CN101358635A - 八速自动变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及八速自动变速器。具体而言，本发明提供了一种自动变速器，其具有输入部件，输出部件，四个行星齿轮组，多个联轴器部件和多个扭矩传递装置。各个行星齿轮组包括第一、第二和第三部件。该扭矩传递装置可以是离合器或制动器。

Description

八速自动变速器

相关专利的交叉引用

本申请要求享有于2007年4月3日提交的美国临时申请No.60/909,856的权益。该美国临时申请的发明公开通过引用而结合在本文中。

技术领域

本发明大致涉及一种具有多个行星齿轮组和多个扭矩传递装置的多级自动变速器，更具体地说涉及一种具有四个行星齿轮组和多个扭矩传递离合器和制动器的八速自动变速器。

背景技术

在这部分中的陈述仅仅提供与本发明公开相关联的背景信息，并且可构成或不构成现有技术。

典型的多级自动变速器使用摩擦离合器，行星齿轮装置和固定的互连器的组合，以取得多个齿轮比。行星齿轮组的数量和物理排列通常由封装技术、成本和所需的速度比来确定。

虽然当前的自动变速器实现了其预期的目的，但是对于新的改进的变速器构造的需求是基本持续存在的，其体现了尤其从效率、响应性和平滑性考虑改进的性能，以及改进的封装，主要是减小的尺寸和重量。因此，需要一种改进的、具备成本效率的、紧凑的自动多级变速器。

发明内容

本发明提供了一种自动变速器，其具有输入部件，输出部件，四个行星齿轮组，多个联轴器部件和多个扭矩传递装置。各个行星齿轮组包括第一、第二和第三部件。该扭矩传递装置可以是离合器或制动器。

本发明的变速器的一个实施例包括输入部件，输出部件，以及各具有太阳齿轮，齿轮架部件和环形齿轮的第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其中输入部件持续地与第一行星齿轮组的环形齿轮互连，并且输出部件持续地与第四行星齿轮组的齿轮架部件互连。第一互连部件将第一行星齿轮组的太阳齿轮与固定部件持续地互连起来。第二互连部件将第一行星齿轮组的齿轮架部件与第二行星齿轮组的环形齿轮持续地互连起来。第三互连部件将第二行星齿轮组的齿轮架部件与第三行星齿轮组的齿轮架部件持续地互连起来。第四互连部件将第二行星齿轮组的太阳齿轮与第四行星齿轮组的太阳齿轮持续地互连起来。第一扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将第一行星齿轮组的环形齿轮及输入部件的至少其中一个部件与第二行星齿轮组的太阳齿轮及第四行星齿轮组的太阳齿轮的至少其中一个部件互连起来。第二扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将第三行星齿轮组的环形齿轮与第二行星齿轮组的太阳齿轮及第四行星齿轮组的太阳齿轮的至少其中一个部件互连起来。第三扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将第三行星齿轮组的环形齿轮与第四行星齿轮组的齿轮架部件及输出部件的至少其中一个部件互连起来。第四扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将第四行星齿轮组的环形齿轮与第三行星齿轮组的太阳齿轮互连起来。第五扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将第三行星齿轮组的太阳齿轮与固定部件互连起来。这些扭矩传递装置可至少三个组合地选择性地接合起来，以便在输入部件和输出部件之间建立至少八个前进速度比和至少一个倒档速度比。

本发明的变速器的另一实施例包括输入部件，输出部件，以及各具有太阳齿轮，齿轮架部件和环形齿轮的第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其中输入部件持续地与第三行星齿轮组的齿轮架部件互连，并且输出部件持续地与第四行星齿轮组的环形齿轮互连。第一互连部件将第一行星齿轮组的环形齿轮与固定部件持续地互连起来。第二互连部件将第一行星齿轮组的齿轮架部件与第二行星齿轮组的环形齿轮持续地互连起来。第三互连部件将第二行星齿轮组的齿轮架部件与第三行星齿轮组的环形齿轮持续地互连起来。第四互连部件将第二行星齿轮组的太阳齿轮与第四行星齿轮组的齿轮架部件持续地互连起来。第一扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将第二行星齿轮组的太阳齿轮及第四行星齿轮组的齿轮架部件的至少其中一个部件与第四行星齿轮组的太阳齿轮互连起来。第二扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将第二行星齿轮组的环形齿轮及第一行星齿轮组的齿轮架部件的至少其中一个部件与第四行星齿轮组的环形齿轮及输出部件的至少其中一个部件互连起来。第三扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将第三行星齿轮组的齿轮架部件及输入部件的至少其中一个部件与第二行星齿轮组的太阳齿轮及第四行星齿轮组的齿轮架部件的至少其中一个部件互连起来。第四扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将第三行星齿轮组的太阳齿轮与第四行星齿轮组的太阳齿轮互连起来。第五扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将第三行星齿轮组的太阳齿轮与固定部件互连起来。这些扭矩传递装置可至少三个组合地选择性地接合起来，以便在输入部件和输出部件之间建立至少八个前进速度比和至少一个倒档速度比。

本发明的变速器的又一实施例包括输入部件，输出部件，以及各具有太阳齿轮，齿轮架部件和环形齿轮的第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其中输入部件持续地与第三行星齿轮组的太阳齿轮互连，并且输出部件持续地与第四行星齿轮组的环形齿轮互连。第一互连部件将第一行星齿轮组的太阳齿轮与固定部件持续地互连起来。第二互连部件将第一行星齿轮组的环形齿轮与第二行星齿轮组的齿轮架部件持续地互连起来。第三互连部件将第二行星齿轮组的环形齿轮与第三行星齿轮组的环形齿轮持续地互连起来。第四互连部件将第二行星齿轮组的太阳齿轮与第四行星齿轮组的太阳齿轮持续地互连起来。第一扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将第一行星齿轮组的齿轮架部件与第四行星齿轮组的齿轮架部件互连起来。第二扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将第二行星齿轮组的齿轮架部件及第一行星齿轮组的环形齿轮的至少其中一个部件与第三行星齿轮组的齿轮架部件互连起来。第三扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将第二行星齿轮组的太阳齿轮及第四行星齿轮组的太阳齿轮的至少其中一个部件与第三行星齿轮组的齿轮架部件互连起来。第四扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将第四行星齿轮组的齿轮架部件与第三行星齿轮组的太阳齿轮及输入部件的至少其中一个部件互连起来。第五扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将第三行星齿轮组的齿轮架部件与固定部件互连起来。这些扭矩传递装置可至少三个组合地选择性地接合起来，以便在输入部件和输出部件之间建立至少八个前进速度比和至少一个倒档速度比。

通过参考以下细节和附图将清楚本发明的其它的目的和优势，其中相似的标号表示相同的构件、元件或特征。

附图说明

这里所述的附图只是出于举例说明的目的，而决非意图限制本发明公开的范围。

图1是根据本发明的八速自动变速器的第一实施例的杆图；

图2是根据本发明的八速自动变速器的第一实施例的简图；

图3是在图1和2中所示的自动变速器的各个可得到的前进和倒档速度比或齿轮比下，代表各种扭矩传递离合器和制动器的接合状态的真值表；

图4是根据本发明的八速自动变速器的第二实施例的杆图；

图5是根据本发明的八速自动变速器的第二实施例的简图；

图6是在图4和5中所示的自动变速器的各个可得到的前进和倒档速度比或齿轮比下，代表各种扭矩传递离合器和制动器的接合状态的真值表；

图7是根据本发明的八速自动变速器的第三实施例的杆图；

图8是根据本发明的八速自动变速器的第三实施例的简图；和

图9是在图7和8中所示的自动变速器的各个可得到的前进和倒档速度比或齿轮比下，代表各种扭矩传递离合器和制动器的接合状态的真值表。

具体实施方式

以下描述在性质上仅仅是示例性的，并且并不意图限制本发明公开，应用或用途。

最初应该懂得，在所提供的特殊示例中，本发明的八速自动变速器具有位于四个行星齿轮组的元件之间的永久机械连接的装置。这些永久的机械连接涉及这些变速器实施例。更具体地说，第一行星齿轮组的第一构件或元件永久地联接至地、固定部件或变速器外壳上。第一行星齿轮组的第二构件或元件永久地联接在第二行星齿轮组的第二构件或元件上。第二行星齿轮组的第一构件或元件永久地联接在第三行星齿轮组的第一构件或元件上。最后，第二行星齿轮组的第三构件或元件永久地联接在第四行星齿轮组的第三构件或元件上。

现在参看图1，其以杆图模式显示了八速自动变速器的第一实施例10。杆图是机械装置例如自动变速器的构件的示意图。各个单独的杠杆代表一个行星齿轮组，其中行星齿轮组的三个基本的机械构件各由一个节点表示。因此，单个杠杆包含三个节点：一个用于太阳齿轮，一个用于行星齿轮架，和一个用于环形齿轮。在各杠杆的节点之间的相对长度可用于代表各个相应齿轮组的环形-太阳比(ring-sun ratio)。这些杠杆比则用于改变变速器的齿轮比，以取得合适的比和合适的比级数。在各种行星齿轮组的节点之间的机械联接或相互连接由薄的水平线表示，并且扭矩传递装置例如离合器和制动器由交错的指状物表示。如果装置是制动器，那么就将一组指状物接地。在题名为″TheLever Analogy：A New Tool in Transmission Analysis″的Benford和Leising的SAE论文810102中可找到杆图的格式、目的和用途的进一步说明。

自动变速器10包括输入轴或部件12，具有三个节点：第一节点14A，第二节点14B和第三节点14C的第一行星齿轮组14；具有三个节点：第一节点16A，第二节点16B和第三节点16C的第二行星齿轮组16；具有三个节点：第一节点18A，第二节点18B和第三节点18C的第三行星齿轮组18；以及具有三个节点：第一节点20A，第二节点20B和第三节点20C的第四行星齿轮组20，以及输出轴或部件22。第一行星齿轮组14的第一节点14A联接至地、固定部件或变速器外壳40上。第一行星齿轮组14的第二节点14B联接在第二行星齿轮组16的第二节点16B上。第二行星齿轮组16的第三节点16C联接在第四行星齿轮组20的第三节点20C上。第二行星齿轮组16的第一节点16A联接在第三行星齿轮组18的第一节点18A上。

输入轴12联接在第一行星齿轮组14的第三节点14C上。输出轴22联接在第四行星齿轮组20的第二节点20B上。第一行星齿轮组14的第一节点14A接地。第一离合器26选择性地将第一行星齿轮组14的第三节点14C和输入轴12互连到第二行星齿轮组16的第三节点16C和第四行星齿轮组20的第三节点20C上。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和第四行星齿轮组20的第三节点20C互连到第三行星齿轮组18的第三节点18C上。第三离合器32选择性地将第三行星齿轮组18的第三节点18C互连到第四行星齿轮组20的第二节点20B和输出轴22上。第四离合器34选择性地将第四行星齿轮组20的第一节点20A连接到第三行星齿轮组18的第二节点18B上。第一制动器38选择性地将第三行星齿轮组18的第二节点18B连接至接地(ground)、固定部件或变速器外壳40上。

现在参看图2，符号图代表了根据本发明的八速变速器的第一实施例10的示意图。在图2中，延续了来自图1杆图的标号。其相应地展示了离合器、制动器和联接器，而行星齿轮组的节点现在显示为行星齿轮组的构件例如太阳齿轮，环形齿轮和具有行星齿轮的行星齿轮架。变速器10包括联接在第一行星齿轮组14的第一环形齿轮14C上，并直接驱动它的输入轴12。输入轴12还连接在第一离合器26上，其在接合时，将输入轴12通过第一轴或互连部件42连接到第二行星齿轮组16的第二太阳齿轮16C，第四行星齿轮组20的第四太阳齿轮20C上。输出轴22联接在第四行星齿轮组20的第四行星齿轮架20B上，并直接受其驱动。第四行星齿轮架20B包括多个可旋转地设置在其上面的行星齿轮20D。

第二轴或互连部件44将第一行星齿轮组14的第一太阳齿轮14A联接至地、固定部件或变速器外壳40上。第三轴或互连部件46将第一行星齿轮架14B联接到第二行星齿轮组16的第二环形齿轮16B上。第一行星齿轮架14B包括多个可旋转地设置在其上面的行星齿轮14D。第二离合器28选择性地将第一轴或互连部件42连接到第四轴或互连部件48，以及第三行星齿轮组18的第三环形齿轮18C上。当接合时，第二离合器28将第一轴或互连部件42，第二行星齿轮组16的第二太阳齿轮16C和第四行星齿轮组20的第四太阳齿轮20C连接到第三行星齿轮组18的第三环形齿轮18C上。第三离合器32选择性地将第四轴或互连部件48与齿轮架部件20B连接起来。第五轴或互连部件52将第二行星齿轮组16的第二行星齿轮架16A连接到第三行星齿轮组18的第三行星齿轮架18A上。第二行星齿轮架16A包括多个可旋转地设置在其上面的行星齿轮16D，并且第三行星齿轮架18A包括多个可旋转地设置在其上面的行星齿轮18D。第六轴或互连部件54将第四行星齿轮组20的第四环形齿轮20A联接到第四离合器34上。当接合时，第四离合器34通过第七轴或互连部件56而将第四行星齿轮组20的第四环形齿轮20A连接到第三行星齿轮组18的第三太阳齿轮18B上。第七轴或互连部件56还将第三行星齿轮组18的第三太阳齿轮18B连接到第一制动器38上。当接合时，第一制动器38将第三行星齿轮组18的第三太阳齿轮18B连接至接地、固定部件或变速器外壳40上。

现在参看图2和3，将描述八速自动变速器的第一实施例10的操作。应该懂得，自动变速器10能够以八个前进速度或扭矩比和一个倒档速度或扭矩比而将扭矩从输入轴12传递至输出轴22上。每个前进速度或扭矩比是通过其中三个离合器或制动器的组合接合来实现的，其将如以下所述。图3是代表被激励或接合以取得各种齿轮状态的离合器和制动器的各种组合的真值表。表中还展示了各种齿轮状态的实际数字齿轮比，但应该懂得这些数值只是示例性的，而且可在极大的范围内调整这些数值，以适应自动变速器10的各种应用和操作准则。

为了建立前进和倒档速度比，对于各个齿轮状态使三个扭矩传递装置接合起来。接合的离合器和制动器在每个相应的行中由“X”代表。例如，为了建立倒档齿轮比，可接合或激励第一制动器38，第三离合器32和第四离合器34。第一制动器38将第三行星齿轮组18的第三太阳齿轮18B接地。第三离合器32将第三行星齿轮组18的第三环形齿轮18C连接到第四行星齿轮组20的第四行星齿轮架20B及输出轴22上。第四离合器34将第四行星齿轮组20的第四环形齿轮20A连接到第三行星齿轮组18的第三太阳齿轮18B上，如上面直接指出，其通过第一制动器38而接地。类似地，通过离合器和制动器的不同接合组合可获得八个前进速度比。

应该懂得，这种八速自动变速器10的第一实施例的操作和齿轮状态首先假定在给定的齿轮状态下没有特别指出的制动器和所有离合器都是不活动的或分离的，其次在换档期间，即齿轮状态变化期间，在至少相邻的齿轮状态之间，在两种齿轮状态下都接合或被激励的离合器或制动器将仍保持接合或激励状态。

现在参看图4，其显示了八速自动变速器的第二实施例100的杆图。自动变速器100包括输入轴112，具有三个节点：第一节点114A，第二节点114B和第三节点114C的第一行星齿轮组114；具有三个节点：第一节点116A，第二节点116B和第三节点116C的第二行星齿轮组116；具有三个节点：第一节点118A，第二节点118B和第三节点118C的第三行星齿轮组118；以及具有三个节点：第一节点120A，第二节点120B和第三节点120C的第四行星齿轮组120，以及输出轴或部件122。第一行星齿轮组114的第一节点114A联接至地、固定部件或变速器外壳140上。第一行星齿轮组114的第二节点114B联接在第二行星齿轮组116的第二节点116B上。第二行星齿轮组116的第三节点116C联接在第四行星齿轮组120的第三节点120C上。第二行星齿轮组116的第一节点116A联接在第三行星齿轮组118的第一节点118A上。

输入轴112联接在第三行星齿轮组118的第二节点118B上。输出轴或部件122联接在第四行星齿轮组120的第一节点120A上。第一离合器126选择性地将第一行星齿轮组114的第三节点114C连接到第二行星齿轮组116的第三节点116C以及第四行星齿轮组120的第三节点120C上。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连接到第四行星齿轮组120的第一节点120A及输出轴或部件122上。第三离合器132选择性地将输入轴112及第三行星齿轮组118的第二节点118B连接到第二行星齿轮组116的第三节点116C以及第四行星齿轮组120的第三节点120C上。第四离合器134选择性地将第三行星齿轮组118的第三节点118C连接到第四行星齿轮组120的第二节点120B上。第一制动器138选择性地将第三行星齿轮组118的第三节点118C连接至接地、固定部件或变速器外壳140上。

现在参看图5，符号图代表了根据本发明的八速变速器的第二实施例100的示意图。在图5中，延续了来自图4杆图的标号。其相应地展示了离合器，制动器和联接器，而行星齿轮组的节点现在显示为行星齿轮组的构件例如太阳齿轮，环形齿轮和具有行星齿轮的行星齿轮架。

变速器100包括联接在第三行星齿轮组118的第三行星齿轮架118B上，并直接驱动它的输入轴112。第三行星齿轮架118B包括多个可旋转地设置在其上面的成对的行星齿轮118D，118E。输入轴112还联接并驱动第三离合器132。第三离合器132选择性地将输入轴112及第三行星齿轮组118的第三行星齿轮架118B与第二行星齿轮组116的第二太阳齿轮116C以及第四行星齿轮组120的第四行星齿轮架120C连接起来。第四行星齿轮架120C包括多个可旋转地设置在其上面的成对的行星齿轮120D。第一离合器126选择性地将第二行星齿轮组116的第二太阳齿轮116C及第四行星齿轮组120的第四行星齿轮架120C与第一行星齿轮组114的第一太阳齿轮114C互连起来。第二离合器128选择性地将第一行星齿轮组114的第一行星齿轮架114B连接到第四行星齿轮组120的第四环形齿轮120A上，其还联接在输出轴或部件122上，并驱动它。第一行星齿轮架114B包括多个可旋转地设置在其上面的行星齿轮114D。第四离合器134选择性地将第三行星齿轮组118的第三太阳齿轮118C连接到第四行星齿轮组120的第四太阳齿轮120B上。第一制动器138选择性地将第三行星齿轮组118的第三太阳齿轮118C连接至地，固定部件或变速器外壳140上。

第一轴或互连部件142将第二行星齿轮组116的第二行星齿轮架116A联接到第三行星齿轮组118的第三环形齿轮118A上。第二轴或互连部件144将第一行星齿轮组114的第一行星齿轮架114B联接到第二行星齿轮组116的第二环形齿轮116B上。第三轴或互连部件146将第二离合器128联接到第四行星齿轮组120的第四环形齿轮120A和输出轴或部件122上。第四轴或互连部件148将第二行星齿轮组116的第二太阳齿轮116C联接到第四行星齿轮组120的第四行星齿轮架120C上。第五轴或互连部件152将第三行星齿轮组118的第三太阳齿轮118C联接到第四离合器134上，并且第六轴或互连部件154将第四离合器134联接到第四行星齿轮组120的第四太阳齿轮120B上。

现在参看图5和6，将描述八速自动变速器的第二实施例100的操作。应该懂得，自动变速器100能够以八个前进速度或扭矩比和一个倒档速度或扭矩比而将扭矩从输入轴或部件112传递至输出轴或部件122上。每个前进速度或扭矩比是通过其中三个离合器或制动器的组合接合来实现的，其将如以下所述。图6是代表被激励或接合以取得各种齿轮状态的离合器和制动器的各种组合的真值表。表中还展示了各种齿轮状态的实际数字齿轮比，但应该懂得这些数值只是示例性的，而且可在极大的范围内调整这些数值，以适应自动变速器100的各种应用和操作准则。

为了建立前进和倒档速度比，对于各个齿轮状态使三个扭矩传递装置接合起来。接合的离合器和制动器在每个相应的行中由“X”代表。例如，为了建立倒档齿轮比，可接合或激励第一离合器126，第二离合器128和第四离合器134。第一离合器126将第一行星齿轮组114的第一太阳齿轮114C与第二行星齿轮组116的第二太阳齿轮116C及第四行星齿轮组120的第四行星齿轮架120C互连起来。第二离合器128将第四行星齿轮组120的第四环形齿轮120A和输出轴或部件122连接到第一行星齿轮组114的第一行星齿轮架114B上，其则通过第二轴或互连部件144而联接到第二行星齿轮组116的第二环形齿轮116B上。第四离合器134将第三行星齿轮组118的第三太阳齿轮118C连接到第四行星齿轮组120的第四太阳齿轮120B上。类似地，通过离合器和制动器的不同接合组合可获得八个前进速度比。

应该懂得，这种八速自动变速器100的操作和齿轮状态首先假定在给定的齿轮状态下没有特别指出的制动器和所有离合器都是不活动的或分离的，其次在换档期间，即齿轮状态变化期间，在至少相邻的齿轮状态之间，在两种齿轮状态下都接合或被激励的离合器或制动器将仍保持接合或激励状态。

现在参看图7，其显示了八速自动变速器的第三实施例200的杆图。自动变速器200包括输入轴或部件212，具有三个节点：第一节点214A，第二节点214B和第三节点214C的第一行星齿轮组214；具有三个节点：第一节点216A，第二节点216B和第三节点216C的第二行星齿轮组216；具有三个节点：第一节点218A，第二节点218B和第三节点218C的第三行星齿轮组218；以及具有三个节点：第一节点220A，第二节点220B和第三节点220C的第四行星齿轮组220，以及输出轴或部件222。第一行星齿轮组214的第一节点214A联接至地、固定部件或变速器外壳240上。第一行星齿轮组214的第二节点214B联接在第二行星齿轮组216的第二节点216B上。第二行星齿轮组216的第三节点216C联接在第四行星齿轮组220的第三节点220C上。第二行星齿轮组216的第一节点216A联接在第三行星齿轮组218的第一节点218A上。

输入轴或部件212联接在第三行星齿轮组218的第二节点218B上。输出轴或部件222联接在第四行星齿轮组220的第一节点220A上。第一离合器226选择性地将第一行星齿轮组214的第三节点214C连接到第四行星齿轮组220的第二节点220B上。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和第二行星齿轮组216的第二节点216B连接到第三行星齿轮组218的第三节点218C上。第三离合器232选择性地将第四行星齿轮组220的第三节点220C和第二行星齿轮组216的第三节点216C连接到第三行星齿轮组218的第三节点218C上。第四离合器234选择性地将输入轴或部件212和第三行星齿轮组218的第三节点218B连接到第四行星齿轮组220的第二节点220B上。第一制动器238选择性地将第三行星齿轮组218的第三节点218C连接至地，固定部件或变速器外壳240上。

现在参看图8，符号图代表了根据本发明的八速变速器的第三实施例200的示意图。在图8中，延续了来自图7杆图的标号。其相应地展示了离合器，制动器和联接器，而行星齿轮组的节点现在显示为行星齿轮组的构件例如太阳齿轮，环形齿轮和具有行星齿轮的行星齿轮架。

变速器200包括输入轴或部件212，其联接在第三行星齿轮组218的第三太阳齿轮218B和第四离合器234上，并直接驱动它们。第四离合器234选择性地将输入轴或部件212和第三行星齿轮组218的第三太阳齿轮218B互连到第四行星齿轮组220的第四行星齿轮架220B上。第四行星齿轮架220B包括多个可旋转地设置在其上面的行星齿轮220D。输出轴或部件222联接在第四行星齿轮组220的第四环形齿轮220A上，并直接受其驱动。第一离合器226选择性地将第一行星齿轮组214的第一行星齿轮架214C与第四行星齿轮组220的第四行星齿轮架220B互连起来。第一行星齿轮架214C包括多个可旋转地设置在其上面的行星齿轮214D。第二离合器228选择性地将第二行星齿轮组216的第二行星齿轮架216B连接到第三行星齿轮组218的第三行星齿轮架218C上。第二行星齿轮架216B包括多个可旋转地设置在其上面的行星齿轮216D。第三行星齿轮架218C包括多个可旋转地设置在其上面的成对的行星齿轮218D，218E。第三离合器232选择性地将第三行星齿轮组218的第三行星齿轮架218C与第二行星齿轮组216的第二太阳齿轮216C及第四行星齿轮组220的第四太阳齿轮220C互连起来。第一制动器238将第三行星齿轮组218的第三行星齿轮架218C连接至地，固定部件或变速器外壳240上。

第一轴或互连部件242将第三行星齿轮组218的第三行星齿轮架218C联接到第一制动器238上。第二轴或互连部件244将第一行星齿轮组214的第一太阳齿轮214A联接至地、固定部件或变速器外壳240上。第三轴或互连部件246将第四行星齿轮组220的第四行星齿轮架220B联接到第一离合器226上。第四轴或互连部件248将第一行星齿轮组214的第一环形齿轮214B联接到第二行星齿轮组216的第二行星齿轮架216B上。第五轴或互连部件252将第二行星齿轮组216的第二环形齿轮216A连接到第三行星齿轮组218的第三环形齿轮218A上。第六轴或互连部件254将第二行星齿轮组216的第二太阳齿轮216C联接到第四行星齿轮组220的第四太阳齿轮220C上。

现在参看图8和9，将描述八速自动变速器的第三实施例200的操作。应该懂得，自动变速器200能够以八个前进速度或扭矩比和一个倒档速度或扭矩比而将扭矩从输入轴或部件212传递至输出轴或部件222上。每个前进速度或扭矩比是通过其中三个离合器和制动器的组合接合来实现的，其将如以下所述。图9是代表被激励或接合以取得各种齿轮状态的离合器和制动器的各种组合的真值表。表中还展示了各种齿轮状态的实际数字齿轮比，但应该懂得，这些数值只是示例性的，而且可在极大的范围内调整这些数值，以适应自动变速器200的各种应用和操作准则。

为了建立前进和倒档速度比，对于各个齿轮状态使三个扭矩传递装置接合起来。接合的离合器和制动器在每个相应的行中由“X”代表。例如，为了建立倒档齿轮比，可接合或激励第一制动器238，第一离合器226和第四离合器234。第一制动器238通过第一轴或互连部件242而将第三行星齿轮组218的第三行星齿轮架218C连接至地，固定部件或变速器外壳240上。第一离合器226将第一行星齿轮组214的第一行星齿轮架214C连接到第四行星齿轮组220的第四行星齿轮架220B上。第四离合器234将输入轴或部件212互连到第四行星齿轮组220的第四行星齿轮架220B上。因为第一离合器226也是接合的，所以输入轴或部件212还通过第四行星齿轮架220B和第三轴或互连部件246而连接到第一行星齿轮组214的第一行星齿轮架214C上。类似地，通过图9离合器和制动器的不同接合组合可获得八个前进速度比。

应该懂得，这种八速自动变速器的第三实施例200的操作和齿轮状态首先假定在给定的齿轮状态下没有特别指出的制动器和所有离合器都是不活动的或分离的，其次在换档期间，即齿轮状态变化期间，在至少相邻的齿轮状态之间，在两种齿轮状态下都接合或被激励的离合器或制动器将仍保持接合或激励状态。

本发明的描述在性质上仅仅是示例性的，因而不脱离本发明要点的变型将处于本发明的范围内。这种变型并不被认为脱离了本发明的精神和范围。

Claims (31)

1.一种变速器，包括：

输入部件；

输出部件；

第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其各具有第一、第二和第三部件；

将所述第一行星齿轮组的第一部件与固定部件持续地互连起来的第一互连部件；

将所述第一行星齿轮组的第二部件与所述第二行星齿轮组的第三部件持续地互连起来的第二互连部件；

将所述第二行星齿轮组的第二部件与所述第三行星齿轮组的第二部件持续地互连起来的第三互连部件；

将所述第二行星齿轮组的第一部件与所述第四行星齿轮组的第一部件持续地互连起来的第四互连部件；

可选择性地接合起来，以便将所述第一部件、第二部件和第三部件的至少其中一个部件与所述第一部件、第二部件、第三部件及固定部件的至少其中另一个部件互连起来的五个扭矩传递装置；和

其中，所述扭矩传递装置可至少三个组合地选择性地接合起来，以便在所述输入部件和所述输出部件之间建立至少八个前进速度比和至少一个倒档速度比。

2.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述五个扭矩传递装置的其中第一个扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将所述第一行星齿轮组的第三部件及所述输入部件的至少其中一个部件与所述第二行星齿轮组的第一部件及所述第四行星齿轮组的第一部件的至少其中一个部件互连起来。

3.根据权利要求2所述的变速器，其特征在于，所述五个扭矩传递装置的其中第二个扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述第二行星齿轮组的第一部件及所述第四行星齿轮组的第一部件的至少其中一个部件互连起来。

4.根据权利要求3所述的变速器，其特征在于，所述五个扭矩传递装置的其中第三个扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述第四行星齿轮组的第二部件及所述输出部件的至少其中一个部件互连起来。

5.根据权利要求4所述的变速器，其特征在于，所述五个扭矩传递装置的其中第四个扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将所述第四行星齿轮组的第三部件与所述第三行星齿轮组的第一部件互连起来。

6.根据权利要求5所述的变速器，其特征在于，所述五个扭矩传递装置的其中第五个扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的第一部件与所述固定部件互连起来。

7.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一部件是太阳齿轮，所述第二部件是齿轮架部件，并且所述第三部件是环形齿轮。

8.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述输入部件持续地与所述第一行星齿轮组的第三部件互连，并且所述输出部件持续地与所述第四行星齿轮组的第二部件互连。

9.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述五个扭矩传递装置的其中第一个扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将所述第二行星齿轮组的第一部件及所述第四行星齿轮组的第一部件的至少其中一个部件与所述第一行星齿轮组的第三部件互连起来。

10.根据权利要求9所述的变速器，其特征在于，所述五个扭矩传递装置的其中第二个扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将所述第二行星齿轮组的第三部件及所述第一行星齿轮组的第二部件的至少其中一个部件与所述第四行星齿轮组的第三部件及所述输出部件的至少其中一个部件互连起来。

11.根据权利要求10所述的变速器，其特征在于，所述五个扭矩传递装置的其中第三个扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的第一部件及所述输入部件的至少其中一个部件与所述第二行星齿轮组的第一部件及所述第四行星齿轮组的第一部件的至少其中一个部件互连起来。

12.根据权利要求11所述的变速器，其特征在于，所述五个扭矩传递装置的其中第四个扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述第四行星齿轮组的第二部件互连起来。

13.根据权利要求12所述的变速器，其特征在于，所述五个扭矩传递装置的其中第五个扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述固定部件互连起来。

14.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一行星齿轮组的第三部件、所述第二行星齿轮组的第一部件、所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第二部件是太阳齿轮，所述第一行星齿轮组的第二部件、所述第二行星齿轮组的第二部件、所述第三行星齿轮组的第一部件和所述第四行星齿轮组的第一部件是齿轮架部件，并且所述第一行星齿轮组的第一部件、所述第二行星齿轮组的第三部件、所述第三行星齿轮组的第二部件和所述第四行星齿轮组的第三部件是环形齿轮。

15.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述输入部件持续地与所述第三行星齿轮组的第一部件互连，并且所述输出部件持续地与所述第四行星齿轮组的第三部件互连。

16.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述五个扭矩传递装置的其中第一个扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将所述第一行星齿轮组的第三部件与所述第四行星齿轮组的第二部件互连起来。

17.根据权利要求16所述的变速器，其特征在于，所述五个扭矩传递装置的其中第二个扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将所述第二行星齿轮组的第三部件及所述第一行星齿轮组的第二部件的至少其中一个部件与所述第三行星齿轮组的第三部件互连起来。

18.根据权利要求17所述的变速器，其特征在于，所述五个扭矩传递装置的其中第三个扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将所述第二行星齿轮组的第一部件及所述第四行星齿轮组的第一部件的至少其中一个部件与所述第三行星齿轮组的第三部件互连起来。

19.根据权利要求18所述的变速器，其特征在于，所述五个扭矩传递装置的其中第四个扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将所述第四行星齿轮组的第二部件与所述第三行星齿轮组的第一部件及所述输入部件的至少其中一个部件互连起来。

20.根据权利要求19所述的变速器，其特征在于，所述五个扭矩传递装置的其中第五个扭矩传递装置可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述固定部件互连起来。

21.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一行星齿轮组的第一部件、所述第二行星齿轮组的第一部件、所述第三行星齿轮组的第一部件和所述第四行星齿轮组的第一部件是太阳齿轮，所述第一行星齿轮组的第三部件、所述第二行星齿轮组的第三部件、所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第二部件是齿轮架部件，并且所述第一行星齿轮组的第二部件、所述第二行星齿轮组的第二部件、所述第三行星齿轮组的第二部件和所述第四行星齿轮组的第三部件是环形齿轮。

22.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述固定部件是变速器外壳。

23.一种变速器，包括：

输入部件；

输出部件；

第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其各具有第一、第二和第三部件，其中，所述输入部件持续地与所述第一行星齿轮组的第三部件互连，并且所述输出部件持续地与所述第四行星齿轮组的第二部件互连；

将所述第一行星齿轮组的第一部件与固定部件持续地互连起来的第一互连部件；

将所述第一行星齿轮组的第二部件与所述第二行星齿轮组的第三部件持续地互连起来的第二互连部件；

将所述第二行星齿轮组的第二部件与所述第三行星齿轮组的第二部件持续地互连起来的第三互连部件；

将所述第二行星齿轮组的第一部件与所述第四行星齿轮组的第一部件持续地互连起来的第四互连部件；

可选择性地接合起来，以便将所述第一行星齿轮组的第三部件及所述输入部件的至少其中一个部件与所述第二行星齿轮组的第一部件及所述第四行星齿轮组的第一部件的至少其中一个部件互连起来的第一扭矩传递装置；

可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述第二行星齿轮组的第一部件及所述第四行星齿轮组的第一部件的至少其中一个互连起来的第二扭矩传递装置；

可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述第四行星齿轮组的第二部件及所述输出部件的至少其中一个部件互连起来的第三扭矩传递装置；

可选择性地接合起来，以便将所述第四行星齿轮组的第三部件与所述第三行星齿轮组的第一部件互连起来的第四扭矩传递装置；和

可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的第一部件与所述固定部件互连起来的第五扭矩传递装置；和

其中，所述扭矩传递装置可至少三个组合地选择性地接合起来，以便在所述输入部件和所述输出部件之间建立至少八个前进速度比和至少一个倒档速度比。

24.根据权利要求23所述的变速器，其特征在于，所述第一部件是太阳齿轮，所述第二部件是齿轮架部件，并且所述第三部件是环形齿轮。

25.一种变速器，包括：

输入部件；

输出部件；

第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其各具有第一、第二和第三部件，其中，所述输入部件持续地与所述第三行星齿轮组的第一部件互连，并且所述输出部件持续地与所述第四行星齿轮组的第三部件互连；

将所述第一行星齿轮组的第一部件与固定部件持续地互连起来的第一互连部件；

将所述第一行星齿轮组的第二部件与所述第二行星齿轮组的第三部件持续地互连起来的第二互连部件；

将所述第二行星齿轮组的第二部件与所述第三行星齿轮组的第二部件持续地互连起来的第三互连部件；

将所述第二行星齿轮组的第一部件与所述第四行星齿轮组的第一部件持续地互连起来的第四互连部件；

可选择性地接合起来，以便将所述第二行星齿轮组的第一部件及所述第四行星齿轮组的第一部件的至少其中一个部件与所述第一行星齿轮组的第三部件互连起来的第一扭矩传递装置；

可选择性地接合起来，以便将所述第二行星齿轮组的第三部件及所述第一行星齿轮组的第二部件的至少其中一个部件与所述第四行星齿轮组的第三部件及所述输出部件的至少其中一个部件互连起来的第二扭矩传递装置；

可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的第一部件及所述输入部件的至少其中一个部件与所述第二行星齿轮组的第一部件及所述第四行星齿轮组的第一部件的至少其中一个部件互连起来的第三扭矩传递装置；

可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述第四行星齿轮组的第二部件互连起来的第四扭矩传递装置；和

可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述固定部件互连起来的第五扭矩传递装置；和

其中，所述扭矩传递装置可至少三个组合地选择性地接合起来，以便在所述输入部件和所述输出部件之间建立至少八个前进速度比和至少一个倒档速度比。

26.根据权利要求25所述的变速器，其特征在于，所述第一行星齿轮组的第三部件、所述第二行星齿轮组的第一部件、所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第二部件是太阳齿轮，所述第一行星齿轮组的第二部件、所述第二行星齿轮组的第二部件、所述第三行星齿轮组的第一部件和所述第四行星齿轮组的第一部件是齿轮架部件，并且所述第一行星齿轮组的第一部件、所述第二行星齿轮组的第三部件、所述第三行星齿轮组的第二部件和所述第四行星齿轮组的第三部件是环形齿轮。

27.一种变速器，包括：

输入部件；

输出部件；

第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其各具有第一、第二和第三部件，其中，所述输入部件持续地与所述第三行星齿轮组的第一部件互连，并且所述输出部件持续地与所述第四行星齿轮组的第三部件互连；

将所述第一行星齿轮组的第一部件与固定部件持续地互连起来的第一互连部件；

将所述第一行星齿轮组的第二部件与所述第二行星齿轮组的第三部件持续地互连起来的第二互连部件；

将所述第二行星齿轮组的第二部件与所述第三行星齿轮组的第二部件持续地互连起来的第三互连部件；

将所述第二行星齿轮组的第一部件与所述第四行星齿轮组的第一部件持续地互连起来的第四互连部件；

可选择性地接合起来，以便将所述第一行星齿轮组的第三部件与所述第四行星齿轮组的第二部件互连起来的第一扭矩传递装置；

可选择性地接合起来，以便将所述第二行星齿轮组的第三部件及所述第一行星齿轮组的第二部件的至少其中一个部件与所述第三行星齿轮组的第三部件互连起来的第二扭矩传递装置；

可选择性地接合起来，以便将所述第二行星齿轮组的第一部件及所述第四行星齿轮组的第一部件的至少其中一个部件与所述第三行星齿轮组的第三部件互连起来的第三扭矩传递装置；

可选择性地接合起来，以便将所述第四行星齿轮组的第二部件与所述第三行星齿轮组的第一部件及所述输入部件的至少其中一个互连起来第四扭矩传递装置；

可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的第三部件与所述固定部件互连起来的第五扭矩传递装置；和

其中，所述扭矩传递装置可至少三个组合地选择性地接合起来，以便在所述输入部件和所述输出部件之间建立至少八个前进速度比和至少一个倒档速度比。

28.根据权利要求27所述的变速器，其特征在于，所述第一行星齿轮组的第一部件、所述第二行星齿轮组的第一部件、所述第三行星齿轮组的第一部件和所述第四行星齿轮组的第一部件是太阳齿轮，所述第一行星齿轮组的第三部件、所述第二行星齿轮组的第三部件、所述第三行星齿轮组的第三部件和所述第四行星齿轮组的第二部件是齿轮架部件，并且所述第一行星齿轮组的第二部件、所述第二行星齿轮组的第二部件、所述第三行星齿轮组的第二部件和所述第四行星齿轮组的第三部件是环形齿轮。

29.一种变速器，包括：

输入部件；

输出部件；

第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其各具有太阳齿轮，齿轮架部件和环形齿轮，其中，所述输入部件持续地与所述第一行星齿轮组的环形齿轮互连，并且所述输出部件持续地与所述第四行星齿轮组的齿轮架部件互连；

将所述第一行星齿轮组的太阳齿轮与固定部件持续地互连起来的第一互连部件；

将所述第一行星齿轮组的齿轮架部件与所述第二行星齿轮组的环形齿轮持续地互连起来的第二互连部件；

将所述第二行星齿轮组的齿轮架部件与所述第三行星齿轮组的齿轮架部件持续地互连起来的第三互连部件；

将所述第二行星齿轮组的太阳齿轮与所述第四行星齿轮组的太阳齿轮持续地互连起来的第四互连部件；

可选择性地接合起来，以便将所述第一行星齿轮组的环形齿轮及所述输入部件的至少其中一个部件与所述第二行星齿轮组的太阳齿轮及所述第四行星齿轮组的太阳齿轮的至少其中一个部件互连起来的第一扭矩传递装置；

可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的环形齿轮与所述第二行星齿轮组的太阳齿轮及所述第四行星齿轮组的太阳齿轮的至少其中一个部件互连起来的第二扭矩传递装置；

可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的环形齿轮与所述第四行星齿轮组的齿轮架部件及所述输出部件的至少其中一个部件互连起来的第三扭矩传递装置；

可选择性地接合起来，以便将所述第四行星齿轮组的环形齿轮与所述第三行星齿轮组的太阳齿轮互连起来的第四扭矩传递装置；和

可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的太阳齿轮与所述固定部件互连起来的第五扭矩传递装置；和

其中，所述扭矩传递装置可至少三个组合地选择性地接合起来，以便在所述输入部件和所述输出部件之间建立至少八个前进速度比和至少一个倒档速度比。

30.一种变速器，包括：

输入部件；

输出部件；

第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其各具有太阳齿轮，齿轮架部件和环形齿轮，其中，所述输入部件持续地与所述第三行星齿轮组的齿轮架部件互连，并且所述输出部件持续地与所述第四行星齿轮组的环形齿轮互连；

将所述第一行星齿轮组的环形齿轮与所述固定部件持续地互连起来的第一互连部件；

将所述第一行星齿轮组的齿轮架部件与所述第二行星齿轮组的环形齿轮持续地互连起来的第二互连部件；

将所述第二行星齿轮组的齿轮架部件与所述第三行星齿轮组的环形齿轮持续地互连起来的第三互连部件；

将所述第二行星齿轮组的太阳齿轮与所述第四行星齿轮组的齿轮架部件持续地互连起来的第四互连部件；

可选择性地接合起来，以便将所述第二行星齿轮组的太阳齿轮及所述第四行星齿轮组的齿轮架部件的至少其中一个部件与所述第一行星齿轮组的太阳齿轮互连起来的第一扭矩传递装置；

可选择性地接合起来，以便将所述第二行星齿轮组的环形齿轮及所述第一行星齿轮组的齿轮架部件的至少其中一个部件与所述第四行星齿轮组的环形齿轮及所述输出部件的至少其中一个部件互连起来的第二扭矩传递装置；

可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的齿轮架部件及所述输入部件的至少其中一个部件与所述第二行星齿轮组的太阳齿轮及所述第四行星齿轮组的齿轮架部件的至少其中一个部件互连起来的第三扭矩传递装置；

可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的太阳齿轮与所述第四行星齿轮组的太阳齿轮互连起来的第四扭矩传递装置；和

可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的太阳齿轮与所述固定部件互连起来的第五扭矩传递装置；和

其中，所述扭矩传递装置可至少三个组合地选择性地接合起来，以便在所述输入部件和所述输出部件之间建立至少八个前进速度比和至少一个倒档速度比。

31.一种变速器，包括：

输入部件；

输出部件；

第一、第二、第三和第四行星齿轮组，其各具有太阳齿轮，齿轮架部件和环形齿轮，其中，所述输入部件持续地与所述第三行星齿轮组的太阳齿轮互连，并且所述输出部件持续地与所述第四行星齿轮组的环形齿轮互连；

将所述第一行星齿轮组的太阳齿轮与固定部件持续地互连起来的第一互连部件；

将所述第一行星齿轮组的环形齿轮与所述第二行星齿轮组的齿轮架部件持续地互连起来的第二互连部件；

将所述第二行星齿轮组的环形齿轮与所述第三行星齿轮组的环形齿轮持续地互连起来的第三互连部件；

将所述第二行星齿轮组的太阳齿轮与所述第四行星齿轮组的太阳齿轮持续地互连起来的第四互连部件；

可选择性地接合起来，以便将所述第一行星齿轮组的齿轮架部件与所述第四行星齿轮组的齿轮架部件互连起来的第一扭矩传递装置；

可选择性地接合起来，以便将所述第二行星齿轮组的齿轮架部件及所述第一行星齿轮组的环形齿轮的至少其中一个部件与所述第三行星齿轮组的齿轮架部件互连起来的第二扭矩传递装置；

可选择性地接合起来，以便将所述第二行星齿轮组的太阳齿轮及所述第四行星齿轮组的太阳齿轮的至少其中一个部件与所述第三行星齿轮组的齿轮架部件互连起来的第三扭矩传递装置；

可选择性地接合起来，以便将所述第四行星齿轮组的齿轮架部件与所述第三行星齿轮组的太阳齿轮及所述输入部件的至少其中一个部件互连起来的第四扭矩传递装置；和

可选择性地接合起来，以便将所述第三行星齿轮组的齿轮架部件与所述固定部件互连起来的第五扭矩传递装置；和

其中，所述扭矩传递装置可至少三个组合地选择性地接合起来，以便在所述输入部件和所述输出部件之间建立至少八个前进速度比和至少一个倒档速度比。

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