本發(fā)明涉及自動(dòng)變速器領(lǐng)域，尤其是一種自動(dòng)變速器及具有該自動(dòng)變速器的車(chē)輛。

背景技術(shù)：

自動(dòng)變速器(Automatic Transmission，AT)一般包括多個(gè)行星齒輪組、制動(dòng)器及離合器，多個(gè)行星齒輪組、制動(dòng)器及離合器通過(guò)一定的方式連接在一起，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的扭矩進(jìn)入自動(dòng)變速器時(shí)，自動(dòng)變速器能夠根據(jù)不同的工作方式多級(jí)地改變進(jìn)入其的扭矩，并將改變后的扭矩向外輸出。由機(jī)械原理可知，機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是機(jī)構(gòu)動(dòng)力源的數(shù)量等于機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速自由度數(shù)。由于AT是通過(guò)不同離合器/制動(dòng)器的組合結(jié)合實(shí)現(xiàn)不同擋位，即通過(guò)制動(dòng)器/離合器約束自動(dòng)變速器的自由度，從而達(dá)到減少系統(tǒng)自由度目的，最終保證自動(dòng)變速器具有確定的運(yùn)動(dòng)。也就是說(shuō)，對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)自由度數(shù)為N的單動(dòng)力源自動(dòng)變速器，具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是通過(guò)制動(dòng)器/離合器等操縱元件限制該自動(dòng)變速器的(N-1)個(gè)轉(zhuǎn)速自由度。

一般而言，自動(dòng)變速器具有的擋位越多，汽車(chē)的動(dòng)力性能及燃油經(jīng)濟(jì)性能越好，但是，行星齒輪組數(shù)、離合器及制動(dòng)器的數(shù)量，以及傳動(dòng)構(gòu)件連接情況在一定程度上決定傳動(dòng)方案結(jié)構(gòu)布置的復(fù)雜程度。自由度數(shù)增多和相鄰擋位之間換擋變換的操縱元件數(shù)量增多，都將導(dǎo)致控制難度增大，并且自動(dòng)變速器的體積、效率以及承載能力產(chǎn)生直接的影響。每個(gè)擋位的動(dòng)力傳遞路線取決于傳動(dòng)方案，應(yīng)避免出現(xiàn)內(nèi)部功率循環(huán)，將影響各擋位傳動(dòng)效率。

伴隨汽車(chē)排放法規(guī)日漸苛刻的要求以及對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性要求的提高，自動(dòng)變速器擋位需求增多。對(duì)于行星齒輪組自動(dòng)變速器，一般通過(guò)兩種途徑增加擋位：一是增加行星齒輪組的數(shù)量；二是增加自由度數(shù)量，但增加行星齒輪組的數(shù)量會(huì)顯著地增加自動(dòng)變速器的體積及重量，增加自由度數(shù)量容易導(dǎo)致操控元件的增多，增大換擋時(shí)的操控難度。為此，尋求一種行星齒輪組和操縱元件數(shù)量最佳組合、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)高效的行星自動(dòng)變速機(jī)構(gòu)成為各大整車(chē)企業(yè)或研發(fā)機(jī)構(gòu)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。

在現(xiàn)階段，目前乘用車(chē)市場(chǎng)上使用的七速自動(dòng)變速器主要有以下幾種：

一.奔馳7AT方案，其可實(shí)現(xiàn)7個(gè)前進(jìn)擋和2個(gè)倒擋，該自動(dòng)變速器包括2個(gè)內(nèi)外嚙合單星排、1個(gè)復(fù)合排(可分解為1個(gè)內(nèi)外嚙合單星排和1個(gè)內(nèi)外嚙合雙星排)，4個(gè)制動(dòng)器和3個(gè)離合器。該方案具有7個(gè)操縱元件，每個(gè)擋位的實(shí)現(xiàn)需要結(jié)合三個(gè)操縱元件，即其為四自由度系統(tǒng)。該產(chǎn)品主要用于搭載奔馳BENZ旗下C200、S500等車(chē)型。

二.加特克7AT方案，其可實(shí)現(xiàn)7個(gè)前進(jìn)擋和1個(gè)倒擋，該自動(dòng)變速器包括4個(gè)內(nèi)外嚙合單星排、4個(gè)制動(dòng)器、3個(gè)離合器和2個(gè)單向離合器。該方案具有9各操縱元件，每個(gè)擋位的實(shí)現(xiàn)需要結(jié)合三個(gè)操縱元件，即其為四自由度系統(tǒng)。該產(chǎn)品主要用于搭載英菲尼迪Q50、QX70等車(chē)型。

現(xiàn)有的布設(shè)方案雖然能夠?qū)崿F(xiàn)七個(gè)擋位的變換，但是該布設(shè)方案導(dǎo)致產(chǎn)品的自由度較多，操控元件較多，換擋時(shí)的控制較為復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)變速器及具有該自動(dòng)變速器的車(chē)輛，該自動(dòng)變速器具有三個(gè)自由度，需求的操控元件較少，降低了控制難度。

本發(fā)明提供一種自動(dòng)變速器，包括輸入軸、箱體、第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組、第四行星齒輪組。第一制動(dòng)器、第二制動(dòng)器、第三制動(dòng)器、第四制動(dòng)器、第一離合器、第二離合器及輸出軸；

所述第一行星齒輪組包括第一太陽(yáng)輪、第一行星輪、第一齒圈及第一行星架，所述第一行星輪可旋轉(zhuǎn)地支撐于所述第一行星架上，且所述第一行星輪位于所述第一太陽(yáng)輪與第一齒圈之間，并與所述第一太陽(yáng)輪及所述第一齒圈嚙合；

所述第二行星齒輪組包括第二太陽(yáng)輪、第二行星輪、第二齒圈及第二行星架，所述第二行星輪可旋轉(zhuǎn)地支撐于所述第二行星架上，且所述第二行星輪位于所述第二太陽(yáng)輪與第二齒圈之間，并與所述第二太陽(yáng)輪及所述第二齒圈嚙合；

所述第三行星齒輪組包括第三太陽(yáng)輪、第三行星輪、第三齒圈及第三行星架，所述第三行星輪可旋轉(zhuǎn)地支撐于所述第三行星架上，且所述第三行星輪位于所述第三太陽(yáng)輪與第三齒圈之間，并與所述第三太陽(yáng)輪及所述第三齒圈嚙合；

所述第四行星齒輪組包括第四太陽(yáng)輪、第四行星輪、第四齒圈及第四行星架，所述第四行星輪可旋轉(zhuǎn)地支撐于所述第四行星架上，且所述第四行星輪位于所述第四太陽(yáng)輪與第四齒圈之間，并與所述第四太陽(yáng)輪及所述第四齒圈嚙合；

所述第一齒圈與所述第二行星架相連，所述第一太陽(yáng)輪與所述第二太陽(yáng)輪相連，所述第二齒圈與所述第三行星架相連，所述第三行星架與所述第四行星架相連，所述第三太陽(yáng)輪與所述第四齒圈相連，所述輸入軸與所述第三太陽(yáng)輪及第四齒圈相連，所述輸出軸與所述第一行星架相連；

所述第一太陽(yáng)輪及所述第二太陽(yáng)輪通過(guò)所述第一制動(dòng)器與所述箱體相連，所述第一齒圈及所述第二行星架通過(guò)所述第二制動(dòng)器與所述箱體相連，所述第三齒圈通過(guò)所述第三制動(dòng)器與所述箱體相連，所述第四太陽(yáng)輪通過(guò)所述第四制動(dòng)器與所述箱體相連；

所述輸入軸通過(guò)所述第一離合器與所述第二行星架相連，所述第二離合器可選擇地使所述第三行星齒輪組及所述第四行星齒輪組作為一整體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，所述第一行星齒輪組、所述第二行星齒輪組、所述第三行星齒輪組及所述第四行星齒輪組依次布設(shè)，所述輸入軸的輸入端及所述輸出軸的輸出端均位于所述第一行星齒輪組遠(yuǎn)離所述第二行星齒輪組所在方向的一側(cè)。

進(jìn)一步地，所述第一制動(dòng)器位于所述第一行星齒輪組遠(yuǎn)離所述第二行星齒輪組所在的一側(cè)，所述第二制動(dòng)器位于所述第一行星齒輪組與所述第二行星齒輪組之間，所述第三制動(dòng)器與所述第三行星齒輪組位于沿垂直于所述輸入軸的軸向的同一截面上，所述第四制動(dòng)器位于所述第四行星齒輪組遠(yuǎn)離所述第三行星齒輪組所在的一側(cè)，所述第一離合器位于所述第二行星齒輪組及所述第三行星齒輪組之間。

進(jìn)一步地，所述輸入軸通過(guò)所述第二離合器與所述第二齒圈及所述第三行星架相連。

進(jìn)一步地，所述第二離合器設(shè)置于所述第二行星齒輪組與所述第三行星齒輪組之間。

進(jìn)一步地，所述第二離合器設(shè)置于所述第四太陽(yáng)輪與所述第四行星架之間，所述第二離合器位于所述第四行星齒輪組遠(yuǎn)離所述第三行星齒輪組所在的一側(cè)。

進(jìn)一步地，所述第二離合器位于所述第三齒圈與所述第三行星架之間，或所述第四齒圈與所述第四行星架之間，或所述第四齒圈與所述第四太陽(yáng)輪之間。

進(jìn)一步地，所述第二離合器位于所述第三行星齒輪組與所述第四行星齒輪組之間。

進(jìn)一步地，所述自動(dòng)變速器位于一擋時(shí)，所述第一制動(dòng)器及所述第三制動(dòng)器處于閉合狀態(tài)；所述自動(dòng)變速器位于二擋時(shí)，所述第一制動(dòng)器及所述第四制動(dòng)器處于閉合狀態(tài)；所述自動(dòng)變速器位于三擋時(shí)，所述第一制動(dòng)器及所述第二離合器處于閉合狀態(tài)；所述自動(dòng)變速器位于四擋時(shí)，所述第一制動(dòng)器及所述第一離合器處于閉合狀態(tài)；所述自動(dòng)變速器位于五擋時(shí)，所述第一離合器及所述第二離合器處于閉合狀態(tài)；所述自動(dòng)變速器位于六擋時(shí)，所述第四制動(dòng)器及所述第一離合器處于閉合狀態(tài)；所述自動(dòng)變速器位于七擋時(shí)，所述第三制動(dòng)器及所述第一離合器處于閉合狀態(tài)；所述自動(dòng)變速器位于倒一擋時(shí)，所述第二制動(dòng)器及所述第三制動(dòng)器處于閉合狀態(tài)；所述自動(dòng)變速器位于倒二擋時(shí)，所述第二制動(dòng)器及所述第四制動(dòng)器處于閉合狀態(tài)；所述自動(dòng)變速器位于倒三擋時(shí)，所述第二制動(dòng)器及所述第二離合器處于閉合狀態(tài)。

本發(fā)明還提供了一種車(chē)輛，所述車(chē)輛包括本發(fā)明所提供的自動(dòng)變速器。

綜上所述，本發(fā)明通過(guò)四個(gè)行星齒輪組、四個(gè)制動(dòng)器及兩個(gè)離合器的合理布設(shè)，使本發(fā)明提供的自動(dòng)變速器具有七個(gè)前進(jìn)擋及三個(gè)倒擋，在保證其傳動(dòng)效率及行星輪轉(zhuǎn)速的前提下，由于該自動(dòng)變速器僅具有三個(gè)自由度，因此通過(guò)兩個(gè)元件的控制，即可完成擋位的控制，操控元件較少，降低了控制難度。

上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1所示的自動(dòng)變速器在一擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖。

圖3圖1所示的自動(dòng)變速器在二擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖。

圖4圖1所示的自動(dòng)變速器在三擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖。

圖5圖1所示的自動(dòng)變速器在四擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖。

圖6圖1所示的自動(dòng)變速器在五擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖。

圖7圖1所示的自動(dòng)變速器在六擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖。

圖8圖1所示的自動(dòng)變速器在七擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖。

圖9圖1所示的自動(dòng)變速器在倒一擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖。

圖10圖1所示的自動(dòng)變速器在倒二擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖。

圖11圖1所示的自動(dòng)變速器在倒三擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖。

圖12為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14為本發(fā)明第四實(shí)施例提供的自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15為本發(fā)明第五實(shí)施例提供的自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明如下。

本發(fā)明提供了一種自動(dòng)變速器及具有該自動(dòng)變速器的車(chē)輛，該自動(dòng)變速器具有三個(gè)自由度，需求的操控元件較少，降低了控制難度。

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本發(fā)明第一實(shí)施例提供的自動(dòng)變速器包括輸入軸11、箱體21、第一行星齒輪組30、第二行星齒輪組40、第三行星齒輪組50、第四行星齒輪組60、第一制動(dòng)器71、第二制動(dòng)器72、第三制動(dòng)器73、第四制動(dòng)器74、第一離合器81、第二離合器82及輸出軸12。

第一行星齒輪組30包括第一太陽(yáng)輪31、第一行星輪32、第一齒圈33及第一行星架34，第一行星輪32可以通過(guò)滾動(dòng)或滑動(dòng)軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐于第一行星架34上，且第一行星輪32位于第一太陽(yáng)輪31及第一齒圈33之間，并與第一太陽(yáng)輪31及第一齒圈33嚙合。

第二行星齒輪組40包括第二太陽(yáng)輪41、第二行星輪42、第二齒圈43及第二行星架44，第二行星輪42可以通過(guò)滾動(dòng)或滑動(dòng)軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐于第二行星架44上，且第二行星輪42位于第二太陽(yáng)輪41及第二齒圈43之間，并與第二太陽(yáng)輪41及第二齒圈43嚙合。

第三行星齒輪組50包括第三太陽(yáng)輪51、第三行星輪52、第三齒圈53及第三行星架54，第三行星輪52可以通過(guò)滾動(dòng)或滑動(dòng)軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐于第三行星架54上，且第三行星輪52位于第三太陽(yáng)輪51及第三齒圈53之間，并與第三太陽(yáng)輪51及第三齒圈53嚙合。

第四行星齒輪組60包括第四太陽(yáng)輪61、第四行星輪62、第四齒圈63及第四行星架64，第四行星輪62可以通過(guò)滾動(dòng)或滑動(dòng)軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐于第四行星架64上，且第四行星輪62位于第四太陽(yáng)輪61及第四齒圈63之間，并與第四太陽(yáng)輪61及第四齒圈63嚙合。

第一齒圈33可以通過(guò)花鍵、焊接或一體成型等方式直接與第二行星架44相連，第一太陽(yáng)輪31可以通過(guò)花鍵、焊接或一體成型等方式與第二太陽(yáng)輪41相連，第二齒圈43可以通過(guò)花鍵、焊接或一體成型等方式直接與第三行星架54相連，第三行星架54可以通過(guò)花鍵、焊接或一體成型等方式直接與第四行星架64相連，第三太陽(yáng)輪51可以通過(guò)花鍵、焊接或一體成型等方式直接與第四齒圈63相連。

輸入軸11可以通過(guò)花鍵、焊接或一體成型等方式直接與第三太陽(yáng)輪51及第四齒圈63相連，將動(dòng)力元件如液壓變矩器輸入的動(dòng)力傳遞至自動(dòng)變速器中，在第三行星齒輪組50及第四行星齒輪組60參與動(dòng)力傳輸時(shí)，該連接方式使第三太陽(yáng)輪51及第四齒圈63分別在第三行星齒輪組50及第四行星齒輪組60中始終作為動(dòng)力輸入部件。輸入自動(dòng)變速器的動(dòng)力經(jīng)各擋位變換后經(jīng)由第一行星架34后由輸出軸12傳出，即第一行星架34在第一行星齒輪組30中始終作為動(dòng)力輸出部件。

在本實(shí)施例中，第一行星齒輪組30、第二行星齒輪組40、第三行星齒輪組50及第四行星齒輪組60沿輸入軸11的動(dòng)力輸入方向依次布設(shè)，輸入軸11的輸入端及輸出軸12的輸出端均位于第一行星齒輪組30遠(yuǎn)離第二行星齒輪組40所在方向的一側(cè)。

第一太陽(yáng)輪31通過(guò)第一制動(dòng)器71與箱體21相連，由于第二太陽(yáng)輪41與第一太陽(yáng)輪31相連，故第二太陽(yáng)輪41同樣通過(guò)第一制動(dòng)器71與箱體21相連。即當(dāng)?shù)谝恢苿?dòng)器71處于閉合狀態(tài)時(shí)，第一太陽(yáng)輪31及第二太陽(yáng)輪41均為靜止部件，第一太陽(yáng)輪31限制第一行星齒輪組30的一個(gè)自由度，第二太陽(yáng)輪41限制第二行星齒輪組40的一個(gè)自由度；當(dāng)?shù)谝恢苿?dòng)器71處于未閉合狀態(tài)時(shí)，第一太陽(yáng)輪31及第二太陽(yáng)輪41均可以轉(zhuǎn)動(dòng)。

第一齒圈33通過(guò)第二制動(dòng)器72與箱體21相連，由于第一齒圈33與第二行星架44相連，故第二行星架44同樣通過(guò)第二制動(dòng)器72與箱體21相連。即當(dāng)?shù)诙苿?dòng)器72處于閉合狀態(tài)時(shí)，第一齒圈33及第二行星架44均為靜止部件，第一齒圈33限制第一行星齒輪組30的一個(gè)自由度，第二行星架44限制第二行星齒輪組40的一個(gè)自由度；當(dāng)?shù)诙苿?dòng)器72處于未閉合狀態(tài)時(shí)，第一齒圈33及第二行星架44均可以轉(zhuǎn)動(dòng)。

第三齒圈53通過(guò)第三制動(dòng)器73與箱體21相連，即當(dāng)?shù)谌苿?dòng)器73處于閉合狀態(tài)時(shí)，第三齒圈53為靜止部件，第三齒圈53限制第三行星齒輪組50的一個(gè)自由度；當(dāng)?shù)谌苿?dòng)器73處于未閉合狀態(tài)時(shí)，第三齒圈53可以轉(zhuǎn)動(dòng)。

第四太陽(yáng)輪61通過(guò)第四制動(dòng)器74與箱體21相連，即當(dāng)?shù)谒闹苿?dòng)器74處于閉合狀態(tài)時(shí)，第四太陽(yáng)輪61為靜止部件，第四太陽(yáng)輪61限制第四行星齒輪組60的一個(gè)自由度；當(dāng)?shù)谒闹苿?dòng)器74處于未閉合狀態(tài)時(shí)，第四太陽(yáng)輪61可以轉(zhuǎn)動(dòng)。

在本實(shí)施例中，第一制動(dòng)器71、第二制動(dòng)器72、第三制動(dòng)器73及第四制動(dòng)器74均可以為鼓式制動(dòng)帶或多片式濕式制動(dòng)器。

輸入軸11通過(guò)第一離合器81與第二行星架44相連，當(dāng)?shù)谝浑x合器81處于閉合狀態(tài)時(shí)，動(dòng)力可以由輸入軸11進(jìn)入第二行星架44；當(dāng)?shù)谝浑x合器81處于未閉合狀態(tài)時(shí)，輸入軸11與第二行星架44斷開(kāi)連接。

輸入軸11通過(guò)第二離合器82與第三行星架54及第二齒圈43相連，由于輸入軸11與第三太陽(yáng)輪51相連，即當(dāng)?shù)诙x合器82閉合時(shí)，第三太陽(yáng)輪51能夠通過(guò)第二離合器82與第三行星架54相連，此時(shí)，第三行星齒輪組50作為一個(gè)整體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。又由于第三行星架54與第四行星架64相連，第三太陽(yáng)輪51與第四齒圈63相連，即當(dāng)?shù)诙x合器82閉合時(shí)，第四齒圈63能夠通過(guò)第二離合器82與第四行星架64相連，也就是說(shuō)，第三行星齒輪組50與第四行星齒輪組60在此時(shí)共同作為一個(gè)整體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)?shù)谝浑x合器81處于未閉合狀態(tài)，但第二離合器82處于閉合狀態(tài)時(shí)，輸入軸11傳遞的動(dòng)力可經(jīng)由第二離合器82傳遞至第二齒圈43。當(dāng)?shù)谝浑x合器81及第二離合器82均處于閉合狀態(tài)時(shí)，整個(gè)自動(dòng)變速器作為一整體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

在本實(shí)施例中，第一離合器81和第二離合器82可以為多片式濕式離合器或犬牙式離合器。

在本實(shí)施例中，第一制動(dòng)器71位于第一行星齒輪組30遠(yuǎn)離第二行星齒輪組40所在的一側(cè)，第二制動(dòng)器72位于第一行星齒輪組30與第二行星齒輪組40之間，以更好地同時(shí)對(duì)第一齒圈33及第二行星架44進(jìn)行制動(dòng)，第三制動(dòng)器73與第三行星齒輪組50位于沿垂直于輸入軸11的軸向方向的同一截面上，第四制動(dòng)器74位于第四行星齒輪組60遠(yuǎn)離第三行星齒輪組50所在的一側(cè)，第一離合器81及第二離合器82均位于第二行星齒輪組40及第三行星齒輪組50之間。該布設(shè)方式使自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)更加的緊湊。

本發(fā)明通過(guò)對(duì)四個(gè)制動(dòng)器及兩個(gè)離合器的控制，可以使相互連接的四個(gè)行星齒輪組具有七個(gè)前進(jìn)擋及三個(gè)倒擋，且每個(gè)擋位的實(shí)現(xiàn)僅需要操縱兩個(gè)元件，即該自動(dòng)變速器具有三個(gè)自由度。表一為在各個(gè)擋位時(shí)，制動(dòng)器以及離合器所處的狀態(tài)，需要解釋的是，當(dāng)表格中出現(xiàn)黑色實(shí)心圈時(shí)，表示該離合器或制動(dòng)器處于閉合狀態(tài)，當(dāng)表格為空白時(shí)，該離合器或制動(dòng)器處于未閉合狀態(tài)。

表一：自動(dòng)變速器各擋位與各工作元件的對(duì)應(yīng)關(guān)系

(其中B1表示第一制動(dòng)器71、B2表示第二制動(dòng)器72、B3表示第三制動(dòng)器73、B4表示第四制動(dòng)器74、C1表示第一離合器81、C2表示第二離合器82、k1、k2、k3及k4分別為四個(gè)行星齒輪組特征參數(shù)，其數(shù)值等于該行星齒輪組中齒圈與太陽(yáng)輪的齒數(shù)之比)

圖2為圖1所示的自動(dòng)變速器在一擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖，如圖2所示，當(dāng)本發(fā)明提供的自動(dòng)變速器位于一擋時(shí)，第一制動(dòng)器71及第三制動(dòng)器73處于閉合狀態(tài)，由于第一制動(dòng)器71處于閉合狀態(tài)，第一太陽(yáng)輪31及第二太陽(yáng)輪41均為靜止部件，由于第三制動(dòng)器73處于閉合狀態(tài)，第三齒圈53為靜止部件，輸入軸11輸入的動(dòng)力經(jīng)依次經(jīng)過(guò)第三行星齒輪組50、第二行星齒輪組40及第一行星齒輪組30后通過(guò)輸出軸12輸出，該擋位的動(dòng)力傳輸路線如圖2中較粗黑色線條所示。此時(shí)，該擋位的傳動(dòng)比為：

i1＝(1+k2+k3+k3*k2+k4+k4*k2+k4*k3+k4*k3*k2)/(k4*k3)。

該動(dòng)力傳輸路線為：輸入軸11→第三太陽(yáng)輪51→第三行星輪52→第三行星架54→第二齒圈43→第二行星輪42→第二行星架44→第一齒圈33→第一行星輪32→第一行星架34→輸出軸12。其中，反作用力通過(guò)第一制動(dòng)器71及第三制動(dòng)器73傳遞至箱體21。

圖3為圖1所示的自動(dòng)變速器在二擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖，如圖3所示，當(dāng)本發(fā)明提供的自動(dòng)變速器處于二擋時(shí)，第一制動(dòng)器71及第四制動(dòng)器74處于閉合狀態(tài)，由于第一制動(dòng)器71處于閉合狀態(tài)，第一太陽(yáng)輪31及第二太陽(yáng)輪41均為靜止部件，由于第四制動(dòng)器74處于閉合狀態(tài)，第四太陽(yáng)輪61為靜止部件，該擋位的動(dòng)力傳輸路線如圖3所示，其中，在二擋擋位時(shí)本實(shí)施例提供的自動(dòng)變速器的傳動(dòng)比為：

i2＝(1+k1+k3+k1*k3+k4+k4*k1+k4*k3+k4*k1*k3)/(k4*k1*k3)。

該擋位的動(dòng)力傳輸路線為：輸入軸11→第四齒圈63→第四行星輪62→第四行星架64→第二齒圈43→第二行星輪42→第二行星架44→第一齒圈33→第一行星輪32→第一行星架34→輸出軸12。其中反作用力通過(guò)第一制動(dòng)器71及第四制動(dòng)器74傳遞至箱體21。

圖4為圖1所示的自動(dòng)變速器在三擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖，當(dāng)本發(fā)明提供的自動(dòng)變速器處于三擋時(shí)，第一制動(dòng)器71及第二離合器82處于閉合狀態(tài)，由于第一制動(dòng)器71處于閉合狀態(tài)，第一太陽(yáng)輪31及第二太陽(yáng)輪41為靜止部件，由于第二離合器82處于閉合狀態(tài)第三行星齒輪組50及第四行星齒輪組60作為一個(gè)整體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。該擋位的動(dòng)力傳輸路線如圖4中較粗黑色線條所示，該擋位的傳動(dòng)比為：

i3＝(1+k3+k4+k4*k3)/(k4*k3)。

其動(dòng)力傳輸路線為：輸入軸11→第三行星齒輪組50及第四行星齒輪組60→第二齒圈43→第二行星輪42→第二行星架44→第一齒圈33→第一行星輪32→第一行星架34→輸出軸12。其中反作用力通過(guò)第一制動(dòng)器71傳遞至箱體21。

圖5為圖1所示的自動(dòng)變速器在四擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖，當(dāng)本發(fā)明提供的自動(dòng)變速器處于四擋時(shí)，第一制動(dòng)器71及第一離合器81處于閉合狀態(tài)，由于第一制動(dòng)器71處于閉合狀態(tài)，第一太陽(yáng)輪31及第二太陽(yáng)輪41為靜止部件，由于第一離合器81處于閉合狀態(tài)，輸入軸11輸入的動(dòng)力可以直接通過(guò)第一離合器81進(jìn)入第二行星架44。該擋位的動(dòng)力傳輸路線如圖5中較粗黑色線條所示，該擋位的傳動(dòng)比為：

i4＝(1+k4)/k4。

其動(dòng)力傳遞路線為：輸入軸11→第一離合器81→第二行星架44→第一齒圈33→第一行星輪32→第一行星架34→輸出軸12。其反作用力通過(guò)第一制動(dòng)器71傳遞至箱體21。

圖6為圖1所示的自動(dòng)變速器在五擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖，當(dāng)本發(fā)明提供的自動(dòng)變速器處于五擋時(shí)，第一離合器81及第二離合器82處于閉合狀態(tài)，由于第一離合器81及第二離合器82均處于閉合狀態(tài)，第一行星齒輪組30、第二行星齒輪組40、第三行星齒輪組50及第四行星齒輪組60共同作為一個(gè)整體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，即該擋位為直接擋，該擋位的動(dòng)力傳輸路線如圖5較粗黑色線條所示，其中該擋位的傳動(dòng)比為1。

圖7為圖1所示的自動(dòng)變速器在六擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖，當(dāng)本發(fā)明提供的自動(dòng)變速器處于六擋時(shí)，第四制動(dòng)器74及第一離合器81處于閉合狀態(tài)，由于第四制動(dòng)器74處于閉合狀態(tài)，第四太陽(yáng)輪61為靜止部件，由于第一離合器81處于閉合狀態(tài)，輸入軸11輸入的動(dòng)力可以經(jīng)由第一離合器81進(jìn)入第二行星架44。因此，在該擋位中，輸入軸11的動(dòng)力可以經(jīng)過(guò)第一次分流分別傳入第四齒圈63以及第二行星架44，并在第二行星架44處進(jìn)行第一次匯流。由于第一太陽(yáng)輪31與第二太陽(yáng)輪41相連，二者一起旋轉(zhuǎn)，因此動(dòng)力會(huì)在第二行星架44處進(jìn)行第二次分流分別經(jīng)第一齒圈33及第一太陽(yáng)輪31，在第一行星架34處進(jìn)行第二次匯流，并通過(guò)輸出軸12傳出。該擋位的動(dòng)力傳輸路線如圖7中較粗黑色線條所示，其傳動(dòng)比為：

i6＝(1+k1+k4+k4*k1)/(1+k1+k3+k4+k4*k1)。

其傳遞路線為：

第一次分流以及匯流：①輸入軸11→第四齒圈63→第四行星輪62→第四行星架64→第三行星架54→第二齒圈43→第二行星輪42→第二行星架44；②輸入軸11→第一離合器81→第二行星架44。

第二次分流以及匯流：①第二行星架44→第一齒圈33→第一行星輪32→第一行星架34；②第二行星架44→第二行星輪42→第二太陽(yáng)輪41→第一太陽(yáng)輪31→第一行星輪32→第一行星架34。第二次匯流后的動(dòng)力從輸出軸12輸出。

圖8為圖1所示的自動(dòng)變速器在七擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖，當(dāng)本發(fā)明提供的自動(dòng)變速器位于七擋時(shí)，第三制動(dòng)器73及第一離合器81處于閉合狀態(tài)，由于第三制動(dòng)器73處于閉合狀態(tài)，第三齒圈53為靜止部件，由于第一離合器81處于閉合狀態(tài)，輸入軸11輸入的動(dòng)力可以經(jīng)由第一離合器81傳遞至第二行星架44。在該擋位中，輸入軸11輸入的動(dòng)力可以經(jīng)由第一次分流進(jìn)入第三太陽(yáng)輪51以及經(jīng)過(guò)第一離合器81進(jìn)入第二行星架44，并在第二行星架44處進(jìn)行第一次匯流。與六擋相同地，由于第一太陽(yáng)輪31與第二太陽(yáng)輪41相連，因此其會(huì)在第二行星架44處進(jìn)行第二次分流，并在第一行星架34處進(jìn)行第二次匯流，最后將動(dòng)力從輸出軸12輸出。該擋位的動(dòng)力傳輸路線如圖8中較粗黑色線條所示，其傳動(dòng)比為：

i7＝(1+k2+k4+k4*k2)/(1+k2+k3*k2+k4+k4*k2)。

該擋位的動(dòng)力傳輸路線如下所示：第一次分匯流：①輸入軸11→第三太陽(yáng)輪51→第三行星輪52→第三行星架54→第二齒圈43→第二行星輪42→第二行星架44；②輸入軸11→第一離合器81→第二行星架44。

第二次分流以及匯流：①第二行星架44→第一齒圈33→第一行星輪32→第一行星架34；②第二行星架44→第二行星輪42→第二太陽(yáng)輪41→第一太陽(yáng)輪31→第一行星輪32→第一行星架34。第二次匯流后的動(dòng)力從輸出軸12輸出。

圖9為圖1所示的自動(dòng)變速器在倒一擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖，當(dāng)本發(fā)明提供的自動(dòng)變速器處于倒一擋時(shí)，第二制動(dòng)器72及第三制動(dòng)器73處于閉合狀態(tài)，由于第二制動(dòng)器72處于閉合狀態(tài)，因此第一齒圈33及第二行星架44均為靜止部件，由于第三制動(dòng)器73處于閉合狀態(tài)，因此第三齒圈53為靜止部件，輸入軸11傳輸?shù)膭?dòng)力可以直接進(jìn)入第三太陽(yáng)輪51，并經(jīng)過(guò)第三行星齒輪組50、第二行星齒輪組40及第一行星齒輪組30后由輸出軸12傳出。該擋位的動(dòng)力傳輸路線如圖9中較粗黑色線條所示，該擋位的自動(dòng)變速器的傳動(dòng)比為：

iR1＝-(1+k2+k4+k4*k2)/k3

該擋位的動(dòng)力傳輸路線如下所示：

輸入軸11→第三太陽(yáng)輪51→第三行星輪52→第三行星架54→第二齒圈43→第二行星輪42→第二太陽(yáng)輪41→第一太陽(yáng)輪31→第一行星輪32→第一行星架34→輸出軸12。

圖10為圖1所示的自動(dòng)變速器在倒二擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖，當(dāng)本發(fā)明提供的自動(dòng)變速器處于倒二擋時(shí)，第二制動(dòng)器72及第四制動(dòng)器74處于閉合狀態(tài)，由于第二制動(dòng)器72處于閉合狀態(tài)，因此第一齒圈33及第二行星架44為靜止部件，由于第四制動(dòng)器74處于閉合狀態(tài)，因此第四太陽(yáng)輪61為靜止部件。輸入軸11輸入的動(dòng)力直接進(jìn)入第四齒圈63，并經(jīng)由第四行星齒輪組60、第二行星齒輪組40及第一行星齒輪組30傳遞至輸出軸12。該擋位的動(dòng)力傳輸路線如圖10中較粗的黑色線條所示，該擋位下自動(dòng)變速器的傳動(dòng)比為：

iR2＝-(1+k1+k4+k4*k1)/(k3*k1)。

其動(dòng)力傳輸路線為：輸入軸11→第四齒圈63→第四行星輪62→第四行星架64→第三行星架54→第二齒圈43→第二行星輪42→第二太陽(yáng)輪41→第一太陽(yáng)輪31→第一行星輪32→第一齒圈33→輸出軸12。

圖11為圖1所示的自動(dòng)變速器在倒三擋時(shí)的傳動(dòng)路線示意圖，當(dāng)本發(fā)明提供的自動(dòng)變速器處于倒三擋時(shí)，第二制動(dòng)器72及第二離合器82處于閉合狀態(tài)。由于第二制動(dòng)器72處于閉合狀態(tài)，第一齒圈33及第二行星架44為靜止部件，由于第二離合器82處于閉合狀態(tài)，第三行星齒輪組50及第四行星齒輪組60作為一個(gè)整體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。該擋位的動(dòng)力傳輸路線如圖11中較粗黑色線條所示，其傳動(dòng)比為：

iR3＝-(1+k4)/k3。

其動(dòng)力傳輸路線為：輸入軸11→第三行星齒輪組50及第四行星齒輪組60→第二齒圈43→第二行星輪42→第二太陽(yáng)輪41→第一太陽(yáng)輪31→第一行星輪32→第一行星架34→輸出軸12。

本發(fā)明通過(guò)四個(gè)行星齒輪組、四個(gè)制動(dòng)器及兩個(gè)離合器的合理布設(shè)，使本發(fā)明提供的自動(dòng)變速器具有七個(gè)前進(jìn)擋及三個(gè)倒擋，在保證其傳動(dòng)效率及行星輪轉(zhuǎn)速的前提下，由于該自動(dòng)變速器僅具有三個(gè)自由度，因此通過(guò)兩個(gè)元件的控制，即可完成擋位的控制，操控元件較少，降低了控制難度。

可以理解地，在本發(fā)明的各擋位的動(dòng)力傳輸路線中，第二離合器82的主要作用是可選擇地使第三行星齒輪組50及第四行星齒輪組60結(jié)合為一體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因此第二離合器82的位置并不限于第一實(shí)施例所示的情況，其可以位于第三行星齒輪組50的第三太陽(yáng)輪51、第三行星架54及第三齒圈53的任意兩者之間，或第四行星齒輪組60的第四太陽(yáng)輪61、第四行星架64及第四齒圈63的任意兩者之間。由于第三太陽(yáng)輪51與第四齒圈63相連，第三行星架54與第四行星架64相連，因此第二離合器82的位置除了實(shí)施例一中的位置外，還有其它四種情況。

圖12為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖12所示，本實(shí)施例提供的自動(dòng)變速器與實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)及控制邏輯基本相同，其不同之處在于，在本實(shí)施例中，第二離合器82設(shè)置于第四行星架64及第四太陽(yáng)輪61之間。在本實(shí)施例中，第二離合器82位于第四行星齒輪組60遠(yuǎn)離第三行星齒輪組50所在的一側(cè)，即位于自動(dòng)變速器的后部，以使自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)更加緊湊。

圖13為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖14為本發(fā)明第四實(shí)施例提供的自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖15為本發(fā)明第五實(shí)施例提供的自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖13至圖15所示，在第三實(shí)施例、第四實(shí)施例及第五實(shí)施例中，第二離合器82分別位于第三齒圈53與第三行星架54之間、第四齒圈63與第四行星架64之間、第四齒圈63與第四太陽(yáng)輪61之間。在上述三個(gè)實(shí)施例中，第二離合器82設(shè)置于第三行星齒輪組50與第四行星齒輪組60之間，以使自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)更加緊湊。

綜上所述，本發(fā)明通過(guò)四個(gè)行星齒輪組、四個(gè)制動(dòng)器及兩個(gè)離合器的合理布設(shè)，使本發(fā)明提供的自動(dòng)變速器具有七個(gè)前進(jìn)擋及三個(gè)倒擋，在保證其傳動(dòng)效率及行星輪轉(zhuǎn)速的前提下，由于該自動(dòng)變速器僅具有三個(gè)自由度，因此通過(guò)兩個(gè)元件的控制，即可完成擋位的控制，操控元件較少，降低了控制難度。

本發(fā)明還提供了一種車(chē)輛，該車(chē)輛包括上述的自動(dòng)變速器，關(guān)于該車(chē)輛的其他結(jié)構(gòu)可以參見(jiàn)現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。