本申請要求2015年9月14日提交的韓國專利申請第10-2015-0129866號的優(yōu)先權(quán),該申請的全部內(nèi)容結(jié)合于此用于通過該引用的所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于車輛的自動變速器。更具體而言,本發(fā)明涉及這樣一種用于車輛的變速器:其在使用最小數(shù)量的構(gòu)成元件實(shí)現(xiàn)九個前進(jìn)速度擋位的同時擴(kuò)大了換擋比的跨度,從而改善了動力傳輸性能和燃料消耗并且獲得了變速擋位間的級比的線性化。
背景技術(shù):
近期,上升的油價已經(jīng)導(dǎo)致汽車廠商進(jìn)行提高燃料效率的無休止的競爭。
因此,人們正在對發(fā)動機(jī)進(jìn)行通過縮小尺寸來減小重量并提高燃料效率的研究,并且人們還進(jìn)行了通過實(shí)現(xiàn)多個速度擋位的自動變速器來同時確??刹僮餍院腿剂闲实母偁幮缘难芯?。
然而,對于自動變速器,隨著換擋擋位數(shù)量的增加,其內(nèi)部部件的數(shù)量也增加,這使得自動變速器可能難以安裝,制造成本和重量可能會增加,并且動力傳遞效率也可能下降。
因此,為了增強(qiáng)通過實(shí)施具有多個速度擋位的自動變速器而提高燃料效率的效果,研發(fā)能夠使用少量部件而能夠使效率最大化的行星齒輪系是非常重要的。
在此方面,最近已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了八速自動變速器,并且正在積極地進(jìn)行可以實(shí)現(xiàn)八速或更多速度擋位的行星齒輪系的研究和研發(fā)。
然而,對于現(xiàn)有的八速自動變速器,其換擋比的跨度維持在6.5至7.5的水平,因此存在著這樣的問題:現(xiàn)有的八速自動變速器不具有 提高燃料效率的顯著效果。
在八速自動變速器的換擋比的跨度提高至9.0或更高的水平的情況下,由于不能確保擋位之間的級比的線性化,所以發(fā)動機(jī)的驅(qū)動效率和車輛的可駕駛性下降。
因此,需要研發(fā)具有9個或更多個前進(jìn)速度擋位的高效自動變速器。
公開于本發(fā)明背景部分的信息僅僅旨在增強(qiáng)對本發(fā)明的總體背景的理解,而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的各個方面致力于提供一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系,其在使用最小數(shù)量的構(gòu)成元件來實(shí)現(xiàn)至少九個前進(jìn)速度擋位或更多前進(jìn)擋位以及至少一個倒車擋位或更多倒車擋位的同時增加了換擋比的跨度,從而改善了動力傳輸性能和燃料消耗并且確保了變速擋位間的級比的線性化。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系可以包括:輸入軸,其接收發(fā)動機(jī)的動力;輸出軸,其配置為輸出改變了的動力;第一行星齒輪組,其包括第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件;第二行星齒輪組,其包括第四旋轉(zhuǎn)元件、第五旋轉(zhuǎn)元件和第六旋轉(zhuǎn)元件;第三行星齒輪組,其包括第七旋轉(zhuǎn)元件、第八旋轉(zhuǎn)元件和第九旋轉(zhuǎn)元件;第四行星齒輪組,其包括第十旋轉(zhuǎn)元件、第十一旋轉(zhuǎn)元件和第十二旋轉(zhuǎn)元件;以及六個控制元件,其設(shè)置在旋轉(zhuǎn)元件之間,以及設(shè)置在將旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接至變速器殼體的部分;其中,輸入軸與第一旋轉(zhuǎn)元件可以持續(xù)地連接,輸出軸可以持續(xù)地連接至第十一旋轉(zhuǎn)元件,第一旋轉(zhuǎn)元件可以持續(xù)地連接至第五旋轉(zhuǎn)元件,第三旋轉(zhuǎn)元件可以持續(xù)地連接至第八旋轉(zhuǎn)元件,第四旋轉(zhuǎn)元件可以持續(xù)地連接至第九旋轉(zhuǎn)元件,第四旋轉(zhuǎn)元件可以持續(xù)地連接至第十旋轉(zhuǎn)元件,第二旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接至變速器殼體,在操作六個控制元件中的三個控制元件的情況下,可以實(shí)現(xiàn)至少九個前進(jìn)速度擋位和至少一個倒車擋位。
第七旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接至變速器殼體,第十二旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接至變速器殼體,輸出軸可以選擇性地連接至第六旋轉(zhuǎn)元件,第三旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接至第二旋轉(zhuǎn)元件,并且第四旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接至第二旋轉(zhuǎn)元件。
第一行星齒輪組的第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件可以分別是太陽輪、行星架和內(nèi)齒圈,第四旋轉(zhuǎn)元件、第五旋轉(zhuǎn)元件和第六旋轉(zhuǎn)元件可以是太陽輪、行星架和內(nèi)齒圈,第七旋轉(zhuǎn)元件、第八旋轉(zhuǎn)元件和第九旋轉(zhuǎn)元件可以分別是太陽輪、行星架和內(nèi)齒圈,第十旋轉(zhuǎn)元件、第十一旋轉(zhuǎn)元件和第十二旋轉(zhuǎn)元件可以分別是太陽輪、行星架和內(nèi)齒圈。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系可以包括:輸入軸,其接收發(fā)動機(jī)的動力;輸出軸,其配置為輸出改變了的動力;第一行星齒輪組,其包括第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件;第二行星齒輪組,其包括第四旋轉(zhuǎn)元件、第五旋轉(zhuǎn)元件和第六旋轉(zhuǎn)元件;第三行星齒輪組,其包括第七旋轉(zhuǎn)元件、第八旋轉(zhuǎn)元件和第九旋轉(zhuǎn)元件;第四行星齒輪組,其包括第十旋轉(zhuǎn)元件、第十一旋轉(zhuǎn)元件和第十二旋轉(zhuǎn)元件;六個控制元件,其設(shè)置將旋轉(zhuǎn)元件彼此選擇性地連接的位置,或者設(shè)置在將旋轉(zhuǎn)元件與變速器殼體選擇性地連接的位置;第一旋轉(zhuǎn)軸,其包括第一旋轉(zhuǎn)元件和第五旋轉(zhuǎn)元件,并且直接地連接至輸入軸,從而作為輸入元件持續(xù)地工作;第二旋轉(zhuǎn)軸,其包括第二旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至變速器殼體;第三旋轉(zhuǎn)軸,其包括第三旋轉(zhuǎn)元件和第八旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至第二旋轉(zhuǎn)軸;第四旋轉(zhuǎn)軸,其包括第四旋轉(zhuǎn)元件、第九旋轉(zhuǎn)元件和第十旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至第二旋轉(zhuǎn)軸;第五旋轉(zhuǎn)軸,其包括第六旋轉(zhuǎn)元件;第六旋轉(zhuǎn)軸,其包括第七旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至變速器殼體;第七旋轉(zhuǎn)軸,其包括第十一旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至第五旋轉(zhuǎn)軸,同時還直接地連接至輸出軸;以及第八旋轉(zhuǎn)軸,其包括第十二旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至變速器殼體。
第一行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組,其中,第一旋轉(zhuǎn)元件是第一太陽輪,第二旋轉(zhuǎn)元件是第一行星架,并且第三旋轉(zhuǎn)元件是第一內(nèi)齒圈,第二行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組,其中,第 四旋轉(zhuǎn)元件是第二太陽輪,第五旋轉(zhuǎn)元件是第二行星架,并且第六旋轉(zhuǎn)元件是第二內(nèi)齒圈,第三行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組,其中,第七旋轉(zhuǎn)元件是第三太陽輪,第八旋轉(zhuǎn)元件是第三行星架,并且第九旋轉(zhuǎn)元件是第三內(nèi)齒圈,并且第四行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組,其中,第十旋轉(zhuǎn)元件是第四太陽輪,第十一旋轉(zhuǎn)元件是第四行星架,并且第十二旋轉(zhuǎn)元件是第四內(nèi)齒圈。
六個控制元件可以包括:第一離合器,其選擇性地連接第五旋轉(zhuǎn)軸與第七旋轉(zhuǎn)軸;第二離合器,其選擇性地連接第二旋轉(zhuǎn)軸與第三旋轉(zhuǎn)軸;第三離合器,其選擇性地連接第二旋轉(zhuǎn)軸與第四旋轉(zhuǎn)軸;第一制動器,其選擇性地連接第二旋轉(zhuǎn)軸與變速器殼體;第二制動器,其選擇性地連接第六旋轉(zhuǎn)軸與變速器殼體;以及第三制動器,其選擇性地連接第八旋轉(zhuǎn)軸與變速器殼體。
通過選擇性地操作六個控制元件而實(shí)現(xiàn)的速度擋位可以包括:第一前進(jìn)速度擋位,其通過同時操作第三離合器、第二制動器以及第三制動器而實(shí)現(xiàn);第二前進(jìn)速度擋位,其通過同時操作第二離合器、第三離合器以及第三制動器而實(shí)現(xiàn);第三前進(jìn)速度擋位,其通過同時操作第二離合器、第二制動器以及第三制動器而實(shí)現(xiàn);第四前進(jìn)速度擋位,其通過同時操作第一離合器、第二制動器以及第三制動器而實(shí)現(xiàn);第五前進(jìn)速度擋位,其通過同時操作第一離合器、第二離合器以及第二制動器而實(shí)現(xiàn);第六前進(jìn)速度檔位,其通過同時操作第一離合器、第二離合器以及第三離合器而實(shí)現(xiàn);第七前進(jìn)速度擋位,其通過同時操作第一離合器、第三離合器以及第二制動器而實(shí)現(xiàn);第八前進(jìn)速度擋位,其通過同時操作第一離合器、第三離合器以及第一制動器而實(shí)現(xiàn);第九前進(jìn)速度擋位,其通過同時操作第一離合器、第一制動器以及第二制動器而實(shí)現(xiàn);以及倒車擋位,其通過同時操作第一制動器、第二制動器以及第三制動器而實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的各個方面,一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系可以包括:輸入軸,其接收發(fā)動機(jī)的動力;輸出軸,其配置為輸出改變了的動力;第一行星齒輪組,其包括單小齒輪行星齒輪組,并且包括第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件;第二行星齒輪組,其包括單小齒輪行星齒輪組,并且包括第四旋轉(zhuǎn)元件、第五旋轉(zhuǎn)元件 和第六旋轉(zhuǎn)元件;第三行星齒輪組,其包括單小齒輪行星齒輪組,并且包括第七旋轉(zhuǎn)元件、第八旋轉(zhuǎn)元件和第九旋轉(zhuǎn)元件;以及第四行星齒輪組,其包括單小齒輪行星齒輪組,并且包括第十旋轉(zhuǎn)元件、第十一旋轉(zhuǎn)元件和第十二旋轉(zhuǎn)元件,第一旋轉(zhuǎn)軸,其包括第一旋轉(zhuǎn)元件和第五旋轉(zhuǎn)元件,并且直接地連接至輸入軸,從而作為輸入元件持續(xù)地工作;第二旋轉(zhuǎn)軸,其包括第二旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至變速器殼體;第三旋轉(zhuǎn)軸,其包括第三旋轉(zhuǎn)元件和第八旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至第二旋轉(zhuǎn)軸;第四旋轉(zhuǎn)軸,其包括第四旋轉(zhuǎn)元件、第九旋轉(zhuǎn)元件和第十旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至第二旋轉(zhuǎn)軸;第五旋轉(zhuǎn)軸,其包括第六旋轉(zhuǎn)元件;第六旋轉(zhuǎn)軸,其包括第七旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至變速器殼體;第七旋轉(zhuǎn)軸,其包括第十一旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至第五旋轉(zhuǎn)軸,同時還直接地連接至輸出軸;第八旋轉(zhuǎn)軸,其包括第十二旋轉(zhuǎn)元件,并且選擇性地連接至變速器殼體;第一離合器,其選擇性地連接第五旋轉(zhuǎn)軸與第七旋轉(zhuǎn)軸;第二離合器,其選擇性地連接第二旋轉(zhuǎn)軸與第三旋轉(zhuǎn)軸;第三離合器,其選擇性地連接第二旋轉(zhuǎn)軸與第四旋轉(zhuǎn)軸;第一制動器,其選擇性地連接第二旋轉(zhuǎn)軸與變速器殼體;第二制動器,其選擇性地連接第六旋轉(zhuǎn)軸與變速器殼體;以及第三制動器,其選擇性地連接第八旋轉(zhuǎn)軸與變速器殼體。
第一行星齒輪組可以包括:作為第一太陽輪的第一旋轉(zhuǎn)元件、作為第一行星架的第二旋轉(zhuǎn)元件以及作為第一內(nèi)齒圈的第三旋轉(zhuǎn)元件,第二行星齒輪組可以包括:作為第二太陽輪的第四旋轉(zhuǎn)元件、作為第二行星架的第五旋轉(zhuǎn)元件以及作為第二內(nèi)齒圈的第六旋轉(zhuǎn)元件,第三行星齒輪組可以包括:作為第三太陽輪的第七旋轉(zhuǎn)元件、作為第三行星架的第八旋轉(zhuǎn)元件以及作為第三內(nèi)齒圈的第九旋轉(zhuǎn)元件,并且第四行星齒輪組可以包括:作為第四太陽輪的第十旋轉(zhuǎn)元件、作為第四行星架的第十一旋轉(zhuǎn)元件以及作為第四內(nèi)齒圈的第十二旋轉(zhuǎn)元件。
根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的行星齒輪系通過對四個行星齒輪組與六個控制元件進(jìn)行組合可以實(shí)現(xiàn)九個前進(jìn)速度擋位和一個倒車擋位的換擋擋位。
另外,由于換擋比的跨度是9.0或更大,從而將發(fā)動機(jī)的驅(qū)動效率最大化。
另外,在高效進(jìn)行多擋位換擋的同時,保證了擋位之間的級比的線性化,從而能夠提高可駕駛性,例如換擋之前和之后的加速性能、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速節(jié)律感等。
此外,可以從本發(fā)明的各個實(shí)施方案中獲得或推測出的效果直接或暗示性地由下面的詳細(xì)描述所描述。即,從本發(fā)明的示例性實(shí)施方案中推測出的各種效果將由下面的詳細(xì)描述所描述。
應(yīng)當(dāng)理解,此處所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語一般包括機(jī)動車輛,例如包括運(yùn)動型多用途車輛(SUV)、大客車、卡車、各種商用車輛的乘用汽車,包括各種舟艇、船舶的船只,航空器等等,并且包括混合動力車輛、電動車輛、可插式混合動力電動車輛、氫動力車輛以及其它替代性燃料車輛(例如源于非石油的能源的燃料)。本文所指的混合動力車輛為具有兩個或更多個動力源的車輛,例如汽油動力和電動車輛。
本發(fā)明的方法和裝置具有其他的特征和益處,根據(jù)并入本文的附圖和隨后的具體實(shí)施方案,這些特征和益處將是顯而易見的,或者在并入本文的附圖和隨后的具體實(shí)施方案中這些特征和益處得到了詳細(xì)陳述,這些附圖和具體實(shí)施方案共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施方案的行星齒輪系的配置圖;
圖2為應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施方案的行星齒輪系的各個控制元件的每個變速擋位的操作圖。
應(yīng)當(dāng)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(jì)特征包括例如具體尺寸、方向、位置和形狀將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)地參考本發(fā)明的各個實(shí)施方案,這些實(shí)施方案的示例被示出在附圖中并描述如下。雖然本發(fā)明與示例性實(shí)施方案相結(jié)合進(jìn)行描述,但是應(yīng)當(dāng)了解,本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例 性實(shí)施方案。相反,本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)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)的各種可替選形式、修改形式、等同形式及其他實(shí)施方案。
圖1為根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的行星齒輪系的配置圖。
參見圖1,根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的行星齒輪系包括:設(shè)置在相同的軸線上的第一、第二、第三和第四行星齒輪組PG1、PG2、PG3和PG4;輸入軸IS;輸出軸OS;由第一、第二、第三和第四行星齒輪組PG1、PG2、PG3和PG4的各個旋轉(zhuǎn)元件而彼此直接地連接的八個旋轉(zhuǎn)軸TM1至TM8;六個控制元件C1至C3和B1至B3;以及變速器殼體H。
從而,從輸入軸IS輸入的扭矩通過第一行星齒輪組PG1、第二行星齒輪組PG2、第三行星齒輪組PG3和第四行星齒輪組PG4的協(xié)同工作而傳遞,進(jìn)而經(jīng)過輸出軸OS輸出。
各個簡單的行星齒輪組從發(fā)動機(jī)側(cè)按照第一行星齒輪組PG1、第二行星齒輪組PG2、第三行星齒輪組PG3和第四行星齒輪組PG4的次序進(jìn)行布置。
輸入軸IS為輸入構(gòu)件,來自發(fā)動機(jī)的曲軸的旋轉(zhuǎn)動力通過扭矩變換器而變換扭矩,以輸入到輸入軸IS。
輸出軸OS是輸出構(gòu)件,其設(shè)置在與輸入軸IS相同的軸線上,并且經(jīng)由差動裝置將經(jīng)傳輸?shù)尿?qū)動扭矩傳遞到驅(qū)動軸。
第一行星齒輪組PG1是單小齒輪行星齒輪組,其包括的旋轉(zhuǎn)元件包括有:第一太陽輪S1(其作為第一旋轉(zhuǎn)元件N1)、第一行星架PC1(其作為第二旋轉(zhuǎn)元件N2)和第一內(nèi)齒圈R1(其作為第三旋轉(zhuǎn)元件N3),第一行星架PC1支撐第一小齒輪P1,第一小齒輪P1與作為第一旋轉(zhuǎn)元件N1的第一太陽輪S1外嚙合,第一內(nèi)齒圈R1與第一小齒輪P1內(nèi)嚙合。
第二行星齒輪組PG2是單小齒輪行星齒輪組,并且包括:第二太陽輪S2(其作為第四旋轉(zhuǎn)元件N4)、第二行星架PC2(其作為第五旋轉(zhuǎn)元件N5)和第二內(nèi)齒圈R2(其作為第六旋轉(zhuǎn)元件N6),第二行星架PC2支撐第二小齒輪P2,第二小齒輪P2與作為第四旋轉(zhuǎn)元件N4的第二太陽輪S2外嚙合,第二內(nèi)齒圈R2與第二小齒輪P2內(nèi)嚙合。
第三行星齒輪組PG3是單小齒輪行星齒輪組,并且包括:第三太陽輪S3(其作為第七旋轉(zhuǎn)元件N7)、第三行星架PC3(其作為第八旋轉(zhuǎn)元件N8)和第三內(nèi)齒圈R3(其作為第九旋轉(zhuǎn)元件N9),第三行星架PC3支撐第三小齒輪P3,第三小齒輪P3與作為第七旋轉(zhuǎn)元件N7的第三太陽輪S3外嚙合,第三內(nèi)齒圈R3與第三小齒輪P3內(nèi)嚙合。
第四行星齒輪組PG4是單小齒輪行星齒輪組,并且包括:第四太陽輪S4(其作為第十旋轉(zhuǎn)元件N10)、第四行星架PC4(其作為第十一旋轉(zhuǎn)元件N11)和第四內(nèi)齒圈R4(其作為第十二旋轉(zhuǎn)元件N12),第四行星架PC4支撐第四小齒輪P4,第四小齒輪P4與作為第十旋轉(zhuǎn)元件N10的第四太陽輪S4外嚙合,第四內(nèi)齒圈R4與第四小齒輪P4內(nèi)嚙合。
第一行星齒輪組PG1、第二行星齒輪組PG2、第三行星齒輪組PG3和第四行星齒輪組PG4與保留有總共八個旋轉(zhuǎn)軸TM1至TM8在下述狀態(tài)下工作:第一旋轉(zhuǎn)元件N1直接地連接至第五旋轉(zhuǎn)元件N5,第三旋轉(zhuǎn)元件N3直接地連接至第八旋轉(zhuǎn)元件N8,并且第四旋轉(zhuǎn)元件N4直接地連接至第九旋轉(zhuǎn)元件N9和第十旋轉(zhuǎn)元件N10。
下面將描述八個旋轉(zhuǎn)軸TM1至TM8的配置。
第一旋轉(zhuǎn)軸TM1包括第一旋轉(zhuǎn)元件N1(第一太陽輪S1)和第五旋轉(zhuǎn)元件N5(第二行星架PC2),并且與輸入軸IS直接地連接,從而作為輸入元件持續(xù)地工作。
第二旋轉(zhuǎn)軸TM2包括第二旋轉(zhuǎn)元件N2(第一行星架PC1),并且選擇性地連接至變速器殼體H。
第三旋轉(zhuǎn)軸TM3包括第三旋轉(zhuǎn)元件N3(第一內(nèi)齒圈R1)和第八旋轉(zhuǎn)元件N8(第三行星架PC3),并且選擇性地連接至第二旋轉(zhuǎn)軸TM2。
第四旋轉(zhuǎn)軸TM4包括第四旋轉(zhuǎn)元件N4(第二太陽輪S2)、第九旋轉(zhuǎn)元件N9(第三內(nèi)齒圈R3)和第十旋轉(zhuǎn)元件N10(第四太陽輪S4),并且選擇性地連接至第二旋轉(zhuǎn)軸TM2。
第五旋轉(zhuǎn)軸TM5包括第六旋轉(zhuǎn)元件N6(第二內(nèi)齒圈R2)。
第六旋轉(zhuǎn)軸TM6包括第七旋轉(zhuǎn)元件N7(第三太陽輪S3),并且選擇性地連接至變速器殼體H。
第七旋轉(zhuǎn)軸TM7包括第十一旋轉(zhuǎn)元件N11(第四行星架PC4), 并且選擇性地連接至第五旋轉(zhuǎn)軸TM5,并且同時還直接地連接至輸出軸OS,從而作為輸出元件持續(xù)地工作。
第八旋轉(zhuǎn)軸TM8包括第十二旋轉(zhuǎn)元件N12(第四內(nèi)齒圈R4),并且選擇性地連接至變速器殼體H。
此外,作為控制元件的三個離合器C1、C2和C3設(shè)置在將旋轉(zhuǎn)軸TM1至TM8中的旋轉(zhuǎn)軸彼此選擇性地連接的部分。
另外,作為控制元件的三個制動器B1、B2和B3設(shè)置在將旋轉(zhuǎn)軸TM1至TM8中的旋轉(zhuǎn)軸與變速器殼體H選擇性地連接的部分。
下面將描述六個控制元件C1至C3和B1至B3的布置位置。
第一離合器C1設(shè)置在第五旋轉(zhuǎn)軸TM5與第七旋轉(zhuǎn)軸TM7之間,以使得第五旋轉(zhuǎn)軸TM5與第七旋轉(zhuǎn)軸TM7彼此選擇性地結(jié)合。
第二離合器C2設(shè)置在第二旋轉(zhuǎn)軸TM2與第三旋轉(zhuǎn)軸TM3之間,以使得第二旋轉(zhuǎn)軸TM2與第三旋轉(zhuǎn)軸TM3彼此選擇性地結(jié)合。
第三離合器C3插置在第二旋轉(zhuǎn)軸TM2與第四旋轉(zhuǎn)軸TM4之間,以使得第二旋轉(zhuǎn)軸TM2與第四旋轉(zhuǎn)軸TM4彼此選擇性地結(jié)合。
第一制動器B1插置在第二旋轉(zhuǎn)軸TM2與變速器殼體H之間,以使得其作為固定元件選擇性地操作第二旋轉(zhuǎn)軸TM2。
第二制動器B2插置在第六旋轉(zhuǎn)軸TM6與變速器殼體H之間,以使得其作為固定元件選擇性地操作第六旋轉(zhuǎn)軸TM6。
第三制動器B3插置在第八旋轉(zhuǎn)軸TM8與變速器殼體H之間,以使得其作為固定元件選擇性地操作第八旋轉(zhuǎn)軸TM8。
如上所述的包括第一、第二和第三離合器C1、C2和C3以及第一、第二和第三制動器B1、B2和B3的控制元件可以是通過液壓來摩擦聯(lián)接的多片液壓摩擦聯(lián)接單元。
圖2為顯示應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的行星齒輪系的由各個控制元件所實(shí)現(xiàn)的在各個換擋擋位的操作圖。
如圖2所示,在根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的行星齒輪系換擋時,在每個擋位,三個控制元件工作。
在第一前進(jìn)速度擋位D1,同時操作第三離合器C3、第二制動器B2和第三制動器B3。因此,在第二旋轉(zhuǎn)軸TM2通過第三離合器C3的操作而連接至第四旋轉(zhuǎn)軸TM4的狀態(tài)下,動力輸入至第一旋轉(zhuǎn)軸 TM1,此時,第六旋轉(zhuǎn)軸TM6和第八旋轉(zhuǎn)軸TM8通過第二制動器B2和第三制動器B3的操作而作為固定元件工作,實(shí)現(xiàn)了第一前進(jìn)速度,并且動力經(jīng)過包括有第七旋轉(zhuǎn)軸TM7的輸出軸OS輸出。
在第二前進(jìn)速度擋位D2,同時操作第二離合器C2、第三離合器C3和第三制動器B3。因此,在第二旋轉(zhuǎn)軸TM2通過第二離合器C2和第三離合器C3的操作而連接至第三旋轉(zhuǎn)軸TM3和第四旋轉(zhuǎn)軸TM4的狀態(tài)下,動力輸入至第一旋轉(zhuǎn)軸TM1,此時,第八旋轉(zhuǎn)軸TM8通過第三制動器B3的操作而作為固定元件工作,實(shí)現(xiàn)了第二前進(jìn)速度,并且動力經(jīng)過包括有第七旋轉(zhuǎn)軸TM7的輸出軸OS輸出。
在第三前進(jìn)速度擋位D3,同時操作第二離合器C2、第二制動器B2和第三制動器B3。因此,在第二旋轉(zhuǎn)軸TM2通過第二離合器C2的操作而連接至第三旋轉(zhuǎn)軸TM3的狀態(tài)下,動力輸入至第一旋轉(zhuǎn)軸TM1,此時,第六旋轉(zhuǎn)軸TM6和第八旋轉(zhuǎn)軸TM8通過第二制動器B2和第三制動器B3的操作而作為固定元件工作,實(shí)現(xiàn)了第三前進(jìn)速度,并且動力經(jīng)過包括有第七旋轉(zhuǎn)軸TM7的輸出軸OS輸出。
在第四前進(jìn)速度擋位D4,同時操作第一離合器C1、第二制動器B2和第三制動器B3。因此,在第五旋轉(zhuǎn)軸TM5通過第一離合器C1的操作而連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7的狀態(tài)下,動力輸入至第一旋轉(zhuǎn)軸TM1,此時,第六旋轉(zhuǎn)軸TM6和第八旋轉(zhuǎn)軸TM8通過第二制動器B2和第三制動器B3的操作而作為固定元件工作,實(shí)現(xiàn)了第四前進(jìn)速度,并且動力經(jīng)過包括有第七旋轉(zhuǎn)軸TM7的輸出軸OS輸出。
在第五前進(jìn)速度擋位D5,同時操作第一離合器C1、第二離合器C2和第二制動器B2。因此,在第五旋轉(zhuǎn)軸TM5通過第一離合器C1的操作而連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7,而且第二旋轉(zhuǎn)軸TM2通過第二離合器C2的操作而連接至第三旋轉(zhuǎn)軸TM3的狀態(tài)下,此時,第六旋轉(zhuǎn)軸TM6通過第二制動器B2的操作而作為固定元件工作,實(shí)現(xiàn)了第五前進(jìn)速度,并且動力經(jīng)過包括有第七旋轉(zhuǎn)軸TM7的輸出軸OS輸出。
在第六前進(jìn)速度擋位D6,同時操作第一離合器C1、第二離合器C2和第三離合器C3。因此,隨著第五旋轉(zhuǎn)軸TM5通過第一離合器C1的操作而連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7,第二旋轉(zhuǎn)軸TM2通過第二離合器C2的操作而連接至第三旋轉(zhuǎn)軸TM3,而且第二旋轉(zhuǎn)軸TM2通過第三 離合器C3的操作而連接至第四旋轉(zhuǎn)軸TM4,第一、第二、第三和第四行星齒輪組PG1、PG2、PG3和PG4全部并行連接,實(shí)現(xiàn)了將輸入動力按照原樣輸出的第六前進(jìn)速度,并且動力經(jīng)過包括有第七旋轉(zhuǎn)軸TM7的輸出軸OS輸出。
在第七前進(jìn)速度擋位D7,同時操作第一離合器C1、第三離合器C3和第二制動器B2。因此,在第五旋轉(zhuǎn)軸TM5通過第一離合器C1的操作而連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7,而且第二旋轉(zhuǎn)軸TM2通過第三離合器C3的操作而連接至第四旋轉(zhuǎn)軸TM4的狀態(tài)下,此時,第六旋轉(zhuǎn)軸TM6通過第二制動器B2的操作而作為固定元件工作,實(shí)現(xiàn)了第七前進(jìn)速度,并且動力經(jīng)過包括有第七旋轉(zhuǎn)軸TM7的輸出軸OS輸出。
在第八前進(jìn)速度擋位D8,同時操作第一離合器C1、第三離合器C3和第一制動器B1。因此,在第五旋轉(zhuǎn)軸TM5通過第一離合器C1的操作而連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7,而且第二旋轉(zhuǎn)軸TM2通過第三離合器C3的操作而連接至第四旋轉(zhuǎn)軸TM4的狀態(tài)下,此時,第二旋轉(zhuǎn)軸TM2通過第一制動器B1的操作而作為固定元件工作,實(shí)現(xiàn)了第八前進(jìn)速度,并且動力經(jīng)過包括有第七旋轉(zhuǎn)軸TM7的輸出軸OS輸出。
在第九前進(jìn)速度擋位D9,同時操作第一離合器C1、第一制動器B1和第二制動器B2。因此,在第五旋轉(zhuǎn)軸TM5通過第一離合器C1的操作而連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7的狀態(tài)下,此時,第二旋轉(zhuǎn)軸TM2和第六旋轉(zhuǎn)軸TM6通過第一制動器B1和第二制動器B2的操作而作為固定元件工作,實(shí)現(xiàn)了第九前進(jìn)速度,并且動力經(jīng)過包括有第七旋轉(zhuǎn)軸TM7的輸出軸OS輸出。
在倒車擋位REV,同時操作第一制動器B1、第二制動器B2以及第三制動器B3。因此,在動力輸入至第二旋轉(zhuǎn)軸TM2的狀態(tài)下,此時,第二旋轉(zhuǎn)軸TM2、第六旋轉(zhuǎn)軸TM6和第八旋轉(zhuǎn)軸TM8通過第一制動器B1、第二制動器B2和第三制動器B3的操作而作為固定元件工作,實(shí)現(xiàn)了倒車速度,并且動力經(jīng)過包括有第七旋轉(zhuǎn)軸TM7的輸出軸OS輸出。
根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的行星齒輪系通過使用三個離合器C1、C2和C3和三個制動器B1、B2和B3來操作和控制四個行星齒輪組PG1、PG2、PG3和PG4,可以實(shí)現(xiàn)九個前進(jìn)速度擋位和一個倒車擋 位的換擋擋位。
另外,除了6/7和7/8前進(jìn)速度擋位,全部的速度擋位之間的級比是1.2或更大,從而確保了線性化,因此提高了可駕駛性,例如換擋操作之前和之后的加速性能以及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的節(jié)律感。
另外,換擋比的跨度是9.0或更大,從而將發(fā)動機(jī)的驅(qū)動效率最大化。
前面對本發(fā)明具體示例性實(shí)施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無遺漏的,也不是想要把本發(fā)明限制為所公開的精確形式,顯然,根據(jù)上述教導(dǎo)很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實(shí)施方案并進(jìn)行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用,從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠利用并實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方案及其各種可替選形式和修改形式。本發(fā)明的范圍旨在由所附權(quán)利要求及其等同形式來限定。