CN103994189A

CN103994189A - 多级变速器

Info

Publication number: CN103994189A
Application number: CN201410052566.9A
Authority: CN
Inventors: 罗伯特·斯科特·利普尔特
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-02-15
Filing date: 2014-02-14
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2034-02-14
Also published as: US20160069430A1; US9217493B2; DE102014202396B4; US20140235398A1; US9915321B2; DE102014202396A1; CN103994189B

Abstract

本发明公开了一种多级变速器，所述多级变速器包括一系列变速器齿轮传动装置，该齿轮传动装置通过以多种组合选择性接合换档元件中的三者而产生至少九个前进传动比和一个倒档传动比。每个公开的变速器包括四个简单行星齿轮组、三个制动器以及三个或四个离合器。在一个实施例中产生十二个前进传动比和两个倒档传动比。在另一个实施例中产生十三个前进传动比。

Description

多级变速器

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的自动变速器领域。更具体地，本发明涉及动力传输系统中齿轮、离合器的设置以及它们之间的相互连接。

背景技术

很多车辆在宽范围的车速（包括向前和向后移动两者）下使用。然而，某些类型的发动机只能在较窄的速度范围内高效运转。所以，能以多个传动比（speed ratio）高效传输动力的变速器被频繁使用。当车辆处于较低车速时，变速器通常以高传动比运转使得它放大用于改善加速的发动机扭矩。处于较高车速时，变速器以低传动比运转以允许与安静、燃料高效巡航关联的发动机转速。通常，变速器有安装至车辆结构的壳体、通过发动机曲轴驱动的输入轴以及通常经由差速器总成驱动车轮的输出轴，该差速器总成允许车辆转弯时左轮和右轮的转速稍微不同。

发明内容

在第一实施例中，变速器包括第一齿轮传动装置、第一和第二简单行星齿轮组、第一制动器以及第一离合器。第一齿轮传动装置配置用于将第三轴和输入轴之间的传动比选择性约束为多个值，这些值包括负值、零、零和一之间的两个值以及一。第一行星齿轮组的中心齿轮固定连接至第三轴而第一行星齿轮组的齿轮架固定连接至输入轴。第二行星齿轮组的环形齿轮固定连接至第三轴而第二行星齿轮组的齿轮架固定连接至输出轴。第一离合器选择性地将第一齿轮组的环形齿轮连接至输出轴。第一制动器选择性保持第二齿轮组的中心齿轮不旋转。第一齿轮传动装置可以包括在第一、第二、第三和第四轴之间固定施加线性转速关系的齿轮传动装置、分别选择性连接第一和第二轴至输入轴的第二和第三离合器以及分别选择性地保持第二和第四轴不旋转的第二和第三制动器。可替代地，第一齿轮传动装置可以包括在第一、第二、第三和第四轴之间固定地施加线性转速关系的齿轮传动装置、分别选择性地连接第一和第四轴至输入轴的第二和第三离合器以及分别选择性地保持第一和第二轴不旋转的第二和第三制动器。

在第二实施例中，变速器包括第一、第二和第三齿轮传动装置、两个离合器和三个制动器。第一齿轮传动装置在第一、第二、第三和第四轴之间固定地施加线性转速关系。第二齿轮传动装置在第三轴、输出轴和第五轴之间固定地施加线性转速关系。第三齿轮传动装置在第三轴、输出轴和第六轴之间固定地施加线性转速关系。第一、第二和第三制动器分别选择性地保持第六、第二和第四轴不旋转。第一离合器选择性地将第五轴连接至输出轴。第三离合器选择性将第二轴连接至输入轴。第二和第四离合器可以分别选择性地将输入轴和第五轴连接至第一轴。

在第三实施例中，变速器包括第一、第二和第三齿轮传动装置、两个离合器和三个制动器。第一齿轮传动装置在第一、第二、第三和第四轴之间固定地施加线性转速关系。第二齿轮传动装置在第三轴、输入轴和第五轴之间固定地施加线性转速关系。第三齿轮传动装置在第三轴、输出轴和第六轴之间固定地施加线性转速关系。第一、第二和第三制动器分别选择性保持第六、第一和第二轴不旋转。第一离合器选择性地将第五轴连接至输出轴。第二离合器选择性地将第一轴连接至输入轴。第三和第四离合器可以分别选择性地将输入轴和第五轴连接至第四轴。

在第四实施例中，变速器包括第一、第二和第三齿轮传动装置、两个离合器以及三个制动器。第一齿轮传动装置在第二、第三和第四轴之间固定地施加线性转速关系。第二齿轮传动装置在第三轴、输入轴和第五轴之间固定地施加线性转速关系。第三齿轮传动装置在第三轴、输出轴和第六轴之间固定地施加线性转速关系。第一、第二和第三制动器分别选择性地保持第六、第二和第四轴不旋转。第一离合器选择性地将第五轴连接至输出轴。第三离合器选择性地将第二轴连接至输入轴。第四齿轮传动装置可以在输入轴、第三轴和第四轴之间选择性地施加线性转速关系。可替代地，第四齿轮传动可以在第五轴、第三轴和第四轴之间选择性地施加线性转速关系。

在第五实施例中，变速器包括第一、第二和第三齿轮传动装置、两个离合器以及两个制动器。第一齿轮传动装置选择性地约束第一轴和第三轴以相反方向旋转。第二齿轮传动装置在第三轴、输入轴和第五轴之间固定地施加线性转速关系。第三齿轮传动装置在第三轴、输出轴和第六轴之间固定地施加线性转速关系。第一和第二制动器分别选择性地保持第六和第一轴不旋转。第一离合器选择性地将第五轴连接至输出轴。第二离合器选择性地将第一轴连接至输入轴。第四齿轮传动装置可以在输入轴、第三轴和第一轴之间选择性地施加线性转速关系。可替代地，第四齿轮传动装置可以在第五轴、第三轴和第一轴之间选择性地施加线性转速关系。

根据本发明的一个方面，提供一种变速器，所述变速器包括：输入轴、输出轴以及第一、第二、第三、第四、第五和第六轴；第一齿轮传动装置，配置用于在第一轴、第二轴、第三轴以及第四轴之间固定地施加线性转速关系；第二齿轮传动装置，配置用于在第三轴、输入轴和第五轴之间固定地施加线性转速关系；第三齿轮传动装置，配置用于在第三轴、输出轴以及第六轴之间固定地施加线性转速关系；第一离合器，配置用于选择性地将输出轴连接至第五轴；第三离合器，配置用于选择性地将输入轴连接至第二轴；第一制动器，配置用于选择性地保持第六轴不旋转；第二制动器，配置用于选择性地保持第二轴不旋转；以及第三制动器，配置用于选择性地保持第四轴不旋转。

根据本发明的一个实施例，进一步包括配置用于选择性地将第一轴连接至输入轴的第二离合器。

根据本发明的一个实施例，进一步包括配置用于选择性地将第一轴连接至第五轴的第四离合器。

根据本发明的一个实施例，第一齿轮传动装置包括：第三简单行星齿轮组，该第三简单行星齿轮组具有固定地连接至第四轴的第三中心齿轮、固定地连接至第二轴的第三环形齿轮、固定地连接至第三轴的第三行星齿轮架以及被支撑在第三行星齿轮架上旋转并与第三中心齿轮和第三环形齿轮连续啮合接合的至少一个行星齿轮；第四简单行星齿轮组，该第四简单行星齿轮组具有固定地连接至第一轴的第四中心齿轮、固定地连接至第四轴的第四环形齿轮、固定地连接至第三轴的第四行星齿轮架以及被支撑在第四行星齿轮架上旋转并与第四中心齿轮和第四环形齿轮连续啮合接合的至少一个行星齿轮。

根据本发明的另一方面，提供一种变速器，所述变速器包括：输入轴、输出轴以及第一、第二、第三、第四、第五和第六轴；第一齿轮传动装置，配置用于在第一轴、第二轴、第三轴和第四轴之间固定地施加线性转速关系；第二齿轮传动装置，配置用于在第三轴、输入轴和第五轴之间固定地施加线性转速关系；第三齿轮传动装置，配置用于在第三轴、输出轴和第六轴之间固定地施加线性转速关系；第一离合器，配置用于选择性地将输出轴连接至第五轴；第二离合器，配置用于选择性地将输入轴连接至第一轴；第一制动器，配置用于选择性地保持第六轴不旋转；第二制动器，配置用于选择性地保持第一轴不旋转；以及第三制动器，配置用于选择性地保持第二轴不旋转。

根据本发明的一个实施例，进一步包括配置用于选择性地将第四轴连接至输入轴的第三离合器。

根据本发明的一个实施例，进一步包括配置用于选择性地将第四轴连接至第五轴的第四离合器。

根据本发明的一个实施例，进一步包括配置用于选择性地第四轴连接至第五轴的第四离合器。

根据本发明的一个实施例，第一齿轮传动装置包括：第三简单行星齿轮组，该第三简单行星齿轮组具有固定地连接至第一轴的第三中心齿轮、固定地连接至第三轴的第三环形齿轮、固定地连接至第二轴的第三行星齿轮架以及被支撑在第三行星齿轮架上旋转并与第三中心齿轮和第三环形齿轮连续啮合接合的至少一个行星齿轮；以及第四简单行星齿轮组，该第四简单行星齿轮组具有固定地连接至第一轴的第四中心齿轮、固定地连接至第四轴的第四环形齿轮、固定地连接至第三轴的第四行星行星齿轮架以及被支撑在第四行星齿轮架上旋转并与第四中心齿轮和第四环形齿轮连续啮合接合的至少一个行星齿轮。

根据本发明的又一方面，提供一种变速器，所述变速器包括：第二、第三、第四、第五以及第六轴；输入轴；输出轴；第一齿轮传动装置，配置用于在第二轴、第三轴和第四轴之间固定地施加线性转速关系；第二齿轮传动装置，配置用于在第三轴、输入轴和第五轴之间固定地施加线性转速关系；第三齿轮传动装置，配置用于在第三轴、输出轴和第六轴之间固定地施加线性转速关系；第一离合器，配置用于选择性地将输出轴连接至第五轴；第三离合器，配置用于选择性地将输入轴连接至第二轴；第一制动器，配置用于选择性地保持第六轴不旋转；第二制动器，配置用于选择性地保持第二轴不旋转；以及第三制动器，配置用于选择性地保持第四轴不旋转。

根据本发明的一个实施例，进一步包括配置用于在输入轴、第三轴和第四轴之间选择性地施加线性转速关系的第四齿轮传动装置。

根据本发明的一个实施例，进一步包括配置用于在第五轴、第三轴和第四轴之间选择性地施加线性转速关系的第四齿轮传动装置。

根据本发明的另一方面，提供一种变速器，所述变速器包括：第一、第三、第五和第六轴；输入轴；输出轴；第一齿轮传动装置，配置用于选择性地约束第一轴和第三轴以相反方向旋转；第二齿轮传动装置，配置用于在第三轴、输入轴和第五轴之间固定地施加线性转速关系；第三齿轮传动装置，配置用于在第三轴、输出轴和第六轴之间固定地施加线性转速关系；第一离合器，配置用于选择性地将输出轴连接至第五轴；第二离合器，配置用于选择性地将输入轴连接至第一轴；第一制动器，配置用于选择性地保持第六轴不旋转；以及第二制动器，配置用于选择性地保持第一轴不旋转。

根据本发明的一个实施例，进一步包括配置用于在输入轴、第三轴和第一轴之间选择性地施加线性转速关系的第四齿轮传动装置。

根据本发明的一个实施例，进一步包括配置用于在第五轴、第三轴和第一轴之间选择性地施加线性转速关系的第四齿轮传动装置。

附图说明

图1是第一变速器齿轮传动装置的示意图；

图2是第二变速器齿轮传动装置的示意图；

图3是第三变速器齿轮传动装置的示意图；

图4是对应于第三变速器齿轮传动装置的杠杆图；

图5是第四变速器齿轮传动装置的示意图；

图6是第五变速器齿轮传动装置的示意图；

图7是第六变速器齿轮传动装置的示意图；

图8是对应于第六变速器齿轮传动装置的杠杆图。

具体实施方式

本说明书描述了本发明的实施例。然而，应理解公开的实施例仅为示例，并且其它实施例可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。所以，此处所公开的具体结构和功能细节不应解释为限定，而仅为教导本领域技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。本领域内的技术人员应理解，参考任一附图说明和描述的多个特征可与一个或多个其它附图中说明的特征组合以形成未明确说明或描述的实施例。说明的组合特征提供用于典型应用的代表实施例。然而，与本发明的教导一致的特征的多种组合和变型可以根据需要用于特定应用或实施。

齿轮传动装置（gearing arrangement）是配置用于在旋转元件之间施加指定的转速关系的旋转元件和换档元件的集合。无论换档元件的状态如何，都要施加一些转速关系（称为固定的转速关系）。仅当特定的换档元件完全接合时施加其它的转速关系（称为选择性转速关系）。i)当一组中的第一个和最后一个旋转元件约束成具有最极端的转速时，ii)当每个剩余旋转部件的转速约束成第一个和最后一个旋转元件的加权平均时，线性转速关系存在旋转元件的顺序列表（ordered list）中，并且iii)当旋转部件的转速不同时，按照顺序列表约束（增加或减小）转速。离散传动比变速器具有在输入轴和输出轴之间选择性施加多个传动比的齿轮传动装置。

如果一组旋转元件被约束，以在所有工况中作为整体而旋转，则这组旋转元件彼此固定连接。可通过花键连接、焊接、压装、与普通固体机加工或其它方式固定连接旋转元件。可以出现固定连接的元件之间转动角位移的轻微变化，比如由于冲击或轴柔量（shaft compliance）导致的位移。彼此完全固定连接的一个或多个旋转元件可以称为轴。相反，两个旋转元件通过换档元件选择性地连接，只要在换档元件完全接合时换档元件约束该两个旋转元件作为整体而旋转并且在至少一些其它工况中它们可自由地以不同的转速自由旋转即可。通过选择性连接旋转元件至壳体而保持旋转元件不旋转的换档元件称为制动器。选择性彼此连接两个或多个旋转元件的换档元件称为离合器。换档元件可以是主动控制的装置（比如液压或电动驱动的离合器或制动器）或者可以是被动装置（比如单向离合器或制动器）。

图1概要地说明了示例变速器。变速器利用四个简单行星齿轮组20、30、40和50。行星齿轮架22绕中心轴线旋转并且支撑一组行星齿轮24使得行星齿轮相对于行星齿轮架旋转。行星齿轮的外齿与中心齿轮26的外齿26以及环形齿轮28的内齿啮合。中心齿轮和环形齿轮被支撑以绕与齿轮架的相同轴线旋转。类似地构建齿轮组30、40和50。

简单行星齿轮组是在中心齿轮、行星齿轮架和环形齿轮之间施加固定的线性转速关系的齿轮传动装置的一种类型。其它已知类型的齿轮传动装置也在三个旋转元件之间施加固定的线性转速关系。例如，双小齿轮行星齿轮组在中心齿轮、环形齿轮和行星齿轮架之间施加固定的线性转速关系。

表1列出了用于每个行星齿轮组的建议的齿比。

表1

环形齿轮28/中心齿轮26	1.50
		环形齿轮38/中心齿轮36	2.00
环形齿轮48/中心齿轮46	1.50
		环形齿轮58/中心齿轮56	1.50

在图1的变速器中，中心齿轮26固定连接至环形齿轮38，齿轮架22和32固定连接至中心齿轮46和环形齿轮58，齿轮架42固定连接至输入轴10，而输出轴12固定连接到齿轮架52。环形齿轮28通过制动器66选择性保持不旋转而通过离合器64选择性连接至输入轴10。中心齿轮26和环形齿轮38通过制动器68选择性保持不旋转。输入轴10和齿轮架42通过离合器70选择性连接至中心齿轮36。中心齿轮56通过制动器62选择性保持不旋转。此外，输出轴12和齿轮架52通过离合器60选择性连接至环形齿轮48。齿轮组30和离合器70的组合在环形齿轮28、齿轮架32和输入轴10之间选择性施加线性转速关系。

如表2所示，换档元件中三者接合的组合在输入轴10和输出轴12之间建立九个前进传动比和一个倒档传动比。X指示换档元件需要用于建立传动比。（X）指示可以应用离合器但不是必需的。在4档上，离合器60和制动器62建立输入轴10和输出轴12之间的动力流动路径。还可以应用剩下的换档元件的任何一者。应用离合器64确保通过仅接合一个换档元件并仅释放一个换档元件而完成从4档的所有一阶和二阶换档。当齿轮组具有表1指示的齿数时，传动比具有表2中指示的值。

表2

60

62

64

66

68

70

传动比

阶梯比率

倒档

X

-3.33

67%

1档

X

5.00

2档

X

2.78

1.80

3档

X

1.67

4档

X

(X)

1.27

1.32

5档

X

1.00

1.27

6档

X

0.79

1.27

7档

X

0.69

1.14

8档

X

0.60

1.15

9档

X

0.50

1.20

齿轮组20和30、离合器64和70以及制动器66和68形成在输入轴10以及齿轮架22和32之间产生多个传动比的齿轮传动装置。特别地，当离合器70和制动器66接合时，齿轮架22和32与输入轴10的旋转方向相反。当制动器66和68都接合时，齿轮架22和32保持不旋转。制动器68与离合器70或离合器64接合的组合产生两个减速传动比（underdrive ratio）。此外，当离合器64和70都接合时齿轮架22和32与输入轴10旋转一致。

除了没有离合器70并且中心齿轮36通过离合器72选择性连接至环形齿轮48之外，图2中的变速器与图1中的变速器类似。表3列出了用于每个行星齿轮组的建议的齿比。

表3

环形齿轮28/中心齿轮26	2.00
		环形齿轮38/中心齿轮36	2.50
环形齿轮48/中心齿轮46	1.50
		环形齿轮58/中心齿轮56	1.50

如表4所示，离合器和制动器中三者接合的组合在输入轴10和输出轴12之间建立九个前进档传动比和一个倒档传动比。当齿轮组具有表3指示的齿数时，传动比具有表4中指示的值。

表4

60

62

64

66

68

72

传动比

阶梯比率

倒档

X

-3.33

67%

1档

X

4.17

2档

X

2.50

1.67

3档

X

1.67

1.50

4档

X

X)

1.27

1.32

5档

X

1.00

1.27

6档

X

0.82

1.22

7档

X

0.71

1.15

8档

X

0.60

1.19

9档

X

0.50

1.20

除了具有离合器70和72之外，图3中的变速器与图1和图2中的变速器类似。表5列出了用于每个行星齿轮组的建议的齿比。

表5

环形齿轮28/中心齿轮26	2.20
		环形齿轮38/中心齿轮36	1.80

环形齿轮48/中心齿轮46	1.50
		环形齿轮58/中心齿轮56	1.50

如表6所示，离合器和制动器中三者接合的组合在输入轴10和输出轴12之间建立十二个前进传动比和两个倒档传动比。当齿轮组具有表5指示的齿数时，传动比具有表6指示的值。

表6

60

62

64

66

68

70

72

传动比

阶梯比率

倒档1

X

-4.93

106%

倒档2

X

-2.29

2.15

1档

X

4.67

2档

X

3.47

1.35

3档

X

2.42

1.43

4档

X

1.67

1.46

5档

X

1.27

1.32

6档

X

1.00

1.27

7档

X

0.83

1.21

8档

X

0.74

1.11

9档

X

0.70

1.06

10档

X

0.60

1.17

11档

X

0.53

1.14

12档

X

0.47

1.14

图4显示了对应于图1-3的齿轮传动装置的杠杆图。杠杆74、76和78代表固定地施加线性转速关系的齿轮传动装置。杠杆74对应于齿轮组20和30并代表四个轴之间通过这两个齿轮组施加的线性转速关系。第一轴对应于中心齿轮36。第二轴对应于环形齿轮28。第三轴对应于齿轮架22、齿轮架32、中心齿轮46和环形齿轮58的组合。第四轴对应于中心齿轮26和环形齿轮38的组合。存在施加这种转速关系的多个齿轮传动装置。例如，任何一对行星齿轮组（其中第一齿轮组的两个旋转元件分别固定连接至第二齿轮组的两个旋转元件）可以在四个轴之间施加线性转速关系。杠杆76对应于齿轮组40。第五轴对应于环形齿轮48。杠杆78对应于齿轮组50。第六轴对应于中心齿轮56。

图5概要地说明了另一个示例变速器。该变速器利用四个简单行星齿轮组80、90、40和50。表7列出了用于每个行星齿轮组的建议的传动比。

表7

环形齿轮88/中心齿轮86	1.90
		环形齿轮98/中心齿轮96	2.00
环形齿轮48/中心齿轮46	1.50
		环形齿轮58/中心齿轮56	1.50

在图5的变速器中，中心齿轮86固定连接至中心齿轮96，环形齿轮88和齿轮架92固定连接至中心齿轮46和环形齿轮58，齿轮架42固定连接至输入轴10，而输出轴12固定连接至齿轮架52。中心齿轮86和96通过制动器102选择性保持不旋转而通过离合器100选择性连接至输入轴10。齿轮架82通过制动器选择性地保持不旋转。输入轴10和齿轮架42通过离合器106选择性连接至环形齿轮98。中心齿轮56通过制动器62选择性保持不旋转。此外，输出轴12和齿轮架52通过离合器60选择性连接至环形齿轮48。齿轮组80和制动器104的组合选择性施加转速关系使得每当制动器104接合时中心齿轮86和环形齿轮88以相反方向旋转。齿轮组90和离合器106的组合在输入轴10、齿轮架92和中心齿轮96之间施加线性转速关系。

如表8所示，换档元件中三者接合的组合在输入轴10和输出轴12之间建立九个前进传动比和一个倒档传动比。X指示换档元件需要用于建立传动比。（X）指示可以应用离合器但不是必需的。在4档上，离合器60和制动器62建立输入轴10和输出轴12之间的动力流动路径。还可以应用剩下的换档元件的任何一者。应用离合器106确保通过仅接合一个换档元件并仅释放一个换档元件而完成从4档的所有一阶和二阶换档。当齿轮组具有表7指示的齿数时，传动比具有表8中指示的值。

表8

	60	62	100	102	104	106	传动比	阶梯比率
									倒档	X	X	X	-3.17	78%
1档		X			X	X	4.08

60

62

100

102

104

106

传动比

阶梯比率

2档

X

2.50

1.63

3档

X

1.67

1.50

4档

X

(X)

1.27

1.32

5档

X

1.00

1.27

6档

X

0.82

1.22

7档

X

0.72

1.14

8档

X

0.60

1.20

9档

X

0.50

1.21

齿轮组80和90、离合器100和106以及制动器104和102形成在输入轴10以及环形齿轮88和齿轮架92的组合之间产生多个传动比的齿轮传动装置。特别地，当离合器100和制动器104接合时，环形齿轮88和齿轮架92的旋转方向与输入轴10的相反。当制动器102和104都接合时，环形齿轮88和齿轮架92保持不旋转。离合器106与制动器102或制动器104接合的组合产生两个减速传动比。此外，当离合器100和106都接合时，环形齿轮88和齿轮架92的旋转与输入轴10一致。

除了没有离合器106并且环形齿轮98通过离合器108选择性连接至环形齿轮48之外，图6中的变速器类似于图5中的变速器。表9列出了用于每个行星齿轮组的建议的齿比。

表9

环形齿轮88/中心齿轮86	2.30
		环形齿轮98/中心齿轮96	1.50
环形齿轮48/中心齿轮46	1.50
		环形齿轮58/中心齿轮56	1.50

如表10所示，离合器和制动器中三者接合的组合在输入轴10和输出轴12之间建立九个前进档传动比和一个倒档传动比。当齿轮组具有表9指示的齿数时，传动比具有表10中指示的值。

表10

60

62

100

102

104

108

传动比

阶梯比率

60

62

100

102104

108

传动比

阶梯比率

倒档

X

-3.83

99%

1档

X

3.87

2档

X

2.33

1.66

3档

X

1.67

1.40

4档

X

(X)

1.27

1.32

5档

X

1.00

1.27

6档

X

0.84

1.19

7档

X

0.73

1.16

8档

X

X X

0.60

1.21

9档

X

0.51

1.17

除了具有离合器106和108之外，图7中的变速器类似于图5和图6中的变速器。表11列出了用于每个行星齿轮组的建议的齿比。

表11

如表12所示，离合器和制动器中三者接合的组合在输入轴10和输出轴12之间建立十三个前进档传动比和一个倒档传动比。当齿轮组具有表11指示的齿数时，传动比具有表12中指示的值。

表12

	60	62	100	102	104	106	108	传动比	阶梯比率
										倒档		X	X		X		-4.17	75%
1档		X			X	X		5.56
										2档		X			X	X	4.00	1.39
3档		X		X		X		2.78	1.44
										4档		X		X		X	2.33	1.19
5档		X	X				X	1.67	1.40
										6档	X	X				(X)	1.27	1.32

	60	62	100	102	104	106	108	传动比	阶梯比率
										7档	X	X				X	1.00	1.27
8档	X			X			X	0.84	1.19
										9档	X		X		X		0.79	1.06
10档	X				X		X	0.72	1.10
										11档	X			X	X		0.68	1.06
12档	X			X	X			0.60	1.14
										13档	X	X		X			0.52	1.16

图8显示对应于图5-7中齿轮传动装置的杠杆图。杠杆110、76和78代表固定地施加线性转速关系的齿轮传动装置。杠杆110对应于齿轮组80和90并代表四个轴之间通过这两个齿轮组施加的线性转速关系。第一轴对应于中心齿轮86和中心齿轮96的组合。第二轴对应于齿轮架82。第三轴对应于环形齿轮88、齿轮架92、中心齿轮46和环形齿轮58的组合。第四轴对应于环形齿轮98。如上文所描述的，多个已知的齿轮传动装置可以施加这种转速关系。杠杆76对应于齿轮组40。第五轴对应于环形齿轮48。杠杆78对应于齿轮组50。第六轴对应于中心齿轮56。

虽然上文描述了示例实施例，但是并不意味着这些实施例描述了权利要求包括的所有可能的形式。说明书中使用的词语为描述性词语而非限定，并且应理解可作出各种改变而不脱离本发明的精神和范围。如上所述，可组合多个实施例的特征以形成本发明没有明确描述或说明的进一步的实施例。尽管已经描述了多种实施例就一个或多个期望特性来说可能具有优点或相较于其他实施例更为优选，本领域技术人员应该意识到，取决于具体应用和执行，为了达到期望系统属性可对一个或多个特性妥协。这些属性可包括但不限于：成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维修性、重量、可制造性、易于装配等。因此，这里论述的实施例在一个或多个属性上相对于其他实施例或现有技术应用不令人满意也未超出本发明范围之外，并且可能满足特定应用。

Claims

1.一种变速器，包括：

输入轴、输出轴和第三轴；

第一齿轮传动装置，配置用于选择性约束所述第三轴相对于所述输入轴以包括负传动比、零和一之间的两个传动比以及为一的传动比的多个传动比旋转并选择性保持所述第三轴不旋转；

第一简单行星齿轮组，所述第一简单行星齿轮组具有固定连接至所述第三轴的第一中心齿轮、第一环形齿轮、固定连接至输入轴的第一行星齿轮架以及被支撑在所述第一行星齿轮架上旋转并与所述第一中心齿轮和所述第一环形齿轮连续啮合接合的至少一个行星齿轮；

第二简单行星齿轮组，所述第二简单行星齿轮组具有第二中心齿轮、固定连接至所述第三轴的第二环形齿轮、固定连接至所述输出轴的第二行星齿轮架以及被支撑在所述第二行星齿轮架上旋转并与所述第二中心齿轮和所述第二环形齿轮连续啮合接合的至少一个行星齿轮；

第一制动器，配置用于选择性保持所述第二中心齿轮不旋转；以及

第一离合器，配置用于选择性地将所述输出轴连接至所述第一环形齿轮。

2.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一齿轮传动装置包括：

第一、第二和第四轴；

第二齿轮传动装置，配置用于在所述第一轴、所述第二轴和所述第三轴以及所述第四轴之间固定地施加线性转速关系；

第二离合器，配置用于选择性地将所述输入轴连接至所述第一轴；

第三离合器，配置用于选择性地将所述输入轴连接至所述第二轴；

第二制动器，配置用于选择地保持所述第二轴不旋转；以及

第三制动器，配置用于选择性地保持所述第四轴不旋转。

3.根据权利要求2所述的变速器，进一步包括配置用于选择性地将所述第一轴连接至所述第一环形齿轮的第四离合器。

4.根据权利要求2所述的变速器，其特征在于，所述第二齿轮传动装置包括：

第三简单行星齿轮组，所述第三简单行星齿轮组具有固定地连接至所述第四轴的第三中心齿轮、固定地连接至所述第二轴的第三环形齿轮、固定地连接至第三轴的第三行星齿轴架以及被支撑在所述第三行星齿轮架上旋转并与所述第三中心齿轮和第三环形齿轮连续接合啮合的至少一个行星齿轮；以及

第四简单行星齿轮组，所述第四简单行星齿轮组具有固定连接至第一轴的第四中心齿轮、固定连接至所述第四轴的第四环形齿轮、固定连接至所述第三轴的第四行星齿轮架以及被支撑在所述第四行星齿轮架上旋转并与所述第四中心齿轮和所述第四环形齿轮连续啮合接合的至少一个行星齿轮。

5.根据权利要求4所述的变速器，进一步包括选择性地将所述第一轴连接至所述第一环形齿轮的第四离合器。

6.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一齿轮传动装置包括：

第一、第二和第四轴；

第二齿轮传动装置，配置用于在所述第一轴、所述第二轴、所述第三轴和所述第四轴之间固定地施加线性转速关系；

第三离合器，配置用于选择性地将所述输入轴连接至所述第四轴。

第二制动器，配置用于选择性地保持所述第一轴不旋转；以及

第三制动器，配置用于选择性地保持所述第二轴不旋转。

7.根据权利要求6所述的变速器，进一步包括配置用于选择性地将所述第四轴连接至所述第一环形齿轮的第四离合器。

8.根据权利要求6所述的变速器，其特征在于，所述第二齿轮传动装置包括：

第三简单行星齿轮组，所述第三简单行星齿轮组具有固定地连接至所述第一轴的第三中心齿轮、固定地连接至所述第三轴的第三环形齿轮、固定地连接至所述第二轴的第三行星齿轮架以及被支撑在所述第三行星齿轮架上旋转并与所述第三中心齿轮和所述第三环形齿轮连续啮合接合的至少一个行星齿轮；以及

第四简单行星齿轮组，所述第四简单行星齿轮组具有固定地连接至所述第一轴的第四中心齿轮、固定地连接至所述第四轴的第四环形齿轮、固定地连接至所述第三轴的第四行星齿轮架以及被支撑在所述第四行星齿轮架上旋转并与所述第四中心齿轮和所述第四环形齿轮连续啮合接合的至少一个行星齿轮。

9.根据权利要求8所述的变速器，进一步包括配置用于选择性将所述第四轴连接至所述第一环形齿轮的第四离合器。

10.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一齿轮传动装置包括：

第二和第四轴；

第三齿轮传动装置，配置用于在所述第二轴、所述第三轴以及所述第四轴之间固定地施加线性转速关系；

第四齿轮传动装置，配置用于在所述输入轴、所述第三轴和所述第四轴之间选择性地施加线性转速关系；

第二制动器，配置用于选择性地保持所述第二轴不旋转；以及

第三制动器，配置用于选择性地保持所述第四轴不旋转。

11.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一齿轮传动装置包括：

第一轴；

第三齿轮传动装置，配置用于选择性地约束所述第一轴和所述第三轴以相反方向旋转；

第四齿轮传动装置，配置用于在所述输入轴、所述第三轴和所述第一轴之间选择性地施加线性转速关系；

第二离合器，配置用于选择性地将所述输入轴连接至所述第一轴；以及

第二制动器，配置用于选择性地保持所述第一轴不旋转。