CN102168743B - 带有多达十个前进转速比的多速行星齿轮变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及带有多达十个前进转速比的多速行星齿轮变速器。提供了一种多速变速器，其包括输入构件、输出构件、固定构件、第一和第二复合行星齿轮组。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。所述第二复合行星齿轮组具有第一、第二、第三和第四构件。所述第二复合行星齿轮组的所述第一构件被持续连接用于与所述输出构件共同旋转。所述第二复合行星齿轮组的所述第二构件被持续接地连接至所述固定构件。所述第一复合行星齿轮组的所述构件没有一个被持续连接用于与所述第二复合行星齿轮组的所述构件的任何一个共同旋转。七个扭矩传输机构可有选择地以三个为一组啮合来在所述输入构件和所述输出构件之间建立多达十个前进转速比。

Description

带有多达十个前进转速比的多速行星齿轮变速器

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年2月25日提交的申请号为2010107093的俄罗斯专利申请的权益，该专利此处被完全并入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种带有七个扭矩传输机构和两个复合行星齿轮组的多速行星齿轮变速器。

背景技术

汽车包括由发动机、多速变速器和差分器或主减速器组成的动力系。多速变速器通过许可发动机通过其扭矩范围多次操作来增加车辆的整体操作范围。变速器中可用的前进转速比的数量确定发动机扭矩范围被重复的次数。早期的自动变速器有两个速度范围。这严重限制了车辆的整体速度范围，因此需要相对较大的能产生广泛速度和扭矩范围的发动机。这导致了发动机在巡航期间在特定油耗点而非最有效点操作。因此，手动换挡（中间轴变速器）是最普及的。

随着三速和四速自动变速器的出现，自动换挡（行星齿轮）变速器在驾车人士间的普及性提高。这些变速器改进了车辆的操作性能和燃油经济性。转速比数量的增加减小了转速比之间的步长，并且因此通过使操作员在正常车辆加速下基本感觉不到转速比互换，改进了变速器的换挡品质。

带多于四个的转速比的多速变速器在三速和四速变速器上进一步改善加速和燃油经济性。然而，这种变速器典型的增加的复杂性、尺寸和成本是可能阻止它们用于某些应用中的竞争因素。

发明内容

提供了一种多速变速器，其可以提供具有相对较低含量并且处于相对紧凑布局的多达十个的前进转速比，尤其是与提供相同数量前进转速比的副轴设计相比。该变速器包括输入构件、输出构件和固定构件。该变速器还包括第一和第二复合行星齿轮组。第一复合行星齿轮组具有第一、第二、第三、第四和第五构件。第二复合行星齿轮组具有第一、第二、第三和第四构件。以该方式谈到复合行星齿轮组的构件时，可以以从“第一”到“第四”或从“第一”到“第五”的任何顺序（即，从上到下、从下到上等）计数构件。复合行星齿轮组的构件是太阳齿轮构件、环形齿轮构件和齿轮架构件。

第二复合行星齿轮组的第一构件被持续连接用于与输出构件共同旋转。第二复合行星齿轮组的第二构件被持续接地连接到固定构件。第一复合行星齿轮组的构件都不被持续连接用于与第二复合行星齿轮组的任何构件共同旋转。如此处所使用的，“共同旋转”是指以相同速度旋转（即，没有相对旋转）。

该变速器包括七个扭矩传输机构，所述七个扭矩传输机构可有选择地啮合来将第一复合行星齿轮组的各个构件与输入构件、固定构件或第二复合行星齿轮组的各个构件互连。所述七个扭矩传输机构是可以三个为一组啮合来在输入构件与输出构件之间建立多达十个前进转速比和反向转速比。

输入构件通过分别啮合七个扭矩传输机构的第一和第二机构可有选择地连接到第一复合行星齿轮组的第一和第二构件。第一复合行星齿轮组的第三和第四构件通过分别啮合七个扭矩传输机构中的第三和第四机构来有选择性地接地连接到固定构件。七个扭矩传输机构的第五、第六和第七机构可有选择地啮合来将第一复合行星齿轮组的第五构件分别与第二复合行星齿轮组的第一、第三和第四构件连接。在前进转速比的至少一些之间的换挡是单一过渡换挡。

第一和第二扭矩传输机构可以彼此轴向相邻，其间没有行星齿轮组构件和其他扭矩传输机构。这最大限度地减小变速器复杂性，并且使到扭矩传输机构的液压输送简化，潜在地减小所需的泵容量。而且，第三和第四扭矩传输机构可以彼此轴向相邻，其间没有行星齿轮组构件和其他扭矩传输机构。类似地，第五、第六和第七扭矩传输机构彼此轴向相邻，其间没有行星齿轮组构件和其他扭矩传输机构。

从以下结合附图对本发明最佳实施方式的详细描述中，本发明的上述特征和优势以及其他特征和优势容易显而易见。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种多速变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

固定构件；

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，所述复合行星齿轮组的所述构件是太阳齿轮构件、环形齿轮构件和齿轮架构件；其中，所述第二复合行星齿轮组的所述第一构件被持续连接用于与所述输出构件共同旋转；其中，所述第二复合行星齿轮组的所述第二构件被持续接地连接至所述固定构件；其中，所述第一行星齿轮组的所述构件没有一个被持续连接用于与所述第二行星齿轮组的所述构件的任何一个共同旋转；以及

七个扭矩传输机构，其可有选择地啮合来将所述第一复合行星齿轮的所述各个构件与所述输入构件、所述固定构件或所述第二复合行星齿轮组的所述各个构件互连，所述七个扭矩传输机构可以三个为一组啮合来在所述输入构件和所述输出构件之间建立多达十个前进转速比和反向转速比。

2. 根据方案1所述的多速变速器，其中，所述输入构件通过分别啮合所述七个扭矩传输机构的第一和第二机构可被有选择性地连接到所述第一复合行星齿轮组的所述第一构件和所述第二构件。

3. 根据方案2所述的多速变速器，其中，所述第一和所述第二扭矩传输机构彼此轴向相邻定位，其间没有所述行星齿轮组构件并没有所述其他扭矩传输机构。

4. 根据方案1所述的多速变速器，其中，所述第一复合行星齿轮组的所述第三和所述第四构件通过分别啮合所述七个扭矩传输机构的第三和第四机构被有选择地接地连接至所述固定构件。

5. 根据方案4所述的多速变速器，其中，所述第三和所述第四扭矩传输机构彼此轴向相邻定位，其间没有所述行星齿轮组构件并没有所述其他扭矩传输机构。

6. 根据方案1所述的多速变速器，其中，所述七个扭矩传输机构的第五、第六和第七机构可有选择地啮合来将所述第一复合行星齿轮组的所述第五构件分别与所述第二复合行星齿轮组的所述第一、所述第三和所述第四构件连接。

7. 根据方案6所述的多速变速器，其中，所述第五、所述第六和所述第七扭矩传输机构彼此轴向相邻定位，其间没有所述行星齿轮组构件并没有所述其他扭矩传输机构。

8. 根据方案6所述的多速变速器，其中，所述第七扭矩传输机构仅在所述反向转速比中被啮合，并且是爪形离合器和可选单向离合器中的一个。

9. 根据方案1所述的多速变速器，其中，在所述前进转速比的至少一些之间的换挡是单一过渡换挡。

10. 根据方案1所述的多速变速器，其中，所述第一复合行星齿轮组的所述第一、所述第二、所述第三、所述第四和所述第五构件分别是第一环形齿轮构件、第二环形齿轮构件、第一太阳齿轮构件、第二太阳齿轮构件和第一齿轮架构件；其中，所述第一齿轮架构件可旋转地支持彼此啮合连接的第一和第二组小齿轮；其中，所述第一组小齿轮与所述第一环形齿轮构件和所述第二太阳齿轮构件啮合连接；其中，所述第二组小齿轮与所述第二环形齿轮构件和所述第一太阳齿轮构件啮合连接；

其中，所述第二复合行星齿轮组的所述第一、所述第二、所述第三和所述第四构件分别是第二齿轮架构件、第三环形齿轮构件、第三太阳齿轮构件和第四太阳齿轮构件；其中，所述第二齿轮架构件可旋转地支持第一和第二组小齿轮；其中，所述第二复合行星齿轮组的所述第一组小齿轮与所述第三环形齿轮构件、所述第三太阳齿轮构件和所述第二组小齿轮啮合连接；以及其中，所述第二行星齿轮组的所述第二组小齿轮还与所述第四太阳齿轮构件啮合连接。

11. 一种多速变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

固定构件；

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，所述复合行星齿轮组的所述构件是太阳齿轮构件、环形齿轮构件和齿轮架构件；其中，所述第二复合行星齿轮组的所述第一构件被持续连接用于与所述输出构件共同旋转；其中，所述第二复合行星齿轮组的所述第二构件被持续接地连接至所述固定构件；其中，所述第一复合行星齿轮组的所述构件没有一个被持续连接用于与所述第二复合行星齿轮组的所述构件的任何一个共同旋转；

七个可有选择地啮合的扭矩传输机构；

其中，所述输入构件通过分别啮合所述七个扭矩传输机构的第一和第二机构可被有选择地连接到所述第一复合行星齿轮组的所述第一和所述第二构件；其中，所述第一复合行星齿轮组的所述第三和所述第四构件通过分别啮合所述七个扭矩传输机构的第三和第四机构被有选择地接地连接至所述固定构件；其中，所述七个扭矩传输机构的第五、第六和第七机构可有选择地啮合来将所述第一复合行星齿轮组的所述第五构件分别与所述第二复合行星齿轮组的所述第一、所述第三和所述第四构件连接；以及

所述七个扭矩传输机构可以三个为一组啮合来在所述输入构件和所述输出构件之间建立多达十个前进转速比和反向转速比。

12. 根据方案11所述的多速变速器，其中，所述前进转速比的至少一些之间的换挡是单一过渡换挡。

13. 根据方案11所述的多速变速器，其中，所述第一和所述第二扭矩传输机构彼此轴向相邻定位，其间没有所述复合行星齿轮组构件并没有所述其他扭矩传输机构。

14. 根据方案11所述的多速变速器，其中，所述第三和所述第四扭矩传输机构彼此轴向相邻定位，其间没有所述复合行星齿轮组构件并没有所述其他扭矩传输机构。

15. 根据方案11所述的多速变速器，其中，所述第五、所述第六和所述第七扭矩传输机构彼此轴向相邻定位，其间没有所述复合行星齿轮组构件并没有所述其他扭矩传输机构。

16. 根据方案11所述的多速变速器，其中，所述第七扭矩传输机构仅在所述反向转速比中被啮合，并且是爪形离合器和可选单向离合器中的一个。

17. 根据方案11所述的多速变速器，其中，所述第一复合行星齿轮组的所述第一、所述第二、所述第三、所述第四和所述第五构件分别是第一环形齿轮构件、第二环形齿轮构件、第一太阳齿轮构件、第二太阳齿轮构件和第一齿轮架构件；其中，所述第一齿轮架构件可旋转地支持彼此啮合连接的第一和第二组小齿轮；其中，所述第一组小齿轮与所述第一环形齿轮构件和所述第二太阳齿轮构件啮合连接；其中，所述第二组小齿轮与所述第二环形齿轮构件和所述第一太阳齿轮构件啮合连接；

其中，所述第二复合行星齿轮组的所述第一、所述第二、所述第三和所述第四构件分别是第二齿轮架构件、第三环形齿轮构件、第三太阳齿轮构件和第四太阳齿轮构件；其中，所述第二齿轮架构件可旋转地支持第一和第二组小齿轮；其中，所述第二复合行星齿轮组的所述第一组小齿轮与所述第三环形齿轮构件、所述第三太阳齿轮构件以及所述第二组小齿轮啮合连接；以及其中，所述第二行星齿轮组的所述第二组小齿轮还与所述第四太阳齿轮构件啮合连接。

附图说明

图1是以符号图的形式对具有多速行星齿轮变速器的动力系的示意性图示；以及

图2是示出图1所示的变速器的一些操作特征的真值表。

具体实施方式

参考附图，其中相同附图标记指示相同部件。图1示出具有发动机12（标为E）、行星齿轮变速器14和主减速器机构16（标为FD）的动力系10。发动机12可以由各种类型的燃料提供动力，以改进特定应用的效率和燃油经济性。这样的燃料可以包括例如汽油、柴油、乙醇、二甲醚等。行星齿轮变速器14包括输入构件17，输入构件17可选地通过变矩器与诸如曲轴的发动机12的输出构件持续连接。行星齿轮变速器14还包括行星齿轮配置18，以及与向车轮提供推进动力的主减速器机构16持续连接的输出构件19。

行星齿轮配置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。第一复合行星齿轮组20包括两个太阳齿轮构件22、23，两个环形齿轮构件24、25，以及可旋转地支持第一和第二组小齿轮27、28的齿轮架构件26。小齿轮27与太阳齿轮构件22和环形齿轮构件24以及与小齿轮28啮合连接。小齿轮28与太阳齿轮构件23和环形齿轮构件25啮合连接。环形齿轮构件24被称为第一复合行星齿轮组20的第一构件，环形齿轮构件25被称为第一复合行星齿轮组20的第二构件。太阳齿轮构件23和太阳齿轮构件22被分别称为第一复合行星齿轮组20的第三和第四构件。齿轮架构件26被称为复合行星齿轮组20的第五构件。

第二复合行星齿轮组30包括两个太阳齿轮构件32、33、一个环形齿轮构件34、以及可旋转地支持第一和第二组小齿轮37、38的齿轮架构件36。第一组小齿轮37与太阳齿轮构件32、与环形齿轮构件34、以及与第二组小齿轮38啮合连接。小齿轮38与太阳齿轮构件33啮合连接。环形齿轮构件34被持续接地连接到诸如变速器外壳的固定构件40。复合行星齿轮组30通常被称为拉威挪（Ravigneaux）行星齿轮组。齿轮架构件36被称为复合行星齿轮组30的第一构件。环形齿轮构件34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。环形齿轮构件34被称为复合行星齿轮组30的第四构件。

变速器14还包括七个扭矩传输机构：第一扭矩传输机构C1、第二扭矩传输机构C2、第三扭矩传输机构C3、第四扭矩传输机构C4、第五扭矩传输机构C5、第六扭矩传输机构C6和第七扭矩传输机构C7。扭矩传输机构C1、C2、C5、C6和C7是旋转类型离合器。扭矩传输机构C3和C4是固定类型离合器，也被称为制动器。图1中仅示出变速器14在由输入构件17建立的旋转轴上方的部分。行星齿轮组20、30和扭矩传输机构C1、C2、C3、C4、C5、C6和C7在输入构件17下方部分基本对称，未示出。在其他实施例中，所述各个扭矩传输机构可以是摩擦离合器、同步器、带式离合器、可选单向离合器、爪形离合器和其他可能类型的扭矩传输机构。

如从图1中显而易见的是，输入构件17不被持续连接用于与所述齿轮构件的任何一个一起旋转。输出构件19被持续连接用于与齿轮架构件36共同旋转。复合行星齿轮组20的全部齿轮构件均不被持续连接用于与复合行星齿轮组30的齿轮构件的任何一个共同旋转。

第一扭矩传输机构C1，也被称为离合器C1，可有选择地啮合来连接输入构件17用于与环形齿轮构件24共同旋转。第二扭矩传输机构C2，也被称为离合器C2，可有选择地啮合来连接输入构件17用于与环形齿轮构件25共同旋转。第三扭矩传输机构C3，也被称为制动器C3，可有选择地啮合来将太阳齿轮构件23接地连接（ground）至固定构件40。第四扭矩传输机构C4，也被称为制动器C4，可有选择地啮合来将太阳齿轮构件22接地连接至固定构件40。第五扭矩传输机构C5，也被称为离合器C5，可有选择地啮合来连接齿轮架构件26用于与齿轮架构件36共同旋转。第六扭矩传输机构C6，也被称为离合器C6，可有选择地啮合来连接齿轮架构件26用于与太阳齿轮构件32共同旋转。第七扭矩传输机构C7，也被称为离合器C7，可有选择地啮合来连接齿轮架构件26用于与太阳齿轮构件33共同旋转。

如图2的真值表所示，扭矩传输机构有选择地可以三个为一组啮合（作为齿轮状态列出）来提供十个前进转速比和反向转速比。图2中列出的对应传动比（gear ratio）数值，产生于以下对第一复合行星齿轮组20的齿轮齿计数：环形齿轮构件24有72齿，太阳齿轮构件22有36齿，环形齿轮构件25有81齿，太阳齿轮构件23有18齿。因此，在齿轮架构件26停止（仅出于计算目的）的情况下，环形齿轮构件24与太阳齿轮构件22的传动比为2.0。在齿轮架构件26停止（仅出于计算目的）的情况下，环形齿轮构件25与太阳齿轮构件23的传动比是4.5。选择第二行星齿轮组30的齿计数，以便环形齿轮构件34与太阳齿轮构件32的传动比为-2.6，环形齿轮构件34与太阳齿轮构件33的传动比为4.0，两种情况中都假设齿轮架构件36停止（仅出于计算目的）。

假设输入构件17处的扭矩为T，变速器14的设计是这样的：由扭矩传输机构啮合时携带的以及由与之相连的构件携带的扭矩不大于T，接地连接的环形齿轮构件34处的扭矩除外。本领域普通技术人员将很容易理解如何基于给定的输入扭矩计算各种构件处的扭矩。通过将扭矩传输机构处的扭矩维持在小于或等于输入扭矩，可以使用较小的扭矩传输机构，而要求更小的液压动力。

因此，有七个下传动转速比（第1至第7），直接驱动（第8）和两个过驱动转速比（第9和第10）。通过以上列出的齿计数，实现了图2所列的转速比步长。正如图2中所显而易见的，转速比步长在前进转速比上是非常均匀的，从而产生平滑的换挡感觉并增加燃油效率，因为发动机12在每一个转速比中只需要在狭窄的速度范围上操作。

可以选择其他齿轮齿计数和对应的传动比来完成对特定变速器应用有利的转速比和转速比步长。变速器设计领域的普通技术人员将理解如何选择所需的齿计数。

为了建立反向转速比，离合器C1和C7以及制动器C4被啮合。扭矩从输入构件17通过第一复合行星齿轮组20沿中间轴50通过离合器C7沿中间轴52被携带至太阳齿轮构件52，并且通过第二复合行星齿轮组30携带至输出构件19。输出构件19以与输入构件17相反的方向旋转。

为建立第一转速比，离合器C1和C6以及制动器C4被啮合。扭矩被以反向转速比从输入构件17携带至中间轴50，但是通过啮合的离合器C6被携带至中间轴54和太阳齿轮构件32，通过复合行星齿轮组30携带至输出构件19。输入构件17和输出构件19在相同方向旋转，和在所有前进转速比中一样。

在第二前进转速比中，离合器C2和C6以及制动器C3被啮合。从第一前进转速比到第二前进转速比的换挡是双过渡换挡，这是因为与在第一前进转速比中相比，在第二前进转速比中啮合了两个不同的扭矩传输机构。

在第三前进转速比中，离合器C1、C2和C6被啮合。扭矩从输入构件17通过复合行星齿轮组20被提供至环形齿轮构件24、25，通过中间轴50被提供至中间轴54，至太阳齿轮构件32，并且通过第二复合行星齿轮组30至输出构件19。从第二前进转速比到第三前进转速比的换挡是单一过渡换挡，这是因为只有一个扭矩传输机构被脱离而另一个被啮合来在转速比之间换挡。第一行星齿轮组20处于不活动状态，在于它不影响所产生的第三前进转速比，因为C3 和C4均未被啮合。

在第四前进转速比中，离合器C1至C6以及制动器C3被啮合。扭矩从输入构件17被携带至环形齿轮构件24，通过第一复合行星齿轮组20，沿中间轴50和54至太阳齿轮构件32，通过第二复合行星齿轮组30至输出构件19。从第三前进转速比到第四前进转速比的换挡是单一过渡换挡。

在第五前进转速比中，离合器C2和C6以及制动器C4被啮合。扭矩被从输入构件17通过环形齿轮构件25处的第一复合行星齿轮组20沿中间轴50和54携带至太阳齿轮构件32，通过第二复合行星齿轮组30至输出构件19。从第四前进转速比到第五层转速比的换挡是双过渡换挡。

在第六前进转速比中，离合器C1和C5以及制动器C4被啮合。扭矩从输入构件17通过环形齿轮构件24处的第一复合行星齿轮组20并且沿中间轴50被携带至齿轮架构件36，再至输出构件19。从第五前进转速比到第六前进转速比的换挡是双过渡换挡。

在第七前进转速比中，离合器C2和C5以及制动器C3被啮合。扭矩从输入构件17被携带至太阳齿轮构件25，通过第一复合行星齿轮组20，沿中间轴50至齿轮架构件36，再至输出构件19。从第六前进转速比到第七前进转速比的换挡是双过渡换挡。

在第八前进转速比中，离合器C1、C2和C5被啮合。扭矩从输入构件17通过复合行星齿轮组20被提供至环形齿轮构件24、25，通过复合行星齿轮组20至中间轴50至齿轮架构件36，再至输出构件19。从第七前进转速比到第八前进转速比的换挡是单一过渡换挡。第一行星齿轮组20处于不活动状态，在于它不影响所产生的第八前进转速比，因为C3 和C4均未被啮合。

在第九前进转速比中，离合器C1和C5以及制动器C3被啮合。扭矩从输入构件17通过环形齿轮构件24处的第一复合行星齿轮组20，沿中间轴50被携带至齿轮架构件36，再至输出构件19。从第八前进转速比到第九前进转速比的换挡是单一过渡换挡。

在第十前进转速比中，离合器C2和C5以及制动器C4被啮合。扭矩从输入构件17被携带至环形齿轮构件25，通过复合行星齿轮组20和中间轴50至齿轮架构件36，再至输出构件19。从第九前进转速比到第十前进转速比的换挡是双过渡换挡。

虽然第十前进转速比可用，可以控制变速器14作为六速变速器、七速变速器、八速变速器、九速变速器、或十速变速器操作。例如，为了将变速器14作为六速变速器操作，控制器中存储的算法可以只建立反向转速比以及以上作为第一、第二、第三、第四、第五和第六转速比描述的第二，第三、第四、第六、第八和第九前进转速比，所述控制器控制阀门来控制到扭矩传输机构的液压流。在这样的六速变速器中，将只有从第三前进转速比到第四前进转速比（即，图2的从第四前进转速比到第六前进转速比）的一个双过渡换挡。

为了将变速器14作为七速变速器操作，将使用以上对六速变速器描述的第六前进转速比，以及图2所示的第十前进转速比。在这样的七速变速器中，将只有第三和第四前进转速比之间（即，上述第四和第六前进转速比之间）以及第六和第七前进转速比之间（即，图2的第九和第十前进转速比之间）的两个双过渡换挡。

为了将变速器14作为八速变速器操作，将使用以上对七速变速器描述的第七前进转速比，以及图2所示的第七前进转速比。在这样的八速变速器中，将只有第三和第四前进转速比之间（即，上述第四和第六前进转速比之间）、第四和第五前进转速比之间（即，图2的第六和第七前进转速比之间）以及第七和第八前进转速比之间（即，图2的第九和第十前进转速比之间）的三个双过渡换挡。

为了将变速器14作为九速变速器操作，将使用以上对八速变速器描述的第八前进转速比，以及图2所示的第五前进转速比。在这样的九速变速器中，将有第三和第四前进转速比之间（即，图2的第四和第五前进转速比之间）、第四和第五前进转速比之间（即，图2的第五和第六前进转速比之间）、第五和第六前进转速比之间（即，图2的第六和第七前进转速比之间）以及第八和第九前进转速比之间（即，图2的第九和第十前进转速比之间）的四个双过渡换挡。变速器14还可以与少于六个的前进转速比一起操作。

参考图2，很明显，在反向转速比中只啮合离合器C7。离合器C7在径向延伸轮毂56与另一径向延伸轮毂58之间的位置允许使用爪形离合器或可选单向离合器用于离合器C7。

图1中显而易见的是，旋转离合器C1和C2彼此轴向相邻，在所述离合器之间没有其他离合器或制动器并且没有行星齿轮组的构件。以该方式定位彼此相邻的离合器C1和C2使得液压油能够流到离合器C1和C2，通过大多共同输送通道。简化液压输送通道并且减少输送通道的总长度简化了变速器14的生产，并且可以使得较小的泵能用于液压系统。同样，制动器C3和C4彼此轴向相邻，其间没有其他扭矩传输机构或行星齿轮组构件。同样，离合器C5、C6和C7彼此轴向相邻（以及轴向相邻的制动器C3和C4），其间没有其他扭矩传输机构或行星齿轮组构件。以该这种方式定位制动器C3、C4和离合器C5、C6和C7进一步简化了输送通道的生产，并且可以减少所需的泵尺寸。离合器C1和C2可被称为输入离合器，因为它们连接输入构件17用于与复合行星齿轮组20的不同构件旋转。离合器C5、C6和C7可被称为范围离合器，因为它们连接第一复合行星齿轮组20的构件用于与第二复合行星齿轮组30的构件共同旋转。

动力系10可以与混合动力车共享零部件，并且这样的组合可以在“电量消耗模式（charge-depleting mode）”中操作。就本发明而言，“电量消耗模式”是这样一种模式，在该模式中，车辆主要由电动马达/发电机提供动力，从而当车辆到达其目的地时，电池被耗尽或几乎被耗尽。换言之，在电量消耗模式期间，发动机12仅被操作到保证在到达目的地前电池不被耗尽的必要程度。传统的混合动力车在“电量保持模式”下操作，其中，如果电池电量水平掉到预定水平（例如25％）下，发动机被自动运行来为电池再充电。因此，通过在电量消耗模式中操作，混合动力车可以保存一些或全部燃料，否则所述燃料将被消耗来在传统混合动力车中维持25％电池电量水平。应当理解，混合动力车动力系优选地仅在电量消耗模式中操作，如果在到达目的地后电池可以通过插入能源被再充电。

虽然已详细描述了本发明的最佳实施方式，本发明所涉及领域的技术人员将意识到，在所附权利要求范围内，可以做出各种用于实践本发明的替代设计和实施例。

Claims (17)

1.一种多速变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

固定构件；

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，所述复合行星齿轮组的所述构件是太阳齿轮构件、环形齿轮构件和齿轮架构件；其中，所述第二复合行星齿轮组的所述第一构件与所述输出构件持续连接用于共同旋转；其中，所述第二复合行星齿轮组的所述第二构件被持续接地连接至所述固定构件；其中，所述第一复合行星齿轮组的所述构件没有一个与所述第二复合行星齿轮组的所述构件的任何一个持续连接用于共同旋转；以及

七个扭矩传输机构，其可有选择地啮合来将所述第一复合行星齿轮组的所述各个构件与所述输入构件、所述固定构件或所述第二复合行星齿轮组的所述各个构件互连，所述七个扭矩传输机构能够三个为一组啮合来在所述输入构件和所述输出构件之间建立多达十个前进转速比和反向转速比。

2.根据权利要求1所述的多速变速器，其中，所述输入构件通过分别啮合所述七个扭矩传输机构的第一扭矩传输机构和第二扭矩传输机构可被有选择性地连接到所述第一复合行星齿轮组的所述第一构件和所述第二构件。

3.根据权利要求2所述的多速变速器，其中，所述第一扭矩传输机构和所述第二扭矩传输机构彼此轴向相邻定位，其间没有所述复合行星齿轮组构件并没有其他扭矩传输机构。

4.根据权利要求1所述的多速变速器，其中，所述第一复合行星齿轮组的所述第三和所述第四构件通过分别啮合所述七个扭矩传输机构的第三扭矩传输机构和第四扭矩传输机构被有选择地接地连接至所述固定构件。

5.根据权利要求4所述的多速变速器，其中，所述第三扭矩传输机构和所述第四扭矩传输机构彼此轴向相邻定位，其间没有所述复合行星齿轮组构件并没有其他扭矩传输机构。

6.根据权利要求1所述的多速变速器，其中，所述七个扭矩传输机构的第五扭矩传输机构、第六扭矩传输机构和第七扭矩传输机构可有选择地啮合来将所述第一复合行星齿轮组的所述第五构件分别与所述第二复合行星齿轮组的所述第一、所述第三和所述第四构件连接。

7.根据权利要求6所述的多速变速器，其中，所述第五扭矩传输机构、所述第六扭矩传输机构和所述第七扭矩传输机构彼此轴向相邻定位，其间没有所述复合行星齿轮组构件并没有其他扭矩传输机构。

8.根据权利要求6所述的多速变速器，其中，所述第七扭矩传输机构仅在所述反向转速比中被啮合，并且是爪形离合器和可选单向离合器中的一个。

9.根据权利要求1所述的多速变速器，其中，在至少部分所述前进转速比之间的换挡是单一过渡换挡。

10.根据权利要求1所述的多速变速器，其中，所述第一复合行星齿轮组的所述第一、所述第二、所述第三、所述第四和所述第五构件分别是第一环形齿轮构件、第二环形齿轮构件、第一太阳齿轮构件、第二太阳齿轮构件和第一齿轮架构件；其中，所述第一齿轮架构件可旋转地支持彼此啮合连接的第一和第二组小齿轮；其中，所述第一组小齿轮与所述第一环形齿轮构件和所述第二太阳齿轮构件啮合连接；其中，所述第二组小齿轮与所述第二环形齿轮构件和所述第一太阳齿轮构件啮合连接；

其中，所述第二复合行星齿轮组的所述第一、所述第二、所述第三和所述第四构件分别是第二齿轮架构件、第三环形齿轮构件、第三太阳齿轮构件和第四太阳齿轮构件；其中，所述第二齿轮架构件可旋转地支持第三和第四组小齿轮；其中，所述第二复合行星齿轮组的所述第三组小齿轮与所述第三环形齿轮构件、所述第三太阳齿轮构件和所述第二复合行星齿轮组的第四组小齿轮啮合连接；以及其中，所述第二复合行星齿轮组的所述第四组小齿轮还与所述第四太阳齿轮构件啮合连接。

11.一种多速变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

固定构件；

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，所述复合行星齿轮组的所述构件是太阳齿轮构件、环形齿轮构件和齿轮架构件；其中，所述第二复合行星齿轮组的所述第一构件与所述输出构件持续连接用于共同旋转；其中，所述第二复合行星齿轮组的所述第二构件被持续接地连接至所述固定构件；其中，所述第一复合行星齿轮组的所述构件没有一个与所述第二复合行星齿轮组的所述构件的任何一个持续连接用于共同旋转；

七个可有选择地啮合的扭矩传输机构；

其中，所述输入构件通过分别啮合所述七个扭矩传输机构的第一扭矩传输机构和第二扭矩传输机构可被有选择地连接到所述第一复合行星齿轮组的所述第一和所述第二构件；其中，所述第一复合行星齿轮组的所述第三和所述第四构件通过分别啮合所述七个扭矩传输机构的第三扭矩传输机构和第四扭矩传输机构被有选择地接地连接至所述固定构件；其中，所述七个扭矩传输机构的第五扭矩传输机构、第六扭矩传输机构和第七扭矩传输机构可有选择地啮合来将所述第一复合行星齿轮组的所述第五构件分别与所述第二复合行星齿轮组的所述第一、所述第三和所述第四构件连接；以及

所述七个扭矩传输机构能够三个为一组啮合来在所述输入构件和所述输出构件之间建立多达十个前进转速比和反向转速比。

12.根据权利要求11所述的多速变速器，其中，至少部分所述前进转速比之间的换挡是单一过渡换挡。

13.根据权利要求11所述的多速变速器，其中，所述第一扭矩传输机构和所述第二扭矩传输机构彼此轴向相邻定位，其间没有所述复合行星齿轮组构件并没有其他扭矩传输机构。

14.根据权利要求11所述的多速变速器，其中，所述第三扭矩传输机构和所述第四扭矩传输机构彼此轴向相邻定位，其间没有所述复合行星齿轮组构件并没有其他扭矩传输机构。

15.根据权利要求11所述的多速变速器，其中，所述第五扭矩传输机构、所述第六扭矩传输机构和所述第七扭矩传输机构彼此轴向相邻定位，其间没有所述复合行星齿轮组构件并没有其他扭矩传输机构。

16.根据权利要求11所述的多速变速器，其中，所述第七扭矩传输机构仅在所述反向转速比中被啮合，并且是爪形离合器和可选单向离合器中的一个。

17.根据权利要求11所述的多速变速器，其中，所述第一复合行星齿轮组的所述第一、所述第二、所述第三、所述第四和所述第五构件分别是第一环形齿轮构件、第二环形齿轮构件、第一太阳齿轮构件、第二太阳齿轮构件和第一齿轮架构件；其中，所述第一齿轮架构件可旋转地支持彼此啮合连接的第一和第二组小齿轮；其中，所述第一组小齿轮与所述第一环形齿轮构件和所述第二太阳齿轮构件啮合连接；其中，所述第二组小齿轮与所述第二环形齿轮构件和所述第一太阳齿轮构件啮合连接；

其中，所述第二复合行星齿轮组的所述第一、所述第二、所述第三和所述第四构件分别是第二齿轮架构件、第三环形齿轮构件、第三太阳齿轮构件和第四太阳齿轮构件；其中，所述第二齿轮架构件可旋转地支持第三和第四组小齿轮；其中，所述第二复合行星齿轮组的所述第三组小齿轮与所述第三环形齿轮构件、所述第三太阳齿轮构件以及所述第二复合行星齿轮组的第四组小齿轮啮合连接；以及其中，所述第二复合行星齿轮组的所述第四组小齿轮还与所述第四太阳齿轮构件啮合连接。

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