CN102588531B - 具有起动离合器的行星变速器 - Google Patents

具有起动离合器的行星变速器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及具有起动离合器的行星变速器。提供一种变速器系统，具有输入构件、输出构件、四个行星齿轮组、多个联接构件、多个扭矩传递装置、起动离合器和液压回路。所述行星齿轮组中的每个包括第一、第二和第三构件。所述扭矩传递装置可包括离合器和制动器。

Description

具有起动离合器的行星变速器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2011年1月6日提交的美国临时申请No. 61/430,523的权益。上述申请的公开内容在此作为参考引入。
技术领域
本发明总体上涉及具有多个行星齿轮组和起动离合器的多速变速器。
背景技术
该部分的内容仅提供与本发明有关的背景信息，且可能会或可能不会构成现有技术。
典型的多速变速器使用摩擦离合器或制动器、行星齿轮装置和固定互连件的组合来实现多个传动比。行星齿轮组的数量和物理设置通常由包装、成本和期望速度比规定。
虽然当前变速器实现其预期目的，但是对新式和改进变速器配置的需要实质上是持续不断的，所述变速器配置展现改进的性能（尤其是从效率、响应性和平稳性的角度看）和改进的包装（主要是减少尺寸和重量）。因此，需要改进的、成本有效的、紧凑的多速变速器。
发明内容
提供一种变速器系统，所述变速器系统具有输入构件、输出构件、四个行星齿轮组、多个联接构件、多个扭矩传递装置和起动离合器。所述行星齿轮组中的每个包括第一、第二和第三构件。所述扭矩传递装置是例如离合器和制动器。
在本发明的一个实施例中，一种变速器，包括：输入构件；输出构件；多个行星齿轮组；起动离合器；多个扭矩传递装置和多个致动器。所述多个行星齿轮组均具有第一、第二和第三构件。起动离合器能选择性地接合以将输入构件与车辆的发动机输出连接。所述多个扭矩传递装置均能选择性地接合以将所述多个行星齿轮组中的至少一个的第一、第二和第三构件中的至少一个与固定构件以及所述多个行星齿轮组中的至少一个的第一、第二和第三构件中的至少另一个连接。所述多个致动器中的每个包括活塞，所述活塞能平移以致动所述起动离合器和所述多个扭矩传递装置中的至少一个中的一个，所述多个致动器中的一个配置成选择性地致动所述起动离合器。所述多个致动器和所述多个扭矩传递装置能选择性地接合，以在所述起动离合器和所述输出构件之间建立多个前进速度比和至少一个倒档速度比。
在本发明的另一方面，所述变速器还包括密封液压致动回路，所述密封液压致动回路包括泵和多个流体通道，所述多个流体通道中的每个将泵连接到所述多个致动器中的一个。
在本发明的又一方面，所述密封液压致动回路的泵是电动泵。
在本发明的又一方面，所述变速器还包括独立于所述密封液压致动回路的流体润滑回路。
在本发明的又一方面，所述流体润滑回路还包括机械驱动泵。
在本发明的又一方面，所述变速器还包括变速器壳体和至少一个轴承，所述至少一个轴承均设置在所述多个扭矩传递装置中的一个和所述多个致动器中的一个的活塞之间。所述多个致动器中的每个均包括由变速器壳体限定的缸体，所述多个致动器中的每个的活塞相对于变速器壳体在旋转方面大致固定。
在本发明的又一方面，所述多个行星齿轮组包括第一、第二、第三和第四行星齿轮组，第一和第二行星齿轮组的第一、第二和第三构件中的每个都包括在第一旋转构件、第二旋转构件、第三旋转构件和第四旋转构件中的一个内。第一行星齿轮组的构件中的两个分别与第二行星齿轮组的构件中的两个直接连接以形成第一和第二旋转构件，第四旋转构件连接到起动离合器。第三和第四行星齿轮组的第一、第二和第三构件中的每个都包括在第五旋转构件、第六旋转构件、第七旋转构件和第八旋转构件中的一个内，第三行星齿轮组的构件中的两个分别与第四行星齿轮组的构件中的两个直接连接以形成第五和第六旋转构件，第六旋转构件直接连接到输出构件。所述多个扭矩传递装置包括至少六个扭矩传递装置，其中每个均能选择性地接合，以将第一、第二、第三、第四、第五、第七和第八旋转构件中的至少一个与固定构件以及第一、第二、第三、第四、第五、第七和第八旋转构件中的至少另一个连接。所述第一旋转构件和第七旋转构件连续地连接到互连构件，所述致动器和扭矩传递装置能选择性地接合，以在所述输入构件和所述输出构件之间建立至少九个前进速度比和至少一个倒档速度比。
在本发明的又一方面，所述六个扭矩传递装置中的第一个能选择性地接合，以将第四旋转构件与第五旋转构件连接。
在本发明的又一方面，所述六个扭矩传递装置中的第二个能选择性地接合，以将第四旋转构件与第八旋转构件连接。
在本发明的又一方面，所述六个扭矩传递装置中的第三个能选择性地接合，以将第三旋转构件与固定构件连接。
在本发明的又一方面，所述六个扭矩传递装置中的第四个能选择性地接合，以将第二旋转构件与固定构件连接。
在本发明的又一方面，所述六个扭矩传递装置中的第五个能选择性地接合，以将第一旋转构件、互连构件和第七旋转构件与固定构件连接。
在本发明的又一方面，所述六个扭矩传递装置中的第六个能选择性地接合，以将第五旋转构件与固定构件连接。
在本发明的又一方面，所述第一行星齿轮组的第三构件和第二行星齿轮组的第三构件形成第一旋转构件，所述第一行星齿轮组的第二构件和第二行星齿轮组的第二构件形成第二旋转构件，所述第一行星齿轮组的第一构件形成第三旋转构件，第二行星齿轮组的第一构件形成第四旋转构件，所述第三行星齿轮组的第三构件和第四行星齿轮组的第三构件形成第五旋转构件，所述第三行星齿轮组的第二构件和第四行星齿轮组的第二构件形成第六旋转构件，所述第三行星齿轮组的第一构件形成第七旋转构件，第四行星齿轮组的第一构件形成第八旋转构件。
在本发明的又一方面，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一构件是太阳轮，所述第一、第二和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齿圈，所述第一、第二和第三行星齿轮组的第三构件以及第四行星齿轮组的第二构件是行星架构件。
方案1. 一种用于车辆的变速器，所述变速器包括：
输入构件；
输出构件；
多个行星齿轮组，所述多个行星齿轮组中的每个均具有第一、第二和第三构件；
起动离合器，所述起动离合器能选择性地接合以将输入构件与车辆的发动机输出连接；
多个扭矩传递装置，所述多个扭矩传递装置中的每个均能选择性地接合以将所述多个行星齿轮组中的至少一个的第一、第二和第三构件中的至少一个与固定构件以及所述多个行星齿轮组中的至少一个的第一、第二和第三构件中的至少另一个连接；
多个致动器，其中，所述多个致动器中的每个都包括缸体和活塞，所述活塞能平移以致动所述起动离合器和所述多个扭矩传递装置中的至少一个中的一个，且其中，所述多个致动器中的每个的活塞相对于缸体在旋转方面大致固定，且其中，所述多个致动器中的第一个配置成选择性地致动所述起动离合器；
贯通施用型轴承（apply through bearing），所述轴承设置在所述多个致动器中的第一个和起动离合器之间；以及
密封液压控制系统，所述密封液压控制系统与所述多个致动器流体连通，以及
其中，所述多个致动器和所述多个扭矩传递装置能选择性地接合，以在所述起动离合器和所述输出构件之间建立多个前进速度比和至少一个倒档速度比。
方案2. 根据方案1所述的变速器，其中，所述密封液压控制回路包括泵和多个流体通道，所述多个流体通道中的每个将泵连接到所述多个致动器中的一个。
方案3. 根据方案2所述的变速器，其中，所述密封液压控制回路的泵是电动泵。
方案4. 根据方案2所述的变速器，还包括独立于所述密封液压致动回路的流体润滑回路。
方案5. 根据方案4所述的变速器，其中，所述流体润滑回路还包括机械驱动泵。
方案6. 根据方案1所述的变速器，还包括变速器壳体和至少一个轴承，所述至少一个轴承中的每个均设置在所述多个扭矩传递装置中的一个和所述多个致动器中的一个的活塞之间，且其中，所述多个致动器中的每个的缸体由变速器壳体限定。
方案7. 根据方案1所述的变速器，其中，所述多个行星齿轮组包括第一、第二、第三和第四行星齿轮组，且其中，第一和第二行星齿轮组的第一、第二和第三构件中的每个都包括在第一旋转构件、第二旋转构件、第三旋转构件和第四旋转构件中的一个内，且其中，第一行星齿轮组的构件中的两个分别与第二行星齿轮组的构件中的两个直接连接以形成第一和第二旋转构件，且其中，第四旋转构件连接到起动离合器，且其中，第三和第四行星齿轮组的第一、第二和第三构件中的每个都包括在第五旋转构件、第六旋转构件、第七旋转构件和第八旋转构件中的一个内，且其中，第三行星齿轮组的构件中的两个分别与第四行星齿轮组的构件中的两个直接连接以形成第五和第六旋转构件，且其中，第六旋转构件直接连接到输出构件，且其中，所述多个扭矩传递装置包括至少六个扭矩传递装置，其中每个均能选择性地接合，以将第一、第二、第三、第四、第五、第七和第八旋转构件中的至少一个与固定构件以及第一、第二、第三、第四、第五、第七和第八旋转构件中的至少另一个连接，且其中，所述第一旋转构件和第七旋转构件连续地连接到互连构件，且其中，所述致动器和扭矩传递装置能选择性地接合，以在所述输入构件和所述输出构件之间建立至少九个前进速度比和至少一个倒档速度比。
方案8. 根据方案7所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递装置中的第一个能选择性地接合，以将第四旋转构件与第五旋转构件连接。
方案9. 根据方案8所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递装置中的第二个能选择性地接合，以将第四旋转构件与第八旋转构件连接。
方案10. 根据方案9所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递装置中的第三个能选择性地接合，以将第三旋转构件与固定构件连接。
方案11. 根据方案10所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递装置中的第四个能选择性地接合，以将第二旋转构件与固定构件连接。
方案12. 根据方案11所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递装置中的第五个能选择性地接合，以将第一旋转构件、互连构件和第七旋转构件与固定构件连接。
方案13. 根据方案12所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递装置中的第六个能选择性地接合，以将第五旋转构件与固定构件连接。
方案14. 根据方案1所述的变速器，其中，所述第一行星齿轮组的第三构件和第二行星齿轮组的第三构件形成第一旋转构件，所述第一行星齿轮组的第二构件和第二行星齿轮组的第二构件形成第二旋转构件，所述第一行星齿轮组的第一构件形成第三旋转构件，第二行星齿轮组的第一构件形成第四旋转构件，所述第三行星齿轮组的第三构件和第四行星齿轮组的第三构件形成第五旋转构件，所述第三行星齿轮组的第二构件和第四行星齿轮组的第二构件形成第六旋转构件，所述第三行星齿轮组的第一构件形成第七旋转构件，第四行星齿轮组的第一构件形成第八旋转构件。
方案15. 根据方案14所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一构件是太阳轮，所述第一、第二和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齿圈，所述第一、第二和第三行星齿轮组的第三构件以及第四行星齿轮组的第二构件是行星架构件。
方案16. 一种用于车辆的变速器，所述变速器包括：
输入构件；
输出构件；
第一和第二行星齿轮组，所述行星齿轮组中的每个均具有第一、第二和第三构件，其中，第一、第二和第三构件中的每个都包括在第一旋转构件、第二旋转构件、第三旋转构件和第四旋转构件中的一个内，且其中，第一行星齿轮组的构件中的两个分别与第二行星齿轮组的构件中的两个直接连接以形成第一和第二旋转构件；
第三和第四行星齿轮组，所述行星齿轮组中的每个均具有第一、第二和第三构件，其中，第一、第二和第三构件中的每个都包括在第五旋转构件、第六旋转构件、第七旋转构件和第八旋转构件中的一个内，且其中，第三行星齿轮组的构件中的两个分别与第四行星齿轮组的构件中的两个直接连接以形成第五和第六旋转构件，且其中，第六旋转构件直接连接到输出构件；
起动离合器，所述起动离合器能选择性地接合以将输入构件与车辆的发动机输出轴连接，其中，所述起动离合器是将输入构件与发动机输出轴大致旋转地联接的摩擦离合器；
起动离合器致动器，具有活塞，所述活塞能平移以致动所述起动离合器；
互连构件，所述互连构件连续地连接到第一旋转构件和第七旋转构件；
第一扭矩传递装置，所述第一扭矩传递装置能选择性地接合，以将第四旋转构件与第五旋转构件连接；
第一致动器，所述第一致动器具有能平移以致动第一扭矩传递装置的活塞；
第二扭矩传递装置，所述第二扭矩传递装置能选择性地接合，以将第四旋转构件与第八旋转构件连接；
第二致动器，所述第二致动器具有能平移以致动第二扭矩传递装置的活塞；
第三扭矩传递装置，所述第三扭矩传递装置能选择性地接合，以将第三旋转构件与固定构件连接；
第三致动器，所述第三致动器具有能平移以致动第三扭矩传递装置的活塞；
第四扭矩传递装置，所述第四扭矩传递装置能选择性地接合，以将第二旋转构件与固定构件连接；
第四致动器，所述第四致动器具有能平移以致动第四扭矩传递装置的活塞；
第五扭矩传递装置，所述第五扭矩传递装置能选择性地接合，以将第一旋转构件、互连构件和第七旋转构件与固定构件连接；
第五致动器，所述第五致动器具有能平移以致动第五扭矩传递装置的活塞；
第六扭矩传递装置，所述第六扭矩传递装置能选择性地接合，以将第五旋转构件与固定构件连接；和
第六致动器，所述第六致动器具有能平移以致动第六扭矩传递装置的活塞，以及
其中，所述致动器和所述扭矩传递装置能以至少两个的组合的形式选择性地接合，以在所述输入构件和所述输出构件之间建立至少九个前进速度比和至少一个倒档速度比。
方案17. 根据方案16所述的变速器，还包括密封液压致动回路，所述密封液压致动回路包括电动泵和多个流体通道，所述多个流体通道中的每个将泵连接到所述起动离合器致动器、第一致动器、第二致动器、第三致动器、第四致动器、第五致动器和第六致动器中的一个，且其中，所述第一致动器、第二致动器、第三致动器、第四致动器、第五致动器、第六致动器和起动致动器中的每个都包括由变速器壳体限定的缸体，且其中，所述第一致动器、第二致动器、第三致动器、第四致动器、第五致动器、第六致动器和起动致动器中的每个的活塞相对于变速器壳体在旋转方面大致固定。
方案18. 根据方案16所述的变速器，还包括独立于所述密封液压致动回路的流体润滑回路，且其中，所述流体润滑回路包括机械驱动泵。
方案19. 根据方案16所述的变速器，还包括多个轴承，所述多个轴承中的每个均设置在起动离合器、第一、第二、第三、第四、第五和第六扭矩传递装置中的一个与第一致动器、第二致动器、第三致动器、第四致动器、第五致动器和第六致动器中的一个的活塞、起动致动器之间。
方案20. 根据方案19所述的变速器，其中，所述多个轴承包括起动轴承、第一轴承和第二轴承，且其中，起动轴承设置在起动离合器和起动离合器致动器之间，第一轴承设置在第一扭矩传递装置和第一致动器之间，第二轴承设置在第二扭矩传递装置和第二致动器之间。
方案21. 根据方案16所述的变速器，其中，所述第一行星齿轮组的第三构件和第二行星齿轮组的第三构件形成第一旋转构件，所述第一行星齿轮组的第二构件和第二行星齿轮组的第二构件形成第二旋转构件，所述第一行星齿轮组的第一构件形成第三旋转构件，第二行星齿轮组的第一构件形成第四旋转构件，所述第三行星齿轮组的第三构件和第四行星齿轮组的第三构件形成第五旋转构件，所述第三行星齿轮组的第二构件和第四行星齿轮组的第二构件形成第六旋转构件，所述第三行星齿轮组的第一构件形成第七旋转构件，第四行星齿轮组的第一构件形成第八旋转构件。
方案22. 根据方案21所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一构件是太阳轮，所述第一、第二和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齿圈，所述第一、第二和第三行星齿轮组的第三构件以及第四行星齿轮组的第二构件是行星架构件。
本发明的其它特征、方面和益处通过参考后述说明和附图显而易见，在附图中，相同的附图标记表示同样的部件、元件或特征。
附图说明
本文所述的附图仅用于图示说明的目的，且不旨在以任何方式限制本发明的范围。
图1是根据本发明原理的变速器的示意图；
图2是根据本发明原理的九速变速器的实施例的杠杆图；
图3是根据本发明原理的九速变速器的柱状图；
图4是图3所示的变速器的部分截面图；和
图5是示出了在图2-4中所示的变速器的可用前进和倒档速度或传动比的每个中各种扭矩传递元件的接合状态的真值表。
具体实施方式
以下说明本质上仅为示范性的且绝不旨在限制本发明、应用、或使用。
参考图1，示出了变速器系统10的示意图。变速器系统10在发动机轴12和变速器输出14之间提供多个传动比或速度比。变速器系统10包括多个行星齿轮组20、多个离合器或制动器30、起动离合器40、离合器致动器42、润滑泵50和液压致动回路60。在所提供的示例中，泵50总体上是机械驱动低压泵50，且与液压致动回路60分开。泵50将流体提供给润滑系统或回路，用于润滑变速器的各个部分。
液压致动回路60包括泵62、多个离合器致动通道64和起动离合器致动通道66。液压致动回路60基本上从润滑系统或回路密封，且通过使用固接或非旋转活塞而限制液压泄漏，如下文所述。在所述示例中，液压致动回路60包括具有比用于部件润滑的典型流体更低的低温粘度的液压流体。泵62优选为电动泵或静液力泵。泵62具有的容量被选择以满足车辆的设计要求，考虑低粘度液压流体、离合器30和起动离合器40的特性。在所提供的示例中，电动泵62具有比设计成在用于液压致动和部件润滑两者的液压系统中使用的泵所需更少的容量。离合器致动通道64将液压流体从泵62传送给各个离合器30以实现各个速度比。起动离合器致动通道66将液压流体从泵62传送给离合器致动器42。
现在参考图2，示出了根据本发明原理的九速变速器200的实施例。杠杆图是机械装置（如自动变速器）的部件的示意图。每个独立的杠杆表示行星齿轮组，其中行星齿轮的三个基本机械部件均由节点表示。因而，单个杠杆包含三个节点：一个用于太阳轮，一个用于行星齿轮行星架，一个用于齿圈。每个杠杆的节点之间的相对长度可以用于表示每个相应齿轮组的齿圈－太阳轮比。继而，这些杠杆比用于改变变速器的传动比以实现合适的比和比级数。各个行星齿轮组的节点之间的机械联接件或互连件由细的水平线表示，且扭矩传递装置（例如离合器和制动器）表示为交织的指形物。如果装置为制动器，那么一组指形物被固接。杠杆图的形式、目的和使用的进一步阐述可见于Benford和Leising的SAE论文810102“The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis”，该论文作为参考全部引入。在所提供的示例中，总体传动比足够高以在不使用在变矩器中通常可见的扭矩倍增的情况下提供期望起动特性。
变速器200包括：输入轴或构件212；第一行星齿轮组214；第二行星齿轮组216；第三行星齿轮组218；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具有第一节点214A、第二节点214B和第三节点214C。第二行星齿轮组216具有第一节点216A、第二节点216B和第三节点216C。第三行星齿轮组218具有第一节点218A、第二节点218B和第三节点218C。第四行星齿轮组220具有第一节点220A、第二节点220B和第三节点220C。
输入构件212联接到起动离合器40和第二行星齿轮组216的第一节点216A。输出构件222联接到第三行星齿轮组218的第二节点218B和第四行星齿轮组220的第二节点220B。第一行星齿轮组214的第二节点214B联接到第二行星齿轮组216的第二节点216B。第一行星齿轮组214的第三节点214C联接到第二行星齿轮组216的第三节点216C和第三行星齿轮组218的第一节点218A。第三行星齿轮组218的第二节点218B联接到第四行星齿轮组220的第二节点220B。第三行星齿轮组18的第三节点218C联接到第四行星齿轮组220的第三节点220C。应当理解的是，可以包含组合以形成四节点杠杆的其它节点组合，而不偏离本发明的范围。
第一离合器226将第二行星齿轮组216的第一节点216A和输入构件212与第三行星齿轮组218的第三节点218C和第四行星齿轮组220的第三节点220C选择性地连接。第二离合器228将第二行星齿轮组216的第一节点216A和输入构件212与第四行星齿轮组220的第一节点220A选择性地连接。第一制动器230将第一行星齿轮组214的第一节点214A与固定构件或变速器壳体240选择性地连接。第二制动器232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与固定构件或变速器壳体240选择性地连接。第三制动器234将第一行星齿轮组的第三节点214C、第二行星齿轮组216的第三节点216C和第三行星齿轮组218的第一节点218A与固定构件或变速器壳体240选择性地连接。第四制动器236将第三行星齿轮组218的第三节点218C和第四行星齿轮组220的第三节点220C与固定构件或变速器壳体240选择性地连接。
现在参考图3和4，杆状图和部分截面图示出了根据本发明原理的九速变速器200的实施例。在图3和4中，图2的杠杆图的附图标记继续适用。离合器、制动器和联接件被相应地示出，而行星齿轮组的节点此时显现为行星齿轮组的部件，例如太阳轮、齿圈、行星齿轮和行星齿轮行星架。
例如，第一行星齿轮组214包括太阳轮构件214A、行星齿轮行星架构件214C和齿圈构件214B。太阳轮构件214A与第一轴或互连构件242连接以便共同旋转。齿圈构件214B与第二轴或互连构件244连接以便共同旋转。行星齿轮行星架构件214C可旋转地支撑一组行星齿轮214D（仅示出其中一个），且与第三轴或互连构件246和第四轴或互连构件248连接以便共同旋转。行星齿轮214D中的每个均配置成与太阳轮构件214A和齿圈构件214B两者互相啮合。
第二行星齿轮组216包括太阳轮构件216A、行星架构件216C和齿圈构件216B，行星架构件216C可旋转地支撑一组行星齿轮216D和216E。太阳轮构件216A与输入构件212连接以便共同旋转。齿圈构件216B与第二轴或互连构件244连接以便共同旋转。行星架构件216C与第四轴或互连构件248和第五轴或互连构件250连接以便共同旋转。行星齿轮16D中的每个均配置成与齿圈构件216B和行星齿轮216E两者互相啮合。行星齿轮216E中的每个均配置成与行星齿轮216D和太阳轮216A两者互相啮合。
第三行星齿轮组218包括太阳轮构件218A、齿圈构件218B和行星架构件218C，行星架构件218C可旋转地支撑一组行星齿轮218D。太阳轮构件218A与第五互连构件250连接以便共同旋转。齿圈构件218B与第六轴或互连构件252连接以便共同旋转。行星架构件218C与第七轴或互连构件254且与第八轴或互连构件256连接以便共同旋转。行星齿轮218D中的每个均配置成与太阳轮构件218A和齿圈构件218B两者互相啮合。
第四行星齿轮组220包括太阳轮构件220A、齿圈构件220C和行星架构件220B，行星架构件220B可旋转地支撑一组行星齿轮220D。太阳轮构件220A与第九轴或互连构件258连接以便共同旋转。齿圈构件220C与第七互连构件254连接以便共同旋转。行星架构件220B与第六互连构件252且与输出构件222连接以便共同旋转。行星齿轮220D中的每个均配置成与太阳轮构件220A和齿圈构件220C两者互相啮合。
输入轴或构件212连接到起动离合器40。输出轴或构件222优选与最终传动单元或分动箱（未示出）连续地连接。
扭矩传递机构（或者，离合器226、228以及制动器230、232、234、236）允许轴或互连构件、行星齿轮组的构件和壳体的选择性互连。例如，第一离合器226能选择性地接合以将第八互连构件256与输入构件212连接。第二离合器228能选择性地接合以将第九互连构件258与输入构件212连接。第一制动器230能选择性地接合以将第一互连构件242与固定构件或变速器壳体240连接，以限制第一行星齿轮组214的太阳轮构件214A相对于固定构件或变速器壳体240旋转。第二制动器232能选择性地接合以将第二互连构件244与固定构件或变速器壳体240连接，以限制第一行星齿轮组214的齿圈构件214B和第二行星齿轮组216的齿圈构件216B相对于固定构件或变速器壳体240旋转。第三制动器234能选择性地接合以将第三互连构件246与固定构件或变速器壳体240连接，以限制第一行星齿轮组214的行星架构件214C、第二行星齿轮组216的行星架构件216C和第三行星齿轮组218的太阳轮218A相对于固定构件或变速器壳体240旋转。第四制动器236能选择性地接合以将第七互连构件254与固定构件或变速器壳体240连接，以限制第三行星齿轮组218的行星架构件218C和第四行星齿轮组220的齿圈构件220C相对于固定构件或变速器壳体240旋转。
扭矩传递装置226、228、230、232、234、236通过固接活塞233致动，以减少可能与旋转密封有关的泄漏。在所提供的示例中，液压致动回路60致动固接活塞233，固接活塞233通过轴承235致动扭矩传递装置226、228、230、232、234、236。起动离合器40可以是干式离合器或湿式离合器。在所提供的示例中，起动离合器40是干式板式摩擦离合器。应当理解的是，起动离合器40可以是湿式离合器，而不偏离本发明的范围。离合器致动器42是密封活塞致动器，具有由液压致动回路60致动的固接或非旋转活塞245。活塞245通过轴承247致动所述起动离合器40以导致基本上无泄漏。
现在参考图1-5，将描述九速变速器200的实施例的操作。应当理解的是，变速器200能够将扭矩以至少九个前进速度或扭矩比和至少一个倒档速度或扭矩比从输入轴或构件212传输给输出轴或构件222。每个前进和倒档速度或扭矩比通过接合扭矩传递机构（即，第一离合器226、第二离合器228、第一制动器230、第二制动器232、第三制动器234和第四制动器236）中的一个或多个而获得，如下文阐述的那样。图5是示出了被起用或接合以实现各种档位状态的扭矩传递机构的各种组合的真值表。也示出各种档位状态的实际数值传动比，但是应当理解的是，这些数值仅仅是示例性的且它们可以在大的范围内调节以适合变速器200的各种应用和操作标准。可使用本发明的实施例获得的传动比的示例也在图5示出。当然，取决于选择的齿轮直径、齿轮齿数和齿轮配置，可实现其它传动比。
例如，为了建立倒档，接合或起用第一制动器230和第四制动器236。第一制动器230将第一互连构件242与固定构件或变速器壳体240连接，以限制第一行星齿轮组214的太阳轮构件214A相对于固定构件或变速器壳体240旋转。第四制动器236将第七互连构件254与固定构件或变速器壳体240连接，以限制第三行星齿轮组218的行星架构件218C和第四行星齿轮组220的齿圈构件220C相对于固定构件或变速器壳体240旋转。类似地，通过离合器和制动器接合的不同组合实现九个前进比，如图5所示。
本发明的说明本质上仅仅是示例性的且不偏离本发明实质的变型旨在处于本发明的范围内。这种变型被认为不偏离本发明的精神和范围。

Claims (22)

1.一种用于车辆的变速器，所述变速器包括：
输入构件；
输出构件；
多个行星齿轮组，所述多个行星齿轮组中的每个均具有第一、第二和第三构件；
起动离合器，所述起动离合器能选择性地接合以将输入构件与车辆的发动机输出连接；
多个扭矩传递装置，所述多个扭矩传递装置中的每个均能选择性地接合以将所述多个行星齿轮组中的至少一个的第一、第二和第三构件中的至少一个与固定构件以及所述多个行星齿轮组中的至少一个的第一、第二和第三构件中的至少另一个连接；
多个致动器，其中，所述多个致动器中的每个都包括缸体和活塞，所述活塞能平移以致动所述起动离合器和所述多个扭矩传递装置中的至少一个中的一个，且其中，所述多个致动器中的每个的活塞相对于缸体在旋转方面大致固定，且其中，所述多个致动器中的第一个配置成选择性地致动所述起动离合器；
轴承，所述轴承设置在所述多个致动器中的第一个和起动离合器之间；以及
密封液压控制系统，所述密封液压控制系统与所述多个致动器流体连通，以及
其中，所述多个致动器和所述多个扭矩传递装置能选择性地接合，以在所述起动离合器和所述输出构件之间建立多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，其中，所述密封液压控制回路包括泵和多个流体通道，所述多个流体通道中的每个将泵连接到所述多个致动器中的一个。
3.根据权利要求2所述的变速器，其中，所述密封液压控制回路的泵是电动泵。
4.根据权利要求2所述的变速器，还包括独立于所述密封液压致动回路的流体润滑回路。
5.根据权利要求4所述的变速器，其中，所述流体润滑回路还包括机械驱动泵。
6.根据权利要求1所述的变速器，还包括变速器壳体和至少一个轴承，所述至少一个轴承中的每个均设置在所述多个扭矩传递装置中的一个和所述多个致动器中的一个的活塞之间，且其中，所述多个致动器中的每个的缸体由变速器壳体限定。
7.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述多个行星齿轮组包括第一、第二、第三和第四行星齿轮组，且其中，第一和第二行星齿轮组的第一、第二和第三构件中的每个都包括在第一旋转构件、第二旋转构件、第三旋转构件和第四旋转构件中的一个内，且其中，第一行星齿轮组的构件中的两个分别与第二行星齿轮组的构件中的两个直接连接以形成第一和第二旋转构件，且其中，第四旋转构件连接到起动离合器，且其中，第三和第四行星齿轮组的第一、第二和第三构件中的每个都包括在第五旋转构件、第六旋转构件、第七旋转构件和第八旋转构件中的一个内，且其中，第三行星齿轮组的构件中的两个分别与第四行星齿轮组的构件中的两个直接连接以形成第五和第六旋转构件，且其中，第六旋转构件直接连接到输出构件，且其中，所述多个扭矩传递装置包括至少六个扭矩传递装置，其中每个均能选择性地接合，以将第一、第二、第三、第四、第五、第七和第八旋转构件中的至少一个与固定构件以及第一、第二、第三、第四、第五、第七和第八旋转构件中的至少另一个连接，且其中，所述第一旋转构件和第七旋转构件连续地连接到互连构件，且其中，所述致动器和扭矩传递装置能选择性地接合，以在所述输入构件和所述输出构件之间建立至少九个前进速度比和至少一个倒档速度比。
8.根据权利要求7所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递装置中的第一个能选择性地接合，以将第四旋转构件与第五旋转构件连接。
9.根据权利要求8所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递装置中的第二个能选择性地接合，以将第四旋转构件与第八旋转构件连接。
10.根据权利要求9所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递装置中的第三个能选择性地接合，以将第三旋转构件与固定构件连接。
11.根据权利要求10所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递装置中的第四个能选择性地接合，以将第二旋转构件与固定构件连接。
12.根据权利要求11所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递装置中的第五个能选择性地接合，以将第一旋转构件、互连构件和第七旋转构件与固定构件连接。
13.根据权利要求12所述的变速器，其中，所述六个扭矩传递装置中的第六个能选择性地接合，以将第五旋转构件与固定构件连接。
14.根据权利要求7所述的变速器，其中，所述第一行星齿轮组的第三构件和第二行星齿轮组的第三构件形成第一旋转构件，所述第一行星齿轮组的第二构件和第二行星齿轮组的第二构件形成第二旋转构件，所述第一行星齿轮组的第一构件形成第三旋转构件，第二行星齿轮组的第一构件形成第四旋转构件，所述第三行星齿轮组的第三构件和第四行星齿轮组的第三构件形成第五旋转构件，所述第三行星齿轮组的第二构件和第四行星齿轮组的第二构件形成第六旋转构件，所述第三行星齿轮组的第一构件形成第七旋转构件，第四行星齿轮组的第一构件形成第八旋转构件。
15.根据权利要求14所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一构件是太阳轮，所述第一、第二和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齿圈，所述第一、第二和第三行星齿轮组的第三构件以及第四行星齿轮组的第二构件是行星架构件。
16.一种用于车辆的变速器，所述变速器包括：
输入构件；
输出构件；
第一和第二行星齿轮组，所述行星齿轮组中的每个均具有第一、第二和第三构件，其中，第一、第二和第三构件中的每个都包括在第一旋转构件、第二旋转构件、第三旋转构件和第四旋转构件中的一个内，且其中，第一行星齿轮组的构件中的两个分别与第二行星齿轮组的构件中的两个直接连接以形成第一和第二旋转构件；
第三和第四行星齿轮组，所述行星齿轮组中的每个均具有第一、第二和第三构件，其中，第一、第二和第三构件中的每个都包括在第五旋转构件、第六旋转构件、第七旋转构件和第八旋转构件中的一个内，且其中，第三行星齿轮组的构件中的两个分别与第四行星齿轮组的构件中的两个直接连接以形成第五和第六旋转构件，且其中，第六旋转构件直接连接到输出构件；
起动离合器，所述起动离合器能选择性地接合以将输入构件与车辆的发动机输出轴连接，其中，所述起动离合器是将输入构件与发动机输出轴大致旋转地联接的摩擦离合器；
起动离合器致动器，具有活塞，所述活塞能平移以致动所述起动离合器；
互连构件，所述互连构件连续地连接到第一旋转构件和第七旋转构件；
第一扭矩传递装置，所述第一扭矩传递装置能选择性地接合，以将第四旋转构件与第五旋转构件连接；
第一致动器，所述第一致动器具有能平移以致动第一扭矩传递装置的活塞；
第二扭矩传递装置，所述第二扭矩传递装置能选择性地接合，以将第四旋转构件与第八旋转构件连接；
第二致动器，所述第二致动器具有能平移以致动第二扭矩传递装置的活塞；
第三扭矩传递装置，所述第三扭矩传递装置能选择性地接合，以将第三旋转构件与固定构件连接；
第三致动器，所述第三致动器具有能平移以致动第三扭矩传递装置的活塞；
第四扭矩传递装置，所述第四扭矩传递装置能选择性地接合，以将第二旋转构件与固定构件连接；
第四致动器，所述第四致动器具有能平移以致动第四扭矩传递装置的活塞；
第五扭矩传递装置，所述第五扭矩传递装置能选择性地接合，以将第一旋转构件、互连构件和第七旋转构件与固定构件连接；
第五致动器，所述第五致动器具有能平移以致动第五扭矩传递装置的活塞；
第六扭矩传递装置，所述第六扭矩传递装置能选择性地接合，以将第五旋转构件与固定构件连接；和
第六致动器，所述第六致动器具有能平移以致动第六扭矩传递装置的活塞，以及
其中，所述致动器和所述扭矩传递装置能以至少两个的组合的形式选择性地接合，以在所述输入构件和所述输出构件之间建立至少九个前进速度比和至少一个倒档速度比。
17.根据权利要求16所述的变速器，还包括密封液压致动回路，所述密封液压致动回路包括电动泵和多个流体通道，所述多个流体通道中的每个将泵连接到所述起动离合器致动器、第一致动器、第二致动器、第三致动器、第四致动器、第五致动器和第六致动器中的一个，且其中，所述第一致动器、第二致动器、第三致动器、第四致动器、第五致动器、第六致动器和起动致动器中的每个都包括由变速器壳体限定的缸体，且其中，所述第一致动器、第二致动器、第三致动器、第四致动器、第五致动器、第六致动器和起动致动器中的每个的活塞相对于变速器壳体在旋转方面大致固定。
18.根据权利要求17所述的变速器，还包括独立于所述密封液压致动回路的流体润滑回路，且其中，所述流体润滑回路包括机械驱动泵。
19.根据权利要求16所述的变速器，还包括多个轴承，所述多个轴承中的每个均设置在起动离合器、第一、第二、第三、第四、第五和第六扭矩传递装置中的一个与第一致动器、第二致动器、第三致动器、第四致动器、第五致动器和第六致动器中的一个的活塞、起动致动器之间。
20.根据权利要求19所述的变速器，其中，所述多个轴承包括起动轴承、第一轴承和第二轴承，且其中，起动轴承设置在起动离合器和起动离合器致动器之间，第一轴承设置在第一扭矩传递装置和第一致动器之间，第二轴承设置在第二扭矩传递装置和第二致动器之间。
21.根据权利要求16所述的变速器，其中，所述第一行星齿轮组的第三构件和第二行星齿轮组的第三构件形成第一旋转构件，所述第一行星齿轮组的第二构件和第二行星齿轮组的第二构件形成第二旋转构件，所述第一行星齿轮组的第一构件形成第三旋转构件，第二行星齿轮组的第一构件形成第四旋转构件，所述第三行星齿轮组的第三构件和第四行星齿轮组的第三构件形成第五旋转构件，所述第三行星齿轮组的第二构件和第四行星齿轮组的第二构件形成第六旋转构件，所述第三行星齿轮组的第一构件形成第七旋转构件，第四行星齿轮组的第一构件形成第八旋转构件。
22.根据权利要求21所述的变速器，其中，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第一构件是太阳轮，所述第一、第二和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齿圈，所述第一、第二和第三行星齿轮组的第三构件以及第四行星齿轮组的第二构件是行星架构件。
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