CN102192289A - 具有混合行星副轴结构的变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有混合行星副轴结构的变速器，具体地，一种变速器包括：输入构件；输出构件；第一和第二中间构件；以及行星齿轮组，其全部同轴并限定第一旋转轴线。第一和第二副轴布置成分别限定第二旋转轴线和第三旋转轴线。五个相互啮合的齿轮组中的每一组经由九个扭矩传递机构中不同的相应一个扭矩传递机构的接合将扭矩从中间构件中相应的一个中间构件传递至副轴中相应的一根副轴。分动齿轮组将扭矩从副轴传递至输出构件。扭矩传递机构中的一个扭矩传递机构使行星齿轮组的构件固接至固定构件。九个扭矩传递机构以不同的组合的方式可接合以建立多达八个前进档速比和至少一个倒档速比。

Description

具有混合行星副轴结构的变速器

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年3月19日提交的俄罗斯专利申请No.2010110530的优先权，该专利申请在此以参考的方式全文并入。

技术领域

本发明涉及一种具有副轴、相互啮合的齿轮组、行星齿轮组和多个扭矩传递机构的多档行星变速器。

背景技术

机动车辆包括由发动机、多档变速器和差速器或主减速器组成的动力系。多档变速器通过允许发动机多次操作通过其扭矩范围来增大车辆的整体运行范围。在变速器中可得到的前进档速比的数量决定了重复发动机扭矩范围的次数。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整体速度范围，并因此需要能够产生宽的速度和扭矩范围的相对大的发动机。这导致发动机在巡航期间在不同于最佳有效点的特定燃料消耗率点下运行。因此，手动换档(副轴变速器)是最流行的。

随着三档和四档自动变速器的出现，自动换档(行星齿轮)变速器在驾车公众中变得流行。这些变速器改善了车辆的运行性能和燃料经济性。增加的速比数量减小了速比之间的阶，并因此通过使操作者在正常车辆加速度时基本上难以察觉速比互换来改善变速器的换档质量。

相对于三档和四档变速器，具有多于四个速比的多档变速器提供加速和燃料经济性的进一步改善。然而，这样的变速器通常增加的复杂性、尺寸和成本是可能阻碍它们在某些应用中的使用的竞争因素。

发明内容

利用相互啮合的齿轮组和副轴提供一种利用行星齿轮组和扭矩分动器的多档变速器。该变速器包括输入构件、输出构件、第一中间构件和第二中间构件。提供诸如变速器壳的固定构件。变速器还包括行星齿轮组。输入构件、输出构件、中间构件和简单的行星齿轮组彼此同轴地布置以限定第一旋转轴线。第一和第二副轴分别限定第二旋转轴线和第三旋转轴线。提供九个扭矩传递机构。在一个实施例中，扭矩传递机构中的八个扭矩传递机构选择地能够接合，而扭矩传递机构中的一个扭矩传递机构为单向离合器。扭矩传递机构中不同的扭矩传递机构可以是摩擦离合器、同步器、带式离合器、选择地能够接合的单向离合器、爪形离合器和其他类型的离合器。

五个相互啮合的齿轮组每个布置成经由扭矩传递机构中不同的相应扭矩传递机构的接合将扭矩从中间构件中相应的一个中间构件传递至副轴中相应的一根副轴。每个相互啮合的齿轮组与其他相互啮合的齿轮组轴向隔开。分动齿轮组布置成将扭矩从副轴传递至输出构件。九个扭矩传递机构可以不同的组合接合，以在输入构件与输出构件之间建立多达八个前进档速比和至少一个倒档速比。

如在此所使用，“离合器”指的是旋转式离合器或否则称为制动器的固定式离合器。离合器中不同的离合器可以是摩擦离合器、同步器、带式离合器、选择地能够接合的单向离合器、爪式离合器或其他类型的离合器。

如在此所使用，“共同旋转”指的是以相同速度旋转(即没有相对旋转)。如在此所使用，“传动比”是输出构件的扭矩与输入构件的扭矩的比。速比与每个传动比对应。“速比”是输入构件的速度与输出构件的速度的比。

当结合附图考虑时，本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点将从以下用于实施本发明的最佳模式的详细描述而清楚地显现。

本发明还提供如下方案：

1. 一种多档变速器，其包括：

输入构件；

输出构件；

固定构件；

第一中间构件和第二中间构件；

行星齿轮组，其具有第一构件、第二构件和第三构件；其中所述第一构件与所述输入构件连接，以便共同旋转；

其中所述输入构件、所述输出构件、所述中间构件和所述行星齿轮组彼此同轴布置以限定第一旋转轴线；

分别限定第二旋转轴线和第三旋转轴线的第一副轴和第二副轴；

九个扭矩传递机构；

五个相互啮合的齿轮组，所述相互啮合的齿轮组每个布置成经由所述扭矩传递机构中不同的相应扭矩传递机构的接合将扭矩从所述中间构件中相应的一个中间构件传递至所述副轴中相应的一根副轴，每个所述相互啮合的齿轮组与其他的所述相互啮合的齿轮组轴向隔开；

分动齿轮组，其布置成将扭矩从所述副轴传递至所述输出构件；以及

其中所述九个扭矩传递机构以不同的组合能够接合以在所述输入构件与所述输出构件之间建立多达八个前进档速比和至少一个倒档速比。

2. 根据方案1所述的多档变速器，其特征在于，所述九个扭矩传递机构包括：第一扭矩传递机构，其选择地能够接合以使所述输入构件与所述行星齿轮组的所述第二构件连接以便共同旋转；和第二扭矩传递机构，其能够接合以使所述行星齿轮组的所述第二构件连接至所述固定构件。

3. 根据方案2所述的多档变速器，其特征在于，所述第二扭矩传递机构为单向离合器。

4. 根据方案2所述的多档变速器，其特征在于，所述第一扭矩传递机构和所述第二扭矩传递机构中的一个在每个所述前进档速比中接合。

5. 根据方案1所述的多档变速器，其特征在于，所述九个扭矩传递机构包括：第三扭矩传递机构，其选择地能够接合以使所述行星齿轮组的所述第三构件与所述第二中间构件连接以便共同旋转；和第四扭矩传递机构，其选择地能够接合以使所述行星齿轮组的所述第三构件与所述第一中间构件连接以便共同旋转。

6. 根据方案1所述的多档变速器，其特征在于，所述九个扭矩传递机构包括单向离合器、三个摩擦离合器和五个同步器。

7. 根据方案6所述的多档变速器，其特征在于，所述同步器中的两个同步器结合成第一双同步器，而所述同步器中的另外两个同步器结合成第二双同步器。

8. 根据方案6所述的多档变速器，其特征在于，所述九个扭矩传递机构以不同的三个组合能够接合以在所述输入构件与所述输出构件之间建立所述八个前进档速比和所述至少一个倒档速比；并且其中所述摩擦离合器中的至少一个摩擦离合器在每个所述前进档速比和所述至少一个倒档速比中接合。

9. 根据方案1所述的多档变速器，其特征在于，所述九个扭矩传递机构能够接合以在所述输入构件与所述输出构件之间建立两个倒档速比。

10. 根据方案1所述的多档变速器，其特征在于，所述五个相互啮合的齿轮组中的每个包括与所述中间构件中相应的一个中间构件连接以便共同旋转的相应的齿轮、和围绕所述副轴中相应的一根副轴能够旋转的相应的齿轮；其中所述扭矩传递机构中相应的一个扭矩传递机构选择地能够接合，以使围绕所述副轴中所述相应的一根副轴旋转的所述齿轮中所述相应的一个齿轮与所述副轴中所述相应的一根副轴连接，以便共同旋转。

11. 根据方案1所述的多档变速器，其特征在于，所述分动齿轮组包括与所述第一副轴连接以便共同旋转的第一齿轮、与所述第二副轴连接以便共同旋转的第二齿轮、和与所述输出构件连接以便共同旋转并与所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合的第三齿轮。

12. 根据方案1所述的多档变速器，其特征在于，所述行星齿轮组的所述第一构件为太阳齿轮构件，所述行星齿轮组的所述第二构件为齿圈构件，而所述行星齿轮组的所述第三构件为能够旋转地支撑与所述齿圈构件和所述太阳齿轮构件啮合的一组小齿轮的行星架构件；其中所述九个扭矩传递机构包括：第一扭矩传递机构，其选择地能够接合以使所述输入构件固接以便与所述行星齿轮组的所述第二构件共同旋转；和第二扭矩传递机构，其选择地能够接合，以在所述第二构件沿第一方向旋转时将所述行星齿轮组的所述第二构件连接至所述固定构件；并且其中当所述第二构件沿第二方向旋转时，所述第二扭矩传递机构不使所述行星齿轮组的所述第二构件固接至所述固定构件。

13. 根据方案1所述的多档变速器，其特征在于，所述第一中间构件与所述第二中间构件同心。

14. 一种多档变速器，其包括：

输入构件；

输出构件；

固定构件；

第一中间构件和第二中间构件；

行星齿轮组，其具有第一构件、第二构件和第三构件；其中所述第一构件与所述输入构件连接以便共同旋转；

分动齿轮组，其具有与所述第一副轴连接以便共同旋转的第一齿轮、与所述第二副轴连接以便共同旋转的第二齿轮、和与所述输出构件连接以便共同旋转并与所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合的第三齿轮；

其中所述输入构件、所述输出构件、所述中间构件和所述行星齿轮组彼此同轴布置以限定第一旋转轴线；

分别限定第二旋转轴线和第三旋转轴线的第一副轴和第二副轴；

八个选择地能够接合的扭矩传递机构，所述扭矩传递机构包括三个摩擦离合器、两个双侧同步器、和单面同步器；其中所述三个摩擦离合器中的第一摩擦离合器选择地能够接合，以使所述输入构件与所述行星齿轮组的所述第二构件连接，以便共同旋转；其中所述三个摩擦离合器中的第二和第三摩擦离合器选择地能够接合，以使所述行星齿轮组的所述第三构件分别与所述第一中间构件和所述第二中间构件连接，以便共同旋转；

单向离合器，其能够结合以使所述行星齿轮组的所述第二构件连接至所述固定构件；

五个相互啮合的齿轮组，包括：

布置成沿交替方向经由所述双侧同步器中的第一双侧同步器的接合将扭矩从所述第一中间构件传递至所述第一副轴的第一组和第二组，

布置成沿交替方向经由所述双侧同步器中的第二双侧同步器的接合将扭矩从所述第二中间构件传递至所述第二副轴的第三组和第四组，以及

布置成经由所述单面同步器的接合将扭矩从所述第二中间构件传递至所述第二副轴的第五组；以及

其中所述八个选择地能够接合的扭矩传递机构和所述单向离合器以三个组合的方式能够接合，以在所述输入构件与所述输出构件之间建立多达八个前进档速比和至少一个倒档速比。

15. 根据方案14所述的多档变速器，其特征在于，所述摩擦离合器中的至少一个摩擦离合器在每个所述速比中接合。

16. 根据方案15所述的多档变速器，其特征在于，所述单向离合器和所述摩擦离合器中的一个摩擦离合器或者所述摩擦离合器中的两个摩擦离合器在每个所述速比中接合。

17. 一种多档变速器，其包括：

输入构件；

输出构件；

固定构件；

第一中间构件和第二中间构件；

第一副轴和第二副轴；

行星齿轮组，其具有太阳齿轮构件、齿圈构件和能够旋转地支撑与所述太阳齿轮构件和所述齿圈构件啮合的一组小齿轮的行星架构件；其中所述太阳齿轮构件与所述输入构件连接以便共同旋转；

分动齿轮组，其具有与所述第一副轴连接以便共同旋转的第一齿轮、与所述第二副轴连接以便共同旋转的第二齿轮、和所述输出构件连接以便共同旋转并与所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合的第三齿轮；

其中所述输入构件、所述输出构件、所述中间构件和所述行星齿轮组彼此同轴布置以限定第一旋转轴线；

其中所述第一副轴和所述第二副轴分别限定第二旋转轴线和第三旋转轴线；

八个选择地能够接合的扭矩传递机构，所述扭矩传递机构包括三个摩擦离合器、两个双侧同步器、和单面同步器；其中所述三个摩擦离合器中的第一摩擦离合器选择地能够接合，以使所述输入构件与所述齿圈构件连接，以便共同旋转；其中所述摩擦离合器中的第二摩擦离合器选择地能够接合，以使所述行星齿轮组的所述行星架构件与所述第一中间构件连接，以便共同旋转；其中所述摩擦离合器中的第三摩擦离合器选择地能够接合，以使所述行星齿轮组的所述行星架构件与所述第二中间构件连接，以便共同旋转；

单向离合器，其能够结合以使所述齿圈构件连接至所述固定构件；

五个相互啮合的齿轮组，所述相互啮合的齿轮组中的第一和第二组布置成沿交替方向经由所述双侧同步器中的第一双侧同步器的接合将扭矩从所述第一中间构件传递至所述第一副轴，所述相互啮合的齿轮组中的第三和第四组布置成沿交替方向经由所述双侧同步器中的第二双侧同步器的接合将扭矩从所述第二中间构件传递至所述第二副轴，并且所述相互啮合的齿轮组中的第五组布置成经由所述单面同步器的接合将扭矩从所述第二中间构件传递至所述第二副轴；

其中所述七个选择地能够接合的扭矩传递机构和所述单向离合器以三个组合的方式能够接合，以在所述输入构件与所述输出构件之间建立八个前进档速比和两个倒档速比；以及

其中所述摩擦离合器中的至少一个摩擦离合器在每个所述前进档速比和所述至少一个倒档速比中接合。

附图说明

图1是具有多档变速器的第一实施例的动力系的以符号图为形式的示意图；以及

图2是描绘图1所示的变速器的一些操作特性的真值表。

具体实施方式

参考其中相同的附图标记指代相同部件的附图，图1示出了动力系10，动力系10具有发动机12(标记为E)、组合的副轴和行星变速器14以及主减速器机构16(标记为FD)。可由多种形式的燃料为发动机12提供动力，以改善特定应用的效率和燃料经济性。这些燃料可包括例如汽油、柴油、乙醇、二甲醚等。变速器14包括可选择地通过扭矩变换器与发动机12的诸如曲轴的输出构件持续连接的输入构件17。如下所述，变速器14还包括行星齿轮组20、五个相互啮合的齿轮组S1、S2、S3、S4、S5和分动齿轮组T1。变速器14具有第一中间构件49、第二中间构件50、第一副轴52、第二副轴54和与用于向车轮提供推进动力的主减速器机构16连接的输出构件19。中间构件49、50同心。第一中间构件49是围绕第二中间构件50同心旋转的套轴。

行星齿轮组20在该实施例中是简单的行星齿轮组，并包括太阳齿轮构件22、齿圈构件24和可旋转地支撑一组小齿轮27的行星架构件26。小齿轮27与太阳齿轮构件22和齿圈构件24啮合。太阳齿轮构件22称为行星齿轮组20的第一构件，并与输入构件17持续连接以便随该输入构件17旋转。齿圈构件24称为行星齿轮组20的第二构件。行星架构件26称为行星齿轮组20的第三构件。

变速器14包括布置成限定三根不同的旋转轴线A、B和C的多根轴。输入构件17、输出构件19、中间构件49、50和行星齿轮组20同轴并限定第一旋转轴线A。第一副轴52和第二副轴54与第一旋转轴线A平行隔开，并分别限定第二旋转轴线B和第三旋转轴线C。

第一相互啮合的齿轮组S1包括在第一齿轮平面P1中啮合的齿轮60和70。齿轮60与第一中间构件49刚性连接，以便共同旋转。齿轮70与齿轮60啮合，并围绕副轴52同心旋转。输入构件17、副轴52和54、中间构件49、50和输出构件19由固接轴承56支撑以便旋转，示出了轴承中的一些。

第二相互啮合的齿轮组S2包括在第二齿轮平面P2中啮合的齿轮62和72。齿轮62与第一中间构件49刚性连接以便随该第一中间构件49共同旋转。齿轮72与齿轮62啮合，并围绕副轴52同心旋转。

第三相互啮合的齿组轮S3包括在第三齿轮平面P3中啮合的齿轮64和80。齿轮64与第二中间构件50刚性连接，以便共同旋转。齿轮80与齿轮64啮合，并围绕副轴54同心旋转。

第四相互啮合的齿轮组S4包括在第四齿轮平面P4中啮合的齿轮66和82。齿轮66与第二中间构件50刚性连接，以便共同旋转。齿轮82围绕副轴54同心旋转并与齿轮66啮合。

第五相互啮合的齿轮组S5包括在第五齿轮平面P5中啮合的齿轮68、69和84。齿轮68与第二中间构件50刚性连接，以便共同旋转。齿轮69与惰轮轴I连接以便与其一起旋转并与齿轮68和齿轮84啮合。齿轮84围绕副轴54同心旋转。

分动齿轮组T1包括在第六齿轮平面P6中啮合的齿轮74、90和86。齿轮74与副轴52刚性连接，以便共同旋转。齿轮90与输出构件19刚性连接以便共同旋转，并与齿轮74和齿轮86啮合。齿轮86与副轴54刚性连接以便随该副轴54旋转。齿轮平面P1-P6与图1中的图纸垂直地延伸。

变速器14还包括九个扭矩传递机构：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、第七扭矩传递机构C7、第八扭矩传递机构C8和第九扭矩传递机构C9。扭矩传递机构C2为单向离合器，该扭矩传递机构C2在齿圈构件24沿与输入构件17相同的方向旋转时不接合，但当沿与输入构件17相反的旋转方向向齿圈构件24施加扭矩时接合，以将齿圈构件24固接至固定构件40。扭矩传递机构C1、C3、C4、C5、C6、C7、C8和C9是选择地能够接合的旋转式离合器。扭矩传递机构C1、C3和C4优选地为摩擦式离合器，而扭矩传递机构C5、C6、C7、C8和C9为同步器。在其他实施例中，扭矩传递机构仍可以是不同类型的离合器。

扭矩传递机构C1选择地能够接合以使输入构件17与齿圈构件24连接，以便共同旋转。扭矩传递机构C3选择地能够接合以使行星架构件26与第二中间轴50和齿轮64、66和68连接，以便共同旋转。扭矩传递机构C4选择地能够接合以使行星架构件26与第一中间构件49和齿轮60和62连接，以便共同旋转。

与副轴52同心的扭矩传递机构C5和C6结合成由拨叉58A致动的双侧同步器。如果拨叉58A朝齿轮70移动，则离合器C5接合，使得齿轮70与副轴52连接以便随副轴52旋转。如果拨叉58A朝齿轮72移动，则离合器C6接合，使得齿轮72与副轴52连接以便随副轴52旋转。与副轴54同心的扭矩传递机构C7和C8结合成由拨叉58B致动的双侧同步器。如果拨叉58B朝齿轮80移动，则离合器C7接合，使得齿轮80与副轴54连接以便随副轴54旋转。如果拨叉58B朝齿轮C8移动，则离合器C8接合，使得齿轮C8与副轴54连接以便随副轴54旋转。扭矩传递机构C9是与副轴54同心的单面同步器。如果拨叉58C朝齿轮84移动，则离合器C9接合，使得齿轮84与副轴54连接以便随副轴54旋转。

另外，如果仅离合器C1、C3和C4为摩擦式离合器，则根据以下讨论的图2的接合表，在每个速比中仅有一个或两个打开的离合器，以限制自旋损失。替代性地，扭矩传递机构C5、C6、C7、C8和C9还可以是摩擦离合器，或者扭矩传递机构C1、C3和C4可以是同步器。代替离合器的同步器的使用减少自旋损失。在其他实施例中，扭矩传递机构仍可以是不同类型的离合器。

如图2的真值表所示，扭矩传递机构C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8和C9以三个组合的方式选择地能够接合，以提供多至八个前进档速比和两个倒档速比(列出为档位状态)。在图2中列出与速比对应的数字传动比。传动比为输出构件19的扭矩与输入构件17的扭矩的比。

图2中提出的数字传动比由齿数产生，以建立以下的传动比。假定行星架构件26停止(仅用于计算目的)，齿圈构件24与太阳齿轮构件22的传动比为-2.0。齿轮70与齿轮60的传动比为-1.0。齿轮72与齿轮62的传动比为-1.75。齿轮80与齿轮64的传动比为-2.32。齿轮82与齿轮66的传动比为-1.32。齿轮84与齿轮68的传动比为2.3。齿轮56与齿轮90的传动比和齿轮86与齿轮90的传动比为4.0。采用以上列出的传动比，存在产生于图2中列出的比阶(ratio step)的七个降速传动速比(第1到第7)和直接传动速比(第8)。如图2中显然地，比阶在前进档速比中相对均匀，从而导致平稳换档感觉和增强的燃料经济性，因为发动机12在各速比中仅需要在窄的速度范围上运行。其他齿轮齿数和对应的传动比可选择成使速比和比阶实现为有利于特定的变速器应用。变速器设计领域的技术人员理解如何选择理想的齿数。

为了建立倒档速比(REV1)，离合器C1、C3和C9接合。由于离合器C1接合，所以扭矩从输入构件17传递至齿圈构件24，并通过行星齿轮组20经由接合的离合器C3传递至第二中间构件50。扭矩通过相互啮合的齿轮68、69、84经由接合的离合器C9从第二中间构件50传递至副轴54，并通过相互啮合的齿轮86、90传递至输出构件19。输出构件19沿与输入构件17相反的方向旋转。

为了建立倒档速比(REV2)，离合器C2、C3和C9接合。离合器C2自动地接合，继而扭矩从输入构件17传递至太阳齿轮构件22、通过行星齿轮组20传递至齿圈构件24，从而以沿与输入构件17相反的方向促使齿圈构件24并使离合器C2将齿圈构件24固接至固定构件40。扭矩经由接合的离合器C3从行星架构件26流向第二中间构件50。扭矩通过相互啮合的齿轮68、69、84经由接合的离合器C9从第二中间构件50传递至副轴54，并通过相互啮合的齿轮86、90传递至输出构件19。输出构件19沿与输入构件17相反的方向旋转。

为了建立第一速比(第1档)，离合器C2、C3和C7接合。离合器C2自动地接合，继而扭矩从输入构件17传递至太阳齿轮构件22、通过行星齿轮组20传递至齿圈构件24，从而以沿与输入构件17相反的方向驱使齿圈构件24并使离合器C2将齿圈构件24固接至固定构件40。扭矩经由接合的离合器C3从行星架构件26流向第二中间构件50。扭矩通过相互啮合的齿轮64、80经由接合的离合器C7从第二中间构件50传递至副轴54，并通过相互啮合的齿轮86、90传递至输出构件19。与在所有的前进档速比中一样，输入构件17与输出构件19沿相同的方向旋转。

为了建立第二速比(第2档)，离合器C2、C4和C6接合。离合器C2自动地接合，继而扭矩从输入构件17传递至太阳齿轮构件22、通过行星齿轮组20传递至齿圈构件24，从而以沿与输入构件17相反的方向驱使齿圈构件24并使离合器C2将齿圈构件24固接至固定构件40。扭矩经由接合的离合器C4从行星架构件26流向第一中间构件49。扭矩通过相互啮合的齿轮62、72经由接合的离合器C6从第一中间构件49传递至副轴52，并通过相互啮合的齿轮74、90传递至输出构件19。从第一速比到第二速比的换档为双转换换档。

为了建立第三速比(第3档)，离合器C2、C3和C8接合。离合器C2自动地接合，继而扭矩从输入构件17传递至太阳齿轮构件22、通过行星齿轮组20传递至齿圈构件24，从而以沿与输入构件17相反的方向驱使齿圈构件24并使离合器C2将齿圈构件24固接至固定构件40。扭矩经由接合的离合器C3从行星架构件26流向第二中间构件50。扭矩通过相互啮合的齿轮66、82经由接合的离合器C8从第二中间构件50传递至副轴54，并通过相互啮合的齿轮86、90传递至输出构件19。从第二速比到第三速比的换档为双转换换档。

为了建立第四速比(第4档)，离合器C2、C4和C5接合。离合器C2自动地接合，继而扭矩从输入构件17传递至太阳齿轮构件22、通过行星齿轮组20传递至齿圈构件24，从而以沿与输入构件17相反的方向驱使齿圈构件24并使离合器C2将齿圈构件24固接至固定构件40。扭矩经由接合的离合器C4从行星架构件26流向第一中间构件49。扭矩通过相互啮合的齿轮60、70经由接合的离合器C5从第一中间构件49传递至副轴52，并通过相互啮合的齿轮74、90传递至输出构件19。从第三速比到第四速比的换档为双转换换档。

为了建立第五速比(第5档)，离合器C1、C3和C7接合。由于离合器C1接合，所以扭矩从输入构件17传递至齿圈构件24，并通过行星齿轮组20传递至行星架构件26并经由接合的离合器C3传递至第二中间构件50。扭矩通过相互啮合的齿轮64、80经由接合的离合器C7从第二中间构件50传递至副轴54，并通过相互啮合的齿轮86、90传递至输出构件19。从第五速比到第六速比的换档为双转换换档。

为了建立第六速比(第6档)，离合器C1、C4和C6接合。由于离合器C1接合，所以扭矩从输入构件17传递至齿圈构件24，并通过行星齿轮组20传递至行星架构件26并经由接合的离合器C4传递至第一中间构件49。扭矩通过相互啮合的齿轮62、72经由接合的离合器C6从第一中间构件49传递至副轴52，并通过相互啮合的齿轮74、90传递至输出构件19。从第五速比到第六速比的换档为单转换换档。

为了建立第七速比(第7档)，离合器C1、C3和C8接合。由于离合器C1接合，所以扭矩从输入构件17传递至齿圈构件24，并通过行星齿轮组20传递至行星架构件26并经由接合的离合器C3传递至第二中间构件50。扭矩通过相互啮合的齿轮66、82经由接合的离合器C8从第二中间构件50传递至副轴54，并通过相互啮合的齿轮86、90传递至输出构件19。从第六速比到第七速比的换档为单转换换档。

为了建立第八速比(第8档)，离合器C1、C4和C5接合。由于离合器C1接合，所以扭矩从输入构件17传递至齿圈构件24，并通过行星齿轮组20传递至行星架构件26和经由接合的离合器C4传递至第一中间构件49。扭矩通过相互啮合的齿轮60、70经由接合的离合器C5从第一中间构件49传递至副轴52，并通过相互啮合的齿轮74、90传递至输出构件19。从第七速比到第八速比的换档为双转换换档。

尽管可得到八个前进档速比，但变速器14可被控制成仅使用可得到的前进档速比中的一些前进档速比操作。例如，变速器14可构造成作为六档变速器或七档变速器操作。变速器14还可操作以少于六个前进档速比。

动力系10可与混合动力车共享部件，并且这样的组合在“电荷耗尽模式”下可操作。对本发明目的来说，“电荷耗尽模式”是车辆主要由电动机/发电机提供动力的模式，使得当车辆到达其目的地时耗尽或几乎耗尽电池。换句话说，在电荷耗尽模式期间，发动机12仅运行至确保在到达目的地之前不耗尽电池所需的程度。常规的混合动力车在“电荷维持模式”下操作，其中如果电池电荷水平下降至低于预定水平(例如25%)，则发动机自动运行以对电池再充电。因此，通过以电荷耗尽模式操作，混合动力车能保存否则将被消耗以维持在常规混合动力车中25%的电池电荷水平的一些或所有燃料。应意识到的是，如果在到达目的地之后能通过将电池插入能量源来对电池再充电，则混合动力车动力系优选地仅在电荷耗尽模式下操作。

尽管已详细描述了用于实现本发明的最佳模式，但熟悉本发明所涉及领域的技术人员将会认识到所附权利要求范围内的用于实践本发明的各种替代性设计和实施例。

Claims (10)

1.一种多档变速器，其包括：

输入构件；

输出构件；

固定构件；

第一中间构件和第二中间构件；

行星齿轮组，其具有第一构件、第二构件和第三构件；其中所述第一构件与所述输入构件连接，以便共同旋转；

其中所述输入构件、所述输出构件、所述中间构件和所述行星齿轮组彼此同轴布置以限定第一旋转轴线；

分别限定第二旋转轴线和第三旋转轴线的第一副轴和第二副轴；

九个扭矩传递机构；

五个相互啮合的齿轮组，所述相互啮合的齿轮组每个布置成经由所述扭矩传递机构中不同的相应扭矩传递机构的接合将扭矩从所述中间构件中相应的一个中间构件传递至所述副轴中相应的一根副轴，每个所述相互啮合的齿轮组与其他的所述相互啮合的齿轮组轴向隔开；

分动齿轮组，其布置成将扭矩从所述副轴传递至所述输出构件；以及

其中所述九个扭矩传递机构以不同的组合能够接合以在所述输入构件与所述输出构件之间建立多达八个前进档速比和至少一个倒档速比。

2.根据权利要求1所述的多档变速器，其特征在于，所述九个扭矩传递机构包括：第一扭矩传递机构，其选择地能够接合以使所述输入构件与所述行星齿轮组的所述第二构件连接以便共同旋转；和第二扭矩传递机构，其能够接合以使所述行星齿轮组的所述第二构件连接至所述固定构件。

3.根据权利要求2所述的多档变速器，其特征在于，所述第二扭矩传递机构为单向离合器。

4.根据权利要求2所述的多档变速器，其特征在于，所述第一扭矩传递机构和所述第二扭矩传递机构中的一个在每个所述前进档速比中接合。

5.根据权利要求1所述的多档变速器，其特征在于，所述九个扭矩传递机构包括：第三扭矩传递机构，其选择地能够接合以使所述行星齿轮组的所述第三构件与所述第二中间构件连接以便共同旋转；和第四扭矩传递机构，其选择地能够接合以使所述行星齿轮组的所述第三构件与所述第一中间构件连接以便共同旋转。

6.根据权利要求1所述的多档变速器，其特征在于，所述九个扭矩传递机构包括单向离合器、三个摩擦离合器和五个同步器。

7.根据权利要求6所述的多档变速器，其特征在于，所述同步器中的两个同步器结合成第一双同步器，而所述同步器中的另外两个同步器结合成第二双同步器。

8.根据权利要求6所述的多档变速器，其特征在于，所述九个扭矩传递机构以不同的三个组合能够接合以在所述输入构件与所述输出构件之间建立所述八个前进档速比和所述至少一个倒档速比；并且其中所述摩擦离合器中的至少一个摩擦离合器在每个所述前进档速比和所述至少一个倒档速比中接合。

9.一种多档变速器，其包括：

输入构件；

输出构件；

固定构件；

第一中间构件和第二中间构件；

行星齿轮组，其具有第一构件、第二构件和第三构件；其中所述第一构件与所述输入构件连接以便共同旋转；

分动齿轮组，其具有与所述第一副轴连接以便共同旋转的第一齿轮、与所述第二副轴连接以便共同旋转的第二齿轮、和与所述输出构件连接以便共同旋转并与所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合的第三齿轮；

其中所述输入构件、所述输出构件、所述中间构件和所述行星齿轮组彼此同轴布置以限定第一旋转轴线；

分别限定第二旋转轴线和第三旋转轴线的第一副轴和第二副轴；

八个选择地能够接合的扭矩传递机构，所述扭矩传递机构包括三个摩擦离合器、两个双侧同步器、和单面同步器；其中所述三个摩擦离合器中的第一摩擦离合器选择地能够接合，以使所述输入构件与所述行星齿轮组的所述第二构件连接，以便共同旋转；其中所述三个摩擦离合器中的第二和第三摩擦离合器选择地能够接合，以使所述行星齿轮组的所述第三构件分别与所述第一中间构件和所述第二中间构件连接，以便共同旋转；

单向离合器，其能够结合以使所述行星齿轮组的所述第二构件连接至所述固定构件；

五个相互啮合的齿轮组，包括：

       布置成沿交替方向经由所述双侧同步器中的第一双侧同步器的接合将扭矩从所述第一中间构件传递至所述第一副轴的第一组和第二组，

       布置成沿交替方向经由所述双侧同步器中的第二双侧同步器的接合将扭矩从所述第二中间构件传递至所述第二副轴的第三组和第四组，以及

       布置成经由所述单面同步器的接合将扭矩从所述第二中间构件传递至所述第二副轴的第五组；以及

其中所述八个选择地能够接合的扭矩传递机构和所述单向离合器以三个组合的方式能够接合，以在所述输入构件与所述输出构件之间建立多达八个前进档速比和至少一个倒档速比。

10.一种多档变速器，其包括：

输入构件；

输出构件；

固定构件；

第一中间构件和第二中间构件；

第一副轴和第二副轴；

行星齿轮组，其具有太阳齿轮构件、齿圈构件和能够旋转地支撑与所述太阳齿轮构件和所述齿圈构件啮合的一组小齿轮的行星架构件；其中所述太阳齿轮构件与所述输入构件连接以便共同旋转；

分动齿轮组，其具有与所述第一副轴连接以便共同旋转的第一齿轮、与所述第二副轴连接以便共同旋转的第二齿轮、和所述输出构件连接以便共同旋转并与所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合的第三齿轮；

其中所述输入构件、所述输出构件、所述中间构件和所述行星齿轮组彼此同轴布置以限定第一旋转轴线；

其中所述第一副轴和所述第二副轴分别限定第二旋转轴线和第三旋转轴线；

八个选择地能够接合的扭矩传递机构，所述扭矩传递机构包括三个摩擦离合器、两个双侧同步器、和单面同步器；其中所述三个摩擦离合器中的第一摩擦离合器选择地能够接合，以使所述输入构件与所述齿圈构件连接，以便共同旋转；其中所述摩擦离合器中的第二摩擦离合器选择地能够接合，以使所述行星齿轮组的所述行星架构件与所述第一中间构件连接，以便共同旋转；其中所述摩擦离合器中的第三摩擦离合器选择地能够接合，以使所述行星齿轮组的所述行星架构件与所述第二中间构件连接，以便共同旋转；

单向离合器，其能够结合以使所述齿圈构件连接至所述固定构件；

五个相互啮合的齿轮组，所述相互啮合的齿轮组中的第一和第二组布置成沿交替方向经由所述双侧同步器中的第一双侧同步器的接合将扭矩从所述第一中间构件传递至所述第一副轴，所述相互啮合的齿轮组中的第三和第四组布置成沿交替方向经由所述双侧同步器中的第二双侧同步器的接合将扭矩从所述第二中间构件传递至所述第二副轴，并且所述相互啮合的齿轮组中的第五组布置成经由所述单面同步器的接合将扭矩从所述第二中间构件传递至所述第二副轴；

其中所述七个选择地能够接合的扭矩传递机构和所述单向离合器以三个组合的方式能够接合，以在所述输入构件与所述输出构件之间建立八个前进档速比和两个倒档速比；以及

其中所述摩擦离合器中的至少一个摩擦离合器在每个所述前进档速比和所述至少一个倒档速比中接合。

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