專利名稱：可無級調(diào)節(jié)變速比的帶或不帶功率分支及電機的變速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括多個帶有可無級調(diào)節(jié)變速比的變速比區(qū)域的功率 分支的變速裝置以及一種并列換擋變速器(Paralldschaltgetriebe),它尤其 用在這種變速裝置中。本發(fā)明還涉及一種用于運行功率分支的變速裝置的 方法。此外，本發(fā)明涉及用于控制這種功率分支變速裝置中一個無級變速 器的錐盤與接觸裝置之間的壓緊壓力或壓緊力的方法。本發(fā)明還涉及一種 附加地包括一個電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的變速裝置。同時，本發(fā)明涉及在一個 停止的機動車上低損耗產(chǎn)生該變速裝置輸出轉(zhuǎn)矩的方法以及運行具有可無 級變化的變速比及電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的一種變速裝置的方法。
背景技術(shù)：
具有可連續(xù)調(diào)節(jié)變速比的自動變速裝置不僅由于高行駛舒適性，而且 由于與傳統(tǒng)的在機動車中用行星齒輪組工作的自動變速裝置相比更小的燃 料消耗而愈來愈引起人們的興趣。這種變速裝置例如包括一個無級變速器 (Variator)，它由兩個被接觸裝置纏繞的錐盤對構(gòu)成，其中為了調(diào)節(jié)變速比， 錐盤對的錐盤之間的距離可反向調(diào)節(jié)。
該無級變速器的一個問題在于，有限的變速比調(diào)節(jié)區(qū)域及有限的轉(zhuǎn)矩 傳遞能力。為了增大變速裝置擴展變速比(Getriebespreizung)、即增大變速 比調(diào)節(jié)區(qū)域及轉(zhuǎn)矩傳遞能力，開發(fā)了功率分支的變速裝置，其中無級變速 器通過至少一個離合器能以不同的方式與一個齒輪變速器連接，其中無級 變速器的調(diào)節(jié)區(qū)域根據(jù)離合器位置在整個變速裝置的變速比改變時可在一 個方向或另一方向上連續(xù)運行，以致在無級變速器的撐開度可能減小的情 況下得到一個增大的變速裝置擴展變速比。此外，至少在功率分支的變速
裝置中，無級變速器不必需傳遞整個驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，由此增大了變速裝置的轉(zhuǎn) 矩傳遞能力，在該變速裝置中與無級變速器并列的一部分驅(qū)動轉(zhuǎn)矩通過離 合器直接地傳遞到齒輪變速器或從動裝置上。
圖1表示一個公知的功率分支的變速裝置的第一實施形式的基本結(jié)構(gòu)。
由一個未示出的發(fā)動機產(chǎn)生的、傳遞到驅(qū)動軸2上的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩一方面 直接地傳遞到無級變速器4上，另一方面通過離合器6傳遞到構(gòu)造成相加 變速器或耦合變速器的齒輪變速器8上，后者的一個輸入端與無級變速器4 的輸出端相連接，及它的輸出端由一個從動軸10構(gòu)成，機動車將由該從動 軸來驅(qū)動。具有根據(jù)圖1的基本結(jié)構(gòu)的功率分支變速裝置的一個特點在于， 在未分支區(qū)域中(離合器6打開時)無級變速器4必需傳遞發(fā)動機的全部 轉(zhuǎn)矩及必需根據(jù)高轉(zhuǎn)矩及高轉(zhuǎn)速來設(shè)計，這意味著成本高。這種結(jié)構(gòu)的公 知的功率分支變速裝置具有的最大擴展變速比(Spreizmig)為7及轉(zhuǎn)矩傳 遞能力約為500Nm。
在圖2中表示出功率分支變速裝置的一個變型的基本結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu) 中驅(qū)動軸2直接驅(qū)動一個輸入側(cè)分配式變速器12，例如為一個行星齒輪變 速器，它具有兩個輸出端，其中一個輸出端與一個無級變速器8相連接及 另一輸出端通過離合器6與從動軸10連接，該從動軸還無相對轉(zhuǎn)動地與無 級變速器8的輸出端嚙合。在該實施形式中，同樣當離合器6打開時無級 變速器8必須傳遞全部的發(fā)動機功率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于擴大具有可無級調(diào)節(jié)的變速比的變速裝置的使用可 能性。
該任務(wù)的第一解決方案將借助具有多個帶有可無級調(diào)節(jié)變速比的變速 比區(qū)域的功率分支的變速裝置來實現(xiàn)，該變速裝置包括 一個用于與發(fā)動 機無相對轉(zhuǎn)動連接的驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸通過一個分配式變速器與一個無級 變速器的兩個軸相連接；及一個并列換擋變速器，它的輸入軸各通過一個 離合器可與無級變速器的各一個軸耦合及它的輸出軸構(gòu)成該功率分支的變 速裝置的從動軸，其中至少兩個變速比區(qū)域僅通過并列換擋變速器的一個 輸入軸及它的輸出軸之間的變速比來區(qū)別。
根據(jù)本發(fā)明的變速裝置通過在其結(jié)構(gòu)中組合了本身為公知的并列換擋 變速器(通常也稱為雙離合器變速器)而具有多個變速比區(qū)域，它可實現(xiàn)
最佳設(shè)計及無級變速器的減載。變速裝置的轉(zhuǎn)矩傳遞能力例如可從300Nm 上升到500Nm。根據(jù)本發(fā)明的變速裝置的操作通過無級變速器變速比、兩 個離合器的控制及本身公知的并列換擋變速器的換擋來進行，該換擋通過 可簡單操作的爪式換擋裝置來實現(xiàn)。
有利地，分配式變速器包括一個行星齒輪變速器。
有利地，通過一個離合器的閉合及在并列換擋變速器的一個輸入軸與 其輸出軸之間的齒輪嚙合的改變可轉(zhuǎn)換到變速比區(qū)域I及III，及通過另一 離合器的閉合及在并列換擋變速器的另一輸入軸與其輸出軸之間的齒輪嚙 合的改變可轉(zhuǎn)換到變速比區(qū)域II及R。通過并列換擋變速器的擴展可擴展 到更多的變速比區(qū)域。
有利地，并列換擋變速器的輸出軸具有一個用于變速比區(qū)域I及R和/ 或一個用于變速比區(qū)域II及III的齒輪。由此可減少該變速裝置的部件數(shù)目。
不同部件或齒輪數(shù)目的進一步減少可這樣來達到并列換擋變速器被 作成具有倒數(shù)值的變速比，尤其是具有約為2，約為l及約為l/2的值，因 為這可得到對無級變速器擴展變速比的很好適配。
并列換擋變速器的換擋致動器可有利地被構(gòu)造成操作并列換擋變速器 的所有套筒的換擋輥或構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)一移動一致動器。
此外有利的是，行星齒輪變速器被作成無內(nèi)齒圈的正值變速器 (Plusgetriebe)或行星齒輪支座本身被作成帶有外齒部分的齒輪。
可有利地用于上述變速裝置的并列換擋變速器具有兩個各通過一個離 合器可選擇驅(qū)動的輸入軸，它們分別通過至少一個齒輪組可與一個從動軸 形成轉(zhuǎn)動嚙合，其中一個倒車擋這樣地構(gòu)成在一個同從動軸無相對轉(zhuǎn)動 地連接的齒輪之間設(shè)有一個中間齒輪。
在并列換擋變速器的另一實施形式中一個倒車擋這樣地構(gòu)成，即并列 換擋變速器具有兩個各通過一個離合器可選擇驅(qū)動的輸入軸，它們分別通 過至少一個齒輪組可與一個從動軸形成轉(zhuǎn)動嚙合，其中一個倒車擋這樣地 構(gòu)成即一個與通過閉合的所屬離合器旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的輸入軸無相對轉(zhuǎn)動地連 接的齒輪和一個與另一輸入軸無相對轉(zhuǎn)動地連接的附加齒輪相嚙合，該另
一輸入軸通過一個向前行駛擋齒輪組與從動軸無相對轉(zhuǎn)動地連接。
在操作功率分支的變速裝置時，可有利地在相應離合器轉(zhuǎn)換前通過并
列換擋變速器的換擋置入一個新的變速比區(qū)域。
此外合乎要求的是，其中當機動車停止及選擋桿空擋位置時，兩個離
合器打開及置入變速比區(qū)域I及R。由此通過一個離合器的閉合立即可在正 確的方向上開動。
為了在一個無級變速器上控制錐盤及接觸裝置之間的壓緊壓力，通常 利用由接觸裝置傳遞的轉(zhuǎn)矩。在這種具有多個變速比區(qū)域的功率分支的變 速裝置上，當變速比區(qū)域之間轉(zhuǎn)換時該轉(zhuǎn)矩將反向，由此使用通過與轉(zhuǎn)矩 相關(guān)地、或大或小地打開一個控制閥來控制壓緊壓力的一個轉(zhuǎn)矩傳感器遇 到困難及由于它不能轉(zhuǎn)接對換擋點上的舒適性起到副作用。
因此，根據(jù)本發(fā)明提出一種具有多個帶有可無級調(diào)節(jié)變速比的變速比
區(qū)域的功率分支的變速裝置，它包括 一個用于與發(fā)動機無相對轉(zhuǎn)動連接 的驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸通過一個分配式變速器與一個無級變速器的兩個軸相 連接；至少兩個離合器，借助它們可使無級變速器的每個軸通過一個變速 器與該功率分支變速裝置的一個從動軸相耦合；及一個轉(zhuǎn)矩傳感裝置，用 于檢測作用于一個驅(qū)動軸上或一個與分配式變速器連接的軸上的轉(zhuǎn)矩及用 于控制作用在無級變速器的至少一個移動盤上的基本壓緊壓力。
以此方式，可由一個其結(jié)構(gòu)本身是公知的轉(zhuǎn)矩傳感裝置來產(chǎn)生與輸入 轉(zhuǎn)矩相關(guān)的基本壓緊壓力。
此外有利的是，用于控制具有多個帶有可無級調(diào)節(jié)變速比的變速比區(qū) 域的功率分支變速裝置中的一個無級變速器的錐盤與接觸裝置之間的壓緊 力的方法，在該方法中檢測作用在該功率分支變速裝置的驅(qū)動軸上的轉(zhuǎn)矩 及根據(jù)該作用轉(zhuǎn)矩控制至少一個壓緊壓力。
上述方法可有利地這樣來進行檢測基本壓緊壓力及將該基本壓緊壓 力用于控制對所需總壓緊力作貢獻的另外的壓力。
在根據(jù)本發(fā)明的另一方法中，檢測基本壓緊壓力及將該基本壓緊壓力 用于控制或調(diào)節(jié)在變速比區(qū)域之間作轉(zhuǎn)換用的離合器的壓力。
在許多方面有利的是，上述的功率分支的變速裝置，還包括一個電驅(qū) 動裝置/發(fā)電機及另一離合器。該離合器例如可用于閉鎖另一行星齒輪變速
器，電驅(qū)動裝置/發(fā)電機與該行星齒輪變速器的一個部件無相對轉(zhuǎn)動地連接， 其中在閉鎖狀態(tài)中該電驅(qū)動裝置/發(fā)電機與變速器結(jié)構(gòu)無相對轉(zhuǎn)動地相連 接，及在非閉鎖狀態(tài)中整個變速裝置具有一個擴展的工作區(qū)域，其方式是 該電驅(qū)動裝置/發(fā)電機被操作。但該離合器也可用于取消功率分支，其方式 是，打開無相對轉(zhuǎn)動的連接。
視電驅(qū)動裝置/發(fā)電機及閉鎖離合器的控制而定，該附加電驅(qū)動裝置/ 發(fā)電機可實現(xiàn)多種的其它工作狀態(tài)。例如可減小機動車停車狀態(tài)的功率損 耗，在該停車狀態(tài)中爬行是符合期望的。
在用于運行這種功率分支的變速裝置的一個有利方法中，在機動車停 止狀態(tài)中它的驅(qū)動發(fā)動機通過該功率分支的變速裝置驅(qū)動電驅(qū)動裝置/發(fā)電 機及由此發(fā)出電功率，及在該方法中這樣控制變速裝置的摩擦離合器、無 級變速器的變速比及電驅(qū)動裝置/發(fā)電機，以使得在變速裝置輸出端產(chǎn)生一 個轉(zhuǎn)矩，其中離合器的摩擦功率小于電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的發(fā)電功率。在變 速裝置輸出端上這樣產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩明顯的是內(nèi)燃機與發(fā)電機之間變速比的支 持轉(zhuǎn)矩。在理想情況下在變速裝置輸出端上的該轉(zhuǎn)矩無摩擦滑動地產(chǎn)生在 一個起動離合器上及用于起動。
本發(fā)明的另一解決方案通過一種具有可無級變化的變速比的變速裝置 來實現(xiàn)，它包括具有一個輸入軸及一個輸出軸的無級變速器，它的變速 比可無級地調(diào)節(jié)；第一行星齒輪變速器，它與驅(qū)動軸、無級變速器的輸入 軸及一個連接軸相連接；第二行星齒輪變速器，它與連接軸、無級變速器 的輸出軸及從動軸相連接；及一個電驅(qū)動裝置/發(fā)電機，它無相對轉(zhuǎn)動地與 連接軸相連接。
根據(jù)本發(fā)明的變速裝置結(jié)構(gòu)的一個重要特征是，例如可構(gòu)成錐盤-接觸 裝置變速器或摩擦輪變速器的無級變速器及可有利地工作在電動機及發(fā)動 機工況的電驅(qū)動裝置/發(fā)電機被設(shè)置在"變速裝置內(nèi)部"。
有利地，驅(qū)動軸通過一個離合器與第一行星齒輪變速器相耦合及通過 另一離合器與無級變速器的輸入軸相耦合。
在根據(jù)本發(fā)明的變速裝置的一個有利構(gòu)型中，其中在第一行星齒輪變 速器上，內(nèi)齒圈與離合器相連接，太陽輪與輸入軸相連接及支座與連接軸 相連接；及在第二行星齒輪變速器上，支座與連接軸相連接，太陽輪與輸
出軸相連接及內(nèi)齒圈與從動軸相連接。
在根據(jù)本發(fā)明的變速裝置的一個有利的變換構(gòu)型中，在第一行星齒輪 變速器上，行星齒輪支座與驅(qū)動軸相連接，太陽輪與輸入軸相連接及內(nèi)齒 圈與連接軸相連接，及在第二行星齒輪變速器上，支座與從動軸相連接， 太陽輪與無級變速器輸出軸相連接及內(nèi)齒圈與連接軸相連接。該變速裝置
為圖3中所示的根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的擴展，這時導入了一個第二行星齒輪 變速器。
最好該變速裝置包括一個制動器，通過它可使電驅(qū)動裝置/發(fā)電機轉(zhuǎn)子 制停。
根據(jù)本發(fā)明的變速裝置允許有多種工作狀態(tài)及可根據(jù)不同的方法控制。
在操作根據(jù)本發(fā)明的變速裝置的一個有利方法中，功率分支的行駛區(qū) 域通過兩個離合器的同時閉合形成。
有利地，在驅(qū)動軸被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)及從動軸停止的情況下，借助制動器的 控制和/或電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的發(fā)電機轉(zhuǎn)矩的控制來調(diào)節(jié)爬行轉(zhuǎn)矩。
在機動車停止時調(diào)節(jié)無級變速器及調(diào)節(jié)通過制動器和/或電驅(qū)動裝置/ 發(fā)電機的發(fā)電機轉(zhuǎn)矩控制的爬行轉(zhuǎn)矩。
在根據(jù)本發(fā)明的變速裝置上可這樣調(diào)節(jié)無級變速器的變速比，即變速 裝置的變速比與連接軸的轉(zhuǎn)速無關(guān)，及連接軸的轉(zhuǎn)速借助電驅(qū)動裝置/發(fā)電 機被這樣地調(diào)節(jié)，以使得無級變速器在減小其接觸裝置損傷的區(qū)域上轉(zhuǎn)動。
此外還可以使無級變速器的擴展變速比通過電驅(qū)動裝置/發(fā)電機轉(zhuǎn)速的 控制來提高。
當該變速裝置具有至少一個用于在兩個變速比區(qū)域之間轉(zhuǎn)換的附加離 合器時，變速比區(qū)域之間的轉(zhuǎn)換可有利地通過電驅(qū)動裝置/發(fā)電機轉(zhuǎn)速的控 制來實現(xiàn)。
借助根據(jù)本發(fā)明的變速裝置可作到在變速裝置的推力工作時，電驅(qū) 動裝置/發(fā)電機的轉(zhuǎn)速通過無級變速器變速比的調(diào)節(jié)來控制及在機動車制動 時所釋放的機械能量可用電能的形式以高效率儲存。
用于驅(qū)動根據(jù)本發(fā)明的變速裝置的驅(qū)動軸的驅(qū)動發(fā)動機的起動可借助 電驅(qū)動裝置/發(fā)電機來實現(xiàn)，其中在該電驅(qū)動裝置/發(fā)電機起動后使驅(qū)動發(fā)動
機耦合到變速裝置上。在圖12至14或22所示的結(jié)構(gòu)中可通過離合器KB 的操作實現(xiàn)該耦合。
有利地，當驅(qū)動發(fā)動機未運行時電驅(qū)動裝置/發(fā)電機驅(qū)動一個用于供給 機動車傳動系中相應系統(tǒng)的液壓泵。


以下將借助概要表示的附圖及通過其它細節(jié)來描述本發(fā)明。
附圖中表示
圖l: 一個公知的功率分支的變速裝置的基本結(jié)構(gòu)；
圖2: —個公知的功率分支的變速裝置的另一實施形式的基本結(jié)構(gòu)；
圖3:根據(jù)本發(fā)明的變速裝置的基本結(jié)構(gòu)的一個例子；
圖4及5: —個并列換擋變速器的倒車擋中轉(zhuǎn)速反向的兩個例子；
圖6:用于全輪驅(qū)動的并列換擋變速器；
圖7:包含在根據(jù)圖3的變速裝置中的一個分配式變速器的結(jié)構(gòu)例； 圖8:用于解釋根據(jù)圖7的變速器的功能的曲線圖； 圖9: 一個分配式變速器的變換實施形式； 圖10:具有組合轉(zhuǎn)矩傳感器的一個變速器的截面的一部分； 圖ll:用于解釋一個無級變速器的液壓控制的流程圖； 圖12至14:具有功率分支及在帶有附加電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的輸出端 上具有并列換擋變速器的可無級調(diào)節(jié)的變速裝置的結(jié)構(gòu)；
圖15:用于解釋根據(jù)圖12-14及22的變速裝置的控制的一個流程圖16:根據(jù)本發(fā)明的變速裝置與其控制裝置的單元的結(jié)構(gòu)；
圖17:用于解釋本發(fā)明的變速裝置的自由度及功能的球面圖18:對于一個示范變速裝置結(jié)構(gòu)說明無級變速器所需變速比的球面
圖19:用于解釋變速裝置不同操作方式的球面圖； 圖20:用于解釋變速裝置其它特性的球面圖21:變速裝置結(jié)構(gòu)的兩個例子，其中具有可變換變速比的電驅(qū)動裝 置/發(fā)電機可與連接軸無相對轉(zhuǎn)動地連接；
圖22:表示一個簡化的結(jié)構(gòu)，其中可取消行星齒輪組。
具體實施例方式
根據(jù)圖3， 一個功率分支的變速裝置的、與一個未示出的驅(qū)動發(fā)動機連 接的驅(qū)動軸2構(gòu)成一個分配式變速器(Verteilergetriebe) 12的輸入軸，它的 輸出軸與一個無級變速器4的軸14及16無相對轉(zhuǎn)動地相連接。無級變速 器4的軸14通過一個離合器Ku與一個并列換擋變速器20的一個輸入軸 18相連接。軸16通過另一離合器K^與該并列換擋變速器的另一輸入軸22 相連接。
在也稱為雙離合器變速器的并列換擋變速器的輸入軸18上設(shè)有兩個齒 輪243及24,。這些齒輪243及2+通過一個換擋機構(gòu)26以本身公知的方式 分別與兩個齒輪28及30中的一個這樣地產(chǎn)生嚙合，以使得軸18與從動軸 10之間形成無相對轉(zhuǎn)動的耦合。
以類似的方式，設(shè)置在輸入軸22上的齒輪242及24R通過一個本身公 知的換擋機構(gòu)31分別與兩個齒輪28及30中的一個這樣地產(chǎn)生嚙合，以使 得輸出軸22與從動軸10之間形成無相對轉(zhuǎn)動的耦合。
在該圖示的例子中，當輸入軸18與從動軸10之間通過齒輪24,及30 形成無相對轉(zhuǎn)動的耦合時被換擋在變速級I上，當通過齒輪243及28形成 耦合時被換擋在變速級III上，當通過齒輪242及28形成耦合時被換擋在變 速級II上，及當通過齒輪24K及30形成耦合時被換擋在倒車級R上，在該 倒車級上一個中間齒輪以公知方式起作用。在離合器Ku閉合時，啟動變速 區(qū)域I或m;在離合器K^閉合時，啟動變速區(qū)域II或R。
換擋機構(gòu)26及31可用簡單的方式構(gòu)成一個爪式換擋器，需要時帶有 同步裝置。對于操作，本身公知的致動器例如換擋輥致動器是適用的，后 者由一個旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生換擋機構(gòu)26及32的兩個換擋爪或移動套筒的移動 操作。
如明顯看出的，齒輪28及30各用于兩個變速級，由此得到并列換擋 變速器的簡單結(jié)構(gòu)。為了進一步減少齒輪的多重設(shè)置，變速級I及III可被 作成具有反的或倒數(shù)變速級。
倒車擋可被作成具有非常小的變速比。
對于倒車變速區(qū)域R所需的轉(zhuǎn)速反向具有各種可能性，其中的兩個可
能性將借助圖4及5來解釋。
在根據(jù)圖4的實施形式中，在齒輪24K及與從動軸10無相對轉(zhuǎn)動地連 接的齒輪30之間設(shè)有一個中間軸或中間齒輪32,，當齒輪24k與諭入袖22 無相對轉(zhuǎn)動地耦合時通過該中間齒輪實現(xiàn)從動軸IO轉(zhuǎn)向的反向。該實施形 式也被概要地表示在圖3上。
圖4中給出的換擋表指示對于各個變速區(qū)域1， 2， 3及R離合器K13 及K2R的轉(zhuǎn)換狀態(tài)及相應齒輪2+， 242， 243及24R與所屬軸的耦合，其中 l表示已耦合狀態(tài)，0表示未耦合狀態(tài)，及X表示出現(xiàn)哪種耦合狀態(tài)均是無 關(guān)緊要的。
圖5表示對于倒車行駛轉(zhuǎn)速反向的另一可能性。在根據(jù)圖5的實施形 式中一個附加齒輪322與輸入軸18無相對轉(zhuǎn)動地連接，該附加齒輪與倒車 齒輪24R嚙合。如圖5中換擋表所示，當置入倒車級時離合器K2K閉合， 以使得在離合器Ku打開的情況下輸入軸18通過附加齒輪322被旋轉(zhuǎn)地驅(qū) 動及通過置擋的第一擋(齒輪24》及與從動軸10無相對轉(zhuǎn)動地連接的齒 輪30使從動軸10以相對向前行駛反向的轉(zhuǎn)向被驅(qū)動。可以理解，也可以 是另一齒輪組被置擋。
圖6表示根據(jù)圖4的并列換擋變速器用于全輪驅(qū)動，其中倒車擋的實 施形式相應于圖4中的形式。從動軸10被作成空心的及構(gòu)成一個差速器33 的輸入軸，該差速器例如為TorSen差速器，它的各從動軸耦合到前輪及后 輪，其中基于空間原因通向前輪的從動軸將有利地穿過作成空心的從動軸 10。
圖7表示具有后置的、構(gòu)造成錐盤-接觸裝置變速器的無級變速器4及 并列換擋變速器20的分配式變速器12的實施例。
驅(qū)動軸2與一個行星齒輪級34的支座T無相對轉(zhuǎn)動地連接，它的行星 齒輪與太陽輪S嚙合，后者無相對轉(zhuǎn)動地與無級變速器4的軸14連接。行 星齒輪級34的內(nèi)齒圈H通過一個齒輪X2及一個中間齒輪與另一齒輪Y2 形成轉(zhuǎn)動嚙合，后者無相對轉(zhuǎn)動地與無級變速器4的軸16相連接。該行星 齒輪的變速比例如為1.5及內(nèi)齒圈與Y2之間的變速比為+0.7。并列換擋變 速器20通過離合器K13耦合的變速比為-0.5及-2;通過離合器K2R耦合的變 速比為-1或+3。借助所述的結(jié)構(gòu)，當無級變速器擴展變速比
(Variatorspreizimg)為4 (0.5至2)時，產(chǎn)生出總擴展變速比8.1 (0.91至 7.44)，這在一個未示出的差速器上可再適配相應的機動車。在無級變速器 4的牽引側(cè)出現(xiàn)的最大力矩約為發(fā)動機最大力矩的42%。無級變速器的錐盤 對的最大轉(zhuǎn)速約為發(fā)動機轉(zhuǎn)速的163%。當無級變速器擴展變速比提高到6 時，相同的結(jié)構(gòu)可提供具有總擴展變速比10.1的變速器。
在圖8中，曲線R， I， II及III表示對于在變速比區(qū)域R (倒車)，I， II及III中整個變速裝置的變速比i (縱坐標)與無級變速器的相應變速比 ivar (橫坐標)的關(guān)系。在變速比UD.vAK及OD.vAR時通過相應離合器K^ 及K2R的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)各區(qū)域之間的換擋，其中在并列換擋變速器中的相應變速 級總是在先被置擋。
水平的虛直線表示無級變速器上相對發(fā)動機力矩的牽引力矩，它在區(qū) 域I及III中為42%以及在區(qū)域R及II中為40%。
點劃的曲線給出相對發(fā)動機功率的無級變速器的功率，及在行駛級1 及3中最大為70%,而在行駛級2及3中最大為73%。平均功率約為發(fā)動 機功率的50%。
借助所述的變速器可傳遞很高的力矩，在當前的發(fā)展水平上，具有約 400Nm的無級變速器允許力矩，約800Nm的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。
在設(shè)有行星齒輪級的分配式變速器12的另一有利結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動軸2通 過內(nèi)齒圈及太陽輪與無級變速器4的軸14無相對轉(zhuǎn)動地連接及通過支座及 兩個齒輪與軸16無相對轉(zhuǎn)動地連接。行星齒輪變速比有利地為-2.5及齒輪 級變速比約-0.3。該并列換擋變速器的變速比可如根據(jù)圖5所詳細描述地實 施。這種變速器具有其優(yōu)點，即變速比X2/Y2可不用中間齒輪(與內(nèi)齒圈 剛性連接的齒輪，如根據(jù)圖7的實施形式的情況)來實現(xiàn)。
分配式變速器的另一有利實施形式被表示在圖9上。在該實施形式中， 驅(qū)動軸2通過支承兩個齒輪組的支架TR與無級變速器的軸14相耦合及也 通過支座TR與太陽輪S相耦合，后者通過齒輪X2及Y2與軸16相耦合。 在該實施形式中，行星齒輪級變速比例如為1.7及齒輪變速比X2/Y2為0.7。 行星齒輪變速器是一種正值變速器(Plusgetriebe)，它在結(jié)構(gòu)上可作成無內(nèi) 齒圈的變速器，這在結(jié)構(gòu)空間上是有利的，因為其結(jié)構(gòu)空間是一個小直徑 的較長圓柱。
在分配式變速器4的另一實施形式中，驅(qū)動軸2通過行星齒輪組的內(nèi) 齒圈及太陽輪與軸14相耦合，及通過支座及齒輪級X2， Y2與軸16相耦 合。該行星齒輪變速比可有利地為2.5及齒輪變速比X2/Y2為+0.7。該行星 齒輪變速器也是一個正值變速器，其中作為一種選擇適合的是其支座本 身構(gòu)造成帶有外齒部分的齒輪(用于變速比X2/Y2)。
在一個再次改變的、也未示出的分配式變速器的實施形式中，驅(qū)動軸2 通過行星齒輪級的太陽輪及支座與軸14相連接及通過內(nèi)齒圈及一個變速級 X2/Y2與軸16相連接。該行星齒輪變速比可有利地為+1.4;齒輪級變速比 為-0.3。在該實施形式中行星齒輪變速級也是一個正值變速器及變速級 X2/Y2也可無中間齒輪地實施。該實施形式的一個特點在于，無級變速器4 的固定錐盤直接用作行星齒輪的支座。但基于力矩的符號需要增高的壓緊 力。
離合器K13及K2R可有利地在無壓力的狀態(tài)下打開，以使得在松開停 車制動器的情況下可拖動機動車。
此外利用根據(jù)本發(fā)明的變速器可以使一個區(qū)域內(nèi)的變速比借助無級變 速器無級且舒適地變化。并且借助離合器可實現(xiàn)"體育類"有級變速比變 化，例如在下傾(Kick-down)操作時。
離合器可有利地滑動調(diào)節(jié)地工作，以便例如吸收力矩沖擊或通過隔離 振動來提高舒適性。
具有可連續(xù)變化變速比的功率分支變速裝置的上述所有實施形式的共 同點在于在無級變速器中必需保證處于反向摩擦嚙合的部件之間具有足 夠壓緊力以傳遞轉(zhuǎn)矩。已經(jīng)公知，在錐盤-接觸裝置變速器中該足夠大的壓 緊力是通過力矩傳感器或通過可控壓緊力來保證的，其中電子控制單元通 過電磁閥產(chǎn)生所需的壓力及由此產(chǎn)生壓緊力。 一個問題在于力矩信號的波 動特性，由此可引起對于無級變速器的高效能及持久性有危險的壓緊力不 足。在功率分支變速裝置中所使用的無級變速器上使用力矩傳感器來保證
壓緊力由于以下原因而變得困難在變速比區(qū)域之間的相應轉(zhuǎn)換點上(離 合器之間轉(zhuǎn)換)作用在無級變速器上的力矩改變符號。這意味著，具有相 應間隙的力矩傳感器必需從拉力側(cè)面轉(zhuǎn)換到推力側(cè)面，由此令人滿意的轉(zhuǎn) 換舒適性僅可通過附加的費用來實現(xiàn)。
圖10表示根據(jù)圖7的一個功率分支變速裝置一部分的截面，通過它可 解決所述問題。支承在軸承36中的驅(qū)動軸2通過總地用40表示的轉(zhuǎn)矩傳 感裝置與行星齒輪級支座T相連接，它的行星齒輪Pl與內(nèi)齒圈H及太陽輪 S嚙合，后者與一個錐盤對的固定錐盤42相連接。
如其本身已公知(在DE199 57 950 A及DE42 34 294 A中所述的例子) 的，轉(zhuǎn)矩傳感裝置包括球44， 一個與支座T剛性連接的斜板46通過所述球 支承在一個與驅(qū)動軸2無相對轉(zhuǎn)動連接但軸向可移動的斜板48上。
由一個泵通過一個穿過驅(qū)動軸2及固定錐盤42的通道52從圖10的左 邊對空腔50輸入處于壓力下的液壓流體(用54表示密封件)。視由驅(qū)動軸 傳遞的轉(zhuǎn)矩而定，斜板48相對驅(qū)動軸2的軸向位置改變及由此使由構(gòu)成在 斜板48上的一個控制邊緣56控制的控制孔的通流截面改變，來自空腔50 的液壓流體通過該控制孔穿過一個排流通道58排流。以此方式，從圖10 右側(cè)由通道52輸出的或作用在兩側(cè)上的液壓流體的壓力將與由驅(qū)動軸2傳 遞的轉(zhuǎn)矩相關(guān)。該壓力將通過分配式變速裝置借助一個可轉(zhuǎn)動的小管或通 過滑動密封環(huán)密封地傳送到未示出的固定錐盤42對面的移動錐盤上及用于 產(chǎn)生基本壓緊，該基本壓緊與無級變速器的變速比無關(guān)。該亦作用在圖10 中左側(cè)的壓力將從那里起也輸送到圖10中未示出的另一錐盤對的移動錐盤 上。該基本壓緊在一些變速比的情況下不夠用及將通過對其它室相應加載 液壓流體壓力來補充。在由轉(zhuǎn)矩傳感器控制的壓緊力的情況下得到一個優(yōu) 點，即可提供對與傳遞的轉(zhuǎn)矩相關(guān)的壓力簡單及精確的測量。
基于所需的小傳感器變速比(bar/Nm)，具有相對陡的斜輪廓或大半徑 的結(jié)構(gòu)方式是合乎要求的，正如它們反正是要在行星齒輪的緊附近存在的。
在一個變型的實施形式中，轉(zhuǎn)矩傳感裝置檢測由行星齒輪變速器導入 無級變速器軸上的轉(zhuǎn)矩，及該轉(zhuǎn)矩至少在部分區(qū)域中不同于由接觸裝置傳 遞的轉(zhuǎn)矩，因為通過離合器也要抽取一些轉(zhuǎn)矩。
轉(zhuǎn)矩傳感器也可裝在不同于圖10中所示的分配式變速器的連接軸上， 只要該軸上的轉(zhuǎn)矩與驅(qū)動軸轉(zhuǎn)矩形成固定關(guān)系，如在行星齒輪變速器上就 是該情況。尤其是，轉(zhuǎn)矩傳感器可裝在一個中間軸上(用于跨接錐盤軸之 間的軸向偏移)或裝在相對分配式變速裝置非同軸的、通過一個中間齒輪 與分配式變速裝置連接的錐盤軸上。
也可變換地這樣來構(gòu)造無級變速器，即它的移動錐盤位于行星齒輪變 速器的附近及可通過軸向短孔來輸送壓力。
在另一構(gòu)型中，可用其它方式來確定由驅(qū)動軸2傳遞的轉(zhuǎn)矩，例如由 一個特性曲線族來確定，該特性曲線族說明發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩與其轉(zhuǎn)速及功 率調(diào)節(jié)部件位置的關(guān)系及用來產(chǎn)生基本壓緊壓力。
與傳遞的轉(zhuǎn)矩相關(guān)的基本壓緊壓力可在它這方面被檢測及用來繼續(xù)控 制對接觸裝置與錐盤之間的總壓緊力作出貢獻的壓力。此外，基本壓緊壓 力可用來控制或調(diào)節(jié)被設(shè)置用來在變速比區(qū)域之間轉(zhuǎn)換的離合器的壓力。 在圖11中表示出將測量的基本壓緊壓力用來完善無級變速器所需的壓緊的 方法。
在第一步驟Sl中測量壓力。在步驟Sl及S2中將計算由它直接產(chǎn)生的 物理量即傳感器轉(zhuǎn)矩及基本壓緊力。在該計算中涉及簡單的線性關(guān)系。在 步驟S3中確定無級變速器的轉(zhuǎn)速比，例如通過由轉(zhuǎn)速傳感器撿測的無級變 速器兩個軸14及16的轉(zhuǎn)速來確定。在步驟S4中計算待由鏈或皮帶傳遞的 轉(zhuǎn)矩。該轉(zhuǎn)矩隨傳感器轉(zhuǎn)矩線性的上升，其中斜率與變速比相關(guān)。并且也 考慮在該變速裝置中有時設(shè)有的一個電驅(qū)動裝置/發(fā)電機產(chǎn)生的用于該鏈轉(zhuǎn) 矩的轉(zhuǎn)矩。在接著的步驟中計算對于不滑動地傳遞鏈轉(zhuǎn)矩絕對需要的夾緊 力(S5)，及在這方面還缺少的附加力(S6)。在步驟S7中考慮一個變速比 調(diào)節(jié)回路需要怎樣調(diào)節(jié)，以使得變速裝置的變速比可適配于改變的行駛狀 態(tài)。該步驟S7產(chǎn)生所謂的調(diào)節(jié)力，以便用所希望的方式改變變速比。在最 后一個S8中將現(xiàn)在計算出的力真正施加在無級變速器的錐盤上，其方式是 對兩個閥進行電控制及各產(chǎn)生出一個液壓的壓力。該壓力將通過管路或?qū)?管導入無級變速器的可移動錐盤的相應室中。
公知變速裝置的另一問題是減小機動車停止時的損耗。該損耗是這樣 產(chǎn)生的在該行駛狀態(tài)下變速裝置期待將一個轉(zhuǎn)矩傳遞到從動軸上，通過 該轉(zhuǎn)矩可使機動車開始爬行或起動。在公知的變速裝置上該轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生是 與損耗相關(guān)聯(lián)的，該損耗或產(chǎn)生在摩擦式離合器上或產(chǎn)生在一個變矩器中。
在根據(jù)本發(fā)明變速裝置進一步構(gòu)型的實施形式中，這種轉(zhuǎn)矩可用小的 摩擦損耗來產(chǎn)生。為此在該變速裝置上連接一個電驅(qū)動裝置/發(fā)電機，它既 可作為發(fā)電機也可作為附加電動機工作。當該電驅(qū)動裝置/發(fā)電機不是直接
無相對轉(zhuǎn)動地、而是間接地通過一個可由閉鎖離合器閉鎖的行星齒輪變速 器固定在現(xiàn)有的從動軸或驅(qū)動軸上時，可得到該變速裝置更大的自由度。 在此情況下，當閉鎖離合器滑動或完全打開時可擴展變速裝置另外的無級 的自由度及變速區(qū)域。因此該變速裝置可作為"置空擋"工作，即在機動 車停車時無離合器滑動的情況下在從動軸上提供轉(zhuǎn)矩。
對于該進一步開發(fā)的變速裝置的實施例將借助圖12, 13， 14或22來 解釋，這些圖各表示實施例結(jié)構(gòu)及其換擋表。由換擋表可看出，這些變速 裝置可實現(xiàn)附加的變速比區(qū)域。
對于具有電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的變速裝置的第一實施例將通過圖12中 的結(jié)構(gòu)例來詳細描述-
一個電驅(qū)動裝置/發(fā)電機61 (EM)的轉(zhuǎn)子和分配式變速器12與附加行 星齒輪變速器60之間的一個連接軸64無相對轉(zhuǎn)動地連接。 一個通向并列 換擋變速器20的從動軸62無相對轉(zhuǎn)動地與行星齒輪變速器60的另一齒輪 相連接。無級變速器4及行星齒輪變速器60通過無級變速器軸63也形成 無相對轉(zhuǎn)動的連接。 一個閉鎖離合器KB連接著行星齒輪變速器60的兩個 軸 - 無普遍性限制，這兩個軸在該例中為軸62及63。
當閉鎖離合器KB閉合時使行星齒輪變速器60的作用縮減到電驅(qū)動 裝置/發(fā)電機61與從動軸62剛性地連接，與無級變速器軸63剛性地連接及 與分配式變速器的一個軸64剛性地連接。該電驅(qū)動裝置/發(fā)電機將由已描述 過的具有區(qū)域I， II， III及R的變速裝置帶動及由此發(fā)出電功率或反過來產(chǎn) 生附加的機械驅(qū)動功率。
如果閉鎖離合器KB被打開及電驅(qū)動裝置/發(fā)電機61流過適當電流，例 如以轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的形式取得與無級變速器軸63相同的轉(zhuǎn)速，則出現(xiàn)與閉鎖 離合器閉合時相同的轉(zhuǎn)速關(guān)系。該狀態(tài)為向下述狀態(tài)過渡的一個可產(chǎn)生的 有效過渡狀態(tài)
如果閉鎖離合器KB被打開，電驅(qū)動裝置/發(fā)電機61通過流過適當電流 可取得可變的轉(zhuǎn)速。由此產(chǎn)生了相對從動軸62的轉(zhuǎn)速差，該從動軸62通 過并列換擋變速器20至少在一些變速比區(qū)域中與從動軸10相連接。由此 可實現(xiàn)甚至使軸62停止，這意味著該變速裝置作為"置空擋"工作。為 此電驅(qū)動裝置/發(fā)電機61必需轉(zhuǎn)動及產(chǎn)生能量，例如對一個電池充電。該"置
空擋"的特點是，事實上無級變速器4本身轉(zhuǎn)動并可被置于不同的變速比 上。在"置空擋"時該變速比的作用是，驅(qū)動發(fā)動機(未示出)與電驅(qū)動 裝置/發(fā)電機61之間的轉(zhuǎn)速比可以改變。由此該變速裝置可無級地導致可變 的電需要量，例如作為附加電加熱器的用電。與軸62的減速/停止不同地， 該軸也可加速，這意味著，可實現(xiàn)更高的機動車速度，即該變速裝置具有 更大的擴展變速比(Sprdzung)。該變速裝置的另一特點是基于這樣的事實.-當閉鎖離合器KB被打開時轉(zhuǎn)速關(guān)系也可這樣地被調(diào)節(jié)，以使得在并列換擋 變速器20中同時置入兩個擋及使離合器K13及K2R同時閉合。當擋I及 II同時被置入時，在換擋表上產(chǎn)生用12E表示的變速比區(qū)域。在換擋表中 的點表示可能的附加的擋或變速比區(qū)域，例如3， R等。
對于具有電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的變速裝置的另一實施形式將根據(jù)圖13 的結(jié)構(gòu)例來詳細描述-
電驅(qū)動裝置/發(fā)電機61 (EM)的轉(zhuǎn)子無相對轉(zhuǎn)動地與附加行星齒輪變 速器60的軸連接。通向并列換擋變速器20的軸62無相對轉(zhuǎn)動地與無級變 速器軸63及行星齒輪變速器60的另一齒輪相連接。分配式變速器12及行 星齒輪變速器60通過軸64形成無相對轉(zhuǎn)動的連接。 一個閉鎖離合器KB 連接著行星齒輪變速器60的兩個軸-無普遍性限制，這兩個軸在該例中 為電驅(qū)動裝置/發(fā)電機61的軸62及從動軸63。
當閉鎖離合器KB閉合時使行星齒輪變速器的作用縮減到電驅(qū)動裝置 /發(fā)電機61與無級變速器軸63剛性地連接及與分配式變速器的一個軸64 剛性地連接。該電驅(qū)動裝置/發(fā)電機將由已描述過的具有區(qū)域I， II， III及R 的變速裝置帶動及由此發(fā)出電功率或反過來產(chǎn)生附加的機械驅(qū)動功率。
如果閉鎖離合器KB被打開及電驅(qū)動裝置/發(fā)電機61流過適當電流，例 如以轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的形式取得與無級變速器軸63相同的轉(zhuǎn)速，則出現(xiàn)與閉鎖 離合器閉合時相同的轉(zhuǎn)速關(guān)系。該狀態(tài)為向下述狀態(tài)過渡的一個可產(chǎn)生的 有效過渡狀態(tài)
如果閉鎖離合器KB被打開，電驅(qū)動裝置/發(fā)電機61通過流過適當電流 可取得可變的轉(zhuǎn)速。由此產(chǎn)生了相對從動軸62的轉(zhuǎn)速差，該從動軸62通 過并列換擋變速器至少在一些變速比區(qū)域中與從動軸IO相連接。由此可實 現(xiàn)甚至使軸62停止，這意味著該變速裝置作為"置空擋"工作。為此電
驅(qū)動裝置/發(fā)電機61必需轉(zhuǎn)動及產(chǎn)生能量，例如對一個電池充電。與軸62 的減速/停止不同地，該軸也可加速，這意味著，可實現(xiàn)更高的機動車速度， 即該變速裝置具有更大的擴展變速比。
具有電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的變速裝置的另一實施形式被表示在圖14中。 其功能與圖12中變速裝置結(jié)構(gòu)的功能差不多相同，僅是電驅(qū)動裝置/發(fā)電機 61位于附加行星齒輪變速器60的另一軸上。視電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的特性、 例如其最大轉(zhuǎn)矩或其最大轉(zhuǎn)速而定，它接入在軸63上是有利的。
為了使根據(jù)圖12至14的具有電驅(qū)動裝置/發(fā)電機61的變速裝置工作， 有利的是，將電驅(qū)動裝置/發(fā)電機及摩擦式離合器與無級變速器通過一個未 示出的控制裝置被這樣地控制，以使得在變速裝置的輸出端產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。該 轉(zhuǎn)矩可用于機動車開始爬行或起動。
現(xiàn)在將借助圖15來示范地解釋該方法。并列換擋變速器位于區(qū)域I中 及離合器K13閉合。在第一步驟70中確定機動車是否繼續(xù)保留在停止狀 態(tài)中。如果不是的話，則這樣地操作該變速裝置，以使得它轉(zhuǎn)換到一個行 駛狀態(tài)。為此在步驟72中首先基于測量的轉(zhuǎn)速信號求得在行星齒輪變速 器60中的轉(zhuǎn)速差有多大。在步驟64中將這樣地控制電驅(qū)動裝置/發(fā)電機61， 以使得行星齒輪變速器中的轉(zhuǎn)速差下降。接著在步驟76中這樣地控制無級 變速器4，即使行星齒輪變速器中的轉(zhuǎn)速差繼續(xù)下降。此外在步驟78中這 樣地閉合閉鎖離合器KB，以使得轉(zhuǎn)速差繼續(xù)下降。當行星齒輪變速器60 上的轉(zhuǎn)速差下降時，從動軸62的轉(zhuǎn)速加速及機動車起動。
當在步驟70上的情況辨別后機動車將繼續(xù)保留在停止狀態(tài)時，在步驟 80上將求出是否當前存在高或低的電功率需要。該電功率例如可從蓄電 池充電狀態(tài)或大用電器如車后窗玻璃加熱器的開關(guān)狀態(tài)來求得。在小的電 功率需要量時，在步驟82， 84及86上通過無級變速器4的相應操作，通 過電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的直接控制及通過閉鎖離合器KB稍微的閉合使電驅(qū) 動裝置/發(fā)電機61的轉(zhuǎn)速減小，以致它僅產(chǎn)生小的功率。當出現(xiàn)大的電功率 需要量吋，在步驟88， 90及92上，使電驅(qū)動裝置/發(fā)電機轉(zhuǎn)速及由它產(chǎn)生 的電功率提高，其方式是相應地操作無級變速器，直接相應地控制電驅(qū)動 裝置/發(fā)電機及不閉合閉鎖離合器KB。電功率在內(nèi)燃機空轉(zhuǎn)時產(chǎn)生，其中 未示出的內(nèi)燃機或是通過其空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器根據(jù)需要提高輸出轉(zhuǎn)矩或有利
地得到一個相應信號，以使得它的功率輸出根據(jù)所需的高發(fā)電機功率而增 大。
以下將借助圖16至22來解釋其它有利的可能性。具有可無級改變變 速比的變速裝置也可在其輸出端上沒有如至今所述實施形式中所具有的并 列換擋變速器，而設(shè)有一個電驅(qū)動裝置/發(fā)電機及由此既使變速裝置也使電 驅(qū)動裝置/發(fā)電機的利用可能性擴展。
根據(jù)圖16，由一個未示出驅(qū)動發(fā)動機如一個內(nèi)燃機驅(qū)動的一個機動車 傳動系的驅(qū)動軸102與第一行星齒輪變速器Pl相連接。 一個離合器D用于 實現(xiàn)向前方向的起動。該離合器D可功能等同地連接在從動軸108上及由 此相應于圖7中用K13表示的離合器。該行星齒輪變速器Pl與一個無級變 速器Var的輸入軸4連接及通過一個連接軸106與第二行星齒輪變速器P2 連接。該連接軸可功能等同地包括一個圓柱齒輪變速級及由此相應于圖7 中所示的X2至Y2的連接。行星齒輪變速器P2驅(qū)動通到機動車驅(qū)動車輪 上的從動軸108。連接軸106無相對轉(zhuǎn)動地與一個電驅(qū)動裝置/發(fā)電機連接， 電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的轉(zhuǎn)子通過一個制動器B可制停。
無級變速器Var的輸出軸110與第二行星齒輪變速器P2相連接。
在離合器D前面的轉(zhuǎn)矩流方向上，另一離合器R與驅(qū)動軸102相連接， 驅(qū)動軸102借助該離合器可與一個輸入軸104無相對轉(zhuǎn)動地連接。該離合 器R可功能等同地連接在從動軸108上及由此相應于圖7中的用K2R表示 的離合器。
所述組件的結(jié)構(gòu)及功能其本身是公知的及由此不再詳細解釋。每個行 星齒輪變速器P1及P2以本身公知的方式具有一個太陽輪，它通過支承在 一個支座上的行星齒輪與一個內(nèi)齒圈相嚙合。該所示的行星齒輪變速器的 三個輸入或輸出端的每個可通過其太陽輪，其支座及其內(nèi)齒圈構(gòu)成，其中 兩個行星齒輪變速器可用總共36個不同構(gòu)型與所屬的軸相連接。
圖16的一個有利構(gòu)型中用相應的字母S表示太陽輪，用字母T表示支 座及用H表示內(nèi)齒圈H。第一行星齒輪變速器P1的內(nèi)齒圈H與離合器D 相連接，太陽輪S與輸入軸104無相對轉(zhuǎn)動地連接及支座T與連接軸6相 連接，行星齒輪變速器P2的支座T也與該連接軸6相連接。行星齒輪變速 器P2的太陽輪與輸出軸110相連接及其內(nèi)齒圈H與從動軸108相連接。
根據(jù)本發(fā)明的該變速裝置可用多種構(gòu)型構(gòu)成，其中對于其它有利構(gòu)型 的例子可以用符號描述如下
AN-H1 S1-X1 Y1-P1 EM-T1-T2P2-S2 AB-H2 Il=-2 I2=-2 X1/Y1=0.55 AN-S1 H1-X1 Y1-P1 EM-T1-S2 P2-H2 AB-T2 Il=-2 I2=-2 X1/Y1=0.55 AN-S1 T1-X1 Y1-P1 EM-H1-S2 P2-H2 AB-T2 11=-2 I2=-2 X1/Y1=0.55 AN-S1 T1-X1 Yl-PEM陽H1-H2 P2-S2 AB-T2 Il=-2 I2=-2 X1/Y1=0.55 AN-H1 T1-X1 Y1-P1 EM-S1-H2 P2-S2 AB-T2 II =-2 I2=-2 Xl/Y 1=0.55 AN-T1 H1-P1 EM-S1-S2 P2-X1 Yl-H2 AB-T2 I1--2.5 I2=-2.5 X1/Y1=1.5 AN-T1 S1-P1 EM-H1-T2 P2-X1 Y-S2 AB-H2 Il=-2.5 I2=-2.5 X1/Y1=1.5 AN陽T1 S1-P1 EM-H1-T2 P2陽X1 Yl-S2 AB-H2 Il=-2 I2=-2.5 X1/Y1=-1.1 AN-H1T1-P1 EM-S1-S2 P2-H2 AB-T2 11=-2.5 12=-2.5
在該描述中，S1及S2代表行星齒輪變速器1及2的太陽輪，T1及T2 代表行星齒輪支座，Hl及H2代表內(nèi)齒圈，Pl及P2代表無級變速器的錐 盤組，AN代表驅(qū)動裝置，AB代表從動裝置，及EM代表電驅(qū)動裝置/發(fā)電 機。杠號表示相應質(zhì)量彼此無相對轉(zhuǎn)動地連接。給出的數(shù)值是行星齒輪變 速器或圓柱齒輪級的示范變速比。
同樣有利的是這兩個行星齒輪變速器被作成一個縮減的耦合行星齒輪 變速器，這將導致連接軸根本不必要被作成任何"軸"。這例如可以是， 連接軸為兩個行星齒輪變速器的行星齒輪支座，或連接軸為一個寬的太陽 輪，它同時與兩個行星齒輪變速器的并列設(shè)置的兩個行星齒輪嚙合。
為了操作離合器D及R，制動器B及無級變速器Var，設(shè)置了致動器 112, 114， 116及118。電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的工作將借助控制單元120來控 制。致動器及控制裝置的構(gòu)造及功能其本身是公知的。
為了控制致動器及控制單元120設(shè)有一個控制裝置122，它具有至少一 個微處理器124及所屬的程序存儲器126以及數(shù)據(jù)存儲器128。
控制裝置122的輸入端與用于檢測未示出的內(nèi)燃機的負載及轉(zhuǎn)速、從 動軸的轉(zhuǎn)速、軸104， 106及110的轉(zhuǎn)速的、亦未示出的傳感器相連接，及 與用于檢測行駛踩板134的位置的傳感器132，用于檢測制動踩板138或借 助它操作制動踩板的力K的位置的傳感器136，用于檢測一個手動操作的 操作單元142的狀態(tài)以選擇一定變速器變速比或變速器程序的傳感器140
相連接。所述傳感器也可個別地不使用，也可設(shè)置其它的傳感器。
控制單元122的輸出端144與所述致動器及控制單元120以及其它的 致動器，如內(nèi)燃機的功率調(diào)節(jié)元件相連接。
所述組件的結(jié)構(gòu)及功能其本身是公知的并由此不再詳細解釋?？刂蒲b 置122可劃分到不同的裝置中，例如用于發(fā)動機的控制裝置及用于變速器 的控制裝置，它們彼此通過一個總線相連接。此外，致動器或其調(diào)節(jié)元件 可設(shè)有傳感器，通過它們可向控制裝置發(fā)回其相應的位置，以便可實現(xiàn)精 確的操作。
根據(jù)本發(fā)明所述的，其中在由行星齒輪變速器P1及P2以及無級變速 器Var構(gòu)成的變速裝置的內(nèi)部設(shè)有電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的變速裝置構(gòu)型具有 多種多樣的可使用工作位置及功能。對于從-1.5至-2.5的標準行星齒輪變速 比產(chǎn)生出通常的變速比區(qū)域，后者通過后置變速級再適配相應的需要。
由于眾多的自由度，對于根據(jù)本發(fā)明的變速裝置的功能的總體理解使 用球面圖的描述是合乎要求的。
在圖17上作出了這樣的帶有一些被突出表示的區(qū)域的球。在一個圍繞 原點的單位球面上的點具有特征坐標，即發(fā)動機轉(zhuǎn)速nm。t，電驅(qū)動裝置/發(fā) 電機轉(zhuǎn)速nem及從動裝置轉(zhuǎn)速nab。在球面上的每個點也可通過三個極角度 nm。t/nab=iges; nm。t/nem=iquer或nem/nab=iem中的兩個來描述。變速裝置功能可被
描述，其方式是在球面的每個點上確定這樣的無級變速器變速比ivar (例如
作為高度線)，即該變速比對于該點的行駛必需被調(diào)節(jié)。當不是球面上的所 有點可行駛時(例如具有一個最大及一個最小可能的無級變速器變速比)，
也確定出球上的使用限制。圖3給出了一個表示無級變速器變速比的球面
圖的例子。作為在球面圖中的簡單描述是有一定難度的，因為變速裝置的
方程有4個參數(shù)i^。t， nem， nab及i^彼此邏輯相關(guān)及況且僅可根據(jù)轉(zhuǎn)速的線
性關(guān)系來三維地表示。
在圖17中表示出工作點的線I，在這些工作點上電驅(qū)動裝置/發(fā)電機停 止或被制停。該線上的各個點通過驅(qū)動轉(zhuǎn)速及從動轉(zhuǎn)速來區(qū)別，即也可通
過借助它行駛的變速比iges來區(qū)別。n給出的工作點是，在這些點上機動車
停止(置空擋)及發(fā)動機與電驅(qū)動裝置撥電機可形成任意的轉(zhuǎn)速比iquer。 III 表示的工作點是，在這些點上內(nèi)燃機停止及例如借助電驅(qū)動裝置/發(fā)電機行
駛，其中可以有不同的變速比iem。 IV表示恒定的發(fā)動機總變速比igM的工 作點。這些工作點形成圓，這些圓的不同點通過電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的轉(zhuǎn)速 彼此相區(qū)別。
以下將借助圖17至22來解釋示范的或類似構(gòu)型的一些特性
a) 在電驅(qū)動裝置/發(fā)電機制停情況下的D行駛區(qū)域
離合器R (倒車離合器)打開及離合器D (前行離合器)閉合。制動器 B被置入，即連接軸6被停止。以此方式行駛的區(qū)域在圖18中用"a"來突 出表示。它具有一個最小及一個最大可能的變速比。
第一行星齒輪變速器P1起到可反向的輸入變速比(1=-1/1.5)的作用。 在一個圖16中未示出的前置變速比(Vorgelegeiibersetzung)-由于軸的偏 移它反正是需要的-的后面稍微變慢地跟隨著無級變速器Var及再后面通 過一個后置級(Nachgdege)即作為反向輸出變速比的第二行星齒輪變速器 P2傳遞到從動軸108。
對發(fā)動機類型(例如慢轉(zhuǎn)速的柴油發(fā)動機或快轉(zhuǎn)速的汽油發(fā)動機)的 適配可通過行星齒輪變速器和/或前置/后置級來實現(xiàn)。
b) 在電驅(qū)動裝置/發(fā)電機制停情況下的倒車行駛區(qū)域
當離合器D打開及離合器R閉合時，無級變速器Var直接由驅(qū)動軸102 驅(qū)動。反向通過行星齒輪變速器P2來實現(xiàn)。
c) 分支行駛區(qū)域
在制動器B打開的情況下通過閉鎖的行星齒輪變速器Pl實現(xiàn)功率分 支。行星齒輪變速器P1的閉鎖例如可通過離合器D及R的同時操作來實 現(xiàn)。行星齒輪變速器P2構(gòu)成一個相加變速器。可以此方式行駛的區(qū)域在圖 18中用"c"表示及這里該變速裝置也具有一個最小及一個最大的變速比， 后者在圖18中覆蓋著一個不同于具有制停電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的行駛區(qū)域。
變換地，可考慮借助一個離合器對行星齒輪變速器P2閉鎖。這可實現(xiàn) 另一功率分支區(qū)域的工作，該區(qū)域相應于在圖18中未被突出地表示的另一 角等分弧線。
d) 在停車-爬行及停車-調(diào)節(jié)情況下的電驅(qū)動裝置/發(fā)電機發(fā)電功能 在停車時向前爬行的情況下，在離合器D上建立了一個爬行轉(zhuǎn)矩，以
便在從動軸8上調(diào)節(jié)一個對腳制動反作用的轉(zhuǎn)矩。當在制動器B上允許滑 動的情況下，在離合器D上存在的滑動可在爬行轉(zhuǎn)矩不變的情況下轉(zhuǎn)移成 制動器B的滑動，即離合器D可閉合。在此情況下，具有這樣的可能性， 即制動器B的滑動或直接通過操作來調(diào)節(jié)或通過電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的發(fā)電 機轉(zhuǎn)矩來調(diào)節(jié)。當爬行轉(zhuǎn)矩僅通過電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的發(fā)電機轉(zhuǎn)矩來實現(xiàn) 時，將發(fā)生從內(nèi)燃機向發(fā)電機的功率流動，其中從動軸108起支承作用及 維持爬行轉(zhuǎn)矩。
該工作區(qū)域在圖20中用"d"突出地表示。
在該狀態(tài)中無級變速器Var—起轉(zhuǎn)動，以使得其變速比可被調(diào)節(jié)。由此 可作到當機動車停止時調(diào)節(jié)無級變速器的變速比，這例如當在先發(fā)生了 ABS制動的情況下是有利的，以便轉(zhuǎn)換回起動的變速比。
e)在行駛工作中無級變速器轉(zhuǎn)速的自由選擇
所示的變速裝置結(jié)構(gòu)在一個特定的無級變速器變速比時具有一個特 性在驅(qū)動軸102與從動軸108之間起作用的變速比、即整個變速裝置的 變速比與連接軸106的轉(zhuǎn)速、即電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的轉(zhuǎn)速無關(guān)。在圖20 中，可在變速裝置的該變速比上行駛的點用"e"突出地表示。在無級變速 器Var相應的變速比上不發(fā)生通過制動器B對變速裝置的支承。電驅(qū)動裝 置/發(fā)電機以此方式"邏輯"地與其余變速器脫聯(lián)，即可以作到行駛在該 變速比上及同時使電驅(qū)動裝置/發(fā)電機轉(zhuǎn)速按照合適性要求通過控制裝置 120調(diào)節(jié)。電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的轉(zhuǎn)速通過行星齒輪變速器與無級變速器的 轉(zhuǎn)速耦合，即在一個錐盤-接觸裝置變速器的情況下與它的錐盤對的轉(zhuǎn)速耦 合并保持它的轉(zhuǎn)速比。由此使無級變速器轉(zhuǎn)速下降，這樣也使負荷下降及 使接觸裝置如一個平環(huán)鏈的工作壽命提高。在所示的變速裝置結(jié)構(gòu)中，無 級變速器或整個變速裝置的變速比-在該變速比上連接軸106的轉(zhuǎn)速對變 速裝置變速比無影響-處于在高速公路上通常使用的最高擋附近，即在一 個與鏈損壞有重大關(guān)系的區(qū)域中。
在上述具有降低的無級變速器轉(zhuǎn)速的變速裝置工作中的另一優(yōu)點在 于，變速裝置的損耗功率下降，及節(jié)省的損耗的一部分甚至作為電驅(qū)動裝 置/發(fā)電機上發(fā)出的發(fā)電功率。該變速裝置具有"內(nèi)部追求"，它促使損耗大 的無級變速器慢速轉(zhuǎn)動，及在此使連接軸快速地轉(zhuǎn)動。
原理上，在根據(jù)本發(fā)明的變速裝置上可在所有的變速比上影響無級變
速器的轉(zhuǎn)速，其中所必需的是產(chǎn)生大的電驅(qū)動裝置/發(fā)電機轉(zhuǎn)矩，以便補償通過制動器B的支承。f) 擴展變速比的提高在預定從動轉(zhuǎn)速的情況下通過電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的轉(zhuǎn)速可使該變速裝 置的輸入轉(zhuǎn)速在有限的范圍中變化，這對于一個機動車的駕駛員來說類似 一個更大的擴展變速比。引起該效果的工作點在圖19中用"f"突出表示。 因為通常在推力情況下需要最小的變速比，在此情況下不需要電驅(qū)動裝置/ 發(fā)電機的主動加速，而機動車本身驅(qū)動內(nèi)燃機及電驅(qū)動裝置/發(fā)電機。電驅(qū) 動裝置/發(fā)電機則同時地提高了擴展變速比及在此情況下工作在發(fā)電機工 況。在起動變速比時可實現(xiàn)擴展變速比的類似擴大。g) 由電驅(qū)動裝置/發(fā)電機引導的區(qū)域變換根據(jù)本發(fā)明的變速裝置可用本身公知的方式借助至少一個附加離合器 構(gòu)造成具有帶連續(xù)可調(diào)變速比的多個變速比區(qū)域的變速裝置。尤其是，圖7 中的變速裝置就是這種變速裝置。區(qū)域的轉(zhuǎn)換點或區(qū)域的轉(zhuǎn)換變速比這樣 地預給定，即變速裝置的總變速比及無級變速器的變速比在離合器轉(zhuǎn)換前 及后相等。在根據(jù)本發(fā)明的變速裝置中，電驅(qū)動裝置/發(fā)電機可用來進行區(qū) 域轉(zhuǎn)換。這種區(qū)域轉(zhuǎn)換相應于圖19中用"g"突出表示的過渡部分。通過 電驅(qū)動裝置/發(fā)電機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)可使區(qū)域轉(zhuǎn)換比通過離合器調(diào)節(jié)可得到的區(qū) 域轉(zhuǎn)換更精確地控制。此外，當通過離合器調(diào)節(jié)區(qū)域轉(zhuǎn)換時總是將功率轉(zhuǎn) 換成摩擦，該摩擦功率通過電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的使用至少可被部分地補償 或增高。作為新穎的自由性，在此區(qū)域轉(zhuǎn)換也可遠離原來的區(qū)域轉(zhuǎn)換點進行， 其中在這種區(qū)域轉(zhuǎn)換中可實現(xiàn)無離合器滑動的無級區(qū)域轉(zhuǎn)換。因此借助根 據(jù)本發(fā)明的變速裝置可解決傳統(tǒng)的具有可轉(zhuǎn)換變速比區(qū)域的功率分支變速裝置中的問題，該問題在于轉(zhuǎn)換或是在轉(zhuǎn)換點附近直接地進行，對此需 要高調(diào)節(jié)動力、快速且精確的離合器操作及復雜的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量效應的補償， 或是在區(qū)域轉(zhuǎn)換點外部進行滑動過渡，對此為了保證足夠的舒適性需要一 個困難的滑動梯度調(diào)節(jié)，離合器必需被冷卻及需要采取防止濫用的措施。h) 自由的再生選擇對于每個由驅(qū)動軸102及從動軸108的轉(zhuǎn)速確定的行駛狀態(tài)存在著多
個可無級調(diào)節(jié)的變速裝置的工作參數(shù)，即無級變速器Var的變速比及電驅(qū)動 裝置/發(fā)電機的轉(zhuǎn)速。因此，從外表不能看到地，可以是例如在推力下行 駛時通過無級變速器的調(diào)節(jié)使電驅(qū)動裝置/發(fā)電機轉(zhuǎn)速提高及由此增大能量 的回收。該過程可通過駕駛員對制動踩板操作的力K來調(diào)節(jié)。此外可以， 當駕駛員的功率需要稍微改變時維持適合消耗的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速或在消耗上有 利的工作點及通過電驅(qū)動裝置/發(fā)電機來控制差值功率。這相對傳統(tǒng)的發(fā)電 機是一個優(yōu)點，因為可在適合功耗的內(nèi)燃機工作點上實現(xiàn)合乎要求的發(fā)電。 0在P中的發(fā)動機起動對于在變速裝置的位置P中的內(nèi)燃機起動，借助根據(jù)本發(fā)明的變速裝 置可作到使電驅(qū)動裝置/發(fā)電機開始轉(zhuǎn)動，直到一個液壓裝置工作為止，后 者尤其為致動器112， 114， 116及118提供能量。例如一個未示出的液壓泵 可通過兩個自由輪機構(gòu)交替地由電驅(qū)動裝置/發(fā)電機或內(nèi)燃機驅(qū)動。當電驅(qū) 動裝置/發(fā)電機運行時，內(nèi)燃機可通過離合器D的閉合或通過兩個離合器D 及R的閉合起動。當變速裝置具有如圖21中的結(jié)構(gòu)時，帶動內(nèi)燃機的閉合 過程也可在電驅(qū)動裝置/發(fā)電機與連接軸之間的一個離合器上實現(xiàn)。電驅(qū)動裝置/發(fā)電機與連接軸的無相對轉(zhuǎn)動的連接在最簡單的情況下可 以是剛性的(轉(zhuǎn)子直接在連接軸上)，或在使用一個變速級的情況下(轉(zhuǎn)子 通過一個齒輪與連接軸嚙合)，或在使用一個可轉(zhuǎn)換的圓柱齒輪變速級的情 況下(轉(zhuǎn)子通過兩個齒輪與連接軸嚙合，其中一個齒輪借助一個爪式離合 器轉(zhuǎn)換)，或在使用一個可轉(zhuǎn)換的行星齒輪變速級的情況下(例如轉(zhuǎn)子通過 一個可閉鎖的行星齒輪變速器直接地或在行星齒輪變速器未閉鎖的情況下 變速地與連接軸一起轉(zhuǎn)動)。這兩個進一步開發(fā)的變型被表示在圖21中。在圖21中所示的根據(jù)本發(fā)明的變速裝置的兩個實施形式中，各設(shè)有兩 個摩擦部件(離合器K及制動器B)，借助它們可實現(xiàn)四個狀態(tài)A:電驅(qū)動裝置/發(fā)電機及連接軸106兩者均被制停；B:電驅(qū)動裝置/發(fā)電機及連接軸106兩者可彼此無關(guān)地自由轉(zhuǎn)動； C:電驅(qū)動裝置/發(fā)電機及連接軸處于第一變速比，但可一起轉(zhuǎn)動；及 D-電驅(qū)動裝置/發(fā)電機及連接軸6處于第二變速比(具有另一值和/或 另一符號)，但可一起轉(zhuǎn)動。所述的變速裝置可用各種各樣的方式改變，其中在行星齒輪變速器與 無級變速器及電驅(qū)動裝置/發(fā)電機對稱連接以及行星齒輪變速器彼此相同的 情況下可實現(xiàn)一種簡單的及用少量部件可足夠完成的實施形式。
權(quán)利要求
1. 具有多個帶有可無級調(diào)節(jié)變速比的變速比區(qū)域的功率分支的變速裝置，包括一個用于與發(fā)動機無相對轉(zhuǎn)動連接的驅(qū)動軸(2)，該驅(qū)動軸通過一個分配式變速器(12)與一個無級變速器的兩個軸(14，16)相連接；至少兩個離合器(K13，K2R)，借助它們可使無級變速器的每個軸通過一個變速器(20)與該功率分支變速裝置的一個驅(qū)動軸(2)相耦合；及一個轉(zhuǎn)矩傳感裝置(40)，用于檢測作用于一個與分配式變速器連接的軸的轉(zhuǎn)矩及用于控制作用在無級變速器的至少一個移動盤上的基本壓緊壓力。
2. 用于控制具有多個帶有可無級調(diào)節(jié)變速比的變速比區(qū)域的功率分支 變速裝置中的一個無級變速器(4)的錐盤與接觸裝置之間的壓緊壓力的方 法，在該方法中檢測作用在該功率分支變速裝置的驅(qū)動軸(2)上的轉(zhuǎn)矩及 根據(jù)該作用轉(zhuǎn)矩控制一個基本壓緊壓力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中檢測基本壓緊壓力及將該基本壓緊壓力 用于控制或調(diào)節(jié)在變速比區(qū)域之間作轉(zhuǎn)換用的離合器的壓力。
4. 用于控制具有多個變速比區(qū)域及可無級調(diào)節(jié)的變速比及具有一個用 于檢測作用于一個與分配式變速器連接的無級變速器軸上的轉(zhuǎn)矩及用于控 制作用在無級變速器(4)的至少一個移動盤上的基本壓緊壓力的轉(zhuǎn)矩傳感 裝置的功率分支變速裝置中的一個無級變速器的錐盤與接觸裝置之間的壓 緊力的方法，在該方法中檢測基本壓緊壓力及將該基本壓緊壓力用于控制 對總壓緊力作貢獻的另外的壓力。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的功率分支的變速裝置，還包括 一個電驅(qū)動裝置/發(fā)電機(61);及一個與該電驅(qū)動裝置/發(fā)電機無相對轉(zhuǎn)動連接的離合器(KB)，其中在 離合器閉合狀態(tài)中該電驅(qū)動裝置/發(fā)電機與也成為無相對轉(zhuǎn)動連接的變速器 結(jié)構(gòu)無相對轉(zhuǎn)動地相連接，及在離合器非閉合狀態(tài)中整個變速裝置具有一 個擴展的工作區(qū)域，其方式是該電驅(qū)動裝置/發(fā)電機被操作。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的功率分支的變速裝置，還包括另一個行星齒輪變速器(60)，電驅(qū)動裝置/發(fā)電機與它的一個部件無相 對轉(zhuǎn)動地連接，及可借助離合器KB使該行星齒輪變速器閉鎖，其中在閉鎖 狀態(tài)中，電驅(qū)動裝置/發(fā)電機與也成為無相對轉(zhuǎn)動連接的變速器結(jié)構(gòu)無相對 轉(zhuǎn)動地相連接，及在非閉鎖狀態(tài)中，整個變速裝置具有一個擴展的工作區(qū) 域，其方式是該電驅(qū)動裝置/發(fā)電機被操作。
7. 用于運行根據(jù)權(quán)利要求5的功率分支的變速裝置的方法，其中在機動 車停止狀態(tài)中它的驅(qū)動發(fā)動機通過該功率分支的變速裝置驅(qū)動電驅(qū)動裝置/ 發(fā)電機(61)及由此產(chǎn)生電功率，及在該方法中這樣控制變速裝置的摩擦 離合器、無級變速器(4)的變速比及電驅(qū)動裝置/發(fā)電機(61)，以使得在 變速裝置輸出端產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)矩，其中離合器的摩擦功率小于電驅(qū)動裝置/發(fā) 電機的發(fā)電機功率。
8. 具有可無級變化的變速比的變速裝置，包括具有一個輸入軸(4)及一個輸出軸(10)的無級變速器(Var)，它的 變速比可無級地調(diào)節(jié)；第一行星齒輪變速器(Pl)，它與一個驅(qū)動軸(2)、無級變速器的輸入 軸(4)及一個連接軸(6)相連接；第二行星齒輪變速器(P2)，它與連接軸(6)、無級變速器的輸出軸(10) 及從動軸(8)相連接；及一個電驅(qū)動裝置/發(fā)電機，它無相對轉(zhuǎn)動地與該連接軸相連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的變速裝置，其中驅(qū)動軸(2)通過一個離合器(D) 與第一行星齒輪變速器(Pl)相耦合及通過另一離合器(R)與無級變速器 的輸入軸(4)相耦合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的變速裝置，其中在第一行星齒輪變速器(Pl)上， 行星齒輪支座通過離合器(D)與驅(qū)動軸(2)相連接，太陽輪與輸入軸(4) 相連接及內(nèi)齒圈與連接軸(6)相連接。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9的變速裝置，其中在第一行星齒輪變速器(Pl)上， 內(nèi)齒圈與離合器(D)相連接，太陽輪與輸入軸(4)相連接及支座與連接 軸(6)相連接；及在第二行星齒輪變速器(P2)上，支座與連接軸(6) 相連接，太陽輪與輸出軸(10)相連接及內(nèi)齒圈與從動軸(8)相連接。
12. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的變速裝置，包括一個制動器(B)，通過 它可使連接軸(6)制停。
13. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的變速裝置，包括至少一個摩擦離合器， 它的操作狀態(tài)確定連接軸與電驅(qū)動裝置/發(fā)電機之間的變速比。
14. 用于運行根據(jù)權(quán)利要求8或9的變速裝置的方法，其中功率分支的 行駛區(qū)域通過行星齒輪變速器中的一個的閉鎖形成，尤其通過離合器(D) 及離合器(R)的同時閉合形成。
15. 用于運行根據(jù)權(quán)利要求12或13的變速裝置的方法，其中在驅(qū)動軸 (2)被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)及從動軸(8)停止的情況下，借助制動功能的控制和/或電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的發(fā)電機轉(zhuǎn)矩的控制來調(diào)節(jié)爬行轉(zhuǎn)矩。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中在機動車停止時調(diào)節(jié)無級變速器及調(diào) 節(jié)通過制動器和/或電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的發(fā)電機轉(zhuǎn)矩控制的爬行轉(zhuǎn)矩。
17. 用于運行根據(jù)權(quán)利要求8的變速裝置的方法，其中在無級變速器的 一個變速比附近，在該變速比時變速裝置的變速比與連接軸(6)的轉(zhuǎn)速無 關(guān)，連接軸的轉(zhuǎn)速借助電驅(qū)動裝置/發(fā)電機被這樣地調(diào)節(jié)，以使得無級變速器在減小其接觸裝置損傷的區(qū)域上轉(zhuǎn)動。
18. 用于運行根據(jù)權(quán)利要求8的變速裝置的方法，其中整個變速裝置的 擴展變速比通過電驅(qū)動裝置/發(fā)電機轉(zhuǎn)速的控制來提高。
19. 用于運行根據(jù)權(quán)利要求6或8的變速裝置的方法，其中該變速裝置 具有至少一個用于在兩個變速比區(qū)域之間轉(zhuǎn)換的離合器，在該方法中變速 比區(qū)域之間的轉(zhuǎn)換在控制電驅(qū)動裝置/發(fā)電機轉(zhuǎn)速的情況下實現(xiàn)。
20. 用于運行根據(jù)權(quán)利要求8的變速裝置的方法，其中在變速裝置的推 力工作時，電驅(qū)動裝置/發(fā)電機的轉(zhuǎn)速通過無級變速器變速比的調(diào)節(jié)被控制 及尤其是被提高。
21. 用于運行根據(jù)權(quán)利要求5或8的變速裝置的方法，其中用于驅(qū)動驅(qū) 動軸的驅(qū)動發(fā)動機的起動借助電驅(qū)動裝置/發(fā)電機來實現(xiàn)，在該電驅(qū)動裝置/ 發(fā)電機起動后使驅(qū)動發(fā)動機耦合到變速裝置上。
22. 根據(jù)權(quán)利要求5或8的變速裝置，其中當驅(qū)動發(fā)動機未運行時電驅(qū) 動裝置/發(fā)電機驅(qū)動至少一個泵。
23. 用于運行根據(jù)權(quán)利要求22的功率分支的變速裝置的方法。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中當驅(qū)動發(fā)動機停止時，電驅(qū)動裝置/ 發(fā)電機驅(qū)動所述至少一個泵，以便產(chǎn)生用于操作的輔助力，如產(chǎn)生用于離 合器或制動器的操作或無級變速器的壓緊的輔助力。
25. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的方法，其特征在于驅(qū)動發(fā)動機在加速 后承擔所述至少一個輔助力的產(chǎn)生。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中該承擔是在接入一個自由輪機構(gòu)的情 況下實現(xiàn)的,
全文摘要
具有多個帶有可無級調(diào)節(jié)變速比的變速比區(qū)域的功率分支的變速裝置包括一個驅(qū)動軸(2)，它通過分配式變速器(12)與無級變速器(4)的兩個軸(14，16)相連接，這些軸各通過一個離合器(K₁₃，K_2R)與一個并列換擋變速器(20)的輸入軸(18，20)相連接。兩個變速比區(qū)域僅通過并列換擋變速器的一個輸入軸及它的輸出軸之間的變速比來區(qū)別。此外可發(fā)生功率的變速裝置包括一個電驅(qū)動裝置/發(fā)電機(61)。所述變速裝置的另一實施形式包括無級變速器；第一行星齒輪變速器，它與驅(qū)動軸、無級變速器輸入軸及一個連接軸相連接；及第二行星齒輪變速器，它與連接軸、無級變速器輸出軸及一個從動軸相連接；及一個與連接軸無相對轉(zhuǎn)動地連接的電驅(qū)動裝置/發(fā)電機。
文檔編號B60W20/00GK101392825SQ200810175159
公開日2009年3月25日 申請日期2003年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月23日
發(fā)明者克利斯蒂安·勞因格, 哈特穆特·福斯特, 梅爾廷·福內(nèi)姆, 米夏埃多·羅伊舍爾 申請人:盧克摩擦片和離合器兩合公司