CN102927221B - 自动变速器及应用其的汽车 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种自动变速器及应用其的汽车，涉及汽车配件技术领域，解决了使用传统四挡变速器时，汽车换挡平顺性及动力性能较低的问题。本发明中，由于设有第二输入轴、第二行星齿轮机构及第二变速机构，当第二输入轴作用，适当选择第二变速机构运作，使第二行星齿轮形成四种前进动力的传动比，第二输入轴与第一输入轴的配合，使第一行星齿轮与第二行星齿轮共同形成八种前进动力的传动比，增加了汽车的挡位，减小了挡位间的速比，且第一输入轴和第二输入轴独立运作，其中一轴运作时，另一轴可实现预换挡，减小了换挡时间，提高了换挡平顺性；同时满足了汽车在不同动力下的需求，最大限度发挥了汽车动力性，提高汽车动力性能和经济性能。

Description

自动变速器及应用其的汽车

技术领域

本发明涉及汽车配件技术领域，尤其涉及自动变速器及应用其的汽车。

背景技术

设有自动变速器的汽车具有高舒适性、操作便捷、燃油经济性好等优点，因此国内很多汽车厂商在不断努力地自主开发设有自动变速器的汽车，其中，以四挡自动变速器或五挡自动变速器居多。

在设有自动变速器的汽车中，一般通过发动机驱动液力变矩器，液力变矩器的动力再通过变速器传递给差速器，完成动力的输出。如图1所示，四挡自动变速器包括：输入齿轮11、输入轴12、行星齿轮机构13、变速机构14、中间轴15、差速器齿轮16及变速箱壳体17，输入齿轮11设在液力变矩器上，用于输入动力；输入轴12上设有与输入齿轮11啮合的输入轴齿轮121，用于传递动力。

行星齿轮机构13包括：主太阳轮131、副太阳轮132、短行星轮133、长行星轮134、行星架135、内齿圈136及常啮合齿轮137，主太阳轮131与短行星轮133啮合；短行星轮133与副太阳轮132共同啮合长行星轮134；长行星轮134与内齿圈136啮合，且内齿圈136上一体接连有常啮合齿轮137；短行星轮133与长行星轮134共同套设在行星架135上，且行星架135套设在输入轴12上。

变速机构14包括：第一至第三离合器(141-143)、制动器144及单向离合器145，第一离合器141连接在输入轴12及行星架135之间；第二离合器142连接在输入轴12及主太阳轮131之间；第三离合器143连接在输入轴12及副太阳轮132之间；单向离合器145连接在行星架135及变速箱壳体17之间，制动器144连接在副太阳轮132及变速箱壳体17之间。通过有选择地选择变速机构14中的部件进行结合或分离动作，可以使行星齿轮机构13形成四种前进动力的传动比。

中间轴15上设有第一中间齿轮151与第二中间齿轮152，第一中间齿轮151与常啮合齿轮137啮合，将动力传递给中间轴15上；第二中间齿轮152与差速齿轮16啮合，从而动力输出到差速器上，完成动力传递。

使用上述四挡自动变速器时，由于该变速器仅有四个前进挡，相邻挡位之间的速比相差较大，使换挡过程中匹配难度较大，降低了汽车换挡平顺性；同时，四挡自动变速器所提供的四种动力也不能满足车辆在不同路况下对行驶动力的需求，降低了汽车的动力性能和经济性能。

发明内容

本发明的实施例提供一种自动变速器及应用其的汽车，解决了使用传统四挡变速器时，汽车换挡平顺性、动力性能及经济性能较低的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种自动变速器，包括第一输入轴、第一行星齿轮机构及变速箱壳体，所述第一行星齿轮机构包括第一主太阳轮、第一副太阳轮、第一短行星轮、第一长行星轮、第一行星架、第一内齿圈及第一常啮合齿轮，所述第一主太阳轮与所述第一短行星轮啮合；所述第一短行星轮与所述第一副太阳轮共同啮合所述第一长行星轮；所述第一长行星轮与所述第一内齿圈啮合，且所述第一内齿圈上一体接连所述第一常啮合齿轮；所述第一短行星轮与所述第一长行星轮共同套设在所述第一行星架上，且所述第一行星架套设在所述第一输入轴上，其特征在于，还包括：第一变速机构、第二行星齿轮机构、第二变速机构、与所述第一输入轴平行的第二输入轴及输出机构。

所述第一变速机构包括第一至第三离合器、第一至第二制动器；所述第一离合器连接在所述第一输入轴及所述第一行星架之间；所述第二离合器连接在所述第一输入轴及所述第一主太阳轮之间；所述第三离合器连接在所述第一输入轴及所述第一副太阳轮之间；所述第一制动器连接在所述第一行星架及所述变速箱壳体之间；所述第二制动器连接在所述第一副太阳轮及所述变速箱壳体之间。

所述第二行星齿轮机构包括第二主太阳轮和第二副太阳轮；所述第二主太阳轮啮合有第二短行星轮；所述第二短行星轮与所述第二副太阳轮共同啮合有第二长行星轮；所述第二长行星轮啮合有第二内齿圈，且所述第二内齿圈上固定连接有第二常啮合齿轮；所述第二短行星轮与所述第二长行星轮共同连接有第二行星架，且所述第二行星架连接所述第二输入轴。

所述第二变速机构包括第四离合器、第五离合器、第三制动器及单向离合器；所述第四离合器连接在所述第二输入轴及所述第二主太阳轮之间，所述第五离合器连接在所述第二输入轴及所述第二行星架之间，所述第三制动器连接在所述第二副太阳轮及所述变速箱壳体之间，所述单向制动器连接在所述第二行星架及所述变速箱壳体之间；所述输出机构包括与所述第一输入轴平行的中间轴，所述中间轴用于输出所述第一常啮合齿轮或者所述第二常啮合齿轮的动力。

进一步地，自动变速器还包括：第一输入齿轮及第二输入齿轮；所述第一输入齿轮与所述第二输入齿轮固设在液力变矩器的动力输出轴上；所述第二输入齿轮与固设于所述与第二输入轴上的第二输入轴齿轮啮合；所述第一输入齿轮与固设于所述第一输入轴上的第一输入轴齿轮啮合。

优选地，所述第二常啮合齿轮与所述第二内齿圈为一体结构。

进一步地，所述输出机构还包括固设在所述中间轴上的第一输出齿轮及第二输出齿轮；所述第一输出齿轮与所述第一常啮合齿轮啮合；所述第二输出齿轮与所述第二常啮合齿轮啮合。

优选地，所述输出机构还包括第三输出齿轮和差速器齿轮；所述第三输出齿轮固设在所述中间轴上，并与所述差速器齿轮啮合。

优选地，所述第一行星齿轮机构与所述第二行星齿轮机构的结构参数相同。

一种汽车，使用了上述的自动变速器。

本发明实施例提供的自动变速器及应用其的汽车中，由于设有第二输入轴、第二行星齿轮机构及第二变速机构，当第二输入轴作用，适当选择第二变速机构运作，使第二行星齿轮形成四种前进动力的传动比，第二输入轴与第一输入轴的配合，使第一行星齿轮与第二行星齿轮共同形成八种前进动力的传动比，增加了汽车的挡位，减小了挡位间的速比，且第一输入轴和第二输入轴独立运作，其中一轴运作时，另一轴可实现预换挡，减小了换挡时间，提高了换挡平顺性；同时满足了汽车在不同动力下的需求，最大限度发挥了汽车动力性，提高汽车动力性能和经济性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统技术中四挡自动变速器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的自动变速器的结构示意图；

图3本发明实施例提供的自动变速器的挡位变换逻辑图；

图4本发明实施例提供的一种自动变速器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种自动变速器，如图2所示，包括第一输入轴12、第一行星齿轮机构13、及变速箱壳体17，行星齿轮机构13包括：第一主太阳轮131、第一副太阳轮132、第一短行星轮133、第一长行星轮134、第一行星架135、第一内齿圈136及第一常啮合齿轮137，第一主太阳轮131与第一短行星轮133啮合；第一短行星轮133与第一副太阳轮132共同啮合第一长行星轮134；第一长行星轮134与第一内齿圈136啮合，且第一内齿圈136上一体接连有第一常啮合齿轮137；第一短行星轮133与第一长行星轮134共同套设在第一行星架135上，且第一行星架135套设在第一输入轴12上。

该自动变速器还包括：第一变速机构21、第二行星齿轮机构22、第二变速机构23、与第一输入轴12平行的第二输入轴24及输出机构27。

第一变速机构21包括第一至第三离合器(211-213)、第一至第二制动器(214-215)；第一离合器211连接在第一输入轴12及第一行星架135之间；第二离合器212连接在第一输入轴12及第一主太阳轮131之间；第三离合器213连接在第一输入轴12及第一副太阳轮132之间；第一制动器214连接在第一行星架135及变速箱壳体17之间；第二制动器215连接在第一副太阳轮132及变速箱壳体17之间；通过有选择地使第一变速机构21动作，可以使第一行星齿轮机构13形成四种前进动力的传动比。

第二行星齿轮机构22包括第二主太阳轮221和第二副太阳轮222；第二主太阳轮221啮合有第二短行星轮223；第二短行星轮223与第二副太阳轮222共同啮合有第二长行星轮224；第二长行星轮224啮合有第二内齿圈225，且第二内齿圈225上固定连接有第二常啮合齿轮226；第二短行星轮223与第二长行星轮224共同连接有第二行星架227，且第二行星架227连接第二输入轴24。

第二变速机构23包括第四离合器231、第五离合器232、第三制动器233及单向离合器234；第四离合器231连接在第二输入轴24及第二主太阳轮221之间；第五离合器232连接在第二输入轴24及第二行星架227之间；第三制动器233连接在第二副太阳轮222及变速箱壳体17之间；单向制动器234连接在第二行星架227及变速箱壳体17之间；通过有选择地使第二变速机构23动作，可以使第二行星齿轮机构22形成四种前进动力的传动比。

输出机构27包括与第一输入轴12平行的中间轴261，该中间轴261用于输出第一常啮合齿轮137或者所述第二常啮合齿轮226的动力。

本发明实施例提供的自动变速器中，由于设有第二输入轴、第二行星齿轮机构及第二变速机构，当第二输入轴作用，适当选择第二变速机构运作，使第二行星齿轮形成四种前进动力的传动比，第二输入轴与第一输入轴的配合，使第一行星齿轮与第二行星齿轮共同形成八种前进动力的传动比，增加了汽车的挡位，减小了挡位间的速比，且第一输入轴和第二输入轴独立运作，其中一轴运作时，另一轴可实现预换挡，减小了换挡时间，提高了换挡平顺性；同时满足了汽车在不同动力下的需求，最大限度发挥了汽车动力性，提高汽车动力性能和经济性能。

上述实施例中，自动变速器还可以包括第一输入齿轮25及第二输入齿轮26，第一输入齿轮25与第二输入齿轮26固设在液力变矩器的动力输入轴上，用于输入动力；第二输入齿轮26与固设于第二输入轴24上的第二输入轴齿轮241啮合；第一输入齿轮25与固设于第一输入轴12上的第一输入轴齿轮121啮合。以将液力变矩器动力输入轴上的动力传递至第一输入轴12或第二输入轴24上。

上述实施例描述的自动变速器中，第二常啮合齿轮226与第二内齿圈225可以为一体结构。第二常啮合齿轮226与第二内齿圈225一体结构使两者同步转动，提高传动效率。

上述实施例描述的自动变速器中，如图4所示，输出机构27还可以包括固设在中间轴261上的第一输出齿轮262及第二输出齿轮263；第一输出齿轮262与第一常啮合齿轮137啮合；第二输出齿轮263与第二常啮合齿轮226啮合。

上述实施例描述的自动变速器中，如图4所示，输出机构27还可以包括第三输出齿轮264和差速器齿轮A；第三输出齿轮264固设在中间轴261上，并与差速器齿轮A啮合。输出机构27也可以是本领域技术人员所知的其它能够完成动力传递的机构。

此处需要说明图4与图2中相同的部件具有相同的附图标记。

上述实施例描述的自动变速器中，第一行星齿轮机构13与第二行星齿轮机构22的结构参数相同。结构参数包括第一主(副)太阳轮131(132)与第二主(副)太阳轮221(222)、第一短(长)行星轮133(134)与第二短(长)行星223(224)、第一内齿圈136与第二内齿圈225的尺寸、齿数。第一行星齿轮结构13与第二行星齿轮机构22的结构参数相同，使工艺更容易实施，加工人员便于加工，成本更低。

当在第一输入轴12作用时，选择第一与第二离合器(211-212)配合或者第一、第二离合器(211、212)与第一、第二制动器(214、215)的不同配合，使第一行星齿轮机构13形成四种前进动力的传动比，当在第二输入轴24作用下时，通过选择第四与第五离合器(231-232)配合或者第四、第五离合器(231、232)与单向离合器234、第三制动器233的不同配合，使第二行星齿轮机构23形成四种前进动力的传动比，最后使第一输入轴12与第二输入轴24配合形成八种前进动力的传动比，具体换挡逻辑图如图3所示。

下面借助图2和图3对上述自动变速器的换挡传递路线进行详细的说明。

一挡(D1)：

第四离合器231及单向离合器234运作，使第二输入轴24传递动力。此时第二主太阳轮221与第二输入轴24结合，第二行星架227通过单向离合器234被固定，动力由第二输入齿轮26传递到第二输入轴24，第二输入轴24将动力依次由第二主太阳轮221、第二短行星轮223、第二长行星轮224、第二内齿圈225传递到第二常啮合齿轮226中，并由第二常啮合齿轮226将动力传递给中间轴261。

二挡(D2)：

第二离合器212及第一制动器214运作，使第一输入轴12传递动力。此时第一主太阳轮131与第一输入轴12结合，第一行星架135通过第一制动器214被固定，动力由第一输入齿轮25传递到第一输入轴12，第一输入轴12将动力依次由第一主太阳轮131、第一短行星轮133、第一长行星轮134、第一内齿圈136传递到第一常啮合齿轮137中，并由第一常啮合齿轮137将动力传递给中间轴261。

三挡(D3)：

第四离合器231及第三制动器233运作，使第二输入轴24传递动力。此时第二主太阳轮221与第二输入24轴结合，第二副太阳轮222通过第三制动器233被固定，动力由第二输入齿轮26传递到第二输入轴24，第二输入轴24将动力依次由第二主太阳轮221、第二短行星轮223、第二长行星轮224、第二内齿圈225传递到第二常啮合齿轮226中，并由第二常啮合齿轮226将动力传递给中间轴261。

四挡(D4)：

第二离合器212及第二制动器215运作，使第一输入轴12传递动力。此时第一主太阳轮131与第一输入轴12结合，第一副太阳轮132通过第二制动器215被固定，动力由第一输入齿轮25传递到第一输入轴12，第一输入轴12将动力依次由第一主太阳131轮、第一短行星轮133、第一长行星轮134、第一内齿圈136传递到第一常啮合齿轮中137，并由第一常啮合齿轮137将动力传递给中间轴261。

五挡(D5)：

第四离合器231及第五离合器232运作，使第二输入轴24传递动力。此时第二主太阳轮221与第二输入轴24结合，第二行星架224与第二输入轴24结合，动力由第二输入齿轮26传递给第二输入轴24，使第二主太阳轮21与第二行星架224同步转动，并将动力通过第二内齿圈225传递给第二常啮合齿轮226，并由第二常啮合齿轮226将动力传递给中间轴261。

六挡(D6)：

第一离合器211及第二离合器212运作，使第一输入轴12传递动力。此时第一主太阳轮131与第一输入轴12结合，第一行星架135与第一输入轴12结合，动力由第一输入齿轮25传递给第一输入轴12，使第一主太阳轮131与第一行星架135同步转动，并将动力通过第一内齿圈136传递给第一常啮合齿轮137，并有第一常啮合齿轮137将动力传递给中间轴261。

七挡(D7)：

第五离合器232及第三制动器233运作，使第二输入轴24传递动力。此时第二行星架227与第二输入轴24结合，第二副太阳轮222通过第三制动器233被固定，动力由第二输入齿轮26传递给第二输入轴24，第二输入轴24将动力依次由第二行星架227、第二短行星轮223、第二长行星轮224、第二内齿圈225传递给第二常啮合齿轮226，并由第二常啮合齿轮226将动力传递给中间轴261。

八挡(D8):

第一离合器211及第二制动器215运作，使第一输入轴12传递动力。此时第一行星架135与第一输入轴12结合，第一副太阳轮132通过第二制动器215被固定，动力由第一输入齿轮25传递给第一输入轴12，第一输入轴12将动力依次由第一行星架135、第一短行星轮133、第一长行星轮134、第一内齿圈136传递给第一常啮合齿轮137，并由第一常啮合齿轮137将动力传递给中间轴261。

倒挡(R)：

第三离合器213及第一制动器214运作，使第一输入轴12传递动力。此时第一副太阳轮132与第一输入轴12结合，第一行星架135通过第一制动器214被固定，动力由第一输入齿轮25传递给第一输入轴12，第一输入轴12将动力依次由第一副太阳轮132、第一长行星轮134、第一内齿圈136传递给第一常啮合齿轮137，并由第一常啮合齿轮137将动力传递给中间轴261。

本发明实施例还提供一种汽车，使用了上述实施例描述的自动变速器。

本发明实施例提供的汽车中，由于使用了上述实施例描述的自动变速器，使汽车有八个前进挡，减小了汽车挡位间的速比，且换挡时可实现预选挡，提高了换挡平顺性；同时使汽车多挡位输出，最大限度发挥了汽车动力性，提高汽车动力性能和经济性能。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种自动变速器，包括第一输入轴、第一行星齿轮机构及变速箱壳体，所述第一行星齿轮机构包括第一主太阳轮、第一副太阳轮、第一短行星轮、第一长行星轮、第一行星架、第一内齿圈及第一常啮合齿轮，所述第一主太阳轮与所述第一短行星轮啮合；所述第一主太阳轮和所述第一副太阳轮分别套设在所述第一输入轴上；所述第一短行星轮与所述第一副太阳轮共同啮合所述第一长行星轮；所述第一长行星轮与所述第一内齿圈啮合，且所述第一内齿圈上一体接连所述第一常啮合齿轮；所述第一短行星轮与所述第一长行星轮共同套设在所述第一行星架上，且所述第一行星架套设在所述第一输入轴上，其特征在于，还包括：第一变速机构、第二行星齿轮机构、第二变速机构、与所述第一输入轴平行的第二输入轴及输出机构；

所述第一变速机构包括第一至第三离合器、第一至第二制动器；所述第一离合器连接在所述第一输入轴及所述第一行星架之间；所述第二离合器连接在所述第一输入轴及所述第一主太阳轮之间；所述第三离合器连接在所述第一输入轴及所述第一副太阳轮之间；所述第一制动器连接在所述第一行星架及所述变速箱壳体之间；所述第二制动器连接在所述第一副太阳轮及所述变速箱壳体之间；

所述第二行星齿轮机构包括第二主太阳轮和第二副太阳轮；所述第二主太阳轮和所述第二副太阳轮分别套设在所述第二输入轴上；所述第二主太阳轮啮合有第二短行星轮；所述第二短行星轮与所述第二副太阳轮共同啮合有第二长行星轮；所述第二长行星轮啮合有第二内齿圈，且所述第二内齿圈上固定连接有第二常啮合齿轮；所述第二短行星轮与所述第二长行星轮共同套设在第二行星架上，且所述第二行星架套设在所述第二输入轴上；

所述第二变速机构包括第四离合器、第五离合器、第三制动器及单向离合器；所述第四离合器连接在所述第二输入轴及所述第二主太阳轮之间，所述第五离合器连接在所述第二输入轴及所述第二行星架之间，所述第三制动器连接在所述第二副太阳轮及所述变速箱壳体之间，所述单向离合器连接在所述第二行星架及所述变速箱壳体之间；

所述输出机构包括与所述第一输入轴平行的中间轴，所述中间轴用于输出所述第一常啮合齿轮或者所述第二常啮合齿轮的动力；

所述自动变速器还包括：第一输入齿轮及第二输入齿轮；所述第一输入齿轮与所述第二输入齿轮固设在液力变矩器的动力输出轴上；所述第二输入齿轮与固设于所述第二输入轴上的第二输入轴齿轮啮合；所述第一输入齿轮与固设于所述第一输入轴上的第一输入轴齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征在于，所述第二常啮合齿轮与所述第二内齿圈为一体结构。

3.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征在于，所述输出机构还包括固设在所述中间轴上的第一输出齿轮及第二输出齿轮；所述第一输出齿轮与所述第一常啮合齿轮啮合；所述第二输出齿轮与所述第二常啮合齿轮啮合。

4.根据权利要求1所述的自动变速器，其特征在于，所述输出机构还包括第三输出齿轮和差速器齿轮；所述第三输出齿轮固设在所述中间轴上，并与所述差速器齿轮啮合。

5.根据权利要求1所述自动变速器，其特征在于，所述第一行星齿轮机构与所述第二行星齿轮机构的结构参数相同。

6.一种汽车，其特征在于，使用了权利要求1-5任一项所述的自动变速器。