專利名稱：扭矩拼合式自動(dòng)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于車輛的扭矩拼合式自動(dòng)變速器。更具體而言，本發(fā)明涉及 這樣的一種扭矩拼合式自動(dòng)變速器，其通過傳遞通過兩條路徑來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出并且 使通過每條路徑的扭矩相加而增大扭矩。
背景技術(shù)：
近來(lái)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出與具有相同排氣量和尺寸的傳統(tǒng)發(fā) 動(dòng)機(jī)相比增大了 20%至30%。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的變速器只包括一個(gè)動(dòng)力輸送路徑，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩直接傳遞到例如 扭矩變換器或者離合器的起動(dòng)設(shè)備。因此，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出增大，則為了增大扭矩輸送容 量，必須改變變速器的設(shè)計(jì)。為了增大扭矩輸送容量，由于動(dòng)力輸送設(shè)備的特點(diǎn)的原因，必須增大車軸的強(qiáng)度 并且必須增加摩擦構(gòu)件的數(shù)量。然而，如果車軸的強(qiáng)度被增大，則車軸的重量應(yīng)當(dāng)被增大 了。此外，如果所述摩擦構(gòu)件的數(shù)量增加，則變速器的尺寸應(yīng)當(dāng)被增大了。因此，由于車軸 的重量的增大，車輛的燃料消耗和動(dòng)力性能可能會(huì)變差，并且由于變速器的尺寸的增大，變 速器的可安裝性可能會(huì)變差。為了增大例如扭矩變換器的起動(dòng)設(shè)備的最大扭矩，需要改變?cè)撈饎?dòng)設(shè)備的設(shè)計(jì)， 所以需要大量的發(fā)展成本和時(shí)間。近來(lái)，正在發(fā)展一種扭矩拼合式變速器，其通過至少兩條動(dòng)力輸送路徑而傳送扭 矩。所述扭矩拼合式變速器具有的優(yōu)點(diǎn)是，可以通過其設(shè)計(jì)的微小的改變而增大其扭矩容量。扭矩拼合式變速器的一些例子在美國(guó)專利4014223、4117745和42沈123中進(jìn)行了 描述，這些專利具有圖6A中所示的動(dòng)力輸送路徑，所述扭矩拼合式變速器的一些例子還在 美國(guó)專利5201692中進(jìn)行了描述，該專利具有圖6B中所示的動(dòng)力輸送路徑。根據(jù)圖6B中所示的扭矩拼合式變速器，發(fā)動(dòng)機(jī)在扭矩變換器中增大，所述扭矩變 換器即起動(dòng)設(shè)備120。其后，扭矩被分別地通過扭矩拼合設(shè)備121的行星齒輪組而輸送到驅(qū) 動(dòng)輪并且輸送到變速器設(shè)備122的連續(xù)可變變速器。來(lái)自變速器設(shè)備122的扭矩輸出與從 扭矩拼合設(shè)備121向所述驅(qū)動(dòng)輪輸送的扭矩相加。根據(jù)圖6A中所示的扭矩拼合式變速器，全部的增大后的扭矩都輸送到變速器設(shè) 備，其可能會(huì)導(dǎo)致所述變速器設(shè)備的扭矩輸送容量的問題。根據(jù)圖6B中所示的扭矩拼合式變速器，所述連續(xù)可變變速器被用作變速器設(shè)備。 如果大扭矩被輸送到所述連續(xù)可變變速器，則扭矩拼合效率可能會(huì)降低。
本發(fā)明背景部分公開的上述信息僅僅用來(lái)增加對(duì)本發(fā)明總體背景的理解，其不應(yīng) 作為該信息構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)已經(jīng)公知的現(xiàn)有技術(shù)的確認(rèn)和任何形式的暗示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個(gè)方面涉及提供一種扭矩拼合式自動(dòng)變速器，其優(yōu)點(diǎn)是通過從兩條路 徑來(lái)輸送來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩而減少輸送到起動(dòng)設(shè)備和變速器設(shè)備的扭矩。因此，根據(jù)本發(fā) 明，所述扭矩拼合式自動(dòng)變速器的扭矩輸送容量和尺寸可以不增大。本發(fā)明可以提供一種扭矩拼合式自動(dòng)變速器，該自動(dòng)變速器通過兩條路徑傳遞來(lái) 自發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出，使得傳遞而過并且在每一條路徑中增大的扭矩相加，并且輸出最終 扭矩，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩被分別地傳遞到第一和第二動(dòng)力輸送路徑，用于變換所述扭 矩的起動(dòng)設(shè)備和用于實(shí)現(xiàn)多重?fù)Q檔的變速器設(shè)備串聯(lián)地布置在所述第一動(dòng)力輸送路徑上， 扭矩組合設(shè)備布置在第二動(dòng)力輸送路徑上，并且其中，所述第一動(dòng)力輸送路徑與所述扭矩 組合設(shè)備相連接，從而所述第一動(dòng)力輸送路徑的輸出扭矩被相加到所述第二輸出路徑的輸 出扭矩上，從而輸出所述最終扭矩。布置在所述第一輸送路徑上的起動(dòng)設(shè)備可以是扭矩變換器，布置在所述第一動(dòng)力 輸送路徑上的所述變速器設(shè)備可以是多重?fù)Q檔變速器，該多重?fù)Q檔變速器包括多個(gè)行星齒 輪組、離合器和制動(dòng)器，布置在所述第二動(dòng)力輸送路徑上的所述扭矩組合設(shè)備可以是行星 齒輪組。通過所述第二動(dòng)力輸送路徑傳送的扭矩可以大于通過所述第一動(dòng)力輸送路徑傳 送的扭矩。在本發(fā)明的另一方面中，所述扭矩拼合式自動(dòng)變速器可以包括起動(dòng)設(shè)備，該起動(dòng) 設(shè)備是扭矩變換器，其接收發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩的一部分，按照扭矩變換比來(lái)變換所述扭矩的所 述一部分，并且通過第二動(dòng)力輸送軸輸出所述扭矩的所述一部分；變速器設(shè)備，該變速器設(shè) 備接收來(lái)自所述起動(dòng)設(shè)備的所述扭矩的所述一部分，并且該變速器設(shè)備在換檔的時(shí)候是變 換所述扭矩的多重?fù)Q檔變速器；和扭矩組合設(shè)備，該扭矩組合設(shè)備是包括三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的 行星齒輪組，從而接收所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述扭矩的另一部分，接收來(lái)自所述變速器設(shè)備的所 述扭矩的所述一部分，并且使得所述扭矩的所述一部分和所述扭矩的所述另一部分相加并 且將其輸出，從而輸出最終扭矩。所述起動(dòng)設(shè)備、所述變速器設(shè)備和所述扭矩組合設(shè)備可以距離所述發(fā)動(dòng)機(jī)順序地 布置，其中，所述起動(dòng)設(shè)備和所述變速器設(shè)備距離所述發(fā)動(dòng)機(jī)按順序布置在所述第二動(dòng)力 輸送軸上，并且其中，所述扭矩組合設(shè)備布置在第一動(dòng)力輸送軸上，該第一動(dòng)力輸送軸與所 述發(fā)動(dòng)機(jī)相連接。所述第二動(dòng)力輸送軸可以與所述扭矩變換器的渦輪相連接，并且所述變速器設(shè)備 布置在所述第二動(dòng)力輸送軸的后部，其中，所述扭矩變換器的推進(jìn)器與前蓋相連接，所述前 蓋與所述發(fā)動(dòng)機(jī)相接合，并且其中，所述渦輪通過插置減震器而與所述第二動(dòng)力輸送軸連 接，并且所述推進(jìn)器和所述渦輪通過鎖定的離合器而選擇性地聯(lián)接。所述變速器設(shè)備可以包括第一和第二行星齒輪組，這些行星齒輪組是單小行星齒 輪組，其中，第一行星架直接與第二內(nèi)齒圈相連接，第一內(nèi)齒圈直接與第二行星架相連接， 從而第一太陽(yáng)輪作為第一旋轉(zhuǎn)元件而運(yùn)行，所述第一行星架和所述第二內(nèi)齒圈作為第二旋轉(zhuǎn)元件而運(yùn)行，所述第一內(nèi)齒圈和所述第二行星架作為第三旋轉(zhuǎn)元件而運(yùn)行，并且第二太 陽(yáng)輪作為第四旋轉(zhuǎn)元件而運(yùn)行，并且其中，所述第一旋轉(zhuǎn)元件選擇性地與所述第二動(dòng)力輸 送軸相連接，所述第二動(dòng)力輸送軸通過插置第一離合器而直接與所述發(fā)動(dòng)機(jī)相連接，所述 第三旋轉(zhuǎn)元件通過插置第二離合器而選擇性地與所述第二動(dòng)力輸送軸相連接，并且所述第 三旋轉(zhuǎn)元件通過插置第一制動(dòng)器而選擇性地與所述變速器外殼相連接，所述第一制動(dòng)器布 置成與單向離合器平行，所述第四旋轉(zhuǎn)元件通過插置第三離合器而選擇性地與所述第二動(dòng) 力輸送軸相連接，并且所述第四旋轉(zhuǎn)元件通過插置第二制動(dòng)器而選擇性地與所述變速器外 殼相連接，并且，所述第二旋轉(zhuǎn)元件作為輸出元件而運(yùn)行，并且通過傳送軸與所述扭矩組合 設(shè)備的一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件相接合。所述第一離合器可以布置在所述第一行星齒輪組的前部，所述第一和第二制動(dòng)器 和所述單向離合器布置在所述第二行星齒輪組的外部的后部，所述第二和第三離合器布置 在所述第二行星齒輪組的后部。所述扭矩組合設(shè)備可以包括單小行星齒輪組的第三行星齒輪組，并且其中，第三 太陽(yáng)輪與第一動(dòng)力輸送軸相連接以接收所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述扭矩的所述另一部分，第三內(nèi)齒 圈與傳送軸相聯(lián)接，所述傳送軸的一端與所述變速器設(shè)備的第一輸出齒輪相接合，第三行 星架與第二輸出齒輪相連接，從而輸出最終扭矩，其中，直接聯(lián)接離合器用于選擇性地將所 述第一動(dòng)力輸送軸與所述第二輸出齒輪相聯(lián)接，所述直接聯(lián)接離合器布置在所述第一動(dòng)力 輸送軸和所述第二輸出齒輪之間。所述扭矩組合設(shè)備可以布置在傳送軸上，所述傳送軸布置成與所述變速器設(shè)備相 平行并且距離所述變速器設(shè)備預(yù)定的距離，其中，所述傳送軸被分成第一和第二軸，所述扭 矩組合設(shè)備布置在所述第一和第二軸之間，并且其中，所述第一軸接收來(lái)自所述變速器設(shè) 備的第一輸出齒輪的所述扭矩，并且所述第一軸與第三內(nèi)齒圈相連接，所述第二軸接收來(lái) 自所述第一動(dòng)力輸送軸的所述扭矩，并且所述第二軸與第三太陽(yáng)輪相連接，第三行星架與 第二輸出齒輪相連接，從而輸出最終扭矩，并且其中，直接聯(lián)接離合器布置在所述第二軸和 所述第二輸出齒輪之間，從而直接地聯(lián)接所述第二軸和所述第二輸出齒輪。本發(fā)明的方法和裝置具有其它特征和優(yōu)點(diǎn)，這些特征和優(yōu)點(diǎn)可以從結(jié)合在本申請(qǐng) 文件中的附圖以及下面的具體實(shí)施方式
中變得顯而易見，并在其中進(jìn)行更加詳細(xì)的闡述， 其中附圖以及具體實(shí)施方式
一起用于解釋本發(fā)明的一些原理。


圖1是用于解釋本發(fā)明的概念的框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的扭矩拼合式自動(dòng)變速器的原理圖。圖3是用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的變速器設(shè)備的運(yùn)行圖表。圖4是用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的變速器設(shè)備的杠桿圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的扭矩拼合式自動(dòng)變速器的原理圖。圖6A和6B是示出了現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)力輸送路徑的框圖。應(yīng)當(dāng)了解，附圖并不必須是按比例繪制的，其示出了某種程度上經(jīng)過簡(jiǎn)化了的本 發(fā)明的基本原理的各個(gè)特征。在此所公開的本發(fā)明的特定的設(shè)計(jì)特征，包括例如特定的尺 寸、定向、定位和外形，將部分地由特定目的的應(yīng)用和使用環(huán)境所確定。
在這些圖形中，在貫穿附圖的多幅圖形中，附圖標(biāo)記引用本發(fā)明的相同或等效的 部分。
具體實(shí)施例方式以下將詳細(xì)參考本發(fā)明的不同實(shí)施例，本發(fā)明的實(shí)例在附圖中示出并在下面進(jìn)行 描述。雖然本發(fā)明將結(jié)合示例性實(shí)施例進(jìn)行描述，但應(yīng)了解該描述不是旨在將本發(fā)明限制 于那些示例性實(shí)施例。相反地，本發(fā)明旨在不僅僅覆蓋示例性實(shí)施例，還覆蓋可以包括在權(quán) 利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍里的各種替代、改進(jìn)、等效結(jié)構(gòu)以及其它實(shí)施例。下文中將參考說(shuō)明書附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。圖1是用于解釋本發(fā)明的概念的框圖。如圖1中所示，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩被分成兩個(gè)部分，所述扭矩的每一部分分別通過根 據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的第一和第二動(dòng)力輸送路徑PTl和PT2進(jìn)行輸送。起動(dòng)設(shè)備2和變速器設(shè)備4增大了所述扭矩，它們串聯(lián)地布置在第一動(dòng)力輸送路 徑PTl上，扭矩組合設(shè)備6布置在第二動(dòng)力輸送路徑PT2上。第一動(dòng)力輸送路徑PTl的輸 出與扭矩組合設(shè)備6相連接，從而通過第一動(dòng)力輸送路徑PTl而被增大的扭矩與通過第二 動(dòng)力輸送路徑PT2的扭矩相加。最終的輸出是從扭矩組合設(shè)備6的輸出。起動(dòng)設(shè)備2可以是扭矩變換器，并且增大了來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出。能夠應(yīng)用于自動(dòng)變速器的多重?fù)Q檔變速器被用作變速器設(shè)備4。所述變速器設(shè)備 4在換檔時(shí)增大扭矩。在本發(fā)明中示例性地描述的是，實(shí)現(xiàn)四檔前進(jìn)速度和一檔倒車速度的 多重?fù)Q檔變速器被用作變速器設(shè)備4，但是對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員來(lái)說(shuō)熟知的是，具有 與本發(fā)明的示例性實(shí)施例不同結(jié)構(gòu)的其它多重?fù)Q檔變速器也可以被使用。輸入到變速器設(shè)備4的旋轉(zhuǎn)速度在換檔時(shí)減小，因此增大了所述扭矩。在通過起動(dòng)設(shè)備2和變速器設(shè)備4時(shí)增大的扭矩被輸送到扭矩組合設(shè)備6，然后被 相加到從第二動(dòng)力輸送路徑PT2輸送而來(lái)的扭矩上。然后，最終扭矩被輸送到驅(qū)動(dòng)輪上。因?yàn)閬?lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出是通過兩條路徑而不是通過一條路徑進(jìn)行輸送的，所 以輸送到起動(dòng)設(shè)備2和變速器設(shè)備4的扭矩可以被減小。因?yàn)樾∨ぞ乇粦?yīng)用于起動(dòng)設(shè)備2 和變速器設(shè)備4上，所以在起動(dòng)設(shè)備2和變速器設(shè)備4中所使用的元件的設(shè)計(jì)容量(軸的 直徑、外殼的厚度、離合器的尺寸和數(shù)量)可以小于在傳統(tǒng)起動(dòng)設(shè)備2和變速器設(shè)備4中所 使用的元件的設(shè)計(jì)容量。因此，所述變速器的尺寸可以被減小。圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的扭矩拼合式自動(dòng)變速器的原理圖。如圖2中所示，起動(dòng)設(shè)備2、變速器設(shè)備4和扭矩組合設(shè)備6布置在第一動(dòng)力輸送 軸10上，該第一動(dòng)力輸送軸10直接與所述發(fā)動(dòng)機(jī)相連接。起動(dòng)設(shè)備2、變速器設(shè)備4和扭 矩組合設(shè)備6按照起動(dòng)設(shè)備2、變速器設(shè)備4和扭矩組合設(shè)備6遠(yuǎn)離所述發(fā)動(dòng)機(jī)的順序布 置。起動(dòng)設(shè)備2的扭矩變換器T/C包括前蓋12，其與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄軸相連接并 且發(fā)生旋轉(zhuǎn)；推進(jìn)器14，其與前蓋12相連接并且與前蓋12 —起旋轉(zhuǎn)；渦輪16，其面對(duì)推進(jìn) 器14 ；以及定子18，其布置在推進(jìn)器14和渦輪16之間，并且輸送自動(dòng)變速器的機(jī)油，在改 變所述自動(dòng)變速器的機(jī)油的流動(dòng)方向后，所述機(jī)油從渦輪16中流出并且進(jìn)入到推進(jìn)器14 中。
用于向推進(jìn)器14輸送自動(dòng)變速器的機(jī)油的定子18具有與前蓋12相同的旋轉(zhuǎn)中 心，用于選擇性地使推進(jìn)器14與渦輪16相聯(lián)接的鎖定離合器L/C布置在前蓋12和渦輪16 之間。此外，渦輪16與第二動(dòng)力輸送軸22通過在它們之間插置減震器20而相互連接， 第二動(dòng)力輸送軸22的后部與變速器設(shè)備4相連接。變速器設(shè)備4包括第一和第二行星齒輪組PGl和PG2，它們是單小行星齒輪組。第 一行星架PCl直接與第二內(nèi)齒圈R2相連接，第一內(nèi)齒圈Rl直接與第二行星架PC2相連接， 從而變速器設(shè)備4具有四個(gè)旋轉(zhuǎn)元件m、N2、N3和N4。因此，第一太陽(yáng)輪Sl被設(shè)置為第一旋轉(zhuǎn)元件m，第一行星架PCl和第二內(nèi)齒圈R2 被設(shè)置成第二旋轉(zhuǎn)元件N2，第一內(nèi)齒圈Rl和第二行星架PC2被設(shè)置成第三旋轉(zhuǎn)元件N3，第 二太陽(yáng)輪S2被設(shè)置成第四旋轉(zhuǎn)元件N4。此外，第一旋轉(zhuǎn)元件m的第一太陽(yáng)輪si通過插置第一離合器Ci而選擇性地與第 二動(dòng)力輸送軸22相連接。形成第三旋轉(zhuǎn)元件N3的第二行星架PC2通過第二離合器C2而 選擇性地與第二動(dòng)力輸送軸22相連接，并且通過第一制動(dòng)器Bl而選擇性地與變速器外殼 H相連接，所述第一制動(dòng)器Bl布置成平行于單向離合器F。此外，形成第四旋轉(zhuǎn)元件N4的第二太陽(yáng)輪S2通過第三離合器C3而選擇性地與第 二動(dòng)力輸送軸22相連接，并且通過第二制動(dòng)器B2而選擇性地與變速器外殼H相連接，形成 第二旋轉(zhuǎn)元件N2的第一行星架PCl與第一輸出齒輪M相連接，并且作為輸出元件而運(yùn)行。 第一輸出齒輪M通過傳送軸沈?qū)⑴ぞ貍魉偷脚ぞ亟M合設(shè)備6。如圖3所示，離合器C1、C2和C3以及制動(dòng)器Bl和B2選擇性地在每一檔位速度下 運(yùn)行。第一離合器Cl和第一制動(dòng)器Bl在第一前進(jìn)速度Dl下運(yùn)行，第一離合器Cl和第 二制動(dòng)器B2在第二前進(jìn)速度D2下運(yùn)行，第一和第二離合器Cl和C2在第三前進(jìn)速度D3下 運(yùn)行，第二離合器C2和第二制動(dòng)器B2在第四前進(jìn)速度D4下運(yùn)行，第三離合器C3和第一制 動(dòng)器Bl在倒檔速度REV下運(yùn)行。在本說(shuō)明書中，所描述的是第一離合器Cl和第一制動(dòng)器Bl在第一前進(jìn)速度Dl下 運(yùn)行。然而，在第一制動(dòng)器Bl布置成與單向離合器F相平行的情況下，第一制動(dòng)器Bl并不 運(yùn)行但是單向離合器F在范圍D內(nèi)的第一速度下運(yùn)行，從而在換檔到第二速度時(shí)改進(jìn)換檔 感覺。圖4是用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的變速器設(shè)備的杠桿圖。在圖4中，下水平線表示旋轉(zhuǎn)速度為“0”，上水平線表示旋轉(zhuǎn)速度為“ 1. 0”，亦即， 其旋轉(zhuǎn)速度與第二動(dòng)力輸送軸22相同。圖4中的四條豎直線從左側(cè)開始依次表示第一旋轉(zhuǎn)元件m的第一太陽(yáng)輪Si、第 二旋轉(zhuǎn)元件N2的第一行星架PCl和第二內(nèi)齒圈R2、第三旋轉(zhuǎn)元件N3的第一內(nèi)圈Rl和第二 行星架PC2、和第四旋轉(zhuǎn)元件N4的第二太陽(yáng)輪S2，它們之間的距離根據(jù)第一和第二行星齒 輪組PGl和PG2的齒數(shù)比(太陽(yáng)輪的齒數(shù)/內(nèi)齒圈的齒數(shù))進(jìn)行設(shè)定。每一旋轉(zhuǎn)元件在所述杠桿圖中的位置對(duì)于設(shè)計(jì)齒輪系的本領(lǐng)域中的一般技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)是熟知的，因此將省略詳細(xì)的描述。[第一前進(jìn)速度]
如圖3所示，第一離合器Cl和第一制動(dòng)器Bl在第一前進(jìn)速度Dl下運(yùn)行。在第二動(dòng)力輸送軸22的扭矩通過第一離合器Cl的運(yùn)行而輸入到第一旋轉(zhuǎn)元件附 的狀態(tài)下，第三旋轉(zhuǎn)元件N3通過第一制動(dòng)器Bl的運(yùn)行作為固定元件而運(yùn)行，從而形成第一 換檔線SPl。因此，第一前進(jìn)速度Dl通過第二旋轉(zhuǎn)元件N2而輸出，該第二旋轉(zhuǎn)元件N2是輸 出元件。[第二前進(jìn)速度]在第一前進(jìn)速度Dl下運(yùn)行的第一制動(dòng)器Bl被釋放，第二制動(dòng)器B2在第二前進(jìn)速 度D2下運(yùn)行。在第二動(dòng)力輸送軸22的扭矩通過第一離合器Cl的運(yùn)行而輸入到第一旋轉(zhuǎn)元件附 的狀態(tài)下，固定元件通過第二制動(dòng)器B2的運(yùn)行而從第三旋轉(zhuǎn)元件N3轉(zhuǎn)變?yōu)榈谒男D(zhuǎn)元件 N4，從而形成第二換檔線SP2。因此，第二前進(jìn)速度D2通過第二旋轉(zhuǎn)元件N2而輸出，該第二 旋轉(zhuǎn)元件N2是輸出元件。[第三前進(jìn)速度]如圖3所示，在第二前進(jìn)速度D2下運(yùn)行的第二制動(dòng)器B2被釋放，第二離合器C2 在第三前進(jìn)速度D3下運(yùn)行。在第二動(dòng)力輸送軸22的扭矩通過第一離合器Cl的運(yùn)行而輸入到第一旋轉(zhuǎn)元件附 的狀態(tài)下，第二動(dòng)力輸送軸22的扭矩通過第二離合器C2的運(yùn)行也輸入到第三旋轉(zhuǎn)元件N3， 從而第一和第二行星齒輪組PGl和PG2變換到直接聯(lián)接狀態(tài)并且形成第三換檔線SP3。因 此，第三前進(jìn)速度D3通過第二旋轉(zhuǎn)元件N2而輸出，該第二旋轉(zhuǎn)元件N2是輸出元件，所述第 三前進(jìn)速度D3與第二動(dòng)力輸送軸22的速度相同。[第四前進(jìn)速度]如圖3所示，在第三前進(jìn)速度D3下運(yùn)行的第一離合器Cl被釋放，第二制動(dòng)器B2 在第四前進(jìn)速度D4下運(yùn)行。在第二動(dòng)力輸送軸22的扭矩通過第二離合器C2的運(yùn)行而輸入到第三旋轉(zhuǎn)元件N3 的狀態(tài)下，第四旋轉(zhuǎn)元件N4通過第二制動(dòng)器B2的運(yùn)行作為固定元件而運(yùn)行，從而形成第四 換檔線SP4。因此，第四前進(jìn)速度D4通過第二旋轉(zhuǎn)元件N2而輸出，該第二旋轉(zhuǎn)元件N2是輸 出元件。[倒檔速度]如圖3所示，第一制動(dòng)器Bl和第三離合器C3在倒檔速度REV下運(yùn)行。在第二動(dòng)力輸送軸22的扭矩通過第三離合器C3的運(yùn)行而輸入到第四旋轉(zhuǎn)元件N4 的狀態(tài)下，第三旋轉(zhuǎn)元件N3通過第一制動(dòng)器Bl的運(yùn)行作為固定元件而運(yùn)行，從而形成倒檔 線SR。因此，倒檔速度REV通過第二旋轉(zhuǎn)元件N2而輸出，該第二旋轉(zhuǎn)元件N2是輸出元件。扭矩組合設(shè)備6布置在傳送軸沈和第一動(dòng)力輸送軸10之間，傳送軸沈接收來(lái)自 變速器設(shè)備4的扭矩。扭矩組合設(shè)備6包括第三行星齒輪組PG3，該第三行星齒輪組PG3是單小行星齒 輪組。第三太陽(yáng)輪S3與第一動(dòng)力輸送軸10相連接并且接收所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述扭矩的一部 分，第三內(nèi)齒圈R3與傳送軸沈的后齒輪相接合，所述傳送軸沈與變速器設(shè)備4的第二旋 轉(zhuǎn)元件N2相接合并且接收變速器設(shè)備4的扭矩。亦即，第三內(nèi)齒圈R3通過傳送軸沈接收 變速器設(shè)備4的扭矩。
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因此，第三行星架PC3接收第三太陽(yáng)輪S3和第三內(nèi)齒圈R3的扭矩并且因此而旋 轉(zhuǎn)，從而通過第二輸出齒輪觀傳遞扭矩，所述第二輸出齒輪觀與第三行星架PC3 —體形 成。因此，最終扭矩通過第二輸出齒輪觀而輸出。所述最終扭矩通過空轉(zhuǎn)齒輪30傳遞到差動(dòng)裝置32，然后傳遞到驅(qū)動(dòng)輪。第二輸出 齒輪觀下游的動(dòng)力輸送路徑對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是已經(jīng)熟知的，將省略其詳 細(xì)的描述。此外，第二輸出齒輪觀與第一動(dòng)力輸送軸10通過在它們之間插置直接聯(lián)接離合 器E/C而相互連接，所述直接聯(lián)接離合器E/C只有在所述發(fā)動(dòng)機(jī)直接與驅(qū)動(dòng)輪相連接的時(shí) 候運(yùn)行。在交點(diǎn)處的扭矩拼合比由起動(dòng)設(shè)備2的扭矩變換比、變速器設(shè)備4的換檔比、和扭 矩組合設(shè)備6的行星齒輪比進(jìn)行限定。一般地，所述扭矩變換比設(shè)定為2，所述行星齒輪比 設(shè)定為3。因此，所述的在交點(diǎn)處的扭矩拼合比則主要由變速器設(shè)備4的換檔比來(lái)決定。所述行星齒輪比由內(nèi)齒圈和太陽(yáng)輪的齒數(shù)比進(jìn)行限定。如果行星齒輪比為3并且 通過行星架的扭矩輸出為100，則四分之一(=25)的扭矩從太陽(yáng)輪輸入并且四分之三(= 75)的扭矩從內(nèi)齒圈輸入。因此，所述的在交點(diǎn)處的扭矩拼合比可以從所述扭矩變換比和變速器設(shè)備的換檔 比進(jìn)行計(jì)算。所述扭矩拼合比的計(jì)算對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是已經(jīng)熟知的，因此將省 略其詳細(xì)的描述。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩是通過兩條路徑而不是 通過一條路徑傳遞的，在起動(dòng)設(shè)備和變速器設(shè)備中使用的元件的設(shè)計(jì)容量(軸的直徑、外 殼的厚度、離合器的尺寸和數(shù)量)可以小于在傳統(tǒng)的起動(dòng)設(shè)備和變速器設(shè)備中使用的元件 的設(shè)計(jì)容量。因此，能夠減小變速器的尺寸。圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的扭矩拼合式自動(dòng)變速器的原理圖。如圖 5所示，根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例，扭矩組合設(shè)備6布置在傳送軸沈上。為了此目的，傳送軸沈被分成第一軸34和第二軸36，所述扭矩組合設(shè)備6布置在 第一軸34和第二軸36之間。第一軸34與第三內(nèi)齒圈R3相連接，第二軸36與第三太陽(yáng)輪 S3相連接，第三行星架PC3與第二輸出齒輪觀相連接。此時(shí)，直接聯(lián)接離合器E/C布置在第二軸36和第二輸出齒輪觀之間，與第一輸出 齒輪M相接合的第一輸入齒輪38在第一軸34上形成，與第一動(dòng)力輸送軸10的輸出齒輪 40相接合的第二輸入齒輪42在第二軸36上形成。除了扭矩組合設(shè)備6的位置之外，第二示例性實(shí)施例的運(yùn)行和效果與第一示例性 實(shí)施例的運(yùn)行和效果相同。因此，將省略對(duì)所述運(yùn)行和效果的詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩被分成兩個(gè)部分。所述扭矩的一部分 被傳遞到布置在第一動(dòng)力輸送路徑上的起動(dòng)設(shè)備和變速器設(shè)備中，所述扭矩的另一部分被 傳遞到布置在第二動(dòng)力輸送路徑上的扭矩組合設(shè)備中。所述扭矩的所述一部分與所述扭矩 的所述另一部分在扭矩組合設(shè)備處相加，從而輸出最終扭矩。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩是通過兩條路徑而不是通過 一條路徑傳遞的，在起動(dòng)設(shè)備和變速器設(shè)備中使用的元件的設(shè)計(jì)容量(軸的直徑、外殼的厚度、離合器的尺寸和數(shù)量)可以小于在傳統(tǒng)的起動(dòng)設(shè)備和變速器設(shè)備中使用的元件的設(shè) 計(jì)容量。因此，能夠減小變速器的尺寸。為了方便解釋和準(zhǔn)確定義所附權(quán)利要求，術(shù)語(yǔ)“前”和“后”依據(jù)該特征在圖中顯 示的位置來(lái)描述示例性實(shí)施例的該特征。前述本發(fā)明的具體示例性實(shí)施例的目的是闡明和描述。這些實(shí)施例并非旨在窮盡 本發(fā)明，也不是旨在將本發(fā)明限制于所揭示的具體形式，顯然，按照上述教導(dǎo)可以進(jìn)行許多 改進(jìn)和變化。這些示例性實(shí)施例的選擇和描述是為了解釋本發(fā)明的一些原理及其實(shí)際應(yīng) 用，從而使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員制造和使用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例及其各種替代和 改進(jìn)。本發(fā)明的保護(hù)范圍旨在由權(quán)利要求書及其等效內(nèi)容限定。
權(quán)利要求
1.一種扭矩拼合式自動(dòng)變速器，該自動(dòng)變速器通過兩條路徑傳遞來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸 出，使得傳遞而過并且在每一條路徑中增大的扭矩相加，并且輸出最終扭矩，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩被分別地傳遞到第一和第二動(dòng)力輸送路徑，用于變換所述扭 矩的起動(dòng)設(shè)備和用于實(shí)現(xiàn)多重?fù)Q檔的變速器設(shè)備串聯(lián)地布置在所述第一動(dòng)力輸送路徑上， 扭矩組合設(shè)備布置在所述第二動(dòng)力輸送路徑上，并且其中，所述第一動(dòng)力輸送路徑與所述扭矩組合設(shè)備相連接，從而所述第一動(dòng)力輸送路 徑的輸出扭矩被相加到所述第二輸出路徑的輸出扭矩上，從而輸出所述最終扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭矩拼合式自動(dòng)變速器，其中，布置在所述第一輸送路徑上 的起動(dòng)設(shè)備是扭矩變換器，布置在所述第一動(dòng)力輸送路徑上的所述變速器設(shè)備是多重?fù)Q檔 變速器，該多重?fù)Q檔變速器包括多個(gè)行星齒輪組、離合器和制動(dòng)器，布置在所述第二動(dòng)力輸 送路徑上的所述扭矩組合設(shè)備是行星齒輪組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭矩拼合式自動(dòng)變速器，其中，通過所述第二動(dòng)力輸送路徑 傳遞的扭矩大于通過所述第一動(dòng)力輸送路徑傳遞的扭矩。
4.一種扭矩拼合式自動(dòng)變速器，包括起動(dòng)設(shè)備，該起動(dòng)設(shè)備是扭矩變換器，其接收發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩的一部分，按照扭矩變換比 來(lái)變換所述扭矩的所述一部分，并且通過第二動(dòng)力輸送軸輸出所述扭矩的所述一部分；變速器設(shè)備，該變速器設(shè)備接收來(lái)自所述起動(dòng)設(shè)備的所述扭矩的所述一部分，并且該 變速器設(shè)備在換檔的時(shí)候是變換所述扭矩的多重?fù)Q檔變速器；和扭矩組合設(shè)備，該扭矩組合設(shè)備是包括三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的行星齒輪組，從而接收所述發(fā) 動(dòng)機(jī)的所述扭矩的另一部分，接收來(lái)自所述變速器設(shè)備的所述扭矩的所述一部分，并且使 得所述扭矩的所述一部分和所述扭矩的所述另一部分相加并且將其輸出，從而輸出最終扭 矩。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的扭矩拼合式自動(dòng)變速器，其中，所述起動(dòng)設(shè)備、所述變速器設(shè) 備和所述扭矩組合設(shè)備距離所述發(fā)動(dòng)機(jī)順序布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的扭矩拼合式自動(dòng)變速器，其中，所述起動(dòng)設(shè)備和所述變速器 設(shè)備距離所述發(fā)動(dòng)機(jī)按順序布置在所述第二動(dòng)力輸送軸上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的扭矩拼合式自動(dòng)變速器，其中，所述扭矩組合設(shè)備布置在第 一動(dòng)力輸送軸上，該第一動(dòng)力輸送軸與所述發(fā)動(dòng)機(jī)相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的扭矩拼合式自動(dòng)變速器，其中，所述第二動(dòng)力輸送軸與所述 扭矩變換器的渦輪相連接，并且所述變速器設(shè)備布置在所述第二動(dòng)力輸送軸的后部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的扭矩拼合式自動(dòng)變速器，其中，所述扭矩變換器的推進(jìn)器與 前蓋相連接，所述前蓋與所述發(fā)動(dòng)機(jī)相接合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的扭矩拼合式自動(dòng)變速器，其中，所述渦輪通過插置減震器而 與所述第二動(dòng)力輸送軸連接，并且所述推進(jìn)器和所述渦輪通過鎖定的離合器而選擇性地聯(lián) 接。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的扭矩拼合式自動(dòng)變速器，其中，所述變速器設(shè)備包括第一和 第二行星齒輪組，這些行星齒輪組是單小行星齒輪組，其中，第一行星架直接與第二內(nèi)齒圈相連接，第一內(nèi)齒圈直接與第二行星架相連接，從 而第一太陽(yáng)輪作為第一旋轉(zhuǎn)元件而運(yùn)行，所述第一行星架和所述第二內(nèi)齒圈作為第二旋轉(zhuǎn)元件而運(yùn)行，所述第一內(nèi)齒圈和所述第二行星架作為第三旋轉(zhuǎn)元件而運(yùn)行，并且第二太陽(yáng) 輪作為第四旋轉(zhuǎn)元件而運(yùn)行，并且其中，所述第一旋轉(zhuǎn)元件選擇性地與所述第二動(dòng)力輸送軸相連接，所述第二動(dòng)力輸送 軸通過插置第一離合器而直接與所述發(fā)動(dòng)機(jī)相連接，所述第三旋轉(zhuǎn)元件通過插置第二離合器而選擇性地與所述第二動(dòng)力輸送軸相連接，并 且所述第三旋轉(zhuǎn)元件通過插置第一制動(dòng)器而選擇性地與所述變速器外殼相連接，所述第一 制動(dòng)器布置成與單向離合器平行，所述第四旋轉(zhuǎn)元件通過插置第三離合器而選擇性地與所述第二動(dòng)力輸送軸相連接，并 且所述第四旋轉(zhuǎn)元件通過插置第二制動(dòng)器而選擇性地與所述變速器外殼相連接，并且所述第二旋轉(zhuǎn)元件作為輸出元件而運(yùn)行，并且通過傳送軸與所述扭矩組合設(shè)備的一個(gè) 旋轉(zhuǎn)元件相接合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的扭矩拼合式自動(dòng)變速器，其中，所述第一離合器布置在所 述第一行星齒輪組的前部，所述第一和第二制動(dòng)器和所述單向離合器布置在所述第二行星 齒輪組的外部的后部，所述第二和第三離合器布置在所述第二行星齒輪組的后部。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的扭矩拼合式自動(dòng)變速器，其中，所述扭矩組合設(shè)備包括單小 行星齒輪組的第三行星齒輪組，并且其中，第三太陽(yáng)輪與第一動(dòng)力輸送軸相連接以接收所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述扭矩的所述另一 部分，第三內(nèi)齒圈與傳送軸相聯(lián)接，所述傳送軸的一端與所述變速器設(shè)備的第一輸出齒輪 相接合，第三行星架與第二輸出齒輪相連接，從而輸出最終扭矩。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的扭矩拼合式自動(dòng)變速器，其中，直接聯(lián)接離合器用于選擇 性地將所述第一動(dòng)力輸送軸與所述第二輸出齒輪相聯(lián)接，所述直接聯(lián)接離合器布置在所述 第一動(dòng)力輸送軸和所述第二輸出齒輪之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的扭矩拼合式自動(dòng)變速器，其中，所述扭矩組合設(shè)備布置在 傳送軸上，所述傳送軸布置成與所述變速器設(shè)備相平行并且距離所述變速器設(shè)備預(yù)定的距1 O
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的扭矩拼合式自動(dòng)變速器，其中，所述傳送軸被分成第一和 第二軸，所述扭矩組合設(shè)備布置在所述第一和第二軸之間，并且其中，所述第一軸接收來(lái)自所述變速器設(shè)備的第一輸出齒輪的所述扭矩，并且所述第 一軸與第三內(nèi)齒圈相連接，所述第二軸接收來(lái)自所述第一動(dòng)力輸送軸的所述扭矩，并且所 述第二軸與第三太陽(yáng)輪相連接，第三行星架與第二輸出齒輪相連接，從而輸出最終扭矩。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的扭矩拼合式自動(dòng)變速器，其中，直接聯(lián)接離合器布置在所 述第二軸和所述第二輸出齒輪之間，從而直接地聯(lián)接所述第二軸和所述第二輸出齒輪。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種扭矩拼合式自動(dòng)變速器，該自動(dòng)變速器通過兩條路徑傳遞來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出，使得穿過并且在每一條路徑中增大的扭矩相加，并且輸出最終扭矩，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩被分別地傳遞到第一和第二動(dòng)力輸送路徑，用于變換所述扭矩的起動(dòng)設(shè)備和用于實(shí)現(xiàn)多重?fù)Q檔的變速器設(shè)備串聯(lián)地布置在所述第一動(dòng)力輸送路徑上，扭矩組合設(shè)備布置在第二動(dòng)力輸送路徑上，并且其中，所述第一動(dòng)力輸送路徑與所述扭矩組合設(shè)備相連接，從而所述第一動(dòng)力輸送路徑的輸出扭矩被相加到所述第二輸出路徑的輸出扭矩上，從而輸出所述最終扭矩。
文檔編號(hào)B60K17/00GK102072303SQ20101027739
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日
發(fā)明者成德煥 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社