CN101280827A - 八速自动变速器 - Google Patents

Abstract

提供具有输入构件、输出构件、四组行星齿轮组、多个耦联构件和多个扭矩传动装置的自动变速器。每一行星齿轮组包括第一、第二和第三构件。扭矩传动装置可以是离合器或制动器。

Description

八速自动变速器

相关申请的交叉参考

[0001]本申请要求于2007年4月2日提交的美国临时申请No.60/909,576的益处。上述申请的公开内容结合于此作为参考。

技术领域

[0002]本发明通常涉及具有多个行星齿轮组和多个扭矩传动装置的多速自动变速器，以及更具体地涉及具有四组行星齿轮组和多个扭矩传动离合器和制动器的八速自动变速器。

背景技术

[0003]在本部分中只提供与本发明公开内容相关的背景信息，上述信息可以构成在先技术，也可以不构成在先技术。

[0004]典型的多速自动变速器利用摩擦离合器、行星齿轮设置和固定互联的结合来获得多个齿轮齿数比。行星齿轮组的数目和物理设置通常由装配、成本和所需的速比来控制。

[0005]虽然目前的自动变速器能够获得其预期目的，但是对新颖和改进的变速器构造的需求实质上是不变的，上述系统尤其从效率、响应度和平稳度以及改进的装配、主要减少的尺寸和重量方面表现改进的性能。因此，需求改进的、成本合算、紧凑的多速自动变速器。

发明内容

[0006]提供具有输入构件、输出构件、四组行星齿轮组、多个耦联构件和多个扭矩传动装置的自动变速器。每一行星齿轮组包括第一、第二和第三构件。扭矩传动装可以是离合器或制动器。

[0007]本发明变速器的一个实施例包括输入构件、输出构件以及每一具有中心齿轮、承载构件和环形齿轮的第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其中输入构件与第一行星齿轮组的中心齿轮和第二行星齿轮组的承载构件顺次互联，以及输出构件与第四行星齿轮组的承载构件顺次互联。第一互联构件将第一行星齿轮组的环形齿轮与第三行星齿轮组的承载构件顺次互联。第二互联构件将第二行星齿轮组的中心齿轮与第三行星齿轮组的中心齿轮顺次互联。第三互联构件将第三行星齿轮组的环形齿轮与第四行星齿轮组的中心齿轮顺次互联。第一扭矩传动装置可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的中心齿轮和第三行星齿轮组的中心齿轮的至少之一与第一行星齿轮组的承载构件互联。第二扭矩传动装置可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的环形齿轮与第四行星齿轮组的承载构件和输出构件的至少之一互联。第三扭矩传动装置可选择性地啮合以便将第三行星齿轮组的中心齿轮和第二行星齿轮组的中心齿轮的至少之一与第三行星齿轮组的环形齿轮和第四行星齿轮组的中心齿轮的至少之一互联。第四扭矩传动装置可选择性地啮合以便将第一行星齿轮组的承载构件与固定构件互联。第五扭矩传动装置可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的环形齿轮与固定构件互联。扭矩传动装置可以至少三个的组合选择性地啮合，以在输入构件和输出构件之间建立至少八个前进速比和至少一个倒车速比。

[0008]本发明变速器的另一实施例包括输入构件、输出构件以及每一具有中心齿轮、承载构件和环形齿轮的第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其中输入构件与第一行星齿轮组的承载构件和第二行星齿轮组的环形齿轮顺次互联，以及输出构件与第四行星齿轮组的承载构件顺次互联。第一互联构件将第一行星齿轮组的中心齿轮与第三行星齿轮组的承载构件顺次互联。第二互联构件将第二行星齿轮组的中心齿轮与第三行星齿轮组的中心齿轮顺次互联。第三互联构件将第三行星齿轮组的环形齿轮与第四行星齿轮组的中心齿轮顺次互联。第一扭矩传动装置可选择性地啮合以便将第一行星齿轮组的环形齿轮与第二行星齿轮组的承载构件互联。第二扭矩传动装置可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的中心齿轮和第三行星齿轮组的中心齿轮的至少之一与第一行星齿轮组的环形齿轮互联。第三扭矩传动装置可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的承载构件和输出构件的至少之一与第二行星齿轮组的承载构件互联。第四扭矩传动装置可选择性地啮合以便将第一行星齿轮组的中心齿轮和第三行星齿轮组的承载构件的至少之一与固定构件互联。第五扭矩传动装置可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的环形齿轮与固定构件互联。扭矩传动装置可以至少三个的组合选择性地啮合，以在输入构件和输出构件之间建立至少八个前进速比和至少一个倒车速比。

[0009]本发明变速器的另一实施例包括输入构件、输出构件以及每一具有中心齿轮、承载构件和环形齿轮的第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其中输入构件与第一行星齿轮组的环形齿轮和第二行星齿轮组的承载构件顺次互联，以及输出构件与第四行星齿轮组的环形齿轮顺次互联。第一互联构件将第一行星齿轮组的中心齿轮与第三行星齿轮组的中心齿轮顺次互联。第二互联构件将第二行星齿轮组的中心齿轮与第三行星齿轮组的环形齿轮顺次互联。第三互联构件将第三行星齿轮组的承载构件与第四行星齿轮组的承载构件顺次互联。第一扭矩传动装置可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的环形齿轮与第三行星齿轮组的中心齿轮和第一行星齿轮组的中心齿轮的至少之一互联。第二扭矩传动装置可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的环形齿轮与第一行星齿轮组的承载构件互联。第三扭矩传动装置可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的环形齿轮和输出构件的至少之一与第一行星齿轮组的承载构件互联。第四扭矩传动装置可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的中心齿轮和第三行星齿轮组的环形齿轮的至少之一与固定构件互联。第五扭矩传动装置可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的中心齿轮与固定构件互联。扭矩传动装置可以至少三个的组合选择性地啮合，以在输入构件和输出构件之间建立至少八个前进速比和至少一个倒车速比。

[00010]通过参照下述说明和附图将明了本发明进一步的目的和优势，其中相同的附图标记指代相同的组件、元件或特征。

附图说明

[00011]在此所述的附图仅仅是为了解释说明的目的，而并不意旨以任何方式限定本发明公开的范围。

[00012]图1是根据本发明的八速自动变速器的第一实施例的杠杆图；

[00013]图2是根据本发明的八速自动变速器的第一实施例的图解视图；

[00014]图3是代表图1和图2所示自动变速器处于每一可得到的前进和倒车速度或齿轮齿数比下的各种扭矩传动离合器和制动器啮合状态的真值表；

[00015]图4是根据本发明的八速自动变速器的第二实施例的杠杆图；

[00016]图5是根据本发明的八速自动变速器的第二实施例的图解视图；

[00017]图6是代表图4和图5所示自动变速器处于每一可得到的前进和倒车速度或齿轮齿数比下的各种扭矩传动离合器和制动器啮合状态的真值表；

[00018]图7是根据本发明的八速自动变速器的第三实施例的杠杆图；

[00019]图8是根据本发明的八速自动变速器的第三实施例的图解视图；

[00020]图9是代表图7和图8所示自动变速器处于每一可得到的前进和倒车速度或齿轮齿数比下的各种扭矩传动离合器和制动器啮合状态的真值表。

具体实施方式

[00021]下述的说明实质上仅仅是示范性的，而并不意旨限定本发明公开的内容、应用或用途。

[00022]最初，应该意识到在提供的具体实例中，本发明的八速自动变速器具有在第四行星齿轮组元件之间的永久性机械连接的设置。这些永久性机械连接关系到变速器的实施例。更具体的，第一行星齿轮组的第一组件或元件永久性地耦联到第二行星齿轮组的第一组件或元件。第一行星齿轮组的第三个件或元件永久性地耦联到第三行星齿轮组的第三个件或元件。第二行星齿轮组的第二组件或元件永久性地耦联到第三行星齿轮组的第二组件或元件。最后，第三行星齿轮组的第一组件或元件永久性地耦联到第四行星齿轮组的第一组件或元件。

[00023]现在参照图1，以杠杆图的形式示出八速自动变速器10的第一实施例。杠杆图是诸如自动变速器的机械装置组件的示意表示。每一单独的杠杆代表一个行星齿轮组。其中所述行星齿轮组的三个基本机械组件中的每一由节点表示。因此，单一的杠杆包含三个节点：一个适于中心齿轮构件，一个适于行星齿轮承载构件，以及一个适于环形齿轮构件。每一杠杆的节点之间的相对长度可用于表示每一相应齿轮组的环形齿轮与中心齿轮的齿数比。这些杠杆比依次用来改变变速器的齿轮齿数比，以便获得合适的传动比和合适的传动比级数。各个行星齿轮组节点之间的机械耦联或互联由细水平线表示，而诸如离合器和制动器的扭矩传动装置表示成交错的指状物。如果上述装置是制动器，一组指状物接地。杠杆图的形式、目的和用途的进一步解释可在Benford and Leising的SAE Paper 810102中找到，其名称为“TheLever Analogy：A New Tool in Transmission Analysis”，其全部内容结合于此作为参考。

[00024]自动变速器10包括输入轴或构件12，具有第一节点14A、第二节点14B和第三节点14C三个节点的第一行星齿轮组14，具有第一节点16A、第二节点16B和第三节点16C三个节点的第二行星齿轮组16，具有第一节点18A、第二节点18B和第三节点18C三个节点的第三行星齿轮组18，具有第一节点20A、第二节点20B和第三节点20C三个节点的第四行星齿轮组20，以及输出轴或构件22。第一行星齿轮组14的第一节点14A耦联到第二行星齿轮组16的第一节点16A。第一行星齿轮组14的第三节点14C耦联到第三行星齿轮组18的第三节点18C。第二行星齿轮组16的第二节点16B耦联到第三行星齿轮组18的第二节点18B。第三行星齿轮组18的第一节点18A耦联到第四行星齿轮组20的第一节点20A。

[00025]输入轴或构件12耦联到第一行星齿轮组14的第一节点14A。输出轴或构件22耦联到第四行星齿轮组20的第三节点20C。第一离合器26选择性地将第一行星齿轮组14的第二节点14B连接到第二行星齿轮组16的第二节点16B。第二离合器28选择性地将第二行星齿轮组16的第三节点16C连接到第四行星齿轮组20的第三节点20C和输出轴或构件22。第三离合器32选择性地将第三行星齿轮组18的第二节点18B连接到第四行星齿轮组20的第一节点20A。第一制动器36选择性地将第一行星齿轮组14的第二节点14B连接到地面、固定构件或变速器的箱体40。第二制动器38选择性地将第四行星齿轮组20的第二节点20B连接到地面、固定构件或变速器的箱体40。

[00026]现在参照图2，符号图表示根据本发明的八速变速器10的第一实施例的示意布置。自图1杠杆图的编号转结到图2中。相应示出离合器、制动器和耦联装置，而行星齿轮组14，16，18和20的节点现在显示为行星齿轮组的组件，诸如中心齿轮构件、环形齿轮构件和具有行星齿轮的行星齿轮承载构件。

[00027]例如，变速器10包括输入轴或构件12，其耦联到并直接驱动第一行星齿轮组14的第一中心齿轮构件14A。输入轴或构件12的延长部分连接到第二行星齿轮组16的第二行星承载构件16A。第二行星承载构件16A包括旋转设置于其上的多个行星齿轮16D。每一行星齿轮16D设置成与中心齿轮构件16B和环形齿轮构件16C相互啮合。输出轴或构件22耦联到第四行星齿轮组20的第四行星承载构件20C并由第四行星齿轮组20的第四行星承载构件20C直接驱动。第四行星承载构件20C包括旋转设置于其上的多个行星齿轮20D。每一行星齿轮20D设置成与中心齿轮构件20A和环形齿轮构件20B相互啮合。

[00028]第一离合器26选择性地将第一行星齿轮组14的第一行星承载构件14B与第二行星齿轮组16的第二中心齿轮构件16B和第三行星齿轮组18的第三中心齿轮构件18B互联。第一行星承载构件14B包括旋转设置于其上的多个对行星齿轮14D，14E。每一行星齿轮14E设置成与中心齿轮构件14A和行星齿轮14D相互啮合。每一行星齿轮14D设置成与行星齿轮14E和环形齿轮构件14C相互啮合。第二离合器28选择性地将第二行星齿轮组16的第二环形齿轮构件16C连接到第四行星齿轮组20的第四行星承载构件20C和输出轴或构件22。第三离合器32选择性地将第二行星齿轮组16的第二中心齿轮构件16B和第三行星齿轮组18的第三中心齿轮构件18B与第三行星齿轮组18的第三环形齿轮构件18A和第四行星齿轮组20的第四中心齿轮构件20A互联。第一制动器36将第一行星齿轮组14的第一行星承载构件14B连接到地面、固定构件或变速器的箱体40。第二制动器38将第四行星齿轮组20的第四环形齿轮构件20B连接到地面、固定构件或变速器的箱体40。

[00029]第一轴、套筒轴或互联构件42将第一行星齿轮组14的第一环形齿轮构件14C耦联到第三行星齿轮组18的第三行星承载构件18C。第三行星承载构件18C包括旋转设置于其上的多个行星齿轮18D。每一行星齿轮18D设置成与中心齿轮构件18B和环形齿轮构件18A相互啮合。第二轴、套筒轴或互联构件44将第一行星齿轮组14的第一行星承载构件14B耦联到第一离合器26。第三轴、套筒轴或互联构件46将第一离合器26耦联到第二行星齿轮组16的第二中心齿轮构件16B、第三行星齿轮组18的第三中心齿轮构件18B和第三离合器32。第四轴、套筒轴或互联构件48将第二行星齿轮组16的第二环形齿轮构件16C耦联到第二离合器28。第五轴、套筒轴或互联构件56将第三行星齿轮组18的第三环形齿轮构件18A、第三离合器32和第四行星齿轮组20的第四中心齿轮构件20A互联。

[00030]现在将参照图2和图3描述八速自动变速器10的第一实施例的运行。应该意识到自动变速器10能够以八个前进速度或扭矩比和一个倒车速度或扭矩比将扭矩从输入轴或构件12传送到输出轴或构件22。通过三个离合器和制动器的组合啮合来获得每一前进和倒车速度或扭矩比，如下面将要描述的那样。图3是代表启动或啮合以便获得各种齿轮状态的离合器和制动器的各种组合的真值表。还表示各种齿轮状态的真正齿轮齿数比，但是应该意识到这些数值仅仅是示范性的，并且它们可在相当大的范围内调节，以适应自动变速器10的各种应用和操作标准。

[00031]为了建立前进和倒车速比，对于每一齿轮状态啮合三个扭矩传动装置。啮合的离合器和制动器由处于每一相应行中的“X”表示。例如，为了建立倒车齿轮，第一制动器36、第二制动器38和第二离合器28啮合或启动。第一制动器36使得第一行星齿轮组14的第一行星承载构件14B接地。第二制动器38使得第四行星齿轮组20的第四环形齿轮构件20B接地。第二离合器28通过第四轴、套筒轴或互联构件48将第二行星齿轮组16的第二环形齿轮构件16C与第四行星齿轮组20的第四行星承载构件20C和输出轴或构件22互联。

[00032]同样地，通过图3所示的离合器和制动器啮合的不同组合来获得八个前进比。

[00033]应该意识到八速自动变速器10的第一实施例的运行和齿轮状态首先确保在给定齿轮状态下没有具体涉及的制动器和离合器不启动或不啮合，其次应确保在齿轮构件在至少邻近的齿轮状之间变速，也就是变换齿轮状态的过程中，在两个齿轮状态下啮合或启动的离合器或制动器仍将保持啮合或启动。

[00034]现在转到图4，示出八速自动变速器100的第二实施例的杠杆图。自动变速器100包括输入轴或构件112，具有第一节点114A、第二节点114B和第三节点114C三个节点的第一行星齿轮组114，具有第一节点116A、第二节点116B和第三节点116C三个节点的第二行星齿轮组116，具有第一节点118A、第二节点118B和第三节点118C三个节点的第三行星齿轮组118，具有第一节点120A、第二节点120B和第三节点120C三个节点的第四行星齿轮组120，以及输出轴或构件122。第一行星齿轮组114的第一节点114A耦联到第二行星齿轮组116的第一节点116A。第一行星齿轮组114的第三节点114C耦联到第三行星齿轮组118的第三节点118C。第二行星齿轮组116的第二节点116B耦联到第三行星齿轮组118的第二节点118B。第三行星齿轮组118的第一节点118A耦联到第四行星齿轮组120的第一节点120A。

[00035]输入轴或构件112耦联到第一行星齿轮组114的第一节点114A。输出轴或构件122耦联到第四行星齿轮组120的第三节点120C。第一离合器126选择性地将第一行星齿轮组114的第二节点114B连接到第二行星齿轮组116的第三节点116C。第二离合器128选择性地将第一行星齿轮组114的第二节点114B连接到第二行星齿轮组116的第二节点116B。第三离合器132选择性地将第二行星齿轮组116的第三节点116C连接到第四行星齿轮组120的第三节点120C。第一制动器136选择性地将第一行星齿轮组114的第三节点114C连接到地面、固定构件或变速器的箱体140。第二制动器138选择性地将第四行星齿轮组120的第二节点120B连接到地面、固定构件或变速器的箱体140。

[00036]现在参照图5，符号图表示根据本发明的八速变速器100的第二实施例的示意布置。自图4杠杆图的编号转结到图5中。相应示出离合器、制动器和耦联装置，而行星齿轮组114，116，118和120的节点现在显示为行星齿轮组的组件，诸如中心齿轮构件、环形齿轮构件和具有行星齿轮的行星齿轮承载构件。

[00037]变速器100包括输入轴或构件112，其耦联到并直接驱动第一行星齿轮组114的第一行星承载构件114A和第二行星齿轮组116的第二环形齿轮构件116A。第一行星承载构件114A包括旋转设置于其上的多个行星齿轮114D。每一行星齿轮114D设置成与中心齿轮构件114C和环形齿轮构件114B相互啮合。第一离合器126选择性地将第一行星齿轮组114的第一环形齿轮构件114B连接到第二行星齿轮组116的第二行星承载构件116C。第二行星承载构件116C包括旋转设置于其上的多个行星齿轮116D。每一行星齿轮116D设置成与中心齿轮构件116B和环形齿轮构件116A相互啮合。第二离合器128选择性地将第一行星齿轮组114的第一环形齿轮构件114B与第二行星齿轮组116的第二中心齿轮构件116B和第三行星齿轮组118的第三中心齿轮构件118B互联。第三离合器132选择性地将第二行星齿轮组116的第二行星承载构件116C与第四行星齿轮组120的第四行星承载构件120C和输出轴或构件122互联。第四行星承载构件120C包括旋转设置于其上的多个行星齿轮120D。每一行星齿轮120D设置成与中心齿轮构件120A和环形齿轮构件120B相互啮合。第一制动器136选择性地将第一行星齿轮组114的第一中心齿轮构件114C和第三行星齿轮组118的第三行星承载构件118C连接到地面、固定构件或变速器的箱体140。第三行星承载构件118C包括旋转设置于其上的多个对行星齿轮118D，118E。每一行星齿轮118D设置成与行星齿轮118E和环形齿轮构件118A相互啮合。每一行星齿轮118E设置成与行星齿轮118D和中心齿轮构件118B相互啮合。第二制动器138选择性地将第四行星齿轮组120的第四环形齿轮构件120B连接到地面、固定构件或变速器的箱体140。

[00038]第一轴、套筒轴或互联构件142将第一行星齿轮组114的第一中心齿轮构件114C和第一制动器136耦联到第三行星齿轮组118的第三行星承载构件118C。第二轴、套筒轴或互联构件144将第一行星齿轮组114的第一环形齿轮构件114B耦联到第一离合器126和第二离合器128。第三轴、套筒轴或互联构件146将第一离合器126耦联到第二行星齿轮组116的第二行星承载构件116C。第四轴、套筒轴或互联构件148将第二行星齿轮组116的第二中心齿轮构件116B和第三行星齿轮组118的第三中心齿轮构件118B耦联到第二离合器128。第五轴、套筒轴或互联构件152将第三行星齿轮组118的第三环形齿轮构件118A耦联到第四行星齿轮组120的第四中心齿轮构件120A。

[00039]现在将参照图5和图6描述八速自动变速器100的第二实施例的运行。应该意识到自动变速器100能够以八个前进速度或扭矩比和一个倒车速度或扭矩比将扭矩从输入轴或构件112传送到输出轴或构件122。通过三个离合器和制动器的组合啮合来获得每一前进和倒车速度或扭矩比，如下面将要描述的那样。图6是代表启动或啮合以便获得各种齿轮状态的离合器和制动器的各种组合的真值表。还表示各种齿轮状态的真正齿轮齿数比，但是应该意识到这些数值仅仅是示范性的，并且它们可在相当大的范围内调节，以适应自动变速器100的各种应用和操作标准。

[00040]为了建立前进和倒车速比，对于每一齿轮状态啮合三个扭矩传动装置。啮合的离合器和制动器由处于每一相应行中的“X”表示。例如，为了建立倒车齿轮，第一制动器136、第二制动器138和第三离合器132啮合或启动。第一制动器136使得第一行星齿轮组114的第一中心齿轮构件114C和第三行星齿轮组118的第三行星承载构件118C接地。第二制动器138使得第四行星齿轮组120的第四环形齿轮构件120B接地。第三离合器132将第二行星齿轮组116的第二行星承载构件116C与第四行星齿轮组120的第四行星承载构件120C和输出轴或构件122互联。同样地，通过图6所示的离合器和制动器啮合的不同组合来获得八个前进比。

[00041]应该意识到八速自动变速器100的运行和齿轮状态首先确保在给定齿轮状态下没有具体涉及的制动器和离合器不启动或不啮合，其次应确保在齿轮构件在至少邻近的齿轮状之间变速，也就是变换齿轮状态的过程中，在两个齿轮状态下啮合或启动的离合器或制动器将保持啮合或启动。

[00042]现在转到图7，示出八速自动变速器200的第三实施例的杠杆图。自动变速器200包括输入轴或构件212，具有第一节点214A、第二节点214B和第三节点214C三个节点的第一行星齿轮组214，具有第一节点216A、第二节点216B和第三节点216C三个节点的第二行星齿轮组216，具有第一节点218A、第二节点218B和第三节点218C三个节点的第三行星齿轮组218，具有第一节点220A、第二节点220B和第三节点220C三个节点的第四行星齿轮组220，以及输出轴或构件222。第一行星齿轮组214的第一节点214A耦联到第二行星齿轮组216的第一节点216A。第一行星齿轮组214的第三节点214C耦联到第三行星齿轮组218的第三节点218C。第二行星齿轮组216的第二节点216B耦联到第三行星齿轮组218的第二节点218B。第三行星齿轮组218的第一节点218A耦联到第四行星齿轮组220的第一节点220A。

[00043]输入轴或构件212耦联到第二行星齿轮组216的第一节点216A以及第一行星齿轮组214的第一节点214A。输出轴或构件222耦联到第四行星齿轮组220的第二节点220B。第一离合器126选择性地将第一行星齿轮组214的第三节点214C连接到第二行星齿轮组216的第三节点216C。第二离合器228选择性地将第一行星齿轮组214的第二节点214B连接到第二行星齿轮组216的第三节点216C。第三离合器232选择性地将第一行星齿轮组214的第二节点214B连接到第四行星齿轮组220的第二节点220B和输出轴或构件222。第一制动器236选择性地将第二行星齿轮组216的第二节点216B连接到地面、固定构件或变速器的箱体240。第二制动器238选择性地将第四行星齿轮组220的第三节点220C连接到地面、固定构件或变速器的箱体240。

[00044]现在参照图8，符号图表示根据本发明的八速变速器200的第三实施例的示意布置。自图7杠杆图的编号转结到图8中。相应示出离合器、制动器和耦联装置，而行星齿轮组的节点现在显示为行星齿轮组的组件，诸如中心齿轮构件、环形齿轮构件和具有行星齿轮的行星齿轮承载构件。

[00045]变速器200包括输入轴或构件212，其耦联到并直接驱动第二行星齿轮组216的第二行星承载构件216A和第一行星齿轮组214的第一环形齿轮构件214A。第二行星承载构件216A包括旋转设置于其上的多个行星齿轮216D。每一行星齿轮216D设置成与中心齿轮构件216B和环形齿轮构件216C相互啮合。输出轴或构件222耦联到第四行星齿轮组220的第四环形齿轮构件220B并由第四行星齿轮组220的第四环形齿轮构件220B直接驱动。第一离合器226选择性地将第二行星齿轮组216的第二环形齿轮构件216C与第一行星齿轮组214的第一中心齿轮构件214C和第三行星齿轮组218的第三中心齿轮构件218C互联。第二离合器228选择性地将第二行星齿轮组216的第二环形齿轮构件216C连接到第一行星齿轮组214的第一行星承载构件214B。第一行星承载构件214B包括旋转设置于其上的多个行星齿轮214D。每一行星齿轮214D设置成与中心齿轮构件214C和环形齿轮构件214A相互啮合。第三离合器232选择性地将第一行星齿轮组214的第一行星承载构件214B与第四行星齿轮组220的第四环形齿轮构件220B和输出轴或构件222互联。第一制动器236选择性地将第二行星齿轮组216的第二中心齿轮构件216B和第三行星齿轮组218的第三环形齿轮构件218B连接到地面、固定构件或变速器的箱体240。第二制动器238选择性地将第四行星齿轮组220的第四中心齿轮构件220C连接到地面、固定构件或变速器的箱体240。

[00046]第一轴、套筒轴或互联构件242将第二行星齿轮组216的第二中心齿轮构件216B和第三行星齿轮组218的第三环形齿轮构件218B耦联到第一制动器236。第二轴、套筒轴或互联构件244将第二行星齿轮组216的第二环形齿轮构件216C耦联到第二离合器228和第一离合器226。第三轴、套筒轴或互联构件246将第一行星齿轮组214的第一中心齿轮构件214C和第三行星齿轮组218的第三中心齿轮构件218C耦联到第一离合器226。第四轴、套筒轴或互联构件248将第一行星齿轮组214的第一行星承载构件214B耦联到第二离合器228。第五轴、套筒轴或互联构件252将第三行星齿轮组218的第三行星承载构件218A耦联到第四行星齿轮组220的第四行星承载构件220A。第三行星承载构件218A包括旋转设置于其上的多个行星齿轮218D。每一行星齿轮218D设置成与中心齿轮构件218C和环形齿轮构件218B相互啮合。第四行星承载构件220A包括旋转设置于其上的多个对行星齿轮220D，220E。每一行星齿轮220D设置成与行星齿轮220E和环形齿轮构件220B相互啮合。每一行星齿轮220E设置成与行星齿轮220D和中心齿轮构件220C相互啮合。第六轴、套筒轴或互联构件254将第四行星齿轮组220的第四中心齿轮构件220C耦联到第二制动器238。

[00047]现在将参照图8和图9描述八速自动变速器200的第三实施例的运行。应该意识到自动变速器200能够以八个前进速度或扭矩比和一个倒车速度或扭矩比将扭矩从输入轴或构件212传送到输出轴或构件222。通过三个离合器和制动器的组合啮合来获得每一前进和倒车速度或扭矩比，如下面将要描述的那样。图9是代表启动或啮合以便获得各种齿轮状态的离合器和制动器的各种组合的真值表。还表示各种齿轮状态的真正齿轮齿数比，但是应该意识到这些数值仅仅是示范性的，并且它们可在相当大的范围内调节，以适应自动变速器200的各种应用和操作标准。

[00048]为了建立前进和倒车速比，对于每一齿轮状态啮合三个扭矩传动装置。啮合的离合器和制动器由处于每一相应行中的“X”表示。例如，为了建立倒车齿轮，第一制动器236、第二制动器238和第三离合器232啮合或启动。第一制动器236通过第一轴、套筒轴或互联构件242将第二行星齿轮组216的第二中心齿轮构件216B和第三行星齿轮组218的第三环形齿轮构件218互联到地面、固定构件或变速器的箱体240。第二制动器238将第四行星齿轮组220的第四中心齿轮构件220C连接到地面、固定构件或变速器的箱体240。第三离合器232将第一行星齿轮组214的第一行星承载构件214B互联到输出轴或构件222和第四行星齿轮组220的第四环形齿轮构件220B。同样地，通过图9所示的离合器和制动器啮合的不同组合来获得八个前进比。

[00049]应该意识到八速自动变速器200的第三实施例的运行和齿轮状态首先确保在给定齿轮状态下没有具体涉及的制动器和离合器不启动或不啮合，其次应确保在齿轮构件在至少邻近的齿轮状之间变速，也就是变换齿轮状态的过程中，在两个齿轮状态下啮合或启动的离合器或制动器将保持啮合或启动。

[00050]本发明的说明实质上仅仅是示范性的，并且不脱离本发明要点的改变意旨落入本发明的范围内。不认为上述改变脱离本发明的精神和范围。

Claims (30)

1.变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

每一具有第一、第二和第三构件的第一、第二、第三和第四行星齿轮组；

将第一行星齿轮组的第三构件与第三行星齿轮组的第二构件顺次互联的第一互联构件；

将第二行星齿轮组的第一构件与第三行星齿轮组的第一构件顺次互联的第二互联构件；

将第三行星齿轮组的第三构件与第四行星齿轮组的第一构件顺次互联的第三互联构件；以及

五个扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第一构件、第二构件和第三构件与另外的第一构件、第二构件、第三构件的至少之一以及固定构件互联，以及

其中扭矩传动装置可以至少三个的组合选择性地啮合，以在输入构件和输出构件之间建立至少八个前进速比和至少一个倒车速比。

2.权利要求1所述的变速器，其中上述五个扭矩传动装置中的第一个可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的第一构件和第三行星齿轮组的第一构件的至少之一与第一行星齿轮组的第二构件互联。

3.权利要求2所述的变速器，其中上述五个扭矩传动装置中的第二个可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的第三构件与第四行星齿轮组的第二构件和输出构件的至少之一互联。

4.权利要求3所述的变速器，其中上述五个扭矩传动装置中的第三个可选择性地啮合以便将第三行星齿轮组的第一构件和第二行星齿轮组的第一构件的至少之一与第三行星齿轮组的第三构件和第四行星齿轮组的第一构件的至少之一互联。

5.权利要求4所述的变速器，其中上述五个扭矩传动装置中的第四个可选择性地啮合以便将第一行星齿轮组的第二构件与固定构件互联。

6.权利要求5所述的变速器，其中上述五个扭矩传动装置中的第五个可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的第三构件与固定构件互联。

7.权利要求1所述的变速器，其中第一构件是中心齿轮，第二构件是承载元件，以及第三元件是环形齿轮。

8.权利要求1所述的变速器，其中输入构件与第一行星齿轮组的第一构件和第二行星齿轮组的第二构件顺次互联，以及输出构件与第四行星齿轮组的第二构件顺次互联。

9.权利要求1所述的变速器，其中上述五个扭矩传动装置中的第一个可选择性地啮合以便将第一行星齿轮组的第二构件与第二行星齿轮组的第三构件互联。

10.权利要求9所述的变速器，其中上述五个扭矩传动装置中的第二个可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的第一构件和第三行星齿轮组的第一构件的至少之一与第一行星齿轮组的第二构件互联。

11.权利要求10所述的变速器，其中上述五个扭矩传动装置中的第三个可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的第二构件和输出构件的至少之一与第二行星齿轮组的第三构件互联。

12.权利要求11所述的变速器，其中上述五个扭矩传动装置中的第四个可选择性地啮合以便将第一行星齿轮组的第三构件和第三行星齿轮组的第二构件的至少一个与固定构件互联。

13.权利要求12所述的变速器，其中上述五个扭矩传动装置中的第五个可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的第三构件与固定构件互联。

14.权利要求1所述的变速器，其中第一行星齿轮组的第三构件、第二行星齿轮组的第一构件、第三行星齿轮组的第一构件以及第四行星齿轮组的第一构件是中心齿轮；第一行星齿轮组的第一构件、第二行星齿轮组的第三构件、第三行星齿轮组的第二构件以及第四行星齿轮组的第二构件是承载构件；以及第一行星齿轮组的第二构件、第二行星齿轮组的第二构件、第三行星齿轮组的第三构件以及第四行星齿轮组的第三构件是环形齿轮。

15.权利要求1所述的变速器，其中上述五个扭矩传动装置中的第一个可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的第三构件与第三行星齿轮组的第二构件和第一行星齿轮组的第三构件的至少之一互联。

16.权利要求15所述的变速器，其中上述五个扭矩传动装置中的第二个可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的第三构件与第一行星齿轮组的第二构件互联。

17.权利要求16所述的变速器，其中上述五个扭矩传动装置中的第三个可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的第二构件和输出构件的至少一个与第一行星齿轮组的第二构件互联。

18.权利要求17所述的变速器，其中上述五个扭矩传动装置中的第四个可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的第一构件和第三行星齿轮组的第一构件的至少之一与固定构件互联。

19.权利要求20所述的变速器，其中上述五个扭矩传动装置中的第五个可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的第三构件与固定构件互联。

20.权利要求1所述的变速器，其中第一行星齿轮组的第三构件、第二行星齿轮组的第一构件、第三行星齿轮组的第二构件以及第四行星齿轮组的第三构件是中心齿轮；第一行星齿轮组的第二构件、第二行星齿轮组的第二构件、第三行星齿轮组的第三构件以及第四行星齿轮组的第一构件是承载构件；以及第一行星齿轮组的第一构件、第二行星齿轮组的第三构件、第三行星齿轮组的第一构件以及第四行星齿轮组的第二构件是环形齿轮。

21.权利要求1所述的变速器，其中固定构件是变速器的箱体。

22.变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

每一具有第一、第二和第三构件的第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其中输入构件与第一行星齿轮组的第一构件和第二行星齿轮组的第二构件顺次互联，以及输出构件与第四行星齿轮组的第二构件顺次互联；

将第一行星齿轮组的第三构件与第三行星齿轮组的第二构件顺次互联的第一互联构件；

将第二行星齿轮组的第一构件与第三行星齿轮组的第一构件顺次互联的第二互联构件；

将第三行星齿轮组的第三构件与第四行星齿轮组的第一构件顺次互联的第三互联构件；

第一扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的第一构件和第三行星齿轮组的第一构件的至少之一与第一行星齿轮组的第二构件互联；

第二扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的第三构件与第四行星齿轮组的第二构件和输出构件的至少之一互联；

第三扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第三行星齿轮组的第一构件和第二行星齿轮组的第一构件的至少之一与第三行星齿轮组的第三构件和第四行星齿轮组的第一构件的至少之一互联；

第四扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第一行星齿轮组的第二构件与固定构件互联；以及

第五扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的第三构件与固定构件互联；以及

其中扭矩传动装置可以至少三个的组合选择性地啮合，以在输入构件和输出构件之间建立至少八个前进速比和至少一个倒车速比。

23.权利要求22的变速器，其中第一构件是中心齿轮，第二构件是承载构件，以及第三构件是环形齿轮。

24.变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

每一具有第一、第二和第三构件的第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其中输入构件与第一行星齿轮组的第一构件和第二行星齿轮组的第二构件顺次互联，以及输出构件与第四行星齿轮组的第二构件顺次互联；

将第一行星齿轮组的第三构件与第三行星齿轮组的第二构件顺次互联的第一互联构件；

将第二行星齿轮组的第一构件与第三行星齿轮组的第一构件顺次互联的第二互联构件；

将第三行星齿轮组的第三构件与第四行星齿轮组的第一构件顺次互联的第三互联构件；

第一扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第一行星齿轮组的第二构件和第二行星齿轮组的第三构件互联；

第二扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的第一构件和第三行星齿轮组的第一构件的至少之一与第一行星齿轮组的第二构件互联；

第三扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的第二构件和输出构件的至少之一与第二行星齿轮组的第三构件互联；

第四扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第一行星齿轮组的第三构件和第三行星齿轮组的第二构件的至少之一与固定构件互联；以及

第五扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的第三构件与固定构件互联；以及

其中扭矩传动装置可以至少三个的组合选择性地啮合，以在输入构件和输出构件之间建立至少八个前进速比和至少一个倒车速比。

25.权利要求24所述的变速器，其中第一行星齿轮组的第三构件、第二行星齿轮组的第一构件、第三行星齿轮组的第一构件以及第四行星齿轮组的第一构件是中心齿轮；第一行星齿轮组的第一构件、第二行星齿轮组的第三构件、第三行星齿轮组的第二构件以及第四行星齿轮组的第二构件是承载构件；以及第一行星齿轮组的第二构件、第二行星齿轮组的第二构件、第三行星齿轮组的第三构件以及第四行星齿轮组的第三构件是环形齿轮。

26.变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

每一具有第一、第二和第三构件的第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其中输入构件与第一行星齿轮组的第一构件和第二行星齿轮组的第二构件顺次互联，以及输出构件与第四行星齿轮组的第二构件顺次互联；

将第一行星齿轮组的第三构件与第三行星齿轮组的第二构件顺次互联的第一互联构件；

将第二行星齿轮组的第一构件与第三行星齿轮组的第一构件顺次互联的第二互联构件；

将第三行星齿轮组的第三构件与第四行星齿轮组的第一构件顺次互联的第三互联构件；

第一扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的第三构件与第三行星齿轮组的第二构件和第一行星齿轮组的第三构件的至少之一互联；

第二扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的第三构件与第一行星齿轮组的第二构件互联；

第三扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的第二构件和输出构件的至少之一与第一行星齿轮组的第二构件互联；

第四扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的第一构件和第三行星齿轮组的第一构件的至少之一与固定构件互联；以及

第五扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的第三构件与固定构件互联；以及

其中扭矩传动装置可以至少三个的组合选择性地啮合，以在输入构件和输出构件之间建立至少八个前进速比和至少一个倒车速比。

27.权利要求26所述的变速器，其中第一行星齿轮组的第三构件、第二行星齿轮组的第一构件、第三行星齿轮组的第二构件以及第四行星齿轮组的第三构件是中心齿轮；第一行星齿轮组的第二构件、第二行星齿轮组的第二构件、第三行星齿轮组的第三构件以及第四行星齿轮组的第一构件是承载构件；以及第一行星齿轮组的第一构件、第二行星齿轮组的第三构件、第三行星齿轮组的第一构件以及第四行星齿轮组的第二构件是环形齿轮。

28.变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

每一具有中心齿轮、承载构件和环形齿轮的第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其中输入构件与第一行星齿轮组的中心齿轮和第二行星齿轮组的承载构件顺次互联，以及输出构件与第四行星齿轮组的承载构件顺次互联；

将第一行星齿轮组的环形齿轮与第三行星齿轮组的承载构件顺次互联的第一互联构件；

将第二行星齿轮组的中心齿轮与第三行星齿轮组的中心齿轮顺次互联的第二互联构件；

将第三行星齿轮组的环形齿轮与第四行星齿轮组的中心齿轮顺次互联的第三互联构件；

第一扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的中心齿轮和第三行星齿轮组的中心齿轮的至少之一与第一行星齿轮组的承载构件互联；

第二扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的环形齿轮与第四行星齿轮组的承载构件和输出构件的至少之一互联；

第三扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第三行星齿轮组的中心齿轮和第二行星齿轮组的中心齿轮的至少之一与第三行星齿轮组的环形齿轮和第四行星齿轮组的中心齿轮的至少之一互联；

第四扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第一行星齿轮组的承载构件与固定构件互联；以及

第五扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的环形齿轮与固定构件互联；以及

其中扭矩传动装置可以至少三个的组合选择性地啮合，以在输入构件和输出构件之间建立至少八个前进速比和至少一个倒车速比。

29.变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

每一具有中心齿轮、承载构件和环形齿轮的第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其中输入构件与第一行星齿轮组的承载构件和第二行星齿轮组的环形齿轮顺次互联，以及输出构件与第四行星齿轮组的承载构件顺次互联；

将第一行星齿轮组的中心齿轮与第三行星齿轮组的承载构件顺次互联的第一互联构件；

将第二行星齿轮组的中心齿轮与第三行星齿轮组的中心齿轮顺次互联的第二互联构件；

将第三行星齿轮组的环形齿轮与第四行星齿轮组的中心齿轮顺次互联的第三互联构件；

第一扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第一行星齿轮组的环形齿轮和第二行星齿轮组的承载构件互联；

第二扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的中心齿轮和第三行星齿轮组的中心齿轮的至少之一与第一行星齿轮组的环形齿轮互联；

第三扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的承载构件和输出构件的至少之一与第二行星齿轮组的承载构件互联；

第四扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第一行星齿轮组的中心齿轮和第三行星齿轮组的承载构件的至少之一与固定构件互联；以及

第五扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的环形齿轮与固定构件互联；以及

其中扭矩传动装置可以至少三个的组合选择性地啮合，以在输入构件和输出构件之间建立至少八个前进速比和至少一个倒车速比。

30.变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

每一具有中心齿轮、承载构件和环形齿轮的第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其中输入构件与第一行星齿轮组的环形齿轮和第二行星齿轮组的承载构件顺次互联，以及输出构件与第四行星齿轮组的环形齿轮顺次互联；

将第一行星齿轮组的中心齿轮与第三行星齿轮组的中心齿轮顺次互联的第一互联构件；

将第二行星齿轮组的中心齿轮与第三行星齿轮组的环形齿轮顺次互联的第二互联构件；

将第三行星齿轮组的承载构件与第四行星齿轮组的承载构件顺次互联的第三互联构件；

第一扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的环形齿轮与第三行星齿轮组的中心齿轮和第一行星齿轮组的中心齿轮的至少之一互联；

第二扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的环形齿轮与第一行星齿轮组的承载构件互联；

第三扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的环形齿轮和输出构件的至少之一与第一行星齿轮组的承载构件互联；

第四扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第二行星齿轮组的中心齿轮和第三行星齿轮组的环形齿轮的至少之一与固定构件互联；以及

第五扭矩传动装置，其可选择性地啮合以便将第四行星齿轮组的中心齿轮与固定构件互联；以及

其中扭矩传动装置可以至少三个的组合选择性地啮合，以在输入构件和输出构件之间建立至少八个前进速比和至少一个倒车速比。

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