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多模式动力系统技术方案

技术编号:20326985 阅读:2 留言:0更新日期:2019-02-13 04:32
本公开涉及多模式动力系统。描述了用于多模式动力传输的动力系统及相关车辆。第一连续可变动力源(“CVP”)可转换由发动机接收的旋转动力以传输到第二CVP。变化器组件可在第一输入端处从第二CVP接收旋转动力并且在第二输入端处直接从发动机接收旋转动力。控制组件可允许动力系统在诸如串联模式、分离路径模式和直接模式等多种模式之间切换。控制组件可提供这些模式中的至少两种模式之间的无缝切换。

Multi-mode dynamic system

The present disclosure relates to a multi-mode power system. The power system and related vehicles for multi-mode power transmission are described. The first continuous variable power source (\CVP\) can convert the rotating power received by the engine to the second CVP. The transformer assembly receives the rotating power from the second CVP at the first input end and directly from the engine at the second input end. Control components allow power systems to switch between multiple modes, such as series mode, split path mode and direct mode. Control components provide seamless switching between at least two of these modes.

【技术实现步骤摘要】
多模式动力系统
本公开涉及动力系统,包括操作用于农业、林业、建筑及其他应用的工作车辆的动力系统。
技术介绍
在各种设定中,利用传统发动机(例如,内燃发动机)和一个或更多个连续可变动力源(例如,电动马达/发电机或液压马达/泵,等)二者提供有用的动力可能是有用的。例如,发动机动力的一部分可被转移以驱动第一连续可变动力源(“CVP”)(例如,充当发电机的第一电动马达/发电机、充当泵的第一静液压或流体动力马达/泵,等),第一CVP又可驱动第二CVP(例如,充当马达且使用来自第一电动马达/发电机的电气动力的第二电动马达/发电机、充当马达且使用来自第一静液压或流体动力马达/泵的液压动力的第二静液压或流体动力马达/泵,等)。在某些应用中,来自两种类型的动力源(即,发动机和CVP)的动力可被组合以经由无限可变传动装置(“IVT”)或连续可变传动装置(“CVT”)传递有用的动力(例如,为了驱动车轴)。这可被称为“分离模式”或“分离路径模式”,因为动力传输可在来自发动机的直接机械路径和经过一个或更多个CVP的无限/连续可变路径之间分离。相反,在其他应用中,有用的动力可由CVP提供而不是由发动机(除了在一定程度上,发动机驱动CVP)提供。这可被称为“仅CVP模式”。最后,在其他应用中,有用的动力可由发动机(例如,经由各种机械传动元件,诸如轴和齿轮)提供而不是由CVP提供。这可被称为“机械路径模式”。将理解的是,扭矩转换器及各种类似装置有时可用在机械路径模式中。鉴于此,机械路径模式可简单地看作是发动机而不是CVP向特定的动力汇提供有用的动力的动力传输模式。
技术实现思路
公开了一种工作车辆,该工作车辆包括发动机和连续可变动力源(CVP)。该工作车辆还包括变化器,所述变化器以能操作的方式连接到所述发动机和所述CVP。该工作车辆进一步包括输出轴,所述输出轴以能操作的方式连接到所述变化器。此外,该工作车辆包括控制组件,所述控制组件具有构造成在第一模式、第二模式和第三模式之间提供选择的多个传动部件。在所述第一模式下,所述控制组件被构造成将CVP动力从所述CVP传送到所述输出轴并且防止发动机动力从所述发动机传输到所述输出轴。在所述第二模式下,所述控制组件被构造成将发动机动力从所述发动机传送到所述变化器,将CVP动力从所述CVP传送到所述变化器,并且将发动机动力和CVP动力的组合从所述变化器传送到所述输出轴。此外,在所述第三模式下,所述控制组件被构造成将发动机动力从所述发动机传送到所述输出轴并且防止CVP动力从所述CVP传输到所述输出轴。另外,所述控制组件被构造成提供所述第一模式、所述第二模式和所述第三模式中的两种模式之间的至少一个无缝切换。另外,公开了一种工作车辆,该工作车辆包括发动机、连续可变动力源(CVP)和变化器,所述变化器以能操作的方式连接到所述发动机和所述CVP。该工作车辆还包括输出轴,所述输出轴以能操作的方式连接到所述变化器。该工作车辆进一步包括控制组件,所述控制组件包括构造成在第一模式与第二模式之间提供选择的多个传动部件。所述控制组件被构造成提供所述第一模式与所述第二模式之间的至少一个无缝切换。在所述第二模式下,所述控制组件被构造成将发动机动力从所述发动机传送到所述变化器,将CVP动力从所述CVP传送到所述变化器,并且将发动机动力和CVP动力的组合从所述变化器传送到所述输出轴。在所述第一模式下,所述CVP被构造成供应第一CVP动力并且以能旋转的方式驱动所述变化器的行星齿轮组的第一变化器部件。在所述第一模式下,所述CVP被构造成向所述行星齿轮组的第二变化器部件供应第二CVP动力并且以能旋转的方式驱动所述行星齿轮组的第二变化器部件。在所述第一模式下,所述行星齿轮组的第三变化器部件被构造成输出重新组合的CVP动力,以便以能旋转的方式驱动所述输出轴。附图和下面的描述阐述了一个或更多个实施方式的细节。根据描述、附图和权利要求书,其他特征和优点将变得显而易见。附图说明图1是可包括根据本公开的多模式传动装置的示例车辆的侧视图;图2是图1的示例车辆的示例动力系统的示意图;图3是图1的示例车辆的另一示例动力系统的示意图;图4是图1的示例车辆的又一示例动力系统的示意图;图5是图1的示例车辆的再一示例动力系统的示意图;图6是图1的示例车辆的另一示例动力系统的示意图;图7是图1的示例车辆的另一示例动力系统的示意图;图8是图1的示例车辆的另一示例动力系统的示意图;以及图9是图1的示例车辆的另一示例动力系统的示意图。在各图中,相同的附图标记表示相同的要素。具体实施方式下文描述了所公开的动力系统(或车辆)的一个或更多个示例实施方式,如在上文简要描述的附图中所示。本领域技术人员可设想对示例实施方式的各种修改。为了方便记号,特别是在行星齿轮组的背景下,“部件”可在本文中用于表示用于传输动力的元件,诸如太阳齿轮、齿圈或行星齿轮架。此外,提到“连续”可变传动装置、动力系统或动力源将被理解成在各种实施方式中还涵盖包括“无限”可变传动装置、动力系统或动力源的构造。在下面的讨论中,描述了轴、齿轮及其他动力传输元件的各种示例构造。将理解的是,在本公开的精神内,各种替代构造是可行的。例如,各种构造可利用多个轴来代替单个轴(或者单个轴代替多个轴),可在用于传输旋转动力的各种轴或齿轮之间插入一个或更多个空转齿轮,等。如本文所使用的,“直接”或“直接地”可用于表示在没有将动力介入转换为另一形式的情况下的两个系统元件之间的动力传输。例如,如果经由多个轴、离合器和齿轮(例如,各种正齿轮、斜齿轮、合并的或其他齿轮)传送动力而不是由CVP转换为不同形式(例如,不是由发电机或液压泵转换为电气或液压动力),则动力可被视为由发动机“直接”传输到输出部件。在某些构造中,由扭矩转换器对旋转动力的流体性传送也可被视为“直接”的。相反,如果动力的一些部分在传输期间被转换为另一形式,则动力可能不被视为在两个系统元件之间“直接”传输。例如,如果发动机动力的一部分被CVP转换为不同形式,即使该部分稍后(例如,由另一CVP)被重新转换为旋转动力然后(例如,通过合并的行星齿轮或其他合并组件)与未转换的发动机动力重新组合,动力可能不被视为在发动机与输出部件之间“直接”传输。另外,如本文所使用的,“之间”可参照动力传输元件的特定顺序或次序,而不是关于元件的物理取向或放置。例如,如果经由离合器装置将动力发送到输出部件,无论发动机和输出部件是否位于离合器装置的物理相对两侧上,离合器装置可被视为位于发动机与输出部件“之间”。在使用连续(或无限)可变动力系统中,各种模式下动力传输的相对效率可能会受到一些关注。例如,将理解的是,能量损失可存在于以下每一步中:使用第一CVP将来自发动机的旋转动力转换为电气或液压动力;将被转换动力传输到第二CVP;然后将被传输动力转换回旋转动力。鉴于此,直接来自发动机的机械传输(即,在机械路径传输模式下)可视为动力传输的相对高效模式,而经过CVP的动力传输(例如,在分离路径传输模式或仅CVP传输模式下)可能效率较低。因此,在某些情形中,可期望利用机械路径传输模式而不是分离路径模式或仅CVP模式。然而,在其他情形中,通过使用CVP提供的灵活性及其他优点可能重于分离路径或仅CVP模式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工作车辆,该工作车辆包括:发动机;连续可变动力源即CVP;变化器,所述变化器以能操作的方式连接到所述发动机和所述CVP;输出轴,所述输出轴以能操作的方式连接到所述变化器;以及控制组件,所述控制组件包括构造成在第一模式、第二模式和第三模式之间提供选择的多个传动部件;在所述第一模式下,所述控制组件被构造成将CVP动力从所述CVP传送到所述输出轴并且防止发动机动力从所述发动机传输到所述输出轴;在所述第二模式下,所述控制组件被构造成将发动机动力从所述发动机传送到所述变化器,将CVP动力从所述CVP传送到所述变化器,并且将发动机动力和CVP动力的组合从所述变化器传送到所述输出轴;并且在所述第三模式下,所述控制组件被构造成将发动机动力从所述发动机传送到所述输出轴并且防止CVP动力从所述CVP传输到所述输出轴;并且所述控制组件被构造成提供所述第一模式、所述第二模式和所述第三模式中的两种模式之间的至少一个无缝切换。

【技术特征摘要】
2017.07.31 US 15/664,289;2017.10.25 US 15/793,5221.一种工作车辆,该工作车辆包括:发动机;连续可变动力源即CVP;变化器,所述变化器以能操作的方式连接到所述发动机和所述CVP;输出轴,所述输出轴以能操作的方式连接到所述变化器;以及控制组件,所述控制组件包括构造成在第一模式、第二模式和第三模式之间提供选择的多个传动部件;在所述第一模式下,所述控制组件被构造成将CVP动力从所述CVP传送到所述输出轴并且防止发动机动力从所述发动机传输到所述输出轴;在所述第二模式下,所述控制组件被构造成将发动机动力从所述发动机传送到所述变化器,将CVP动力从所述CVP传送到所述变化器,并且将发动机动力和CVP动力的组合从所述变化器传送到所述输出轴;并且在所述第三模式下,所述控制组件被构造成将发动机动力从所述发动机传送到所述输出轴并且防止CVP动力从所述CVP传输到所述输出轴;并且所述控制组件被构造成提供所述第一模式、所述第二模式和所述第三模式中的两种模式之间的至少一个无缝切换。2.根据权利要求1所述的工作车辆,其中,所述控制组件包括可接合传输构件,所述可接合传输构件被构造成在接合位置与断开接合位置之间移动;其中,所述可接合传输构件包括第一部件和第二部件,所述第一部件和第二部件在所述接合位置中以能旋转的方式被接合,所述第一部件和第二部件在所述断开接合位置中被断开接合;其中,在所述至少一个无缝切换中,所述可接合传输构件被构造成从所述断开接合位置移向所述接合位置,所述第一部件和第二部件被构造成在所述可接合传输构件从所述断开接合位置移向所述接合位置时以大致相同的角速度旋转。3.根据权利要求2所述的工作车辆,其中,所述可接合传输构件为离合器。4.根据权利要求3所述的工作车辆,其中,所述离合器为支撑在第一轴上的第一离合器;其中,所述控制组件包括支撑在第二轴上的第二离合器,所述第一轴和所述第二轴不同心;并且其中,所述控制组件被构造成提供至少一个无缝切换,在该无缝切换中,所述第一离合器断开接合且所述第二离合器接合。5.根据权利要求1所述的工作车辆,其中,在所述第一模式下,所述CVP被构造成供应第一CVP动力并且以能旋转的方式驱动所述变化器的行星齿轮组的第一变化器部件;其中,在所述第一模式下,所述CVP被构造成向所述行星齿轮组的第二变化器部件供应第二CVP动力并且以能旋转的方式驱动所述行星齿轮组的第二变化器部件;其中,在所述第一模式下,所述行星齿轮组的第三变化器部件被构造成输出重新组合的CVP动力,以便以能旋转的方式驱动所述输出轴。6.根据权利要求5所述的工作车辆,其中,所述CVP为第一CVP;所述工作车辆进一步包括第二CVP,所述第二CVP电连接到所述第一CVP;其中,所述第二CVP具有发电机模式,在所述发电机模式下,所述第二CVP从所述发动机所供应的机械动力中生成电气动力,并且其中,所述第二CVP向所述第一CVP提供所生成的电气动力;并且其中,所述第二CVP具有马达模式,在所述马达模式下,所述第二CVP向所述发动机提供动力。7.根据权利要求1所述的工作车辆,其中,所述变化器包括互连并支撑在公共轴上的第一行星齿轮组和第二行星齿轮组。8.根据权利要求7所述的工作车辆,其中,所述控制组件包括支撑在所述公共轴上的离合器;并且其中,所述离合器被构造成选择性地从所述发动机和所述CVP中的一者向所述变化器提供动力。9.根据权利要求1所述的工作车辆,其中,所述变化器包括支撑在第一轴上的第一行星齿轮组和支撑在第二轴上的第二齿轮组;并且其中,所述第一轴和第二轴不同心。10.根据权利要求1所述的工作车辆,其中,所述控制组件包括第一离合器和第二离合器;其中,所述第一离合器被构造成接合并且所述第二离合器被构造成断开接合,以为所述输出轴提供低速度范围;其中,所述第一离合器被构造成断开接合并且所述第二离合器被构造成接合,以为所述输出轴提供高速度范围;并且所述工作车辆进一步包括输出副轴,所述输出副轴支撑与所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:K·K·麦坎齐R·M·宾德尔
申请(专利权)人:迪尔公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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