具有直接傳動(dòng)鎖止的多模式傳動(dòng)系的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及變速器，其包括用于以不同動(dòng)力模式操作作業(yè)車(chē)的變速器。
【背景技術(shù)】
[0002]在許多裝置中，可能有用的是，既利用常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)(例如內(nèi)燃機(jī))又利用無(wú)級(jí)變速功率源(例如電動(dòng)機(jī)或靜液力馬達(dá))來(lái)提供有效功率。例如，在既具有發(fā)動(dòng)機(jī)又具有無(wú)級(jí)變速功率源的車(chē)輛或其他動(dòng)力平臺(tái)中，發(fā)動(dòng)機(jī)功率的一部分可能會(huì)分配為驅(qū)動(dòng)功率轉(zhuǎn)換設(shè)備(例如液壓泵或者用作發(fā)電機(jī)的電機(jī))，該功率轉(zhuǎn)換設(shè)備可以進(jìn)而驅(qū)動(dòng)無(wú)級(jí)變速功率源(例如液壓馬達(dá)或用作馬達(dá)的另一個(gè)電機(jī))。然后，無(wú)級(jí)變速功率源的輸出可以用來(lái)執(zhí)行有用的操作(例如用來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛或操作與車(chē)輛關(guān)聯(lián)的機(jī)械)。
[0003]在一些應(yīng)用中，車(chē)輛或其他平臺(tái)可以被配置為以多種不同動(dòng)力模式運(yùn)行。例如，車(chē)輛可以被配置為以直接傳動(dòng)模式以及其他模式運(yùn)行，在該直接傳動(dòng)模式下僅利用來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，在其他模式下不同程度地利用無(wú)級(jí)變速功率源(例如，可以由發(fā)動(dòng)機(jī)間接提供動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá))。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]公開(kāi)了一種多模式傳動(dòng)系以及多模式車(chē)輛。根據(jù)本公開(kāi)的一方面，功率轉(zhuǎn)換設(shè)備可以通過(guò)直接機(jī)械功率傳送連接件與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，所述直接機(jī)械功率傳送連接件從所述發(fā)動(dòng)機(jī)延伸到所述功率轉(zhuǎn)換設(shè)備。無(wú)級(jí)變速功率源(“CVP”)可以經(jīng)由中間功率傳送連接件與所述功率轉(zhuǎn)換設(shè)備相連。具有第一接合狀態(tài)和第二接合狀態(tài)的鎖止設(shè)備可以設(shè)置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述功率轉(zhuǎn)換設(shè)備或所述CVP之間。在所述鎖止設(shè)備處于所述第一接合狀態(tài)時(shí)，來(lái)自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率可以由所述功率轉(zhuǎn)換設(shè)備轉(zhuǎn)換以供所述CVP使用，所述CVP由此將機(jī)械功率提供給功率輸出連接件。在所述鎖止設(shè)備處于所述第二接合狀態(tài)時(shí)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以將機(jī)械功率通過(guò)所述鎖止設(shè)備傳輸?shù)剿龉β瘦敵鲞B接件。
[0005]在一些實(shí)施方式中，所述功率轉(zhuǎn)換設(shè)備可以包括液壓泵或發(fā)電機(jī)，并且所述CVP可以分別包括液壓馬達(dá)或電動(dòng)機(jī)。
[0006]在一些實(shí)施方式中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)、所述功率轉(zhuǎn)換設(shè)備、所述鎖止設(shè)備以及所述CVP可以相對(duì)于功率傳輸路徑串聯(lián)地布置。所述鎖止設(shè)備可以包括在所述功率轉(zhuǎn)換設(shè)備和所述CVP之間的離合器設(shè)備，所述離合器設(shè)備與所述CVP的轉(zhuǎn)子形成為一體。
[0007]在一些實(shí)施方式中，所述鎖止設(shè)備可以包括離合器組件和齒輪。在所述鎖止設(shè)備處于所述第一接合狀態(tài)或所述第二接合狀態(tài)時(shí)，所述CVP或所述發(fā)動(dòng)機(jī)分別可以通過(guò)所述離合器組件和所述齒輪將功率傳輸至所述功率輸出連接件。
[0008]在一些實(shí)施方式中，所述鎖止設(shè)備可以包括被包含在所述CVP和所述功率輸出連接件之間的第一離合器設(shè)備和第一齒輪，以及第二離合器設(shè)備和第二齒輪。在所述鎖止設(shè)備處于所述第一接合狀態(tài)并且所述第二離合器接合所述第二齒輪時(shí)，所述CVP可以將機(jī)械功率經(jīng)由所述第二離合器設(shè)備和所述第二齒輪傳輸至所述功率輸出連接件。在所述鎖止設(shè)備處于所述第二接合狀態(tài)時(shí)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以將機(jī)械功率經(jīng)由所述第一離合器設(shè)備和所述第一齒輪傳輸至所述功率輸出連接件。
[0009]在一些實(shí)施方式中，能量存儲(chǔ)設(shè)備可以與所述CVP和所述功率轉(zhuǎn)換設(shè)備相連。在第一模式下，所述能量存儲(chǔ)設(shè)備可以從所述功率轉(zhuǎn)換設(shè)備和所述CVP中的至少一者接收能量以供存儲(chǔ)。在第二模式下，所述能量存儲(chǔ)設(shè)備可以將存儲(chǔ)的能量從所述能量存儲(chǔ)設(shè)備提供給所述CVP。
[0010]在附圖和下面的說(shuō)明中詳細(xì)說(shuō)明了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)。通過(guò)說(shuō)明、附圖和權(quán)利要求書(shū)，其他特征和優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得清晰。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是具有多模式傳動(dòng)系的示例性車(chē)輛的側(cè)視圖；
[0012]圖2是包含在圖1的車(chē)輛的示例性多模式傳動(dòng)系中的一些部件的示意圖；
[0013]圖3是包含在圖1的車(chē)輛的另一示例性多模式傳動(dòng)系中的一些部件的示意圖；
[0014]圖4是包含在圖1的車(chē)輛的又一示例性多模式傳動(dòng)系中的一些部件的示意圖；
[0015]圖5是包含在圖1的車(chē)輛的再一示例性多模式傳動(dòng)系中的一些部件的示意圖；以及
[0016]圖6是在圖5的多模式傳動(dòng)系的不同運(yùn)行模式下示例性車(chē)輛牽引力與車(chē)輪轉(zhuǎn)速的圖示。
[0017]各附圖中的相同參考標(biāo)記表示相同元件。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下文描述了所公開(kāi)的多模式傳動(dòng)系的一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施方式，如上面簡(jiǎn)要說(shuō)明的附圖中的圖片所示的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到對(duì)示例性實(shí)施方式進(jìn)行的多種改變。
[0019]如上所提到的，在作業(yè)車(chē)或其他平臺(tái)中，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率的一部分(可能包括全部發(fā)動(dòng)機(jī)功率)可以有時(shí)被轉(zhuǎn)換為另一種形式，以便驅(qū)動(dòng)無(wú)級(jí)變速功率源(“CVP”)。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)或液壓泵，得到的電功率或液壓動(dòng)力分別用來(lái)驅(qū)動(dòng)關(guān)聯(lián)的電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)。
[0020]就此而言，應(yīng)理解，車(chē)輛(或其他平臺(tái))可以有時(shí)能夠在多種動(dòng)力模式下運(yùn)行。例如，在直接傳動(dòng)或純機(jī)械模式下，機(jī)械功率可以從發(fā)動(dòng)機(jī)直接傳輸?shù)焦β瘦敵鲞B接件(例如，變速器輸出軸、差速器傳動(dòng)軸、動(dòng)力輸出軸(power take-off shaft)等)。相比之下，在不同模式(或多個(gè)不同模式)下，相同(或不同)功率輸出連接件可以替代地(或另外地)從CVP接收機(jī)械功率。例如，在純電動(dòng)(或液壓)模式下，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的所有機(jī)械功率可以都被傳送以轉(zhuǎn)換為電功率(或液壓動(dòng)力)，以便驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(或液壓馬達(dá))。所述電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)然后可以用作操作車(chē)輛(或多個(gè)車(chē)輛部件)的唯一功率源。盡管在后一種模式(或后面的多個(gè)模式)下為了 CVP而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換中存在固有的效率損失，但是可以在一些運(yùn)行中提供電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)(或其他CVP)的特性來(lái)改善車(chē)輛(或其他平臺(tái))的性能。因此，在一些裝置中，可能有用的是，提供一種允許在直接傳動(dòng)模式和其他模式(例如，純電動(dòng)模式或純液壓模式)之間進(jìn)行高效變換的系統(tǒng)。
[0021]在一些實(shí)施方式中，例如，發(fā)動(dòng)機(jī)(例如內(nèi)燃機(jī))可以向傳動(dòng)系提供機(jī)械功率。傳動(dòng)系還可以包含功率轉(zhuǎn)換設(shè)備(諸如發(fā)電機(jī)或液壓泵)以及關(guān)聯(lián)的CVP(諸如電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá))。發(fā)動(dòng)機(jī)可以向功率轉(zhuǎn)換設(shè)備提供機(jī)械功率，所述功率轉(zhuǎn)換設(shè)備可以將接收到的功率轉(zhuǎn)換為可以由CVP使用的形式(例如，電動(dòng)機(jī)使用的電力，或液壓馬達(dá)使用的液壓壓力或液壓流)。在一些實(shí)施方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)可以將機(jī)械功率通過(guò)直接機(jī)械功率傳送連接件提供給功率轉(zhuǎn)換設(shè)備，所述直接機(jī)械功率傳送連接件從功率源延伸到所述功率轉(zhuǎn)換設(shè)備。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)可以將機(jī)械功率通過(guò)不同的機(jī)械軸和齒輪提供給功率轉(zhuǎn)換設(shè)備，而不使用變矩器或其他液力聯(lián)軸器。(如本文使用的，“直接機(jī)械”功率傳輸可以包括由直接物理連接、通過(guò)不同的整體形成的零件、或經(jīng)由用來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的不同的中間機(jī)械元件(諸如齒輪系)來(lái)傳輸機(jī)械功率。相比之下，例如，使用變矩器或其他液力聯(lián)軸器的功率傳輸不可以被認(rèn)為是“直接機(jī)械”傳輸。)
[0022]接下來(lái)，可以設(shè)置鎖止設(shè)備作為傳動(dòng)系的一部分，以便允許在直接傳動(dòng)模式和其他動(dòng)力模式(例如，純電動(dòng)模式或純液壓模式)之間進(jìn)行變換。鎖止設(shè)備可以以不同方式配置，并且可以位于傳動(dòng)系內(nèi)的不同位置。在一些實(shí)施方式中，鎖止設(shè)備可以包括位于發(fā)動(dòng)機(jī)和功率轉(zhuǎn)換設(shè)備或CVP之間的離合器設(shè)備(或類(lèi)似機(jī)構(gòu))。(如本文使用的，“在......之間”可以指相對(duì)于功率流的位置，而不是指實(shí)際物理位置。因此，例如，如果功率從發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)離合器設(shè)備至少部分地傳送以到達(dá)功率轉(zhuǎn)換設(shè)備，那么離合器設(shè)備可以被視為在發(fā)動(dòng)機(jī)和功率轉(zhuǎn)換設(shè)備“之間”。)
[0023]在一些實(shí)施方式中，當(dāng)離合器設(shè)備(或另一個(gè)鎖止設(shè)備)處于第一接合狀態(tài)時(shí)，它可以在發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的不同下游部件之間提供直接傳動(dòng)(即直接機(jī)械)連接。這樣，例如，離合器設(shè)備可以允許功率從發(fā)動(dòng)機(jī)直接機(jī)械傳輸?shù)较掠喂β瘦敵鲞B接件(例如，動(dòng)力換擋變速器的輸出軸、差速器傳動(dòng)軸、動(dòng)力輸出軸等)，以及相應(yīng)地用于車(chē)輛的直接傳動(dòng)運(yùn)行。
[0024]接下來(lái)，當(dāng)離合器設(shè)備(或另一個(gè)鎖止設(shè)備)處于第二接合狀態(tài)