CN102168742B - 有两个行星齿轮组和多达十个前进速比的多速行星变速器 - Google Patents

有两个行星齿轮组和多达十个前进速比的多速行星变速器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及有两个行星齿轮组和多达十个前进速比的多速行星变速器，具体提供了一种多速变速器，该变速器包括：输入构件、输出构件、静止构件、以及第一和第二复合行星齿轮组。第一行星齿轮组具有第一、第二、第三、第四和第五构件。第二行星齿轮组具有第一、第二、第三、和第四构件。第一复合行星齿轮组的第一构件与输入构件持续地连接以便共同旋转。第二复合行星齿轮组的第一构件与输出构件持续地连接以便共同旋转。第二复合行星齿轮组的第二构件持续固接到静止构件。第一行星齿轮组的任何构件不与第二行星齿轮组的任何构件持续地连接以便共同旋转。七个扭矩传递机构可接合以建立多达十个的前进速比。

Description

有两个行星齿轮组和多达十个前进速比的多速行星变速器
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2010年2月25日提交的俄罗斯专利申请No.2010107090的受益权，其全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种具有七个扭矩传递机构和二个复合行星齿轮组的多速行星变速器。
背景技术
机动车辆包括动力系，该动力系是由发动机、多速变速器、以及差速器或最终传动装置组成。多速变速器通过允许发动机多次贯穿其扭矩范围操作来增加车辆的总体操作范围。在变速器中可获得的前进速比的数量决定了发动机扭矩范围重复的次数。早期的自动变速器具有两个速度范围。这严重地限制了车辆的总体速度范围，因而需要能够产生宽的速度范围和扭矩范围的相对较大的发动机。这导致在巡航期间发动机在最有效点以外的特定燃料消耗点运行。因此，手动换挡变速器(中间轴变速器)曾是最普遍的。
随着三速和四速自动变速器的出现，自动换挡(行星齿轮)变速器在驾车的公众中日益普遍。这些变速器提高了车辆的操作性能和燃料经济性。速比的数量增加减小了各速比之间的步级（step）大小，因此通过在正常车辆加速下使驾驶员基本感觉不到各速比的互换来提高了变速器的换档品质。
与三速和四速变速器相比，具有多于四个速比的多速变速器在加速和燃料经济性方面得到进一步提高。然而，这种变速器的典型的增大的复杂性、尺寸和成本这些相矛盾的因素可能妨碍它们在某些用途中的应用。
发明内容
本发明提供一种多速变速器，尤其与提供相同数量前进速比的中间轴设计相比，该多速变速器可以以相对较少的内容物并且以相对紧凑的布局在多达十个的前进速比下操作。该变速器包括输入构件、输出构件和静止构件。该变速器还包括第一和第二复合行星齿轮组。第一行星齿轮组具有第一、第二、第三、第四和第五构件。第二行星齿轮组具有第一、第二、第三和第四构件。在以这种方式提及行星齿轮组的各构件时，可按任何顺序将构件计数为“第一”至“第四”或者“第一”至“第五”(即，从上到下、从下到上，等)。行星齿轮组的构件是太阳齿轮构件、齿圈构件和行星架构件。
第一复合行星齿轮组的第一构件与输入构件持续地连接以便共同旋转。第二复合行星齿轮组的第一构件与输出构件持续地连接以便共同旋转。第二复合行星齿轮组的第二构件持续地固接到静止构件。第一行星齿轮组的任何构件均不与第二行星齿轮组的任何构件持续地连接以便共同旋转。本文中所使用的“共同旋转”表示相同速度的旋转(即，没有相对旋转)。
所述变速器包括七个扭矩传递机构，所述七个扭矩传递机构可选择性地接合，从而将第一复合行星齿轮组的相应构件与输入构件、静止构件或者第二复合行星齿轮组的相应构件互连。所述七个扭矩传递机构可按不同的组合接合，从而在输入构件与输出构件之间建立多达十个的前进速比和一个倒档速比。
第一复合行星齿轮组的第二和第三构件，分别借助于所述七个扭矩传递机构中的第一和第二扭矩传递机构的接合而选择性地固接到静止构件。借助于所述七个扭矩传递机构中的第三和第五扭矩传递机构的接合，第一复合行星齿轮组的第四构件能与第二复合行星齿轮组的第一构件选择性地连接以便共同旋转。借助于所述七个扭矩传递机构中的第三和第六扭矩传递机构的接合，第一复合行星齿轮组的第四构件能与第二复合行星齿轮组的第三构件选择性地连接以便共同旋转。借助于所述七个扭矩传递机构中的第四和第五扭矩传递机构的接合，第一复合行星齿轮组的第五构件能与第二复合行星齿轮组的第一构件选择性地连接以便共同旋转。借助于所述七个扭矩传递机构中的第四和第六扭矩传递机构的接合，第一复合行星齿轮组的第五构件能与第二复合行星齿轮组的第三构件选择性地连接以便共同旋转。所述七个扭矩传递机构中的第七扭矩传递机构能选择性地接合，从而将所述输入构件与第二复合行星齿轮组的第四构件相连接以便共同旋转。至少在部分前进速比之间的换挡是单转换换挡。
第一和第二扭矩传递机构可以在轴向上彼此相邻，并且在这两个扭矩传递机构之间没有行星齿轮组构件和其它扭矩传递机构。这使变速器的复杂性最小化并且简化了对扭矩传递机构的液压供给，从而潜在地减小所需的泵能力。此外，第三、第四、第五、第六和第七扭矩传递机构可在轴向上彼此相邻，并且在这些扭矩传递机构之间没有行星齿轮组构件和其它扭矩传递机构。
本发明还涉及以下技术方案。
方案1. 一种多速变速器，包括：
输入构件；
输出构件；
静止构件；
第一和第二复合行星齿轮组；其中，所述第一行星齿轮组具有第一、第二、第三、第四和第五构件；其中，所述第二行星齿轮组具有第一、第二、第三和第四构件；其中，所述行星齿轮组的构件是太阳齿轮构件、齿圈构件和行星架构件；其中，所述第一复合行星齿轮组的第一构件与所述输入构件持续地连接以便共同旋转；其中，所述第二复合行星齿轮组的第一构件与所述输出构件持续地连接以便共同旋转；其中，所述第二复合行星齿轮组的第二构件持续地固接到所述静止构件；其中，所述第一行星齿轮组的任何构件不与所述第二行星齿轮组的任何构件持续地连接以便共同旋转；以及
七个扭矩传递机构，其可选择性地接合，从而将所述第一复合行星齿轮组的一个相应构件与所述输入构件、所述静止构件或者所述第二复合行星齿轮组的一个相应构件互连，所述七个扭矩传递机构可按不同的组合接合，从而在所述输入构件与所述输出构件之间建立多达十个的前进速比和一个倒档速比。
方案2. 如方案1所述的多速变速器，其中，分别借助于所述七个扭矩传递机构中的第一和第二扭矩传递机构的接合，所述第一复合行星齿轮组的第二和第三构件选择性地固接到所述静止构件。
方案3. 如方案2所述的多速变速器，其中，所述第一和第二扭矩传递机构在轴向上彼此相邻，并且在它们之间没有所述行星齿轮组构件和所述七个扭矩传递机构中的其它扭矩传递机构。
方案4. 如方案1所述的多速变速器，其中，借助于所述七个扭矩传递机构中的第三和第五扭矩传递机构的接合，所述第一复合行星齿轮组的第四构件能与所述第二复合行星齿轮组的第一构件选择性地连接以便共同旋转。
方案5. 如方案1所述的多速变速器，其中，借助于所述七个扭矩传递机构中的第三和第六扭矩传递机构的接合，所述第一复合行星齿轮组的第四构件能与所述第二复合行星齿轮组的第三构件选择性地连接以便共同旋转。
方案6. 如方案1所述的多速变速器，其中，借助于所述七个扭矩传递机构中的第四和第五扭矩传递机构的接合，所述第一复合行星齿轮组的第五构件能与所述第二复合行星齿轮组的第一构件选择性地连接以便共同旋转。
方案7．如方案1所述的多速变速器，其中，借助于所述七个扭矩传递机构中的第四和第六扭矩传递机构的接合，所述第一复合行星齿轮组的第五构件能与所述第二复合行星齿轮组的第三构件选择性地连接以便共同旋转。
方案8．如方案1所述的多速变速器，其中，所述七个扭矩传递机构中的第七扭矩传递机构能选择性地接合，从而将所述输入构件与所述第二复合行星齿轮组的第四构件相连接以便共同旋转。
方案9．如方案8所述的多速变速器，其中，所述第七扭矩传递机构仅在所述倒档速比中被接合，并且是爪形离合器和可选择的单向离合器中的一种。
方案10. 如方案1所述的多速变速器，其中，至少在部分前进速比之间的换档是单转换换挡。
方案11. 如方案1所述的多速变速器，其中，所述七个扭矩传递机构中的第三、第四、第五、第六和第七扭矩传递机构在轴向上彼此相邻，并且在这些扭矩传递机构之间没有所述行星齿轮组构件和所述七个扭矩传递机构中的其它扭矩传递机构。
方案12. 如方案1所述的多速变速器，其中，所述第一复合行星齿轮组的第一、第二、第三、第四和第五构件分别是第一行星架构件、第一太阳齿轮构件、第二太阳齿轮构件、第一齿圈构件和第二齿圈构件；其中，所述第一行星架构件可旋转地支承塔式小齿轮，所述塔式小齿轮具有与所述第二太阳齿轮构件和所述第二齿圈构件啮合的相对较小直径部、以及与所述第一太阳齿轮构件和所述第一齿圈构件啮合的相对较大直径部；
其中，所述第二复合行星齿轮组的第一、第二、第三和第四构件分别是第二行星架构件、第三齿圈构件、第三太阳齿轮构件和第四太阳齿轮构件；其中，所述第二行星架构件可旋转地支承第一和第二组小齿轮；并且其中，所述第一组小齿轮与所述第三齿圈构件、所述第三太阳齿轮构件和所述第二组小齿轮啮合；并且其中，所述第二组小齿轮还与所述第四太阳齿轮构件啮合。
方案13. 一种多速变速器，包括：
输入构件；
输出构件；
静止构件；
第一和第二复合行星齿轮组；其中，所述第一行星齿轮组具有第一、第二、第三、第四和第五构件；其中，所述第二行星齿轮组具有第一、第二、第三和第四构件；其中，所述行星齿轮组的构件是太阳齿轮构件、齿圈构件和行星架构件；其中，所述第一复合行星齿轮组的第一构件与所述输入构件持续地连接以便共同旋转；其中，所述第二复合行星齿轮组的第一构件与所述输出构件持续地连接以便共同旋转；其中，所述第二复合行星齿轮组的第二构件持续地固接到所述静止构件；其中，所述第一行星齿轮组的任何构件不与所述第二行星齿轮组的任何构件持续地连接以便共同旋转；
七个可选择性接合的扭矩传递机构；
其中，分别借助于所述七个扭矩传递机构中的第一和第二扭矩传递机构的接合，所述第一复合行星齿轮组的第二和第三构件选择性地固接到所述静止构件；
其中，借助于所述七个扭矩传递机构中的第三和第五扭矩传递机构的接合，所述第一复合行星齿轮组的第四构件能与所述第二复合行星齿轮组的第一构件选择性地连接以便共同旋转；
其中，借助于所述七个扭矩传递机构中的第四和第五扭矩传递机构的接合，所述第一复合行星齿轮组的第五构件能与所述第二复合行星齿轮组的第一构件选择性地连接以便共同旋转；
其中，借助于所述七个扭矩传递机构中的第四和第六扭矩传递机构的接合，所述第一复合行星齿轮组的第五构件能与所述第二复合行星齿轮组的第三构件选择性地连接以便共同旋转；
其中，所述七个扭矩传递机构中的第七扭矩传递机构能选择性接合，从而将所述输入构件与所述第二复合行星齿轮组的第四构件相连接以便共同旋转；并且
所述七个扭矩传递机构能以不同的组合接合，从而在所述输入构件与所述输出构件之间建立多达十个的前进速比和一个倒档速比。
方案14. 如方案13所述的多速变速器，其中，至少在部分前进速比之间的换档是单转换换挡。
方案15. 如方案13所述的多速变速器，其中，所述第一和第二扭矩传递机构在轴向上彼此相邻，并且在这两个扭矩传递机构之间没有所述行星齿轮组构件和所述七个扭矩传递机构中的其它扭矩传递机构。
方案16．如方案13所述的多速变速器，其中，所述第三、第四、第五、第六和第七扭矩传递机构在轴向上彼此相邻，并且在这些扭矩传递机构之间没有所述行星齿轮组构件和所述七个扭矩传递机构中的其它扭矩传递机构。
方案17. 如方案13所述的多速变速器，其中，所述第七扭矩传递机构仅在所述倒档速比中被接合，并且是爪形离合器和可选择的单向离合器中的一种。
从以下对用以实施本发明的最佳方式的详细描述中并结合附图，可以容易地了解本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点。
附图说明
图1是采用符号图形式的具有多速行星变速器的动力系的示意图。
图2是描述图1中所示变速器的一些操作特性的真值表。
具体实施方式
参照附图，其中类似的附图标记是指类似的部件，图1示出了具有发动机12(标记为E)、行星变速器14和最终传动机构16(标记为FD)的动力系10。发动机12可由各种类型的燃料提供动力，以提高特定用途的效率和燃料经济性。这种燃料可以包括例如汽油、柴油、乙醇、二甲醚等。行星变速器14包括输入构件17，输入构件17与发动机12的输出构件(如曲轴)持续地连接，可选择地经由变矩器而连接。行星变速器14还包括行星齿轮装置18、以及与最终传动机构16持续连接的输出构件19；最终传动机构16是用于向车轮提供推进力。
行星齿轮装置18包括两个复合行星齿轮组：第一复合行星齿轮组20、和第二复合行星齿轮组30。复合行星齿轮组20包括：两个太阳齿轮构件22、23，两个齿圈构件24、25，以及可旋转地支承塔式小齿轮27的行星架构件26。塔式小齿轮27具有小直径部28和大直径部29。小直径部28与太阳齿轮构件22和齿圈构件24啮合。大直径部29与太阳齿轮构件23和齿圈构件25啮合。行星架构件26被称为第一复合行星齿轮组20的第一构件，太阳齿轮构件23被称为第一复合行星齿轮组20的第二构件。太阳齿轮构件22被称为第一复合行星齿轮组20的第三构件。齿圈构件25和24分别被称为复合行星齿轮组20的第四和第五构件。
复合行星齿轮组30包括：二个太阳齿轮构件32、33，一个齿圈构件34，以及可旋转地支承第一和第二组小齿轮37、38的行星架构件36。第一组小齿轮37与太阳齿轮构件32、齿圈构件34以及第二组小齿轮38啮合。小齿轮38还与太阳齿轮构件33啮合。齿圈构件34持续地固接到静止构件40(如变速器壳体)。复合行星齿轮组30通常被称为“拉威挪(Ravigneaux)行星齿轮组”。行星架构件36被称为复合行星齿轮组30的第一构件。齿圈构件34 被称为复合行星齿轮组30的第二构件。太阳齿轮构件32被称为复合行星齿轮组30的第三构件。太阳齿轮构件33被称为复合行星齿轮组30的第四构件。
变速器14还包括七个扭矩传递机构：第一扭矩传递机构C1、第二扭矩传递机构C2、第三扭矩传递机构C3、第四扭矩传递机构C4、第五扭矩传递机构C5、第六扭矩传递机构C6、和第七扭矩传递机构C7。扭矩传递机构C1和C2是固定式离合器(也被称为制动器)。扭矩传递机构C3、C4、C5、C6和C7是旋转式离合器。在其它实施例中，各扭矩传递机构可以是摩擦离合器、同步器、带式离合器、可选择的单向离合器、爪形离合器、以及其他可能类型的扭矩传递机构。图1中仅示出了变速器14在由输入构件17所确立的旋转轴线上面的那一部分。行星齿轮组20、30以及扭矩传递机构C1、C2、C3、C4、C5、C6和C7在输入构件17下面的未示出的那一部分是大致对称的。
如图1所示，输入构件17与行星架构件26持续地连接以便共同旋转。输出构件19与行星架构件36持续地连接以便共同旋转。复合行星齿轮组20没有齿轮构件与复合行星齿轮组30的任何齿轮构件持续地连接以便共同旋转。
第一扭矩传递机构C1(也被称为制动器C1)可选择性地接合，从而将太阳齿轮构件23固接到静止构件40。第二扭矩传递机构C2(也被称为制动器C2)可选择性地接合，从而将太阳齿轮构件22固接到静止构件40。第三扭矩传递机构C3(也被称为离合器C3)可选择性地接合，从而当第五扭矩传递机构(离合器C5)选择性地接合时将齿圈构件25与行星架构件36连接以便共同旋转、或者当第六扭矩传递机构(离合器C6)选择性地接合时将齿圈构件25与太阳齿轮构件32连接以便共同旋转。第四扭矩传递机构C4(也被称为离合器C4)可选择性地接合，从而当离合器C5接合时将齿圈构件24与行星架构件36连接以便共同旋转、或者当离合器C6接合时将齿圈构件24与太阳齿轮构件32连接以便共同旋转。第七扭矩传递机构C7(也被称为离合器C7)可选择性地接合，从而将输入构件17与太阳齿轮构件33连接以便共同旋转。
如图2的真值表中所示，扭矩传递机构可选择性地以三个的组合(在表中被列为档位状态)而接合，从而提供十个前进速比和一个倒档速比。图2中所示的相应的数字传动比得自建立第一复合行星齿轮组20的以减速传动比的齿数：齿圈构件24与太阳齿轮构件22的传动比为-1.83，假设行星架构件26被停止(仅为了计算的目的)；齿圈构件25与太阳齿轮构件23的传动比为-3.87，假设行星架构件26被停止(仅为了计算的目的)。对第二行星齿轮组30的齿数进行选择，使得齿圈构件34与太阳齿轮构件32的传动比为-2.0并且齿圈构件34与太阳齿轮构件33的传动比为4.0，在这两种情况下均假设行星架构件36被停止(仅为了计算的目的)。
因此，有五个减速传动速比(第1至第5)、一个直接传动速比(第6)和四个超速传动速比(第7至第10)。利用以上所列出的齿数，而获得图2中所列出的速比步级（ratio step）。如图2中所示，在前进速比中速比步级是非常均等的，因而导致了平稳的换挡感和燃料效率的提高，这是因为发动机12在各速比下仅需在窄的速度范围内运行。
可对其它的齿轮齿数和相应的传动比进行选择，以实现有利于特定变速器用途的速比和速比步级。变速器设计领域的普通技术人员将会理解如何选择期望的齿数。
为了建立倒档速比，离合器C7被接合。扭矩自输入构件17被传递至中间轴52和太阳齿轮构件33并且经第二复合行星齿轮组30被传递至输出构件19。输出构件19则在与输入构件17的旋转方向的相反方向上旋转。
为了建立第一速比，离合器C3、C4和C6被接合。扭矩自输入构件17经齿圈构件24、25被传递至太阳齿轮构件32并且经复合行星齿轮组30被传递至输出构件19。输入构件17与输出构件19在相同方向上旋转，正如在所有前进速比中那样。在倒档速比和第一前进速比中，制动器C1和制动器C2均不被接合，因此第一复合行星齿轮组20是不起作用的(即，不影响输入构件17与输出构件19之间的数字速比)。
在第二前进速比中，离合器C1、C4和C6被接合。扭矩自输入构件17经第一复合行星齿轮组20在齿圈24处被传递至太阳齿轮构件32并且经复合行星齿轮组30被传递至输出构件19。从第一前进速比换档至第二前进速比是单转换换挡，因为第二前进速比与第一前进速比相比只有一个不同的扭矩传递机构被接合。
在第三前进速比中，离合器C1、C3和C6被接合。扭矩自输入构件17经第一复合行星齿轮组20在齿圈25处被传递至太阳齿轮构件32并且经复合行星齿轮组30被传递至输出构件19。从第二前进速比换挡至第三前进速比是单转换换挡，因为第三前进速比与第二前进速比相比只有一个不同的扭矩传递机构被接合。
在第四前进速比中，制动器C2以及离合器C4和C6被接合。扭矩自输入构件17经第一复合行星齿轮组20在齿圈24处被传递至太阳齿轮构件32并且经复合行星齿轮组30被传递至输出构件19。从第三前进速比换挡至第四前进速比是双转换换挡。
在第五前进速比中，制动器C2以及离合器C3和C6 被接合。扭矩自输入构件17经第一复合行星齿轮组20在齿圈25处被传递至太阳齿轮构件32并且经复合行星齿轮组30被传递至输出构件19。从第四前进速比换档至第五前进速比是单转换换挡。
在第六前进速比中，离合器C3、C4和C5被接合。扭矩自输入构件17经第一复合行星齿轮组20在齿圈构件24和25处被传递至与输出构件19共同旋转的行星架构件36。因为制动器C1和制动器C2均未被接合，所以第一复合行星齿轮组20是不起作用的，并且第六前进速比是直接传动速比。从第五前进速比换挡至第六前进速比是双转换换挡。
在第七前进速比中，制动器C1以及离合器C4和C5 被接合。扭矩自输入构件17经第一复合行星齿轮组20被传递至齿圈构件24 并且被传递至与输出构件19共同旋转的行星架构件36。从第六前进速比换挡至第七前进速比是单转换换挡。
在第八前进速比中，制动器C1以及离合器C3和C5 被接合。扭矩自输入构件17经第一复合行星齿轮组20被传递至齿圈构件25并且被传递至与输出构件19共同旋转的行星架构件36。从第七前进速比换档至第八前进速比是单转换换挡。
在第九前进速比中，制动器C2以及离合器C4和C5被接合。扭矩自输入构件17经第一复合行星齿轮组20被传递至齿圈构件24 并且被传递至与输出构件19共同旋转的行星架构件36。从第八前进速比换挡至第九前进速比是双转换换挡。
在第十前进速比中，制动器C2以及离合器C3和C5被接合。扭矩自输入构件17经第一复合行星齿轮组20被传递至齿圈构件25 并且被传递至与输出构件19共同旋转的行星架构件36。从第九前进速比换挡至第十前进速比是单转换换挡。
尽管可获得十个前进速比，但可以控制变速器14作为五速变速器、六速变速器、七速变速器、八速变速器、九速变速器或十速变速器来工作。例如，为了使变速器14作为五速变速器进行工作，存储于对控制流向扭矩传递机构的液压流体流的阀进行控制的控制器中的算法可以仅建立倒档速比以及建立以上描述的第一、第二、第三、第五和第十前进速比作为第一、第二、第三、第四和第五前进速比。在这种五速变速器中，将会没有双转换换挡。
为了使变速器14作为六速变速器进行工作，将利用针对五速变速器所描述的五个前进速比以及图2的第六、第七和第八前进速比中的任意一个速比。该六速变速器将或者没有双转换换挡(如果利用的是图2的第七或第八前进速比)，或者仅有一个双转换换挡(如果利用的是图2的第六前进速比)。
为了使变速器14作为七速变速器进行工作，将应用针对五速变速器所描述的五个前进速比以及图2的第六、第七和第八前进速比中的任意两个速比。该七速变速器将仅有一个双转换换挡(从图2的第五至第六前进速比的换档，这将是七速变速器的第四至第五前进速比的换档)。
为了使变速器14作为八速变速器进行工作，将应用针对五速变速器所描述的五个前进速比以及图2的第六、第七和第八前进速比。因此，该八速变速器将会具有图2中的除第四和第九前进速比外的所有前进速比。该八速变速器将会仅具有一个双转换换挡(从图2的第五至第六前进速比的换档，这也将是八速变速器的第五至第六前进速比的换档)。
为了使变速器14作为九速变速器进行工作，可以应用图2的除第十前进速比外的所有前进速比。该九速变速器将具有两个双转换换挡(从图2的第三至第四前进速比的换档，这也将是九速变速器的第三至第四前进速比的换档，以及从图2的第五至第六前进速比的换档，这也将是九速变速器的第五至第六前进速比的换档)。变速器14也可以以小于六个的前进速比进行工作。
参照图2，显然离合器C7仅在倒档速比中被接合。离合器C7在输入构件17与中间轴52(与输入构件17共轴)之间的位置，允许为离合器C7使用爪形离合器或者可选择的单向离合器。
如图1中所示，制动器C1和C2在轴向上彼此相邻，同时在制动器C1与C2之间没有其它离合器或制动器并且没有行星齿轮组20、30的构件。以这种方式使制动器C1和C2彼此相邻，会使得流向制动器C1和C2的液压流体流能够经过大部分共同的供给通道。简化液压供给通道以及减小供给通道的总长度，可简化变速器14的生产并且使得使用较小的用于液压系统的泵成为可能。同样地，旋转式离合器C3、C4、C5、C6和C7在轴向上彼此相邻，同时在这些离合器之间没有其它扭矩传递机构或行星齿轮组构件。以这种方式来定位制动器C1、C2以及离合器C3、C4、C5、C6和C7，可以进一步简化供给通道的生产并且可以减小所需的泵尺寸。
复合行星齿轮组20、制动器C1和C2以及离合器C3和C4可以被称为紧凑型变速箱50(在图1中以虚线界定)，因为变速箱50包含了为建立十个前进速比所必需的部件，而剩余的离合器C5、C6和C7被接合以建立直接传动档和减速传动档(C5被接合)、减速传动档(C6被接合)。也就是说，在离合器C6保持接合状态时，改变变速箱50内扭矩传递机构的接合状态，从而在各减速传动速比之间切换；当离合器C5在减速传动速比中保持接合状态时，改变变速箱50内扭矩传递机构的接合状态，从而在直接传动速比与超速传动速比之间切换或者在超速传动速比之间切换；具有最高扭转负荷的齿轮构件是齿圈构件34。
动力系10可以与混合动力车辆共用部件，这种组合可以在“电量耗尽模式（charge-depleting mode）”下运行。对于本发明而言，“电量耗尽模式”是如下模式：车辆主要由电动机/发电机提供动力，使得该车辆到达其目的地时电池被耗尽或者几乎被耗尽。换句话说，在电量耗尽模式期间，发动机12仅仅运行到对确保在到达目的地之前电池不被耗尽所必需的程度。常规混合动力车辆是以“电量维持模式”运行，在该模式下如果电池的电量水平下降至预定水平(例如，25%)以下，那么发动机会自动运行以给电池再充电。因此，通过以电量耗尽模式运行，混合动力车辆可以节省部分或所有的燃料，否则在常规混合动力车辆中这些燃料将被消耗以维持25%的电池电量水平。应当理解的是，如果在到达目的地之后能够通过插入能量源给电池再充电，那么混合动力车辆的动力系则优选仅以电量耗尽模式运行。
虽然已经详细描述了用以实施本发明的最佳方式，但是本发明相关领域的技术人员将会认识到在所附权利要求的范围内用以实施本发明的各种替代的设计和实施例。

Claims (16)

1.一种多速变速器，包括：
输入构件；
输出构件；
静止构件；
第一和第二复合行星齿轮组；其中，所述第一复合行星齿轮组具有第一、第二、第三、第四和第五构件；其中，所述第二复合行星齿轮组具有第一、第二、第三和第四构件；其中，所述行星齿轮组的构件是太阳齿轮构件、齿圈构件和行星架构件；其中，所述第一复合行星齿轮组的第一构件与所述输入构件持续地连接以便共同旋转；其中，所述第二复合行星齿轮组的第一构件与所述输出构件持续地连接以便共同旋转；其中，所述第二复合行星齿轮组的第二构件持续地固接到所述静止构件；其中，所述第一复合行星齿轮组的任何构件不与所述第二复合行星齿轮组的任何构件持续地连接以便共同旋转；以及
七个扭矩传递机构，其可选择性地接合，从而将所述第一复合行星齿轮组的一个相应构件与所述输入构件、所述静止构件或者所述第二复合行星齿轮组的一个相应构件互连，所述七个扭矩传递机构可按不同的组合接合，从而在所述输入构件与所述输出构件之间建立多达十个的前进速比和一个倒挡速比，
其中，借助于所述七个扭矩传递机构中的第三和第五扭矩传递机构的接合，所述第一复合行星齿轮组的第四构件能与所述第二复合行星齿轮组的第一构件选择性地连接以便共同旋转。
2.如权利要求1所述的多速变速器，其中，分别借助于所述七个扭矩传递机构中的第一和第二扭矩传递机构的接合，所述第一复合行星齿轮组的第二和第三构件选择性地固接到所述静止构件。
3.如权利要求2所述的多速变速器，其中，所述第一和第二扭矩传递机构在轴向上彼此相邻，并且在它们之间没有所述行星齿轮组构件和所述七个扭矩传递机构中的其它扭矩传递机构。
4.如权利要求1所述的多速变速器，其中，借助于所述七个扭矩传递机构中的第三和第六扭矩传递机构的接合，所述第一复合行星齿轮组的第四构件能与所述第二复合行星齿轮组的第三构件选择性地连接以便共同旋转。
5.如权利要求1所述的多速变速器，其中，借助于所述七个扭矩传递机构中的第四和第五扭矩传递机构的接合，所述第一复合行星齿轮组的第五构件能与所述第二复合行星齿轮组的第一构件选择性地连接以便共同旋转。
6.如权利要求1所述的多速变速器，其中，借助于所述七个扭矩传递机构中的第四和第六扭矩传递机构的接合，所述第一复合行星齿轮组的第五构件能与所述第二复合行星齿轮组的第三构件选择性地连接以便共同旋转。
7.如权利要求1所述的多速变速器，其中，所述七个扭矩传递机构中的第七扭矩传递机构能选择性地接合，从而将所述输入构件与所述第二复合行星齿轮组的第四构件相连接以便共同旋转。
8.如权利要求7所述的多速变速器，其中，所述第七扭矩传递机构仅在所述倒挡速比中被接合，并且是爪形离合器和可选择的单向离合器中的一种。
9.如权利要求1所述的多速变速器，其中，至少在部分前进速比之间的换挡是单转换换挡。
10.如权利要求1所述的多速变速器，其中，所述七个扭矩传递机构中的第三、第四、第五、第六和第七扭矩传递机构在轴向上彼此相邻，并且在这些扭矩传递机构之间没有所述行星齿轮组构件和所述七个扭矩传递机构中的其它扭矩传递机构。
11.如权利要求1所述的多速变速器，其中，所述第一复合行星齿轮组的第一、第二、第三、第四和第五构件分别是第一行星架构件、第一太阳齿轮构件、第二太阳齿轮构件、第一齿圈构件和第二齿圈构件；其中，所述第一行星架构件可旋转地支承塔式小齿轮，所述塔式小齿轮具有与所述第二太阳齿轮构件和所述第二齿圈构件啮合的相对较小直径部、以及与所述第一太阳齿轮构件和所述第一齿圈构件啮合的相对较大直径部；
其中，所述第二复合行星齿轮组的第一、第二、第三和第四构件分别是第二行星架构件、第三齿圈构件、第三太阳齿轮构件和第四太阳齿轮构件；其中，所述第二行星架构件可旋转地支承第一和第二组小齿轮；并且其中，所述第一组小齿轮与所述第三齿圈构件、所述第三太阳齿轮构件和所述第二组小齿轮啮合；并且其中，所述第二组小齿轮还与所述第四太阳齿轮构件啮合。
12.一种多速变速器，包括：
输入构件；
输出构件；
静止构件；
第一和第二复合行星齿轮组；其中，所述第一复合行星齿轮组具有第一、第二、第三、第四和第五构件；其中，所述第二复合行星齿轮组具有第一、第二、第三和第四构件；其中，所述行星齿轮组的构件是太阳齿轮构件、齿圈构件和行星架构件；其中，所述第一复合行星齿轮组的第一构件与所述输入构件持续地连接以便共同旋转；其中，所述第二复合行星齿轮组的第一构件与所述输出构件持续地连接以便共同旋转；其中，所述第二复合行星齿轮组的第二构件持续地固接到所述静止构件；其中，所述第一复合行星齿轮组的任何构件不与所述第二复合行星齿轮组的任何构件持续地连接以便共同旋转；
七个可选择性接合的扭矩传递机构；
其中，分别借助于所述七个扭矩传递机构中的第一和第二扭矩传递机构的接合，所述第一复合行星齿轮组的第二和第三构件选择性地固接到所述静止构件；
其中，借助于所述七个扭矩传递机构中的第三和第五扭矩传递机构的接合，所述第一复合行星齿轮组的第四构件能与所述第二复合行星齿轮组的第一构件选择性地连接以便共同旋转；
其中，借助于所述七个扭矩传递机构中的第四和第五扭矩传递机构的接合，所述第一复合行星齿轮组的第五构件能与所述第二复合行星齿轮组的第一构件选择性地连接以便共同旋转；
其中，借助于所述七个扭矩传递机构中的第四和第六扭矩传递机构的接合，所述第一复合行星齿轮组的第五构件能与所述第二复合行星齿轮组的第三构件选择性地连接以便共同旋转；
其中，所述七个扭矩传递机构中的第七扭矩传递机构能选择性接合，从而将所述输入构件与所述第二复合行星齿轮组的第四构件相连接以便共同旋转；并且
所述七个扭矩传递机构能以不同的组合接合，从而在所述输入构件与所述输出构件之间建立多达十个的前进速比和一个倒挡速比。
13.如权利要求12所述的多速变速器，其中，至少在部分前进速比之间的换挡是单转换换挡。
14.如权利要求12所述的多速变速器，其中，所述第一和第二扭矩传递机构在轴向上彼此相邻，并且在这两个扭矩传递机构之间没有所述行星齿轮组构件和所述七个扭矩传递机构中的其它扭矩传递机构。
15.如权利要求12所述的多速变速器，其中，所述第三、第四、第五、第六和第七扭矩传递机构在轴向上彼此相邻，并且在这些扭矩传递机构之间没有所述行星齿轮组构件和所述七个扭矩传递机构中的其它扭矩传递机构。
16.如权利要求12所述的多速变速器，其中，所述第七扭矩传递机构仅在所述倒挡速比中被接合，并且是爪形离合器和可选择的单向离合器中的一种。
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