布置为与固定传动 比变速器并行的无级变速单元(CVU)，以在变速器输入构件和变速器输出 构件之间传递扭矩。通过启用CVU输入离合器，变速器输入构件选择性可 旋转地联接到CVU变化器的输入构件。变速器输出构件可旋转地联接到 CVU输出构件。固定传动比变速器优选包括第一和第二行星齿轮组，所述 第一和第二行星齿轮组布置为通过选择性地启用多个变速器离合器而在多 个固定传动比模式中之一下在变速器输入构件和变速器输出构件之间传递 扭矩。第一和第二行星齿轮组每一个包括多个啮合接合齿轮构件，包括环齿 轮、联接到承载器和太阳齿轮的多个行星齿轮，其中每一个齿轮构件多代表 节点。变速器输入构件牢固可旋转地联接到第一行星齿轮组一个节点和选择 性可旋转地联接到第二行星齿轮组的其中一个节点。变速器输出构件可旋转 地联接到第二行星齿轮组中的另一节点。在多个变速器离合器中的仅一个和 CVU输入离合器被启用时扭矩传递装置在无级变速模式下传递扭矩。在 CVU输入离合器停用且作为第一组的两个变速器离合器启用时扭矩传递装 置在包括固定低速输入/输出速度比的第一固定传动比模式下传递扭矩。在 CVU输入离合器停用且作为第二组的两个变速器离合器启用时扭矩传递装 置在包括固定超速输入/输出速度比的第二固定传动比模式下传递扭矩。
本发明提供一种用于动力传动系统的扭矩传递装置，包括：无级变速单 元，即CVU，其布置为与固定传动比变速器并行，以在变速器输入构件和 变速器输出构件之间传递扭矩；变速器输入构件，通过启用CVU输入离合 器而选择性可旋转地联接到CVU变化器的输入构件；变速器输出构件，可 旋转地联接到CVU输出构件；固定传动比变速器，包括第一和第二行星齿 轮组，所述第一和第二行星齿轮组布置为通过选择性地启用多个变速器离合 器而在固定传动比模式下在变速器输入构件和变速器输出构件之间传递扭 矩；第一和第二行星齿轮组每一个包括多个啮合接合齿轮构件，包括环齿轮、 联接到承载器和太阳齿轮的多个行星齿轮，其中每一个齿轮构件代表一节点； 变速器输入构件牢固可旋转地联接到第一行星齿轮组的其中一个节点和选 择性可旋转地联接到第二行星齿轮组的其中一个节点；变速器输出构件可旋 转地联接到第一行星齿轮组或第二行星齿轮组的另一节点；在多个变速器离 合器中的仅一个和CVU输入离合器被启用时扭矩传递装置在无级变速模式 下传递扭矩；在CVU输入离合器停用且作为第一组的两个变速器离合器启 用时扭矩传递装置在包括固定低速输入/输出速度比的第一固定传动比模式 下传递扭矩；和在CVU输入离合器停用且作为第二组的两个变速器离合器 启用时扭矩传递装置在包括固定超速输入/输出速度比的第二固定传动比模 式下传递扭矩。
所述的扭矩传递装置中，在扭矩传递装置运行于第一固定传动比模式时 和在扭矩传递装置运行于第二固定传动比模式时，第一行星齿轮组的其中一 个节点可旋转地联接到第二行星齿轮组的其中一个节点。
所述的扭矩传递装置进一步包括在CVU输入离合器停用且作为第三组 的两个变速器离合器启用时，扭矩传递装置在包括固定输入/输出速度比的倒 车模式下运行。
所述的扭矩传递装置中，变速器输出构件可旋转地联接到第二行星齿轮 组的另一节点包括，变速器输出构件持续可旋转地联接到第二行星齿轮组的 另一节点。
所述的扭矩传递装置中，变速器输出构件可旋转地联接到第二行星齿轮 组的另一节点包括，通过启用离合器中的一个，变速器输出构件选择性可旋 转地联接到第二行星齿轮组的另一节点。
所述的扭矩传递装置进一步包括在所有变速器离合器和CVU离合器停 用时扭矩传递装置处于空档状态。
所述的扭矩传递装置进一步包括在所有变速器离合器和CVU离合器中 除了一个以外全停用时扭矩传递装置处于空档状态。
所述的扭矩传递装置中，变速器输入构件可旋转地联接到第一行星齿轮 组的其中一个节点包括，通过启用离合器，变速器输入构件选择性可旋转地 联接到第一行星齿轮组的其中一个节点。
所述的扭矩传递装置中，变速器输入构件可旋转地联接到第一行星齿轮 组的其中一个节点和第二行星齿轮组的其中一个节点包括，变速器输入构件 持续可旋转地联接到第一行星齿轮组的其中一个节点和通过启用一个变速 器离合器而选择性可旋转地联接到第二行星齿轮组的其中一个节点。
所述的扭矩传递装置中，变速器输入构件可旋转地联接到第一行星齿轮 组的其中一个节点和第二行星齿轮组的其中一个节点包括，通过启用变速器 离合器中的一个而选择性可旋转地联接到第一行星齿轮组的其中一个节点 和连续可旋转地联接到第二行星齿轮组的其中一个节点。
所述的扭矩传递装置中，多个变速器离合器包括，用于可旋转地联接第 一和第二行星齿轮组的共轴节点的至少一个选择性地可启用扭矩传递装置， 和用于将其中一个节点的旋转固接到非旋转元件的至少一个选择性地可启 用扭矩传递装置。
所述的扭矩传递装置进一步包括用于将其中一个节点的旋转固接到非 旋转元件的至少一个选择性地可启用扭矩传递装置中的一个更换为与非旋 转元件的直接连接部。
所述的扭矩传递装置中，在多个变速器离合器中的仅一个和CVU输入 离合器启用时扭矩传递装置在无级变速模式下传递扭矩包括，该扭矩传递装 置在最小CVU减速比和最大CVU超速比之间的范围内在无级变速模式下运 行。
所述的扭矩传递装置中，在CVU输入离合器停用且作为第一组的两个 变速器离合器被启用时，最大CVU超速比等于固定超速输入/输出速度比， 以让扭矩传递装置在第二固定传动比模式下运行。
所述的扭矩传递装置进一步包括以堆叠齿轮结构构造的第一和第二行 星齿轮组，以实现多个啮合接合齿轮构件，所述多个啮合接合齿轮构件包括 环齿轮、联接到承载器和太阳齿轮的多个行星齿轮，其中每一个齿轮构件代 表一节点。
本发明提供一种用于动力传动系统的扭矩传递装置，包括：用于无级变 速器(CVU)的变化器单元，所述无级变速器布置为与固定传动比变速器并 行，以在变速器输入构件和变速器输出构件之间传递扭矩；变速器输入构件， 其通过启用CVU输入离合器而选择性可旋转地联接到CVU的输入构件；变 速器输出构件，可旋转地联接到CVU输出构件；固定传动比变速器优选包 括第一和第二行星齿轮组，所述第一和第二行星齿轮组布置为通过选择性地 启用多个变速器离合器而在固定传动比模式下在变速器输入构件和变速器 输出构件之间传递扭矩；第一和第二行星齿轮组每一个包括多个啮合接合齿 轮构件，包括环齿轮、联接到承载器和太阳齿轮的多个行星齿轮，其中每一 个齿轮构件多代表节点；变速器输入构件，可旋转地联接到第一行星齿轮组 的其中一个节点和第二行星齿轮组的其中一个节点；变速器输出构件可旋转 地联接到第一行星齿轮组或第二行星齿轮组的另一节点；其中第一和第二行 星齿轮组的其中一个节点固定连接到变速器壳体；在CVU输入离合器启用 时扭矩传递装置在无级变速模式下传递扭矩；在CVU输入离合器停用且变 速器离合器向中的第一个启用时，扭矩传递装置在包括固定超速输入/输出速 度比的第一固定传动比模式下传递扭矩；和在CVU输入离合器停用且变速 器离合器中的第二个启用时扭矩传递装置在包括固定低速输入/输出速度比 的第二固定传动比模式下传递扭矩。
本发明提供一种用于动力传动系统的扭矩传递装置，包括：无级变速单 元，即CVU，其布置为与固定传动比变速器并行，以在变速器输入构件和 变速器输出构件之间传递扭矩；变速器输入构件，通过启用CVU输入离合 器选择性可旋转地联接到CVU变化器的输入构件；变速器输出构件，可旋 转地联接到CVU输出构件；固定传动比变速器优选包括第一和第二行星齿 轮组，所述第一和第二行星齿轮组布置为通过选择性地启用多个变速器离合 器而在固定传动比模式下在变速器输入构件和变速器输出构件之间传递扭 矩；第一和第二行星齿轮组每一个包括多个啮合接合齿轮构件，包括环齿轮、 联接到承载器和太阳齿轮的多个行星齿轮，其中每一个齿轮构件多代表节点； 变速器输入构件牢固可旋转地联接到第二行星齿轮组的其中一个节点和选 择性可旋转地联接到第一行星齿轮组的其中一个节点；变速器输出构件可旋 转地联接到第一行星齿轮组或第二行星齿轮组的另一节点；在多个变速器离 合器中的仅一个和CVU输入离合器被启用时扭矩传递装置在无级变速模式 下传递扭矩；在CVU输入离合器停用且作为第一组的两个变速器离合器启 用时扭矩传递装置在包括固定低速输入/输出速度比的第一固定传动比模式 下传递扭矩；和在CVU输入离合器停用且作为第二组的两个变速器离合器 启用时扭矩传递装置在包括固定超速输入/输出速度比的第二固定传动比模 式下传递扭矩。
在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能 容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。
附图说明
参考附图通过例子描述一个或多个实施例，其中:
图1示意性地显示了根据本发明的多模式扭矩传递装置，其包括布置为 与固定传动比变速器并行旋转的无级变速单元(CVU)，以在无级变速状态 或固定传动比状态下在输入构件和输出构件之间传递扭矩；和
图2-17示意性地显示了根据本发明的固定传动比变速器的实施例，所 述变速器布置为与参考图1所述的CVU的实施例并行。
具体实施方式
现在参见附图，其中附图仅是出于展示一些示例性实施例的目的而不是 用于对其进行限制的目的，图1示意性地显示了动力传动系统的元件，所述 动力传动系统包括采用连续或无级变速器(CVT)的无级变速单元(CVU) 40的非限制性实施例的多模式扭矩传递装置(多模式变速器)100，所述无 级变速器布置为与固定传动比变速器50的实施例并行旋转，以在变速器输 入构件12和变速器输出构件14之间传递扭矩和旋转速度形式的机械功率。 CVU40还可以称为变化器(variator)。多模式变速器100的各种可控制的元 件的运行被控制器10控制。固定传动比变速器50能在超速(OD)状态和 低速(UD)状态中之一下传递机械功率。本文所述的多模式变速器100的每 一个实施例是‘多模式’，其中其能通过CVU40在无级变速模式下或通过 固定传动比变速器50在固定传动比模式下在输入构件12和输出构件14之 间传递扭矩。在一个实施例中，输入构件12联接到扭矩再生装置或例如内 燃发动机或电机这样的原动机。在一个实施例中，输出构件14联接到驱动 系统以传递扭矩到牵引车轮。控制器10监测运行且控制各种促动器，以通 过CVU40实现无级变速模式下的运行和在固定传动比变速器50中实现固 定传动比模式下的运行。在描述中相同附图标记和相同术语表示相同元件。
通过启用CVU输入离合器15将变速器输入构件12选择性可旋转地联 接到CVU变化器40的CVU输入构件11。变速器输出构件14可旋转地联 接到CVU变化器40的CVU输出构件13。固定传动比变速器50优选包括 第一和第二行星齿轮组，所述第一和第二行星齿轮组布置为通过选择性地启 用多个变速器离合器而在变速器输入构件12和变速器输出构件14之间传递 扭矩。参考图2到19描述第一和第二行星齿轮组和变速器离合器。如在本 文使用的，术语“选择性”用于描述任何控制器可控制的运行状态，包括启 用和停用一个或多个离合器。“离合器”可以是任何选择性地可启用和可停 用的扭矩传递装置，其采用摩擦、机械干涉或其他合适力来联接装置，包括 可旋转地联接共轴装置。“制动器”是离合器的形成，其包括任何选择性可 启用和可停用的扭矩传递装置，其采用摩擦、机械干涉或其他合适的力来将 可旋转装置的旋转固接(ground)到变速器壳体或其他非旋转元件。由此， 术语“离合器”在本文用于描述将两个共轴旋转装置联接和描述将旋转装置 联接到非旋转元件。
如在本文所述的，多模式变速器100运行为在CVU输入离合器Ccvt15 启用时在无级变速模式下在输入构件12和输出构件14之间通过CVU变化 器40传递扭矩。如在本文所述的，在满足本文所述的其他具体情况时，多 模式变速器100运行为，在CVU输入离合器15停用时，通过固定传动比变 速器50在第一固定传动比模式下以固定UD输入/输出速度比或在第二固定 传动比模式下以固定OD输入/输出速度比在输入构件12和输出构件14之间 传递扭矩。
所示的CVU40采用传动带驱动的变化器(variator)，其包括经由传动 带46可旋转地联接到第二带轮44的第一带轮42。第一带轮42可旋转地联 接到CVU输入构件11且第二带轮44可旋转地联接到CVU输出构件13。 CVU40的其他元件和其运行是已知的且不在本文中详细描述。替换地，CVU 40可以采用环形变化器，或另一合适变化器构造。传动带驱动的变化器和环 形变化器是已知的且不在本文中详细描述。
控制器10控制本文所述的动力传动系统的每一个实施例。控制器10监 测传感器输入且执行控制程序以确定用于促动器的控制参数，以控制各种动 力传动系元件的运行。司机输入装置(例如加速器踏板和相关的加速器踏板 位置传感器)可被监测，以确定操作者扭矩请求。各种传感器适当地定位为 用于感测和提供信号，例如包括监测变速器输入构件12旋转的输入速度传 感器、监测CVU变化器40的变化器速度传感器(一个或多个)和监测变速 器输出构件14的旋转的输出速度传感器。输入速度传感器和输出速度传感 器可以是任何合适的旋转位置/速度感测装置，例如霍尔效应传感器。控制器 10可以包括数字处理能力，其基于例如车辆速度和发动机扭矩这样的输入信 号发出控制信号。控制器10和相似术语的控制模块、模块、控制部、控制 单元、处理器和相似的术语是指专用集成电路(一个或多个)(ASIC)、电子 回路(一个或多个)、执行一个或多个软件或固件程序或过程的中央处理单 元(一个或多个)(例如是微处理器(一个或多个))和相关的存储器和存储 部(只读、可编程只读、随机存取、硬件驱动等)、组合的逻辑回路(一个 或多个)、输入/输出回路(一个或多个)和装置、信号调节和缓冲器电路和 提供所述功能的其他部件的组合。软件、固件、程序、指令、控制程序、代 码、算法和相似的术语是指任何控制器可执行的指令集，包括校准和查找表。 每一个控制器执行控制程序(一个或多个)，以提供期望功能，包括监测来 自传感装置和其他联网控制器的输入和执行控制和诊断的程序，以控制促动 器的操作。程序可以以规律间隔执行，例如每100微秒一次。控制器之间以 及控制器、促动器和/或传感器之间的通信可以使用直接有线链路、网络通信 总线链路、无线链路或任何其他合适的通信链路实现。
参考图2到16在本文所述的固定传动比变速器的每一个实施例包括布 置为通过选择性启用多个变速器离合器和/或变速器制动器而在变速器输入 构件12和变速器输出构件14之间传递扭矩的第一和第二行星齿轮组。第一 和第二行星齿轮组的每一个实施例优选是简单的差速齿轮组，差速齿轮组包 括多个啮合接合的齿轮构件，所述齿轮构件包括环齿轮和联接到承载器和太 阳齿轮的多个行星齿轮。上述的齿轮构件(环齿轮、承载器和太阳齿轮)每 一个代表节点。进而，变速器输入构件12可旋转地联接到第一行星齿轮组 的其中一个节点和/或第二行星齿轮组的其中一个节点，且变速器输出构件 14可旋转地联接到第一或第二行星齿轮组的另一节点。在CVU输入离合器 15和多个变速器离合器中的一个被启用时，多模式变速器100在无级变速模 式下传递扭矩。在CVU输入离合器15停用且作为第一组的两个变速器离合 器中被启用时，多模式变速器100在第一固定传动比模式下在变速器输入构 件12和变速器输出构件14之间传递扭矩和旋转速度形式的机械功率。在 CVU输入离合器15停用且作为第二组的两个变速器离合器被启用时，多模 式变速器100在第二不同固定传动比模式下在输入构件12和输出构件14之 间传递扭矩和旋转速度形式的机械功率。针对参考图2-17所述的固定传动 比变速器的每一个实施例，识别被启用的作为第一和第二组的变速器离合器。 进而，在多模式变速器100以第一固定低速输入/输出速度比运行时和在多模 式变速器100以第二固定超速输入/输出速度比时，第一行星齿轮组的其中一 个节点可旋转地联接到第二行星齿轮的其中一个节点。在CVU输入离合器 被停用且作为第三组的两个变速器离合器中被启用时在固定输入/输出速度 比下实现倒车模式的运行，如在本文所述的。
图2示意性地示出了第一实施例的固定传动比变速器50，其能在超速 (OD)状态或低速(UD)状态下在变速器输入构件12和变速器输出构件14 之间传递机械功率。在该实施例中，固定传动比变速器50包括第一行星齿 轮组220和第二行星齿轮组230。第一和第二行星齿轮组220、230是简单的 行星齿轮组。第一行星齿轮组220包括第一太阳齿轮222、第一承载器224 和第一环齿轮226，且第二行星齿轮组230包括第二太阳齿轮232、第二承 载器234和第二环齿轮236。输入构件12联接到第一太阳齿轮222和通过启 用第二离合器C2242而选择性地联接到第二承载器234。第一承载器224联 接到第二环齿轮236，且通过启用第一制动器B1244，第一环齿轮226选择 性地联接到变速器壳体240。第二承载器234通过启用第二制动器B2245而 选择性地固接到变速器壳体240和通过启用第一离合器C1241而选择性地 联接到输出构件14和第二太阳齿轮232。在一个实施例中，第一制动器B1 244可以省略，且变更为将第一环齿轮226永久地联接到变速器壳体240。 在采用固定传动比变速器250的该实施例的多模式变速器100的实施例中， 离合器启用表和与其运行相关的相应传动比详细显示在表格1，其中各种模 式包括倒车、空挡CVU低速(CVTUD)、CVU超速(CVTOD)、第一固定 传动比(其为低速(1))、和第二固定传动比(其为超速(3))，如下。在每 一个表中，图框中的“X”表示具体离合器或制动器被启用以实现相关模式 下的运行，且“(X)”表示具体离合器或制动器可以被或可以不被启用以实 现相关模式下的运行。
表格1
比 B1 B2 C1 C2 Ccvt 倒车 -2.57 X X 空档 0 (X) 1 3.6 X X CVTUD 2 X X CVTOD 0.5 X X 3 0.5 X X
图2示意性地示出了另一实施例的固定传动比变速器350，其能在超速 (OD)状态或低速(UD)状态下在变速器输入构件12和变速器输出构件14 之间传递机械功率。在该实施例中，固定传动比变速器350包括第一行星齿 轮组320和第二行星齿轮组330。在一个实施例中，第一和第二行星齿轮组 320、330是简单的行星齿轮组。图17示意性地示出了固定传动比变速器350’ 的该实施例，第一和第二行星齿轮组320、330处于叠置构造。第一行星齿 轮组320包括第一太阳齿轮322、第一承载器324和第一环齿轮326，且第 二行星齿轮组330包括第二太阳齿轮332、第二承载器334和第二环齿轮336。 输入构件12联接到第一太阳齿轮322和通过启用第二离合器C2342而选择 性地联接到第二承载器334。通过启用第一制动器344，第一承载器324选 择性地固接到变速器壳体340。在一个实施例中，第一制动器B1344可以省 略，且变更为将第一承载器324永久地联接到变速器壳体340。第一环齿轮 326联接到第二太阳齿轮332和通过启用第一离合器341而选择性地联接到 第二环齿轮336和输出构件14。通过启用第二制动器345，第二承载器334 还选择性地固接到变速器壳体340。在采用固定传动比变速器350、350’的 该实施例的多模式变速器100的实施例中，离合器启用表和与其运行相关的 相应传动比详细显示在表格2，其中各种模式包括倒车、空挡CVU低速 (CVTUD)、CVU超速(CVTOD)、第一固定传动比(其为低速(1))、和 第二固定传动比(其为超速(3))，如下。
表格2
比 B1 B2 C1 C2 Ccvt 倒车 -2.6 X X 空档 0 (X) 1 3.64 X X CVTUD 2 X X CVTOD 0.5 X X 3 0.5 X X
图4示意性地示出了另一实施例的固定传动比变速器450，其能在超速 (OD)状态或低速(UD)状态下在变速器输入构件12和变速器输出构件14 之间传递机械功率。在该实施例中，固定传动比变速器450包括第一行星齿 轮组420和第二行星齿轮组430。在一个实施例中，第一和第二行星齿轮组 420、430是简单的行星齿轮组。在一个实施例中，第一和第二行星齿轮组 420、430可叠置。第一行星齿轮组420包括第一太阳齿轮422、第一承载器 424和第一环齿轮426，且第二行星齿轮组430包括第二太阳齿轮432、第二 承载器434和第二环齿轮436。输入构件12联接到第一太阳齿轮422，和通 过启用第二离合器C2442和第三离合器C3443而选择性地联接到第一承载 器424，和通过启用第二离合器C2442而选择性地联接到第二承载器434。 通过启用第一制动器B1444，第一承载器424选择性地固接到变速器壳体 440。第一环齿轮426联接到第二太阳齿轮432和通过启用第一离合器C1441 而选择性地联接到第二承载器434。第二环齿轮436联接到输出构件14。在 一个实施例中，第一制动器B1444可以省略，且变更为将第一环齿轮426 永久地联接到变速器壳体440。在采用固定传动比变速器450的该实施例的 多模式变速器100的实施例中，离合器启用表和与其运行相关的相应传动比 详细显示在表格3，其中各种模式包括倒车、空挡CVU低速(CVTUD)、 CVU超速(CVTOD)、第一固定传动比(其为低速(1))、和第二固定传动 比(其为超速(3))，如下。
表格3
比 B1 C1 C2 C3 Ccvt 倒车 -2.6 X X 空档 0 (X) 1 3.64 X X CVTUD 2 X X CVTOD 0.5 X X 3 0.5 X X
图5示意性地示出了另一实施例的固定传动比变速器550，其能在超速 (OD)状态或低速(UD)状态下在变速器输入构件12和变速器输出构件14 之间传递机械功率。在该实施例中，固定传动比变速器550包括第一行星齿 轮组520和第二行星齿轮组530。在一个实施例中，第一和第二行星齿轮组 520、530是简单的行星齿轮组。在一个实施例中，第一和第二行星齿轮组 520、530可叠置。第一行星齿轮组520包括第一太阳齿轮522、第一承载器 524和第一环齿轮526，且第二行星齿轮组530包括第二太阳齿轮532、第二 承载器534和第二环齿轮536。输入构件12联接到第一太阳齿轮522，和通 过启用第一离合器C1541和第二离合器C2542而选择性地联接到第一承载 器524，和通过启用第一离合器C1541而选择性地联接到第二承载器534。 第一承载器524联接到输出构件14，和通过启用第二离合器C2542而选择 性地联接到第二承载器534。第一环齿轮526联接到第二太阳齿轮532。通 过启用第一制动器B1544，第二承载器534选择性地固接到变速器壳体540。 第二环齿轮536通过启用第二制动器B2545而选择性地固接到变速器壳体 540。在一个实施例中，第二制动器B2545可以省略，且变更为将第一环齿 轮526永久地联接到变速器壳体540。在采用固定传动比变速器550的该实 施例的多模式变速器100的实施例中，离合器启用表和与其运行相关的相应 传动比详细显示在表格4，其中各种模式包括倒车、空挡CVU低速(CVTUD)、 CVU超速(CVTOD)、第一固定传动比(其为低速(1))、和第二固定传动 比(其为超速(3))，如下。
表格4
比 B1 B2 C1 C2 Ccvt 倒车 -2.64 X X 空档 0 (X) 1 3.6 X X CVTUD 2 X X CVTOD 0.5 X X 3 0.5 X X
图6示意性地示出了另一实施例的固定传动比变速器650，其能在超速 (OD)状态或低速(UD)状态下在变速器输入构件12和变速器输出构件14 之间传递机械功率。在该实施例中，固定传动比变速器650包括第一行星齿 轮组620和第二行星齿轮组630。在一个实施例中，第一和第二行星齿轮组 620、630是简单的行星齿轮组。在一个实施例中，第一和第二行星齿轮组 620、630可叠置。第一行星齿轮组620包括第一太阳齿轮622、第一承载器 624和第一环齿轮626，且第二行星齿轮组630包括第二太阳齿轮632、第二 承载器634和第二环齿轮636。输入构件12联接到第一太阳齿轮622，通过 启用第二离合器C2642和第三离合器C3643而选择性地联接到第一承载器 624，和通过启用第二离合器C2642而选择性地联接到第二承载器634。第 一承载器624还联接以输出构件14和通过启用第三离合器C3643而选择性 地联接到第二承载器634。第一环齿轮626联接到第二太阳齿轮632，和通 过启用第一离合器C1641而选择性地联接到第二承载器634。通过启用第一 制动器B1644，第二环齿轮636选择性地联接到变速器壳体640。在一个实 施例中，第一制动器B1644可以省略，且变更为将第二环齿轮636永久地 联接到变速器壳体640。在采用固定传动比变速器650的该实施例的多模式 变速器100的实施例中，离合器启用表和与其运行相关的相应传动比详细显 示在表格5，其中各种模式包括倒车、空挡CVU低速(CVTUD)、CVU超 速(CVTOD)、第一固定传动比(其为低速(1))、和第二固定传动比(其 为超速(3))，如下。
表格5
比 B1 C1 C2 C3 Ccvt 倒车 -2.64 X X 空档 0 (X) 1 3.6 X X CVTUD 2 X X CVTOD 0.5 X X 3 0.5 X X
图7示意性地示出了另一实施例的固定传动比变速器750，其能在超速 (OD)状态或低速(UD)状态下在变速器输入构件12和变速器输出构件14 之间传递机械功率。在该实施例中，固定传动比变速器750包括第一行星齿 轮组720和第二行星齿轮组730。在一个实施例中，第一和第二行星齿轮组 720、730是简单的行星齿轮组。第一行星齿轮组720包括第一太阳齿轮722、 第一承载器724和第一环齿轮726，且第二行星齿轮组730包括第二太阳齿 轮732、第二承载器734和第二环齿轮736。输入构件12联接到第二太阳齿 轮732和通过启用第一离合器C1741而选择性地联接到第一承载器724。第 二承载器734联接到第一环齿轮726，且第二环齿轮736联接到输出构件14。 通过启用第二制动器B2745，第一太阳齿轮722选择性地固接到变速器壳体 740。第一承载器724通过启用第一制动器B1744而选择性地固接到变速器 壳体740和通过启用第二离合器C2742而选择性地联接到输出构件14和第 二环齿轮736。在一个实施例中，第二制动器B2745可以省略，且变更为将 第一太阳齿轮722永久地联接到变速器壳体740。在采用固定传动比变速器 750的该实施例的多模式变速器100的实施例中，离合器启用表和与其运行 相关的相应传动比详细显示在表格6，其中各种模式包括倒车、空挡CVU 低速(CVTUD)、CVU超速(CVTOD)、第一固定传动比(其为低速(1))、 和第二固定传动比(其为超速(3))，如下。
表格6
比 B1 B2 C1 C2 Ccvt 倒车 -2.6 X X 空档 0 (X) 1 3.57 X X CVTUD 2 X X CVTOD 0.5 X X 3 0.5 X X
图8示意性地示出了另一实施例的固定传动比变速器850，其能在超速 (OD)状态或低速(UD)状态下在变速器输入构件12和变速器输出构件14 之间传递机械功率。在该实施例中，固定传动比变速器850包括第一行星齿 轮组820和第二行星齿轮组830。在一个实施例中，第一和第二行星齿轮组 820、830是简单的行星齿轮组。在一个实施例中，第一和第二行星齿轮组 820、830可叠置。第一行星齿轮组820包括第一太阳齿轮822、第一承载器 824和第一环齿轮826，且第二行星齿轮组830包括第二太阳齿轮832、第二 承载器834和第二环齿轮836。输入构件12联接到第二太阳齿轮832，和通 过启用第一离合器C1841和第二离合器C2842而选择性地联接到第二承载 器834。第二承载器834联接到输出构件14。通过启用第二离合器C2842， 第二承载器834联接到第一承载器824。第二环齿轮836联接到第一太阳齿 轮822。第一承载器824通过启用第二制动器B2845而选择性地固接到变速 器壳体840和通过启用第一离合器C1841而选择性地联接到第二太阳齿轮 832。通过启用第一制动器B1844，第一环齿轮826选择性地固接到变速器 壳体840。在一个实施例中，第一制动器B1844可以省略，且变更为将第一 环齿轮826永久地联接到变速器壳体840。在采用固定传动比变速器850的 该实施例的多模式变速器100的实施例中，离合器启用表和与其运行相关的 相应传动比详细显示在表格7，其中各种模式包括倒车、空挡CVU低速 (CVTUD)、CVU超速(CVTOD)、第一固定传动比(其为低速(1))、和 第二固定传动比(其为超速(3))，如下。
表格7
比 B1 B2 C1 C2 Ccvt 倒车 -2.64 X X 空档 0 (X) 1 3.6 X X CVTUD 2 X X CVTOD 0.5 X X 3 0.5 X X
图9示意性地示出了另一实施例的固定传动比变速器950，其能在超速 (OD)状态或低速(UD)状态下在变速器输入构件12和变速器输出构件14 之间传递机械功率。在该实施例中，固定传动比变速器950包括第一行星齿 轮组920和第二行星齿轮组930。在一个实施例中，第一和第二行星齿轮组 920、930是简单的行星齿轮组。第一行星齿轮组920包括第一太阳齿轮922、 第一承载器924和第一环齿轮926，且第二行星齿轮组930包括第二太阳齿 轮932、第二承载器934和第二环齿轮936。输入构件12联接到第二太阳齿 轮932和通过启用第二离合器C2942而选择性地联接到第一承载器924。第 二承载器934联接到第一环齿轮926。第二环齿轮936通过启用第二制动器 B2945而选择性地固接到变速器壳体940。第一太阳齿轮922联接到输出构 件14。第一承载器924通过启用第一制动器B1944选择性地固接到变速器 壳体940，和通过启用第一离合器C1941选择性地联接到第一环齿轮926和 第二承载器934。在一个实施例中，第二制动器B2945可以省略，且变更为 将第二环齿轮936永久地联接到变速器壳体940。在采用固定传动比变速器 950的该实施例的多模式变速器100的实施例中，离合器启用表和与其运行 相关的相应传动比详细显示在表格8，其中各种模式包括倒车、空挡CVU 低速(CVTUD)、CVU超速(CVTOD)、第一固定传动比(其为低速(1))、 和第二固定传动比(其为超速(3))，如下。
表格8
比 B1 B2 C1 C2 Ccvt 倒车 -2.57 X X 空档 0 (X) 1 3.6 X X CVTUD 2 X X CVTOD 0.5 X X 3 0.5 X X
图10示意性地示出了另一实施例的固定传动比变速器1050，其能在超 速(OD)状态或低速(UD)状态下在变速器输入构件12和变速器输出构件 14之间传递机械功率。在该实施例中，固定传动比变速器1050包括第一行 星齿轮组1020和第二行星齿轮组1030。在一个实施例中，第一和第二行星 齿轮组1020、1030是简单的行星齿轮组。在一个实施例中，第一和第二行 星齿轮组1020、1030可叠置。第一行星齿轮组1020包括第一太阳齿轮1022、 第一承载器1024和第一环齿轮1026，且第二行星齿轮组1030包括第二太阳 齿轮1032、第二承载器1034和第二环齿轮1036。输入构件12联接到第二 太阳齿轮1032和通过启用第二离合器C21042而选择性地联接到第一承载 器1024。通过启用第二制动器B21045，第二承载器1034选择性地固接到 变速器壳体1040。第二环齿轮1036联接到第一太阳齿轮1022和通过启用第 一离合器C11041而选择性地联接到第一承载器1024。第一承载器1024联 接到第二环齿轮1036和通过启用第一制动器B11044而选择性地联接到变 速器壳体1040。第一环齿轮1026联接到输出构件1020。在一个实施例中， 第二制动器B21045可以省略，且变更为将第二承载器1034永久地联接到 变速器壳体1040。在采用固定传动比变速器1050的该实施例的多模式变速 器100的实施例中，离合器启用表和与其运行相关的相应传动比详细显示在 表格9，其中各种模式包括倒车、空挡CVU低速(CVTUD)、CVU超速 (CVTOD)、第一固定传动比(其为低速(1))、和第二固定传动比(其为 超速(3))，如下。
表格9
比 B1 B2 C1 C2 Ccvt 倒车 -2.6 X X 空档 0 (X) 1 3.64 X X CVTUD 2 X X CVTOD 0.5 X X 3 0.5 X X
图11示意性地示出了另一实施例的固定传动比变速器1150，其能在超 速(OD)状态或低速(UD)状态下在变速器输入构件12和变速器输出构件 14之间传递机械功率。在该实施例中，固定传动比变速器1150包括第一行 星齿轮组1120和第二行星齿轮组1130。在一个实施例中，第一和第二行星 齿轮组1120、1130是简单的行星齿轮组。在一个实施例中，第一和第二行 星齿轮组1120、1130可叠置。第一行星齿轮组1120包括第一太阳齿轮1122、 第一承载器1124和第一环齿轮1126，且第二行星齿轮组1130包括第二太阳 齿轮11
