專利名稱：用于車輛的自動變速器的齒輪系的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛的自動變速器的齒輪系(gear train)，其通過將三個簡單行星齒輪組與四個離合器及兩個制動器組合，從而實現了至少八個前進速度和兩個倒退速度。
背景技術：
自動變速器的典型的換檔機構采用多個行星齒輪組的組合。包括多個行星齒輪組的這種自動變速器的齒輪系改變從該自動變速器的扭矩變換器接收到的旋轉速度和扭矩， 并相應地將改變后的扭矩傳遞到輸出軸。眾所周知，當變速器所實現的換檔速度的數目更大時，就能夠對該變速器的速比進行更為優(yōu)化的設計，從而車輛能夠具有經濟的燃油里程以及更好的性能。因為這個原因， 能夠實現更多換檔速度的自動變速器處于不斷的研究中。此外，對于同樣數目的速度，以耐用性、動力傳遞的效率以及尺寸為例的齒輪系的特征基本取決于所組合的行星齒輪組的布局。因此，對于齒輪系的組合結構的設計同樣處于不斷的研究中。具有過多速度的手動變速器會給駕駛員帶來不便。因此，具有更多換檔速度的有利特征在自動變速器中更為重要，這是因為自動變速器自動控制換檔操作。目前，四速和五速自動變速器在市場上最為常見。然而，六速自動變速器也已經被實現了，用于提高動力傳遞的性能，并用于增強車輛的燃料里程。此外，已經相當快地開發(fā)了七速自動變速器和八速自動變速器。公開于本背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的一般背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經為本領域技術人員所公知的現有技術。

發(fā)明內容
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齒輪系，其通過將三個簡單行星齒輪組與四個離合器及兩個制動器組合，從而實現了至少八個前進速度和兩個倒退速度，因此取得了簡化自動變速器結構并提高動力輸送性能和節(jié)約燃料的優(yōu)點。在本發(fā)明的一個方面，用于車輛的自動變速器的齒輪系可以包括第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組具有作為所述第一行星齒輪組的旋轉元件的第一太陽輪、第一行星架和第一內齒圈；第二行星齒輪組，所述第二行星齒輪組具有作為所述第二行星齒輪組的旋轉元件的第二太陽輪、第二行星架和第二內齒圈；第三行星齒輪組，所述第三行星齒輪
6組具有作為所述第三行星齒輪組的旋轉元件的第三太陽輪、第三行星架和第三內齒圈；以及具有多個離合器和多個制動器的摩擦元件，所述多個離合器將所述第一、第二和第三行星齒輪組的至少一個旋轉元件連接至其另一旋轉元件或輸入軸，所述多個制動器將至少一個旋轉元件連接至變速器殼體，其中所述第一行星齒輪組具有第一旋轉元件、第二旋轉元件和第三旋轉元件，所述第一旋轉元件總是作為固定元件進行操作，所述第二旋轉元件形成第一中間輸出路徑，降低的旋轉速度可以通過所述第一中間輸出路徑輸出，所述第三旋轉元件形成連接至輸入軸的輸入路徑并且形成第二中間輸出路徑，所述輸入軸的旋轉速度可以通過所述第二中間輸出路徑輸出，其中所述第二行星齒輪組的一個旋轉元件可以固定地連接至所述第三行星齒輪組的一個旋轉元件，所述第二行星齒輪組的另一個旋轉元件可以選擇性地連接至所述第三行星齒輪組的另一個旋轉元件，從而使得所述第二和第三行星齒輪組作為具有四個旋轉元件的復合行星齒輪組進行操作，并且其中所述四個旋轉元件包括第四旋轉元件、第五旋轉元件、第六旋轉元件和第七旋轉元件，所述第四旋轉元件形成選擇性地連接至所述第一或第二中間輸出路徑并且選擇性地連接至所述變速器殼體的第一可變輸入路徑從而作為選擇性的固定元件進行操作，所述第五旋轉元件形成選擇性地連接至所述輸入軸或者選擇性地連接至所述變速器殼體的第二可變輸入路徑從而作為選擇性的固定元件進行操作，所述第六旋轉元件連接至輸出齒輪并且形成最終輸出路徑，所述第七旋轉元件形成固定連接至所述第一中間輸出路徑的中間輸入路徑。所述第一行星齒輪組可以是雙小齒輪行星齒輪組，所述第二行星齒輪組可以是雙小齒輪行星齒輪組，所述第三行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組。所述第一太陽輪可以作為所述第一旋轉元件進行操作，所述第一內齒圈可以作為所述第二旋轉元件進行操作，所述第一行星架可以作為所述第三旋轉元件進行操作，所述第二太陽輪可以作為第四旋轉元件進行操作，所述第二內齒圈和所述第三內齒圈可以作為所述第五旋轉元件進行操作，所述第二行星架和所述第三行星架可以作為所述第六旋轉元件進行操作，所述第三太陽輪可以作為所述第七旋轉元件進行操作。所述摩擦元件可以包括第一離合器，所述第一離合器布置在形成所述第六旋轉元件的所述第二行星架和所述第三行星架之間；第二離合器，所述第二離合器布置在所述第二旋轉元件和所述第四旋轉元件之間；第三離合器，所述第三離合器布置在所述第三旋轉元件和所述第四旋轉元件之間；第四離合器，所述第四離合器布置在所述輸入軸和所述第五旋轉元件之間；第一制動器，所述第一制動器布置在所述第五旋轉元件和變速器殼體之間；以及第二制動器，所述第二制動器布置在所述第四旋轉元件和所述變速器殼體之間。所述摩擦元件可以進一步包括與所述第一制動器并行布置的單向離合器。所述第一離合器和所述單向離合器可以在第一前進速度進行操作，所述第一離合器和所述第二制動器可以在第二前進速度進行操作，所述第一和第二離合器可以在第三前進速度進行操作，所述第一和第三離合器可以在第四前進速度進行操作，所述第一和第四離合器可以在第五前進速度進行操作，所述第三和第四離合器可以在第六前進速度進行操作，所述第二和第四離合器可以在第七前進速度進行操作，所述第四離合器和所述第二制動器可以在第八前進速度進行操作，所述第二離合器和所述第一制動器可以在第一倒退速度進行操作，所述第三離合器和所述第一制動器可以在第二倒退速度進行操作。所述第二和第三離合器以及所述第二制動器可以布置在所述第一行星齒輪組之前，所述第一離合器可以布置在所述第二和第三行星齒輪組之間，所述第一制動器和所述第四離合器可以布置在所述第三行星齒輪組之后。在本發(fā)明的另一方面中，所述第一行星齒輪組可以是雙小齒輪行星齒輪組，所述第二行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組，所述第三行星齒輪組可以是雙小齒輪行星齒輪組。所述第一太陽輪可以作為所述第一旋轉元件進行操作，所述第一內齒圈可以作為所述第二旋轉元件進行操作，所述第一行星架可以作為所述第三旋轉元件進行操作，所述第二太陽輪可以作為第四旋轉元件進行操作，所述第二行星架和所述第三行星架可以作為所述第五旋轉元件進行操作，所述第二內齒圈和所述第三內齒圈可以作為所述第六旋轉元件進行操作，所述第三太陽輪可以作為所述第七旋轉元件進行操作。所述摩擦元件可以包括第一離合器，所述第一離合器布置在形成所述第六旋轉元件的所述第二內齒圈和所述第三內齒圈之間；第二離合器，所述第二離合器布置在所述第二旋轉元件和所述第四旋轉元件之間；第三離合器，所述第三離合器布置在所述第三旋轉元件和所述第四旋轉元件之間；第四離合器，所述第四離合器布置在所述輸入軸和所述第五旋轉元件之間；第一制動器，所述第一制動器布置在所述第五旋轉元件和所述變速器殼體之間；以及第二制動器，所述第二制動器布置在所述第四旋轉元件和所述變速器殼體之間。所述摩擦元件可以進一步包括與所述第一制動器并行布置的單向離合器。所述第二和第三離合器以及第二制動器可以布置在所述第一行星齒輪組之前，所述第一制動器可以布置在所述第一和第二行星齒輪組之間，所述第一離合器可以布置在所述第二和第三行星齒輪組之間，所述第四離合器可以布置在所述第三行星齒輪組之后。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說明。


圖1是根據本發(fā)明的第一示例性實施方式的齒輪系的示意圖。圖2是根據本發(fā)明的第一示例性實施方式的齒輪系的操作表，其中〇表示在滑行時候操作(operated at coast)。圖3是根據本發(fā)明的第一和第二示例性實施方式的齒輪系的杠桿圖。圖4是根據本發(fā)明的第二示例性實施方式的齒輪系的示意圖。應理解的是，附圖呈現了闡述本發(fā)明基本原理的各個特征的一定程度的簡化表示，從而不一定是按比例繪制的。本文所公開的本發(fā)明的特定設計特征，包括例如特定尺寸、定向、位置以及形狀，將部分地由具體意圖的應用以及使用環(huán)境所確定。在附圖中，附圖標記在全部的幾個附圖中表示本發(fā)明的相同或者等效的部分。
具體實施例方式現在將詳細地參考本發(fā)明的各個實施方式，這些實施方式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式相結合進行描述，但是應當意識到，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實施方式。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實施方式，而且覆蓋可以被包括在由所附權利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內的各種選擇形式、修改形式、等效形式及其它實施方式。下文將參考所附附圖對本發(fā)明進行更為全面的描述，在這些附圖中顯示了本發(fā)明的示例性實施方式。本領域技術人員將意識到，可以對所描述的實施方式進行各種不同方式的修改，所有這些修改將不脫離本發(fā)明的精神或范圍。對于解釋本發(fā)明而言并不必要的那些部件的描述將被省略，并且在本說明書中同樣的構成元件由相同的附圖標記表示。在詳細描述中，使用序數以區(qū)別具有相同術語而不具有特定含義的構成元件。圖1是根據本發(fā)明的第一示例性實施方式的齒輪系的示意圖。根據本發(fā)明的第一示例性實施方式的齒輪系包括設置在相同的軸線上的第一、第二和第三行星齒輪組PG1、 PG2和PG3，包括四個離合器Cl、C2、C3和C4的離合器裝置，以及包括兩個制動器Bl和B2 的制動器裝置。相應地，從輸入軸IS輸入的旋轉速度通過第一、第二和第三行星齒輪組PG1、PG2 和PG3而改變，并經過輸出齒輪OG而輸出。第一行星齒輪組PGl接近發(fā)動機設置，且第二和第三行星齒輪組PG2和PG3依次設置在第一行星齒輪組PGl之后。輸入軸IS是輸入構件，并且表示扭矩轉換器的渦輪軸。從發(fā)動機的曲柄軸傳遞的扭矩通過所述扭矩轉換器進行轉換，并經過輸入軸IS而輸入到所述齒輪系。輸出齒輪OG 為輸出構件，并且連接到公知的差動設備(未圖示)，以便將所述齒輪系的輸出傳遞到驅動輪。第一行星齒輪組PGl是雙小齒輪行星齒輪組，并且具有包括太陽輪(sun gear)、 行星架(planet carrier)和內齒圈(ring gear)的三個旋轉元件。為了更好地理解且便于描述，所述太陽輪由第一太陽輪Sl表示，所述行星架由第一行星架PCl表示，并且所述內齒圈由第一內齒圈Rl表示。在第一行星齒輪組PGl中，第一太陽輪Sl固定連接至變速器殼體H，第一行星架 PCl固定連接至所述輸入軸IS。更具體而言，第一太陽輪Sl作為第一旋轉元件m進行操作，并且固定連接至變速器殼體H，從而總是作為固定元件進行操作，第一內齒圈Rl作為第二旋轉元件N2進行操作， 并且形成第一中間輸出路徑M0P1，從而作為輸出元件進行操作，降低的旋轉速度輸出總是通過該輸出元件輸出，第一行星架PCl作為第三旋轉元件N3進行操作。第一行星架PCl固定連接至輸入軸IS以形成輸入路徑IP，并且形成第二中間輸出路徑M0P2，輸入軸IS的旋轉速度通過該第二中間輸出路徑M0P2輸出。第二行星齒輪組PG2是雙小齒輪行星齒輪組，并且具有包括太陽輪、行星架和內齒圈的三個操作元件。為了更好地理解且便于描述，所述太陽輪由第二太陽輪S2表示，所述行星架由第二行星架PC2表示，并且所述內齒圈由第二內齒圈R2表示。此外，第三行星齒輪組PG3是單小齒輪行星齒輪組，并且具有包括太陽輪、行星架和內齒圈的三個操作元件。為了更好地理解且便于描述，所述太陽輪由第三太陽輪S3表示，所述行星架由第三行星架PC3表示，并且所述內齒圈由第三內齒圈R3表示。在第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組PG3中，第二內齒圈R2固定連接至第三內齒圈R3，第二行星架PC2和第三行星架PC3選擇性地彼此連接，從而使得第二行星齒輪組 PG2和第三行星齒輪組PG3作為一個復合行星齒輪組進行操作，并且具有四個旋轉元件。因此，第二太陽輪S2作為第四旋轉元件N4進行操作，形成選擇性地連接至第一中間輸出路徑MOPl和第二中間輸出路徑M0P2的第一可變輸入路徑VIPl，并且選擇性地連接至變速器殼體H，以作為選擇性的固定元件進行操作。第二內齒圈R2和第三內齒圈R3作為第五旋轉元件N5進行操作，形成選擇性地連接至輸入軸IS的第二可變輸入路徑VIP2，并且選擇性地連接至變聲器殼體H，以作為選擇性的固定元件進行操作。第二行星架PC2，或者在操作第一離合器Cl時彼此連接的第二行星架PC2和第三行星架PC3，作為第六旋轉元件N6進行操作，并且連接至輸出齒輪0G，以形成最終輸出路徑 OP。第三太陽輪S3作為第七旋轉元件N7進行操作，并且形成固定連接至第一中間輸出路徑MOPl的中間輸入路徑MIP。第一離合器Cl布置在第二行星架PC2和第三行星架PC3之間，第二離合器C2布置在第二旋轉元件N2和第四旋轉元件N4之間，第三離合器C3布置在第三旋轉元件N3和第四旋轉元件N4之間，第四離合器C4布置在輸入軸IS和第五旋轉元件N5之間。與單向離合器Fl并行布置的第一制動器Bl布置在第五旋轉元件N5和變速器殼體H之間，第二制動器B2布置在第四旋轉元件N4和變速器殼體H之間。在將摩擦元件布置在變速器中的時候，第二和第三離合器C2和C3以及第二制動器B2布置在第一行星齒輪組PGl之前，第一離合器Cl布置在第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組PG3之間，單向離合器Fl、第一制動器Bl和第四離合器C4布置在第三行星齒輪組PG3之后。如果摩擦元件如上文所述進行散布，那么可以簡化用于為這些摩擦元件提供液壓的液壓管線的形式，并且可以增進自動變速器中的重量平衡。圖2是根據本發(fā)明的示例性實施方式的齒輪系的操作表。也就是說，圖2顯示了在每一個換檔速度對哪些離合器和制動器進行操作。如圖2所示，根據本發(fā)明的示例性實施方式，在每一個換檔速度對兩個摩擦元件進行操作。也就是說，第一離合器Cl和單向離合器Fl在第一前進速度Dl進行操作，第一離合器Cl和第二制動器B2在第二前進速度D2進行操作，第一離合器Cl和第二離合器C2在第三前進速度D3進行操作，第一離合器Cl和第三離合器C3在第四前進速度D4進行操作， 第一離合器Cl和第四離合器C4在第五前進速度D5進行操作，第三離合器C3和第四離合器C4在第六前進速度D6進行操作，第二離合器C2和第四離合器C4在第七前進速度D7進行操作，第四離合器C4和第二制動器B2在第八前進速度D8進行操作，第二離合器C2和第一制動器Bl在第一倒退速度REVl進行操作，第三離合器C3和第一制動器Bl在第二倒退速度REV2進行操作。圖3是根據本發(fā)明的第一和第二示例性實施方式的齒輪系的杠桿圖。在附圖中， 較低水平線代表旋轉速度為“0”，且較高水平線代表旋轉速度為“ 1. 0”，也就是說，其旋轉速度與輸入軸IS的旋轉速度是相同的。第一行星齒輪組PGl的三條豎直線從左至右依次表示第一旋轉元件m的第一太
10陽輪Si、第二旋轉元件N2的第一內齒圈Rl以及第三旋轉元件N3的第一行星架PC1，它們之間的距離根據第一行星齒輪組PGl的齒數比(太陽輪的齒數/內齒圈的齒數)而設置。第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組PG3的四條豎直線從左至右依次表示第四旋轉元件N4的第二太陽輪S2、第五旋轉元件N5的第二內齒圈R2和第三內齒圈R3、第六旋轉元件N6的第二行星架PC2或者第二行星架PC2和第三行星架PC3以及第七旋轉元件N7 的第三太陽輪S3，它們之間的距離根據第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組PG3的齒數比(太陽輪的齒數/內齒圈的齒數)而設置。在杠桿圖中的每個旋轉元件的位置對于設計齒輪系的本領域技術人員是公知的， 因此此處不再贅述。[第一前進速度]如圖2所示，在第一前進速度D1，操作第一離合器Cl以及單向離合器F1。在輸入軸IS的旋轉速度輸入至形成輸入路徑IP的第三旋轉元件N3的狀態(tài)下，第一旋轉元件m作為固定元件進行操作，從而使得降低的旋轉速度通過形成第一中間輸出路徑MOPl的第二旋轉元件N2而輸出。第一中間輸出路徑MOPl的降低的旋轉速度通過形成中間輸入路徑MIP的第七旋轉元件N7傳遞至第三行星齒輪組PG3，第二行星架PC2和第三行星架PC3通過第一離合器 Cl的操作而彼此連接以形成第六旋轉元件N6。在降低的旋轉速度輸入至第七旋轉元件N7的狀態(tài)下，第五旋轉元件N5通過單向離合器Fl的操作而作為固定元件進行操作。因此，第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組 PG3的旋轉元件形成第一換檔線SP1，并且第一前進速度Dl通過作為輸出元件的第六旋轉元件N6而輸出。[第二前進速度]在第二前進速度D2，松開在第一前進速度Dl操作的單向離合器F1，并且操作第二制動器B2。在第一中間輸出路徑MOPl的降低的旋轉速度輸入至第七旋轉元件N7的情況下 (例如在第一前進速度Dl)，第四旋轉元件N4通過第二制動器B2的操作而作為固定元件進行操作。因此，第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組PG3的旋轉元件形成第二換檔線 SP2，并且第二前進速度D2通過作為輸出元件的第六旋轉元件N6而輸出。[第三前進速度]在第三前進速度D3，松開在第二前進速度D2操作的第二制動器B2，并且操作第二尚合器C2 ο在第一中間輸出路徑MOPl的降低的旋轉速度輸入至第七旋轉元件N7的情況下 (例如在第二前進速度D2)，第一中間輸出路徑MOPl的降低的旋轉速度通過第二離合器C2 的操作輸入至第四旋轉元件N4。因此，第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組PG3變?yōu)橹苯勇摻訝顟B(tài)，第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組PG3的旋轉元件形成第三換檔線SP3。 相應地，第三前進速度D3通過作為輸出元件的第六旋轉元件N6而輸出。[第四前進速度]在第四前進速度D4，松開在第三前進速度D3操作的第二離合器C2，并且操作第三尚合器C3 ο
在第一中間輸出路徑MOPl的降低的旋轉速度輸入至第七旋轉元件N7的情況下 (例如在第三前進速度D3)，第三旋轉元件N3的旋轉速度(與輸入軸IS的旋轉速度相同) 通過第三離合器C3的操作輸入至第四旋轉元件N4。因此，第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組PG3的旋轉元件形成第四換檔線SP4，并且第四前進速度D4通過作為輸出元件的第六旋轉元件N6而輸出。[第五前進速度]在第五前進速度D5，松開在第四前進速度D4操作的第三離合器C3，并且操作第四尚合器C40在第一中間輸出路徑MOPl的降低的旋轉速度輸入至第七旋轉元件N7的情況下 (例如在第四前進速度D4)，輸入軸IS的旋轉速度通過第四離合器C4的操作輸入至第五旋轉元件N5。因此，第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組PG3的旋轉元件形成第五換檔線 SP5，并且第五前進速度D5通過作為輸出元件的第六旋轉元件N6而輸出。[第六前進速度]在第六前進速度D6，松開在第五前進速度D5操作的第一離合器Cl，并且操作第三尚合器C3 ο由于輸入軸IS的旋轉速度通過第三離合器C3和第四離合器C4的操作分別輸入至第四旋轉元件N4和第五旋轉元件N5，第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組PG3變?yōu)橹苯勇摻訝顟B(tài)。因此，第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組PG3的旋轉元件形成第六換檔線SP6，并且第六前進速度D6通過作為輸出元件的第六旋轉元件N6而輸出。此時，由于第二旋轉元件N2的旋轉速度總是輸入至第七旋轉元件N7，第一離合器 Cl被松開，從而使得第七旋轉元件N7的旋轉速度不會影響換檔過程。[第七前進速度]在第七前進速度D7，松開在第六前進速度D6操作的第三離合器C3，并且操作第二尚合器C2 ο在輸入軸IS的旋轉速度通過第四離合器C4的操作輸入至第五旋轉元件N5的情況下，第二旋轉元件N2的旋轉速度通過第二離合器C2的操作輸入至第四旋轉元件N4。因此，第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組PG3的旋轉元件形成第七換檔線SP7，并且第七前進速度D7通過作為輸出元件的第六旋轉元件N6而出。[第八前進速度]在第八前進速度D8，松開在第七前進速度D7操作的第二離合器C2，并且操作第二制動器B2。在輸入軸IS的旋轉速度輸入至第五旋轉元件N5的情況下(例如在第七前進速度 D7)，第四旋轉元件N4通過第二制動器B2的操作而作為固定元件進行操作。因此，第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組PG3的旋轉元件形成第八換檔線SP8，第八前進速度D8通過作為輸出元件的第六旋轉元件N6而輸出。[第一倒退速度]如圖2中所示，在第一倒退速度REVl，操作第二離合器C2和第一制動器Bi。在第二旋轉元件N2的旋轉速度通過第二離合器C2的操作而輸入至第四旋轉元件 N4的情況下，第五旋轉元件N5通過第一制動器Bl的操作而作為固定元件進行操作。因此，第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組PG3的旋轉元件形成第一倒退換檔線RS1，并且第一倒退速度REVl通過作為輸出元件的第六旋轉元件N6而輸出。[第二倒退速度]在第二倒退速度REV2，松開在第一倒退速度REVl操作的第二離合器C2，并且操作弟二尚合器C3ο在第五旋轉元件N5作為固定元件進行操作的情況下(例如在第一倒退速度 REV1)，輸入軸IS的旋轉速度通過第三離合器C3的操作輸入至第四旋轉元件N4。因此，第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組PG3的旋轉元件形成第二倒退換檔線RS2，并且第二倒退速度REV2通過作為輸出元件的第六旋轉元件N6而輸出。圖4是根據本發(fā)明的第二示例性實施方式的齒輪系的示意圖。根據第一示例性實施方式，第二行星齒輪組PG2是雙小齒輪行星齒輪組，第三行星齒輪組PG3是單小齒輪行星齒輪組；但是根據第二示例性實施方式，第二行星齒輪組PG2是單小齒輪行星齒輪組，第三行星齒輪組PG3是雙小齒輪行星齒輪組。相應地，在第二行星齒輪組PG2和第三行星齒輪組PG3中，第二太陽輪S2作為第四旋轉元件N4進行操作，第二行星架PC2和第三行星架PC3作為第五旋轉元件N5進行操作，第二內齒圈R2和第三內齒圈R3作為第六旋轉元件N6進行操作，第三太陽輪S3作為第七旋轉元件N7進行操作。如果將本發(fā)明的第二示例性實施方式與第一示例性實施方式進行比較，形成第五旋轉元件N5和第六旋轉元件N6的構成元件改變了，但是第二示例性實施方式的換檔過程與第一示例性實施方式的換檔過程相同。因此，省略其具體描述。如上文所述，通過將三個簡單行星齒輪組與四個離合器及兩個制動器組合，從而實現了八個前進速度和兩個倒退速度。因此，可以改進動力輸送性能和燃料經濟性，特別地可以改進倒退速度中的性能。由于摩擦元件分散布置，可以簡化液壓管線的形式，可以增進自動變速器中的重
量平衡。為了便于在所附權利要求中解釋和精確定義，術語“內，，和“外”用于參考在圖中所示的示例性實施方式的特征的位置來對這些特征進行描述。前面對本發(fā)明具體示例性實施方式所呈現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，根據上述教導很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實施方式并進行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術人員能夠實現并利用本發(fā)明的各種示例性實施方式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利要求書及其等效形式所限定。
權利要求
1.一種用于車輛的自動變速器的齒輪系，包括第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組具有作為所述第一行星齒輪組的旋轉元件的第一太陽輪、第一行星架和第一內齒圈；第二行星齒輪組，所述第二行星齒輪組具有作為所述第二行星齒輪組的旋轉元件的第二太陽輪、第二行星架和第二內齒圈；第三行星齒輪組，所述第三行星齒輪組具有作為所述第三行星齒輪組的旋轉元件的第三太陽輪、第三行星架和第三內齒圈；以及具有多個離合器和多個制動器的摩擦元件，所述多個離合器將所述第一、第二和第三行星齒輪組的至少一個旋轉元件連接至其另一旋轉元件或輸入軸，所述多個制動器將至少一個旋轉元件連接至變速器殼體，其中所述第一行星齒輪組具有第一旋轉元件、第二旋轉元件和第三旋轉元件，所述第一旋轉元件總是作為固定元件進行操作，所述第二旋轉元件形成第一中間輸出路徑，降低的旋轉速度通過所述第一中間輸出路徑輸出，所述第三旋轉元件形成連接至輸入軸的輸入路徑并且形成第二中間輸出路徑，所述輸入軸的旋轉速度通過所述第二中間輸出路徑輸出，其中所述第二行星齒輪組的一個旋轉元件固定地連接至所述第三行星齒輪組的一個旋轉元件，所述第二行星齒輪組的另一個旋轉元件選擇性地連接至所述第三行星齒輪組的另一個旋轉元件，從而使得所述第二行星齒輪組和第三行星齒輪組作為具有四個旋轉元件的復合行星齒輪組進行操作，并且其中所述四個旋轉元件包括第四旋轉元件、第五旋轉元件、第六旋轉元件和第七旋轉元件，所述第四旋轉元件形成選擇性地連接至所述第一或第二中間輸出路徑并且選擇性地連接至所述變速器殼體的第一可變輸入路徑從而作為選擇性的固定元件進行操作，所述第五旋轉元件形成選擇性地連接至所述輸入軸或者選擇性地連接至所述變速器殼體的第二可變輸入路徑從而作為選擇性的固定元件進行操作，所述第六旋轉元件連接至輸出齒輪并且形成最終輸出路徑，所述第七旋轉元件形成固定連接至所述第一中間輸出路徑的中間輸入路徑。
2.根據權利要求1所述的用于車輛的自動變速器的齒輪系，其中所述第一行星齒輪組是雙小齒輪行星齒輪組，所述第二行星齒輪組是雙小齒輪行星齒輪組，所述第三行星齒輪組是單小齒輪行星齒輪組。
3.根據權利要求2所述的用于車輛的自動變速器的齒輪系，其中所述第一太陽輪作為所述第一旋轉元件進行操作，所述第一內齒圈作為所述第二旋轉元件進行操作，所述第一行星架作為所述第三旋轉元件進行操作，所述第二太陽輪作為第四旋轉元件進行操作，所述第二內齒圈和所述第三內齒圈作為所述第五旋轉元件進行操作，所述第二行星架和所述第三行星架作為所述第六旋轉元件進行操作，所述第三太陽輪作為所述第七旋轉元件進行操作。
4.根據權利要求3所述的用于車輛的自動變速器的齒輪系，其中所述摩擦元件包括 第一離合器，所述第一離合器布置在形成所述第六旋轉元件的所述第二行星架和所述第三行星架之間；第二離合器，所述第二離合器布置在所述第二旋轉元件和所述第四旋轉元件之間；第三離合器，所述第三離合器布置在所述第三旋轉元件和所述第四旋轉元件之間； 第四離合器，所述第四離合器布置在所述輸入軸和所述第五旋轉元件之間； 第一制動器，所述第一制動器布置在所述第五旋轉元件和變速器殼體之間；以及第二制動器，所述第二制動器布置在所述第四旋轉元件和所述變速器殼體之間。
5.根據權利要求4所述的用于車輛的自動變速器的齒輪系，其中所述摩擦元件進一步包括與所述第一制動器并行布置的單向離合器。
6.根據權利要求5所述的用于車輛的自動變速器的齒輪系，其中所述第一離合器和所述單向離合器在第一前進速度進行操作，所述第一離合器和所述第二制動器在第二前進速度進行操作，所述第一離合器和第二離合器在第三前進速度進行操作，所述第一離合器和第三離合器在第四前進速度進行操作，所述第一離合器和第四離合器在第五前進速度進行操作，所述第三離合器和第四離合器在第六前進速度進行操作，所述第二離合器和第四離合器在第七前進速度進行操作，所述第四離合器和所述第二制動器在第八前進速度進行操作，所述第二離合器和所述第一制動器在第一倒退速度進行操作，所述第三離合器和所述第一制動器在第二倒退速度進行操作。
7.根據權利要求4所述的用于車輛的自動變速器的齒輪系，其中所述第二和第三離合器以及所述第二制動器布置在所述第一行星齒輪組之前，所述第一離合器布置在所述第二行星齒輪組和第三行星齒輪組之間，所述第一制動器和所述第四離合器布置在所述第三行星齒輪組之后。
8.根據權利要求1所述的用于車輛的自動變速器的齒輪系，其中所述第一行星齒輪組是雙小齒輪行星齒輪組，所述第二行星齒輪組是單小齒輪行星齒輪組，所述第三行星齒輪組是雙小齒輪行星齒輪組。
9.根據權利要求8所述的用于車輛的自動變速器的齒輪系，其中所述第一太陽輪作為所述第一旋轉元件進行操作，所述第一內齒圈作為所述第二旋轉元件進行操作，所述第一行星架作為所述第三旋轉元件進行操作，所述第二太陽輪作為第四旋轉元件進行操作，所述第二行星架和所述第三行星架作為所述第五旋轉元件進行操作，所述第二內齒圈和所述第三內齒圈作為所述第六旋轉元件進行操作，所述第三太陽輪作為所述第七旋轉元件進行操作。
10.根據權利要求9所述的用于車輛的自動變速器的齒輪系，其中所述摩擦元件包括 第一離合器，所述第一離合器布置在形成所述第六旋轉元件的所述第二內齒圈和所述第三內齒圈之間；第二離合器，所述第二離合器布置在所述第二旋轉元件和所述第四旋轉元件之間； 第三離合器，所述第三離合器布置在所述第三旋轉元件和所述第四旋轉元件之間； 第四離合器，所述第四離合器布置在所述輸入軸和所述第五旋轉元件之間； 第一制動器，所述第一制動器布置在所述第五旋轉元件和所述變速器殼體之間；以及第二制動器，所述第二制動器布置在所述第四旋轉元件和所述變速器殼體之間。
11.根據權利要求10所述的用于車輛的自動變速器的齒輪系，其中所述摩擦元件進一步包括與所述第一制動器并行布置的單向離合器。
12.根據權利要求10所述的用于車輛的自動變速器的齒輪系，其中所述第二和第三離合器以及第二制動器布置在所述第一行星齒輪組之前，所述第一制動器布置在所述第一行星齒輪組和第二行星齒輪組之間，所述第一離合器布置在所述第二行星齒輪組和第三行星齒輪組之間，所述第四離合器布置在所述第三行星齒輪組之后。
13.一種用于車輛的自動變速器的齒輪系，包括第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組是雙小齒輪行星齒輪組，并且具有作為所述第一行星齒輪組的旋轉元件的第一太陽輪、第一行星架和第一內齒圈；第二行星齒輪組，所述第二行星齒輪組是雙小齒輪行星齒輪組，并且具有作為所述第二行星齒輪組的旋轉元件的第二太陽輪、第二行星架和第二內齒圈；以及第三行星齒輪組，所述第三行星齒輪組是單小齒輪行星齒輪組，并且具有作為所述第三行星齒輪組的旋轉元件的第三太陽輪、第三行星架和第三內齒圈；四個離合器，以及兩個制動器，其中所述第一行星架固定連接至輸入軸，所述第一內齒圈固定連接至所述第三太陽輪，所述第二內齒圈和第三內齒圈彼此固定連接，所述第一太陽輪固定連接至變速器殼體， 并且所述第二行星架固定連接至輸出齒輪，并且其中第一離合器選擇性地將所述第二行星架連接至所述第三行星架，第二離合器選擇性地將所述第一內齒圈連接至所述第二太陽輪，第三離合器選擇性地將所述第一行星架連接至所述第二太陽輪，第四離合器選擇性地將所述輸入軸連接至所述第三內齒圈，第一制動器選擇性地將所述第三內齒圈連接至所述變速器殼體，第二制動器選擇性地將所述第二太陽輪連接至所述變速器殼體。
14.根據權利要求13所述的用于車輛的自動變速器的齒輪系，其中所述第二和第三離合器以及所述第二制動器布置在所述第一行星齒輪組之前，所述第一離合器布置在所述第二行星齒輪組和第三行星齒輪組之間，所述第一制動器和所述第四離合器布置在所述第三行星齒輪組之后。
15.一種用于車輛的自動變速器的齒輪系，包括第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組是雙小齒輪行星齒輪組，并且具有作為所述第一行星齒輪組的旋轉元件的第一太陽輪、第一行星架和第一內齒圈；第二行星齒輪組，所述第二行星齒輪組是單小齒輪行星齒輪組，并且具有作為所述第二行星齒輪組的旋轉元件的第二太陽輪、第二行星架和第二內齒圈；以及第三行星齒輪組，所述第三行星齒輪組是雙小齒輪行星齒輪組，并且具有作為所述第三行星齒輪組的旋轉元件的第三太陽輪、第三行星架和第三內齒圈；四個離合器，以及兩個制動器，其中所述第一行星架固定連接至輸入軸，所述第一內齒圈固定連接至所述第三太陽輪，所述第二行星架和第三行星架彼此固定連接，所述第一太陽輪固定連接至變速器殼體， 并且所述第二內齒圈固定連接至輸出齒輪，并且其中第一離合器選擇性地將所述第二內齒圈連接至所述第三內齒圈，第二離合器選擇性地將所述第一內齒圈連接至所述第二太陽輪，第三離合器選擇性地將所述第一行星架連接至所述第二太陽輪，第四離合器選擇性地將所述輸入軸連接至所述第三行星架，第一制動器選擇性地將所述第二行星架連接至所述變速器殼體，第二制動器選擇性地將所述第二太陽輪連接至所述變速器殼體。
16.根據權利要求15所述的用于車輛的自動變速器的齒輪系，其中所述第二和第三離合器以及第二制動器布置在所述第一行星齒輪組之前，所述第一制動器布置在所述第一行星齒輪組和第二行星齒輪組之間，所述第一離合器布置在所述第二行星齒輪組和第三行星齒輪組之間，所述第四離合器布置在所述第三行星齒輪組之后。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于車輛的自動變速器的齒輪系，其通過將三個簡單行星齒輪組與四個離合器及兩個制動器組合，從而實現了至少八個前進速度和兩個倒退速度。此外，在每個換檔速度對兩個摩擦元件進行操作。因此，所述齒輪系具有簡化自動變速器的結構以及改進動力輸送性能和燃料經濟性的優(yōu)點。
文檔編號F16H3/66GK102207175SQ20101055636
公開日2011年10月5日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權日2010年3月31日
發(fā)明者金右烈 申請人:現代自動車株式會社