CN104696454A - 多速变速器 - Google Patents

Abstract

一种多速变速器，其具有输入构件、输出构件、至少四个行星齿轮组、多个连接构件以及多个扭矩传递装置。各个行星齿轮组包括第一、第二和第三构件。扭矩传递装置包括以四个或更多个的组合可启动的离合器和制动器以建立多个前进传动比和至少一个倒挡传动比。

Description

多速变速器

技术领域

本发明大体上涉及一种具有多个行星齿轮组和多个扭矩传递装置的多速变速器，并且更具体地，涉及一种具有十一个或更多个速度、至少四个行星齿轮组和多个扭矩传递装置的变速器。

背景技术

此部分中的声明仅提供与本公开相关的背景信息，并且可构成现有技术，也可不构成现有技术。

典型的多速变速器使用摩擦离合器、行星齿轮设置和固定互连的组合来实现多个传动比。行星齿轮组的数量和物理设置大体上由包装、成本和所需速比确定。

虽然当前的变速器实现了其预期目的，但是对于展现出性能改进（尤其是从效率、响应度和平滑性的角度）和包装改进（主要是减小的尺寸和重量）的新型和改进型变速器配置的需要实质上持续不断。因此，需要一种改进的成本效率的紧凑型多速变速器。

发明内容

提供了一种变速器，其具有输入构件、输出构件、四个行星齿轮组、多个连接构件以及多个扭矩传递装置。各个行星齿轮组包括第一、第二和第三构件。扭矩传递装置例如为离合器和制动器。

在本发明的实施例中，第一、第二、第三和第四行星齿轮组分别具有太阳齿轮、架构件和齿圈。

在本发明的另一实施例中，输入构件持续地与第二行星齿轮组的架构件连接以便共同旋转。

在本发明的另一实施例中，输出构件持续地与第四行星齿轮组的架构件连接以便共同旋转。

在本发明的另一实施例中，第一互连构件使第一行星齿轮组的太阳齿轮持续地与第二行星齿轮组的太阳齿轮互连。

在本发明的另一实施例中，第二互连构件使第一行星齿轮组的架构件持续地与第四行星齿轮组的齿圈互连。

在本发明的另一实施例中，第三互连构件使第二行星齿轮组的齿圈持续地与第三行星齿轮组的太阳齿轮互连。

在本发明的另一实施例中，第四互连构件使第三行星齿轮组的齿圈持续地与第四行星齿轮组的太阳齿轮互连。

在本发明的另一实施例中，第一扭矩传递机构能选择性地接合以使第二行星齿轮组的齿圈和第三行星齿轮组的太阳齿轮与第三行星齿轮组的齿圈互连。

在本发明的另一实施例中，第二扭矩传递机构能选择性地接合以使第三行星齿轮组的架构件与第一行星齿轮组的架构件和第四行星齿轮组的齿圈互连。

在本发明的另一实施例中，第三扭矩传递机构能选择性地接合以使第三行星齿轮组的架构件与第二行星齿轮组的架构件和输入构件互连。

在本发明的另一实施例中，第四扭矩传递机构能选择性地接合以使第二行星齿轮组的架构件和输入构件与第四行星齿轮组的太阳齿轮互连。

在本发明的另一实施例中，第五扭矩传递机构能选择性地接合以使第三行星齿轮组的齿圈与第四行星齿轮组的太阳齿轮互连。

在本发明的另一实施例中，第六扭矩传递机构能选择性地接合以使第一行星齿轮组的齿圈与固定构件互连。

在本发明的另一实施例中，第七扭矩传递机构能选择性地接合以使第一行星齿轮组的太阳齿轮和第二行星齿轮组的太阳齿轮与固定构件互连。

在本发明的另一实施例中，能以至少四个的组合选择性地接合扭矩传递机构以在输入构件与输出构件之间建立多个前进速度比和至少一个倒挡速度比。

在本发明的另一实施例中，提供了共同旋转构件或轮毂，其中，三个或四个离合器使共同旋转构件互连至四个行星齿轮组的至少一个构件。

本发明包括以下方案：

1、一种变速器，其包括：

输入构件；

输出构件；

各自具有第一构件、第二构件和第三构件的第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组；

三个互连构件，其使第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组的一个构件持续地与第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组的另一构件互连；以及

七个扭矩传递机构，其中，七个扭矩传递机构中的五个扭矩传递机构能各自选择性地接合以使第一构件、第二构件和第三构件中的至少一个与第一构件、第二构件、第三构件中的至少另一个互连，以及其中，七个扭矩传递机构中的两个扭矩传递机构能各自选择性地接合以使第一构件、第二构件和第三构件中的至少一个与固定构件互连；以及

其中，七个扭矩传递机构能以至少四个的组合选择性地接合以在输入构件与输出构件之间建立多个前进速度比和至少一个倒挡速度比。

2、根据方案1所述的变速器，其中，三个互连构件进一步包括：第一互连构件，其使第一行星齿轮组的第一构件持续地与第二行星齿轮组的第一构件互连；第二互连构件，其使第一行星齿轮组的第二构件持续地与第四行星齿轮组的第一构件互连；以及第三互连构件，其使第二行星齿轮组的第三构件持续地与第三行星齿轮组的第三构件互连。

3、根据方案2所述的变速器，其中，七个扭矩传递机构中的第一个扭矩传递机构能选择性地接合以使第二行星齿轮组的第三构件和第三行星齿轮组的第三构件与第三行星齿轮组的第一构件互连。

4、根据方案3所述的变速器，其中，七个扭矩传递机构的第二个扭矩传递机构能选择性地接合以使第一行星齿轮组的第二构件和第四行星齿轮组的第一构件与第三行星齿轮组的第二构件互连。

5、根据方案4所述的变速器，其中，七个扭矩传递机构的第三个扭矩传递机构能选择性地接合以使第二行星齿轮组的第二构件和输入构件与第三行星齿轮组的第二构件互连。

6、根据方案5所述的变速器，其中，七个扭矩传递机构的第四个扭矩传递机构能选择性地接合以使第二行星齿轮组的第二构件和输入构件与第四行星齿轮组的第三构件互连。

7、根据方案6所述的变速器，其中，七个扭矩传递机构的第五个扭矩传递机构能选择性地接合以使第三行星齿轮组的第一构件与第四行星齿轮组的第三构件互连。

8、根据方案7所述的变速器，其中，七个扭矩传递机构的第六个扭矩传递机构能选择性地接合以使第一行星齿轮组的第三构件与固定构件互连。

9、根据方案8所述的变速器，其中，七个扭矩传递机构的第七个扭矩传递机构能选择性地接合以使第一行星齿轮组的第一构件与固定构件互连。

10、根据方案1所述的变速器，其中，输入构件持续地与第二行星齿轮组的第二构件连接以便共同旋转。

11、根据方案1所述的变速器，其中，输出构件持续地与第四行星齿轮组的第二构件连接以便共同旋转。

12、根据方案1所述的变速器，其中，第一行星齿轮组的第一构件、第二行星齿轮组的第一构件、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是太阳齿轮；第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第二构件是架构件；以及，第一行星齿轮组的第三构件、第二行星齿轮组的第三构件、第三行星齿轮组的第一构件和第四行星齿轮组的第一构件是齿圈。

13、一种变速器，其包括：

输入构件；

输出构件；

各自具有第一构件、第二构件和第三构件的第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组；

第一互连构件，其使第一行星齿轮组的第一构件持续地与第二行星齿轮组的第一构件互连；

第二互连构件，其使第一行星齿轮组的第二构件持续地与第四行星齿轮组的第一构件互连；

第三互连构件，其使第二行星齿轮组的第三构件持续地与第三行星齿轮组的第三构件互连；以及

七个扭矩传递机构，其能各自选择性地接合以使第一构件、第二构件和第三构件的至少一个与第一构件、第二构件、第三构件的至少另一个和固定构件互连；以及

其中，七个扭矩传递机构能以至少四个的组合选择性地接合以在输入构件与输出构件之间建立多个前进速度比和至少一个倒挡速度比。

14、根据方案13所述的变速器，其中，七个扭矩传递机构的第一个扭矩传递机构能选择性地接合以使第二行星齿轮组的第三构件和第三行星齿轮组的第三构件与第三行星齿轮组的第一构件互连。

15、根据方案14所述的变速器，其中，七个扭矩传递机构的第二个扭矩传递机构能选择性地接合以使第一行星齿轮组的第二构件和第四行星齿轮组的第一构件与第三行星齿轮组的第二构件互连。

16、根据方案15所述的变速器，其中，七个扭矩传递机构的第三个扭矩传递机构能选择性地接合以使第二行星齿轮组的第二构件和输入构件与第三行星齿轮组的第二构件互连。

17、根据方案16所述的变速器，其中，七个扭矩传递机构的第四个扭矩传递机构能选择性地接合以使第二行星齿轮组的第二构件和输入构件与第四行星齿轮组的第三构件互连。

18、根据方案17所述的变速器，其中，七个扭矩传递机构的第五个扭矩传递机构能选择性地接合以使第三行星齿轮组的第一构件与第四行星齿轮组的第三构件互连。

19、根据方案18所述的变速器，其中，七个扭矩传递机构的第六个扭矩传递机构能选择性地接合以使第一行星齿轮组的第三构件与固定构件互连。

20、根据方案19所述的变速器，其中，七个扭矩传递机构的第七个扭矩传递机构能选择性地接合以使第一行星齿轮组的第一构件与固定构件互连。

21、根据方案13所述的变速器，其中，输入构件持续地与第二行星齿轮组的第二构件连接以便共同旋转。

22、根据方案13所述的变速器，其中，输出构件持续地与第四行星齿轮组的第二构件连接以便共同旋转。

23、根据方案13所述的变速器，其中，第一行星齿轮组的第一构件、第二行星齿轮组的第一构件、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是太阳齿轮；第一、第二、第三和第四行星齿轮组的第二构件是架构件；以及，第一行星齿轮组的第三构件、第二行星齿轮组的第三构件、第三行星齿轮组的第一构件和第四行星齿轮组的第一构件是齿圈。

24、一种变速器，其包括：

输入构件；

输出构件；

第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组，其各自具有太阳齿轮、架构件和齿圈，其中，输入构件持续地与第二行星齿轮组的架构件连接以便共同旋转；以及其中，输出构件持续地与第四行星齿轮组的架构件连接以便共同旋转；

第一互连构件，其使第一行星齿轮组的架构件持续地与第四行星齿轮组的齿圈互连；

第二互连构件，其使第一行星齿轮组的太阳齿轮持续地与第二行星齿轮组的太阳齿轮互连；

第三互连构件，其使第二行星齿轮组的齿圈持续地与第三行星齿轮组的太阳齿轮互连；

第四互连构件，其使第三行星齿轮组的齿圈持续地与第四行星齿轮组的太阳齿轮互连；

第一扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第三行星齿轮组的架构件与独立旋转构件互连；

第二扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第二行星齿轮组的齿圈和第三行星齿轮组的太阳齿轮与独立旋转构件互连；

第三扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第一行星齿轮组的架构件和第四行星齿轮组的齿圈与独立旋转构件互连；

第四扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第二行星齿轮组的架构件和输入构件与独立旋转构件互连；

第五扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第三行星齿轮组的齿圈和第四行星齿轮组的太阳齿轮与第二行星齿轮组的架构件和输入构件互连；

第六扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第一行星齿轮组的齿圈与固定构件互连；以及

第七扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第一行星齿轮组的太阳齿轮和第二行星齿轮组的太阳齿轮与固定构件互连；以及

其中，扭矩传递机构能以至少四个的组合选择性地接合以在输入构件与输出构件之间建立多个前进速度比和至少一个倒挡速度比。

25、一种变速器，其包括：

输入构件；

输出构件；

第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组，其各自具有太阳齿轮、架构件和齿圈，其中，输入构件持续地与第二行星齿轮组的架构件连接以便共同旋转；以及其中，输出构件持续地与第四行星齿轮组的架构件连接以便共同旋转；

第一互连构件，其使第一行星齿轮组的架构件持续地与第四行星齿轮组的齿圈互连；

第二互连构件，其使第一行星齿轮组的太阳齿轮持续地与第二行星齿轮组的太阳齿轮互连；

第三互连构件，其使第二行星齿轮组的齿圈持续地与第三行星齿轮组的太阳齿轮互连；

第四互连构件，其使第三行星齿轮组的齿圈持续地与第四行星齿轮组的太阳齿轮互连；

第一扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第三行星齿轮组的架构件与独立旋转构件互连；

第二扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第二行星齿轮组的齿圈和第三行星齿轮组的太阳齿轮与独立旋转构件互连；

第三扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第一行星齿轮组的架构件和第四行星齿轮组的齿圈与独立旋转构件互连；

第四扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第三行星齿轮组的架构件与输入构件和第二行星齿轮组的架构件互连；

第五扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第三行星齿轮组的齿圈和第四行星齿轮组的太阳齿轮与第二行星齿轮组的架构件和输入构件互连；

第六扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第一行星齿轮组的齿圈与固定构件互连；以及

第七扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第一行星齿轮组的太阳齿轮和第二行星齿轮组的太阳齿轮与固定构件互连；以及

其中，扭矩传递机构能以至少四个的组合选择性地接合以在输入构件与输出构件之间建立多个前进速度比和至少一个倒挡速度比。

本发明的其它特征、方面和优点将通过参考以下说明和附图变得显而易见，其中，相同的附图标记表示相同的部件、元件或特征。

附图说明

本文所描述的附图仅出于图示之目的，而不旨在以任何方式限制本公开的范围。

图1是根据本发明的十一速变速器的实施例的杠杆图；

图2是根据本发明的十一速变速器的实施例的示意图；

图3是呈现了在图1和图2中所图示的变速器的每个可用前进和倒挡速度比或传动比中的各个扭矩传递元件的接合状态的真值表；

图4是呈现了在图1和图2中所图示的变速器的每个可用的附加前进和倒挡速度比或传动比中的各个扭矩传递元件的附加接合状态的真值表；

图5是根据本发明的十一速变速器的另一实施例的杠杆图；

图6是根据本发明的十一速变速器的另一实施例的示意图；

图7是呈现了在图5和图6中所图示的变速器的每个可用前进和倒挡速度比或传动比以及附加速度比或传动比中的各个扭矩传递元件的接合状态的真值表；

图8是根据本发明的十一速变速器的另一实施例的示意图；以及

图9是呈现了在图8中所图示的变速器的每个可用前进和倒挡速度比或传动比以及附加速度比或传动比中的各个扭矩传递元件的接合状态的真值表。

具体实施方式

以下说明本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开、应用或使用。

首先，应了解，本发明的多速自动变速器的实施例具有在四个行星齿轮组的元件之间的永久性机械连接的设置。例如，第一行星齿轮组的第一部件或元件永久性地连接至第二行星齿轮组的第一部件或元件。第一行星齿轮组的第二部件或元件永久性地连接至第四行星齿轮组的第一部件或元件。第二行星齿轮组的第三部件或元件永久性地连接至第三行星齿轮组的第三部件或元件。

现参考图1，以杠杆图的形式图示了十一速变速器10的实施例。杠杆图是诸如自动变速器等机械装置的部件的示意性表示。每个独立杠杆表示行星齿轮组，其中，行星齿轮组的三个基本机械部件（太阳齿轮、行星齿轮架和齿圈）均由节点表示。因此，单个杠杆包含三个节点：一个用于太阳齿轮，一个用于行星齿轮架，还有一个用于齿圈。在每个杠杆的节点之间的相对长度可用于表示每个相应齿轮组的齿圈-太阳齿轮比。这些杠杆比又用于改变变速器的传动比，以便实现合适的比和比级数。在各个行星齿轮组的节点之间的机械连接或互连由薄的水平线图示出来，并且诸如离合器和制动器等的扭矩传递装置由交错的指状物表示。杠杆图的形式、目的和使用的进一步阐释可见于Benford和Leising 的SAE论文810102“The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis”，该论文的全部内容以引用的方式并入本文。

变速器10包括：输入轴或构件12、第一行星齿轮组14、第二行星齿轮组16、第三行星齿轮组18、第四行星齿轮组20、以及输出轴或构件22。在图1的杠杆图中，第一行星齿轮组14具有三个节点：第一节点14A、第二节点14B和第三节点14C。第二行星齿轮组16具有三个节点：第一节点16A、第二节点16B和第三节点16C。第三行星齿轮组18具有三个节点：第一节点18A、第二节点18B和第三节点18C。第四行星齿轮组20具有三个节点：第一节点20A、第二节点20B和第三节点20C。

输入构件12持续地连接至第二行星齿轮组16的第二节点16B。输出构件22连接至第四行星齿轮组20的第二节点20B。第一行星齿轮组14的第一节点14A连接至第二行星齿轮组16的第一节点16A。第一行星齿轮组14的第二节点14B连接至第四行星齿轮组20的第一节点20A。第二行星齿轮组16的第三节点16C连接至第三行星齿轮组18的第三节点18C。

第一离合器24选择性地使第二行星齿轮组16的第三节点16C和第三行星齿轮组18的第三节点18C与第三行星齿轮组18的第一节点18A连接。第二离合器26选择性地使第三行星齿轮组18的第二节点18B与第一行星齿轮组14的第二节点14B和第四行星齿轮组20的第一节点20A连接。第三离合器28选择性地使输入构件12和第二行星齿轮组16的第二节点16B与第三行星齿轮组18的第二节点18B连接。第四离合器30选择性地使输入构件12和第二行星齿轮组16的第二节点16B与第四行星齿轮组20的第三节点20C连接。第五离合器32选择性地使第三行星齿轮组18的第一节点18A与第四行星齿轮组20的第三节点20C连接。第一制动器34选择性地使第一行星齿轮组14的第三节点14C与固定构件或变速器壳体50连接。第二制动器36选择性地使第一行星齿轮组14的第一节点14A和第二行星齿轮组16的第一节点16A与固定构件或变速器壳体50连接。

现参考图2，符号图呈现了根据本发明的十一速变速器10的实施例的示意性布局。在图2中，继续使用图1的杠杆图的编号。相应地呈现了离合器和连接器，而行星齿轮组的节点此时显现为行星齿轮组的部件，诸如太阳齿轮、齿圈、行星齿轮和行星齿轮架。

例如，行星齿轮组14包括：太阳齿轮14A、齿圈构件14C和行星齿轮架构件14B，该行星齿轮架构件14B可旋转地支撑一组行星齿轮14D（仅示出其中一个）。太阳齿轮构件14A与第一轴或互连构件42和第二轴或互连构件44连接以便共同旋转。齿圈构件14C与第三轴或互连构件46连接以便共同旋转。行星架构件14B与第四轴或互连构件48连接以便共同旋转。行星齿轮14D各自配置为与太阳齿轮构件14A和齿圈构件14C啮合。

行星齿轮组16包括：太阳齿轮构件16A、齿圈构件16C和行星齿轮架构件16B，该行星齿轮架构件16B可旋转地支撑一组行星齿轮16D（仅示出其中一个）。太阳齿轮构件16A与第二轴或互连构件44连接以便共同旋转。齿圈构件16C与第五轴或互连构件52连接以便共同旋转。行星架构件16B与输入轴或构件12和第六轴或互连构件54连接以便共同旋转。行星齿轮16D各自配置为与太阳齿轮构件16A和齿圈构件16C啮合。

行星齿轮组18包括：太阳齿轮构件18C、齿圈构件18A和行星齿轮架构件18B，该行星齿轮架构件18B可旋转地支撑一组行星齿轮18D（仅示出其中一个）。太阳齿轮构件18C与第五轴或互连构件52和第七轴或互连构件56连接以便共同旋转。齿圈构件18A与第八轴或互连构件58连接以便共同旋转。行星架构件18B与第九轴或互连构件60连接以便共同旋转。行星齿轮18D各自配置为与太阳齿轮构件18C和齿圈构件18A啮合。

行星齿轮组20包括：太阳齿轮构件20C、齿圈构件20A和行星齿轮架构件20B，该行星齿轮架构件20B可旋转地支撑一组行星齿轮20D（仅示出其中一个）。太阳齿轮构件20C与第十轴或互连构件62和第十一轴或互连构件64连接以便共同旋转。齿圈构件20A与第四轴或互连构件48连接以便共同旋转。行星架构件20B与输出轴或构件22连接以便共同旋转。行星齿轮20D各自配置为与太阳齿轮构件20C和齿圈构件20A啮合。

输入轴或构件12持续地连接至发动机（未示出）或液力变矩器的涡轮机（未示出）。输出轴或构件22持续地与最终传动单元或分动箱（未示出）连接。

扭矩传递机构或离合器24、26、28、30、32和制动器34和36允许轴或互连构件、行星齿轮组的构件和壳体选择性互连。例如，能选择性地接合第一离合器24以使第七轴或互连构件56与第八轴或互连构件58连接。能选择性地接合第二离合器26以使第四轴或互连构件48与第九轴或互连构件60连接。能选择性地接合第三离合器28以使第六轴或互连构件54与第九轴或互连构件60连接。能选择性地接合第四离合器30以使输入轴或构件12与第十轴或互连构件62连接。能选择性地接合第五离合器32以使第八轴或互连构件58与第十一轴或互连构件64连接。能选择性地接合第一制动器34以使第三轴或互连构件46与固定元件或变速器壳体50连接，以便限制构件46相对于变速器壳体50旋转。能选择性地接合第二制动器36以使第一轴或互连构件42与固定元件或变速器壳体50连接，以便限制构件42相对于变速器壳体50旋转。

现参考图2和图3，将对十一速变速器10的操作进行描述。要了解，变速器10能够将扭矩以至少十一个前进速度比或扭矩比和至少一个倒挡速度比或扭矩比从输入轴或构件12传递至输出轴或构件22。如下文将阐释的，每个前进和倒挡速度比或扭矩比通过一个或多个扭矩传递机构（即，第一离合器24、第二离合器26、第三离合器28、第四离合器30、第五离合器32、第一制动器34和第二制动器36）而获得。图3是呈现了被启动或接合以实现各个挡位状态的扭矩传递机构的各种组合的真值表。在框中的“X”意味着接合了特定离合器或制动器，以实现所需的挡位状态。也呈现了各个挡位状态的实际数值传动比，尽管应了解，这些数值仅是示例性的并且其可在大范围内调节以适合变速器10的各种应用和操作标准。当然，根据所选的齿轮直径、齿轮齿数和齿轮配置，可实现其它传动比。

例如，为了建立倒挡（REV1），接合或启动了第二离合器26、第五离合器32以及第一和第二制动器34和36。第二离合器26使第四轴或互连构件48与第九轴或互连构件60连接。第五离合器32使第八轴或互连构件58与第十一轴或互连构件64连接。第一制动器34使第三轴或互连构件46与固定元件或变速器壳体50连接，以便限制构件46相对于变速器壳体50旋转。第二制动器36使第一轴或互连构件42与固定元件或变速器壳体50连接，以便限制构件42相对于变速器壳体50旋转。类似地，如图3所示，通过离合器和制动器接合的不同组合实现十一个前进比。另外，如图4所示，本发明的变速器10能够产生针对给定挡位状态的替代传动比。如图4所指示的，通过扭矩传递构件24、26、28、30、32、34和36的选择性接合实现替代传动比。

要了解，十一速变速器10的操作和挡位状态的上述阐释假设:首先，给定挡位状态中未具体提及的所有离合器均未启动或断开，其次，在换挡期间，即，在至少相邻挡位状态之间发生挡位状态改变期间，在两个挡位状态中接合或启动的离合器将保持接合或启动。

现参考图5，以杠杆图的形式图示了本发明的另一实施例并参考为十一速变速器100。变速器100包括：输入轴或构件112、第一行星齿轮组114、第二行星齿轮组116、第三行星齿轮组118和第四行星齿轮组120以及输出轴或构件122。第一行星齿轮组114具有三个节点：第一节点114A、第二节点114B和第三节点114C。第二行星齿轮组116具有三个节点：第一节点116A、第二节点116B和第三节点116C。第三行星齿轮组118具有三个节点：第一节点118A、第二节点118B和第三节点118C。第四行星齿轮组120具有三个节点：第一节点120A、第二节点120B和第三节点120C。

输入构件112持续地连接至第二行星齿轮组116的第二节点116B。输出构件122连接至第四行星齿轮组120的第二节点120B。第一行星齿轮组114的第一节点114A连接至第二行星齿轮组116的第一节点116A。第一行星齿轮组114的第二节点114B连接至第四行星齿轮组120的第一节点120A。第二行星齿轮组116的第三节点116C连接至第三行星齿轮组118的第三节点118C。第三行星齿轮组118的第一节点118A连接至第四行星齿轮组120的第三节点120C。

第一离合器124选择性地使第三行星齿轮组118的第三节点118B与共同旋转构件J连接。共同旋转构件J为配置为旋转并且通过变速器壳体150支撑旋转的结构构件（即，轮毂）。第二离合器126选择性地使第二行星齿轮组116的第三节点116C和第三行星齿轮组118的第三节点118C与共同旋转构件J连接。第三离合器128选择性地使第一行星齿轮组114的第二节点114B和第四行星齿轮组120的第一节点120A与共同旋转构件J连接。第四离合器130选择性地使输入构件112和第二行星齿轮组116的第二节点116B与共同旋转构件J连接。第五离合器132选择性地使输入构件112和第二行星齿轮组116的第二节点116B与第三行星齿轮组118的第一节点118A和第四行星齿轮组120的第三节点120C连接。第一制动器134选择性地使第一行星齿轮组114的第三节点114C与固定构件或变速器壳体150连接。第二制动器136选择性地使第一行星齿轮组114的第一节点114A与固定构件或变速器壳体150连接。

现参考图6，符号图呈现了根据本发明的十一速变速器110的实施例的示意性布局。在图6中，继续使用图5的杠杆图的编号。相应地呈现了离合器和连接器，而行星齿轮组的节点此时显现为行星齿轮组的部件，诸如太阳齿轮、齿圈、行星齿轮和行星齿轮架。

例如，行星齿轮组114包括：太阳齿轮构件114A、齿圈构件114C和行星齿轮架构件114B，该行星齿轮架构件114B可旋转地支撑一组行星齿轮114D（仅示出其中一个）。太阳齿轮构件114A与第一轴或互连构件142和第二轴或互连构件144连接以便共同旋转。齿圈构件114C与第三轴或互连构件146连接以便共同旋转。行星架构件114B与第四轴或互连构件148连接以便共同旋转。行星齿轮114D各自配置为与太阳齿轮构件114A和齿圈构件114C啮合。

行星齿轮组116包括：太阳齿轮构件116A、齿圈构件116C和行星齿轮架构件116B，该行星齿轮架构件116B可旋转地支撑一组行星齿轮116D（仅示出其中一个）。太阳齿轮构件116A与第二轴或互连构件144连接以便共同旋转。齿圈构件116C与第五轴或互连构件152连接以便共同旋转。行星架构件116B与输入轴或构件112和第六轴或互连构件154连接以便共同旋转。行星齿轮116D各自配置为与太阳齿轮构件116A和齿圈构件116C啮合。

行星齿轮组118包括：太阳齿轮构件118C、齿圈构件118A和行星齿轮架构件118B，该行星齿轮架构件118B可旋转地支撑一组行星齿轮118D（仅示出其中一个）。太阳齿轮构件118C与第五轴或互连构件152连接以便共同旋转。齿圈构件118A与第七轴或互连构件156连接以便共同旋转。行星架构件118B与第八轴或互连构件158连接以便共同旋转。行星齿轮118D分别配置为与太阳齿轮构件118C和齿圈构件118A啮合。

行星齿轮组120包括：太阳齿轮构件120C、齿圈构件120A和行星齿轮架构件120B，该行星齿轮架构件120B可旋转地支撑一组行星齿轮120D（仅示出其中一个）。太阳齿轮构件120C与第七轴或互连构件156连接以便共同旋转。齿圈构件120A与第四轴或互连构件148连接以便共同旋转。行星架构件120B与输出轴或构件122连接以便共同旋转。行星齿轮120D各自配置为与太阳齿轮构件120C和齿圈构件120A啮合。

输入轴或构件112持续地连接至发动机（未示出）或液力变矩器的涡轮机（未示出）。输出轴或构件122持续地与最终传动单元或分动箱（未示出）连接。

扭矩传递机构或离合器124、126、128、130、132和制动器134和136允许轴或互连构件、行星齿轮组的构件和壳体选择性互连。例如，能选择性地接合第一离合器124以使第八轴或互连构件158与共同构件J连接。能选择性地接合第二离合器126以使第五轴或互连构件152与共同构件J连接。能选择性地接合第三离合器128以使第四轴或互连构件148与共同构件J连接。能选择性地接合第四离合器130以使第六轴或互连构件154与共同构件J连接。能选择性地接合第五离合器132以使第七轴或互连构件156与输入轴或构件112连接。能选择性地接合第一制动器134以使第三轴或互连构件146与固定元件或变速器壳体150连接，以便限制构件146相对于变速器壳体150旋转。能选择性地接合第二制动器136以使第一轴或互连构件142与固定元件或变速器壳体150连接，以便限制构件142相对于变速器壳体150旋转。

现参考图6和图7，将对十一速变速器100的操作进行描述。要了解，变速器100能够将扭矩以至少十一个前进速度比或扭矩比和至少一个倒挡速度比或扭矩比从输入轴或构件112传递至输出轴或构件122。如下文所阐释的，每个前进和倒挡速度比或扭矩比通过一个或多个扭矩传递机构（即，第一离合器124、第二离合器126、第三离合器128、第四离合器130、第五离合器132、第一制动器134和第二制动器136）而获得。图7是呈现了被启动或接合以实现各个挡位状态的扭矩传递机构的各种组合的真值表。在框中的“X”意味着接合了特定离合器或制动器，以实现所需的挡位状态。也呈现了各个挡位状态的实际数值传动比，尽管应了解，这些数值仅是示例性的并且其可在大范围内调节以适合变速器100的各种应用和操作标准。当然，根据所选的齿轮直径、齿轮齿数和齿轮配置，可实现其它传动比。

例如，为了首先建立倒挡（REV1），接合或启动了第一离合器124、第三离合器128以及第一和第二制动器134和136。第一离合器124使第八轴或互连构件158与共同旋转构件J连接。第三离合器128使第四轴或互连构件148与共同旋转构件J连接。第一制动器134使第三轴或互连构件146与固定元件或变速器壳体150连接，以便限制构件146和齿圈114C相对于变速器壳体150旋转。第二制动器136使第一轴或互连构件142与固定元件或变速器壳体150连接，以便限制构件142和太阳齿轮114A和116A相对于变速器壳体150旋转。类似地，如图7所示，通过离合器和制动器接合的不同组合实现十一个前进比。另外，如图7所示，本发明的变速器100能够产生针对给定挡位状态的替代传动比。如图7所指示的，通过扭矩传递构件124、126、128、130、132、134和136的选择性接合实现替代传动比。

现参考图8，以符号图的形式图示了本发明的另一实施例并参考为十一速变速器100'。变速器100'具有与图6所示的变速器100相同的部件，其包括：行星齿轮组114、116、118和120；扭矩传递构件124、126、128、130、132、134和136；互连构件142、144、146、148、150、152、156和158以及共同旋转构件J。然而，如图8所示，已重新定位离合器130并且现使重新配置的互连构件154'与输入构件112互连。已将互连构件154重新配置为互连构件154'并且现使架构件118B与离合器130互连。

图9是呈现了被启动或接合以实现变速器100'的各个挡位状态的扭矩传递机构的各种组合的真值表。如关于变速器10和变速器100所前述的，在框中的“X”意味着接合了特定离合器或制动器，以实现所需的挡位状态。也呈现了各个挡位状态的实际数值传动比，尽管应了解，这些数值仅是示例性的并且其可在大范围内调节以适合变速器100'的各种应用和操作标准。另外，如图9所示，本发明的变速器100'能够产生针对给定挡位状态的替代传动比。如图9所指示的，通过扭矩传递构件124、126、128、130、132、134和136的选择性接合实现替代传动比。

本发明的说明本质上仅是示例性的，并且在不背离本发明的主旨的情况下所做的变型旨在包括在本发明的范围内。这类变型不应视为脱离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种变速器，其包括：

输入构件；

输出构件；

各自具有第一构件、第二构件和第三构件的第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组；

三个互连构件，其使第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组的一个构件持续地与第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组的另一构件互连；以及

七个扭矩传递机构，其中，七个扭矩传递机构中的五个扭矩传递机构能各自选择性地接合以使第一构件、第二构件和第三构件中的至少一个与第一构件、第二构件、第三构件中的至少另一个互连，以及其中，七个扭矩传递机构中的两个扭矩传递机构能各自选择性地接合以使第一构件、第二构件和第三构件中的至少一个与固定构件互连；以及

其中，七个扭矩传递机构能以至少四个的组合选择性地接合以在输入构件与输出构件之间建立多个前进速度比和至少一个倒挡速度比。

2.根据权利要求1所述的变速器，其中，三个互连构件进一步包括：第一互连构件，其使第一行星齿轮组的第一构件持续地与第二行星齿轮组的第一构件互连；第二互连构件，其使第一行星齿轮组的第二构件持续地与第四行星齿轮组的第一构件互连；以及第三互连构件，其使第二行星齿轮组的第三构件持续地与第三行星齿轮组的第三构件互连。

3.根据权利要求2所述的变速器，其中，七个扭矩传递机构中的第一个扭矩传递机构能选择性地接合以使第二行星齿轮组的第三构件和第三行星齿轮组的第三构件与第三行星齿轮组的第一构件互连。

4.根据权利要求3所述的变速器，其中，七个扭矩传递机构的第二个扭矩传递机构能选择性地接合以使第一行星齿轮组的第二构件和第四行星齿轮组的第一构件与第三行星齿轮组的第二构件互连。

5.根据权利要求4所述的变速器，其中，其中，七个扭矩传递机构的第三个扭矩传递机构能选择性地接合以使第二行星齿轮组的第二构件和输入构件与第三行星齿轮组的第二构件互连。

6.根据权利要求5所述的变速器，其中，七个扭矩传递机构的第四个扭矩传递机构能选择性地接合以使第二行星齿轮组的第二构件和输入构件与第四行星齿轮组的第三构件互连。

7.根据权利要求6所述的变速器，七个扭矩传递机构的第五个扭矩传递机构能选择性地接合以使第三行星齿轮组的第一构件与第四行星齿轮组的第三构件互连。

8.一种变速器，其包括：

输入构件；

输出构件；

各自具有第一构件、第二构件和第三构件的第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组；

第一互连构件，其使第一行星齿轮组的第一构件持续地与第二行星齿轮组的第一构件互连；

第二互连构件，其使第一行星齿轮组的第二构件持续地与第四行星齿轮组的第一构件互连；

第三互连构件，其使第二行星齿轮组的第三构件持续地与第三行星齿轮组的第三构件互连；以及

七个扭矩传递机构，其能各自选择性地接合以使第一构件、第二构件和第三构件的至少一个与第一构件、第二构件、第三构件的至少另一个和固定构件互连；以及

其中，七个扭矩传递机构能以至少四个的组合选择性地接合以在输入构件与输出构件之间建立多个前进速度比和至少一个倒挡速度比。

9.一种变速器，其包括：

输入构件；

输出构件；

第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组，其各自具有太阳齿轮、架构件和齿圈，其中，输入构件持续地与第二行星齿轮组的架构件连接以便共同旋转；以及其中，输出构件持续地与第四行星齿轮组的架构件连接以便共同旋转；

第一互连构件，其使第一行星齿轮组的架构件持续地与第四行星齿轮组的齿圈互连；

第二互连构件，其使第一行星齿轮组的太阳齿轮持续地与第二行星齿轮组的太阳齿轮互连；

第三互连构件，其使第二行星齿轮组的齿圈持续地与第三行星齿轮组的太阳齿轮互连；

第四互连构件，其使第三行星齿轮组的齿圈持续地与第四行星齿轮组的太阳齿轮互连；

第一扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第三行星齿轮组的架构件与独立旋转构件互连；

第二扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第二行星齿轮组的齿圈和第三行星齿轮组的太阳齿轮与独立旋转构件互连；

第三扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第一行星齿轮组的架构件和第四行星齿轮组的齿圈与独立旋转构件互连；

第四扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第二行星齿轮组的架构件和输入构件与独立旋转构件互连；

第五扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第三行星齿轮组的齿圈和第四行星齿轮组的太阳齿轮与第二行星齿轮组的架构件和输入构件互连；

第六扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第一行星齿轮组的齿圈与固定构件互连；以及

第七扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第一行星齿轮组的太阳齿轮和第二行星齿轮组的太阳齿轮与固定构件互连；以及

其中，扭矩传递机构能以至少四个的组合选择性地接合以在输入构件与输出构件之间建立多个前进速度比和至少一个倒挡速度比。

10.一种变速器，其包括：

输入构件；

输出构件；

第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组，其各自具有太阳齿轮、架构件和齿圈，其中，输入构件持续地与第二行星齿轮组的架构件连接以便共同旋转；以及其中，输出构件持续地与第四行星齿轮组的架构件连接以便共同旋转；

第一互连构件，其使第一行星齿轮组的架构件持续地与第四行星齿轮组的齿圈互连；

第二互连构件，其使第一行星齿轮组的太阳齿轮持续地与第二行星齿轮组的太阳齿轮互连；

第三互连构件，其使第二行星齿轮组的齿圈持续地与第三行星齿轮组的太阳齿轮互连；

第四互连构件，其使第三行星齿轮组的齿圈持续地与第四行星齿轮组的太阳齿轮互连；

第一扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第三行星齿轮组的架构件与独立旋转构件互连；

第二扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第二行星齿轮组的齿圈和第三行星齿轮组的太阳齿轮与独立旋转构件互连；

第三扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第一行星齿轮组的架构件和第四行星齿轮组的齿圈与独立旋转构件互连；

第四扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第三行星齿轮组的架构件与输入构件和第二行星齿轮组的架构件互连；

第五扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第三行星齿轮组的齿圈和第四行星齿轮组的太阳齿轮与第二行星齿轮组的架构件和输入构件互连；

第六扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第一行星齿轮组的齿圈与固定构件互连；以及

第七扭矩传递机构，其能选择性地接合以使第一行星齿轮组的太阳齿轮和第二行星齿轮组的太阳齿轮与固定构件互连；以及

其中，扭矩传递机构能以至少四个的组合选择性地接合以在输入构件与输出构件之间建立多个前进速度比和至少一个倒挡速度比。