用于車輛的自動變速器的行星齒輪系的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其可以包括：輸入軸，其接受發(fā)動機的扭矩；輸出軸，其輸出改變了的扭矩；第一行星齒輪組，其包括第一、第二和第三旋轉(zhuǎn)元件；第二行星齒輪組，其包括第四、第五和第六旋轉(zhuǎn)元件；第三行星齒輪組，其包括第七、第八和第九旋轉(zhuǎn)元件；第四行星齒輪組，其包括第十、第十一和第十二旋轉(zhuǎn)元件；以及七個摩擦元件，其設置在十二個旋轉(zhuǎn)元件之中的至少一個旋轉(zhuǎn)元件和另一個旋轉(zhuǎn)元件或輸入軸之間，或者在十二個旋轉(zhuǎn)元件之中的至少一個旋轉(zhuǎn)元件和變速器殼體之間。
【專利說明】用于車輛的自動變速器的行星齒輪系
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2015年4月29日提交的韓國專利申請第10-2015-0060894號的優(yōu)先權，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。
技術領域
[0003]本發(fā)明涉及一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系。更具體而言，本發(fā)明涉及這樣一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其通過使用最小數(shù)量的組成元件實現(xiàn)十個前進速度擋位，同時改進動力傳遞性能和燃料效率，并且擴大了傳動比的變化范圍，以及線性地增大或減小速度擋位之間的級間比(step rat1s)。
【背景技術】
[0004]最近，不斷升高的油價已經(jīng)導致全世界的車輛制造商投入到無休止的競爭中。尤其對于發(fā)動機而言，車輛制造商已經(jīng)努力致力于通過減小發(fā)動機尺寸等措施來減小車輛的重量和燃料效率。
[0005]結(jié)果，就發(fā)動機而言，人們已經(jīng)進行了通過縮小尺寸而減小重量和增高燃料效率的研究，而就自動變速器而言，人們已經(jīng)進行了利用多級擋位而同時確?？刹僮餍院腿剂闲矢偁幮缘难芯?。
[0006]然而，在自動變速器中，隨著速度擋位的增加，其內(nèi)部構(gòu)件的數(shù)量也會增加，因而可能會造成自動變速器難以安裝，制造成本和重量也可能會增加，并且其動力傳遞效率亦可能會變差。
[0007]因此，為了通過多速度擋位而增強燃料效率的提升效果，對于能夠利用少量的構(gòu)件而帶來最大化效率的行星齒輪系的開發(fā)將是非常重要的。
[0008]在這方面，近些年來，八速自動變速器已經(jīng)趨向應用，對能夠?qū)崿F(xiàn)更多速度擋位的行星齒輪系的研究和開發(fā)也已經(jīng)在積極地進行著。
[0009]由于最近的八速自動變速器的傳動比的變化范圍僅為6.5到7.5，所以八速自動變速器對于燃料效率的提高并沒有大的影響。
[0010]另外，由于在八速自動變速器的傳動比的變化范圍大于或等于9.0的情況下，速度擋位之間的級間比不能線性地增大或減小，所以發(fā)動機的驅(qū)動效率和車輛的駕駛性能可能會變差。因此，這就需要開發(fā)具有九個或更多速度擋位的高效自動變速器。
[0011]公開于該本發(fā)明【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(gòu)成已為本領域技術人員所公知的現(xiàn)有技術。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的各個方面致力于提供這樣一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其通過使用最小數(shù)量的組成元件而獲得的十個前進速度擋位和一個倒車速度擋位，并且通過擴大傳動比的變化范圍以及線性地增大或減小速度擋位之間的級間比，從而改善了動力傳輸性能和燃料效率。
[0013]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)動機的扭矩；輸出軸，其輸出改變的扭矩；第一行星齒輪組，其包括第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件以及第三旋轉(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)元件以及第六旋轉(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)元件以及第九旋轉(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)元件以及第十二旋轉(zhuǎn)元件；以及七個摩擦元件，其設置在所述十二個旋轉(zhuǎn)元件中的至少一個旋轉(zhuǎn)元件與其他旋轉(zhuǎn)元件或輸入軸之間，或者設置在所述十二個旋轉(zhuǎn)元件中的至少一個旋轉(zhuǎn)元件與變速器殼體之間；其中，輸入軸可持續(xù)地連接至第二旋轉(zhuǎn)元件；輸出軸可持續(xù)地連接至第十一旋轉(zhuǎn)元件；第二旋轉(zhuǎn)元件可持續(xù)地連接至第四旋轉(zhuǎn)元件；第三旋轉(zhuǎn)元件可持續(xù)地連接至第十旋轉(zhuǎn)元件；第六旋轉(zhuǎn)元件可持續(xù)地連接至第八旋轉(zhuǎn)元件；第九旋轉(zhuǎn)元件可持續(xù)地連接至第十二旋轉(zhuǎn)元件；第三旋轉(zhuǎn)元件可選擇性地連接至第五旋轉(zhuǎn)元件；在每個速度擋位，七個摩擦元件中的三個摩擦元件可以操作，以實現(xiàn)多個前進速度擋位和至少一個倒車速度擋位。
[0014]所述第六旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接至變速器殼體；所述第九旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接至變速器殼體；所述第一旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接至變速器殼體；所述輸入軸可以選擇性地連接至第七旋轉(zhuǎn)元件；所述第九旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接至第五旋轉(zhuǎn)元件；所述第一旋轉(zhuǎn)元件可以選擇性地連接至第七旋轉(zhuǎn)元件。
[0015]所述第一行星齒輪組的太陽輪、行星架和內(nèi)齒圈可以設置為第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件；所述第二行星齒輪組的太陽輪、行星架和內(nèi)齒圈可以設置為第四旋轉(zhuǎn)元件、第五旋轉(zhuǎn)元件和第六旋轉(zhuǎn)元件；所述第三行星齒輪組的太陽輪、行星架和內(nèi)齒圈可以設置為第七旋轉(zhuǎn)元件、第八旋轉(zhuǎn)元件和第九旋轉(zhuǎn)元件；所述第四行星齒輪組的太陽輪、行星架和內(nèi)齒圈可以設置為第十旋轉(zhuǎn)元件、第十一旋轉(zhuǎn)元件和第十二旋轉(zhuǎn)元件。
[0016]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)動機的扭矩；輸出軸，其輸出改變的扭矩；第一行星齒輪組，其包括第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件以及第三旋轉(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；第一旋轉(zhuǎn)軸，其包括第一旋轉(zhuǎn)元件，并且選擇性地連接至變速器殼體；第二旋轉(zhuǎn)軸，其包括第二旋轉(zhuǎn)元件和第四旋轉(zhuǎn)元件，并且直接地連接至輸入軸；第三旋轉(zhuǎn)軸，其包括第三旋轉(zhuǎn)元件和第十旋轉(zhuǎn)元件；第四旋轉(zhuǎn)軸，其包括第五旋轉(zhuǎn)元件，并且選擇性地連接至第三旋轉(zhuǎn)軸；第五旋轉(zhuǎn)軸，其包括第六旋轉(zhuǎn)元件和第八旋轉(zhuǎn)元件，并且選擇性地連接至變速器殼體；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第一旋轉(zhuǎn)軸或第二旋轉(zhuǎn)軸；第七旋轉(zhuǎn)軸，其包括第九旋轉(zhuǎn)元件和第十二旋轉(zhuǎn)元件，并且選擇性地連接至變速器殼體；以及第八旋轉(zhuǎn)軸，其包括第十一旋轉(zhuǎn)元件，并且直接地連接至輸出軸。
[0017]所述第一行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，并且包括:為第一旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽輪，為第二旋轉(zhuǎn)元件的第一行星架，以及為第三旋轉(zhuǎn)元件的第一內(nèi)齒圈；所述第二行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，并且包括:為第四旋轉(zhuǎn)元件的第二太陽輪，為第五旋轉(zhuǎn)元件的第二行星架，以及為第六旋轉(zhuǎn)元件的第二內(nèi)齒圈；所述第三行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，并且包括:為第七旋轉(zhuǎn)元件的第三太陽輪，為第八旋轉(zhuǎn)元件的第三行星架，以及為第九旋轉(zhuǎn)元件的第三內(nèi)齒圈；以及所述第四行星齒輪組可以為單小齒輪行星齒輪組，并且包括:為第十旋轉(zhuǎn)元件的第四太陽輪，為第十一旋轉(zhuǎn)元件的第四行星架，以及為第十二旋轉(zhuǎn)元件的第四內(nèi)齒圈。
[0018]第一、第二、第三和第四行星齒輪組可以從發(fā)動機側(cè)按照第三行星齒輪組、第一行星齒輪組、第二行星齒輪組以及第四行星齒輪組的順序進行設置。
[0019]該行星齒輪系可以進一步包括:第一離合器，其設置在第二旋轉(zhuǎn)軸和第六旋轉(zhuǎn)軸之間；第二離合器，其設置在第三旋轉(zhuǎn)軸和第四旋轉(zhuǎn)軸之間；第三離合器，其設置在第四旋轉(zhuǎn)軸和第七旋轉(zhuǎn)軸之間；第四離合器，其設置在第一旋轉(zhuǎn)軸和第六旋轉(zhuǎn)軸之間；第一制動器，其設置在第五旋轉(zhuǎn)軸和變速器殼體之間；第二制動器，其設置在第一旋轉(zhuǎn)軸和變速器殼體之間；以及第三制動器，其設置在第七旋轉(zhuǎn)軸和變速器殼體之間。
[0020]可以通過第一離合器和第二離合器以及第二制動器的操作而實現(xiàn)第一前進速度擋位；可以通過第二離合器和第四離合器以及第二制動器的操作而實現(xiàn)第二前進速度擋位；可以通過第一離合器和第四離合器以及第二制動器的操作而實現(xiàn)第三前進速度擋位；可以通過第四離合器以及第二制動器和第三制動器的操作而實現(xiàn)第四前進速度擋位；可以通過第三離合器和第四離合器以及第二制動器的操作而實現(xiàn)第五前進速度擋位；可以通過第三離合器和第四離合器以及第三制動器的操作而實現(xiàn)第六前進速度擋位；可以通過第一離合器、第三離合器和第四離合器的操作而實現(xiàn)第七前進速度擋位；可以通過第一離合器和第三離合器以及第三制動器的操作而實現(xiàn)第八前進速度擋位；可以通過第二離合器和第三離合器以及第三制動器的操作而實現(xiàn)第九前進速度擋位；可以通過第一離合器和第二離合器以及第三制動器的操作而實現(xiàn)第十前進速度擋位；以及可以通過第一離合器和第二離合器以及第一制動器的操作而實現(xiàn)倒車速度擋位。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的各個方面，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)動機的扭矩；輸出軸，其輸出改變的扭矩；第一行星齒輪組，其包括第一太陽輪、第一行星架和第一內(nèi)齒圈；第二行星齒輪組，其包括第二太陽輪、第二行星架和第二內(nèi)齒圈；第三行星齒輪組，其包括第三太陽輪、第三行星架和第三內(nèi)齒圈；第四行星齒輪組，其包括第四太陽輪、第四行星架和第四內(nèi)齒圈；第一旋轉(zhuǎn)軸，其包括第一太陽輪，并且選擇性地連接至變速器殼體；第二旋轉(zhuǎn)軸，其包括第一行星架和第二太陽輪，并且直接地連接至輸入軸；第三旋轉(zhuǎn)軸，其包括第一內(nèi)齒圈和第四太陽輪；第四旋轉(zhuǎn)軸，其包括第二行星架，并且選擇性地連接至第三旋轉(zhuǎn)軸；第五旋轉(zhuǎn)軸，其包括第二內(nèi)齒圈和第三行星架，并且選擇性地連接至變速器殼體；第六旋轉(zhuǎn)軸，其包括第三太陽輪，并且選擇性地連接至第一旋轉(zhuǎn)軸或第二旋轉(zhuǎn)軸；第七旋轉(zhuǎn)軸，其包括第三內(nèi)齒圈和第四內(nèi)齒圈，并且選擇性地連接至變速器殼體；第八旋轉(zhuǎn)軸，其包括第四行星架，并且直接地連接至輸出軸；以及七個摩擦元件，其設置在八個旋轉(zhuǎn)軸中的至少一個旋轉(zhuǎn)軸和另一個旋轉(zhuǎn)軸之間，或者在八個旋轉(zhuǎn)軸中的至少一個旋轉(zhuǎn)軸和變速器殼體之間。
[0022]第一、第二、第三和第四行星齒輪組中的每一個可以是單小齒輪行星齒輪組。
[0023]七個摩擦元件可以包括:第一離合器，其設置在第二旋轉(zhuǎn)軸和第六旋轉(zhuǎn)軸之間；第二離合器，其設置在第三旋轉(zhuǎn)軸和第四旋轉(zhuǎn)軸之間；第三離合器，其設置在第四旋轉(zhuǎn)軸和第七旋轉(zhuǎn)軸之間；第四離合器，其設置在第一旋轉(zhuǎn)軸和第六旋轉(zhuǎn)軸之間；第一制動器，其設置在第五旋轉(zhuǎn)軸和變速器殼體之間；第二制動器，其設置在第一旋轉(zhuǎn)軸和變速器殼體之間；以及第三制動器，其設置在第七旋轉(zhuǎn)軸和變速器殼體之間。
[0024]本發(fā)明的各個實施方案可以通過將作為簡單的行星齒輪組的四個行星齒輪組與七個摩擦元件相結(jié)合而實現(xiàn)十個前進速度擋位和一個倒車速度擋位。
[0025]另外，通過將傳動比的變化范圍實現(xiàn)為大于或等于9.0而使發(fā)動機的驅(qū)動效率能夠最大化。
[0026]另外，通過線性地增大或減小速度擋位之間的級間比而能夠改善例如在換擋之前和之后的加速的駕駛性能和發(fā)動機轉(zhuǎn)速的節(jié)奏。
[0027]應當理解，此處所使用的術語“車輛”或“車輛的”或其它類似術語一般包括機動車輛，例如包括運動型多用途車輛(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，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)。正如此處所提到的，混合動力車輛是具有兩種或更多動力源的車輛，例如具有汽油動力和電力動力兩者的車輛。
[0028]本發(fā)明的方法和裝置具有其它的特性和優(yōu)點，這些特性和優(yōu)點從并入本文中的附圖和隨后的具體實施方案中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的具體實施方案中進行詳細陳述，這些附圖和具體實施方案共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。
【附圖說明】
[0029]圖1為根據(jù)本發(fā)明的示例性的行星齒輪系的示意圖；
[0030]圖2為根據(jù)本發(fā)明的示例性行星齒輪系在每個速度擋位的摩擦元件的工作圖。
[0031]應當了解，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)明的具體設計特征包括例如具體尺寸、方向、位置和外形將部分地由具體所要應用和使用的環(huán)境來確定。
【具體實施方式】
[0032]下面將詳細說明本發(fā)明的各個實施方案，其示例將在附圖中示出并且在下文進行描述。雖然本發(fā)明與示例性實施方案相結(jié)合進行描述，但是應當了解，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以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(nèi)的各種替換形式、修改形式、等效形式以及其它實施方案。
[0033]圖1為根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的行星齒輪系的示意圖。
[0034]參見圖1，根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的行星齒輪系包括:設置在相同軸線上的第一、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，包括第一、第二、第三和第四行星齒輪組PG1、PG2、PG3和PG4的至少一個旋轉(zhuǎn)元件的八個旋轉(zhuǎn)軸TMl至TM8，七個摩擦元件Cl至C4與BI至B3，以及變速器殼體H。
[0035]因此，從輸入軸IS輸入的扭矩由第一、第二、第三和第四行星齒輪組PG1、PG2、PG3和PG4的協(xié)同工作而改變，并且改變了的扭矩通過輸出軸OS輸出。
[0036]行星齒輪組PGl、PG2、PG3和PG4從發(fā)動機側(cè)順序地設置。
[0037]輸入軸IS為輸入構(gòu)件，來自發(fā)動機的曲軸的動力經(jīng)由扭矩變換器進行轉(zhuǎn)換扭矩后輸入至該輸入軸IS。
[0038]輸出軸OS為輸出構(gòu)件，該輸出軸OS與輸入軸IS平行設置，并且經(jīng)由差動裝置將驅(qū)動扭矩傳遞至驅(qū)動車輪。
[0039]第一行星齒輪組PGl為單小齒輪行星齒輪組，并且包括:為第一旋轉(zhuǎn)元件NI的第一太陽輪SI ;為第二旋轉(zhuǎn)元件N2的第一行星架PC1，其可旋轉(zhuǎn)地支撐第一小齒輪P1，該第一小齒輪Pl與第一太陽輪SI外嚙合；以及為第三旋轉(zhuǎn)元件N3的第一內(nèi)齒圈R1，其與第一小齒輪Pl內(nèi)嚙合。
[0040]第二行星齒輪組PG2為單小齒輪行星齒輪組，并且包括:為第四旋轉(zhuǎn)元件N4的第二太陽輪S2 ;為第五旋轉(zhuǎn)元件N5的第二行星架PC2，其可旋轉(zhuǎn)地支撐第二小齒輪P2，該第二小齒輪P2與第二太陽輪S2外嚙合；以及為第六旋轉(zhuǎn)元件N6的第二內(nèi)齒圈R2，其與第二小齒輪P2內(nèi)嚙合。
[0041]第三行星齒輪組PG3是單小齒輪行星齒輪組，并且包括:為第七旋轉(zhuǎn)元件N7的第三太陽輪S3 ;為第八旋轉(zhuǎn)元件N8的第三行星架PC3，其可旋轉(zhuǎn)地支撐第三小齒輪P3，該第三小齒輪P3與第三太陽輪S3外嚙合；以及為第九旋轉(zhuǎn)元件N9的第三內(nèi)齒圈R3，其與第三小齒輪P3內(nèi)嚙合。
[0042]第四行星齒輪組PG4為單小齒輪行星齒輪組，并且包括:為第十旋轉(zhuǎn)元件NlO的第四太陽輪S4 ;為第十一旋轉(zhuǎn)元件Nll的第四行星架PC4，其可旋轉(zhuǎn)地支撐第四小齒輪P4，該第四小齒輪P4與第四太陽輪S4外嚙合；以及為第十二旋轉(zhuǎn)元件N12的第四內(nèi)齒圈R4，其與第四小齒輪P4內(nèi)嚙合。
[0043]第二旋轉(zhuǎn)元件N2直接地連接至第六旋轉(zhuǎn)元件N6，第三旋轉(zhuǎn)元件N3直接地連接至第七旋轉(zhuǎn)元件N7，第八旋轉(zhuǎn)元件N8直接地連接至第十二旋轉(zhuǎn)元件NI2，第九旋轉(zhuǎn)元件N9直接地連接至第i^一旋轉(zhuǎn)元件Nll，第一、第二、第三和第四行星齒輪組PGl、PG2、PG3和PG4隨八個旋轉(zhuǎn)軸TMl至TM8 —同工作。
[0044]下面將對八個旋轉(zhuǎn)軸TMl至TM8進行進一步的描述。
[0045]第一旋轉(zhuǎn)軸TMl包括第一旋轉(zhuǎn)元件NI，并且選擇性地連接至變速器殼體H。
[0046]第二旋轉(zhuǎn)軸TM2包括第二旋轉(zhuǎn)元件N2以及第四旋轉(zhuǎn)元件N4，并且直接地連接至輸入軸IS，從而作為輸入元件持續(xù)性地工作。
[0047]第三旋轉(zhuǎn)軸TM3包括第三旋轉(zhuǎn)元件N3和第十旋轉(zhuǎn)元件NlO。
[0048]第四旋轉(zhuǎn)軸TM4包括第五旋轉(zhuǎn)元件N5，并且選擇性地連接至第三旋轉(zhuǎn)軸TM3。
[0049]第五旋轉(zhuǎn)軸TM5包括第六旋轉(zhuǎn)元件N6以及第八旋轉(zhuǎn)元件NS，并且選擇性地連接至變速器殼體H。
[0050]第六旋轉(zhuǎn)軸TM6包括第七旋轉(zhuǎn)元件N7，并且選擇性地連接至第一旋轉(zhuǎn)軸TMl或第二旋轉(zhuǎn)軸TM2。
[0051 ] 第七旋轉(zhuǎn)軸TM7包括第九旋轉(zhuǎn)元件N9和第十二旋轉(zhuǎn)元件NI2，且選擇性地連接至第四旋轉(zhuǎn)軸TM4，并且選擇性地連接至變速器殼體H。
[0052]第八旋轉(zhuǎn)軸TM8包括第^^一旋轉(zhuǎn)元件NI I，并且直接地連接至輸出軸OS，從而作為輸出元件持續(xù)性地工作。
[0053]另外，作為摩擦元件的四個離合器Cl、C2、C3和C4設置在任意兩個旋轉(zhuǎn)軸之間的連接部分。
[0054]另外，作為摩擦元件的三個制動器B1、B2和B3設置在任意一個旋轉(zhuǎn)軸和變速器殼體H之間的連接部分。
[0055]下面將對七個摩擦元件Cl至C4和BI至B3進行進一步的描述。
[0056]第一離合器Cl設置在第二旋轉(zhuǎn)軸TM2和第六旋轉(zhuǎn)軸TM6之間，并且選擇性地連接第二旋轉(zhuǎn)軸TM2和第六旋轉(zhuǎn)軸TM6。
[0057]第二離合器C2設置在第三旋轉(zhuǎn)軸TM3和第四旋轉(zhuǎn)軸TM4之間，并且選擇性地連接第三旋轉(zhuǎn)軸TM3和第四旋轉(zhuǎn)軸TM4。
[0058]第三離合器C3設置在第四旋轉(zhuǎn)軸TM4和第七旋轉(zhuǎn)軸TM7之間，并且選擇性地連接第四旋轉(zhuǎn)軸TM4和第七旋轉(zhuǎn)軸TM7。
[0059]第四離合器C4設置在第一旋轉(zhuǎn)軸TMl和第六旋轉(zhuǎn)軸TM6之間，并且選擇性地連接第一旋轉(zhuǎn)軸TMl和第六旋轉(zhuǎn)軸TM6。
[0060]第一制動器BI設置在第五旋轉(zhuǎn)軸TM5和變速器殼體H之間，并且使第五旋轉(zhuǎn)軸TM5作為選擇性固定元件工作。
[0061]第二制動器B2設置在第一旋轉(zhuǎn)軸TMl和變速器殼體H之間，并且使第一旋轉(zhuǎn)軸TMl作為選擇性固定元件工作。
[0062]第三制動器B3設置在第七旋轉(zhuǎn)軸TM7和變速器殼體H之間，并且使第七旋轉(zhuǎn)軸TM7作為選擇性固定元件工作。
[0063]包括第一、第二、第三和第四離合器Cl、C2、C3和C4以及第一、第二和第三制動器B1、B2和B3的摩擦元件可以是通過液壓操作的濕式多片式摩擦元件。
[0064]圖2為根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的行星齒輪系中，在每個速度擋位的摩擦元件的工作圖。
[0065]如圖2所示，在根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的行星齒輪系中，在每個速度擋位有三個摩擦元件操作。下面將對本發(fā)明的各個實施方案中的變速過程進行進一步的描述。
[0066]如果在第一前進速度擋位1ST操作第一和第二離合器Cl和C2以及第二制動器B2，那么第二旋轉(zhuǎn)軸TM2連接至第六旋轉(zhuǎn)軸TM6，第三旋轉(zhuǎn)軸TM3連接至第四旋轉(zhuǎn)軸TM4，輸入軸IS的轉(zhuǎn)速輸入至第二旋轉(zhuǎn)軸TM2，并且第一旋轉(zhuǎn)軸TMl作為固定元件工作。因此，實現(xiàn)了第一前進速度擋位。
[0067]如果在第二前進速度擋位2ND操作第二和第四離合器C2和C4以及第二制動器B2，那么第三旋轉(zhuǎn)軸TM3連接至第四旋轉(zhuǎn)軸TM4，第一旋轉(zhuǎn)軸TMl連接至第六旋轉(zhuǎn)軸TM6，輸入軸IS的轉(zhuǎn)速輸入至第二旋轉(zhuǎn)軸TM2，并且第一旋轉(zhuǎn)軸TMl作為固定元件工作。因此，實現(xiàn)了第二前進速度擋位。
[0068]如果在第三前進速度擋位3RD操作第一和第四離合器Cl和C4以及第二制動器B2，那么第一旋轉(zhuǎn)軸TMl連接至第六旋轉(zhuǎn)軸TM6，輸入軸IS的轉(zhuǎn)速輸入至第二旋轉(zhuǎn)軸TM2，并且第一旋轉(zhuǎn)軸TMl作為固定元件工作。因此，實現(xiàn)了第三前進速度擋位。
[0069]如果在第四前進速度擋位4TH操作第四離合器C4以及第二和第三制動器B2和B3，那么第一旋轉(zhuǎn)軸TMl連接至第六旋轉(zhuǎn)軸TM6，輸入軸IS的轉(zhuǎn)速輸入至第二旋轉(zhuǎn)軸TM2，并且第一和第七旋轉(zhuǎn)軸TMl和TM7作為固定元件工作。因此，實現(xiàn)了第四前進速度擋位。
[0070]如果在第五前進速度擋位5TH操作第一和第二離合器Cl和C2以及第二制動器B2，那么第四旋轉(zhuǎn)軸TM4連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7，第一旋轉(zhuǎn)軸TMl連接至第六旋轉(zhuǎn)軸TM6，輸入軸IS的轉(zhuǎn)速輸入至第二旋轉(zhuǎn)軸TM2，并且第一旋轉(zhuǎn)軸TMl作為固定元件工作。因此，實現(xiàn)了第五前進速度擋位。
[0071]如果在第六前進速度擋位6TH操作第三和第四離合器C3和C4以及第三制動器B3，那么第四旋轉(zhuǎn)軸TM4連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7，第一旋轉(zhuǎn)軸TMl連接至第六旋轉(zhuǎn)軸TM6，輸入軸IS的轉(zhuǎn)速輸入至第二旋轉(zhuǎn)軸TM2，并且第七旋轉(zhuǎn)軸TM7作為固定元件工作。因此，實現(xiàn)了第六前進速度擋位。
[0072]如果在第七前進速度擋位7TH操作第一、第二和第四離合器Cl、C2和C4，那么第二旋轉(zhuǎn)軸TM2連接至第六旋轉(zhuǎn)軸TM6，第四旋轉(zhuǎn)軸TM4連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7，第一旋轉(zhuǎn)軸TMl連接至第六旋轉(zhuǎn)軸TM6。因此，所有的行星齒輪組形成為直接聯(lián)接狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，如果輸入軸IS的轉(zhuǎn)速輸入至第二旋轉(zhuǎn)軸TM2，則實現(xiàn)了第七前進速度擋位。在第七前進速度擋位，與輸入軸IS相同的轉(zhuǎn)速輸出。
[0073]如果在第八前進速度擋位8TH操作第一和第三離合器Cl和C3以及第三制動器B3，那么第二旋轉(zhuǎn)軸TM2連接至第六旋轉(zhuǎn)軸TM6，第四旋轉(zhuǎn)軸TM4連接至第七旋轉(zhuǎn)軸TM7，輸入軸IS的轉(zhuǎn)速輸入至第二旋轉(zhuǎn)軸TM2，并且第七旋轉(zhuǎn)軸TM7作為固定元件工作。因此，實現(xiàn)了第八前進速度擋位。
[0074]如果在第九前進速度擋位9TH操作第二和第三離合器C2和C3以及第三制動器B3，那么第三旋轉(zhuǎn)軸TM3連接至第四旋轉(zhuǎn)軸TM4，輸入軸IS的轉(zhuǎn)速輸入至第二旋轉(zhuǎn)軸TM2，并且第七旋轉(zhuǎn)軸TM7作為固定元件工作。因此，實現(xiàn)了第九前進速度擋位。
[0075]如果在第十前進速度擋位1TH操作第一和第二離合器Cl和C2以及第三制動器B3，那么第二旋轉(zhuǎn)軸TM2連接至第六旋轉(zhuǎn)軸TM6，第三旋轉(zhuǎn)軸TM3連接至第四旋轉(zhuǎn)軸TM4，輸入軸IS的轉(zhuǎn)速輸入至第二旋轉(zhuǎn)軸TM2，并且第七旋轉(zhuǎn)軸TM7作為固定元件工作。因此，實現(xiàn)了第十前進速度擋位。
[0076]如果在倒車速度擋位REV操作第一和第二離合器Cl和C2以及第一制動器BI，那么第三旋轉(zhuǎn)軸TM3連接至第四旋轉(zhuǎn)軸TM4，輸入軸IS的轉(zhuǎn)速輸入至第二旋轉(zhuǎn)軸TM2，并且第五旋轉(zhuǎn)軸TM5作為固定元件工作。因此，實現(xiàn)了倒車速度擋位。
[0077]根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的行星齒輪系，通過對四個行星齒輪組PGl、PG2、PG3和PG4與四個離合器Cl、C2、C3和C4以及三個制動器B1、B2和B3進行控制而可以實現(xiàn)十個前進速度擋位和一個倒車速度擋位。
[0078]另外，除了第六和第七前進速度擋位之間、第七和第八前進速度擋位之間以及第九和第十前進速度擋位之間，速度擋位之間的級間比為1.2或更高，并且能夠確保速度擋位之間的線性的級間比。因此，能夠改善例如在換擋之前和之后的加速的駕駛性能以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的節(jié)奏。
[0079]另外，通過實現(xiàn)大于或等于9.0的傳動比的變化范圍而能夠最大化發(fā)動機的驅(qū)動效率。
[0080]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用，從而使得本領域的其它技術人員能夠?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利要求書及其等效形式所限定。
【主權項】
1.一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其包括: 輸入軸，其接收發(fā)動機的扭矩； 輸出軸，其輸出改變的扭矩； 第一行星齒輪組，其包括第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件以及第三旋轉(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)元件以及第六旋轉(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)元件以及第九旋轉(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)元件以及第十二旋轉(zhuǎn)元件；以及七個摩擦元件，其設置在十二個旋轉(zhuǎn)元件中的至少一個旋轉(zhuǎn)元件與其他旋轉(zhuǎn)元件或輸入軸之間，或者設置在十二個旋轉(zhuǎn)元件中的至少一個旋轉(zhuǎn)元件與變速器殼體之間； 其中，輸入軸持續(xù)地連接至第二旋轉(zhuǎn)元件； 輸出軸持續(xù)地連接至第十一旋轉(zhuǎn)元件； 第二旋轉(zhuǎn)元件持續(xù)地連接至第四旋轉(zhuǎn)元件； 第三旋轉(zhuǎn)元件持續(xù)地連接至第十旋轉(zhuǎn)元件； 第六旋轉(zhuǎn)元件持續(xù)地連接至第八旋轉(zhuǎn)元件； 第九旋轉(zhuǎn)元件持續(xù)地連接至第十二旋轉(zhuǎn)元件； 第三旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接至第五旋轉(zhuǎn)元件； 在每個速度擋位，七個摩擦元件中的三個摩擦元件操作，以實現(xiàn)多個前進速度擋位和至少一個倒車速度擋位。2.根據(jù)權利要求1所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中: 所述第六旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接至變速器殼體； 所述第九旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接至變速器殼體； 所述第一旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接至變速器殼體； 所述輸入軸選擇性地連接至第七旋轉(zhuǎn)元件； 所述第九旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接至第五旋轉(zhuǎn)元件； 所述第一旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接至第七旋轉(zhuǎn)元件。3.根據(jù)權利要求1所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中:所述第一行星齒輪組的太陽輪、行星架和內(nèi)齒圈設置為第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件； 所述第二行星齒輪組的太陽輪、行星架和內(nèi)齒圈設置為第四旋轉(zhuǎn)元件、第五旋轉(zhuǎn)元件和第六旋轉(zhuǎn)元件； 所述第三行星齒輪組的太陽輪、行星架和內(nèi)齒圈設置為第七旋轉(zhuǎn)元件、第八旋轉(zhuǎn)元件和第九旋轉(zhuǎn)元件； 所述第四行星齒輪組的太陽輪、行星架和內(nèi)齒圈設置為第十旋轉(zhuǎn)元件、第十一旋轉(zhuǎn)元件和第十二旋轉(zhuǎn)元件。4.一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其包括: 輸入軸，其接收發(fā)動機的扭矩； 輸出軸，其輸出改變的扭矩； 第一行星齒輪組，其包括第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件以及第三旋轉(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； 第一旋轉(zhuǎn)軸，其包括第一旋轉(zhuǎn)元件，并且選擇性地連接至變速器殼體； 第二旋轉(zhuǎn)軸，其包括第二旋轉(zhuǎn)元件和第四旋轉(zhuǎn)元件，并且直接地連接至輸入軸； 第三旋轉(zhuǎn)軸，其包括第三旋轉(zhuǎn)元件和第十旋轉(zhuǎn)元件； 第四旋轉(zhuǎn)軸，其包括第五旋轉(zhuǎn)元件，并且選擇性地連接至第三旋轉(zhuǎn)軸； 第五旋轉(zhuǎn)軸，其包括第六旋轉(zhuǎn)元件和第八旋轉(zhuǎn)元件，并且選擇性地連接至變速器殼體； 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第一旋轉(zhuǎn)軸或選擇性地連接第二旋轉(zhuǎn)軸； 第七旋轉(zhuǎn)軸，其包括第九旋轉(zhuǎn)元件和第十二旋轉(zhuǎn)元件，并且選擇性地連接至變速器殼體；以及 第八旋轉(zhuǎn)軸，其包括第十一旋轉(zhuǎn)元件，并且直接地連接至輸出軸。5.根據(jù)權利要求4所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中:所述第一行星齒輪組為單小齒輪行星齒輪組，并且包括:為第一旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽輪，為第二旋轉(zhuǎn)元件的第一行星架，以及為第三旋轉(zhuǎn)元件的第一內(nèi)齒圈； 所述第二行星齒輪組為單小齒輪行星齒輪組，并且包括:為第四旋轉(zhuǎn)元件的第二太陽輪，為第五旋轉(zhuǎn)元件的第二行星架，以及為第六旋轉(zhuǎn)元件的第二內(nèi)齒圈； 所述第三行星齒輪組為單小齒輪行星齒輪組，并且包括:為第七旋轉(zhuǎn)元件的第三太陽輪，為第八旋轉(zhuǎn)元件的第三行星架，以及為第九旋轉(zhuǎn)元件的第三內(nèi)齒圈；以及 所述第四行星齒輪組為單小齒輪行星齒輪組，并且包括:為第十旋轉(zhuǎn)元件的第四太陽輪，為第十一旋轉(zhuǎn)元件的第四行星架，以及為第十二旋轉(zhuǎn)元件的第四內(nèi)齒圈。6.根據(jù)權利要求5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從發(fā)動機側(cè)按照第三行星齒輪組、第一行星齒輪組、第二行星齒輪組以及第四行星齒輪組的順序進行設置。7.根據(jù)權利要求4所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其進一步包括: 第一離合器，其設置在第二旋轉(zhuǎn)軸和第六旋轉(zhuǎn)軸之間； 第二離合器，其設置在第三旋轉(zhuǎn)軸和第四旋轉(zhuǎn)軸之間； 第三離合器，其設置在第四旋轉(zhuǎn)軸和第七旋轉(zhuǎn)軸之間； 第四離合器，其設置在第一旋轉(zhuǎn)軸和第六旋轉(zhuǎn)軸之間； 第一制動器，其設置在第五旋轉(zhuǎn)軸和變速器殼體之間； 第二制動器，其設置在第一旋轉(zhuǎn)軸和變速器殼體之間；以及 第三制動器，其設置在第七旋轉(zhuǎn)軸和變速器殼體之間。8.根據(jù)權利要求7所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中:通過第一離合器和第二離合器以及第二制動器的操作而實現(xiàn)第一前進速度擋位； 通過第二離合器和第四離合器以及第二制動器的操作而實現(xiàn)第二前進速度擋位； 通過第一離合器和第四離合器以及第二制動器的操作而實現(xiàn)第三前進速度擋位； 通過第四離合器以及第二制動器和第三制動器的操作而實現(xiàn)第四前進速度擋位； 通過第三離合器和第四離合器以及第二制動器的操作而實現(xiàn)第五前進速度擋位； 通過第三離合器和第四離合器以及第三制動器的操作而實現(xiàn)第六前進速度擋位； 通過第一離合器、第三離合器和第四離合器的操作而實現(xiàn)第七前進速度擋位； 通過第一離合器和第三離合器以及第三制動器的操作而實現(xiàn)第八前進速度擋位； 通過第二離合器和第三離合器以及第三制動器的操作而實現(xiàn)第九前進速度擋位； 通過第一離合器和第二離合器以及第三制動器的操作而實現(xiàn)第十前進速度擋位；以及 通過第一離合器和第二離合器以及第一制動器的操作而實現(xiàn)倒車速度擋位。9.一種用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其包括: 輸入軸，其接收發(fā)動機的扭矩； 輸出軸，其輸出改變的扭矩； 第一行星齒輪組，其包括第一太陽輪、第一行星架和第一內(nèi)齒圈； 第二行星齒輪組，其包括第二太陽輪、第二行星架和第二內(nèi)齒圈； 第三行星齒輪組，其包括第三太陽輪、第三行星架和第三內(nèi)齒圈； 第四行星齒輪組，其包括第四太陽輪、第四行星架和第四內(nèi)齒圈； 第一旋轉(zhuǎn)軸，其包括第一太陽輪，并且選擇性地連接至變速器殼體； 第二旋轉(zhuǎn)軸，其包括第一行星架和第二太陽輪，并且直接地連接至輸入軸； 第三旋轉(zhuǎn)軸，其包括第一內(nèi)齒圈和第四太陽輪； 第四旋轉(zhuǎn)軸，其包括第二行星架，并且選擇性地連接至第三旋轉(zhuǎn)軸； 第五旋轉(zhuǎn)軸，其包括第二內(nèi)齒圈和第三行星架，并且選擇性地連接至變速器殼體；第六旋轉(zhuǎn)軸，其包括第三太陽輪，并且選擇性地連接至第一旋轉(zhuǎn)軸或選擇性地連接第二旋轉(zhuǎn)軸； 第七旋轉(zhuǎn)軸，其包括第三內(nèi)齒圈和第四內(nèi)齒圈，并且選擇性地連接至變速器殼體；第八旋轉(zhuǎn)軸，其包括第四行星架，并且直接地連接至輸出軸；以及七個摩擦元件，其設置在八個旋轉(zhuǎn)軸中的至少一個旋轉(zhuǎn)軸和另一個旋轉(zhuǎn)軸之間，或者在八個旋轉(zhuǎn)軸中的至少一個旋轉(zhuǎn)軸和變速器殼體之間。10.根據(jù)權利要求9所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中:所述第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組中的每一個是單小齒輪行星齒輪組。11.根據(jù)權利要求9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從發(fā)動機側(cè)按照第三行星齒輪組、第一行星齒輪組、第二行星齒輪組以及第四行星齒輪組的順序進行設置。12.根據(jù)權利要求9所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中:所述七個摩擦元件包括: 第一離合器，其設置在第二旋轉(zhuǎn)軸和第六旋轉(zhuǎn)軸之間； 第二離合器，其設置在第三旋轉(zhuǎn)軸和第四旋轉(zhuǎn)軸之間； 第三離合器，其設置在第四旋轉(zhuǎn)軸和第七旋轉(zhuǎn)軸之間； 第四離合器，其設置在第一旋轉(zhuǎn)軸和第六旋轉(zhuǎn)軸之間； 第一制動器，其設置在第五旋轉(zhuǎn)軸和變速器殼體之間； 第二制動器，其設置在第一旋轉(zhuǎn)軸和變速器殼體之間；以及 第三制動器，其設置在第七旋轉(zhuǎn)軸和變速器殼體之間。13.根據(jù)權利要求12所述的用于車輛的自動變速器的行星齒輪系，其中:通過第一離合器和第二離合器以及第二制動器的操作而實現(xiàn)第一前進速度擋位； 通過第二離合器和第四離合器以及第二制動器的操作而實現(xiàn)第二前進速度擋位； 通過第一離合器和第四離合器以及第二制動器的操作而實現(xiàn)第三前進速度擋位； 通過第四離合器以及第二制動器和第三制動器的操作而實現(xiàn)第四前進速度擋位； 通過第三離合器和第四離合器以及第二制動器的操作而實現(xiàn)第五前進速度擋位； 通過第三離合器和第四離合器以及第三制動器的操作而實現(xiàn)第六前進速度擋位； 通過第一離合器、第三離合器和第四離合器的操作而實現(xiàn)第七前進速度擋位； 通過第一離合器和第三離合器以及第三制動器的操作而實現(xiàn)第八前進速度擋位； 通過第二離合器和第三離合器以及第三制動器的操作而實現(xiàn)第九前進速度擋位； 通過第一離合器和第二離合器以及第三制動器的操作而實現(xiàn)第十前進速度擋位；以及 通過第一離合器和第二離合器以及第一制動器的操作而實現(xiàn)倒車速度擋位。
【文檔編號】F16H3/66GK106090151SQ201510689980
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2015年10月22日
【發(fā)明人】樸鐘述, 李承鎬, 李昌郁, 李炅勛, 黃銅煥
【申請人】現(xiàn)代自動車株式會社