雙模式無級變速器相關(guān)申請本申請要求于2011年11月21日提交的美國臨時申請No.61/562,143的權(quán)益，其內(nèi)容通過引用包含于本文。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及無級變速器。更具體地，本發(fā)明涉及具有兩個模式的無級變速器。

背景技術(shù)：
這一部分的內(nèi)容僅僅提供與本公開有關(guān)的背景信息，可能會或可能不會構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。無級變速器（CVT）通常包括聯(lián)接在旋轉(zhuǎn)動力源（例如發(fā)動機或電機）與主減速單元之間的變速機的齒輪傳動機構(gòu)。該變速機包括能夠無級或連續(xù)改變輸入速度相對于輸出速度的比率（變速機傳動比）的旋轉(zhuǎn)輸入盤和旋轉(zhuǎn)輸出盤。CVT提供的總速度比為變速機傳動比和相應(yīng)齒輪傳動機構(gòu)的函數(shù)。所述輸出盤包括一體形成的齒輪齒，該齒輪齒與相應(yīng)的齒輪嚙合并驅(qū)動該齒輪。該齒輪轉(zhuǎn)而功能地聯(lián)接至輸出軸或副軸，該輸出軸或副軸功能地聯(lián)接至主減速單元。CVT設(shè)計通常具有單一的前進模式，限制了傳動比的范圍。因此，本領(lǐng)域需要一種允許大的傳動比范圍的CVT設(shè)計。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
一種無級變速器，包括具有兩個前進模式和一個倒檔模式的齒輪箱。所述齒輪箱包括多個齒輪構(gòu)件，還包括至少三個扭矩傳遞裝置，例如離合器和制動器，其有選擇地用于接合所述齒輪構(gòu)件的各種組合，使得一特定組合與所述兩個前進模式和所述倒檔模式之一相關(guān)聯(lián)。本發(fā)明提供下列技術(shù)方案。技術(shù)方案1.一種雙模式無級變速器（CVT），包括：變速機；和通過輸入傳動齒輪聯(lián)接至所述變速機的齒輪箱，該齒輪箱包括繞著軸定位的第一行星齒輪組和第二行星齒輪組、以及一組扭矩傳遞構(gòu)件，其中所述扭矩傳遞構(gòu)件有選擇地用于接合所述第一行星齒輪組和所述第二行星齒輪組的齒輪構(gòu)件的各種組合，使得一特定組合與兩個前進模式或一倒檔模式之一相關(guān)聯(lián)。技術(shù)方案2.如技術(shù)方案1的雙模式CVT，其中所述第一行星齒輪組包括中心齒輪構(gòu)件、行星齒輪架構(gòu)件和齒圈構(gòu)件。技術(shù)方案3.如技術(shù)方案2的雙模式CVT，其中所述中心齒輪構(gòu)件通過第一互聯(lián)構(gòu)件聯(lián)接至所述輸入傳動齒輪，所述齒圈構(gòu)件通過第二互聯(lián)構(gòu)件聯(lián)接至中間傳動齒輪，所述行星齒輪架構(gòu)件聯(lián)接至所述軸并支撐與所述中心齒輪構(gòu)件和所述齒圈構(gòu)件相互嚙合的一組行星齒輪。技術(shù)方案4.如技術(shù)方案3的雙模式CVT，其中所述第二行星齒輪組包括中心齒輪構(gòu)件、行星齒輪架構(gòu)件和齒圈構(gòu)件。技術(shù)方案5.如技術(shù)方案4的雙模式CVT，其中所述第二行星齒輪組的中心齒輪構(gòu)件通過第三互聯(lián)構(gòu)件聯(lián)接至所述輸入傳動齒輪，所述第二行星齒輪組的齒圈構(gòu)件聯(lián)接至第四互聯(lián)構(gòu)件，所述行星齒輪架構(gòu)件聯(lián)接至所述軸并支撐與所述第二行星齒輪組的中心齒輪構(gòu)件和齒圈構(gòu)件相互嚙合的一組行星齒輪。技術(shù)方案6.如技術(shù)方案5的雙模式CVT，其中所述一組扭矩傳遞構(gòu)件包括第一扭矩傳遞構(gòu)件、第二扭矩傳遞構(gòu)件和第三扭矩傳遞構(gòu)件。技術(shù)方案7.如技術(shù)方案6的雙模式CVT，其中所述第一扭矩傳遞構(gòu)件為制動器，所述第二扭矩傳遞構(gòu)件為離合器，所述第三扭矩傳遞構(gòu)件為制動器。技術(shù)方案8.如技術(shù)方案6的雙模式CVT，其中當(dāng)所述CVT操作于第一前進模式時，所述第一扭矩傳遞構(gòu)件將所述第三互聯(lián)構(gòu)件聯(lián)接至固定構(gòu)件，以保持所述第二行星齒輪組的中心齒輪構(gòu)件固定，從而引起所述輸入扭矩從所述變速機通過所述輸入傳動齒輪傳遞至所述第二行星齒輪組的齒圈構(gòu)件。技術(shù)方案9.如技術(shù)方案6的雙模式CVT，其中當(dāng)所述CVT操作于第二前進模式時，所述第二扭矩傳遞構(gòu)件接合，以聯(lián)接所述第一行星齒輪組和第二行星齒輪組中的一個或兩個的兩個或更多齒輪構(gòu)件，從而引起所述第一行星齒輪組的構(gòu)件和所述第二行星齒輪組的構(gòu)件以相同的速度旋轉(zhuǎn)。技術(shù)方案10.如技術(shù)方案6的雙模式CVT，其中當(dāng)所述CVT操作于倒檔模式時，所述第三扭矩傳遞構(gòu)件接合，以保持所述第一行星齒輪組的行星齒輪架構(gòu)件，使得所述輸入扭矩從所述變速機通過所述輸入傳動齒輪傳遞至所述第一行星齒輪組的中心齒輪構(gòu)件，輸出扭矩從所述第一行星齒輪組的齒圈構(gòu)件傳遞至所述中間傳動齒輪。技術(shù)方案11.一種雙模式無級變速器（CVT），包括：變速機；和通過輸入傳動齒輪聯(lián)接至所述變速機的齒輪箱，該齒輪箱包括繞著軸定位的行星齒輪組、以及一組扭矩傳遞構(gòu)件，其中所述扭矩傳遞機構(gòu)有選擇地用于接合所述行星齒輪組的齒輪構(gòu)件的各種組合，使得特定的組合與兩個前進模式或一倒檔模式之一相關(guān)聯(lián)。技術(shù)方案12.如技術(shù)方案11的雙模式CVT，其中所述行星齒輪組包括第一中心齒輪構(gòu)件、第二中心齒輪構(gòu)件、齒圈構(gòu)件和行星架構(gòu)件。技術(shù)方案13.如技術(shù)方案12的雙模式CVT，其中所述第一中心齒輪構(gòu)件通過第一互聯(lián)構(gòu)件聯(lián)接至所述輸入傳動齒輪，所述第二中心齒輪構(gòu)件聯(lián)接至第二互聯(lián)構(gòu)件，所述齒圈構(gòu)件通過第三互聯(lián)構(gòu)件聯(lián)接至所述軸，所述行星架構(gòu)件通過第四互聯(lián)構(gòu)件聯(lián)接至所述中間傳動齒輪并支撐第一小齒輪構(gòu)件和第二小齒輪構(gòu)件。技術(shù)方案14.如技術(shù)方案13的雙模式CVT，其中所述第一小齒輪構(gòu)件與所述第一中心齒輪構(gòu)件和所述第二小齒輪構(gòu)件都相互嚙合，所述第二小齒輪構(gòu)件與所述齒圈構(gòu)件、所述第二中心齒輪構(gòu)件和所述第一小齒輪構(gòu)件相互嚙合。技術(shù)方案15.如技術(shù)方案13的雙模式CVT，其中所述一組扭矩傳遞構(gòu)件包括第一扭矩傳遞構(gòu)件、第二扭矩傳遞構(gòu)件和第三扭矩傳遞構(gòu)件。技術(shù)方案16.如技術(shù)方案15的雙模式CVT，其中當(dāng)所述CVT操作于第一前進模式時，所述第一扭矩傳遞構(gòu)件接合，以將所述第二中心齒輪構(gòu)件聯(lián)接至固定構(gòu)件，使得所述輸入扭矩從所述變速機通過所述輸入傳動齒輪傳遞至所述第一中心齒輪構(gòu)件。技術(shù)方案17.如技術(shù)方案15的雙模式CVT，其中當(dāng)所述CVT操作于第二前進模式時，所述第二扭矩傳遞構(gòu)件接合，使得所述輸入扭矩從所述變速機通過所述輸入傳動齒輪傳遞至齒輪構(gòu)件之一，且其它兩個齒輪構(gòu)件通過旋轉(zhuǎn)離合器連接在一起。技術(shù)方案18.如技術(shù)方案15的雙模式CVT，其中當(dāng)所述CVT操作于倒檔模式時，所述第三扭矩傳遞構(gòu)件接合，以保持所述齒圈構(gòu)件固定，使得所述輸入扭矩從所述變速機傳遞至所述第一中心齒輪構(gòu)件，引起所述第一小齒輪構(gòu)件和所述第二小齒輪構(gòu)件旋轉(zhuǎn)，并且所述第二小齒輪構(gòu)件反抗固定的齒圈構(gòu)件，引起所述行星架構(gòu)件旋轉(zhuǎn)，從而引起所述中間傳動齒輪旋轉(zhuǎn)。從下面提供的描述可清楚其它特征、優(yōu)點和應(yīng)用方面。應(yīng)當(dāng)理解，該描述和具體實例僅用于示例性目的，不意欲限制本公開的范圍。附圖說明本文所示附圖僅用于示例性目的，不意欲以任何方式限制本公開的范圍。附圖中的部件不一定按比例繪制，而是將重點放在示出本發(fā)明的原理。此外，附圖中，在整個視圖中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的零件。附圖中：圖1為根據(jù)本發(fā)明原理的機動車輛的動力系的示意圖；圖2為圖1中所示動力系的齒輪箱的特寫視圖；圖3為圖1中所示根據(jù)本發(fā)明原理的動力系的另一齒輪箱的特寫視圖；和圖4為示出圖1中所示動力系的輸出速度比相對于變速機速度比的關(guān)系的曲線圖。具體實施方式下面的描述實質(zhì)上僅僅是示例性的，不意欲限制本公開、應(yīng)用或使用?，F(xiàn)在參考圖1，體現(xiàn)本發(fā)明原理的動力系標(biāo)記為10。動力系10總地包括與變速器14互連的發(fā)動機12。發(fā)動機12可為傳統(tǒng)的內(nèi)燃機或電機，或任何其它類型的原動機，這都不脫離本公開的范圍。發(fā)動機12通過例如撓性板或其它連接裝置或起動裝置（未示出）（例如流體動力裝置或啟動離合器）向變速器14提供驅(qū)動扭矩。變速器14為環(huán)式無級變速器（CVT）。變速器14包括通常為鑄件的金屬殼體16，該殼體封裝并保護變速器14的各個部件。殼體16包括定位和支撐這些部件的許多孔、通道、肩部和突緣。一般而言，變速器14包括變速器輸入軸20和變速器輸出軸22。構(gòu)造成在變速器輸入軸20和變速器輸出軸22及變速機26之間提供前進擋和倒檔或傳動比的齒輪箱24連接在變速器輸入軸20與變速器輸出軸22之間。變速器輸入軸20與發(fā)動機12功能性互連，并從發(fā)動機12接收輸入扭矩或動力。變速器輸出軸22優(yōu)選與主減速單元25連接，該主減速單元25包括例如傳動軸、差速器組件、和連接至車輪的傳動軸等。變速器輸入軸20聯(lián)接至齒輪箱24并向其提供驅(qū)動扭矩。齒輪箱24一般包括一個或多個齒輪組、離合器和/或制動器及軸。變速機26被圖示為環(huán)形座圈滾動式變速機。但是，應(yīng)當(dāng)清楚，可使用各種其它類型的變速機，都不脫離本發(fā)明的范圍。變速機26包括第一輸入盤28和第二輸入盤30。第一輸入盤28包括環(huán)形外表面或第一輸入座圈28A，第二輸入盤30包括環(huán)形外表面或第二輸入座圈30A。第一和第二輸入座圈28A、30A之間布置有輸出盤32。輸出盤32包括環(huán)形外表面或第一輸出座圈32A和環(huán)形外表面或第二輸出座圈32B。第一輸出座圈32A布置成與第一輸入座圈28A相對，第二輸出座圈32B布置成與第二輸入座圈30A相對。第一輸入座圈28A與第一輸出座圈32A共同限定第一環(huán)形腔38，第二輸入座圈30A與第二輸出座圈32B共同限定第二環(huán)形腔40。各盤28、30、32共用由變速機軸42限定的共同旋轉(zhuǎn)軸線。變速機軸42功能性地互連至變速器輸入軸20，從而從發(fā)動機12接收驅(qū)動扭矩。輸入盤28和30旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至變速機軸42，并通過多個輥子50和52傳遞驅(qū)動扭矩至輸出盤32。例如，第一腔38包括多個輥子50，第二腔40包括多個輥子52。通常，第一和第二腔38和40均包括兩個或三個輥子50和52，但是應(yīng)當(dāng)清楚，可使用任意數(shù)量的輥子，都不脫離本發(fā)明的范圍。每個輥子50、52都安裝成繞著輥子軸線旋轉(zhuǎn)，并在其相關(guān)聯(lián)的輸入和輸出盤28、30和32的環(huán)形座圈28A、32A、32B和30A上滾動，以將扭矩從輸入盤28和30傳遞至輸出盤32。變速機扭矩比的改變通過輥子50、52的進動實現(xiàn)，使得輥子的軸線能夠轉(zhuǎn)動，以改變輥子軸線相對于變速機軸線的傾斜度。輥子50、52的進動導(dǎo)致輥子50、52在座圈28A、32A、32B和30A上行進的路線的半徑的變化，從而導(dǎo)致輸入盤28和30與輸出盤32之間變速機傳動比的變化。變速機輸出齒輪60聯(lián)接至遠端部分54。變速機輸出傳動齒輪60與齒輪箱24嚙合。齒輪箱24通過輸出傳動齒輪62與變速器輸出軸22功能性互聯(lián)，并將驅(qū)動扭矩從變速機26和變速機輸出傳動齒輪60供給至變速器輸出軸22，從而供給至主減速單元25。齒輪箱24包括繞著軸63定位的第一行星齒輪組64和第二行星齒輪組66。第一行星齒輪組64包括中心齒輪構(gòu)件68、行星齒輪架構(gòu)件70和齒圈構(gòu)件72。中心齒輪構(gòu)件68通過第一軸或互聯(lián)構(gòu)件74聯(lián)接至輸入傳動齒輪60。齒圈構(gòu)件72通過第二軸或互聯(lián)構(gòu)件78聯(lián)接至中間傳動齒輪76。行星齒輪架構(gòu)件70聯(lián)接至軸63，并可旋轉(zhuǎn)地支撐一組構(gòu)造成與中心齒輪構(gòu)件68和齒圈構(gòu)件72都互相嚙合的行星齒輪80。第二行星齒輪組66包括中心齒輪構(gòu)件82、行星齒輪架構(gòu)件84和齒圈構(gòu)件86。中心齒輪構(gòu)件82連接至第三軸或互聯(lián)構(gòu)件88，齒圈構(gòu)件86連接至第四軸或互聯(lián)構(gòu)件90。行星齒輪架構(gòu)件84聯(lián)接至軸63，并可旋轉(zhuǎn)地支撐一組構(gòu)造成與中心齒輪構(gòu)件82和齒圈構(gòu)件86都互相嚙合的行星齒輪85。第一扭矩傳遞構(gòu)件如制動器92有選擇地將第三軸或互聯(lián)構(gòu)件88聯(lián)接至固定構(gòu)件或變速器殼體16。第二扭矩傳遞構(gòu)件如離合器94有選擇地將第三軸或互聯(lián)構(gòu)件88與第四軸或互聯(lián)構(gòu)件90聯(lián)接。第三扭矩傳遞機構(gòu)如制動器96有選擇地將固定構(gòu)件或變速器殼體16聯(lián)接至軸63。在圖2所示特定實施方案中，制動器92操作成接合第一前進模式，離合器94操作成接合第二前進模式，制動器96操作成接合變速器14的倒檔模式。當(dāng)變速器14以上述三個模式之一操作時，輸入扭矩從變速機26通過輸入傳動齒輪60傳遞至齒圈箱24。齒輪箱24轉(zhuǎn)而通過中間傳動齒輪76、軸或互聯(lián)構(gòu)件98和輸出傳動齒輪62將輸出扭矩傳遞至主減速單元25。在倒檔模式中，制動器96接合，以保持行星齒輪架構(gòu)件70固定。輸入扭矩通過第一軸或互聯(lián)構(gòu)件74從變速機26經(jīng)由輸入傳動齒輪60傳遞至中心齒輪構(gòu)件68。輸出扭矩從齒圈構(gòu)件72傳遞至中間傳動齒輪76。當(dāng)變速器14操作于第一前進模式（低模式）時，制動器92接合以保持中心齒輪構(gòu)件82固定。輸入扭矩從變速機26經(jīng)由輸入傳動齒輪60傳遞至齒圈構(gòu)件86。因此，行星齒輪架構(gòu)件84由此通過行星齒輪85設(shè)定的旋轉(zhuǎn)速度以保持中心齒輪構(gòu)件82和驅(qū)動行星齒輪構(gòu)件86為基礎(chǔ)。這樣，行星齒輪架構(gòu)件70的旋轉(zhuǎn)速度與行星齒輪架構(gòu)件84的相同，并且齒輪箱24的輸出旋轉(zhuǎn)速度等于行星齒輪架構(gòu)件70的速度相對于中心齒輪68的速度的比。當(dāng)變速器14操作于第二前進模式（高模式）時，離合器94接合。這將齒圈構(gòu)件86聯(lián)接至中心齒輪構(gòu)件82，使得所述一組行星齒輪85具有與行星齒輪架構(gòu)件84相同的旋轉(zhuǎn)速度，導(dǎo)致中心齒輪構(gòu)件68具有與所述一組行星齒輪80相同的旋轉(zhuǎn)速度?，F(xiàn)在參考圖3，示出了用于變速器14的齒輪箱100的另一布置。齒輪箱100包括繞著軸63定位的行星齒輪組101。行星齒輪組101包括齒圈構(gòu)件172、第一中心齒輪構(gòu)件168、第二中心齒輪構(gòu)件185和行星架構(gòu)件170。第一中心齒輪構(gòu)件168通過第一軸或互聯(lián)構(gòu)件174聯(lián)接至輸入傳動齒輪60。第二中心齒輪構(gòu)件185聯(lián)接至第二軸或互聯(lián)構(gòu)件188。齒圈構(gòu)件172通過第三軸或互聯(lián)構(gòu)件190聯(lián)接至軸63。行星架構(gòu)件170通過第四軸或互聯(lián)構(gòu)件191聯(lián)接至中間傳動齒輪76，并可旋轉(zhuǎn)地支撐第一小齒輪構(gòu)件192和第二小齒輪構(gòu)件194。第一小齒輪構(gòu)件192構(gòu)造成與第一中心齒輪構(gòu)件168和第二小齒輪構(gòu)件194都相互嚙合。第二小齒輪構(gòu)件194構(gòu)造成與齒圈構(gòu)件172、第二中心齒輪構(gòu)件185和第一小齒輪構(gòu)件192相互嚙合。第一扭矩傳遞構(gòu)件如制動器92有選擇地將第二軸或互聯(lián)構(gòu)件188聯(lián)接至固定構(gòu)件或變速器殼體16。第二扭矩傳遞構(gòu)件如離合器94有選擇地將第四軸或互聯(lián)構(gòu)件191與軸63聯(lián)接。第三扭矩傳遞機構(gòu)如制動器96有選擇地將固定構(gòu)件或變速器殼體16聯(lián)接至軸63。在圖3所示特定實施方案中，制動器92操作成接合第一前進模式（低模式），第二離合器94操作成接合第二前進模式（高模式），制動器96操作成接合變速器14的倒檔模式。當(dāng)變速器14以上述三個模式之一操作時，輸入扭矩從變速機26通過輸入傳動齒輪60傳遞至齒圈箱100。齒輪箱100轉(zhuǎn)而通過中間傳動齒輪76、軸或互聯(lián)構(gòu)件98和輸出傳動齒輪62將輸出扭矩傳遞至主減速單元25。在倒檔模式中，制動器96接合，以防止齒圈構(gòu)件172旋轉(zhuǎn)。輸入扭矩從變速機26傳遞至第一中心齒輪構(gòu)件168，引起第一小齒輪構(gòu)件192和第二小齒輪構(gòu)件194旋轉(zhuǎn)。第二小齒輪構(gòu)件194反抗固定的齒圈構(gòu)件172，引起行星架構(gòu)件170旋轉(zhuǎn)，從而引起中間傳動齒輪76旋轉(zhuǎn)。當(dāng)變速器14操作于第一前進模式（低模式）時，制動器92接合以將其聯(lián)接至第二中心齒輪構(gòu)件185，保持第二中心齒輪構(gòu)件185固定。輸入扭矩從變速機26通過輸入傳動齒輪60傳遞到第一中心齒輪構(gòu)件168。旋轉(zhuǎn)的第一齒輪構(gòu)件168轉(zhuǎn)動第一小齒輪構(gòu)件192和第二小齒輪構(gòu)件194。小齒輪構(gòu)件194反抗固定的第二中心齒輪構(gòu)件185，引起行星架構(gòu)件170旋轉(zhuǎn)，從而引起中間傳動齒輪76旋轉(zhuǎn)。當(dāng)變速器14操作于第二前進模式（高模式）時，離合器94接合。輸入扭矩從變速機26通過輸入傳動齒輪60傳遞到第一中心齒輪構(gòu)件168。行星架構(gòu)件170和齒圈構(gòu)件172通過旋轉(zhuǎn)離合器連接在一起。因此，行星架構(gòu)件170和齒圈構(gòu)件172以與第一中心齒輪構(gòu)件168相同的速度一起旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的行星架構(gòu)件170引起中間傳動齒輪76旋轉(zhuǎn)。圖4中示出上述雙模式齒輪箱24和100的特征，其示出了隨變速器傳動比變化的變速機傳動比。線200和線201分別為低模式的下邊界和上邊界，而線202和線203分別為高模式的上邊界和下邊界，區(qū)域204是兩個模式重疊的地方。因此，人們可以容易地看出，雙模式齒輪箱的使用相對于單模式的使用極大地擴展了變速器的性能。注意，變速器不限于上述這兩個齒輪箱。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)清楚，還存在布置齒輪和離合器的其它方式，在變速機后提供必要的傳動比。本發(fā)明的描述實質(zhì)上僅僅是示例性的，不脫離本發(fā)明要點的變型也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這種變型不被認(rèn)為脫離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。