Система управления для коробки передач с насос-мотором переменного рабочего объема

Система управления для коробки передач с насос-мотором переменного рабочего объема

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Это изобретение относится к системе управления для коробки передач, которая содержит, по меньшей мере, одну пару насос-моторов с переменным рабочим объемом, способных к передаче рабочей жидкости между ними; по меньшей мере, два передаточных механизма для передачи крутящего момента, передаваемого насос-мотором с переменным рабочим объемом, на выходное звено; и механизм переключения, разрешающий и запрещающий передаточным механизмам передавать движущую силу и который способен к установке фиксированной ступени, обусловленной передаточным числом переключения скоростей любого из передаточных механизмов и непрерывно изменяющимся передаточным числом переключения скоростей, посредством изменения движущей силы, передаваемой между насос-моторами с переменным рабочим объемом через рабочую жидкость.

Уровень техники

Коробка передач этого вида раскрыта в выложенной заявке на патент Японии № 2006-266493. Согласно указанной выложенной заявке № 2006-266493 гидравлические насос-моторы с переменным рабочим объемом соответственно соединены с элементами реакции пары планетарных зубчатых механизмов, а выпускные порты гидравлических насос-моторов соединены друг с другом, и впускные порты гидравлических насос-моторов соединены с друг с другом, чтобы формировать замкнутый контур. Движущая сила, выдаваемая из источника движущей силы, такого как двигатель, подводится к входному элементу планетарного зубчатого механизма. Ведущие шестерни для установки фиксированной ступени скомпонованы на промежуточных валах, интегрированных с выходными элементами планетарных зубчатых механизмов, а ведомые шестерни, соответственно зацепляющиеся с ведущими шестернями, скомпонованы на выходном валу. Коробка передач дополнительно содержит механизм синхронного зацепления (то есть синхронизатор), разрешающий и запрещающий зубчатой паре, образованной из этих ведущих шестерен и ведомых шестерен, передавать крутящий момент.

Поэтому, если элемент реакции зафиксирован посредством застопоривания любого из гидравлических насос-моторов, движущая сила, выдаваемая с первичного двигателя, передается на один из промежуточных валов через планетарный зубчатый механизм, которому принадлежит фиксированный элемент реакции, а затем, движущая сила передается на выходной вал через зубчатую пару, соединенную с промежуточным валом посредством синхронизатора. В этой ситуации передаточное число переключения скоростей обусловлено передаточным отношением зубчатой пары, являющейся вовлеченной в механическую передачу.

В этом случае гидравлический насос-мотор стопорится уменьшением выпускного объема другого гидравлического насос-мотора до нуля. Как пояснено, поскольку такие гидравлические насос-моторы связаны через замкнутый контур, рабочее масло не будет перемещаться, уменьшая выпускной объем другого гидравлического насос-мотора до нуля. Поэтому один из гидравлических насос-моторов стопорится, а его вращение останавливается увеличением его выпускного объема, например большего, чем ноль, до максимума.

Если выпускные объемы обоих гидравлических насос-моторов увеличиваются больше нуля наряду с разрешением заданной зубчатой паре передавать крутящий момент синхронизатором одной из сторон гидравлического насос-мотора и разрешением другой зубчатой паре передавать крутящий момент синхронизатором другой стороны гидравлического насос-мотора, передаточное число переключения скоростей может быть установлено в передаточное число между передаточными числами переключения скоростей, обусловленными передаточными отношениями зубчатых пар. То есть один из гидравлических насос-моторов вырабатывает рабочее масло, и выработанное рабочее масло подается в другой гидравлический насос-мотор для приведения в действие другого гидравлического насос-мотора в качестве двигателя. Движущая сила другого гидравлического насос-мотора, функционирующего в качестве двигателя, передается на выходной вал через другую зубчатую пару. Как результат, движущая сила, синтезированная из движущей силы, передаваемой через жидкость, и движущей силы, передаваемой механически, передается на выходной вал. Здесь, движущая сила, переданная через жидкость, может непрерывно меняться посредством непрерывного изменения выпускных объемов гидравлических насос-моторов. Поэтому суммарное передаточное число переключения скоростей коробки передач может устанавливаться непрерывно и бесступенчато.

Согласно коробке передач, описанной в указанной заявке № 2006-266493, в случае установки передаточного числа переключения скоростей вне передаточного числа переключения скоростей, обусловленного передаточным отношением любой из зубчатых пар, зубчатая пара, которая должна использоваться для передачи движущей силы, переключается синхронизатором. Более точно, синхронизатор одного из промежуточных валов перемещается к зубчатой паре противоположной стороны, которая должна приводиться в зацепление с ним, через нейтральное положение для передачи движущей силы зацепленной зубчатой парой, наряду с сохранением синхронизатора другого промежуточного вала, являющимся зацепленным. Во время последовательности операций переключения зубчатой пары, используемой для передачи движущей силы, временно устанавливается фиксированная ступень, и переключается зубчатая пара, которая должна приводиться в зацепление с синхронизатором, не являющимся вовлеченным в механическую передачу. То есть переключается зубчатая пара, которая должна приводиться в зацепление с синхронизатором, соединенным с гидравлическим насос-мотором, чей выпускной объем является нулевым.

В случае выполнения поясненной выше операции переключения скоростей, фиксированная ступень устанавливается увеличением выпускного объема гидравлического насос-мотора, являющегося соединенным с зубчатой парой, для установки фиксированной ступени, большей, чем ноль, и уменьшением выпускного объема другого гидравлического насос-мотора до нуля, тем самым останавливая подачу и выпускание рабочего масла в/из упомянутого одного из гидравлических насос-моторов. Однако в случае выполнения операции переключения механизма переключения, такого как синхронизатор, когда выводится командный сигнал для установки фиксированной ступени, такая операция переключения механизма переключения может выполняться в ситуации, когда фиксированная ступень еще не была, безусловно, установлена. Например, нейтральная ступень может временно устанавливаться режимом переключения механизма переключения в течение задержки установки фиксированной ступени от момента, когда выводится командный сигнал для установки фиксированной ступени, до момента, когда фиксированная ступень фактически установлена, или один из гидравлических насос-моторов не может быть безусловно застопорен вследствие утечки рабочего масла.

В таких случаях крутящий момент первичного двигателя действует на гидравлический насос-мотор стороны механизма переключения, посредством которого выполняется операция переключения. Поэтому сила реакции на крутящий момент, действующий на упомянутый масляный насос-мотор, больше не создается, когда механизм переключения переводится в нейтральной состояние. Как результат, крутящий момент или движущая сила могут растрачиваться вхолостую, а частота вращения первичного двигателя в силу этого резко повышается. По этой причине водитель может чувствовать неудобное ощущение. В предшествующем уровне техники технология обнаружения или оценки застопоренного состояния одного из гидравлических насос-моторов в течение операции переключения скорости или установления результирующей фиксированной ступени и технология включения такого обнаружения или оценки в управление переключением скорости еще не были разработаны. Поэтому операция переключения скорости коробки передач, использующей гидравлический двигатель или насос-мотор, трудна для быстрого и плавного выполнения.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение было разработано с учетом перечисленных технических проблем, а его целью является создание системы управления, которая способна к оценке установления фиксированной ступени, являющегося следствием режима переключения механизма переключения в бесступенчатой коробке передач, использующей насос-мотор с переменным рабочим объемом, и способной к оценке того обстоятельства, что один из насос-моторов застопорен другим насос-мотором, с целью выполнения операции переключения скоростей без резкого подъема частоты вращения первичного двигателя.

Для того чтобы достичь вышеупомянутой цели, согласно настоящему изобретению создана система управления для коробки передач с насос-мотором переменного рабочего объема, имеющая первый насос-мотор с переменным рабочим объемом и второй насос-мотор с переменным рабочим объемом, которые связаны друг с другом таким образом, чтобы прерывать подачу и выпускание рабочей жидкости в/из одного из насос-моторов с переменным рабочим объемом для застопоривания упомянутого одного из насос-моторов с переменным рабочим объемом, когда выпускной объем другого насос-мотора с переменным рабочим объемом является нулевым, первый передаточный механизм, передающий движущую силу с первичного двигателя на выходное звено, если застопорен первый насос-мотор с переменным объемом, второй передаточный механизм, передающий движущую силу с первичного двигателя на выходное звено, если застопорен второй насос-мотор с переменным рабочим объемом, первый механизм переключения для разрешения первому передаточному механизму передавать движущую силу и второй механизм переключения для разрешения второму передаточному механизму передавать движущую силу; кроме того, система содержит: средство оценки для оценки того обстоятельства, что выпускной объем любого одного из насос-моторов с переменным рабочим объемом является нулевым; и средство управления переключением скоростей для выполнения управления, чтобы запрещать передачу движущей силы одного из передаточных механизмов, передающих движущую силу с первичного двигателя на выходное звено посредством приведения в действие одного из механизмов переключения, если средство оценки оценивает, что выпускной объем упомянутого одного из насос-моторов с переменным рабочим объемом для функционирования, чтобы передавать движущую силу с первичного двигателя на выходное звено через упомянутый один из передаточных механизмов, является нулевым.

Согласно настоящему изобретению система управления для коробки передач с насос-мотором переменного рабочего объема дополнительно содержит: приводной механизм, функционирующий для изменения выпускного объема насос-мотора с переменным рабочим объемом; причем средство оценки включает в себя средство для оценки того обстоятельства, что выпускной объем упомянутого одного из насос-моторов с переменным рабочим объемом является нулевым, на основании расстояния перемещения приводного механизма или на основании положения приводного механизма после того, как он приведен в действие.

Приводной механизм включает в себя, по меньшей мере, любой один из силовых приводов для изменения выпускного объема насос-мотора с переменным рабочим объемом и блок управления, выдающий командный сигнал на силовой привод для приведения в действие силового привода.

Согласно настоящему изобретению система управления для коробки передач с насос-мотором переменного рабочего объема дополнительно содержит: силовой привод давления жидкости, приводимый в действие давлением жидкости, для изменения выпускного объема насос-мотора с переменным рабочим объемом; причем средство оценки включает в себя средство для оценки того обстоятельства, что выпускной объем упомянутого одного из насос-моторов с переменным рабочим объемом является нулевым, на основании давления жидкости, приложенного к силовому приводу давления жидкости.

Согласно настоящему изобретению система управления для коробки передач с насос-мотором переменного рабочего объема содержит: замкнутый контур, связывающий насос-моторы с переменным рабочим объемом. Замкнутый контур включает в себя участок, где давление жидкости поднимается, если упомянутый один из насос-моторов с переменным рабочим объемом застопорен в условиях движения, в которых движущая сила с первичного двигателя передается на выходное звено; причем средство оценки включает в себя средство для оценки того обстоятельства, что выпускной объем упомянутого одного из насос-моторов с переменным рабочим объемом является нулевым, на основании давления жидкости на вышеупомянутом участке.

Согласно настоящему изобретению система управления для коробки передач с насос-мотором переменного рабочего объема дополнительно содержит: механизм определения крутящего момента для определения крутящего момента выходного вала упомянутого одного из насос-моторов с переменным рабочим объемом; причем средство оценки включает в себя средство для оценки того обстоятельства, что выпускной объем упомянутого одного из насос-моторов с переменным рабочим объемом является нулевым, на основании того обстоятельства, что крутящий момент выходного вала, определяемый механизмом определения крутящего момента, является меньшим, чем заданное значение.

В дополнение к приведенному выше, средство оценки включает в себя средство для оценки того обстоятельства, что выпускной объем упомянутого одного из насос-моторов с переменным рабочим объемом является нулевым, на основании передаточного числа переключения скоростей.

Согласно настоящему изобретению система управления для коробки передач с насос-мотором переменного рабочего объема дополнительно содержит: средство коррекции для коррекции передаточного числа переключения скоростей на основе любого из выходного крутящего момента первичного двигателя, входного крутящего момента в коробку передач и крутящего момента, приложенного к любому из насос-моторов с переменным рабочим объемом, передающих движущую силу; причем средство оценки включает в себя средство для оценки того обстоятельства, что выпускной объем упомянутого одного из насос-моторов с переменным рабочим объемом является нулевым, на основании передаточного числа переключения скоростей, скорректированного средством коррекции.

Согласно настоящему изобретению система управления для коробки передач с насос-мотором переменного рабочего объема дополнительно содержит: средство обучения для получения отклонения между скорректированным передаточным числом переключения скоростей и теоретическим передаточным числом переключения скоростей, обусловленным конструкцией коробки передачи; причем средство коррекции включает в себя средство для коррекции передаточного числа переключения скоростей, принимая во внимание отклонение, полученное средством обучения.

В дополнение к приведенному выше, средство оценки включает в себя средство для оценки того обстоятельства, что выпускной объем упомянутого одного из насос-моторов с переменным рабочим объемом является нулевым, на основании частоты вращения упомянутого одного из насос-моторов с переменным рабочим объемом или частоты вращения выходного звена.

Согласно настоящему изобретению система управления для коробки передач с насос-мотором переменного рабочего объема дополнительно содержит: средство коррекции для коррекции частоты вращения на основе любого из выходного крутящего момента первичного двигателя, входного крутящего момента в коробку передач и крутящего момента, приложенного к любому из насос-моторов с переменным рабочим объемом, передающих движущую силу; причем средство оценки включает в себя средство для оценки того обстоятельства, что выпускной объем упомянутого одного из насос-моторов с переменным рабочим объемом является нулевым, на основании частоты вращения, скорректированной средством коррекции.

Согласно настоящему изобретению система управления для коробки передач с насос-мотором переменного рабочего объема дополнительно содержит: средство обучения для получения отклонения между скорректированной частотой вращения и теоретической частотой вращения, обусловленной конструкцией коробки передачи; причем средство коррекции включает в себя средство для коррекции частоты вращения, принимая во внимание отклонение, полученное средством обучения.

Согласно настоящему изобретению первый и второй насос-моторы с переменным рабочим объемом связаны друг с другом, и один из насос-моторов с переменным рабочим объемом стопорится уменьшением выпускного объема другого насос-мотора с переменным рабочим объемом до нуля. Застопоренный насос-мотор с переменным рабочим объемом вовлечен в передачу движущей силы с первичного двигателя, а другой насос-мотор с переменным рабочим объемом, чей выпускной объем является нулевым, не вовлечен в передачу движущей силы. Поэтому, если зубчатой паре, соединенной с застопоренным насос-мотором с переменным рабочим объемом, разрешено передавать движущую силу механизмом переключения, устанавливается передаточное число переключения скоростей в соответствии с передаточным отношением зубчатой пары. То есть такое передаточное число переключения скоростей согласно передаточному отношению зубчатой пары является «фиксированной ступенью». Если устанавливается фиксированная ступень, оценивается, является или нет нулевым выпускной объем упомянутого другого насос-мотора с переменным рабочим объемом, или оценивается, установлена или нет фиксированная ступень. В этой ситуации, если поясненная выше оценка удовлетворена, выполняется операция переключения механизма переключения над стороной упомянутого другого насос-мотора с переменным рабочим объемом. По этой причине сила реакции на крутящий момент из первичного двигателя обеспечивается так, что крутящий момент не будет растрачиваться вхолостую. Следовательно, операция переключения скоростей может выполняться без подъема частоты вращения первичного двигателя.

Более точно, согласно настоящему изобретению выпускной объем насос-мотора с переменным рабочим объемом меняется приводным механизмом. Поэтому выпускной объем насос-мотора с переменным рабочим объемом может определяться по расстоянию перемещения приводного механизма или положению приводного механизма после того, как приведен в действие. То есть можно осуществлять оценку того обстоятельства, что выпускной объем насос-моторов с переменным рабочим объемом является нулевым, на основании расстояния перемещения приводного механизма или на основании положения приводного механизма после того, как он приведен в действие. Преимущество настоящего изобретения также может быть достигнуто посредством поясненной выше процедуры так, чтобы операция переключения скорости могла выполняться быстро.

Приводной механизм включает в себя силовой привод для изменения выпускного объема насос-мотора с переменным рабочим объемом и блок управления, прикладывающий давление жидкости к силовому приводу или выдающий командный сигнал на силовой привод, с тем чтобы приводить силовой привод в действие.

Более точно, выпускной объем насос-мотора с переменным рабочим объемом меняется силовым приводом давления жидкости, предусмотренным вместе с этим. Поэтому можно оценивать то обстоятельство, что выпускной объем насос-мотора с переменным рабочим объемом является нулевым, или что один из насос-моторов с переменным рабочим объемом застопорен, на основании состояния давления жидкости, действующего на силовой привод давления жидкости. К тому же операция переключения скоростей может выполняться быстро.

В дополнение к поясненному выше преимуществу согласно настоящему изобретению насос-моторы с переменным рабочим объемом связаны друг с другом через замкнутый контур. Поэтому, если один из насос-моторов с переменным рабочим объемом застопорен, давление жидкости поднимается на заданном участке замкнутого контура. По этой причине можно оценивать то обстоятельство, что насос-моторы с переменным рабочим объемом застопорены, что выпускной объем другого насос-мотора с переменным рабочим объемом является нулевым или что установлена фиксированная ступень, посредством определения давления участка, где поднимается давление. Таким образом, преимущество настоящего изобретения также может достигаться посредством поясненной выше процедуры, так что операция переключения скорости может выполняться быстро.

В дополнение к приведенному выше согласно настоящему изобретению крутящий момент выходного вала насос-мотора с переменным рабочим объемом поднимается, когда застопорен, чтобы вовлекаться в передачу крутящего момента, и, наоборот, крутящий момент выходного вала насос-мотора с переменным рабочим объемом снижается, когда его выпускной объем является нулевым. Поэтому можно оценивать то обстоятельство, что выпускной объем насос-мотора с переменным рабочим объемом является нулевым, что другой насос-мотор с переменным рабочим объемом застопорен, или что установлена фиксированная ступень, на основании крутящего момента выходного вала насос-мотора с переменным рабочим объемом. Таким образом, преимущество настоящего изобретения также может достигаться посредством поясненной выше процедуры, так что операция переключения скорости может выполняться быстро.

Как пояснено выше, передаточное число переключения скоростей фиксированной ступени соответствует передаточному отношению передаточного механизма, передающего движущую силу при фиксированной ступени. Поэтому согласно настоящему изобретению можно оценивать то обстоятельство, что установлена фиксированная ступень, что выпускной объем заданного насос-мотора с переменным рабочим объемом является нулевым, на основе передаточного числа переключения скоростей. Таким образом, преимущество настоящего изобретения также может достигаться посредством поясненной выше процедуры, так что операция переключения скорости может выполняться быстро.

Как также пояснено выше, передаточное число переключения скоростей устанавливается давлением жидкости. Это означает, что выпускной объем или застопоренное состояние насос-мотора с переменным рабочим объемом и передаточное число переключения скоростей подвергаются влиянию, если происходит утечка рабочей жидкости. Поэтому согласно настоящему изобретению передаточное число переключения скоростей корректируется согласно крутящему моменту с использованием того обстоятельства, что утечка жидкости оказывает влияние на крутящий момент. По этой причине можно, безусловно, оценивать то обстоятельство, что выпускной объем заданного насос-мотора с переменным рабочим объемом является нулевым, что установлена фиксированная ступень или что заданный насос-мотор с переменным рабочим объемом застопорен, на основе передаточного числа переключения скоростей. К тому же, операция переключения скоростей может выполняться быстро.

Согласно настоящему изобретению получается отклонение между скорректированным передаточным числом переключения скоростей и теоретическим передаточным числом переключения скоростей, и передаточное число переключения скоростей корректируется, принимая во внимание полученное отклонение. Поэтому в дополнение к поясненному выше преимуществу, можно точно оценивать то обстоятельство, что выпускной объем насос-мотора с переменным рабочим объемом является нулевым, что насос-мотор с переменным рабочим объемом застопорен или что установлена фиксированная ступень. К тому же, операция переключения скоростей может выполняться быстро.

Как также пояснено выше, рабочее состояние коробки передач отражается в любой из частот вращения заданного насос-мотора с переменным рабочим объемом и частот вращения выходного звена. Поэтому можно, безусловно, оценивать то обстоятельство, что выпускной объем заданного насос-мотора с переменным рабочим объемом является нулевым, что установлена фиксированная ступень или что заданный насос-мотор с переменным рабочим объемом застопорен, посредством определения любой из упомянутых выше частот вращения. К тому же, операция переключения скоростей может выполняться быстро.

Здесь, упомянутые выше частоты вращения также могут корректироваться на основе крутящего момента, приложенного к заданному насос-мотору с переменным рабочим объемом, тем самым улучшая точность оценки.

В дополнение, упомянутая выше коррекция частот вращения также может выполняться посредством выполнения обучения, тем самым улучшая точность оценки.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - структурная схема, схематично показывающая один из примеров коробки передач по изобретению.

Фиг.2 - таблица, указывающая рабочие состояния насос-моторов и синхронизаторов на каждой из ступеней, которая должна устанавливаться в коробке передач, показанной на фиг.1.

Фиг.3 - схема, указывающая зависимость между передаточным числом переключения скоростей и выпускным объемом.

Фиг.4 - номографическая схема планетарного зубчатого механизма, указывающая случай, в котором крутящий момент расходуется вхолостую при фиксированной ступени.

Фиг.5 - частичная схема, схематически показывающая пример установки реле хода.

Фиг.6 - блок-схема последовательности операций способа, поясняющая пример управления оценки фиксированной ступени с использованием сигнала определения реле хода.

Фиг.7 - частичная схема, схематически показывающая пример установки датчика хода вместо реле хода.

Фиг.8 - график, указывающий предсказанный момент, когда выпускной объем становится нулевым, временные привязки для выполнения операции переключения на основе предсказания и изменение выпускного объема.

Фиг.9 - блок-схема последовательности операций способа, поясняющая пример управления для предсказания момента, когда выпускной объем становится нулевым, и для выполнения операции переключения на основе предсказания.

Фиг.10 - частичная схема, схематически показывающая пример установки датчика хода с электромагнитным клапаном.

Фиг.11 - частичная схема, схематически показывающая пример установки реле давления или датчика давления с силовым приводом в качестве приводного механизма по изобретению.

Фиг.12 - график, указывающий зависимость между передаточным числом переключения скоростей и выпускным объемом и зависимость между передаточным числом переключения скоростей и давлением в замкнутом контуре.

Фиг.13 - блок-схема последовательности операций способа, поясняющая пример управления оценки фиксированной ступени на основе фактического передаточного числа переключения скоростей или фактической скорости вращения.

Фиг.14 - номографическая схема планетарного зубчатого механизма, поясняющая изменение в выходной частоте вращения случая, в котором застопоренный насос-мотор вращается вследствие утечки масла при фиксированной ступени.

Фиг.15 - блок-схема последовательности операций способа, поясняющая пример управления оценки фиксированной ступени наряду с коррекцией передаточного числа переключения скоростей.

Фиг.16 - один из примеров многомерной регулировочной характеристики, используемой в примере управления.

Фиг.17 - схема, указывающая область передаточного числа переключения скоростей в качестве критерия для оценки фиксированной ступени.

Фиг.18 - один из примеров многомерной регулировочной характеристики, в которой установлено скорректированное значение выходной частоты вращения.

Фиг.19 - один из примеров многомерной регулировочной характеристики, в которой определяется объем утечки рабочего масла.

Фиг.20 - схема, указывающая область частоты вращения выходного вала для оценки фиксированной ступени.

Наилучший вариант осуществления изобретения

Затем, это изобретение будет описано со ссылкой на его отдельные примеры. Прежде всего в дальнейшем будет пояснена коробка передач, к которой применяется изобретение. Более точно, коробка передач, к которой применяется изобретение, содержит, по меньшей мере, две силовых кинематических цепи, так что крутящий момент может передаваться с первичного двигателя на выходное звено через обе из силовых кинематических цепей, поэтому передаточное число переключения скоростей, которое является передаточным числом между частотами вращения первичного двигателя и выходного звена, может изменяться непрерывно. Соответственно, настоящее изобретение также может применяться к коробке передач, описанной в упомянутой выше заявке JP 2006-266493.

Более точно, вышеупомянутые силовые кинематические цепи по отдельности содержат насос-мотор с переменным рабочим объемом, способный к функционированию в качестве насоса, а также в качестве мотора. В силовых кинематических цепях крутящий момент передается согласно выпускному объему насос-мотора с переменным рабочим объемом, а насос-моторы с переменным рабочим объемом связаны друг с другом таким образом, чтобы двусторонне передавать рабочую жидкость. Поэтому, если один из насос-моторов с переменным рабочим объемом функционирует в качестве насоса, крутящий момент передается с первичного двигателя на выходное звено согласно выпускному объему насос-мотора с переменным рабочим объемом, функционирующего в качестве насоса. С другой стороны, рабочая жидкость подается из насос-мотора с переменным рабочим объемом, функционирующего в качестве насоса, в другой насос-мотор с переменным объемом, тем самым задействуя другой насос-мотор с переменным объемом в качестве мотора. То есть одновременно выполняется передача движущей силы через рабочую жидкость. Крутящий момент передается на выходное звено через другую силовую кинематическую цепь. Как результат, общая сумма крутящих моментов, передаваемых через обе из силовых кинематических цепей, передается на выходное звено, и крутящий момент, переданный рабочей жидкостью, меняется согласно выпускному объему насос-мотора. Поэтому передаточное число переключения скоростей может изменяться непрерывно.

Передаточный механизм, такой как зубчатая пара или ременная передача, скомпонован в отдельной силовой кинематической цепи, и каждая зубчатая пара или ременная передача имеет разное передаточное число переключения скоростей. Поэтому, в случае передачи крутящего момента через одну из силовых кинематических цепей, суммарное передаточное число переключения скоростей коробки передач обусловлено передаточным числом переключения скоростей передаточного механизма, скомпонованного в силовой кинематической цепи, через которую был передан крутящий момент. Этот вид передаточного числа переключения скоростей будет условно называться «фиксированным передаточным числом переключения скоростей (или фиксированной ступенью)». Если устанавливается такое фиксированное передаточное число переключения скоростей, движущая сила не будет передаваться через жидкость, поэтому потеря движущей силы может быть минимизирована, так что движущая сила может эффективно передаваться. Дополнительно, для того чтобы использовать только один из передаточных механизмов для передачи крутящего момента, каждый передаточный механизм предпочтительно содержит механизм переключения, такой как механизм муфты сцепления. В качестве альтернативы, предпочтительно компоновать механизм переключения между первичным двигателем или выходным звеном и передаточным механизмом.

Коробка передач, к которой применяется настоящее изобретение, приспособлена для передачи движущей силы через рабочую жидкость. Более точно, коробкой передач, используемой в настоящем изобретении, может быть гидростатическая коробка передач (сокращенно называемая как HST), однако, более предпочтительной является гидростатическая механическая коробка передач (сокращенно называемая как HMT), имеющая функцию для настройки передаточного числа переключения скоростей посредством механической силовой передачи, как пояснено выше. Механическая передача может быть сконструирована произвольным образом, по необходимости. Например, механизм выбора зубчатой пары, зацепляющейся на постоянной основе с использованием механизма муфты сцепления или механизма синхронного зацепления, либо механизм установки множества передаточных чисел переключения скоростей с использованием множества планетарных зубчатых механизмов или составных планетарных зубчатых механизмов может использоваться в качестве механической передачи. Здесь, насос-моторы с переменным рабочим объемом могут быть скомпонованы в тандеме между первичным двигателем и выходным звеном, но также могут использоваться в качестве средства реакции.

Фиг.1 показывает один из примеров коробки передач, к которой применяется настоящее изобретение. Коробка передач, показанная на фиг.1, является примером коробки передач для транспортных средств, которая приспособлена для установки фиксированных передаточных чисел переключения скоростей (или фиксированных ступеней), в том числе четырех передних ступеней и одной задней ступени, посредством передачи крутящего момента без посредничества жидкости. Более точно, входное звено 2 соединено с первичным двигателем 1 (E/G), и крутящий момент передается на дифференциальный механизм с входного звена 2. Различные виды традиционных дифференциальных механизмов могут использоваться в коробке передач, однако, первый планетарный зубчатый механизм 3 и второй планетарный зубчатый механизм 4 используются в качестве дифференциальных механизмов в примере, показанном на фиг.1.

Первичный двигатель 1 может быть обычным первичным двигателем, используемым на транспортном средстве, таким как двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель или их комбинация. Надлежащие средства передачи, такие как демпфер, муфта сцепления, гидротрансформатор и так далее, могут быть вставлены между первичным двигателем 1 и входным звеном 2.

Первый планетарный зубчатый механизм 3 скомпонован соосно с входным звеном 2. Второй планетарный зубчатый механизм 4 изолирован снаружи от первого планетарного зубчатого механизма 3 в радиальном направлении и скомпонован, чтобы ориентировать его центральную ось параллельно с осью у первого планетарного зубчатого механизма 3. Оба планетарных зубчатых механизма, односателлитного типа и двухсателлитного типа, могут использоваться в качестве планетарных зубчатых механизмов 3 и 4. В примере, показанном на фиг.1, планетарные зубчатые механизмы односателлитного типа используются в качестве планетарных зубчатых механизмов 3 и 4. Как может быть видно по фиг.1, первый планетарный зубчатый механизм 3 содержит: солнечную шестерню 3S в качестве шестерен с наружным зацеплением; коронную шестерню 3R в качестве шестерни с внутренним зацеплением, скомпонованной концентрически с солнечной шестерней 3S; и водило 3C, удерживающее шестерни сателлитов по отдельности зацепляющимися с солнечной шестерней 3S и коронной шестерней 3R вращаемым и оборачиваемым образом. К тому же, второй планетарный зубчатый механизм 4 содержит: солнечную шестерню 4S в качестве шестерен с наружным зацеплением; коронную шестерню 4R в качестве шестерни с внутренним зацеплением, скомпонованной концентрически с солнечной шестерней 4S; и водило 4C, удерживающее шестерни сателлитов по отдельности зацепляющимися с солнечной шестерней 4S и коронной шестерней 4R вращаемым и оборачиваемым образом. Коронная шестерня 3R первого планетарного зубчатого механизма соединена с входным звеном 2, и поэтому коронная шестерня 3R функционирует в качестве входного элемента.

Входное звено 2 снабжено встречной ведущей шестерней 5, зацепляющейся с промежуточной шестерней 6, и промежуточная шестерня 6 также зацепляется с встречной ведомой шестерней 7. Встречная ведомая шестерня 7 скомпонована соосно со вторым планетарным зубчатым механизмом 4 и соединена с коронной шестерней 4R, чтобы вращаться как целая часть. Таким образом, коронная шестерня 4R функционирует в качестве входного элемента второго планетарного зубчатого механизма 4. Поскольку промежуточная шестерня 6 вставлена между встречной ведущей шестерней 5 и встречно