[发明专利]无级变速传动装置

说明书

技术领域

本发明涉及无级变速传动装置(continuously variable transmission，无级变速器)。本发明的一个方面涉及对这种传动装 置中的发动装置(launch device)和变速器(variator)的控制。

背景技术

在任何无级变速传动装置中都具有实现传动比的无级变化的装 置。在这里将这种装置称作“变速器”。

在车辆传动装置中，必须为“发动”(即，对车辆进行加速以使 其脱离立定出发的状态)做好准备。关于这一点，一些传动装置依 赖于使用诸如离合器的“发动装置”。当车辆静止时离合器用来将发 动机与被驱动的车轮分离。为了使车辆脱离立定出发状态而移动， 将传动装置置于低速档，设定发动机以产生适当的扭矩，并且逐渐 接合发动装置，从而增大被驱动车轮的速度。然而，此过程的管理 可能比较复杂。

在无级变速传动装置技术中一种公知的替代方法是将变速器的 输出施加至行星混合齿轮(epicyclic mixing gear)，这使得达到所谓 的“齿轮空档”的状态成为可能，其中传动装置有效地提供了无限 减速，而不需要物理地将传动装置输出与传动装置输入分离。在这 种类型的传动装置中，不需要这样的发动装置。通过将变速器传动 比(variator ratio)从“齿轮空档”值移开而简单地实现了发动。然 而，这种传动装置必然涉及齿轮传动方面的结构复杂性，并且涉及 关于控制的某些难题。

对“传动比控制(ratio controlled)”的变速器和那些“扭矩控 制”的变速器之间进行区分是有用的。传动比控制的变速器具有一 些用于调节其自身的传动比以达到设定值的物理机构。例如，已知 的“半环形”滚动牵引型(“half-toroidal”rolling-traction type)变 速器典型地使用这样一种阀，该阀的一部分(例如，阀芯))可操作 地联接至变速器滚子，这些滚子的位置与变速器传动比相对应，而 该阀的另一部分(例如，形成阀口的可移动套管)移动至设定的变 速器传动比处。阀的状态取决于这两个部分的相对位置，并且该阀 控制施加至作用于变速器滚子上的活塞/汽缸装置的压力。结果是获 得一个液压机械反馈回路，其中阀不断地将变速器传动比与期望值 进行比较，进而调节变速器传动比以使其达到该期望值。相关联的 电子装置选择期望的变速器传动比并将代表此变速器传动比的信号 发送至传动装置。

在扭矩控制的变速器中，没有用于将变速器传动比调节至期望 值的这种物理装置。替代地，变速器接收一个代表将要产生的扭矩 的控制信号。在诸如Torotrak Development Limited(Torotrak发展有 限公司)的公开号为WO 2006/027540的国际专利申请 PCT/GB2005/03098中描述的已知的全环形变速器的情况中，此信 号采取液压压力的形式。响应于此信号，变速器在其输入/输出处产 生需要的扭矩。可以允许变速器的实际传动比自动地改变，以适应 将此扭矩应用于相关惯量(relevant inertia)而导致的速度变化。因 此，在传动装置的发动机侧/输入侧，由变速器产生的扭矩和发动机 输出扭矩的总和决定了作用于发动机和相关部件的转动惯量上的净 扭矩，并由此决定了发动机加速度。在传动装置的车轮侧/输出侧， 由变速器产生的扭矩与由于刹车、路面坡度等的外部施加的扭矩的 总和决定了可用来对车辆本身加速的净扭矩。在输入和输出处的随 之发生的速度变化伴随变速器传动比的变化，并且变速器自动地适 应这些变化。

在已知的扭矩控制类型的全环形滚动牵引变速器中，变速器用 来产生相应于控制信号的“反作用扭矩(reaction torque)”。反作用 扭矩是变速器输入和输出处的扭矩的总和。对等地，反作用扭矩可 被定义为必须对变速器安装座(mounting)起作用以防止其旋转的 扭矩。