CN104755809A - 自动变速器的动力传动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动变速器的动力传动系统，该传动系统包括通过两个行星齿轮组配置7个旋转组件，并且通过4个离合器和3个制动器选择性地紧固3个旋转组件，从而提供9个前进档和1个后退档。自动变速器的动力传动系统可以包括：第一行星齿轮组(100)，其包括连续旋转地互相连接的3个旋转组件，其中外侧的第一旋转组件(110)总是连接在输入轴(IN)，第二旋转组件(120)和第三旋转组件(130)各自被制动器(B1、B2)和离合器(C1、C2)所控制；和第二行星齿轮组(200)，其包括旋转地互相连接的第一至第四旋转组件(210-240)，其中外侧的第一旋转组件(210)通过离合器(C3)连接在输入轴(IN)，第二旋转组件(220)总是连接在输出轴(OUT)，第三旋转组件(230)被制动器(B3)和离合器(C4)所控制，第四旋转组件(240)通过所述离合器(C1、C2)连接。所述第一行星齿轮组(100)包括单小齿轮行星齿轮或小齿轮行星齿轮。所述第二行星齿轮组(200)可以包括拉威娜行星齿轮、两个简单的行星齿轮、辛普森行星齿轮或结合有2个行星齿轮的叠层式行星齿轮。

Description

自动变速器的动力传动系统
技术领域
本发明涉及一种自动变速器的动力传动系统，更为具体地，涉及一种动力传动系统，其通过包括输入和输出的两个行星齿轮组配置的7个旋转组件，并且通过4个离合器和3个制动器选择性地紧固3个旋转组件，从而提供9个前进档和1个后退档。
背景技术
一般来讲，自动变速器指的是以下变速器，该变速器根据行驶速度而自动变速，并且能够在不使用离合器的情况下自动获得最佳的扭矩转变。该自动变速器是由扭矩变换器和行星齿轮组合而实现。
目前，为了提高燃料效率，6-8档自动变速器已经被频繁地采用和应用，而代替3-4档自动变速器。另外，汽车行业为了开发9-10档自动变速器而进行了很多研究。大约到了2013年，这种9-10档自动变速器被普遍使用。
但是，随着速度档位的数量增加，多档自动变速器的部件数和自身重量也随之增加。因此，要提高燃料效率存在困难。即，当自动变速器的重量增加时，即使应用了多档结构，提高燃料效率的效果仍然可能被抵消。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的实施例指向一种自动变速器的动力传动系统，其包括通过2个行星齿轮组配置7个旋转组件，并且通过使用4个离合器和3个制动器选择性地紧固3个旋转组件，从而提供9个前进档和1个后退档。
(二)技术方案
在实施例中，自动变速器的动力传动系统可以包括：第一行星齿轮组100，其包括连续旋转地互相连接的3个旋转组件，其中外侧的第一旋转组件110总是连接在输入轴IN，第二旋转组件120和第三旋转组件130各自被制动器B1、B2和离合器C1、C2所控制；第二行星齿轮组200，其包括旋转地互相连接的第一至第四旋转组件210-240，其中外侧的第一旋转组件210通过离合器C3连接在输入轴IN，第二旋转组件220总是连接在输出轴OUT，第三旋转组件230被制动器B3和离合器C4所控制，第四旋转组件240通过所述离合器C1、C2连接。
所述第一行星齿轮组100可以包括单小齿轮行星齿轮或双小齿轮行星齿轮，
所述第二行星齿轮组200可以包括拉威娜行星齿轮、辛普森行星齿轮、两个简单的行星齿轮、或结合2个行星齿轮的叠层式行星齿轮。(三)有益效果
根据本发明的实施例，自动变速器的动力传动系统能够减少提供9个前进档和1个后退档所需的自动变速器的组件数量，从而减少部件的重量、成本及数量。另外，由于动力传动系统具有紧凑的结构，所以能够提高其安装性能。另外，能够通过多档结构提高动力传动系统的性能，并且能够提高自动变速器的效率。
附图说明
结合附图，通过以下的详细说明，本发明的以上和其他的方面，特征和优势将会显而易见，其中，
图1示意性地示出本发明的第一实施例的动力传动系统的结构；
图2示出根据本发明的第一实施例的动力传动系统的操作的速度线图；
图3示出本发明的第一实施例的动力传动系统提供的9个前进档和1个后退档的速度线图；
图4是示意性地示出本发明的第二实施例的动力传动系统的结构。
图5示出根据本发明的第二实施例的动力传动系统的操作的速度线图；
图6示出本发明的第二实施例的动力传动系统的第一至第三前进档的速度线图；
图7示意性地示出本发明的第三实施例的动力传动系统的结构。
图8示意性地示出本发明的第四实施例的动力传动系统的结构。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。本说明书及权利要求书中所用到的术语不可以典型的或常规词汇的意思来解释，本发明的发明人为了以最佳的方法进行说明，可适当定义术语的含义，本着该原则，只可解释为符合本发明技术思想的含义和概念。
因此，本说明书中所记载的实施例和图中所示的结构仅仅只是实例，并不代表本发明的全部技术思想，应当理解为，本发明还可包括能够代替所述实施例的多种同等物或变形例。
(结构)
本发明涉及一种自动变速器的动力传动系统，其包括通过2个行星齿轮的7个旋转组件。在所述旋转组件中，3个组件通过3个制动器和4个离合器选择性地紧固，从而提供9个前进档和1个后退档。
特别是，在所述行星齿轮组中的一个齿轮组可以使用单小齿轮行星齿轮或双小齿轮行星齿轮，另一个行星齿轮组可以使用由两个行星齿轮组成的拉威娜行星齿轮、辛普森行星齿轮、两个简单的行星齿轮、或叠层式行星齿轮。
下面通过实施例更加详细地说明自动变速器的动力传动系统。
[第一实施例]
如图1所示，本发明的实施例1的动力传动系统可以包括第一行星齿轮组100和第二行星齿轮组200。此时，所述第一行星齿轮组100和第二行星齿轮组200通过3个制动器B1～B3和4个离合器C1～C4被选择性地连接并控制。
第一行星齿轮组100可以包括三个旋转组件，即，互相啮合的第一到第三的三个旋转组件110至130。特别地，外侧的第一旋转组件110可以总是连接在输入轴IN。在此，“外侧”指的是作为速度最快组件的行星齿轮的太阳齿轮。
第二旋转组件120和第三旋转组件130的动力传递和中断分别通过制动器B1、B2和离合器C1、C2控制。这种第二旋转组件120和第三旋转组件130可以是行星齿轮的齿轮架和环形齿轮。
而且，通过所述离合器C1、C2所传递的动力传递给下面要说明的第二行星齿轮组200。
第二行星齿轮组200可以包括第一至第四旋转组件210至240。外侧的第一旋转组件210通过离合器C3与输入轴IN直接连接。而且，另外一个外侧的第四旋转组件240通过所述离合器C1和C2与第一行星齿轮组100连接。
在所述外侧之间，可以安装有第二旋转组件220和第三旋转组件230。第二旋转组件220可以直接与输出轴OUT连接。而且，第三旋转组件230的动力通过制动器B3和离合器C4被选择性地控制。
如下表1所示，根据本发明的实施例的动力传动系统可以根据图2所示的速度线图并且通过离合器C1～C4和制动器B1～B3的操作，展示9个前进档和1个后退档的齿轮速度档位。
表1
图3示出通过根据图2和表1对离合器C1～C4和制动器B1～B3的控制而变速的速度线图。如图3所示，根据本发明的实施例的动力传动系统能够展示9个前进档和1个后退档的速度档位。在图3中，速度线图的变化是用粗线表示的，并且通过该速度线图的离合器C1至C4和制动器B1至B3可以实现9个前进档和1个后退档的速度档位。
在本发明的实施例中，所述第二行星齿轮组是叠层式行星齿轮。但是，即使采用拉威娜行星齿轮、辛普森行星齿轮或两个简单的行星齿轮也会得到相同的结果。
[第二实施例]
在本发明的第二实施例中，与所述第一实施例相同的组件使用相同的参考标号，并且省略对其的详细说明。
如图4A所示，本发明的第二实施例的动力传动系统还包括设置在形成第一行星齿轮组100的内侧旋转组件上的单向离合器(OWC)，即，在第二旋转组件120上的单向离合器(OWC)。
特别是，如下表2所示，所述单向离合器(OWC)可以在1速度档位控制第二旋转组件120，来防止启动时出现滑动现象。
[表2]
图5示出当离合器C1～C4和制动器B1～B3以及单向离合器OWC按照表2所示操作而获得的速度线图。在实施例2中，如表1及表2所示，第二实施例的速度档位能够以与第一实施例的相同方式实现，除了第1至第3速度档位之外。图6示出与实施例1不同的速度档位的速度线图。
[第三实施例3]
如图7中所示，根据本发明的第三实施例的动力传动系统可以包括单小齿轮行星齿轮100'来代替第一行星齿轮组，和叠层式行星齿轮200'来代替第二行星齿轮组，以作为行星齿轮组。
所述单小齿轮行星齿轮100'可以包括三个旋转组件，即，太阳齿轮S1和环形齿轮R1以及齿轮架Ca1，作为单行星齿轮。在此，太阳齿轮S1与输入轴IN连接。
环形齿轮R1和齿轮架Ca1的动力传递和中断分别通过制动器B1、B2和离合器C1、C2控制。在此，制动器B1、B2和离合器C1、C2可以控制齿轮R1和齿轮架Ca1，从而能够实现与所述第一实施例相同的操作。
叠层式行星齿轮200'可以具有一对单行星齿轮堆叠的结构，并且具有四个旋转组件。实际上，由于提供有一对行星齿轮，所以该叠层式行星齿轮200'可以包括六个旋转组件。但是，在旋转组件中，一对齿轮架Ca2、Ca3可以同时旋转，包括任一个由环形齿轮和任一个太阳齿轮的环形-太阳齿轮R-S同时操作。在此，齿轮架是用于固定多个行星齿轮。还有，所述环形-太阳齿轮R-S通过离合器C3选择性地从输入轴IN接收动力。
另外，如上所述，一对齿轮架Ca2、Ca3会同时旋转。输出轴OUT连接可以连接到齿轮架Ca2、Ca3，而这种齿轮架Ca2、Ca3与环形-太阳齿轮R-S啮合。
而且，所述齿轮架Ca2与环形齿轮R2啮合。环形齿轮R2的动力传递和中断可以通过制动器B3和离合器C4控制。离合器C4可以控制环形齿轮R2以传递输入轴IN的动力或者干扰输入轴IN的动力。
还有，其他齿轮架Ca3可以与太阳齿轮S2啮合。此时，太阳齿轮S2可以通过所述单小齿轮行星齿轮100'的离合器C1、C2接收动力。
根据本发明的第三实施例的动力传动系统可以以与第一实施例基本相同的方式构造，并且根据其的速度线图提供9个前进挡和1个后退档。
[第四实施例]
如图8所示，根据本发明的第四实施例的动力传动系统可以包括双小齿轮行星齿轮100”和叠层式行星齿轮200”。由于叠层式行星齿轮200”的结构与所述第三实施例相同，因此省略对其详细的说明。
双小齿轮行星齿轮100”包括齿轮架C、太阳齿轮S1及环形齿轮R。由于所述太阳齿轮S1与第三实施例具有相同的结构，因此省略对其详细的说明。
环形齿轮R与所述第三实施例具有相同的结构。根据第四实施例的动力传动系统可以进一步包括单向离合器(OWC)，从而防止启动时出现滑动的现象。
动力传动系统可以包括一对齿轮架C。如第三实施例所述，齿轮架C可以在被离合器C1选择性地控制的同时将其动力输出传递到叠层式行星齿轮200'。这种齿轮架C可以具有与上述实施例相同的结构，除了齿轮架C设置为一对齿轮架之外。于是，在此省略对其详细的说明。
在本发明的第四实施例4中，说明了采用叠层式行星齿轮200'。但是，即使采用拉威娜行星齿轮、辛普森行星齿轮、两个简单的行星齿轮，仍然会得到相同的效果。
如上所述，根据本发明的实施的动力传动系统包括通过2个行星齿轮组配置的7个旋转组件，并且利用3个制动器和4个离合器来操作3个旋转组件，以提供9个前进档和1个后退档。

Claims (5)

1.一种自动变速器的动力传动系统，其包括：
第一行星齿轮组(100)，其包括连续旋转地互相连接的3个旋转组件，其中外侧的第一旋转组件(110)总是连接在输入轴(IN)，第二旋转组件(120)和第三旋转组件(130)各自被制动器(B1、B2)和离合器(C1、C2)所控制；
第二行星齿轮组(200)，其包括旋转地互相连接的第一至第四旋转组件(210-240)，其中外侧的第一旋转组件(210)通过离合器(C3)连接在输入轴(IN)，第二旋转组件(220)总是连接在输出轴(OUT)，第三旋转组件(230)被制动器(B3)和离合器(C4)所控制，第四旋转组件(240)通过所述离合器(C1、C2)连接。
2.根据权利要求1所述的自动变速器的动力传动系统，其中，所述第一行星齿轮组(100)包括单小齿轮行星齿轮或双小齿轮行星齿轮，所述第二行星齿轮组(200)是由2个行星齿轮组成的拉威娜行星齿轮、两个简单的行星齿轮、辛普森行星齿轮或叠层式行星齿轮。
3.根据权利要求1或2所述的自动变速器的动力传动系统，其中，所述自动变速器的动力传动系统中的所述离合器(C1-C4)和所述制动器(B1-B3)如下表所示操作。
4.根据权利要求3所述的自动变速器的动力传动系统，其中，单向离合器(OWC)连接到一个或者多个所述内侧的旋转组件(120、130)。
5.根据权利要求4所述的自动变速器的动力传动系统，其中，所述自动变速器的动力传动系统的所述离合器(C1-C4)和所述制动器(B1-B3)，以及单向离合器(OWC)按下表所示操作。
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