專利名稱：車輛的7檔自動變速器的動力傳動系的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及車輛的7檔自動變速器的動力傳動系。
背景技術：
通常，汽車公司設計車輛自動變速器的不同形式的動力傳動系。4檔或5檔自動變速器已普遍使用，現(xiàn)在已經(jīng)設計出6檔自動變速器且已應用在車輛上。最近，正努力開發(fā)7檔自動變速器。
例如，通過組裝一單齒輪行星齒輪組和一Ravineaux型組合式行星齒輪組以及三個離合器和三個制動器，可以實現(xiàn)7檔。更具體地，一單齒輪行星齒輪組布置在一組合式行星齒輪組的后部。該單齒輪行星齒輪組的一第一行星齒輪架直接連接到一輸入軸，這樣該第一行星齒輪架總是充當一輸入部件。一第一離合器連接一第一齒圈和組合式行星齒輪組的一第三太陽輪，一第二離合器連接該第一齒圈和組合式行星齒輪組的一第二太陽輪。
一第三離合器，充當一可變輸入部件，將組合式行星齒輪組的第二和第三行星齒輪架連接到該輸入軸。同時，組合式行星齒輪組的第二和第三行星齒輪架通過一第一制動器可變地連接到一變速器殼體上，以可選擇地充當一導輪。組合式行星齒輪組的一第三齒圈連接到一輸出齒輪以充當一輸出部件。
另外，組合式行星齒輪組的第二和第三行星齒輪架通過一單向離合器OWC連接到變速器殼體上，這樣可以阻止第二和第三行星齒輪架的轉(zhuǎn)動，一第二制動器布置在變速器殼體和組合式行星齒輪組的第二太陽輪之間，這樣組合式行星齒輪組的第二太陽輪可以充當一可選擇的導輪。單齒輪行星齒輪組的一第一太陽輪通過一第三制動器連接到變速器殼體上，這樣單齒輪行星齒輪組的第一太陽輪可以充當一可選擇的導輪。
在如上所述的動力傳動系中，通過操作第一離合器以及第一和第三制動器實現(xiàn)第一檔。通過取消第一制動器在第一檔中的動作，使第二制動器動作而實現(xiàn)第二檔。通過取消第二制動器在第二檔中的動作，使第二離合器動作而實現(xiàn)第三檔。通過取消第二離合器在第三檔中的動作，使第三離合器動作而實現(xiàn)第四檔。通過取消第三制動器在第四檔中的動作，使第二離合器動作而實現(xiàn)第五檔。通過取消第一離合器的動作，使第三制動器動作而實現(xiàn)第六檔。通過取消第二離合器在第六檔中的動作，使第二制動器動作而實現(xiàn)第七檔。最后，通過操作第二離合器、第一和第三制動器而實現(xiàn)倒檔。
雖然這個動力傳動系可以實現(xiàn)七個前進檔和一個倒檔，其使用的Ravineaux型組合式行星齒輪組在徑向方向上非常大，導致出現(xiàn)阻力矩，且在換檔中包括許多操作部件。另外，損壞了行星齒輪組的耐久性，且不能有效地獲得生產(chǎn)率和設計自由。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種通過組裝單齒輪行星齒輪組形成的7檔自動變速器的動力傳動系，這樣可以提高耐久性、獲得生產(chǎn)率和設計自由，還可以改善自動變速器的性能。一種車輛的7檔自動變速器的動力傳動系在一輸入軸上具有一第一、一第二和一第三單齒輪行星齒輪組。一第一齒圈和一第二行星齒輪架、一第二齒圈和一第三行星齒輪架、以及一第三齒圈和一第一行星齒輪架分別彼此固定在一起。一第一太陽輪通過一第一制動器可選擇地連接到變速器殼體上，一第二太陽輪固定連接到輸入軸上以充當輸入部件，一第三太陽通過一第三制動器可選擇地連接到變速器殼體上。
在另一個實施例中，一第二行星齒輪架通過一第一離合器可選擇地連接到輸入軸上，一第三行星齒輪架穿過一第二制動器和一單向離合器可選擇地連接到變速器殼體上，一第三齒圈連接到一輸出軸上。在又一個實施例中，該第三離合器以及第二和第三制動器布置在變速器殼體的內(nèi)側(cè)前部，第一和第二離合器以及第一制動器布置在變速器殼體的內(nèi)側(cè)后部。在另一個實施例中，該單向離合器和第二制動器還可以平行布置在變速器殼體內(nèi)部，且連接到第三行星齒輪架上。
最后，可以操作第一制動器和單向離合器以實現(xiàn)第一檔，操作第一制動器和第三制動器以實現(xiàn)第二檔，操作第二離合器和單向離合器以實現(xiàn)第三檔，操作第三離合器和第一制動器以實現(xiàn)第四檔，操作第一離合器和第一制動器以實現(xiàn)第五檔，操作第一離合器和第三離合器以實現(xiàn)第六檔，操作第一離合器和第三制動器以實現(xiàn)第七檔，操作第三離合器和第二制動器以實現(xiàn)倒檔。


構(gòu)成說明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的一個實施例，且與說明書一起解釋說明本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的動力傳動系的結(jié)構(gòu)圖；圖2是在根據(jù)本發(fā)明一實施例的動力傳動系換檔時，摩擦部件動作的表格；圖3是檔位圖表，是根據(jù)桿分析法顯示的在根據(jù)本發(fā)明一實施例的動力傳動系中從第一檔到第四檔的換檔過程；以及圖4是檔位圖表，是根據(jù)桿分析法顯示的在根據(jù)本發(fā)明一實施例的動力傳動系中從第五檔到第七檔以及倒檔的換檔過程。
具體實施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的動力傳動系的結(jié)構(gòu)圖。第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3分別依次地布置在一輸入軸2上的從后到前側(cè)，該輸入軸通過一液力變矩器(未示出)與發(fā)動機(未示出)的一輸出軸(未示出)相連。第一行星齒輪組PG1是一單齒輪行星齒輪組，其包括一第一太陽輪S1、一第一齒圈R1和一第一行星齒輪架PC1，該第一行星齒輪架可轉(zhuǎn)動地支撐一第一行星齒輪P1，該第一行星齒輪嚙合在第一太陽輪S1和第一齒圈R1之間。第二行星齒輪組PG2是一單齒輪行星齒輪組，其包括一第二太陽輪S2、一第二齒圈R2和一第二行星齒輪架PC2，該第二行星齒輪架可轉(zhuǎn)動地支撐一第二行星齒輪P2，該第二行星齒輪嚙合在第二太陽輪S2和第二齒圈R2之間。第三行星齒輪組PG3是一單齒輪行星齒輪組，其包括一第三太陽輪S3、一第三齒圈R3和一第三行星齒輪架PC3，該第三行星齒輪架可轉(zhuǎn)動地支撐一第三行星齒輪P3，該第三行星齒輪嚙合在第三太陽輪S3和第三齒圈R3之間。
如圖1所示，第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3依次地布置在變速器的從后到前側(cè)。在這些部件中，第一齒圈R1和第二行星齒輪架PC2、第二齒圈R2和第三行星齒輪架PC3、以及第一行星齒輪架PC1和第三齒圈R3分別彼此固定連接。
第二太陽輪S2固定連接到輸入軸2上，從而第二太陽輪S2總是充當一輸入部件。由于第一太陽輪S1、第三太陽輪S3和第一齒圈R1分別通過一第二離合器C2、一第三離合器C3和一第一離合器C1連接到輸入軸2上，所以第一太陽輪S1、第三太陽輪S3和第一齒圈R1也可選擇地充當輸入部件。
第一太陽輪S1和第三太陽輪S3分別通過一第一制動器B1和一第三制動器B3連接到變速器殼體上。因此，第一太陽輪S1和第三太陽輪S3可選擇地充當固定部件。另外，第三行星齒輪架PC3通過一第二制動器B2和一與第二制動器平行的單向離合器OWC連接到變速器殼體4上，這樣第三行星齒輪架PC3充當一可變地固定部件。第三齒圈R3連接到一輸出齒輪6上，這樣第三齒圈R3總是充當一輸出部件。
在上述布置中，第一和第二離合器C1和C2以及第一制動器B1位于變速器殼體4的內(nèi)側(cè)后部，第三離合器C3以及第二和第三制動器B2和B3位于變速器殼體4的內(nèi)側(cè)前部。
現(xiàn)在參考附圖2，通過操作第一制動器B1和單向離合器OWC實現(xiàn)第一前進檔。通過操作第一和第三制動器B1和B3實現(xiàn)第二前進檔。通過操作第二離合器C2和單向離合器OWC實現(xiàn)第三前進檔。通過操作第三離合器C3和第一制動器B1實現(xiàn)第四前進檔。通過操作第一離合器C1和第一制動器B1實現(xiàn)第五前進檔。通過操作第一和第三離合器C1和C3實現(xiàn)第六前進檔。通過操作第一離合器C1和第三制動器B3實現(xiàn)第七前進檔。通過操作第三離合器C3和第二制動器B2實現(xiàn)倒檔。因此，通過上述動力傳動系實現(xiàn)七個前進檔和一個倒檔。
在根據(jù)本發(fā)明的動力傳動系中，組裝三個單齒輪行星齒輪組、第一齒圈R1和第二行星齒輪架PC2、第二齒圈R2和第三行星齒輪架PC3、以及第三齒圈R3和第一行星齒輪架PC1分別彼此固定在一起。然后如圖3所示，在根據(jù)桿分析法顯示的檔位圖表中，具有六個節(jié)點。第一節(jié)點N1相應于第二太陽輪S2。第二節(jié)點N2相應于第三太陽輪S3。第三節(jié)點N3相應于第一齒圈R1和第二行星齒輪架PC2。第四節(jié)點N4相應于第二齒圈R2和第三行星齒輪架PC3。第五節(jié)點N5相應于第一行星齒輪架PC1和第三齒圈R3。第六節(jié)點N6相應于第一太陽輪S1。
圖3和圖4表示根據(jù)本發(fā)明一實施例的動力傳動系的換檔過程。在第一前進檔中，第一制動器B1和單向離合器OWC動作。然后通過第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3的共同動作，形成了如圖3第一檔位圖所示的檔位線，第四節(jié)點N4和第六節(jié)點N6充當固定部件，通過相應于第二太陽輪S2的第一節(jié)點N1執(zhí)行輸入。從而，通過第五節(jié)點N5輸出檔位“D1”，從而輸出部件實現(xiàn)第一前進檔。
在第二前進檔中，第一制動器B1和第三制動器B3動作。當動力傳動系從第一前進檔轉(zhuǎn)換到第二前進檔時，取消單向離合器OWC的動作，第三制動器B3開始動作。然后通過第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3的共同動作，形成了如圖3的第二檔位圖的檔位線，第二節(jié)點N2和第六節(jié)點N6充當固定部件，通過相應于第二太陽輪S2的第一節(jié)點N1執(zhí)行輸入，從而，通過第五節(jié)點N5輸出檔位“D2”，從而輸出部件實現(xiàn)第二前進檔。
在第三前進檔中，第二離合器C2和單向離合器OWC動作。當動力傳動系從第二前進檔轉(zhuǎn)換到第三前進檔時，取消第一和第三制動器B1和B3的動作，第二離合器C2和單向離合器OWC開始動作。然后通過第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3的共同動作，形成了如圖3第三檔位圖的檔位線，第四節(jié)點N4充當固定部件，同時通過相應于第二太陽輪S2的第一節(jié)點N1和相應于第一太陽輪S1的第六節(jié)點N6執(zhí)行輸入，從而，通過第五節(jié)點N5輸出檔位“D3”，從而輸出部件實現(xiàn)第三前進檔。
在第四前進檔中，第三離合器C3和第一制動器B1動作。當動力傳動系從第三前進檔轉(zhuǎn)換到第四前進檔時，取消第二離合器C2和單向離合器OWC的動作，第三離合器C3和第一制動器B1開始動作。然后通過第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3的共同動作，形成了如圖3第四檔位圖的檔位線，第六節(jié)點N6充當固定部件，通過相應于第二太陽輪S2的第一節(jié)點N1和相應于第三太陽輪S3的第二節(jié)點N2執(zhí)行輸入。從而，通過第五節(jié)點N5輸出檔位“D4”，從而輸出部件實現(xiàn)第四前進檔。
在第五前進檔中，第一離合器C1和第一制動器B1動作。當動力傳動系從第四前進檔轉(zhuǎn)換到第五前進檔時，取消第三離合器C3的動作，第一離合器C1被控以進行動作。然后通過相應于第二太陽輪S2的第一節(jié)點N1和相應于第二行星齒輪架PC2的第三節(jié)點N3執(zhí)行輸入。因此，第二行星齒輪組PC2整體轉(zhuǎn)動，第六節(jié)點N6充當一固定部件。通過第五節(jié)點N5執(zhí)行輸出檔位“D5”，如圖4中第五檔位圖所示，通過第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3的共同動作，從而輸出部件實現(xiàn)第五前進檔。
在第六前進檔中，第一離合器C1和第三離合器C3動作。當動力傳動系從第五前進檔轉(zhuǎn)換到第六前進檔時，取消第一制動器B1的動作，第三離合器C3開始動作。然后通過相應于第二太陽輪S2的第一節(jié)點N1、相應于第二行星齒輪架PC2的第三節(jié)點N3和相應于第三太陽輪S3的第二節(jié)點N2執(zhí)行輸入。在該檔中沒有固定部件。因此第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3處于直接連接狀態(tài)，從而通過第五節(jié)點N5執(zhí)行輸出檔位“D6”，如圖4中第六檔位圖所示，輸出部件實現(xiàn)第六前進檔。
在第七前進檔中，第一離合器C1和第三制動器B3動作。當動力傳動系從第六前進檔轉(zhuǎn)換到第七前進檔時，取消第三離合器C3的動作，第三制動器B3開始動作。然后同時通過相應于第二太陽輪S2的第一節(jié)點N1和相應于第二行星齒輪架PC2的第三節(jié)點N3執(zhí)行輸入，這樣第二行星齒輪組PG2整體轉(zhuǎn)動，相應于第三太陽輪S3的第二節(jié)點N2充當固定部件。因此，通過第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3的共同動作，形成了如圖4第七檔位圖的檔位線。通過第五節(jié)點N5輸出檔位“D7”從而輸出部件實現(xiàn)第七前進檔。
在倒檔中，第三離合器C3和第二制動器B2動作。然后通過第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2和PG3的共同動作，形成了如圖4的倒檔檔位圖的檔位線，第四節(jié)點N4充當固定部件，通過相應于第二太陽輪S2的第一節(jié)點N1和相應于第三太陽輪S3的第二節(jié)點N2執(zhí)行輸入。通過第五節(jié)點N5輸出檔位“R”從而輸出部件實現(xiàn)倒檔。
由于本領域普通技術人員很容易獲得每個行星齒輪組的檔位線，因此省略了其詳細說明。
在根據(jù)本發(fā)明的動力傳動系中，第一前進檔的變速比被確定為4.829，第二前進檔的變速比被確定為2.900，第三前進檔的變速比被確定為2.139，第四前進檔的變速比被確定為1.765，第五前進檔的變速比被確定為1.352，第六前進檔的變速比被確定為1.000，第七前進檔的變速比被確定為0.750。因此可以實現(xiàn)變速比的優(yōu)化。在本發(fā)明中，可以減少換檔操作部件的數(shù)量，很容易實現(xiàn)第七前進檔。另外，通過只組裝單齒輪行星齒輪組來形成動力傳動系，可以提高耐久性、獲得生產(chǎn)率以及設計自由，改善自動變速器的性能。
雖然已經(jīng)詳細地說明了本發(fā)明的實施例，本領域技術人員可以清楚地理解，許多變形和/或改進仍在如所附權利要求中限定的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種車輛的7檔變速器的動力傳動系，包括輸入軸；變速器殼體；第一單齒輪行星齒輪組，其布置在輸入軸上且包括第一齒圈，該第一齒圈固定連接到第二行星齒輪架上；第二單齒輪行星齒輪組，其布置在輸入軸上且包括第二齒圈，該第二齒圈固定連接到第三行星齒輪架上；第三單齒輪行星齒輪組，其布置在輸入軸上且包括第三齒圈，該第三齒圈固定連接到第一行星齒輪架上；第一太陽輪，其通過第一制動器可選擇地連接到變速器殼體上；第二太陽輪，其固定連接到輸入軸上以總是充當輸入部件；以及第三太陽輪，其通過第三制動器可選擇地連接到變速器殼體上。
2.根據(jù)權利要求1的動力傳動系，其特征在于第一離合器可選擇地將第二行星齒輪架連接到輸入軸上，第二制動器和一單向離合器可選擇地將第三行星齒輪架連接到變速器殼體上，第三齒圈連接到輸出軸上。
3.根據(jù)權利要求1的動力傳動系，其特征在于第三離合器以及該第二和第三制動器布置在變速器殼體的內(nèi)側(cè)前部，該第一離合器、第二離合器和第一制動器布置在變速器殼體的內(nèi)側(cè)后部。
4.根據(jù)權利要求1的動力傳動系，其特征在于該單向離合器和第二制動器平行地布置在變速器殼體內(nèi)，且連接到第三行星齒輪架上。
5.根據(jù)權利要求1的動力傳動系，其特征在于在第一檔中操作第一制動器和單向離合器，在第二檔中操作第一制動器和第三制動器，在第三檔中操作第二離合器和單向離合器，在第四檔中操作第三離合器和第一制動器，在第五檔中操作第一離合器和第一制動器，在第六檔中操作第一離合器和第三離合器，在第七檔中操作第一離合器和第三制動器，在倒檔中操作第三離合器和第二制動器。
全文摘要
一種車輛的7檔變速器的動力傳動系，在一輸入軸上具有一第一、一第二和一第三單齒輪行星齒輪組。一第一齒圈和一第二行星齒輪架、一第二齒圈和一第三行星齒輪架、一第三齒圈和一第一行星齒輪架分別固定連接。一第一制動器可選擇地將一第一太陽輪連接到變速器殼體上，一第二太陽輪固定連接到輸入軸上以總是充當輸入部件，一第三制動器可選擇地將一第三太陽輪連接到變速器殼體上。
文檔編號F16H3/62GK1667296SQ200410104190
公開日2005年9月14日 申請日期2004年12月30日 優(yōu)先權日2004年3月9日
發(fā)明者沈烋臺 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社