多档液压机械变速器的制造方法
【专利摘要】一种动力传动系(200)包括发动机(110)和无级变速器(208)，该无级变速器包括行星齿轮安排(320)和变换器(310)。输入端对该变换器(310)和这些行星齿轮进行驱动。第一行星输出齿轮(348)被连接到该行星齿轮安排(320)的第一输出端上。第二行星输出齿轮(350)被连接到该行星齿轮安排(320)的第一输出端上，并且第三行星输出齿轮(352)通过第一离合器(360)可连接到该行星齿轮安排的第二输出端上。第一输出构件(326)被连接到该第三行星输出齿轮(352)上，第二离合器(362)使该第一输出构件(326)与该第一行星输出齿轮(348)可释放地进行连接，第三离合器(364)使该第一输出构件(326)与该第二行星输出齿轮(350)可释放地进行连接，第四离合器(366)使该第二输出构件(326)与该第一行星输出齿轮(348)可释放地进行连接，并且第五离合器(368)使该第二输出构件(326)与该第二行星输出齿轮(350)可释放地进行连接。
【专利说明】多档液压机械变速器
【技术领域】
[0001]本专利披露总体上涉及无级变速器、并且更具体地涉及用于车辆或机器传动系的液压机械变速器。
【背景技术】
[0002]已知多档液压机械变速器被用于在机械和其他车辆中提供多个不同传动比之间的顺畅变换。典型液压机械变速器中的换档是通过使用两个或更多个离合器来实现的，这些离合器可以同步地使一个传动比脱离接合而同时使另一个传动比进行接合。离合器速度的同步可以通过使用同步组件来实现，这些同步组件可以被实施成不同的形式。一种已知的同步组件结构包括与多个离合器相连的多个齿轮，这些离合器被配置成选择性地接合一个变速器中的两个或更多旋转元件，以使得有待接合的齿轮所关联的一个旋转元件以与已经接合的齿轮所关联的旋转元件相同的速度进行旋转。以此方式，多个档位之间的扭矩和动力的传递可以顺畅地变换并且没有突然的跳变。
[0003]可以在2009年5月12日授权的美国专利7，530，913 (’913专利)中看到一种已知的液压机械变速器的实例。’913专利描述了一种“多档液压机械变速器[Mult1-RangeHydromechanical Transmiss1n] ”,该变速器包括一个输入构件、一个静液压变速器和一个机械变速器。’ 913专利的机械变速器包括第一同步组件和第二同步组件，这些同步组件用于使该变速器的第一输出构件或第二输出构件与来自该输入构件和静液压变速器的组合输出速度相同步。在’ 913专利中描述的变速器的一个实施例中，第一离合器组件和第二离合器组件交替地接合以将动力从经同步的输出构件传递到一个最终传动装置。
[0004]尽管在’913专利中描述的变速器有效地实现了前进档位与倒退档位之间的换档，但是该变速器当被实施成具有五个传动比(例如，三个前进档位和两个倒退档位)的变速器时包括三个同步器和两个离合器。在运行中，针对每一个传动比接合一个同步器和一个离合器，这意味着第二离合器和剩余两个同步器是空闲的。因此，每次档位变化都要求接合这些空闲同步器中的一个同步器并且使另一个脱离接合。这样的同步器接合和脱离接合在每次档位变换时可能导致同步器摩擦材料的磨损，在例如重型卡车和土方作业机械以及其他重型机械中的高扭矩应用中尤其明显。此外，同步器的相对复杂性降低了可靠性，并且增加了变速器的成本。
[0005]概沭
[0006]本披露一方面描述了一种机器动力传动系，该动力传动系包括与无级变速器相连的发动机。该无级变速器包括行星齿轮安排，该行星齿轮安排具有输入端、以及至少第一输出端和第二输出端。该变速器进一步包括变换器，该变换器包括与液压马达可操作地相关联的可变排量液压泵，该液压马达被配置成用于驱动该行星齿轮安排的齿轮组。由该发动机驱动的输入轴被配置成用于驱动该变换器和该行星齿轮安排的输入端。第三行星输出齿轮是经由第一离合器可连接到该行星齿轮安排的第二输出端上的。第二行星输出齿轮被连接到该行星齿轮安排的第二输出端上，并且第一行星输出齿轮被连接到该行星齿轮安排的第一输出端上。该变速器进一步包括第一输出构件和第二输出构件。该第一输出构件被连接到第三行星输出齿轮上，该第一输出构件和第二输出构件与变速器输出相互连接。该变速器的第二离合器被配置成用于使该第一输出构件与该第一行星输出齿轮可释放地连接。第三离合器被配置成用于使该第一输出构件与该第二行星输出齿轮可释放地连接。第四离合器被配置成用于使该第二输出构件与该第一行星输出齿轮可释放地连接，并且第五离合器被配置成用于使该第二输出构件与该第二行星输出齿轮可释放地连接。
[0007]另一方面，本披露描述了一种无级变速器。该无级变速器包括行星齿轮安排，该行星齿轮安排具有第一输出端和第二输出端、并且进一步包括第一齿轮组和第二齿轮组。每个齿轮组都包括太阳轮、齿轮托架、以及环齿轮。该第一齿轮组的环齿轮被连接到该第二齿轮组的齿轮托架上。该变速器的第二输出端被连接到该第一齿轮组和第二齿轮组的太阳轮上，并且该变速器的第一输出端被连接到该第一齿轮组和第二齿轮组的环齿轮上。该变速器进一步包括变换器。该变换器包括与液压马达可操作地相关联的可变排量液压泵，该液压马达具有与该第二齿轮组的环齿轮相连的输出端。输入轴被连接到该变换器的可变排量液压泵和该第一齿轮组的齿轮托架上。该变速器进一步包括该行星齿轮安排的第一行星输出齿轮、第二行星输出齿轮以及第三行星输出齿轮。该第三行星输出齿轮是经由第一离合器可连接到该行星齿轮安排的第一输出端上的，该第二行星输出齿轮连接到该行星齿轮安排的第一输出端上，并且该第一行星输出齿轮连接到该行星齿轮安排的第二输出端上。
[0008]该变速器进一步包括与变速器输出端相互连接的第一输出构件和第二输出构件。该第一输出构件被连接到该第三行星输出齿轮上。除了第一离合器之外，第二离合器被配置成用于使该第一输出构件与该第一行星输出齿轮可释放地连接。第三离合器被配置成用于使该第一输出构件与该第二行星输出齿轮可释放地连接。第四离合器被配置成用于使该第二输出构件与该第一行星输出齿轮可释放地连接，并且第五离合器被配置成用于使该第二输出构件与该第二行星输出齿轮可释放地连接。
[0009]在又另一方面，本披露描述了一种用于运行无级变速器的方法。该方法包括确定是否要求从当前档位选择变换到新的档位选择。当要求换档时，分析该新的档位选择的参数并且将其与该当前档位选择的对应参数进行比较。使当前档位选择离合器脱离接合并且在短的时间段内使新的档位选择离合器接合。对这些脱离接合操作和接合操作进行调制，并且对变换器的作用进一步进行调制以确保在当前档位选择与新的档位选择之间的齿轮速度差值是基本上为零。
[0010]附图简要说明
[0011]图1是根据本披露的一台机器的示意图。
[0012]图2是根据本披露的一台机器的动力传动系的示意图。
[0013]图3是根据本披露的一个液压机械变速器的简图。
[0014]图4是根据本披露的一种用于运行液压机械变速器的方法的流程图。
[0015]详细说明
[0016]本披露涉及液压机械变速器，并且更具体地涉及包括被配置成在不使用同步器的情况下提供同步换档的多个液压离合器的液压机械变速器。尽管在此披露的实施例是在土方机械的背景下来说明的，但这些实施例适用于例如汽车应用、轻型、中型和重型卡车等等的其他应用。
[0017]图1示出了作为车辆或机器100的一个实例的轮式装载机的轮廓。图2是车辆100的动力传动系200的示意图。参照这些图，车辆100包括发动机框架部102,该发动机框架部通过铰接接头106连接到非发动机框架部104上。发动机框架部102和非发动机框架部104各自包括连接到一组车轮108上的对应车桥202。发动机框架部102包括发动机110，该发动机具有与扭矩转换器206相连的输出轴204。扭矩转换器206进而通过连接轴210连接到变速器208上。变速器208的输出轴212被连接到分动器214上，该分动器对两个传动轴216提供动力，每传动轴各用于车桥202。每个传动轴216通过对应的差速器218向这些车轮118传递动力，使得在发动机输出轴204处提供的旋转动力被有效地传递到这些车轮108。尽管示出了两个从动桥202，但是可以根据车辆类型使用一个单一的车桥或者多于两个车桥。此外，尽管示出了多个车轮，但是可以使用其他类型的地面接合构件，例如履带。
[0018]车辆100进一步地包括容纳了多个不同的机械控制装置的一个操作员驾驶室130。如图2中示出的，这些装置包括具有加速器踏板传感器(APS) 222的加速器踏板220、以及具有杠杆编码器226的档位选择杠杆224。APS222和杠杆编码器226可以被配置成用于提供指示了操作员在使用过程中所命令的车辆100的希望地面速度的多个信号。
[0019]现在返回到图1，所展示实施例的车辆100包括作业工具，该作业工具在这种情况下是连接在一对提升臂114的末端处的铲斗122，这些提升臂在铰链116处被枢转地连接到车辆100的非发动机框架部104上。
[0020]如图2中所示，发动机110具有接口 228，该接口与发动机调速器232 —起连接到通信通道230上。发动机调速器232通过接收信息和经由通信通道230向不同的发动机部件传递命令而工作，以监测和控制不同的发动机系统的功能，例如监测来自不同的发动机传感器的传感器读数、控制发动机速度和负荷输出等等。如所示的，发动机调速器232、或与该调速器232相连的另一个控制器被进一步连接到可以控制该发动机运行的不同车辆部件上。在所展示的实施例中，调速器232是电子控制器，该电子控制器包括与例如数据存储器件等其他电子部件以及不同的通信通道可操作地相关联的处理器。在图2的图示中，节流阀通信通道234和档位选择编码器通信通道236被连接到调速器232并且被配置成向该调速器232提供指示操作员的命令的信息，例如希望的发动机速度或负荷、希望的档位选择设定、以及类似的命令。应当认识到，调速器232与不同的发动机系统和/或车辆系统之间可以存在额外的或替代性的连接，但是为了简单起见并未将其示出。
[0021]调速器232被进一步配置成用于接收指示动力传动系200的剩余部分的运行的信息。以此方式，调速器232经由发动机速度通信通道240连接到发动机输出轴速度传感器238、经由扭矩转换器通信通道244连接到扭矩转换器锁止状态传感器242、并且经由地面速度通信通道248连接到车辆地面速度传感器246。
[0022]所展示的实施例中的动力传动系200包括变速器控制器250，该变速器控制器被配置成用于控制变速器208的运行。相应地，变速器控制器250经由变速器通信通道254连接到该变速器208的接口 252。该接口 252可以包括以下结构，即:这些结构可以响应于来自变速器控制器250的命令而选择性地使变速器208的不同齿轮组接合和脱离接合；并且向变速器控制器250提供指示了变速器208的当前档位接合状态的信息，以及例如通过变速器208传递到这些车轮108的动力、输出轴212的速度、连接轴210的速度等等的其他信息。在运行过程中，变速器控制器250可以基于针对升档和降档变化的预定连接轴210速度阈值来命令变速器208的档位变化。
[0023]在所展示的实施例中，发动机调速器232与变速器控制器250之间可以经由数据总线256来交换信息，但是应当认识到尽管发电机调速器232和变速器控制器250被示出为分开的部件，但是它们可以替代性地被整合到单一控制单元中或者被分离到多于两个控制单元中。因此，发动机调速器232和/或变速器控制器250可以是单一控制器或者可以包括被布置成用于控制一台机械的多种不同功能和/或特征的多于一个控制器。例如，用于控制该机械的总体运行和功能的主控制器与用于控制发动机110的马达或发动机控制器可以协作地实施。在这个实施例中，术语“控制器”或“调速器”意思是包括可以与机械100相关联的并且可以协作来控制机械100的不同功能和运行的一个、两个、或更多的控制器(图1)。这些装置的功能(虽然在以下附图中概念性地示出以便包括仅用于说明目的的不同的分立功能)可以由硬件和/或软件来实施而不考虑所示出的这种分立功能。相应地，尽管该控制器的多个不同接口是相对于以下这些图中的动力传动系系统的部件来进行说明的，但是这些接口并不旨在限制这些相连的部件的类型和数目以及所描述的控制器的数目。
[0024]图3中示出了根据本披露的一个液压机械变速器300的示意图。变速器300包括具有输入齿轮组304的输入轴302，该输入齿轮组连接到泵306的叶轮轴上。输入轴302还被连接到第二输入齿轮组308上，该第二输入齿轮组驱动变换器310，该变换器在所展示的实施例中包括可变排量液压泵312，该液压泵与液压马达314流体性地互连并且被安排成用于运行该液压马达。该输入轴302还被连接到机械变速器输入齿轮316上。以此方式，例如由发动机(见图2中的发动机110)或例如电动马达的另一种原动机输入到变速器300中的动力可以被分流成提供给该变换器310或机械变速器318系统的动力。
[0025]机械变速器318包括行星齿轮安排320和组合输出轴322，该组合输出轴通过输出齿轮组324连接到第一输出构件326和第二输出构件328上。在所展示的实施例中，第一输出构件326提供了在机械前进方向上的主动运动，并且第二输出构件328提供了在机械倒退方向上的主动运动。行星齿轮安排320包括轴向对齐的第一行星齿轮组330和第二行星齿轮组332、以及行星输出轴334。第一行星齿轮组330包括太阳轮336、支架338以及环齿轮340。第二行星齿轮组包括太阳轮337、支架339以及环齿轮341。行星输出轴334包括内轴342和套筒344。套筒344被轴向对齐地设置在内轴342的一部分上并且可以被实施成由该内轴342支撑的空心轴或毂。内轴342被连接到第一行星齿轮组和笫二行星齿轮组330和332的太阳轮336和337上。套筒344被连接到第二行星齿轮组332的支架339上，该套筒还被连接到第一行星齿轮组330的环齿轮340上。机械变速器输入齿轮316被连接到第一行星齿轮组330的支架338上。第二行星齿轮组332的环齿轮341被连接到变换器310的液压马达314的输出齿轮346上。
[0026]行星输出轴334包括第一行星输出齿轮、第二行星输出齿轮和第三行星输出齿轮348,350和352。第一行星输出齿轮348被连接到套筒344上，使得第一行星齿轮组330的环齿轮340的运动和/或第二行星齿轮组332的支架339的运动通过第一行星输出齿轮348被传递至包括两个齿轮的第一传动齿轮组354，其中的齿轮被设置成围绕第一输出构件326或第二输出构件328旋转。第二行星输出齿轮350被连接到内轴342上，使得第一行星齿轮组和第二行星齿轮组330和332的太阳轮336和337的旋转通过该第二行星输出齿轮350被传递至也包括两个齿轮的第二传动齿轮组356，其中的齿轮被设置成围绕第一输出构件326或第二输出构件328旋转。最后，第三行星输出齿轮352被设置成围绕内轴342旋转并且连接到第三传动齿轮358上，该第三传动齿轮被连接到第一输出构件326上。
[0027]在运行中，该输入轴302将分流的输入动力传送到变换器310和行星齿轮安排320。行星齿轮安排320使来自第二行星齿轮安排输入齿轮303的静液压输出动力与分流的输入机械动力相结合以提供液压机械输出动力来应用于负载，例如车辆的一个或多个驱动轮或土方作业机械的履带等等。可以认识到，在最初由行星齿轮安排320的传动比设定的各个功率范围之内的速度和转矩可以通过改变该变换器310的液压泵312的行程而无限地变化。
[0028]在运行中，直接来自和/或通过变换器310来自输入轴302的动力(这种动力是选择性地受制于通过行星齿轮安排320的适当的传动比)通过五个离合器中的至少一个的选择性接合而被提供到输出轴322上。更确切地讲，辅助离合器或第一离合器360被连接到内轴342并且被配置成与第三行星输出齿轮352接合并且对其提供动力，使得当第一离合器360接合时，内轴342的旋转通过第三行星输出齿轮352和第三传动齿轮358被传递至第一输出轴326。第二离合器362被连接到第一输出轴326、并且当接合时被配置成用于接收来自第一传动齿轮组354的驱动动力，以使得第一输出轴326被第一行星输出齿轮348驱动。第三离合器364被连接到第一输出轴326、并且当接合时被配置成用于接收来自第二传动齿轮组356的驱动动力，以使得第一输出轴326被第二行星输出齿轮350驱动。换言之，第一输出轴326可以在第二离合器362接合时被第一行星输出齿轮348驱动、在第三离合器364接合时被第二行星输出齿轮350驱动、并且在第一离合器360接合时被第三行星输出齿轮352驱动。
[0029]在一种类似的配置中，第四离合器366被连接到第二输出轴328并且可以选择性地接合与第一传动齿轮组354相连的毂，并且第五离合器368被连接到第二输出轴328并且可以选择性地接合与第二传动齿轮组356相连的毂。以此方式，第二输出轴328可以在第四离合器366接合时被第一行星输出齿轮348通过第一传动齿轮组354来驱动，并且在第五离合器368接合时被第二行星输出齿轮350通过第二传动齿轮组356来驱动。
[0030]在所示出的实施例中，这五个离合器360、362、364、366和368各自都可以包括离合器组件(或者换言之多个离合器盘)，该离合器组件可以通过专用致动器响应于控制信号所作的动作而选择性地被接合。以此方式，第一致动器370与第一离合器360相关联并且被配置成当电子控制器向第一致动器370可操作地提供适当的致动信号时接合第一离合器，该电子控制器在这种情况下是变速器控制器250 (图2)。第二离合器362和第三离合器364被示出为复合式离合器，该复合式离合器可以通过第二致动器372的动作来选择性地接合，该第二致动器也可以响应来自变速器控制器250的信号并且可以包括两个分开的致动器，一个致动器用于一个离合器。类似地，第四离合器366和第五离合器368也被形成为与第三致动器374相关联的复合式离合器，该第三致动器包括被配置成与该复合式离合器中的每一个离合器相接合和脱离接合的两个分开的致动器。第一致动器、第二致动器和第三致动器370、372和374中的每一者都可以被实施为本领域已知的任何适当类型的离合器致动器，例如机械连杆机构、液压式或电动式致动器等等。在所展示的实施例中，这些致动器是液压活塞，其中机电螺线管阀以一种已知的方式控制液压流体的流量以操作每个活塞。
[0031]基于前述内容，针对液压机械变速器300的所展示实施例能够取决于哪一个离合器被接合而提供如下表I中展示的用于运动的三个前进传动比和两个倒退传动比:
[0032]表I
[0033]
,, 速度第一离合器弟一离合弟二离合弟四离合弟五离合 % 、360器 362 器 364 器 366 器 368
低ffNffffff
前进 ^__ff__ff__N__ff__ff
辅助Nffffffff
~^ 低 ffffINff
倒退-；------
高ffffffffN
[0034]如从上表中可以看到，这五个离合器360至368中的每一者都在没有使用同步器或其他的运动传递装置的情况下提供了该机械的行进速度与方向的特定组合。与其他已知的变速器配置相比，这种传动配置的主要优点是降低了成本并且提高了变速器300的可靠性。进一步地，当希望从一个档位变换到另一个档位时，换档可以相当快速地发生，因为这种换档仅仅要求使一个离合器脱离接合以及使另一个离合器接合，这可以在一个相对短的时间内实现并且因此提供了良好的、机械操作员几乎察觉不到的换档品质。在所示出的特定实施例中，当在相继的档位之间变换时使用不同的离合器致动器，这提高了换档速度。例如，而且参照表I和图3，当在前进方向上移动并且从“低”速设定变换到“高”速设定时，通过操作第二致动器372使第二离合器362脱离接合，并且通过操作第三致动器374使第三离合器364接合。与负责先使一个离合器脱离接合然后使另一个离合器接合的单一致动器的致动相比，这样同步操作第二致动器372和第三致动器374可以节省时间。如在此所使用的，同步操作旨在表示在短的时间段内、例如在小于约250毫秒的时间段内完成的操作。
[0035]在变速器300中，借助于变换器310，当以大约为零的相对速度进行前一个档位与下一个档位之间的变换时，可以顺畅地实现档位变化。更确切地讲，该变换器被用于调整第二行星齿轮组332(见图3和图4)的环齿轮341的速度，这样使得当该机械或车辆尽管有由发动机提供给输入轴302的旋转输入而处于静止时，套筒344(图3)可以是处于零旋转速度。这可以通过在一个倒退方向上驱动变换器输出齿轮346来实现。在这个时刻，内轴342 (图3)正在高速旋转。当该机械开始移动时，套筒344开始加速，内轴342开始减速，并且变换器310开始减速并当其达到零速度时反转方向并且开始在相反的方向上加速。当该套筒的速度与内轴的速度匹配时发生例如一个低传动比与一个高传动比之间的变换。降档的档位变化是这个过程的镜像，并且变速器控制器、例如控制器250 (图2)基于运行中监测的相对于该机械的速度和/或这些变速器部件的速度的不同输入参数来控制该过程的。
[0036]工业实用件
[0037]本披露适用于液压机械变速器，并且更具体而言适用于中型至重型应用的、用于公路用车辆以及非公路用机械和土方机械的液压机械变速器。本披露提供了用于液压机械变速器的系统和方法，为此呈现了具有三个前进档位和两个倒退档位的变速器的多个示例性实施例。然而，可想到的是，在此说明的结构和方法可以被适配用于具有少于或多于三个前进档位和/或少于或多于两个倒退档位的变速器。相应地，所披露的这些系统和方法应当被看作除它们的特定实现方式之外的一般传授内容。
[0038]图4中示出了一种运行液压机械变速器的方法的流程图。该过程在502以在变速器控制器中作出的、用于从当前档位选择到新的档位选择来改变变速器档位的决定开始。从当前档位选择变化到新的档位选择的决定可以是基于在该控制器中确定了以下情况，即:基于该变速器的多个不同的运行参数(如变速器的输入轴和/或输出轴的速度和/或扭矩)要求进行一次换档；或者替代性地(或者额外地)可以是由操作员或该机械的另一个控制器所作的一项决定(该决定被传达至该变速器控制器)。
[0039]该变速器控制器可以在504分析新的档位选择以确定该新的档位选择的方向和希望的传动比。例如，在先前描述的变速器300中，该变速器控制器可以分析该新的档位选择以确定它是一个前进档位还是倒退档位以及它是低的、高的、还是辅助的传动比。该变速器控制器然后可以在506将该新的档位选择与当前档位选择的参数进行比较以确定应当使该变速器的哪个离合器脱离接合从而释放当前档位选择、并且还确定应当接合哪个离合器以采用该新的档位选择。以一种协调的方式，例如在当前传动比的这些齿轮与新的传动比的这些齿轮之间存在基本为零的相对速度时，该变速器控制器可以在508使单一离合器脱离接合以释放当前档位选择、并且在510使单一离合器接合以采用新的档位选择。该变速器控制器可以在512任选地调制这些离合器的脱离接合和接合、并且在514调制一个变换器处的泵排量以确保换档如所希望的一样顺畅，该变换器与该变速器相关联并且对至少一个行星齿轮系统的环齿轮提供液压协助，并且该过程可以反复进行。
[0040]相对于所呈现的流程表来说明的这些操作是可以由电子控制器250和/或图2中示出的调速器232根据在此执行的适当的控制算法来进行的操作。也就是说，所披露的这些过程可以由一个电子控制器通过执行从计算机可读取介质(例如，易失性或永久性存储器、磁盘或光盘、或其他有形介质)中读取的计算机可执行指令(例如，机器语言形式的或其他形式的)来执行。虽然该方法论是参照图2中所示的电子控制器来说明的，但是该方法适用于对机械或车辆动力传动系中的变速器的运行进行监测和控制的任何控制器。而且，虽然以上描述了特定的顺序，但是这种说明是为了方便而示出的，并且应当理解的是，本披露同样适用于根据不同的步骤来控制变速器的运行。
[0041]应当认识到，前述说明提供了所披露的系统和技术的实例。然而，应想到的是，本披露的其他实现方式可以与前述实例在细节上不同。对本披露或其实例的所有提及旨在参考在那时所讨论的具体实例并且并不旨在对本披露的更广泛的范围进行任何限制。有关某些特征的区别和轻视的所有语言都旨在表明这些特征不是优选的、而不是将其从本披露的范围中完全排除，除非另外指明。
[0042]除非在此另外指明，否则本文对值的范围的叙述仅仅旨在用作单独提及落入该范围内的每个单独值的简便方法，并且每个单独值是如同在本文中被独立叙述那样结合在本说明书中的。在此描述的所有方法都能以任何适合的顺序执行，除非在此另外指明或者通过上下文被明确否定。
【权利要求】
1.一种机器动力传动系(200)，该动力传动系包括与无级变速器(208)相连的发动机(110)，该无级变速器(208)包括: 行星齿轮安排(320)，该行星齿轮安排具有输入端并且至少具有第一输出端和第二输出端； 变换器(310)，该变换器包括与液压马达(314)可操作地相关联的可变排量液压泵(312)，该液压马达(314)被配置成用于驱动该行星齿轮安排(320)的齿轮组； 输入轴(302)，该输入轴由该发动机(110)驱动并且被配置成用于驱动该变换器(310)和该行星齿轮安排(320)的输入端； 第一行星输出齿轮(348)，该第一行星输出齿轮被连接到该行星齿轮安排(320)的第一输出端上； 第二行星输出齿轮(350)，该第二行星输出齿轮被连接到该行星齿轮安排(320)的第二输出端上； 第三行星输出齿轮(352)，该第三行星输出齿轮经由第一离合器(360)可连接到该行星齿轮安排(320)的第二输出端上； 该变速器(208)的第一输出构件(326)和第二输出构件(326),该第一输出构件(326)被连接到该第三行星输出齿轮(352)上，该第一输出构件和第二输出构件(326和328)与变速器(208)的输出端相互连接； 第二离合器(362),该第二离合器被配置成用于使该第一输出构件(326)与该第一行星输出齿轮(348)可释放地进行连接； 第三离合器(364),该第三离合器被配置成用于使该第一输出构件(326)与该第二行星输出齿轮(350)可释放地进行连接； 第四离合器(366),该第四离合器被配置成用于使该第二输出构件(326)与该第一行星输出齿轮(348)可释放地进行连接；以及 第五离合器(368),该第五离合器被配置成用于使该第二输出构件(326)与该第二行星输出齿轮(350)可释放地进行连接。
2.如权利要求1机器动力传动系(200),其中，该第一输出构件和该第二输出构件(326和328)被配置成用于在相反的方向上旋转。
3.如权利要求1所述的机器动力传动系(200)，其中，该第二离合器和该第三离合器(362和364)被整合到单一的复合式离合器之中。
4.如权利要求1所述的机器动力传动系(200)，其中该第四离合器和该第五离合器(366和368)被整合到单一的复合式离合器之中。
5.如以上权利要求中任一项所述的机器动力传动系(200)，其中该行星齿轮安排(320)包括第一齿轮组和第二齿轮组，每个齿轮组都具有太阳轮(336)、齿轮托架(338)、以及环齿轮(340)，其中该第一齿轮组和该第二齿轮组的太阳轮(336)被连接到该行星齿轮安排(320)的第二输出端上，并且其中该第一齿轮组的环齿轮(340)和该第二齿轮组的齿轮托架(338)被连接到该行星齿轮安排(320)的第一输出端上。
6.如权利要求5所述的机器动力传动系(200)，其中该行星齿轮安排(320)的输入端被连接到该第一齿轮组的齿轮托架(338)上，并且其中该变换器(310)被连接到该第二齿轮组的环齿轮(340)上。
7.如以上权利要求中任一项所述的机器动力传动系(200)，其中当该第一离合器(360)被接合时第一前进档位被接合，当该第二离合器(362)被接合时第二前进档位被接合，当该第三离合器(364)被接合时第三前进档位被接合，当该第四离合器(366)被接合时第一倒退档位被接合，并且当该第五离合器(368)被接合时第二倒退档位被接合。
8.如以上权利要求中任一项所述的机器动力传动系(200),其中第一传动齿轮组(354)将该第一行星输出齿轮(348)与该第二离合器和该第四离合器(366)相互连接，并且其中第二传动齿轮组(354)将该第二行星输出齿轮(350)与该第三离合器和该第五离合器(368)相互连接。
9.一种用于如以上权利要求中任一项所述的机器动力传动系(200)的无级变速器(208)。
10.一种用于在如以上权利要求中任一项所述的动力传动系(200)中运行无级变速器(208)的方法，该方法包括: 确定是否要求从当前档位选择到新档位选择的一次变换； 分析该新档位选择的多个参数； 将该新档位选择的这些参数与该当前档位选择的多个参数进行比较； 使当前档位选择的离合器脱离接合并且在短的时间段内使新档位选择的离合器进行接合； 对该脱离接合操作和该接合操作进行调制，并且进一步地对变换器(310)作用进行调制以便确保在该当前档位选择与该新档位选择之间的齿轮速度差值是基本上为零。
【文档编号】F16H61/40GK104136813SQ201380011522
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年2月26日 优先权日:2012年2月28日
【发明者】J·塞博尔德 申请人:卡特彼勒公司