混合式传动装置的制作方法

专利名称：混合式传动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传动装置，尤其涉及一种用于车辆的混合式传动装置，利用该混 合式传动装置，驱动可经由机械传动系(drive train)传递到车辆的接地结构以驱动车辆， 或者驱动可通过液压马达的运行来传递。
背景技术：
在US5946983中，提出了一种混合式传动装置，其中机械传动系由齿轮比选择设 备的永久啮合的齿轮和可选择接合的离合器形成，或由包括液压马达的流体静力传动系形 成。然而，流体静力传动系并非与齿轮比选择设备不同，即，齿轮选择设备的至少一个离合 器需要被接合，以便使得流体静力驱动可被从马达传递到该传动装置的输出构件。US4242922还披露了一种混合式传动装置，其中，机械传动系在离合器选择性接合 时通过永久啮合的齿轮形成。流体静力传动系仍然并非与齿轮比选择设备不同，但是其经 由一驱动轴，该驱动轴穿过齿轮比选择设备的可选择的(脱开的)离合器。对于齿轮比选择设备，期望的是，至少机械传动系和通过液压马达的运行形成的 驱动的组件是不同的，因此，如现有的成功使用的齿轮比选择设备可很容易地用作混合式 传动装置的一部分。DE102006038093描述了这样一种传动装置，其中包括齿轮比选择设备的机械传动 系不同于来自液压马达的流体静力驱动。具有这种传动装置的车辆可以例如在公路上，在 机械驱动模式下被驱动；或者在需要缓慢的、严格受控的速度的工作运行期间，在流体静力 驱动模式下被驱动。然而，在这些现有的提案中，当实现从一种驱动模式到另一种驱动模式 的变化时，车辆必须静止，以便根据需要允许滑动的爪形连接器(dog connector)接合与脱 开。

发明内容
根据本发明的第一方案，提供了一种用于车辆的传动装置，该车辆包括由传动装 置的输出构件驱动的接地结构，传动装置包括连接到原动机的第一输入构件以及可由液压 驱动马达的运行驱动的第二输入构件，并且该传动装置是可操作的，以便在机械驱动模式 下将驱动(动力)从第一输入构件传递到输出构件以及在流体静力驱动模式下将驱动从第 二输入构件传递到输出构件，第一输入构件提供从原动机到包括齿轮比选择设备的机械传 动系的驱动输入，对于机械驱动模式，齿轮比选择设备通过至少一个动力换挡离合装置的 接合和/或脱开来提供待选择的多个可替换的齿轮比之一，第二输入构件经由一驱动路径 连接到输出构件，在液压驱动马达与第二输入构件之间具有动力换挡离合装置，当传动装 置处于流体静力驱动模式时，该动力换挡离合装置是运行着的，以便将由液压驱动马达的 运行形成的驱动传递到第二输入构件。本发明的设备提供了一种改进的混合式传动装置，其中，在低速下，当操作需要最 大控制时(例如，在车辆为工作机的情况下，在工作运行期间)，通过液压驱动马达的运行来实现到接地驱动结构的驱动；而在较高的速度下(例如，在工作机的情况下，在道路行驶 速度下)，可经由具有所选择的齿轮比的机械传动系来实现驱动。由于动力换挡离合装置的 使用，传动装置可在车辆行驶(例如，在阈值速度下)的同时在机械驱动模式与流体静力驱 动模式之间进行转换。“动力换挡”离合装置表示这样的装置，其包括用于分别使输入部和输出部移动进 入及退出摩擦接合以便传递或中断驱动的致动器。将会清楚的是通常利用摩擦材料，这允 许在处于完全摩擦接合与完全脱开之间的过渡状态时在输入部与输出部之间的滑动。由 此，通过同时使各个动力换挡离合装置经过它们的过渡状态接合与脱开，在机械驱动模式 与流体静力驱动模式之间转换的期间，驱动可被连续地传递。传动装置的操作可由控制器控制。控制器可操作机械传动系的一个或多个动力换 挡离合装置，例如自动地依据车速和载荷，来选择齿轮比；并且/或者控制器可操作机械传 动系的一个或多个动力换挡离合装置，以便响应来自操作者的输入来选择齿轮比。在每种情况下，控制器均可操作机械传动系的一个或多个动力换挡离合装置以及 位于液压驱动马达与第二输入构件之间的动力换挡离合装置，以便响应被确定为将在阈值 速度下行驶的车辆并依据车辆是在加速还是在减速，在机械驱动模式与流体静力驱动模式 之间进行转换。至少在传动装置处于流体静力驱动模式时，传动装置的液压驱动马达可被供给有 来自由原动机驱动的液压泵的、用于驱动所述马达的加压的液压流体。优选地，马达和泵均 均为容量可变装置，例如，旋转斜盘泵。优选地，泵永久地连接到原动机，即，无论驱动是经 由机械齿轮系传递还是由液压驱动马达的运行形成，泵都被驱动。例如，液压泵可通过例如 永久啮合的传动齿轮，永久连接到第一输入构件。传动装置的输出构件可根据需要，直接地或经由一个或多个另外的传动装置组件 连接到接地驱动结构的车轮和/或履带。在一个实例中，机械传动系包括固定成与第一输入构件一起旋转的齿轮，该齿轮 与固定成与第一副轴一起旋转的齿轮永久啮合；第一动力换挡装置，第一动力换挡装置是 可接合的，以便将第一副轴连接到一驱动轴，该驱动轴具有固定成与该驱动轴一起旋转的 齿轮，该齿轮与固定成与第二副轴一起旋转的齿轮永久啮合；以及第二动力换挡装置，第二 动力换挡装置是可接合的，以便将第二副轴连接到第一输入构件。于是，这种传动装置可具有至少两个齿轮比，所述齿轮比例如可通过机械齿轮系 的第一和第二动力换挡离合装置协力地接合和脱开来选择；优选地，具有至少三个机械齿 轮比，其中机械传动系具有与可选齿轮比的数量相对应数量的动力换挡离合装置。在驱动轴与输出构件成直线的情况下，驱动轴可经由永久啮合的齿轮驱动输出构 件。例如，驱动轴和输出构件可成一体。驱动被从第二输入构件传递到输出构件所沿循的驱动路径可包括至少一对永久 啮合的齿轮。在一个实施例中，液压驱动马达包括马达驱动轴，当液压驱动马达与第二输入构 件之间的动力换挡离合装置被接合时，该马达驱动轴直接联接到第二输入构件，第二输入 构件可由此与液压驱动马达成直线。但在另一实例中，可具有包括由液压驱动马达的马达 驱动轴承载的齿轮的液压传动系，该齿轮固定成与马达驱动轴一起旋转，该齿轮经由液压传动系的至少一个永久啮合的齿轮连接到液压传动系副轴，液压驱动马达与第二输入构件 之间的动力换挡离合装置在被接合时，将液压传动系副轴联接到第二输入构件，以实现流 体静力驱动。根据本发明的第二方案，提供了一种操作用于车辆的传动装置的方法，该车辆包 括由传动装置的输出构件驱动的接地结构，传动装置包括连接到原动机的第一输入构件以 及可由液压驱动马达的运行驱动的第二输入构件，并且该传动装置是可操作的，以便在机 械驱动模式下将驱动从第一输入构件传递到输出构件，以及在流体静力驱动模式下将驱动 从第二输入构件传递到输出构件，第一输入构件提供从原动机到包括齿轮比选择设备的机 械传动系的驱动输入，对于机械驱动模式，该齿轮比选择设备通过至少一个动力换挡离合 装置的接合和/或脱开来提供待选择的多个可替换的齿轮比之一，第二输入构件经由一驱 动路径连接到输出构件，在液压驱动马达与第二输入构件之间具有动力换挡离合装置，当 传动装置处于流体静力驱动模式时，动力换挡离合装置是运行着的，以便将由液压驱动马 达的运行形成的驱动传递到第二输入构件，该方法包括通过使动力换挡、流体静力驱动的 离合装置接合并且不使用齿轮比选择设备选择齿轮比，在流体静力驱动模式下操作传动装 置；以及在车辆仍在行驶的同时，通过接合或脱开齿轮比选择设备的至少一个动力换挡离 合装置并且脱开动力换挡、流体静力驱动的离合装置来选择机械传动系的齿轮比，并继续 驱动车辆，在机械驱动模式下操作传动装置。


现在将参考附图描述本发明的多个实施例，在附图中图1为根据本发明的传动装置的示意图，图1示出了车辆的原动机和接地从动结 构；图2为根据本发明的另一传动装置的示意图。
具体实施例方式参考图1，传动装置10被设置成用于将驱动传递到接地从动结构12，该接地从动 结构12可为车辆的车轮和/或履带。在实例中，车辆为一种工作机，其在接地从动结构12 上被从一个位置驱动到另一位置并可在这种位置处执行工作运行，如提升、装载及移动土 壤、农作物以及其它物质。车辆包括原动机13 (通常为柴油机)，原动机13的输出驱动轴与传动装置10的第 一输入构件15连接(或形成一体)。在该实例中，第一输入构件为传动装置10的第一驱动 轴15。第一驱动轴15承载驱动输出齿轮16 (drive take-off gear)，该驱动输出齿轮16 固定到轴15并与轴15 —起旋转，驱动输出齿轮16与从动齿轮17永久啮合，该从动齿轮17 固定到液压泵18的输入轴19。因此，每当原动机13使第一输入构件15旋转时，即，每当发 动机13运行时，液压泵18将被驱动。然而，泵18为容量可变装置，例如，旋转斜盘式泵(swash plate pump)，泵18的输 出可在其旋转斜盘20处于最大角度时的最大值与旋转斜盘大致垂直于泵轴线A时的最小 值或零输出之间变化。
传动装置10包括机械传动系，驱动可通过该机械传动系从原动机13传递到输出 构件25，该输出构件25连接至接地从动结构12 ；以及驱动路径，其用于在液压驱动马达40 操作时实现驱动。机械传动系包括齿轮比选择设备C，利用该齿轮比选择设备C，可选择第一输入构 件/第一驱动轴15与输出构件25之间的可替换的齿轮比。齿轮比选择设备C包括第一齿轮22和第一副轴(lay shaft) 30 ；该第一齿轮22 由第一输入构件15承载，并固定成与该第一输入构件15 —起旋转；第一副轴30承载于第 二驱动轴29上。当动力换挡离合装置24被接合时，承载于第一输入构件15上的第二副轴 23可被联接成与第一输入构件/第一驱动轴15 —起旋转；而当动力换挡离合装置24被脱 开(分离)时，第二副轴23可在第一驱动轴15上自由地旋转。齿轮比选择设备C的第二驱动轴29大体平行于第一驱动轴15。当另一动力换挡 离合装置32被接合时，承载于第二驱动轴29上的第一副轴30可被联接成与第二驱动轴29 一起旋转。当另一动力换挡离合装置32被脱开时，第一副轴30可在第二驱动轴29上自由 地旋转。第一副轴30承载第二齿轮34，该第二齿轮34与通过第一驱动轴15承载的第一齿 轮22永久啮合并提供一个可选择的齿轮比。第二副轴23承载第三齿轮35，该第三齿轮35 与固定到第二驱动轴29的第四齿轮36永久啮合，并提供另一可选择的齿轮比。因此，在齿轮比选择设备C处于操作状态并且该传动装置处于机械驱动模式的情 况下，实现从输入构件/第一驱动轴15到输出构件25的机械驱动，这要么在驱动将会经由 第一和第二永久啮合的齿轮22、34时，通过接合另一动力换挡离合装置32来实现；或者可 替换地，在驱动将会经由第三和第四永久啮合的齿轮35、36时，通过接合动力换挡离合装 置24来实现。各个动力换挡离合装置24、32绝对不会同时完全接合，但可以均处于完全接 合与完全脱开之间的过渡状态，以允许不同齿轮比之间的平滑过渡，因而在齿轮比改变期 间，驱动不会中断。当动力换挡离合装置24、32均未被接合并由此齿轮比选择设备C处于非操作状态 时，没有驱动被从第一输入构件/第一驱动轴15传递到输出构件25。尽管如此，当在流体 静力驱动模式下，通过液压驱动马达40的运行将驱动传递到输出构件25时，第二驱动轴29 将被驱动。无论齿轮比选择设备C的动力换挡离合装置24、32被接合与否，液压泵18均被经 由第一驱动轴15、永久啮合的齿轮16、17以及泵输入轴19永久地驱动。液压驱动马达40是与泵18相似的容量可变装置，在该实例中，液压驱动马达40 也是角度可变的旋转斜盘装置。在使用中，通过由泵18产生的加压的液压流体来驱动马达 40，马达输出轴41的旋转速度取决于被泵送的流体的体积和旋转斜盘42的角度。马达输出轴41连接到另一动力换挡离合装置44的输入部41a。输出部连接到传 动装置10的第二输入构件45。当动力换挡离合装置44被脱开时，没有驱动从马达输出轴 41传递到另一动力换挡离合装置44之外。然而，当动力换挡离合装置44被接合时，通过第 二输入构件45将驱动传递到传动装置10，在该实例中，该第二输入构件45为轴上的齿轮， 该齿轮与另一齿轮46永久啮合，该另一齿轮46承载于第二驱动轴29上并固定到第二驱动 轴29。第二输入构件45与齿轮比选择设备C分离并且不同于齿轮比选择设备C，通向输出构件25的驱动路径也是如此。当齿轮比选择设备C的动力换挡离合装置24、32均被脱开时，S卩，齿轮比选择设备 C处于非操作状态时，仅流体静力驱动的动力换挡离合装置44被操作，以便将驱动传递到 传动装置10的第二输入构件45。在较慢的车速下，当需要最大速度控制时，例如，在车辆/ 工作机执行工作操作时，控制齿轮比选择设备C使其处于非操作状态(如下所述)，并仅通 过接合流体静力驱动的动力换挡离合装置44并操作驱动马达40，来实现到接地从动结构 12的驱动。在较高的车速下，例如，当车辆在工作位置之间的道路上行驶时，可通过操作者 或自动传动控制器，断开流体静力驱动模式并选择用于车速的合适的齿轮比，经由机械传 动系来实现驱动。通过选择齿轮比和/或调节发送机13的速度中的一者或两者，可以来实 现当由机械传动系驱动时的车速的变化。通常，在利用流体静力马达40的流体静力驱动期间，发动机13或其它原动机在扭 矩和效率最优的大体固定的速度下运行，以便驱动泵18。通过调节泵18和/或马达40的 旋转斜盘20、42的其中一个或另一个的角度，可以实现车辆驱动速度的变化。在流体静力驱动期间，当齿轮比选择设备C不操作时，驱动仍然经由一驱动路径 并通过第四齿轮36(在该实例中，该齿轮为机械传动系的最末齿轮)传递到输出构件25，其 中该驱动路径包括承载该机械传动系的第四永久互相啮合的齿轮36的第二驱动轴29。然 而，流体静力驱动仍可实现，这与处于不操作状态(即，不将驱动从第一输入构件/第一驱 动轴15传递到输出构件25)的齿轮比选择设备C无关。在图1的实例中，齿轮比选择设备C仅具有两个可替代的齿轮比，这两个齿轮比可 以被选择，即，经由第一齿轮22和第二齿轮34以及经由第三齿轮35和第四齿轮36来选 择。在另一实例中，可通过适当的成对的相互永久啮合的齿轮来提供两个以上的可选齿轮 比，例如，每个这种另外的齿轮对中的一个齿轮被固定成与第一或第二驱动轴15、29或另 一驱动轴一起旋转，而该另外的互相啮合的齿轮对中的另一齿轮被固定成与另一副轴一起 旋转。泵18不需要位于所示的位置，但对于可替换的几何构形的传动装置10组 (package)，泵18可位于其它位置，但优选地，泵18由原动机13永久地驱动。例如，泵18可 通过驱动输出齿轮来驱动，该驱动输出齿轮设置在更靠近原动机13(例如，在原动机13与 第一齿轮22之间)的输入构件15上。液压驱动马达40不需要位于所示的位置，而是可以其它方式联接，以便在流体静 力驱动的动力换挡离合装置44被接合时，经由第二输入构件45将驱动传递到输出构件25。 尤其是，在齿轮比选择设备C具有一个或多个附加的相互永久啮合的齿轮对的情况下，第 二输入构件45可不通过第四齿轮36来驱动输出构件25，而是可提供可替换的驱动路径。 然而，机械传动系的最末齿轮将优选地始终通过液压驱动马达40的运行进行旋转，正如齿 轮比选择设备C的多个组件可如此，虽然因机械传动系的动力换挡离合装置24、32脱开将 不会有驱动被传递回输入构件/第一驱动轴15。现参考图2，图2示出了仍用于车辆的、可替换的传动装置10。与图1所示的部件 相似的部件用相同的附图标记表示。在该实例中，当传动装置10在机械驱动模式下操作时，齿轮比选择设备C能够选 择三个可替换的齿轮比。
第一齿轮比可通过接合第一动力换挡离合装置32来选择，因而驱动被从第一输 入构件15，经由第一和第二永久啮合的齿轮22、34传递到第一驱动轴29，其中第一和第二 永久啮合的齿轮22、34分别被承载以便与第一输入构件15和第一副轴30 —起旋转。第一 驱动轴29与输出构件25成一直线，并在实际中与输出构件25成为一体。可替换地，第二齿轮比可通过接合机械传动系的第二动力换挡装置24来选择，因 而驱动被从第一输入构件15，经由第三和第四永久啮合的齿轮35、36传递到第一驱动轴 29，其中第三和第四永久啮合的齿轮35、36分别被承载以便与第二副轴23和第一驱动轴29 一起旋转。可替换地，第三齿轮比可通过接合机械传动系的第三动力换挡装置M3来选择，因 而驱动被从第一输入构件15，经由永久啮合的齿轮16、17和机械传动系的第三副轴33传 递，齿轮16、17将驱动传递到液压泵18并分别被承载以便与第一输入构件15和泵轴19 一 起旋转。第三副轴33承载第五齿轮38，该第五齿轮38与承载于第二副轴23上的第三齿轮 35永久啮合。在该实例中，从发动机13经由齿轮系Tl驱动第一输入构件15，该发动机13沿车 辆的横向安装。传动装置10的输出构件25经由驱动轴S和另一齿轮系T2连接，以便驱动 轴F，该轴F承载接地从动结构12的前轮Wl、W2。机械传动系的第四齿轮36与第七齿轮50永久啮合，该第四齿轮36被承载以便与 第一驱动轴29，进而与输出构件25 —起旋转，该第七齿轮50承载于第四副轴51上。提供 第四动力换挡离合装置M4，当第四动力换挡离合装置M4接合时，第四动力换挡离合装置M4 使第四副轴51联接到四轮驱动的第二输出构件55，该第二输出构件55又经由轴Sl和又 一齿轮系T3联接到后轴R，该后轴R承载后轮W3、W4。因此，在接合第四动力换挡离合装置 M4时，可选择两轮驱动或四轮驱动，而与传动装置10是处于具有任意选择的齿轮比的机械 驱动模式下还是处于现在将要说明的流体静力驱动模式下无关。当第一、第二以及第三动力换挡离合装置32、24以及M3全部脱开因而没有驱动被 从第一输入构件15传递到输出构件25 (但第一和第二齿轮22、34可被寄生驱动)时，流体 静力驱动可通过接合流体静力驱动的动力换挡离合装置44来进行，该流体静力驱动的动 力换挡离合装置44设置在液压马达40与第二输入构件45之间，第二输入构件45仍为承 载于短轴(stub shaft)上的固定的齿轮。在该实例中，液压泵18和液压马达40被设置成作为一体的单元；但根据需要，它 们可为分离的单元。在该实例中，在马达输出轴41与输出构件25之间具有由永久啮合的齿轮构成的 齿轮系。这包括马达输出齿轮58、惰轮59以及驱动齿轮60，该马达输出齿轮58被承载以 便与马达轴41其一起旋转；在该实例中，惰轮59安装在平行于输出构件25的短轴上，但 根据需要，惰轮59可安装成在输出构件25上自由地旋转；驱动齿轮60承载于第五副轴62 上，第五副轴62为流体静力驱动的动力换挡装置44提供输入部。当流体静力驱动的动力换挡装置44被接合时，第二输入构件45联接成与第五副 轴62 —起旋转。第二输入构件45与第七齿轮50永久啮合，第七齿轮50又与第四齿轮36 永久啮合，第四齿轮36与第一驱动轴29/输出构件25 —起旋转。各个动力换挡装置32、24、M3、M4以及44均由控制器65控制。每个动力换挡装置具有致动器，在该实例中，当由控制器65利用如电信号或优选为液压信号来激励致动器 时，致动器通常克服弹簧回复力来接合各个离合装置，当相应的离合装置未被激励时，该弹 簧回复力使所述离合装置脱开。如上所述，动力换挡离合装置被控制成当流体静力驱动的动力换挡离合装置44 脱开时，使得齿轮比选择动力换挡离合装置24、32、M3中的任一选定的装置在机械驱动过 程中接合；或者当流体静力驱动的动力换挡离合装置44接合实现流体静力驱动时，使得齿 轮比选择动力换挡离合装置24、32、M3均脱开。当期望实现四轮驱动时，可使四轮驱动的动力换挡离合装置44接合。由于动力换挡离合装置24、32、M3、M4的存在，当在驱动模式和/或齿轮比之间进 行改变时，不需要中断驱动，因为如本技术领域中公知的，当在完全接合与完全脱开的状 态之间进行改变时，每个这种动力换挡装置均将具有允许离合装置的相应输入部与输出部 之间滑动的过渡状态。控制器65可响应输入信号70，使相应的动力换挡离合装置接合/脱开。在一个实例中，输入信号70可通过操作者操作车辆传动控制而手动地产生，或者 输入信号70可以是车速的表示，使得在阈值车速(如每小时几公里)下，驱动模式可在机 械驱动模式和流体静力驱动模式之间自动地转换。例如，当车辆从静止状态加速时，车速将低于阈值，控制器65可通过接合流体静 力驱动的动力换挡离合装置44并使机械传动系的齿轮比选择动力换挡装置24、32、M3脱开 或保持脱开，来选择流体静力驱动模式。例如，输入信号70可为来自速度传感器的连续的 输入，并且随着车辆加速到阈值速度，该控制器65可通过脱开流体静力驱动模式动力换挡 离合器44，并接合(最低速比的)所选择的齿轮比动力换挡离合装置(例如，第一离合装置 32)，响应正在达到的阈值速度。当车辆继续加速时，控制器65可通过使机械传动系的不同的齿轮比选择动力换 挡离合装置接合，并随后使接合的动力换挡离合装置脱开，来实现所选择的齿轮比的改变。当车辆(例如在路上行驶时，例如从巡航速度减速时，控制器65可在达到较低的 速度阈值时选择较低的齿轮比；并且，当车辆已被大幅减速，低于驱动模式转换阈值速度 时，可再次实施流体静力驱动模式并暂停机械驱动模式。在另一实例中，仅在达到阈值速度时，并依据车辆是在加速还是在减速，可通过智 能的速度传感器，来实现用于改变驱动模式或齿轮比的对控制器65的输入70。在每种情况下，操作者均可通过使四轮驱动的动力换挡装置M4脱开/接合来选择 两轮驱动或四轮驱动，或者也可基于编程的逻辑通过控制器65来自动地选择两轮驱动或 四轮驱动。根据情况，以具体的形式或关于用于执行所公开的功能的装置或用于获得所披露 结果的方法或途径阐述的、在前述说明书或随后的权利要求书或附图中披露的特征，可分 别地或以这些特征的任意组合的形式被使用，以便以不同的形式实现本发明。
权利要求
一种用于车辆的传动装置(10)，所述车辆包括由所述传动装置(10)的输出构件(25)驱动的接地结构(12)，所述传动装置(10)包括连接到原动机(13)的第一输入构件(15)和能由液压驱动马达(40)的运行驱动的第二输入构件(45)，并且所述传动装置(10)是能操作的，以便在机械驱动模式下将驱动从所述第一输入构件(15)传递到所述输出构件(25)，以及在流体静力驱动模式下将驱动从所述第二输入构件(45)传递到所述输出构件(25)，所述第一输入构件(15)提供从所述原动机(13)到包括齿轮比选择设备(C)的机械传动系(36)的驱动输入，对于机械驱动模式，所述齿轮比选择设备(C)通过至少一个动力换挡离合装置(24、32、M3)的接合和/或脱开来提供待选择的多个可替换的齿轮比之一，所述第二输入构件(45)经由一驱动路径连接到所述输出构件(25)，在所述液压驱动马达(40)与所述第二输入构件(45)之间具有动力换挡离合装置(44)，当所述传动装置处于流体静力驱动模式时，所述动力换挡离合装置是运行着的，以便将由所述液压驱动马达(40)的运行形成的驱动传递到所述第二输入构件(45)。
2.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于，所述传动装置(10)的操作由控制器 (65)控制，所述控制器使所述机械传动系的一个或多个动力换挡装置(24、32、M3)运行，以 便选择齿轮比。
3.根据权利要求2所述的传动装置，其特征在于，所述控制器(65)操作所述机械传动 系的一个或多个动力换挡离合装置(24、32、M3)以及位于所述液压驱动马达(40)与所述第 二输入构件(45)之间的动力换挡离合装置(44)，以便响应被确定为将在阈值速度下行驶 的车辆并依据车辆是在加速还是在减速，在机械驱动模式与流体静力驱动模式之间进行改变。
4.根据前述权利要求中任一项所述的传动装置，其特征在于，至少在所述传动装置 (10)处于流体静力驱动模式时，从由所述原动机(13)驱动的液压泵(18)对所述传动装置 (10)的液压驱动马达(40)供应用于驱动所述马达的加压的液压流体。
5.根据权利要求4所述的传动装置，其特征在于，所述马达(40)和所述泵(18)均为容量可变装置。
6.根据权利要求4或5所述的传动装置，其特征在于，所述泵永久地连接到所述原动机。
7.根据前述权利要求中任一项所述的传动装置，其特征在于，所述传动装置(10)的输 出构件(25)直接地或经由一个或多个另外的传动装置组件(T2、T3)，连接到所述接地驱动 结构的车轮(W1、W2、W3、W4)和/或履带。
8.根据前述权利要求中任一项所述的传动装置，其特征在于，所述机械传动系包括 固定成与所述第一输入构件(15) —起旋转的齿轮(22)，所述齿轮(22)与固定成第一副轴 (30) 一起旋转的齿轮永久啮合；第一动力换挡装置(32)，所述第一动力换挡装置是能接合 的，以便将所述第一副轴(30)连接到驱动轴(29)，所述驱动轴(29)具有固定成与所述驱 动轴(29) —起旋转的齿轮(36)，所述齿轮(36)与固定成与第二副轴(23) —起旋转的齿 轮(35)永久啮合；以及第二动力换挡装置(24)，所述第二动力换挡装置是能接合的，以便 将所述第二副轴(23)连接到所述第一输入构件(15)。
9.根据前述权利要求8所述的传动装置，其特征在于，所述驱动轴(29)经由永久啮合 的齿轮(36、25)驱动所述输出构件(25)。
10.根据前述权利要求8所述的传动装置，其特征在于，所述驱动轴(29)与所述输出构 件(25)成直线。
11.根据前述权利要求10所述的传动装置，其特征在于，所述驱动轴(29)与所述输出 构件(25)成一体。
12.根据前述权利要求中任一项所述的传动装置，其特征在于，驱动被从所述第二输入 构件(45)传递到所述输出构件(25)所沿循的驱动路径包括至少一对永久啮合的齿轮(45、 46 ；50,36)。
13.根据权利要求12所述的传动装置，其特征在于，所述液压驱动马达(40)包括马达 驱动轴(41)，当所述液压驱动马达(40)与所述第二输入构件(45)之间的动力换挡离合装 置(44)被接合时，所述马达驱动轴(41)直接联接到所述第二输入构件(45)。
14.根据权利要求12所述的传动装置，其中，具有流体静力传动系，该流体静力传动系 包括由所述液压驱动马达(40)的马达驱动轴(41)承载的齿轮(58)，所述齿轮(58)被固定 成与所述马达驱动轴(41) 一起旋转，所述齿轮经由所述流体静力传动系的至少一个永久 啮合的齿轮(59、60)连接到流体静力传动系副轴(62)，所述液压驱动马达(40)与所述第 二输入构件(45)之间的动力换挡离合装置(44)在被接合时，将所述流体静力传动系副轴 (62)联接到所述第二输入构件(45)，以实现流体静力驱动。
15.一种操作用于车辆的传动装置(10)的方法，所述车辆包括由所述传动装置(10) 的输出构件(25)驱动的接地结构(12)，所述传动装置(10)包括连接到原动机(13)的第 一输入构件(25)和能由液压驱动马达(40)的运行驱动的第二输入构件(45)，并且所述传 动装置(10)是能操作的，以便在机械驱动模式下将驱动从所述第一输入构件(15)传递到 所述输出构件(25)，以及在流体静力驱动模式下将驱动从所述第二输入构件(45)传递到 所述输出构件(25)，所述第一输入构件(15)提供从所述原动机(13)到包括齿轮比选择设 备(C)的机械传动系的驱动输入，对于机械驱动模式，所述齿轮比选择设备(C)通过至少一 个动力换挡离合装置(24，32，M3)的接合和/或脱开来提供待选择的多个可替换的齿轮比 之一，所述第二输入构件(45)经由一驱动路径连接到所述输出构件(25)，在所述液压驱动 马达(40)与所述第二输入构件(45)之间具有动力换挡离合装置(44)，当所述传动装置处 于流体静力驱动模式时，所述动力换挡离合装置是运行着的，以便将由所述液压驱动马达 (40)的运行形成的驱动传递到所述第二输入构件(45)，所述方法包括通过使动力换挡、 流体静力驱动的离合装置接合并且不使用所述齿轮比选择设备(C)选择齿轮比，在流体静 力驱动模式下操作所述传动装置(10)；以及在车辆仍在行驶的同时，通过接合或脱开所述 齿轮比选择设备(C)的至少一个动力换挡离合装置(24、32、M3)并且脱开动力换挡、流体静 力驱动的离合装置(44)来选择机械传动系的齿轮比，并继续驱动所述车辆，在机械驱动模 式下操作所述传动装置(10)。
全文摘要
本发明公开了一种混合式传动装置。用于车辆的传动装置包括第一输入构件和第二输入构件，传动装置是可操作的以在机械驱动模式下将驱动从第一输入构件传递到输出构件，在流体静力驱动模式下将驱动从第二输入构件传递到输出构件，第一输入构件提供从原动机到包括齿轮比选择设备的机械传动系的驱动输入，对于机械驱动模式，齿轮比选择设备通过至少一个动力换挡离合装置的接合和/或脱开提供待选择的多个可替换的齿轮比之一，第二输入构件通过驱动路径连接到输出构件，在液压驱动马达与第二输入构件之间具有动力换挡离合装置，当传动装置处于流体静力驱动模式时，动力换挡离合装置是运行着的，以将由液压驱动马达的运行形成的驱动传递到第二输入构件。
文档编号F16H47/02GK101922542SQ20101020746
公开日2010年12月22日 申请日期2010年6月17日 优先权日2009年6月15日
发明者凯文·威廉·福德, 戴维·约翰·霍伊尔, 西蒙·詹姆斯·彼得·埃文斯 申请人:J.C.班福德挖掘机有限公司;Jcb转播公司