基於連續可變行星齒輪技術的4模式動力分流變速器的製作方法
2023-08-22 21:50:51 3
本申請要求提交於2014年6月27日的美國臨時專利申請第62/018,361號的權益，該申請以引用方式併入本文中。
背景技術：
自動和手動變速器常用於汽車市場中。這些變速器變得越來越複雜以改善燃料經濟性並最小化廢氣排放。常規變速器中對發動機速度的這種更精細的控制通常可通過開發更先進的控制算法或添加額外的齒輪來進行，但增加了總體複雜性和成本。除此之外，已有人提出用於諸如小型輪式裝載機的非公路(OH)應用的可變變速器。
技術實現要素：
一種可變變速器包括基於多模式操作的動力路徑布局。各種模式是直接驅動或動力再循環的組合。存在無限可變變速器(IVT)模式，以允許有動力空檔特徵。在所有模式中，連續可變行星(CVP)裝置是用單一齒輪比加速，目的是通過在較高每分鐘轉數下運行CVP裝置來減小CVP尺寸。該構型基於四模式解決方案，每種模式通過閉合離合器/制動器並釋放其它來進行選擇。「公共太陽齒輪」複合行星齒輪與CVP一起是該構型的中心部分。該構型採用由動力分流高速和直接驅動低速組成的兩種前進模式、用於正向低速和低倒退速度的反向直接驅動模式和動力分流無限可變行星模式、以及有動力空檔模式。
本文提供了一種基於四模式解決方案的可變變速器，其包括：輸入軸，其傳動地連接到諸如內燃發動機(ICE)的動力源；第一齒輪比；副軸；變速機構(CVP)，其包括傳動地接合到副軸的輸入圈組件和輸出圈組件；複合行星齒輪組，其包括如下元件：公共太陽齒輪(S)；第一組行星齒輪；第一齒輪架(CI)；第一齒圈(Rl)；第二組行星齒輪；第二齒輪架(C2)和第二齒圈(Pv2)；第一(Fl)離合器；第二(F2)離合器；第二齒輪比；第三(Rl)離合器；第四(IVP)離合器；第三(IVP)齒輪比；以及輸出軸；其中，副軸通過第一齒輪比連結到輸入軸，並且變速機構輸出圈組件連結到公共太陽齒輪；並且第二齒圈是複合行星齒輪組的輸出且通過第四齒輪比傳動地接合到輸出軸，第四齒輪比備選地稱為用於輪軸減速的速度比(SR_AR)。
在可變變速器的一些實施例中，第一齒輪比為加速比。
在一些實施例中，可變變速器還包括在變速機構輸出圈組件和公共太陽齒輪之間的可選的第五齒輪比。
在可變變速器的一些實施例中，副軸通過接合第二(F2)離合器、由此接合第二前進模式而通過第二齒輪比聯接到複合行星齒輪組的第二齒輪架和第一圈。
在可變變速器的一些實施例中，副軸通過接合第四(IVP)離合器、由此接合無限可變行星(IVP)模式而通過第三(IVP)齒輪比聯接到複合行星齒輪組的第一齒輪架。
在可變變速器的一些實施例中，第一(Fl)離合器被構造成鎖定複合行星齒輪組的任意兩個元件以將複合行星齒輪組鎖定在1:1的比率並因此接合第一前進模式。在可變變速器的任一個實施例中，複合行星齒輪組的任意兩個元件被隨意地選擇。
在可變變速器的一些實施例中，第一(Fl)離合器位於複合行星齒輪組中的任何地方。
在可變變速器的其它實施例中，第一(Fl)離合器位於複合行星齒輪組的公共太陽齒輪和第一齒輪架之間。
在可變變速器的一些實施例中，第三(Rl)離合器聯接在複合行星齒輪組的第一齒輪架和地面之間，並且被閉合以接合倒車模式。
在可變變速器的一些實施例中，第二前進模式為動力分流超速驅動(OD)模式，其中，來自動力源的動力在CVP和複合行星齒輪組之間被分流。在一些實施例中，第二前進模式被構造成遞送正向高速。
在可變變速器的一些實施例中，IVP模式為動力分流模式，其中，來自動力源(ICE)的動力在CVP和複合行星齒輪組之間被分流。在一些實施例中，IVP模式被構造成遞送正向低速和低倒退速度。
在可變變速器的一些實施例中，IVP模式為動力分流模式，其中來自動力源(ICE)的動力在CVP和複合行星齒輪組之間被分流，並且變速器被構造成遞送有動力空檔模式。
在可變變速器的一些實施例中，第一前進模式為直接驅動模式，其中，來自動力源(ICE)的所有動力通過CVP。在一些實施例中，第一前進模式被構造成遞送中等速度。
在可變變速器的一些實施例中，倒車模式為直接驅動模式，其中，來自動力源的所有動力通過CVP。
在可變變速器的一些實施例中，在IVP模式和第一前進模式之間以及第一前進模式和第二前進模式之間的切換為同步的。在一些實施例中，在倒車模式和IVP模式之間的切換為不同步的。
在可變變速器的一些實施例中，在動力源(ICE)和複合行星齒輪組之間的比率是第一齒輪比和第二(F2)齒輪比的乘積。
在可變變速器的一些實施例中，在動力源(ICE)和複合行星齒輪組之間的比率是第一齒輪比、變速機構比率和在變速機構與公共太陽齒輪之間的1:1的比率的乘積。在其它實施例中，在動力源(ICE)和複合行星齒輪組之間的比率是第一齒輪比、變速機構比率和可選的第五齒輪比的乘積。
在可變變速器的一些實施例中，在一種模式內的正常操作期間，每次僅一個離合器為活動的或閉合。在其它實施例中，在兩種模式之間的轉變期間，每次不止一個離合器被部分地閉合。
在可變變速器的任何一個實施例中，輸出軸通過第四齒輪比(SR_AR)連接到差速器和車輛的輪軸。
本說明書中提到的所有出版物、專利和專利申請都在好像每個獨立公開物、專利和專利申請都專門和獨立地指示通過參考引入那樣相同的程度上通過參考引入本文。
附圖說明
本發明的新穎特徵在所附權利要求書中進行了詳細描述。通過參照敘述其中使用本發明的原理的示例性實施例的以下詳細描述和附圖，將獲得對本發明的特徵和優點的更好理解，在附圖中：
圖1是球型變速機構的側剖視圖；
圖2是圖1的變速機構的球的放大側剖視圖，其具有第一圈組件和第二圈組件的對稱布置；
圖3是在非公路(OH)車輛中使用的典型的連續可變變速器(CVT)的框圖；
圖4是示例性的多模式構型變速器的兩種前進模式的示意圖，該變速器包括公共太陽複合行星齒輪組、多個離合器和齒輪比；
圖5是示例性的多模式構型變速器的無限可變行星模式的示意圖；
圖6是示例性的多模式構型變速器的倒車模式的示意圖；
圖7是圖4-6中所示複合行星齒輪組的速度圖的示意圖；
圖8是示例性的多模式構型變速器的物理布局的示意圖。
具體實施方式
連續可變變速器速度比可具有提供從低速度比到高速度比的更平滑且連續的轉變的優點。然而，現有的連續可變變速器可能比理想的更複雜。
連續可變變速器或CVT具有許多類型：作為非限制性示例，帶有可變皮帶輪的皮帶式、環面式(toroidal)和圓錐式。CVT的原理在於，它通過以無級方式改變傳動比而使得發動機能夠以其最高效的旋轉速度運轉，其中傳動比是汽車的速度和駕駛員的扭矩需求(節氣門位置)的函數。如果需要的話，例如當加速時，CVT被構造成也切換至能提供更大動力的最佳比率。CVT被構造成在絲毫不中斷動力傳輸的情況下將比率從最小值變為最大值，而不是像通常的變速器那樣的相反情況，後者需要通過分離從一種離散比率切換以接合下一比率而中斷動力傳輸。
如本文所用，連續可變變速器(CVT)(也稱為單速變速器、無齒輪變速器、無級變速器、可變皮帶輪變速器、或就摩託車而言轉動釋放)是一種可無縫地通過在最大值和最小值之間的無限多個有效齒輪比改變的自動變速器，並且全部同義地使用。
如本文所用，連續可變行星、連續可變行星裝置、CVP和變速機構均同義地使用。連續可變行星(CVP)基於一套旋轉、傾斜的球，每個球在其自己的輪軸上旋轉並且圍繞裝配在兩個圈(輸入和輸出)之間的中心「太陽」擱置。來自發動機或其它輸入動力源的扭矩被傳遞至輸入盤，然後利用牽引流體的薄層通過球傳輸至輸出盤。與輸入盤的速度相比較的輸出盤的速度或速度比由球輪軸相對於變速器的軸線的角度來控制。使球輪軸傾斜將變速器從低速向高速或從高速向低速或向兩者間的任何比率切換。所使用的球的數目取決於若干因素，包括扭矩和速度要求、操作要求和空間考慮等。
如本文所用，無限可變變速器(IVT或IVTs)是CVT設計的子集，其中，輸出軸速度與輸入軸速度的比率的範圍包括可從限定的「較高」比率連續接近至零比率。具有有限輸入速度的零輸出速度(低速檔)意味著無限的輸入輸出速度比，該速度比可利用IVT從給定的有限輸入值連續地逼近。低速檔是對輸出速度與輸入速度的低比率的引用。該低比率利用IVT達到極限，導致其中輸出速度為零的「空檔」或非驅動「低速」檔極限。不同於正常汽車變速器中的空檔，IVT輸出旋轉可以被防止，因為後驅動(反向IVT操作)比率可以是無限的，導致不可能地高的後驅動扭矩；然而，在棘齒IVT中，輸出可以在前進方向上自由地旋轉。
如本文所用，無限可變行星和IVP是指球型行星變速機構(相比皮帶驅動式、環面式或滾柱式變速機構)，其可在前進或倒退中移動，並且具有有動力的(powered)「零狀態」。與上述IVT一樣，IVP提供了輸出軸速度與輸入軸速度的一系列比率，並且包括可從限定的「較高」比率連續地逼近的零比率。IVP包括繞中心「太陽齒輪」軌道運行的一系列行星球。輸入是與軌道運行的行星球接觸的第一圈，而輸出是與行星球接觸的第二圈。隨著行星在一個方向上傾斜，輸出速度減慢。在行星輪軸水平的情況下，實現了「有動力的零」、「有動力的空檔」或「有動力的零狀態」。隨著行星在相對的方向上繼續傾斜，輸出從倒退變為前進。球型行星變速機構可被構造為具有前進、倒退和有動力的零狀態的無限可變行星(IVP)。在IVP模式下，第一圈被約束且不被允許旋轉。動力通過保持行星的齒輪架輸入。輸出通過第二圈進行。在負的行星角度下，第二圈緩慢地自旋。當行星旋轉至空檔角度或零度時，第二圈減慢至停止或「有動力的零」狀態。當行星角度從零度增加至正角度時，第二圈顛倒過程或產生倒車模式。
本文提供了基於針對恆定可變行星的球型變速機構(也稱為CVP)的CVT的構型。CVT和CVP的一些一般方面在US20040616399或AU2011224083A1中有所描述，這兩份專利全文以引用方式併入本文中。
本文提供的CVT的類型包括變速機構，其包括多個變速機構球(根據應用)、兩個盤或環形圈(輸入圈、輸出圈)，每個盤或環形圈各自具有接合變速機構球的接合部分。接合部分可選地在圓錐或環面凸形或凹形表面中作為輸入和輸出與變速機構球接觸。變速機構可選地包括也接觸球的惰輪，如圖1所示。變速機構球安裝在輪軸上，其自身保持在保持架或齒輪架中，以允許通過使變速機構球輪軸傾斜來改變比率。也存在其它類型的球型CVT，類似於由Milner生產的那種但略有不同。本文另外構思到這些備選的球型CVT。一般而言，CVT的球型變速機構(即，CVP)的工作原理在圖2中示出。
如圖1或圖2所示，變速機構是一個系統，其使用在齒輪架中的一套旋轉且傾斜的球，齒輪架被定位在輸入圈和輸出圈之間。使球傾斜改變其接觸直徑並改變速度比。在相對於球體的旋轉軸線的兩個不同的位置處接觸旋轉的球體將針對輸入和輸出扭矩和速度提供可根據接觸點的位置從低速傳動向超速傳動變化的「齒輪比」。因此，該變速機構系統提供到其範圍內的任何比率的連續轉變，也稱為變速機構比率。通過以連續方式傾斜球體的輪軸，以提供不同的接觸半徑，繼而驅動輸入和輸出圈或盤，由此切換齒輪比。
如上所述，變速機構具有多個球，以通過多個流體補片(fluid patch)傳遞扭矩。球以圓形陣列圍繞中心惰輪(太陽)放置並且接觸單獨的輸入和輸出牽引圈接合部分。該構型使輸入和輸出可以是同心且緊湊的。結果是使變速器能夠在運動時、在負載下或停止時平滑地掠過整個比率範圍。
變速機構自身利用牽引流體工作。牽引流體可選地位於變速機構中以用於潤滑和牽引。在球和圓錐圈之間的潤滑劑在高壓下充當固體。當該流體在這兩個非常硬的元件(球和圈)之間的滾動接觸下經受高接觸壓力時，流體經歷向彈性固體的幾乎瞬時的相變。這也稱為彈性流體動力潤滑(EHL)。在該牽引補片內，流體的分子堆積並連結以形成固體，通過該固體可傳遞剪切力和因此扭矩。應當注意，當滾動元件旋轉時，該元件實際上不物理接觸。動力因此從第一圈組件(變速機構的輸入)通過變速機構球傳遞至第二圈組件(變速機構的輸出)。通過使變速機構球輪軸傾斜，比率在輸入和輸出之間改變。當變速機構球中的每一個的軸線為水平時，比率為一，當軸線傾斜時，在軸線和接觸點之間的距離改變，從而在低速傳動和超速傳動之間改變整個比率。所有變速機構球的輪軸利用包括在保持架中的機構同時且以相同的角度傾斜。
如在基本傳動系構型300中那樣，CVT(變速機構)310用來代替傳統變速器，並且位於發動機100(ICE或內燃發動機)和差速器340之間，如圖3所示。在用於非公路(OH)車輛的典型傳動系中，可以在發動機100和CVT 310之間引入扭力阻尼器320(備選地稱為阻尼器)，以避免傳遞會嚴重損壞變速機構310的扭矩峰值和振動。在一些構型中，該阻尼器320可與離合器330聯接，以用於起動功能或允許發動機與變速器脫離。其它類型的CVT(除了球型牽引驅動器之外)也可用作變速機構。
除了所述構型之外，在變速機構直接用作主變速器的情況下，其它架構是可能的。通過添加多個齒輪、離合器和簡單或複合的行星齒輪組，可以引入各種動力路徑布局。在這樣的構型中，整個變速器可提供若干操作模式：CVT、IVT、組合模式等。
在本說明書中引入了基於使用連接到ICE和CVP的行星來允許動力分流的類似的工作原理的構型。該構型具有直接驅動模式以及允許零速度和低速度的動力再循環模式。提出了架構的備選示例，但本發明不限於這些示例，並且假設表現類似於速度圖的所有布局和一般布局也是本發明的一部分。
本文所述本發明的實施例會有許多應用。例如，雖然對非公路車輛應用進行了引用，但本文所述多模式變速器構型可在其中存在廣泛的速度範圍和/或較高的輪緣牽引力要求的許多應用中使用，例如，小型輪式裝載機應用，其中操作者也可能希望在於低速檔位內換檔期間有限的衝擊運動。然而，小比率變化可以使該變速器也適合其它應用，例如，越野休閒車(或其它跨界車)、軍用車輛和其它重型應用。
本文所述構型基於多模式操作。一個目標是在某個倒車速度和某個前進速度之間、在兩個不同的前進速度之間或在兩個不同的倒車速度之間提供平滑且不明顯的切換。在該區域之外，不同步切換可能發生。各種模式是直接驅動或動力再循環的組合。存在IVP模式，以允許有動力空檔特徵。在所有模式中，CVP裝置是用單一齒輪比加速，目的是通過在較高每分鐘轉數下運行CVP裝置來減小CVP尺寸。
該構型基於四模式解決方案，每種模式通過閉合一個離合器/制動器並釋放其它來選擇。「公共太陽齒輪」複合行星齒輪與CVP一起是該構型的中心部分。
圖8示出了該構型的物理布局的示例性示例。該視圖從車輛的側面截取。輸入(ICE)始終連結到通往CVP的第一比率(通常為加速比率)。CVP輸出通過可選的齒輪比連結到複合行星的公共太陽齒輪。在一些迭代中，CVP和公共太陽齒輪可以在相同的軸上，這將消除對(加速)比率的需求。副軸可通過接合離合器F2而聯接到行星的第二齒輪架/第一圈。這樣，下文解釋的第二前進模式被選擇。副軸也可通過接合離合器IVP而聯接到第一齒輪架(選擇IVP模式)。在F2和IVP兩種模式下，在ICE和複合行星之間的比率是兩個齒輪比的乘積；第一個齒輪比是在輸入和副軸之間，第二個齒輪比是在CVP所處的副軸和對應的行星元件之間。在該示例性示例中，離合器Fl已被繪製到太陽齒輪和第一齒輪架之間，以將行星鎖定在1:1的比率；然而，該離合器也可以位於行星中的任何其它地方，將旋轉元件中的兩個鎖定在一起以接合第一前進模式Fl。最後，通過將行星的第一齒輪架制動而為離合器Rl提供倒車模式。
如圖8所示，本文提供了一種基於四模式解決方案的可變變速器800，其包括：輸入軸801，其傳動地連接到諸如內燃發動機(ICE)的動力源100；第一(GR1)齒輪比802；副軸805；變速機構(CVP)810，其包括傳動地接合到副軸的輸入圈組件810a和輸出圈組件810b；複合行星齒輪組830，其包括多個元件，所述元件包括：公共太陽齒輪(S)831、第一組行星齒輪832、第一齒輪架(CI)833、第一齒圈(Rl)834、第二組行星齒輪835、第二齒輪架(C2)836和第二齒圈(R2)837；第一(Fl)離合器841；第二(F2)離合器842；第二(GR2)齒輪比812；第三(Rl)離合器843；第四(IVP)離合器844；第三(GR3)齒輪比813；第四(GR4)齒輪比(SR_AR)814；以及輸出軸850；其中，副軸805通過第一齒輪比802連結到輸入軸801，並且變速機構輸出圈組件810b連結到公共太陽齒輪831；並且其中，複合行星齒輪組830輸出至第二齒圈837，並且其中，第二齒圈通過第四齒輪比(SR_AR)814傳動地接合到輸出軸850。
在可變變速器800的優選實施例中，第一齒輪比802為加速比。在可變變速器800的一些實施例中，第一齒輪比802為1:1的比率。在可變變速器800的一些實施例中，第一齒輪比802可以是減速比。在可變變速器800的一些實施例中，第一齒輪比(802)不存在，其中，ICE 100和變速機構810在相同的軸上。
在優選實施例中，可變變速器800包括在變速機構輸出圈組件810b和公共太陽齒輪831之間的1:1齒輪比815。在可變變速器800的一些實施例中，變速機構810和公共太陽831在相同的軸上。在一些實施例中，可變變速器800還包括在變速機構輸出圈組件810b和公共太陽齒輪831之間的可選的第五(GR5)齒輪比815，其中，該齒輪比可以是加速或減速比。
該構型併入如圖4所示的兩種前進模式。「前進2」模式是提供車輛的高速度的動力分流模式。CVP通過在每一側上的一個比率連接到複合行星830的太陽齒輪831，而發動機100通過第一齒輪比(GRl)802和第二齒輪比(GR2)812連接到複合行星的第二齒輪架836。輸出在複合行星的第二圈837上實現。
「前進1」模式是直接驅動模式，其中，複合行星被鎖定在1:1的比率；所有動力直接傳遞通過CVP 810且通過複合行星830的第二圈837送往輸出。在複合行星中鎖定在一起的元件可以隨意地選擇。
圖6所示倒車模式也是直接驅動模式，原因是所有動力都通過CVP 810，並且複合行星830通過將元件中的一個(通常為第一齒輪架)鎖定到地面(即，接地)而僅用作減速比。
在這些前進和倒車模式之間，存在允許有動力空檔特徵的IVP模式。圖5所示該IVP模式為動力分流模式，其中CVP 810仍連接到太陽齒輪831，但發動機100通過第一齒輪比(GR1)802和第三齒輪比(GR3)813連接到複合行星的第一齒輪架(CI)833。該模式允許正向和反向低速以及有動力空檔模式。
該構型的中心部分是此前所述變速機構810。在變速機構的每一側上的球斜面提供傳遞扭矩所需的夾緊力。由於複合行星830的緣故，該構型能夠通過僅使用簡單的CVP變速機構提供靜止且與IVP相反的功能。不需要如滑動離合器或變矩器的起動裝置，因為IVP功能滿足起動功能的需要。然而，這些裝置可被添加，以允許安全斷開或起動發動機。在行星之後的比率(比率SR_AR)814是必要的，以確保車輛的最大速度和扭矩要求仍被實現。變速器的輸出在行星的上部(即，圈2-R2)元件837上實現。第二圈R2 837始終用作行星830的輸出且通往輸出軸850以驅動車輛。CVP始終通過在一側上的齒輪比連接到ICE並在另一側上連接到行星的公共太陽齒輪。其它構型是可能的。
圖7示出了在該構型中使用的複合行星齒輪組的速度圖700。四個水平軸線從底部到頂部分別表示太陽旋轉速度701、第一齒輪架旋轉速度702、第二齒輪架/第一圈旋轉速度703和第二圈旋轉速度704。
在倒車模式下，將第一齒輪架連接到地面706的離合器接合。行星因此僅用作單一齒輪比。所有其它離合器均保持打開。CVP的最大速度比提供最大倒退速度，而CVP的最小速度比提供該模式的最小倒退速度。區間705顯示了在該模式下可達到的速度。
通過釋放所有其它連接器並接合將第一齒輪架連接到其對應的比率708的離合器，啟用IVP模式。這樣，輸出覆蓋從倒退速度(當CVP被設定在其最大比率時)向前進速度(當CVP被設定在其最小比率時)變化的速度。這是動力分流模式。區間707顯示了在該模式下可達到的速度。
第一前進模式在速度圖上以區間709顯示。行星元件中的兩個鎖定在一起，從而提供1:1的比率。這樣，CVP的輸出速度與在第二圈上的輸出相同。圈2軸線704上的區間709顯示在該模式下可達到的速度。
第二前進模式是動力分流模式，其中第二齒輪架/第一圈通過離合器連接到其對應的比率711。區間710顯示了在該模式下可達到的速度。CVP的最小比率對應於該模式的最大速度，而CVP的最大比率對應於該模式的最小輸出速度。
在變速器的正常操作中，每次僅一個離合器閉合。然而，在兩個模式之間的轉變期間，若干個離合器可部分地閉合(例如，滑動)。這在制動時也是可能的，以便耗散變速器中的能量。
在可變變速器800的一些實施例中，副軸805通過接合第二(F2)離合器842、由此接合第二前進模式而通過第二齒輪比聯接到複合行星齒輪組830的第二齒輪架836和第一圈834。
在可變變速器800的一些實施例中，副軸805通過接合第四(IVP)離合器844、由此接合無限可變行星(IVP)模式而通過第三(GR3)齒輪比813聯接到複合行星齒輪組的第一齒輪架833。
在可變變速器800的一些實施例中，第一(Fl)離合器841被構造成鎖定複合行星齒輪組830的任意兩個元件以將複合行星齒輪組鎖定在1:1的比率並因此接合第一前進模式。在可變變速器800的任一個實施例中，複合行星齒輪組830的任意兩個元件被隨意地選擇。
在可變變速器800的一些實施例中，第一(Fl)離合器841位於複合行星齒輪組830中的任何地方。
在可變變速器的其它實施例中，第一(Fl)離合器841位於複合行星齒輪組830的太陽齒輪831和第一齒輪架833之間。
在可變變速器800的一些實施例中，第三(Rl)離合器843聯接在複合行星齒輪組830的第一齒輪架833和地面846之間，並且被閉合以接合倒車模式。
這兩種動力分流模式是這樣的模式：其中，一些動力將流過CVP，而剩餘動力直接流過機械路徑。根據所選模式和CVP比率，穿過變速機構的動力可以大於、等於或小於ICE動力。
在兩種前進模式和IVP之間的切換是同步的。在倒車模式和IVP模式之間的切換是不同步的，此外，提供了在這兩種模式之間的一些重疊，從而在操作模式和選擇模式中提供更大的裕度。通過略微調整齒輪比或行星，可以將重疊設計在其它模式之間，但它們將喪失其同步特性。
在可變變速器的一些實施例中，第二前進模式為動力分流超速驅動(OD)模式，其中，來自動力源的動力在CVP 810和複合行星齒輪組830之間被分流。在一些實施例中，第二前進模式被構造成遞送正向高速，其中，第二前進模式被構造成遞送1)高於第一前進模式的速度或2)與第一前進模式的速度重疊且高於第一前進模式的速度的速度。
在可變變速器的一些實施例中，IVP模式為動力分流模式，其中，來自動力源(ICE)的動力在CVP和複合行星齒輪組之間被分流。在一些實施例中，IVP模式被構造成遞送正向低速和低倒退速度，其中，無限可變行星模式被構造成遞送小於或等於第一前進模式速度的低前進速度、以及與倒車模式速度的一個或多個低倒退速度重疊的低倒退速度。
在可變變速器的一些實施例中，IVP模式為動力分流模式，其中來自動力源(ICE)的動力在CVP和複合行星齒輪組之間被分流，並且變速器被構造成遞送有動力空檔模式。
在可變變速器的一些實施例中，第一前進模式為直接驅動模式，其中，來自動力源(ICE)的所有動力都通過CVP。在一些實施例中，第一前進模式被構造成遞送1)小於第二前進模式的所有低速或2)小於第二前進模式的低速且與之重疊的中等速度，並且該中等速度a)大於無限可變行星模式的所有高速或b)與無限可變行星模式的高速重疊且大於該高速。
在可變變速器的一些實施例中，倒車模式為直接驅動模式，其中，來自動力源的所有動力都通過CVP。
在可變變速器的一些實施例中，在第一前進模式、第二前進模式和無限可變行星(IVP)模式中的任一者之間的切換為同步的。在一些實施例中，在倒車模式和IVP模式之間的切換為不同步的。
在可變變速器的一些實施例中，在動力源(ICE)和複合行星齒輪組之間的第六比率是第一齒輪比802和第二齒輪比812的乘積。
在可變變速器的一些實施例中，在動力源(ICE)和複合行星齒輪組之間的第七比率是第一齒輪比、變速機構比率和在變速機構與公共太陽齒輪之間的1:1的比率的乘積。在其它實施例中，在動力源(ICE)和複合行星齒輪組之間的第八比率是第一齒輪比、變速機構比率和可選的第五齒輪比的乘積。
在可變變速器的一些實施例中，在包括第一前進模式、第二前進模式、倒車模式或無限可變行星(IVP)的其中一種模式內的正常操作期間，每次僅一個離合器是活動的或閉合的。在其它實施例中，在包括第一前進模式、第二前進模式、倒車模式或無限可變行星(IVP)的兩種模式之間的轉變期間，每次不止一個離合器被部分地閉合。
在可變變速器的任何一個實施例中，輸出軸通過第四齒輪比(SR_AR)連接到差速器和車輛的輪軸。
本構型不限於所示特定實施例，並且假設類似於速度圖執行的所有布局和一般布局也是本發明的一部分。
所描述的該構型和其布局提供了有動力的空檔比率。所實現的擴展足以允許發動機在更佳的點操作，從而提供燃料經濟性，同時保持相同的操作速度。
雖然在本文顯示和描述了本發明的優選實施例，但是本領域技術人員將清楚，這種實施例僅僅通過示例的方式提供。在不脫離本發明的情況下，本領域技術人員現在將想到許多變型、變化和替代。應當理解，在實踐本發明時可以採用本文所述的本發明實施例的各種備選方案。所附權利要求旨在限定本發明的範圍，且由此涵蓋在這些權利要求及其等價物範圍內的方法和結構。