專利名稱：用于車輛的自動(dòng)變速器的齒輪系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于車輛的自動(dòng)變速器的齒輪系，通過利用四個(gè)離合 器和兩個(gè)制動(dòng)器組合出兩個(gè)簡單行星齒輪組和一個(gè)復(fù)合行星齒輪組， 該齒輪系能夠?qū)崿F(xiàn)八個(gè)前進(jìn)速度和一個(gè)倒退速度。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用于車輛的自動(dòng)變速器的齒輪系。
自動(dòng)變速器的典型換檔機(jī)構(gòu)利用多個(gè)行星齒輪組的組合。包括多 個(gè)行星齒輪組的這種自動(dòng)變速器的齒輪系改變從自動(dòng)變速器的扭矩轉(zhuǎn) 換器接收的轉(zhuǎn)速和扭矩，并且相應(yīng)地將改變的扭矩加以改變并且傳遞 到輸出軸。
眾所周知，當(dāng)變速器實(shí)現(xiàn)更大數(shù)量的換檔速度時(shí)，可以更優(yōu)化地 設(shè)計(jì)變速器的傳動(dòng)比，因此車輛可以具有更好的燃油里程和更好的性 能。為此，能夠?qū)崿F(xiàn)更多換檔速度的自動(dòng)變速器處于不斷的研究中。
此外，對于相同數(shù)量的速度，齒輪系的特征，例如耐久性、動(dòng)力 傳輸效率以及尺寸，大多取決于組合式行星齒輪組的布局。因此，齒 輪系的組合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也處于不斷的研究中。
對于手動(dòng)變速器來說，太多速度會(huì)給駕駛員帶來過度頻繁的換檔 操作的不便。因此，由于自動(dòng)變速器基本無需手動(dòng)操作而是自動(dòng)地控 制換檔操作，更多換檔速度的有利特征對于自動(dòng)變速器來說更加重要。
除了關(guān)于四速和五速齒輪系的各種開發(fā)以外，還介紹了實(shí)現(xiàn)六個(gè) 前進(jìn)速度和一個(gè)倒退速度的自動(dòng)變速器的齒輪系，并且，實(shí)現(xiàn)更多速
度的齒輪系也在研究中。
在背景技術(shù)這個(gè)部分中所揭示的以上信息僅用來增強(qiáng)對本發(fā)明背 景技術(shù)的理解，因此，可能包含這樣的信息該信息并未構(gòu)成已經(jīng)被 本國本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于提供一種用于車輛的自動(dòng)變速器的齒輪系，通過利 用四個(gè)離合器和兩個(gè)制動(dòng)器組合出兩個(gè)簡單行星齒輪組和一個(gè)復(fù)合行 星齒輪組，該齒輪系能夠?qū)崿F(xiàn)八個(gè)前進(jìn)速度和一個(gè)倒退速度，從而具 有增強(qiáng)的動(dòng)力傳遞性能和改善的燃油消耗的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的例示性實(shí)施方案提供了一種用于車輛的自動(dòng)變速器的齒 輪系，該齒輪系包括第一行星齒輪組，該第一行星齒輪組是簡單行 星齒輪組，通過主輸入路徑從輸入軸接收輸入速度并總是通過第一中 間輸出路徑輸出降低的速度；第二行星齒輪組，該第二行星齒輪組是
簡單行星齒輪組，通過第一中間輸入路徑接收第一行星齒輪組的中間 輸出路徑的降低的速度，并通過第二中間輸出路徑選擇性地輸出相同
的速度和倒退速度；以及第三行星齒輪組，該第三行星齒輪組是復(fù)合 行星齒輪組，通過第一中間可變輸入路徑接收第一行星齒輪組的降低 的速度，通過第二中間可變輸入路徑從輸入軸接收輸入速度，并通過 第二中間輸入路徑接收第二行星齒輪組的輸出速度，然后通過主輸出 路徑輸出換檔后的輸出速度。
在例示性的齒輪系中，第一行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪 組，第二行星齒輪組可以是雙小齒輪行星齒輪組，第三行星齒輪組可 以是由具有公共內(nèi)齒圈和公共行星齒輪架的單小齒輪行星齒輪組和雙 小齒輪行星齒輪組組合形成的復(fù)合行星齒輪組。
第一行星齒輪組可以包括第一太陽齒輪、第一行星齒輪架和第一 內(nèi)齒圈，其中第一太陽齒輪作為輸入元件并總是形成主輸入路徑； 第一行星齒輪架作為輸出元件并形成第一中間輸出路徑；第一內(nèi)齒圈 直接與變速器外殼連接并總是作為固定元件。
第二行星齒輪組可以包括第二太陽齒輪、第二行星齒輪架和第二 內(nèi)齒圈，其中第二太陽齒輪直接與第一行星齒輪組的第一中間輸出
路徑連接并形成第一中間輸入路徑；第二行星齒輪架作為輸出元件并 形成第二中間輸出路徑；第二內(nèi)齒圈與變速器外殼可變地連接并選擇 性地作為固定元件；離合器布置為可變地使第二太陽齒輪、第二行星
齒輪架和第二內(nèi)齒圈中的兩個(gè)元件互相連接，從而在離合器的操作下 第二行星齒輪組可以整體旋轉(zhuǎn)。
該離合器可以布置為使第二行星齒輪架和第二內(nèi)齒圈可變地互相 連接。在這種情況下，離合器可以布置在第二行星齒輪組的后部。
該離合器可以布置為使第二太陽齒輪和第二內(nèi)齒圈可變地互相連 接。在這種情況下，離合器可以布置在第二行星齒輪組的前部。
該離合器可以布置為使第二太陽齒輪和第二行星齒輪架可變地互 相連接。在這種情況下，離合器可以布置在第二行星齒輪組的前部。
第三行星齒輪組可以包括小直徑太陽齒輪、大直徑太陽齒輪、第
三行星齒輪架和第三內(nèi)齒圈，其中小直徑太陽齒輪與第一行星齒輪 組的第一中間輸出路徑可變地連接，并形成第一 中間可變輸入路徑；
大直徑太陽齒輪與第二行星齒輪組的第二中間輸出路徑直接連接，以 形成第二中間輸入路徑，并與變速器外殼可變地連接以選擇性地作為
固定元件；行星齒輪架與輸入軸可變地連接以形成第二中間可變輸入 路徑；內(nèi)齒圈與大直徑太陽齒輪可變地連接，并作為輸出元件，以形 成主輸出路徑。
此外，本發(fā)明的另一例示性實(shí)施方案提供了用于車輛的自動(dòng)變速 器的齒輪系，該齒輪系包括第一、第二和第三行星齒輪組，其中第
一行星齒輪組是單小齒輪行星齒輪組，并包括直接與輸入軸連接以總 是作為輸入元件的第一太陽齒輪、作為輸出元件以形成第一中間輸出 路徑的第一行星齒輪架以及直接與變速器外殼連接以作為固定元件的
第一內(nèi)齒圈；第二行星齒輪組是雙小齒輪行星齒輪組，并包括直接與 第一行星齒輪組的第一中間輸出路徑連接以形成第一中間輸入路徑的 第二太陽齒輪、作為輸出元件以形成第二中間輸出路徑的第二行星齒 輪架以及通過單向離合器和第一制動(dòng)器與變速器外殼可變地連接以選 擇性地作為固定元件的第二內(nèi)齒圈，其中第二離合器布置在從第二太 陽齒輪、第二行星齒輪架和第二內(nèi)齒圈中選擇的兩個(gè)操作元件之間； 第三行星齒輪組是復(fù)合行星齒輪組，并包括小直徑太陽齒輪、大直徑
太陽齒輪、公共行星齒輪架和公共內(nèi)齒圈，所述小直徑太陽齒輪通過 第一離合器與第一行星齒輪組的第一中間輸出路徑可變地連接而形成 第一中間可變輸入路徑，所述大直徑太陽齒輪通過直接與第二行星齒 輪組的第二中間輸出路徑連接而形成第二中間輸入路徑，所述公共行 星齒輪架通過第三離合器與輸入軸可變地連接而形成第二中間可變輸 入路徑，所述公共內(nèi)齒圈通過第四離合器與大直徑太陽齒輪可變地連 接并形成主輸出路徑。
第二離合器可以布置為使第二行星齒輪架和第二內(nèi)齒圈可變地互 相連接。在這種情況下，第二離合器可以布置在第二行星齒輪組的后 部。
第二離合器可以布置為可變地使第二太陽齒輪和第二內(nèi)齒圈互相 連接。在這種情況下，第二離合器可以布置在第二行星齒輪組的前部。
第二離合器可以布置為可變地使第二太陽齒輪和第二行星齒輪架 互相連接。在這種情況下，第二離合器可以布置在第二行星齒輪組的 前部。
根據(jù)上述例示性齒輪系，可以通過利用四個(gè)離合器和兩個(gè)制動(dòng)器 組合出兩個(gè)簡單行星齒輪組和一個(gè)復(fù)合行星齒輪組，從而實(shí)現(xiàn)八個(gè)前 進(jìn)速度和一個(gè)倒退速度，并且可以獲得增強(qiáng)的動(dòng)力傳遞性能和改善的 燃油消耗。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一例示性實(shí)施方案的自動(dòng)變速器的齒輪系 的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一例示性實(shí)施方案的自動(dòng)變速器的齒輪系 的摩擦構(gòu)件的操作表。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一例示性實(shí)施方案的自動(dòng)變速器的齒輪系 的速度圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二例示性實(shí)施方案的自動(dòng)變速器的齒輪系 的示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三例示性實(shí)施方案的自動(dòng)變速器的齒輪系 的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將以附圖為參考，具體描述本發(fā)明的例示性實(shí)施方案。 圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一例示性實(shí)施方案的自動(dòng)變速器的齒輪系 的示意圖。根據(jù)第一例示性實(shí)施方案的自動(dòng)變速器的齒輪系包括第一、
第二和第三行星齒輪組PG1 、 PG2和PG3 。第一和第二行星齒輪組PG1 和PG2分別是簡單行星齒輪組。第三行星齒輪組PG3是復(fù)合行星齒輪 組。
通過第一、第二、和第三行星齒輪組PG1、 PG2、和PG3改變通 過輸入軸IS輸入的輸入速度，然后輸入速度通過輸出軸OS輸出。
這里，輸入軸IS是變速器的總體輸入構(gòu)件，并可以表示扭矩轉(zhuǎn)換 器的渦輪軸。通過扭矩轉(zhuǎn)換器，發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄軸的轉(zhuǎn)速被傳遞到輸入 軸IS。輸出軸OS是變速器的總體輸出構(gòu)件，并可以通過輸出齒輪(未 顯示)和差動(dòng)裝置將驅(qū)動(dòng)扭矩傳遞到左右驅(qū)動(dòng)輪。
更具體地說，第一行星齒輪組PG1通過直接輸入路徑IP1接收輸 入速度，并將降低的速度輸出到第一中間輸出路徑MOP 1 。
第一行星齒輪組PG1以單小齒輪行星齒輪組的形式形成，包括第 一太陽齒輪Sl、第一行星齒輪架PC1和第一內(nèi)齒圈Rl。下面，第一 太陽齒輪Sl被稱為第一操作元件Nl，第一行星齒輪架PC1被稱為第 二操作元件N2，第一內(nèi)齒圈R1被稱為第三操作元件N3。第一操作元 件Nl直接與輸入軸IS連接并形成第一輸入路徑IP1。第二操作元件 N2作為輸出元件并形成第一中間輸出路徑MOPl。第三操作元件N3 直接與變速器外殼H連接，并總是作為固定元件。
因此，通過第一操作元件Nl輸入的輸入速度在第一行星齒輪組 PG1處被降低，并且該降低的速度通過第二操作元件N2輸出。
第二行星齒輪組PG2通過第一中間輸入路徑MIP1接收第一行星 齒輪組PG1的降低的速度，并通過第二中間輸出路徑MOP2選擇性地
輸出同樣的速度和倒退速度。
第二行星齒輪組PG2以雙小齒輪行星齒輪組的形式形成，包括第 二太陽齒輪S2、第二行星齒輪架PC2和第二內(nèi)齒圈R2。下面，第二 太陽齒輪S2被稱為第四操作元件N4，第二內(nèi)齒圈R2被稱為第五操作元件N5，第二行星齒輪架PC2被稱為第六操作元件N6。第四操作元 件N4直接與第一中間輸出路徑M0P1連接，并形成第一中間輸入路 徑MIP1。第六操作元件N6作為輸出元件并形成第二中間輸出路徑 MOP2。
第五操作元件N5通過平行布置的第一制動(dòng)器Bl和單向離合器F 與變速器外殼H可變地連接而選擇性地作為固定元件。第五操作元件 N5和第六操作元件N6通過第二離合器C2可變地相互連接。
根據(jù)上述構(gòu)造，當(dāng)?shù)谝浑x合器B1或者單向離合器F運(yùn)行而同時(shí)第 二行星齒輪組通過第一中間輸入路徑MIP1接收轉(zhuǎn)速的時(shí)候，通過第二 中間輸出路徑MOP2輸出倒退速度。當(dāng)?shù)诙x合器C2運(yùn)行的時(shí)候，第 二行星齒輪組PG2整體旋轉(zhuǎn)，從而通過第二中間輸出路徑MOP2輸出 同樣的速度。
第三行星齒輪組PG3通過第一中間可變輸入路徑MAIP1、第二中 間可變輸入路徑MAIP2和第二中間輸入路徑MIP2接收轉(zhuǎn)速。
第一行星齒輪組PG1的第一中間輸出路徑MOPl的降低的轉(zhuǎn)速通 過第一中間可變輸入路徑MAIP1可變地輸入。輸入軸IS的輸入速度 通過第二中間可變輸入路徑MAIP2可變地輸入。第二行星齒輪組PG2 的第二中間輸出路徑MOP2的輸出速度總是通過第二中間輸入路徑 MIP2輸入。
通過操作通過第一中間可變輸入路徑MAIP1、第二中間可變輸入 路徑MAIP2和第二中間輸入路徑MIP2輸入的轉(zhuǎn)速，第三行星齒輪組 PG3形成八個(gè)前進(jìn)速度和一個(gè)倒退速度，然后將最終速度輸出到輸出 路徑OP。
第三行星齒輪組PG3以單小齒輪行星齒輪組和雙小齒輪行星齒輪 組的組合的形式形成，包括大直徑太陽齒輪(也稱為第三太陽齒輪) S3、小直徑太陽齒輪(也稱為第四太陽齒輪)S4、第三行星齒輪架PC3 和第三內(nèi)齒圈R3。也就是說，第三行星齒輪組PG3具有包括大直徑太 陽齒輪S3和小直徑太陽齒輪S4的四個(gè)操作元件，因?yàn)槠浒ǖ膯涡?齒輪行星齒輪組和雙小齒輪行星齒輪組共同具有第三行星齒輪架PC3 和第三內(nèi)齒圈R3。
下面，大直徑太陽齒輪S3被稱為第七操作元件N7，第三行星齒
輪架PC3被稱為第八操作元件N8，第三內(nèi)齒圈R3被稱為第九操作元 件N9，小直徑太陽齒輪S4被稱為第十操作元件NIO。第七操作元件 N7直接與第二中間輸出路徑MOP2連接，并形成第二中間輸入路徑 MIP2。第十操作元件N10與第一中間輸出路徑MOP1可變地連接，并 形成第一中間可變輸入路徑MAIP1 。第八操作元件N8與輸入軸IS可 變地連接，并形成第二中間可變輸入路徑MAIP2。第九操作元件N9 與輸出軸OS連接，并形成最終輸出路徑OP。
第八操作元件N8通過第三離合器C3與輸入軸IS可變地連接，作 為輸入元件。第十操作元件N10通過第一離合器Cl與第二操作元件 N2可變地連接，作為輸入元件。第七操作元件N7和第九操作元件N9 通過第四離合器C4可變地相互連接。
此外，第七操作元件N7通過第二離合器B2與變速器外殼H可變 地連接，選擇性地作為固定元件。
第一、第二、第三和第四離合器C1、 C2、 C3禾QC4以及第一和第 二制動(dòng)器B1和B2可以以多板式液壓單元的形式實(shí)現(xiàn)，其中離合器和 制動(dòng)器通過液壓接合。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一例示性實(shí)施方案的自動(dòng)變速器的齒輪系 的摩擦構(gòu)件的操作表。如圖2中所示，通過使得適合該速度的特定的 摩擦構(gòu)件接合，可以實(shí)現(xiàn)每一前進(jìn)速度或者倒退速度。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一例示性實(shí)施方案的自動(dòng)變速器的齒輪系 的速度圖。標(biāo)記有"0"的較低水平線表示零(0)轉(zhuǎn)速，標(biāo)記有"1"的 較高水平線表示輸入速度，即與輸入軸IS相同的速度。
第一行星齒輪組PG1的三條豎直線按從左到右的順序?qū)?yīng)于第一 太陽齒輪Sl第一操作元件N1、第一行星齒輪架PC1第二操作元件N2 以及第一內(nèi)齒圈Rl第三操作元件N3。三條豎直線之間的水平距離取 決于第一行星齒輪組PG1的太陽齒輪/內(nèi)齒圈的齒數(shù)比。
此外，第二行星齒輪組PG2的三條豎直線按從左到右的順序?qū)?yīng) 于第二太陽齒輪S2第四操作元件N4、第二內(nèi)齒圈R2第五操作元件N 5以及第二行星齒輪架PC2第六操作元件N6。三條豎直線之間的水平 距離取決于第二行星齒輪組PG2的太陽齒輪/內(nèi)齒圈的齒數(shù)比。
同樣，第三行星齒輪組PG3的四條豎直線按從左到右的順序分別
對應(yīng)于大直徑太陽齒輪S3第七操作元件N7、第三行星齒輪架PC3第
八操作元件N8、第三內(nèi)齒圈R3第九操作元件N9以及小直徑太陽齒輪 S4第十操作元件NIO。三條豎直線之間的水平距離取決于第三行星齒 輪組PG3的太陽齒輪/內(nèi)齒圈的齒數(shù)比。
對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，形成這樣的換檔圖是顯而易見的， 因此不再具體描述。
<第一前進(jìn)速度>
如圖2中所示，第一離合器Cl和單向離合器F在第一前進(jìn)速度中 運(yùn)行。
對于第一行星齒輪組PG1，第三操作元件N3作為固定元件而第一 操作元件N1接收輸入速度。因此，降低的速度通過第二操作元件N2 從第一行星齒輪組PG1輸出。
對于第二行星齒輪組PG2，第五操作元件N5通過單向離合器F 的作用作為固定元件，而第二操作元件N2的輸出速度輸入第四操作元 件N4。因此，第二行星齒輪組PG2通過第六操作元件N6輸出倒退速
I對于第三行星齒輪組PG3，第六操作元件N6的倒退速度輸入第七 操作元件N7，并且第二操作元件N2的輸出速度通過第一離合器Cl 的操作輸入第十操作元件NIO。因此，通過第三行星齒輪組PG3形成 第一前進(jìn)速度線SP1。現(xiàn)在，齒輪系的最終輸出速度在第九操作元件 N9的位置變?yōu)榈谝磺斑M(jìn)速度線SP1的高度Dl，這樣實(shí)現(xiàn)了第一前進(jìn) 速度。
<第二前進(jìn)速度>
在第二前進(jìn)速度中，根據(jù)第一前進(jìn)速度的狀態(tài)來控制第二制動(dòng)器 B2運(yùn)行。
在這種情況下，與在第一前進(jìn)速度中相同，第一行星齒輪組PG1 的第一操作元件N1接收輸入速度，第三操作元件N3作為固定元件。 因此，降低的速度通過第二操作元件N2從第一行星齒輪組PG1輸出。
對于第二行星齒輪組PG2，第二操作元件N2的輸出速度輸入第四 操作元件N4，并且第六操作元件N6通過第二制動(dòng)器B2的操作作為固 定元件。因此，由于通過第二制動(dòng)器B2的操作使得第二行星齒輪組
PG2的輸出元件變?yōu)楣潭ǖ?，因此第二行星齒輪組PG2不形成任何輸 出速度。
然后，對于第三行星齒輪組PG3，與第六操作元件N6連接的第七 操作元件N7作為固定元件，并且通過第一離合器C1的操作，第二操 作元件N2的輸出速度輸入第十操作元件N10。因此，通過第三行星齒 輪組PG3形成第二前進(jìn)速度線SP2。現(xiàn)在，齒輪系的最終輸出速度在 第九操作元件N9的位置變?yōu)榈诙斑M(jìn)速度線SP2的高度D2，這樣實(shí) 現(xiàn)了第二前進(jìn)速度。
<第三前進(jìn)速度>
在第三前進(jìn)速度中，在第二前進(jìn)速度中運(yùn)行的第二制動(dòng)器B2被釋 放，并且第四離合器C4被控制為運(yùn)行。
在這種情況下，與在第二前進(jìn)速度中相同，第一行星齒輪組PG1 的第一操作元件N1接收輸入速度，第三操作元件N3作為固定元件。 因此，降低的速度通過第二操作元件N2從第一行星齒輪組PG1輸出。
對于第二行星齒輪組PG2，雖然第二行星齒輪組PG2通過第四操 作元件N4接收第二操作元件N2的降低的速度，但是由于第二離合器 C2以及第一和第二制動(dòng)器Bl和B2都不運(yùn)行，第五和第六操作元件 N5和N6空轉(zhuǎn)(idle)。因此，在這種情況下，由于不形成輸出速度， 第二行星齒輪組PG2對動(dòng)力傳輸沒有貢獻(xiàn)。
對于第三行星齒輪組PG3，第二操作元件N2的降低的速度輸入第 十操作元件NIO，同時(shí)通過第四離合器C4的操作，第三行星齒輪組 PG3整體旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，第三行星齒輪組PG3通過輸出路徑OP 輸出與通過第十操作元件N10輸入的速度相同的速度。因此，通過第 三行星齒輪組PG3形成第三前進(jìn)速度線SP3?，F(xiàn)在，齒輪系的最終輸 出速度在第九操作元件N9的位置變?yōu)榈谌斑M(jìn)速度線SP3的高度D3， 這樣實(shí)現(xiàn)了第三前進(jìn)速度。
<第四前進(jìn)速度>
在第四前進(jìn)速度中，在第三前進(jìn)速度中運(yùn)行的第四離合器C4被釋 放，并且第三離合器C3被控制為運(yùn)行。
在這種情況下，與在第三前進(jìn)速度中相同，第一行星齒輪組PG1 的第一操作元件N1接收輸入速度，第三操作元件N3作為固定元件。
因此，降低的速度通過第二操作元件N2從第一行星齒輪組PG1輸出。
對于第二行星齒輪組PG2，雖然第二行星齒輪組PG2通過第四操 作元件N4接收第二操作元件N2的降低的速度，但是由于第二離合器 C2以及第一和第二制動(dòng)器Bl和B2都不運(yùn)行，第五和第六操作元件 N5禾nN6空轉(zhuǎn)。因此，在這種情況下，由于不形成輸出速度，第二行 星齒輪組PG2對動(dòng)力傳輸沒有貢獻(xiàn)。
對于第三行星齒輪組PG3，通過第一離合器C1的操作，第二操作 元件N2的降低的速度輸入第十操作元件NIO，并且通過第三離合器 C3的操作，發(fā)動(dòng)機(jī)速度輸入第八操作元件N8。因此，通過第三行星 齒輪組PG3形成第四前進(jìn)速度線SP4。現(xiàn)在，齒輪系的最終輸出速度 在第九操作元件N9的位置變?yōu)榈谒那斑M(jìn)速度線SP4的高度D4，這樣 實(shí)現(xiàn)了第四前進(jìn)速度。
<第五前進(jìn)速度〉
在第五前進(jìn)速度中，在第四前進(jìn)速度中運(yùn)行的第一離合器C1被釋 放，并且第四離合器C4被控制為運(yùn)行。
在這種情況下，與在第四前進(jìn)速度中相同，第一行星齒輪組PG1 的第一操作元件N1接收輸入速度，第三操作元件N3作為固定元件。 因此，降低的速度通過第二操作元件N2從第一行星齒輪組PG1輸出。
對于第二行星齒輪組PG2，雖然第二行星齒輪組PG2通過第四操 作元件N4接收第二操作元件N2的降低的速度，但是由于第二離合器 C2以及第一和第二制動(dòng)器Bl和B2都不運(yùn)行，第五和第六操作元件 N5和N6空轉(zhuǎn)。因此，在這種情況下，由于不形成輸出速度，第二行 星齒輪組PG2對動(dòng)力傳輸沒有貢獻(xiàn)。
對于第三行星齒輪組PG3，通過第三離合器C3的操作，輸入軸IS 的發(fā)動(dòng)機(jī)速度輸入第八操作元件N8，同時(shí)通過第四離合器C4的操作， 第三行星齒輪組PG3整體旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，第三行星齒輪組PG3 通過輸出路徑OP輸出與通過第八操作元件N8輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)速度相同 的速度。因此，通過第三行星齒輪組PG3形成第五前進(jìn)速度線SP5。 現(xiàn)在，齒輪系的最終輸出速度在第九操作元件N9的位置變?yōu)榈谖迩斑M(jìn) 速度線SP5的高度D5，這樣實(shí)現(xiàn)了第五前進(jìn)速度。
<第六前進(jìn)速度>
在第六前進(jìn)速度中，在第五前進(jìn)速度中運(yùn)行的第四離合器C4被釋 放，并且第二離合器C2被控制為工作。
對于第一行星齒輪組PG1，第三操作元件N3作為固定元件，同時(shí) 第一操作元件N1接收輸入速度。因此，降低的速度通過第二操作元件 N2從第一行星齒輪組PG1輸出。
對于第二行星齒輪組PG2，第二操作元件N2的降低的速度輸入第 四操作元件N4，并且通過第二離合器C2的操作，第二行星齒輪組PG2 整體旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，第二行星齒輪組PG2通過第六操作元件N6 直接輸出降低的速度。
對于第三行星齒輪組PG3，第六操作元件N6的輸出速度輸入第七 操作元件N7，并且通過第三離合器C3的操作，輸入軸IS的轉(zhuǎn)速輸入 第八操作元件N8。因此，通過第三行星齒輪組PG3形成第六前進(jìn)速度 線SP6?，F(xiàn)在，齒輪系的最終輸出速度在第九操作元件N9的位置變?yōu)?第六前進(jìn)速度線SP6的高度D6，這樣實(shí)現(xiàn)了第六前進(jìn)速度。
<第七前進(jìn)速度>
在第七前進(jìn)速度中，在第六前進(jìn)速度中運(yùn)行的第二離合器C2被釋 放，并且第二制動(dòng)器B2被控制為工作。
對于第一行星齒輪組PG1，第三操作元件N3作為固定元件，同時(shí) 第一操作元件Nl接收輸入速度。因此降低的速度通過第二操作元件 N2從第一行星齒輪組PG1輸出。
對于第二行星齒輪組PG2，第二操作元件N2的輸出速度輸入第四 操作元件N4，并且通過第二制動(dòng)器B2的操作，第六操作元件N6作為 固定元件。因此，由于通過第二制動(dòng)器B2的操作使第二行星齒輪組 PG2的輸出元件變?yōu)楣潭ǎ诙行驱X輪組PG2不形成任何輸出速度。
對于第三行星齒輪組PG3，直接連接到第六操作元件N6的第七操 作元件N7作為固定元件，通過第三離合器C3的操作，輸入軸IS的轉(zhuǎn) 速輸入第八操作元件N8。因此，通過第三行星齒輪組PG3形成第七前 進(jìn)速度線SP7。現(xiàn)在，齒輪系的最終輸出速度在第九操作元件N9的位 置變?yōu)榈谄咔斑M(jìn)速度線SP7的高度D7，這樣實(shí)現(xiàn)了第七前進(jìn)速度。
<第八前進(jìn)速度>
在第八前進(jìn)速度中，在第七前進(jìn)速度中運(yùn)行的第二制動(dòng)器B2被釋
放，并且第一制動(dòng)器B1被控制為運(yùn)行。
對于第一行星齒輪組PG1，第三操作元件N3作為固定元件，同時(shí) 第一操作元件N1接收輸入速度。因此，降低的速度通過第二操作元件 N2從第一行星齒輪組PG1輸出。
對于第二行星齒輪組PG2，第二操作元件N2的輸出速度輸入第四 操作元件N4，并且通過第一制動(dòng)器B1的操作，第五操作元件N5作為 固定元件。因此，第二行星齒輪組PG2通過第六操作元件N6輸出倒 退速度。
對于第三行星齒輪組PG3，第六操作元件N6的倒退速度輸入第七 操作元件N7，并且通過第三離合器C3的操作，輸入軸IS的轉(zhuǎn)速輸入 第八操作元件N8。因此，通過第三行星齒輪組PG3形成第八前進(jìn)速度 線SP8。現(xiàn)在，齒輪系的最終輸出速度在第九操作元件N9的位置變?yōu)?第八前進(jìn)速度線SP8的高度D8，這樣實(shí)現(xiàn)了第八前進(jìn)速度。
<倒退速度〉
在倒退速度中，第四離合器C4和第一制動(dòng)器B1被控制為運(yùn)行。 對于第一行星齒輪組PG1，第三操作元件N3作為固定元件，同時(shí)
第一操作元件N1接收輸入速度。因此，降低的速度通過第二操作元件
N2從第一行星齒輪組PG1輸出。
對于第二行星齒輪組PG2，第二操作元件N2的輸出速度輸入第四
操作元件N4，并且通過第一制動(dòng)器B1的操作，第五操作元件N5作為
固定元件。因此，第二行星齒輪組PG2通過第六操作元件N6輸出倒
退速度。
對于第三行星齒輪組PG3，第六操作元件N6的倒退速度輸入第七 操作元件N7，并且通過第四離合器C4的操作，第三行星齒輪組PG3 整體旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，第三行星齒輪組PG3通過輸出路徑OP輸 出與通過第七操作元件N7輸入的速度相同的倒退速度。因此，通過第 三行星齒輪組PG3形成倒退速度線RS?，F(xiàn)在，齒輪系的最終輸出速度 在第九操作元件N9的位置變?yōu)榈雇怂俣染€RS的高度SR，這樣實(shí)現(xiàn) 了倒退速度。
圖4和圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二和第三例示性實(shí)施方案的自動(dòng)變 速器的齒輪系的示意圖。圖4和圖5中顯示的齒輪系幾乎與根據(jù)本發(fā)
明的第一例示性實(shí)施方案的齒輪系相同，但是其區(qū)別在于使得第二行 星齒輪組PG2整體旋轉(zhuǎn)的第二離合器C2的布置。
更具體地說，根據(jù)第二例示性實(shí)施方案，第二離合器C2布置為可 變地使第二太陽齒輪S2和第二內(nèi)齒圈R2互相連接。根據(jù)第三例示性 實(shí)施方案，第二離合器C2布置為可變地使第二太陽齒輪S2和第二行 星齒輪架PC2互相連接。
對于第二離合器C2的位置，第一例示性實(shí)施方案的第二離合器 C2布置在第一制動(dòng)器Bl和第二制動(dòng)器B2之間，即第二行星齒輪組 PG2的后部。然而，根據(jù)第二和第三例示性實(shí)施方案，第二離合器C2 布置在第一和第二行星齒輪組PG1和PG2之間，即第二行星齒輪組 PG2前部。
第二和第三例示性實(shí)施方案的第二離合器C2也準(zhǔn)確地執(zhí)行使第 二行星齒輪組PG2整體旋轉(zhuǎn)的相同功能。因此，第二和第三例示性實(shí) 施方案的換檔操作與第一例示性實(shí)施方案中相同，不再具體描述。
雖然已經(jīng)通過結(jié)合當(dāng)前認(rèn)為是實(shí)用的例示性實(shí)施方案來描述了本 發(fā)明，但應(yīng)該認(rèn)識到的是，本發(fā)明并不是僅僅限制于所揭示的實(shí)施方 案；相反地，本發(fā)明意在覆蓋包括在所附的權(quán)利要求的精神和范疇之 內(nèi)的不同修改和等價(jià)形式。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的自動(dòng)變速器的齒輪系，包括第一行星齒輪組，該第一行星齒輪組是簡單行星齒輪組，通過主輸入路徑從輸入軸接收輸入速度并總是通過第一中間輸出路徑輸出降低的速度；第二行星齒輪組，該第二行星齒輪組是簡單行星齒輪組，通過第一中間輸入路徑接收第一行星齒輪組的中間輸出路徑的降低的速度，并通過第二中間輸出路徑選擇性地輸出相同的速度和倒退速度；以及第三行星齒輪組，該第三行星齒輪組是復(fù)合行星齒輪組，通過第一中間可變輸入路徑接收第一行星齒輪組的降低的速度，通過第二中間可變輸入路徑從輸入軸接收輸入速度，并通過第二中間輸入路徑接收第二行星齒輪組的輸出速度，然后通過主輸出路徑輸出換檔后的輸出速度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的齒輪系，其中 第一行星齒輪組是單小齒輪行星齒輪組； 第二行星齒輪組是雙小齒輪行星齒輪組；以及 第三行星齒輪組是由具有公共內(nèi)齒圈和公共行星齒輪架的單小齒輪行星齒輪組和雙小齒輪行星齒輪組組合形成的復(fù)合行星齒輪組。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的齒輪系，其中第一行星齒輪組包括第一 太陽齒輪、第一行星齒輪架和第一內(nèi)齒圈，其中第一太陽齒輪作為輸入元件并總是形成主輸入路徑； 第一行星齒輪架作為輸出元件并形成第一中間輸出路徑；以及 第一內(nèi)齒圈直接與變速器外殼連接并總是作為固定元件。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪系，其中第二行星齒輪組包括第二 太陽齒輪、第二行星齒輪架和第二內(nèi)齒圈，其中第二太陽齒輪直接與第一行星齒輪組的第一中間輸出路徑連接并 形成第一中間輸入路徑； 第二行星齒輪架作為輸出元件并形成第二中間輸出路徑；第二內(nèi)齒圈與變速器外殼可變地連接并選擇性地作為固定元件 ，以及離合器布置為可變地使第二太陽齒輪、第二行星齒輪架和第二內(nèi) 齒圈中的兩個(gè)元件互相連接，從而在離合器的操作下第二行星齒輪組 可以整體旋轉(zhuǎn)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的齒輪系，其中離合器布置為使第二行星 齒輪架和第二內(nèi)齒圈可變地互相連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的齒輪系，其中離合器布置在第二行星齒 輪組的后部。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的齒輪系，其中離合器布置為使第二太陽 齒輪和第二內(nèi)齒圈可變地互相連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的齒輪系，其中離合器布置在第二行星齒 輪組的前部。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的齒輪系，其中離合器布置為使第二太陽 齒輪和第二行星齒輪架可變地互相連接。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的齒輪系，其中離合器布置在第二行星 齒輪組的前部。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪系，其中第三行星齒輪組包括小 直徑太陽齒輪、大直徑太陽齒輪、第三行星齒輪架和第三內(nèi)齒圈，其 中小直徑太陽齒輪與第一行星齒輪組的第一中間輸出路徑可變地連 接，并形成第一中間可變輸入路徑；大直徑太陽齒輪與第二行星齒輪組的第二中間輸出路徑直接連 接，以形成第二中間輸入路徑，并與變速器外殼可變地連接以選擇性 地作為固定元件；行星齒輪架與輸入軸可變地連接以形成第二中間可變輸入路徑；以及內(nèi)齒圈與大直徑太陽齒輪可變地連接，并作為輸出元件以形成主 輸出路徑。
12、 一種用于車輛的自動(dòng)變速器的齒輪系，包括第一、第二和第 三行星齒輪組，其中第一行星齒輪組是單小齒輪行星齒輪組，并包括直接與輸入軸連 接以總是作為輸入元件的第一太陽齒輪、作為輸出元件以形成第一中 間輸出路徑的第一行星齒輪架以及直接與變速器外殼連接以作為固定 元件的第一內(nèi)齒圈；第二行星齒輪組是雙小齒輪行星齒輪組，并包括直接與第一行星 齒輪組的第一中間輸出路徑連接以形成第一中間輸入路徑的第二太陽 齒輪，作為輸出元件以形成第二中間輸出路徑的第二行星齒輪架，以 及通過單向離合器和第一制動(dòng)器與變速器外殼可變地連接以選擇性地 作為固定元件的第二內(nèi)齒圈，其中第二離合器布置在從第二太陽齒輪、 第二行星齒輪架和第二內(nèi)齒圈中選擇的兩個(gè)操作元件之間；以及第三行星齒輪組是復(fù)合行星齒輪組，并包括小直徑太陽齒輪、大 直徑太陽齒輪、公共行星齒輪架和公共內(nèi)齒圈，所述小直徑太陽齒輪 通過第一離合器與第一行星齒輪組的第一中間輸出路徑可變地連接而 形成第一中間可變輸入路徑，所述大直徑太陽齒輪通過直接與第二行 星齒輪組的第二中間輸出路徑連接而形成第二中間輸入路徑，所述公 共行星齒輪架通過第三離合器與輸入軸可變地連接而形成第二中間可 變輸入路徑，所述公共內(nèi)齒圈通過第四離合器與大直徑太陽齒輪可變 地連接并形成主輸出路徑。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的齒輪系，其中第二離合器布置為使第 二行星齒輪架和第二內(nèi)齒圈可變地互相連接。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的齒輪系，其中第二離合器布置在第二 行星齒輪組的后部。
15、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的齒輪系，其中第二離合器布置為使第二太陽齒輪和第二內(nèi)齒圈可變地互相連接。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的齒輪系，其中第二離合器布置在第二 行星齒輪組的前部。
17、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的齒輪系，其中第二離合器布置為使第 二太陽齒輪和第二行星齒輪架可變地互相連接。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的齒輪系，其中第二離合器布置在第二 行星齒輪組的前部。
全文摘要
一種用于車輛的自動(dòng)變速器的齒輪系，包括從輸入軸接收輸入速度并總是輸出降低的速度的第一行星齒輪組；接收第一行星齒輪組的降低的速度并選擇性地輸出相同的速度和倒退速度的第二行星齒輪組；以及接收第一行星齒輪組的降低的速度，從輸入軸接收輸入速度并接收第二行星齒輪組的輸出速度，然后輸出換檔后的輸出速度的第三行星齒輪組。
文檔編號F16H3/44GK101368616SQ20071019982
公開日2009年2月18日 申請日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月16日
發(fā)明者徐罡壽, 樸英智 申請人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社