容易進(jìn)行各種改進(jìn)和替換形式，但是其具體示例性實(shí)施例已經(jīng)在附圖中通過示例顯示并且在此將會(huì)詳細(xì)描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，這并非為了將本發(fā)明的構(gòu)思限制為所公開的特定形式，相反地，本發(fā)明覆蓋了落入到通過所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的全部改進(jìn)、等同物、以及替換物。
[0031 ] 說明書中關(guān)于“ 一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例實(shí)施例”等的介紹表明所述實(shí)施例可包括特定特征、結(jié)構(gòu)或者特性，但是沒有必要每個(gè)實(shí)施例都包括特定特征、結(jié)構(gòu)或者特性。此外，這些措辭沒有必要指代相同的實(shí)施例。此外，當(dāng)特定特征、結(jié)構(gòu)或者特性結(jié)合實(shí)施例進(jìn)行描述時(shí)，那么在本領(lǐng)域技術(shù)人員的認(rèn)知下，可以結(jié)合其它無論是否明確地進(jìn)行描述的實(shí)施例來實(shí)施這樣的特征、結(jié)構(gòu)或者特性。
[0032]現(xiàn)在參照?qǐng)D1，顯示了用于控制環(huán)面牽引式驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器14的操作的系統(tǒng)10的一個(gè)示意性實(shí)施例的框圖。在所示實(shí)施例中，動(dòng)力裝置或者能量中心12連接到自動(dòng)變速器14，使得動(dòng)力裝置12的可旋轉(zhuǎn)輸出軸16以常規(guī)方式連接到變速器14的可旋轉(zhuǎn)輸入軸18。在所示實(shí)施例中，輸入軸18連接到組合變速機(jī)構(gòu)及齒輪組20，該組合變速機(jī)構(gòu)及齒輪組進(jìn)一步包括多個(gè)可選擇性接合的摩擦裝置，例如一個(gè)或多個(gè)常規(guī)的可選擇性接合的離合器或者類似物，并且組合變速機(jī)構(gòu)及齒輪組20的輸出連接到可旋轉(zhuǎn)輸出軸22。組合變速機(jī)構(gòu)及齒輪組20通過電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)24而示意性地被控制，其部分細(xì)節(jié)隨后進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0033]動(dòng)力裝置12大體是在輸出軸16產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的設(shè)備。動(dòng)力裝置12的示例包括但并不限于以下中的一種或任意組合:一種或多種發(fā)動(dòng)機(jī)，例如點(diǎn)燃、壓燃或者其它種類的內(nèi)燃機(jī)，蒸汽機(jī)，或者通過一種或多種其它燃料源而產(chǎn)生機(jī)械能的發(fā)動(dòng)機(jī)類型，一種或多種電動(dòng)機(jī)，以及類似裝置。
[0034]組合變速機(jī)構(gòu)及齒輪組20示意性地包括常規(guī)的全環(huán)面、牽引式驅(qū)動(dòng)變速機(jī)構(gòu)，該變速機(jī)構(gòu)連接到常規(guī)齒輪組。參照?qǐng)D2A和2B，顯示了這種全環(huán)面、牽引式驅(qū)動(dòng)變速機(jī)構(gòu)40的部分結(jié)構(gòu)性特征的一個(gè)示意性實(shí)施例。在所示實(shí)施例中，變速機(jī)構(gòu)40包括一對(duì)相對(duì)的、環(huán)面形狀盤體42和44，所述盤體彼此獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)。例如，盤體42示意性地直接連接到變速器14的輸入軸18，使得盤體42被動(dòng)力裝置12直接地可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。可替代地，盤體42可通過諸如一個(gè)或多個(gè)齒輪組或其他結(jié)構(gòu)的一種或多種結(jié)構(gòu)連接到變速器的輸入軸18。為了本申請(qǐng)的目的，用于描述盤體42與變速器的輸入軸18之間關(guān)系的術(shù)語“連接”限定為盤體42與變速器14的輸入軸18之間諸如接合的直接連接或是通過在盤體42與變速器14的輸入軸18之間介入的一種或多種結(jié)構(gòu)而在盤體42與變速器14的輸入軸18之間的間接連接。示意性地，盤體44剛性地連接到變速機(jī)構(gòu)40的輸出軸46，并且可旋轉(zhuǎn)地連接到軸18，使得盤體44圍繞著軸18自由地旋轉(zhuǎn)。變速機(jī)構(gòu)40的輸出軸46直接地連接到或者間接地通過一個(gè)或多個(gè)傳動(dòng)齒輪連接到變速器14的輸出軸22，使得變速機(jī)構(gòu)40的輸出軸46驅(qū)動(dòng)車輛(未示出)的一個(gè)或多個(gè)車輪，該車輛承載著動(dòng)力裝置12和變速器14。
[0035]多個(gè)滾輪48被示意性地定位在盤體42和44的相對(duì)的弧形內(nèi)表面(例如凹表面)之間，以及牽引流體(未示出)被設(shè)置在每個(gè)這樣的滾輪48的滾動(dòng)表面與盤體42和44的內(nèi)表面之間。在所示實(shí)施例中，各個(gè)滾輪48的滾動(dòng)表面由此在結(jié)構(gòu)方面沒有接觸任一盤體42、44的內(nèi)表面；而是扭矩通過各個(gè)滾輪48經(jīng)由牽引流體而在兩個(gè)盤體42、44之間傳遞。正是因?yàn)榕ぞ厥墙?jīng)由牽引流體而不是經(jīng)由滾輪48的滾動(dòng)表面與盤體42、44的弧形內(nèi)表面之間的結(jié)構(gòu)性接觸而在兩個(gè)盤體42、44之間傳遞，因此該變速機(jī)構(gòu)被稱為牽引式驅(qū)動(dòng)設(shè)備。
[0036]在圖2A和2B所示的實(shí)施例中，兩個(gè)這樣的滾輪48JP 48 2被顯示成操作性地定位在兩個(gè)盤體42、44的相對(duì)的內(nèi)表面之間。例如常規(guī)液壓致動(dòng)活塞形式的滾輪致動(dòng)器5(^經(jīng)由支架521而被連接到滾輪48 ρ以及例如另一常規(guī)液壓致動(dòng)活塞形式的另一個(gè)滾輪致動(dòng)器502經(jīng)由支架52 2而被連接到滾輪48 2。應(yīng)當(dāng)理解的是，支架52jP 52 2并不代表滾輪48:和482可被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所圍繞的可旋轉(zhuǎn)軸。實(shí)際上，支架52 52 2代表滾輪48 48 2繞其旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。例如在一個(gè)實(shí)際的實(shí)施方式中，支架52jP 52 2被構(gòu)造成在滾輪48 48 2的每側(cè)上連接到滾輪的中心輪轂，使得支架52JP 52 2以及致動(dòng)器50 #卩50 2將會(huì)大體上垂直于顯示圖2A和2B的頁面延伸。
[0037]液壓控制致動(dòng)器50jP 50 2均示意性地通過選擇性地控制施加到致動(dòng)器50 50 2一側(cè)的高側(cè)液壓以及施加到致動(dòng)器50jP 50 2相反一側(cè)的低側(cè)液壓而進(jìn)行控制。通過凈液壓(即施加的高側(cè)液壓與低側(cè)液壓之間的差)所產(chǎn)生的牽引力被滾輪48JP 48 2經(jīng)由牽引流體傳遞到兩個(gè)盤體42、44，并且該施加的牽引力限定了兩個(gè)盤體42、44之間傳遞的扭矩。因而，在施加到致動(dòng)器50JP 50 2的凈液壓與在兩個(gè)盤體42、44之間傳遞的扭矩大小之間存在直接的聯(lián)系。每個(gè)滾輪48jP 48 2相對(duì)于盤體42、44移動(dòng)和進(jìn)動(dòng)到將由施加到液壓致動(dòng)器50# 50 2的凈液壓限定的扭矩傳遞到盤體42、44所需的位置和傾斜角。施加到致動(dòng)器50^P 50 2的凈液壓大小的差改變了傳遞到輸出軸46的扭矩。由滾輪48 48 2施加到兩個(gè)盤體42、44的扭矩的方向通過施加到致動(dòng)器50JP 50 2高側(cè)壓力與低側(cè)壓力的相對(duì)大小所決定。例如在一個(gè)示意性實(shí)施例中，如果高側(cè)液壓比低側(cè)液壓大，那么滾輪48jP 48 2對(duì)兩個(gè)盤體42、44施加正扭矩，而如果低側(cè)液壓比高側(cè)液壓大，那么滾輪48JP 48 2相反地對(duì)兩個(gè)盤體施加負(fù)扭矩。在替代的實(shí)施例中，如果低側(cè)液壓比高側(cè)液壓大，那么滾輪48JP 48 2可對(duì)兩個(gè)盤體42、44施加正扭矩，而如果高側(cè)液壓比低側(cè)液壓大，那么滾輪48廊48 2可相反地對(duì)兩個(gè)盤體施加負(fù)扭矩。在任何情況下，滾輪48JP 48 2是自由轉(zhuǎn)向的，并且可對(duì)致動(dòng)器50jP 502作出響應(yīng)，從而尋求基于等于輸出能量的輸入能量來提供發(fā)動(dòng)機(jī)的正確傳動(dòng)比匹配與驅(qū)動(dòng)鏈速度的位置。
[0038]在一個(gè)示意性實(shí)施方式中，變速機(jī)構(gòu)40包括兩組或兩對(duì)盤體42和44，一對(duì)盤體42剛性地彼此連接以及一對(duì)盤體44也剛性地彼此連接，使得圖2A和2B中所示的實(shí)施例表示這種實(shí)施方式的一半。在這個(gè)示意性實(shí)施方式中，三個(gè)滾輪被定位在每個(gè)相對(duì)的一組盤體42、44之間，總計(jì)六個(gè)滾輪48^48(3以及六個(gè)對(duì)應(yīng)的液壓控制致動(dòng)器50 !-506Ο然而，可以理解的是，變速機(jī)構(gòu)40的這個(gè)特定實(shí)施方式僅僅通過示例而被顯示及描述，并且還可以替換性地使用變速機(jī)構(gòu)40的其它實(shí)施例，所述其他實(shí)施例包括更多或更少對(duì)盤體42、44、包括更多或更少滾輪48及液壓控制致動(dòng)器50、和/或被設(shè)置成僅僅為局部環(huán)面形狀。還可以進(jìn)一步理解的是，盡管變速機(jī)構(gòu)40的操作在此被顯示和描述成大體上液壓控制，但是本公開內(nèi)容預(yù)期到變速機(jī)構(gòu)40的操作通過純粹電子或者機(jī)電結(jié)構(gòu)而被控制的實(shí)施例。
[0039]再次參照?qǐng)D1，組合變速機(jī)構(gòu)及齒輪組20內(nèi)部的齒輪組示意性地包括一個(gè)或多個(gè)常規(guī)的行星齒輪組和/或其它齒輪組，其限定出至少兩個(gè)可自動(dòng)選擇的齒輪速比并且連接到根據(jù)圖2顯示和描述的變速機(jī)構(gòu)(例如變速機(jī)構(gòu)40)或者與該變速機(jī)構(gòu)一體形成。組合變速機(jī)構(gòu)及齒輪組20進(jìn)一步示意性地包括多個(gè)常規(guī)摩擦裝置(例如離合器)，所述摩擦裝置可被選擇性地控制，藉此控制變速器14在兩個(gè)或多個(gè)齒輪速比之間的轉(zhuǎn)換。在替代實(shí)施例中，齒輪組可包括超過一個(gè)行星齒輪組、包括一個(gè)或多個(gè)行星齒輪組連同一個(gè)或多個(gè)其它常規(guī)齒輪組、或者僅僅包括一個(gè)或多個(gè)非行星齒輪組。
[0040]在圖1所示的示例性實(shí)施例中，變速器14包括三個(gè)摩擦裝置，例如三個(gè)常規(guī)離合器C1、C2和C3的形式。在這個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)離合器C1、C2和C3在電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)24的控制下以常規(guī)方式例如經(jīng)由流體壓力進(jìn)行操作。在這一點(diǎn)上，流體路徑25i在電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)24與離合器C1之間流體相連，流體路徑252在電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)24與離合器C2之間流體相連，并且流體路徑253在電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)24與離合器C3之間流體相連。電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)24可被操作以通過分別控制流體路徑251-253內(nèi)的流體壓力而控制離合器C1-C3的操作。
[0041]齒輪組和離合器C1、C2和C3被示意性地設(shè)置成提供變速器14的四個(gè)分開的操作模式，以及變速器14的各個(gè)操作模式通過離合器Cl、C2和C3的操作而可選擇地控制。在第一操作模式Ml中，例如，離合器C1被施加(例如接合)、同時(shí)離合器C2和C3被釋放(例如脫離)，并且在這個(gè)模式，能夠?qū)崿F(xiàn)向前或者反向發(fā)動(dòng)，并且承載著變速器14的車輛能夠以直到大約每小時(shí)10英里的車速進(jìn)行操作。在第二操作模式M2中，作為另一示例，離合器C2被接合，同時(shí)離合器C1和C3被脫離，并且在這個(gè)模式，車輛能夠以大約每小時(shí)10-30英里范圍內(nèi)的車速進(jìn)行操作。在第三操作模式M3中，作為又一示例，離合器C3被接合，同時(shí)離合器C1和C2被脫離，并且在這個(gè)模式下，車輛能夠以超過大約每小時(shí)30英里范圍的車速進(jìn)行操作。在第四模式M0中，作為最后示例，離合器Cl、C2和C3全部脫離，并且這個(gè)模式下，變速器14為空檔。在各個(gè)操作模式中，施加到變速器14的輸出軸22的扭矩由變速機(jī)構(gòu)(即變速機(jī)構(gòu)40)控制。在各個(gè)操作模式M1、M2和M3之間的過渡狀態(tài)下，變速機(jī)構(gòu)扭矩被示意性地反向，從而輔助從一個(gè)操作模式到下一個(gè)操作模式的過渡。
[0042]系統(tǒng)10進(jìn)一步包括變速器控制電路30，該電路控制以及管理變速器14的全部操作。變速器控制電路30包括多個(gè)、即Μ個(gè)操作參數(shù)輸入ΟΡ^ΟΡμ，所述輸入經(jīng)由對(duì)應(yīng)的信號(hào)路徑261-26M而電連接到包含在電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)24內(nèi)的對(duì)應(yīng)操作參數(shù)傳感器，其中Μ可以是任意正整數(shù)。包括在電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)24內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)傳感器(其示例將會(huì)隨后描述)在信號(hào)路徑26「26Μ上產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的操作參數(shù)信號(hào)，所述信號(hào)被變速器控制電路30接收。變速器14進(jìn)一步包括多個(gè)、即Ν個(gè)包含在電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)24內(nèi)的電控致動(dòng)器，所述致動(dòng)器均經(jīng)由對(duì)應(yīng)的信號(hào)路徑28f28N電連接到變速器控制電路30的對(duì)應(yīng)數(shù)目致動(dòng)器控制輸出AQ-AC；的不同輸出，其中N可以是任意正整數(shù)。包含在電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)24內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)可控電致動(dòng)器(其示例將會(huì)隨后描述)對(duì)由變速器控制電路30在對(duì)應(yīng)的信號(hào)路徑28「28^1所產(chǎn)生的致動(dòng)器控制信號(hào)作出響應(yīng)，從而控制變速器14的各個(gè)操作特征。
[0043]示意性地，變速器控制電路30是基于微處理器的，并且包括在其中存儲(chǔ)有指令的存儲(chǔ)器單元32，這些指令可被控制電路30執(zhí)行從而大體上控制變速器14的操作，并且更具體地控制電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)24的操作。然而應(yīng)當(dāng)理解的是，本公開內(nèi)容預(yù)見到其它實(shí)施例，其中變速器控制電路30并非基于微處理器的，而是被構(gòu)造成基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元32中的一組或多組硬線指令和/或軟件指令而大體上控制變速器14的操作以及更具體地控制電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)24的操作。
[0044]現(xiàn)在參照?qǐng)D3，顯示出圖1的電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)24的一個(gè)示意性實(shí)施例的示意圖。在所示的實(shí)施例中，電動(dòng)液壓控制系統(tǒng)24被粗略地分成了分開的控制區(qū)段；即包括了變速機(jī)構(gòu)調(diào)整控制子系統(tǒng)56A、變速機(jī)構(gòu)致動(dòng)器子系統(tǒng)56B和變速機(jī)構(gòu)切換子系統(tǒng)56C的變速機(jī)構(gòu)控制區(qū)段56，離合器控制區(qū)段58，以及離合器和變速機(jī)構(gòu)壓力控制區(qū)段98。
[0045]具體地參照離合器和變速機(jī)構(gòu)壓力控制區(qū)段98，常規(guī)的流體栗60構(gòu)造成將傳動(dòng)流體(例如常規(guī)的傳動(dòng)油)從傳動(dòng)流體源64 (例如常規(guī)的變速器油箱64)供應(yīng)到變速機(jī)構(gòu)調(diào)整控制區(qū)段56A、變速機(jī)構(gòu)切換和故障檢測(cè)區(qū)段56C和離合器控制區(qū)段58。在一個(gè)示意性實(shí)施例中，流體栗60是常規(guī)的正位移栗，該栗被發(fā)動(dòng)機(jī)12的驅(qū)動(dòng)軸16經(jīng)由變速器14的輸入軸18驅(qū)動(dòng)，并且尺寸設(shè)置和構(gòu)造成將加壓流體從油箱64供應(yīng)到多個(gè)諸如離合器的摩擦控制裝置和變速機(jī)構(gòu)。在所示實(shí)施例中，流體栗60的流體進(jìn)口經(jīng)由流體通路62與油箱64流體相連。栗60的流體出口經(jīng)由離合器主流體通路65與雙栗壓力調(diào)節(jié)閥190的流體口和端部、單向球閥101的流體出口、變速機(jī)構(gòu)調(diào)整閥70的流體進(jìn)口、變速機(jī)構(gòu)壓力多路閥220的流體口、經(jīng)由常規(guī)的流動(dòng)節(jié)流器連接到控制主流體通路104、常規(guī)的主壓力調(diào)節(jié)閥180的流體口以及主離合器壓力安全閥186的流體進(jìn)口流體相連，并且連接到在離合器控制區(qū)段58中包含的兩個(gè)調(diào)整閥152和154的流體口。離合器和變速機(jī)構(gòu)壓力控制區(qū)段98進(jìn)一步包括其他常規(guī)的流體栗100，所述流體栗構(gòu)造成將傳動(dòng)流體(例如常規(guī)的傳動(dòng)油)供應(yīng)到雙栗壓力調(diào)節(jié)閥190以及在某些操作狀態(tài)下供應(yīng)到流體路徑65以藉此對(duì)由流體栗60的流體供應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充。在一個(gè)示意性實(shí)施例中，流體栗100是常規(guī)的正位移栗，該栗被發(fā)動(dòng)機(jī)12的驅(qū)動(dòng)軸16經(jīng)由變速