專利名稱：用于車輛的自動變速器的行星齒輪系的制作方法
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)明涉及ー種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其改進了動カ輸送性能并且降低了燃料消耗。
背景技術(shù)：
典型地，行星齒輪系是通過組合多個行星齒輪組而實現(xiàn)的，包括多個行星齒輪組 的行星齒輪系從扭矩轉(zhuǎn)換器接收扭矩，并且改變扭矩并將扭矩傳遞至輸出軸。眾所周知的是，當(dāng)變速器實現(xiàn)更多數(shù)量的換檔速度吋，能夠更加優(yōu)化地對變速器的速比進行設(shè)計，因此車輛能夠具有經(jīng)濟的燃料里程和更好的性能。出于這個原因，能夠?qū)崿F(xiàn)更多換檔速度的行星齒輪系處于連續(xù)的研究中。盡管實現(xiàn)相同數(shù)量的速度，但是行星齒輪系根據(jù)旋轉(zhuǎn)元件(即，太陽輪、行星架和內(nèi)齒圈)之間的連接而具有不同的操作機構(gòu)。此外，行星齒輪系根據(jù)其布局而具有不同的特征，例如耐久性、動カ輸送效率和尺寸。因此，齒輪系的組合結(jié)構(gòu)的設(shè)計也處于連續(xù)的研究中。此外，行星齒輪系實現(xiàn)了多個換檔速度。然而，根據(jù)換檔控制的觀點，ー個摩擦構(gòu)件必須在另ー個摩擦構(gòu)件釋放之后進行操作，以換檔至相鄰的換檔速度。此外,相鄰換檔速度之間的階梯比率(step ratio)維持在合適水平。目前，市場上最常見的是四速和五速自動變速器。然而，也已經(jīng)實現(xiàn)了六速自動變速器以增強動カ傳遞的性能并且改善車輛的燃料里程。此外，也已經(jīng)以相當(dāng)快的速度開發(fā)了八速自動變速器和十速自動變速器。公開于本背景技術(shù)部分的信息僅僅g在加深對本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個方面提供了一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其具有的優(yōu)點是，通過實現(xiàn)九個前進速度和一個后退速度而改進動カ輸送性能并且降低燃料消耗。此夕卜，本發(fā)明也致カ于提供一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其進ー步具有的優(yōu)點是，非常好的摩擦構(gòu)件操作條件和階梯比率。根據(jù)本發(fā)明的各個方面的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系可以包括輸入軸，所述輸入軸適用于接收發(fā)動機的扭矩；輸出軸，所述輸出軸適用于輸出改變的扭矩；第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組具有第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件，所述第一旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接至所述輸入軸并且適用于作為選擇性輸入元件進行操作，所述第二旋轉(zhuǎn)元件適用于總是作為固定元件進行操作，所述第三旋轉(zhuǎn)元件適用于作為輸出元件進行操作；第二行星齒輪組，所述第二行星齒輪組具有第四旋轉(zhuǎn)元件、第五旋轉(zhuǎn)元件和第六旋轉(zhuǎn)元件，所述第四旋轉(zhuǎn)元件直接連接至所述第一行星齒輪組的第二旋轉(zhuǎn)元件并且適用于總是作為固定元件進行操作，所述第五旋轉(zhuǎn)元件直接連接至所述輸入軸并且適用于總是作為輸入元件進行操作以及輸出所述輸入軸的速度，所述第六旋轉(zhuǎn)元件適用于總是作為輸出元件進行操作；復(fù)合行星齒輪組，所述復(fù)合行星齒輪組具有四個旋轉(zhuǎn)元件，其中第七旋轉(zhuǎn)元件適用于選擇性地接收來自于所述第二行星齒輪組的第五旋轉(zhuǎn)元件的所述輸入軸的速度，或者作為選擇性固定元件進行操作，第八旋轉(zhuǎn)元件適用于選擇性地接收來自于所述第ニ行星齒輪組的第六旋轉(zhuǎn)元件的提高的速度，或者作為選擇性固定元件進行操作，第九旋轉(zhuǎn)元件直接連接至所述輸出軸并且適用于總是作為輸出元件進行操作，并且第十旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接至所述輸入軸并且適合于作為選擇性輸入元件進行操作；八個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述八個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括第一和第二行星齒輪組和所述復(fù)合行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)元件的至少ー個；以及六個摩擦構(gòu)件，所述六個摩擦構(gòu)件包括插置在從旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中選擇的兩個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間或者插置在選擇的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述輸入軸之間的離合器以及插置在從旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中選擇的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和變速器外殼之間的制動器。 根據(jù)本發(fā)明的各個方面的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系可以包括輸入軸，所述輸入軸適用于接收發(fā)動機的扭矩；輸出軸，所述輸出軸適用于輸出改變的扭矩；第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組具有作為其旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽輪、第一行星架和第一內(nèi)齒圈；第二行星齒輪組，所述第二行星齒輪組具有作為其旋轉(zhuǎn)元件的第二太陽輪、第二行星架和第二內(nèi)齒圈；復(fù)合行星齒輪組，所述復(fù)合行星齒輪組由組合第三行星齒輪組和第四行星齒輪組而形成，所述第三行星齒輪組具有作為其旋轉(zhuǎn)元件的第三太陽輪、第三行星架和第三內(nèi)齒圈，所述第四行星齒輪組具有作為其旋轉(zhuǎn)元件的第四太陽輪、第四行星架和第四內(nèi)齒圈；第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第一太陽輪，并且選擇性地連接至所述輸入軸；第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第一行星架和第二太陽輪，并且直接連接至變速器外売；第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第一內(nèi)齒圈和所述第三太陽輪，并且選擇性地連接至所述變速器外売；第四旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第四旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第二行星架，直接連接至所述輸入軸，并且選擇性地連接至所述第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件；第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第二內(nèi)齒圈；第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第三行星架和所述第四內(nèi)齒圈，選擇性地連接至所述第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，并且選擇性地連接至所述變速器外殼；第七旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第七旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第三內(nèi)齒圈和所述第四行星架，并且直接連接至所述輸出軸；第八旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第八旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第四太陽輪，并且選擇性地連接至所述輸入軸；以及六個摩擦構(gòu)件，所述六個摩擦構(gòu)件包括插置在從旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中選擇的兩個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間或者插置在選擇的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述輸入軸之間的離合器以及插置在從旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中選擇的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述變速器外殼之間的制動器。第一、第二、第三和第四行星齒輪組是單小齒輪行星齒輪組。所述六個摩擦構(gòu)件可以包括第一離合器，所述第一離合器插置在所述輸入軸和所述第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間；第二離合器，所述第二離合器插置在所述輸入軸和所述第八旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間；第三離合器，所述第三離合器插置在所述第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間；第四離合器，所述第四離合器插置在所述第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述第四旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間；第ー制動器，所述第一制動器插置在所述第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述變速器外殼之間；以及第ニ制動器，所述第二制動器插置在所述第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述變速器外殼之間。在第一前進速度，所述第一離合器和所述第二制動器進行操作，在第二前進速度，所述第二離合器和所述第二制動器進行操作，在第三前進速度，所述第一離合器和所述第ニ離合器進行操作，在第四前進速度，所述第二離合器和所述第一制動器進行操作，在第五前進速度，所述第二離合器和所述第四離合器進行操作，在第六前進速度，所述第二離合器和所述第三離合器進行操作，在第七前進速度，所述第三離合器和所述第四離合器進行操作，在第八前進速度，所述第三離合器和所述第一制動器進行操作，在第九前進速度，所述第一離合器和所述第三離合器進行操作，并且在后退速度，所述第四離合器和所述第二制動器進行操作。根據(jù)本發(fā)明的其它方面的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系可以包括輸入軸，所述輸入軸適用于接收發(fā)動機的扭矩；輸出軸，所述輸出軸適用于輸出改變的扭矩；第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組具有作為其旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽輪、第一行星架和第 一內(nèi)齒圈；第二行星齒輪組，所述第二行星齒輪組具有作為其旋轉(zhuǎn)元件的第二太陽輪、第二行星架和第二內(nèi)齒圈；復(fù)合行星齒輪組，所述復(fù)合行星齒輪組具有作為其旋轉(zhuǎn)元件的第三太陽輪、公共行星架、公共內(nèi)齒圈和第四太陽輪；第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第一太陽輪，并且選擇性地連接至所述輸入軸；第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第一行星架和第二太陽輪，并且直接連接至變速器外殼；第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第一內(nèi)齒圈和所述第三太陽輪，并且選擇性地連接至所述變速器外売；第四旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第四旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第二行星架，直接連接至所述輸入軸，并且選擇性地連接至所述第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件；第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第二內(nèi)齒圈；第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述公共行星架，選擇性地連接至所述第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，并且選擇性地連接至所述變速器外売；第七旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第七旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述公共內(nèi)齒圈，并且直接連接至所述輸出軸；第八旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第八旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第四太陽輪，并且選擇性地連接至所述輸入軸；以及六個摩擦構(gòu)件，所述六個摩擦構(gòu)件包括插置在從旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中選擇的兩個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間或者插置在選擇的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述輸入軸之間的離合器以及插置在從旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中選擇的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述變速器外殼之間的制動器。第一和第二行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組，復(fù)合行星齒輪組可以是拉維略型行星齒輪組。所述六個摩擦構(gòu)件可以包括第一離合器，所述第一離合器插置在所述輸入軸和所述第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間；第二離合器，所述第二離合器插置在所述輸入軸和所述第八旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間；第三離合器，所述第三離合器插置在所述第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間；第四離合器，所述第四離合器插置在所述第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述第四旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間；第ー制動器，所述第一制動器插置在所述第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述變速器外殼之間；以及第ニ制動器，所述第二制動器插置在所述第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述變速器外殼之間。在第一前進速度，所述第一離合器和所述第二制動器進行操作，在第二前進速度，所述第二離合器和所述第二制動器進行操作，在第三前進速度，所述第一離合器和所述第ニ離合器進行操作，在第四前進速度，所述第二離合器和所述第一制動器進行操作，在第五前進速度，所述第二離合器和所述第四離合器進行操作，在第六前進速度，所述第二離合器和所述第三離合器進行操作，在第七前進速度，所述第三離合器和所述第四離合器進行操作，在第八前進速度，所述第三離合器和所述第一制動器進行操作，在第九前進速度，所述第一離合器和所述第三離合器進行操作，并且在后退速度，所述第四離合器和所述第二制動器進行操作。通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發(fā)明的某些原理的具體實施方式
，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其它特征和優(yōu)點將變得清楚或更為具體地得以闡明。


圖I是根據(jù)本發(fā)明的示例性行星齒輪系的示意圖。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的示例性行星齒輪系中的連接。 圖3是應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性行星齒輪系的每個換檔速度的摩擦構(gòu)件的操作表。圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性行星齒輪系的示意圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將詳細地參考本發(fā)明的各個實施方案，這些實施方案的實例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實施方案相結(jié)合進行描述，但是應(yīng)當(dāng)意識到，本說明書并非g在將本發(fā)明限制為那些示例性實施方案。相反，本發(fā)明g在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等價形式及其它實施方案。對于解釋各個實施例而言并不必要的部件的描述將會省略，在本說明書中相同的組成元件將標(biāo)以相同的附圖標(biāo)記。在具體描述中，序數(shù)用于區(qū)別具有相同術(shù)語的組成元件，并沒有特定含義。圖I是根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的行星齒輪系的示意圖，圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的行星齒輪系中的連接。參考圖I和圖2，根據(jù)各個實施例的行星齒輪系包括布置在相同軸上的第一、第ニ、第三和第四行星齒輪組PGl、PG2、PG3和PG4，輸入軸IS，輸出軸OS，由直接或選擇性地連接第一、第二、第三和第四行星齒輪組PG1、PG2、PG3和PG4的旋轉(zhuǎn)元件形成的八個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM1-TM8，六個摩擦構(gòu)件C1-C4和B1-B2，以及變速器外殼H。來自于輸入軸IS的旋轉(zhuǎn)速度輸入通過第一、第二、第三和第四行星齒輪組PG1、PG2、PG3和PG4而改變，并且通過輸出軸OS而輸出。此外，行星齒輪組從發(fā)動機開始以第一、第二、第三和第四行星齒輪組PG1、PG2、PG3和PG4的順序進行布置。輸入軸IS是輸入構(gòu)件，來自于發(fā)動機的曲柄軸的扭矩通過扭矩轉(zhuǎn)換器而改變，并且輸入至輸入軸IS。輸出軸OS是輸出構(gòu)件，并且輸送驅(qū)動扭矩，從而通過差動裝置而使得驅(qū)動輪運轉(zhuǎn)。
第一行星齒輪組PGl是單小齒輪行星齒輪組，并且包括第一太陽輪SI、第一內(nèi)齒圈Rl和第一行星架PCl，第一行星架PCl可旋轉(zhuǎn)地支撐第一小齒輪Pl，第一小齒輪Pl與第一太陽輪SI和第一內(nèi)齒圈Rl B齒合。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、第二內(nèi)齒圈R2和第二行星架PC2，第二行星架PC2可旋轉(zhuǎn)地支撐第二小齒輪P2，第二小齒輪P2與第ニ太陽輪S2和第二內(nèi)齒圈R2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、第三內(nèi)齒圈R3和第三行星架PC3，第三行星架PC3可旋轉(zhuǎn)地支撐第三小齒輪P3，第三小齒輪P3與第三太陽輪S3和第三內(nèi)齒圈R3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、第四內(nèi)齒圈R4和第四行星架PC4，第四行星架PC4可旋轉(zhuǎn)地支撐第四小齒輪P4，第四小齒輪P4與第四太陽輪S4和第四內(nèi)齒圈R4嚙合。 第一行星齒輪組PGl的旋轉(zhuǎn)元件直接連接至第二行星齒輪組PG2的旋轉(zhuǎn)元件，第一行星齒輪組PGl的另ー個旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接至第二行星齒輪組PG2的另ー個旋轉(zhuǎn)元件，從而使得第一和第二行星齒輪組PGl和PG2作為獨立行星齒輪組操作,或者作為復(fù)合行星齒輪組操作。第三和第四行星齒輪組PG3和PG4組合，并且作為復(fù)合行星齒輪組CPG操作。第三和第四行星齒輪組PG3和PG4將從輸入軸IS輸送的扭矩轉(zhuǎn)換為九個前進速度并且將其輸出。第一、第二、第三和第四行星齒輪組PG1、PG2、PG3和PG4的旋轉(zhuǎn)元件彼此連接。更具體而言，第一行星齒輪組PGl的第一行星架PCl直接連接至第二行星齒輪組PG2的第二太陽輪S2，第一行星齒輪組PGl的第一內(nèi)齒圈Rl選擇性地連接至第二行星齒輪組PG2的第二行星架PC2，并且直接連接至第三行星齒輪組PG3的第三太陽輪S3。此外，第三行星齒輪組PG3的第三行星架PC3和第三內(nèi)齒圈R3分別連接至第四行星齒輪組PG4的第四內(nèi)齒圈R4和第四行星架PC4。因此，根據(jù)各個實施例的行星齒輪系包括八個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM1-TM8。第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TMl包括第一太陽輪SI，并且選擇性地連接至輸入軸IS。第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM2包括第一行星架PCl和第二太陽輪S2，并且直接連接至變速器外殼H。第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM3包括第一內(nèi)齒圈Rl和第三太陽輪S3，并且選擇性地連接至變速器外殼H。第四旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM4包括第二行星架PC2，直接連接至輸入軸IS，并且選擇性地連接至第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM3。第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM5包括第二內(nèi)齒圈R2。第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM6包括第三行星架PC3和第四內(nèi)齒圈R4，選擇性地連接至第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM5，并且選擇性地連接至變速器外殼H。第七旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM7包括第三內(nèi)齒圈R3和第四行星架PC4，并且直接連接至輸出軸OS。第八旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM8包括第四太陽輪S4，并且選擇性地連接至輸入軸IS。
此外，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM1-TM8之間或者旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM1-TM8和輸入軸IS之間的選擇性連接是通過離合器Cl、C2、C3和C4執(zhí)行的。此外，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM1-TM8和變速器外殼H之間的選擇性連接是通過制動器BI和B2執(zhí)行的。第一離合器Cl插置在輸入軸IS和第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TMl之間，并且將第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TMl操作為選擇性輸入元件。第二離合器C2插置在輸入軸IS和第八旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM8之間，并且將第八旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM8操作為選擇性輸入元件。第三離合器C3插置在第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM5和第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM6之間，并且選擇性地連接第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM5與第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM6。
第四離合器C4插置在第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM3和第四旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM4之間，并且選擇性地連接第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM3與第四旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM4。第一制動器BI插置在第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM3和變速器外殼H之間，并且將第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM3操作為選擇性固定元件。第二制動器B2插置在第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM6和變速器外殼H之間，并且將第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM6操作為選擇性固定元件。由第一、第二、第三和第四離合器C1、C2、C3和C4以及第一和第二制動器BI和B2組成的摩擦構(gòu)件是通過液壓進行操作的常規(guī)濕式多片式摩擦元件。圖3是應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明各個實施例的行星齒輪系的每個換檔速度的摩擦構(gòu)件的操作表。如圖3中所示，根據(jù)本發(fā)明的各個實施例，在每個換檔速度，兩個摩擦構(gòu)件進行操作。在第一前進速度Dl，第一離合器Cl和第二制動器B2進行操作。在第二前進速度D2，第二離合器C2和第二制動器B2進行操作。在第三前進速度D3，第一離合器Cl和第二離合器C2進行操作。在第四前進速度D4，第二離合器C2和第一制動器BI進行操作。在第五前進速度D5，第二離合器C2和第四離合器C4進行操作。在第六前進速度D6，第二離合器C2和第三離合器C3進行操作。在第七前進速度D7，第三離合器C3和第四離合器C4進行操作。在第八前進速度D8，第三離合器C3和第一制動器BI進行操作。在第九前進速度D9，第一離合器Cl和第三離合器C3進行操作。在后退速度REV，第四離合器C4和第二制動器B2進行操作。在第一前進速度D1、第三前進速度D3和第九前進速度D9，由于第一離合器Cl的操作，第一行星齒輪組PGl通過第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM3而輸出降低的后退速度。在輸入軸IS的扭矩通過包括第二行星架PC2的第四旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM4輸入的狀態(tài)下，包括第二太陽輪S2的第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM2總是被操作為固定元件。因此，第二行星齒輪組PG2通過第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM5輸出提高的速度。此外，由于第四離合器C4的操作，第四旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM4與第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM3連接。因此，與輸入軸IS的速度相同的速度通過第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM3而輸出。
通過使用輸入軸IS的速度，提高的速度，通過第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM3從第一和第二行星齒輪組PGl和PG2輸入的降低的后退速度，以及通過第二離合器C2輸入至第八旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM8的輸入軸IS的速度，通過組合第三和第四行星齒輪組PG3和PG4形成的復(fù)合行星齒輪組CPG實現(xiàn)九個前進速度和一個后退速度。九個前進速度和一個后退速度是通過第一和第ニ制動器BI和B2的控制實現(xiàn)的。通過組合四個行星齒輪組和六個摩擦構(gòu)件，并且通過在每個換檔速度操作兩個摩擦構(gòu)件，根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的行星齒輪系可以實現(xiàn)九個前進速度和一個后退速度。此外，通過使用六個摩擦構(gòu)件，用于控制構(gòu)件的液壓控制系統(tǒng)可以簡化，并且成本、重量和可安裝性可以變得非常好。由于在正常換檔時ー個摩擦構(gòu)件被釋放并且另ー個摩擦構(gòu)件被操作，所以可以促進換檔控制。 此外，在低/高換檔速度下，相鄰換檔速度之間的階梯比率幾乎是均勻的，如圖3所示。圖4是根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的行星齒輪系的示意圖。參考圖4，根據(jù)各個實施例的復(fù)合行星齒輪組由兩個單小齒輪行星齒輪組形成，但是根據(jù)各個實施例的復(fù)合行星齒輪組是拉維略型(Ravingneaux)復(fù)合行星齒輪組。也就是說，應(yīng)用于各個實施例的復(fù)合行星齒輪組CPG是通過組合第三行星齒輪組PG3和第四行星齒輪組PG4而形成的，其中第三行星齒輪組PG3是單小齒輪行星齒輪組，第四行星齒輪組PG4是雙小齒輪行星齒輪組,但是具有共同內(nèi)齒圈和行星架。因此，復(fù)合行星齒輪組CPG通過由內(nèi)齒圈、行星架和兩個太陽輪組成的四個旋轉(zhuǎn)元件而進行操作。為了便于解釋，內(nèi)齒圈被稱為公共內(nèi)齒圈R34，行星架被稱為公共行星架PC34，與長小齒輪P3嚙合的太陽輪被稱為第三太陽輪S3，與短小齒輪P4嚙合的太陽輪被稱為第四太陽輪S4。復(fù)合行星齒輪組CPG包括第三、第六、第七和第八旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM3、TM6、TM7和TM8。第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM3包括第一內(nèi)齒圈Rl和第三太陽輪S3，并且通過第一制動器BI選擇性地連接至變速器外殼H。第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM6包括公共行星架PC34，并且通過第二制動器B2選擇性地連接至變速器外殼H。第七旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM7包括公共內(nèi)齒圈R34，并且直接連接至輸出軸OS。 第八旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM8包括第四太陽輪S4，并且通過第二離合器C2選擇性地連接至輸入軸IS。盡管根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的行星齒輪系包括的第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM6和第七旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM7不同于各個實施例的第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM6和第七旋轉(zhuǎn)構(gòu)件TM7，但是各個實施例的在每個換檔速度下摩擦構(gòu)件的操作以及換檔過程與各個實施例相同。因此，省略具體描述。各個實施例的傳動比可以與各個實施例的傳動比不同。通過組合四個行星齒輪組和六個摩擦構(gòu)件，并且通過在每個換檔速度操作兩個摩擦構(gòu)件，本發(fā)明的各個實施例可以實現(xiàn)九個前進速度和一個后退速度。由于使用了六個摩擦構(gòu)件，用于對其進行控制的液壓控制系統(tǒng)可以簡化，成本、重量和可安裝性可以變得非常好。
由于在正常換檔時ー個摩擦構(gòu)件被釋放并且另ー個摩擦構(gòu)件被操作，所以可以促進換檔控制。此外，在低/高換檔速度下，相鄰換檔速度之間的階梯比率可以是幾乎均勻的。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。選擇示例性實施方案并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。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，包括 輸入軸，所述輸入軸適用于接收發(fā)動機的扭矩； 輸出軸，所述輸出軸適用于輸出改變的扭矩； 第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組具有第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件，所述第一旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接至所述輸入軸并且適用于作為選擇性輸入元件進行操作，所述第二旋轉(zhuǎn)元件適用于總是作為固定元件進行操作，所述第三旋轉(zhuǎn)元件適用于作為輸出元件進行操作； 第二行星齒輪組，所述第二行星齒輪組具有第四旋轉(zhuǎn)元件、第五旋轉(zhuǎn)元件和第六旋轉(zhuǎn)元件，所述第四旋轉(zhuǎn)元件直接連接至所述第一行星齒輪組的第二旋轉(zhuǎn)元件并且適用于總是作為固定元件進行操作，所述第五旋轉(zhuǎn)元件直接連接至所述輸入軸并且適用于總是作為輸入元件進行操作以及輸出所述輸入軸的速度，所述第六旋轉(zhuǎn)元件適用于總是作為輸出元件進行操作； 復(fù)合行星齒輪組，所述復(fù)合行星齒輪組具有四個旋轉(zhuǎn)元件，其中第七旋轉(zhuǎn)元件適用于選擇性地接收來自于所述第二行星齒輪組的第五旋轉(zhuǎn)元件的所述輸入軸的速度，或者作為選擇性固定元件進行操作，第八旋轉(zhuǎn)元件適用于選擇性地接收來自于所述第二行星齒輪組的第六旋轉(zhuǎn)元件的提高的速度，或者作為選擇性固定元件進行操作，第九旋轉(zhuǎn)元件直接連接至所述輸出軸并且適用于總是作為輸出元件進行操作，并且第十旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接至所述輸入軸并且適合于作為選擇性輸入元件進行操作； 八個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述八個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括第一和第二行星齒輪組和所述復(fù)合行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)元件的至少一個；以及 六個摩擦構(gòu)件，所述六個摩擦構(gòu)件包括插置在從旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中選擇的兩個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間或者插置在選擇的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述輸入軸之間的離合器以及插置在從旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中選擇的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和變速器外殼之間的制動器。
2.一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，包括 輸入軸，所述輸入軸適用于接收發(fā)動機的扭矩； 輸出軸，所述輸出軸適用于輸出改變的扭矩； 第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組具有作為其旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽輪、第一行星架和第一內(nèi)齒圈； 第二行星齒輪組，所述第二行星齒輪組具有作為其旋轉(zhuǎn)元件的第二太陽輪、第二行星架和第二內(nèi)齒圈； 復(fù)合行星齒輪組，所述復(fù)合行星齒輪組由組合第三行星齒輪組和第四行星齒輪組而形成，所述第三行星齒輪組具有作為其旋轉(zhuǎn)元件的第三太陽輪、第三行星架和第三內(nèi)齒圈，所述第四行星齒輪組具有作為其旋轉(zhuǎn)元件的第四太陽輪、第四行星架和第四內(nèi)齒圈； 第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第一太陽輪，并且選擇性地連接至所述輸入軸； 第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第一行星架和第二太陽輪，并且直接連接至變速器外殼； 第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第一內(nèi)齒圈和所述第三太陽輪，并且選擇性地連接至所述變速器外殼；第四旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第四旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第二行星架，直接連接至所述輸入軸，并且選擇性地連接至所述第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件； 第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第二內(nèi)齒圈； 第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第三行星架和所述第四內(nèi)齒圈，選擇性地連接至所述第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，并且選擇性地連接至所述變速器外殼； 第七旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第七旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第三內(nèi)齒圈和所述第四行星架，并且直接連接至所述輸出軸； 第八旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第八旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第四太陽輪，并且選擇性地連接至所述輸入軸；以及 六個摩擦構(gòu)件，所述六個摩擦構(gòu)件包括插置在從旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中選擇的兩個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間或者插置在選擇的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述輸入軸之間的離合器以及插置在從旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中選擇的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述變速器外殼之間的制動器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中，第一、第二、第三和第四行星齒輪組是單小齒輪行星齒輪組。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中，所述六個摩擦構(gòu)件包括 第一離合器，所述第一離合器插置在所述輸入軸和所述第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間； 第二離合器，所述第二離合器插置在所述輸入軸和所述第八旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間； 第三離合器，所述第三離合器插置在所述第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間； 第四離合器，所述第四離合器插置在所述第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述第四旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間； 第一制動器，所述第一制動器插置在所述第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述變速器外殼之間；以及 第二制動器，所述第二制動器插置在所述第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述變速器外殼之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中， 在第一前進速度，所述第一離合器和所述第二制動器進行操作， 在第二前進速度，所述第二離合器和所述第二制動器進行操作， 在第三前進速度，所述第一離合器和所述第二離合器進行操作， 在第四前進速度，所述第二離合器和所述第一制動器進行操作， 在第五前進速度，所述第二離合器和所述第四離合器進行操作， 在第六前進速度，所述第二離合器和所述第三離合器進行操作， 在第七前進速度，所述第三離合器和所述第四離合器進行操作， 在第八前進速度，所述第三離合器和所述第一制動器進行操作， 在第九前進速度，所述第一離合器和所述第三離合器進行操作，并且 在后退速度，所述第四離合器和所述第二制動器進行操作。
6.一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，包括 輸入軸，所述輸入軸適用于接收發(fā)動機的扭矩； 輸出軸，所述輸出軸適用于輸出改變的扭矩； 第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組具有作為其旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽輪、第一行星架和第一內(nèi)齒圈； 第二行星齒輪組，所述第二行星齒輪組具有作為其旋轉(zhuǎn)元件的第二太陽輪、第二行星架和第二內(nèi)齒圈； 復(fù)合行星齒輪組，所述復(fù)合行星齒輪組具有作為其旋轉(zhuǎn)元件的第三太陽輪、公共行星架、公共內(nèi)齒圈和第四太陽輪； 第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第一太陽輪，并且選擇性地連接至所述輸入軸； 第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第一行星架和第二太陽輪，并且直接連接至變速器外殼； 第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第一內(nèi)齒圈和所述第三太陽輪，并且選擇性地連接至所述變速器外殼； 第四旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第四旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第二行星架，直接連接至所述輸入軸，并且選擇性地連接至所述第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件； 第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第二內(nèi)齒圈； 第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述公共行星架，選擇性地連接至所述第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，并且選擇性地連接至所述變速器外殼； 第七旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第七旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述公共內(nèi)齒圈，并且直接連接至所述輸出軸； 第八旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述第八旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括所述第四太陽輪，并且選擇性地連接至所述輸入軸；以及 六個摩擦構(gòu)件，所述六個摩擦構(gòu)件包括插置在從旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中選擇的兩個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間或者插置在選擇的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述輸入軸之間的離合器以及插置在從旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中選擇的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述變速器外殼之間的制動器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中，所述第一和第二行星齒輪組是單小齒輪行星齒輪組，所述復(fù)合行星齒輪組是拉維略型行星齒輪組。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中，所述六個摩擦構(gòu)件包括 第一離合器，所述第一離合器插置在所述輸入軸和所述第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間； 第二離合器，所述第二離合器插置在所述輸入軸和所述第八旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間； 第三離合器，所述第三離合器插置在所述第五旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間； 第四離合器，所述第四離合器插置在所述第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述第四旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間； 第一制動器，所述第一制動器插置在所述第三旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述變速器外殼之間；以及 第二制動器，所述第二制動器插置在所述第六旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和所述變速器外殼之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中， 在第一前進速度，所述第一離合器和所述第二制動器進行操作， 在第二前進速度，所述第二離合器和所述第二制動器進行操作， 在第三前進速度，所述第一離合器和所述第二離合器進行操作， 在第四前進速度，所述第二離合器和所述第一制動器進行操作， 在第五前進速度，所述第二離合器和所述第四離合器進行操作， 在第六前進速度，所述第二離合器和所述第三離合器進行操作， 在第七前進速度，所述第三離合器和所述第四離合器進行操作，在第八前進速度，所述第三離合器和所述第一制動器進行操作， 在第九前進速度，所述第一離合器和所述第三離合器進行操作，并且在后退速度，所述第四離合器和所述第二制動器進行操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系。自動變速器的行星齒輪系可包括輸入軸；輸出軸；具有第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件的第一行星齒輪組，第一旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接至輸入軸；具有第四旋轉(zhuǎn)元件、第五旋轉(zhuǎn)元件和第六旋轉(zhuǎn)元件的第二行星齒輪組，第四旋轉(zhuǎn)元件直接連接至第二旋轉(zhuǎn)元件，第五旋轉(zhuǎn)元件直接連接至輸入軸；具有第七、第八、第九和第十旋轉(zhuǎn)元件的復(fù)合行星齒輪組，第七旋轉(zhuǎn)元件選擇性地接收來自第五旋轉(zhuǎn)元件的輸入軸的速度，第八旋轉(zhuǎn)元件選擇性地接收來自第六旋轉(zhuǎn)元件的提高的速度，第九旋轉(zhuǎn)元件直接連接至輸出軸，第十旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接至輸入軸；包括旋轉(zhuǎn)元件的至少一個的八個旋轉(zhuǎn)構(gòu)件；以及六個摩擦構(gòu)件。
文檔編號F16H3/66GK102840284SQ20111043784
公開日2012年12月26日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者樸鐘述, 徐泰錫, 李赫浚 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社