本發(fā)明涉及一種用于車輛的多擋位變速器，且更具體地，涉及一種能夠通過盡可能少的部件和簡單的配置來實現(xiàn)盡可能多的換擋擋位，從而提高車輛的燃料效率的技術(shù)。

背景技術(shù)：

近來，油價提高成為使得全球汽車制造商進入提高燃料效率的無休止競爭的一個因素，并且就發(fā)動機而言，已經(jīng)進行了通過諸如縮小尺寸等的技術(shù)來提高燃料效率并且降低重量的努力。

同時，在可以由安裝在車輛中的變速器執(zhí)行的提高燃料效率的方法之中，存在這樣一種方法，其通過多擋位變速器來使發(fā)動機能夠在更高效的運行點運行，從而最終提高燃料效率。

另外，如上所述的多擋位變速器可以使發(fā)動機能夠在相對低的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)范圍運行，以進一步地改善車輛的靜音性。

然而，由于變速器的換擋擋位增加，所以組成變速器的內(nèi)部部件數(shù)量也會增加，使得安裝特性和傳輸效率可能變差且成本和重量可能增加。因此，為了通過多擋位變速器來最大化燃料效率提高的效果，設(shè)計能夠通過少量的部件和相對簡單的配置來獲得最大效率的變速器結(jié)構(gòu)是重要的。

公開于本發(fā)明背景部分的信息僅僅旨在增強對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的各個方面致力于提供這樣一種用于車輛的多擋位變速器，其能夠利用相對少量的部件和簡單的配置來實現(xiàn)至少十個前進擋位和一個或者更多個倒車擋位，通過在發(fā)動機的最佳運行點處運行而 最大化車輛的燃料效率提高，并且通過發(fā)動機的更安靜地運行來改善車輛的靜音性。

在本發(fā)明的一方面中，用于車輛的多擋位變速器可以包括：輸入軸和輸出軸；第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置和第四行星齒輪裝置，所述第一至第四行星齒輪裝置設(shè)置在輸入軸與輸出軸之間以傳遞扭矩，并且每個行星齒輪裝置包括三個旋轉(zhuǎn)元件；以及至少六個換擋元件，所述六個換擋元件連接至第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置和第四行星齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)元件，其中，第一行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件分別選擇性地連接至第二行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件和第二旋轉(zhuǎn)元件，第一行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件持續(xù)地連接至第三行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件，并且通過至少六個換擋元件中的第一換擋元件而能夠固定地安裝，而第一行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接至第三行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件，并且選擇性地連接至第四行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件，其中，第二行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件通過至少六個換擋元件中的第二換擋元件而能夠固定地安裝，第二行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件持續(xù)地連接至輸入軸，而第二行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件持續(xù)地連接至第三行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件，其中，第三行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件持續(xù)地連接至第四行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件，而第三行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件持續(xù)地連接至第四行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件，并且其中，第四行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件持續(xù)地連接至輸出軸。

第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置以及第四行星齒輪裝置沿著輸入軸和輸出軸的軸向依次設(shè)置。

第一行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件通過至少六個換擋元件之中的第一制動器而能夠固定地安裝至變速器殼體，第二行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件通過至少六個換擋元件之中的第二制動器而能夠固定地安裝至變速器殼體，而至少六個換擋元件之中的其余換擋元件配置為在行星齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)元件之間形成能夠改變的連接結(jié)構(gòu)。

至少六個換擋元件之中的第一離合器在第一行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件與第二行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件之間形成能夠改變的連 接結(jié)構(gòu)，至少六個換擋元件之中的第二離合器在第一行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件與第二行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件之間形成能夠改變的連接結(jié)構(gòu)，至少六個換擋元件之中的第三離合器在第一行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件與第三行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件之間形成能夠改變的連接結(jié)構(gòu)，而至少六個換擋元件之中的第四離合器在第一行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件與第四行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件之間形成能夠改變的連接結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的另一方面中，用于車輛的多擋位變速器可以包括：第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置和第四行星齒輪裝置，每個行星齒輪裝置具有三個旋轉(zhuǎn)元件；六個換擋元件，所述六個換擋元件選擇性地提供摩擦力；以及八個軸，所述八個軸連接至第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置和第四行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件、第三旋轉(zhuǎn)元件，其中，第一軸是與第二行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件連續(xù)地連接的輸入軸，第二軸與第二行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件連續(xù)地連接，第三軸與第一行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件連續(xù)地連接，第四軸與第一行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件、第三行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件以及第四行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件連續(xù)地連接，第五軸與第一行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件連續(xù)地連接，第六軸與第二行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件、第三行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件以及第四行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件連續(xù)地連接，第七軸與第三行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件連續(xù)地連接，而第八軸是與第四行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件連續(xù)地連接的輸出軸，并且其中，六個換擋元件之中的第一離合器安裝在第二軸與第三軸之間，六個換擋元件之中的第二離合器安裝在第一軸與第三軸之間，六個換擋元件之中的第三離合器安裝在第五軸與第七軸之間，六個換擋元件之中的第四離合器安裝在第五軸與第八軸之間，六個換擋元件之中的第一制動器安裝在第四軸與變速器殼體之間，而六個換擋元件之中的第二制動器安裝在第二軸與變速器殼體之間。

第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置以及第四行星齒輪裝置在輸入軸和輸出軸的軸向依次設(shè)置。

第一離合器安裝為在第一行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件與第二行 星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件之間選擇性地連接，第二離合器安裝為在第一行星齒輪裝置的第一旋轉(zhuǎn)元件與第二行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件之間選擇性地連接，第三離合器安裝為在第一行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件與第三行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件之間選擇性地連接，而第四離合器安裝為在第一行星齒輪裝置的第三旋轉(zhuǎn)元件與第四行星齒輪裝置的第二旋轉(zhuǎn)元件之間選擇性地連接。

本發(fā)明的方法和裝置具有其他的特性和優(yōu)點，這些特性和優(yōu)點從并入本文中的附圖和隨后的具體實施方案中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的具體實施方案中進行詳細陳述，這些附圖和具體實施方案共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的用于車輛的多擋位變速器的配置的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是示出圖1中的用于車輛的多擋位變速器的操作模式的圖表。

應(yīng)當了解，所附附圖并不必須是按比例繪制的，其呈現(xiàn)了某種程度上經(jīng)過簡化的說明本發(fā)明的基本原理的各個特征。本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計特征包括例如具體尺寸、方向、位置和外形將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。

在這些圖中，貫穿附圖的多幅圖，相同的附圖標記指代本發(fā)明的相同或等同的部分。

具體實施方式

下面將詳細參考本發(fā)明的各個實施方案，這些實施方案的示例示于附圖中并且在下文進行描述。盡管將結(jié)合示例性實施方案來描述本發(fā)明，但是應(yīng)當理解，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制于那些示例性實施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種替換形式、修改形式、等效形式以及其它的實施方案。

參考圖1和2，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的用于車輛的多擋位變速器配置為包括：輸入軸IN和輸出軸OUT；第一行星齒輪裝置PG1、 第二行星齒輪裝置PG2、第三行星齒輪裝置PG3和第四行星齒輪裝置PG4，所述第一至第四行星齒輪裝置設(shè)置在輸入軸IN與輸出軸OUT之間以傳遞扭矩，并且每個行星齒輪裝置包括三個旋轉(zhuǎn)元件；以及至少六個換擋元件，所述至少六個換擋元件連接至第一至第四行星齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)元件。

第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉(zhuǎn)元件S1分別選擇性地連接至第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2和第二旋轉(zhuǎn)元件C2，第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉(zhuǎn)元件C1持續(xù)地連接至第三行星齒輪裝置PG3的第二旋轉(zhuǎn)元件C3，并且通過換擋元件的任意一個換擋元件而能夠固定地安裝，而第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉(zhuǎn)元件R1選擇性地連接至第三行星齒輪裝置PG3的第三旋轉(zhuǎn)元件R3，并且選擇性地連接至第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉(zhuǎn)元件C4。

第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2通過換擋元件中的另一個換擋元件而固定地安裝，第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉(zhuǎn)元件C2持續(xù)地連接至輸入軸IN，第二行星齒輪裝置PG2的第三旋轉(zhuǎn)元件R2持續(xù)地連接至第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉(zhuǎn)元件S3。

第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉(zhuǎn)元件S3持續(xù)地連接至第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉(zhuǎn)元件S4，而第三行星齒輪裝置PG3的第二旋轉(zhuǎn)元件C3持續(xù)地連接至第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉(zhuǎn)元件R4，而第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉(zhuǎn)元件C4持續(xù)地連接至輸出軸OUT。

第一行星齒輪裝置PG1、第二行星齒輪裝置PG2、第三行星齒輪裝置PG3以及第四行星齒輪裝置PG4在輸入軸和輸出軸的軸向依次設(shè)置。

第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉(zhuǎn)元件C1通過換擋元件之中的第一制動器B1而能夠固定地安裝至變速器殼體；而第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2通過換擋元件之中的第二制動器B2而能夠固定地安裝至變速器殼體CS。

因此，第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉(zhuǎn)元件C1的旋轉(zhuǎn)可以通過第一制動器B1來限制，而第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2的旋轉(zhuǎn)可以通過第二制動器B2來抑制。

換擋元件之中的其它換擋元件配置為在行星齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)元件之間形成能夠改變的連接結(jié)構(gòu)。

即，換擋元件之中的第一離合器CL1在第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉(zhuǎn)元件S1與第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2之間形成能夠改變的連接結(jié)構(gòu)；換擋元件之中的第二離合器CL2在第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉(zhuǎn)元件S1與第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉(zhuǎn)元件C2之間形成能夠改變的連接結(jié)構(gòu)；換擋元件之中的第三離合器CL3在第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉(zhuǎn)元件R1與第三行星齒輪裝置PG3的第三旋轉(zhuǎn)元件R3之間形成能夠改變的連接結(jié)構(gòu)；換擋元件之中的第四離合器CL4在第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉(zhuǎn)元件R1與第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉(zhuǎn)元件C4之間形成能夠改變的連接結(jié)構(gòu)。

在本示例性實施方案中，第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉(zhuǎn)元件S1、第二旋轉(zhuǎn)元件C1和第三旋轉(zhuǎn)元件R1分別是第一太陽輪、第一行星架和第一內(nèi)齒圈，第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2、第二旋轉(zhuǎn)元件C2和第三旋轉(zhuǎn)元件R2分別是第二太陽輪、第二行星架和第二內(nèi)齒圈，第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉(zhuǎn)元件S3、第二旋轉(zhuǎn)元件C3和第三旋轉(zhuǎn)元件R3分別是第三太陽輪、第三行星架和第三內(nèi)齒圈，而第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉(zhuǎn)元件S4、第二旋轉(zhuǎn)元件C4和第三旋轉(zhuǎn)元件R4分別是第四太陽輪、第四行星架和第四內(nèi)齒圈。

如上所述配置的用于車輛的多擋位變速器還可以表示如下。

即，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的用于車輛的多擋位變速器配置為包括：第一行星齒輪裝置PG1、第二行星齒輪裝置PG2、第三行星齒輪裝置PG3和第四行星齒輪裝置PG4，所述第一至第四行星齒輪裝置各自具有三個旋轉(zhuǎn)元件；六個換擋元件，所述六個換擋元件配置為選擇性地提供摩擦力；以及八個軸，所述八個軸連接至行星齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)元件。

這里，第一軸RS1是與第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉(zhuǎn)元件C2連續(xù)地連接的輸入軸IN；第二軸RS2與第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉(zhuǎn)元件S2連續(xù)地連接；第三軸RS3與第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉(zhuǎn)元件S1連續(xù)地連接；第四軸RS4與第一行星齒輪裝置PG1 的第二旋轉(zhuǎn)元件C1、第三行星齒輪裝置PG3的第二旋轉(zhuǎn)元件C3以及第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉(zhuǎn)元件R4連續(xù)地連接；第五軸RS5與第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉(zhuǎn)元件R1連續(xù)地連接；第六軸RS6與第二行星齒輪裝置PG2的第三旋轉(zhuǎn)元件R2、第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉(zhuǎn)元件S3以及第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉(zhuǎn)元件S4連續(xù)地連接；第七軸RS7與第三行星齒輪裝置PG3的第三旋轉(zhuǎn)元件連續(xù)地連接；而第八軸RS8是與第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉(zhuǎn)元件C4連續(xù)地連接的輸出軸OUT。

另外，六個換擋元件之中的第一離合器CL1安裝在第二軸RS2與第三軸RS3之間，六個換擋元件之中的第二離合器CL2安裝在第一軸RS1與第三軸RS3之間，六個換擋元件之中的第三離合器CL3安裝在第五軸RS5與第七軸RS7之間，六個換擋元件之中的第四離合器CL4安裝在第五軸RS5與第八軸RS8之間，六個換擋元件之中的第一制動器B1安裝在第四軸RS4與變速器殼體CS之間，而六個換擋元件之中的第二制動器B2安裝在第二軸RS2與變速器殼體CS之間。

由于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的用于車輛的多擋位變速器(如上所述，其包括四個簡單的行星齒輪裝置和六個換擋元件)可以根據(jù)如圖2中所示的操作模式表來實現(xiàn)十一個前進擋位和一個倒車擋位，所以其可以通過相對少量的部件和簡單的配置來實現(xiàn)十一個擋位的多擋位，從而有助于改善燃料效率和車輛的靜音性，由此能夠提高車輛的適銷性。

另外，由于是通過離合器至離合器的切換組合而進行在各個檔位之間的換擋，即通過釋放一個離合器并接合另一個離合器來進行換擋，所以能夠容易地控制換擋并且能夠保證良好的換擋品質(zhì)。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案，利用相對少量的部件和簡單的配置來實現(xiàn)至少十個前進擋位和一個或者更多個倒車擋位，由此能夠通過在發(fā)動機最佳運行點處運行而最大化車輛的燃料效率的提高，并且通過發(fā)動機更安靜的運行來改善車輛的靜音性。

為了方便解釋并精確限定所附權(quán)利要求，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”和“外”用于參照附圖中所顯示的這些特征的位置來描述示例性實施方案的特征。

前面對本發(fā)明具體示例性實施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并非旨在窮舉，或者將本發(fā)明限制為所公開的精確形式，顯然，根據(jù)以上教導(dǎo)很多修改和變化都是可能的。選擇示例性實施方案并對其進行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實施方案及其各種選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍意在由所附權(quán)利要求書及其等效形式所限定。