[发明专利]有级过渡式无级变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够连续改变传动比的无级变速器装置，是一种能在无动力中断的情况下通过简单的齿轮组和离合器扩大变速比的无级变速装置。 

背景技术

目前，在市场上广泛生产和使用的无级变速器多是由金属带式单独作用的无级变速器，但是由于过大的变速比会导致中心距加大、金属带偏斜及承载转矩减小等一系列问题，市面上大多数无级变速器的变速比多在6以下，缩小了经济运行的速度区间，限制了装备无级变速器汽车的高速经济性。有一些无级变速器采用了与有级变速单元相配合的方式，虽然扩大了变速比，但是换挡过程有冲击，所以附加了液力变矩器，牺牲了燃油经济型，而且存在动力中断，不能实现传动比的连续可变，偏离了无级变速器的发展目的和原本初衷。 

发明内容

为了克服由金属带偏斜而导致的变速比小和与有级变速单元不匹配的问题，本发明提供了一种方案，既可以减小无级变速单元的变速比范围、减小中心距，使无级变速单元向小型化发展；又能够实现有级变速单元在无动力切断下的连续换挡，从而扩大了变速器的连续变速比。 

这套传动方案由金属带式无级变速单元、前进挡及倒挡行星齿轮组、两挡式副变速行星齿轮组及变速器输入轴1与输出轴17之间的过渡挡齿轮系组成。首先，变速器输入轴1与前进挡及倒挡行星齿轮机构的太阳轮11相连，若前进挡离合器10接合，制动器8分离，则为前进挡，此时前进挡及倒挡行星齿轮机构输出的传动比为1；若前进挡离合器10分离，倒挡制动器8接合，则为倒挡，此时前进挡及倒挡行星齿轮机构输出的传动比为-a₁，实现倒挡减速；若离合器10和制动器8都分离则为空挡；离合器10和制动器8不能同时接合。齿圈6与金属带式无级变速单元主动轮相连，主动轮通过金属带驱动从动轮。从动轮与副变速行星齿轮机构的太阳轮16相连，行星架17为变速器输出轴。当处于一挡（低挡）时离合器13分离，制动器14接合，此副变速机构的传动比为(a₂+1)，无级变速器的整体传动比为i_cvt(a₂+1)；当处于二挡(高挡)时，离合器13接合，制动器14分离，此副变速机构的传动比为1，无级变速器的整体传动比为i_cvt。假设处于前进挡，无级变速单元的最大传动比为i_max，最小传动比为i_min，最大传动比与最小传动比之比为无级变速单元的变速比q=i_max/i_min。当副变速机构处于一挡时，变速器的变速范围为(a₂+1)i_max～(a₂+1)i_min。当副变速机构处于二挡时，变速器的变速范围为i_max～ i_min。过渡挡齿轮的传动比为i，i_max<=i<=(a₂+1)i_min。 

升挡过程如下：