CN105736653A - 用于车辆的多级自动变速器 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的多级自动变速器，其可以包括第一、第二、第三和第四行星齿轮组、摩擦构件、输入轴和输出轴，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组各自包括第一、第二和第三旋转元件，所述摩擦构件包括第一、第二和第三离合器以及第一、第二和第三制动器，旋转动力输入至所述输入轴，旋转动力从所述输出轴输出。通过将行星齿轮组的旋转元件选择性地、可变地或不变地连接至输入轴、输出轴或相互连接，多级自动变速器实现十个前进挡速度和一个倒挡速度。

Description

用于车辆的多级自动变速器

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年9月26日提交的韩国专利申请第10-2014-0129195号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及用于车辆的多级自动变速器，更特别地，涉及用于车辆的多级自动变速器，其包括传动系，所述传动系能够通过与九个前进挡和一个倒挡速度变速器中相同的组件实现十个前进挡和一个倒挡速度变速器。

背景技术

近来，环境法规的加强和油价的增长进一步要求了燃料效率的改进。因此，在动力系领域中的改进性能的技术发展受到了很多重视。

对于这种重视，已经发展了动力系技术。动力系技术包括发动机小型化技术和用于自动变速器的多级技术。发动机小型化技术具有能够减少车辆的重量并改进燃料效率的优点，多级技术具有能够保证可操作性和燃料效率的竞争力的优点。具体地，多级技术通过使用比四个前进挡(或五个前进挡)和一个倒挡更大的换挡数量的自动变速器可以设计在动力性能和燃料效率方面优秀的变速齿数比。

多级自动变速器的实例包括通过三组行星齿轮和六个摩擦元件的组合实现的八个前进挡和一个倒挡速度自动变速器和通过四组行星齿轮、四个摩擦元件和两个犬齿式离合器的组合实现的九个前进挡和一个倒挡速度自动变速器。

然而，在自动变速器中，通过传动系实现换挡，行星齿轮组应用至所述传动系。因此，随着换挡数量的增加，形成自动变速器的部件的数量也增加。因此，在自动变速器的多级技术中，重要的是通过不增加内部部件数量的传动系结构来保证可操作性和燃料效率的竞争力。内部部件的数量增加可能会劣化车辆的安装效率、价格、重量和动力传输效率。

因此，必须应用能够使用少量部件保证的最大效率的传动系的优化结构以发展十个前进挡和一个倒挡速度自动变速器，以用于通过比八个前进挡和一个倒挡速度自动变速器或九个前进挡和一个倒挡速度自动变速器更大的换挡数量来增加燃料效率的改进效果。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明旨在一种用于车辆的多级自动变速器，其通过利用四个行星齿轮组、三个离合器和三个制动器的传动系能够实现十个前进挡速度和一个倒挡速度，使得车辆因为使用了低RPM范围中的操作点而可以平滑地操作，更特别地，本发明旨在一种用于车辆的多级自动变速器，其包括传动系，所述传动系通过与九个前进挡和一个倒挡速度自动变速器中所包括的传动系相同的组件实现，由此相比于九个前进挡和一个倒挡速度的自动变速器进一步改进燃料效率。

本发明的其他目的和有优点可以通过如下说明书而理解，并通过参考本发明的实施方案而变得明显。另外，对于本发明所属领域技术人员来说显而易见的是本发明的目的和优点可以通过所要求保护的手段及其组合来实现。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的多级自动变速器可以包括：第一、第二、第三和第四行星齿轮组，所述第一、第二、第三和第四行星齿轮组各自包括第一、第二和第三旋转元件；摩擦构件，所述摩擦构件包括第一、第二和第三离合器以及第一、第二和第三制动器；输入轴，旋转动力输入至所述输入轴；和输出轴，旋转动力从所述输出轴输出，其中所述第一行星齿轮组的第一旋转元件在第一行星齿轮组的第一旋转元件通过第一制动器固定的状态下通过第一离合器选择性地连接至所述输入轴，并不变地连接至第二行星齿轮组的第一旋转元件，所述第一行星齿轮组的第二旋转元件在第一行星齿轮组的第二旋转元件由第二制动器固定的状态下通过第三离合器可变地连接至第二行星齿轮组的第二旋转元件，并且所述第一行星齿轮组的第三旋转元件不变地连接至所述第四行星齿轮组的第二旋转元件，所述第二行星齿轮组的第一旋转元件不变地连接至所述第一行星齿轮组的第一旋转元件，第二行星齿轮组的第二旋转元件通过第二离合器可变地连接至第三行星齿轮组的第三旋转元件，并且所述第二行星齿轮组的第三旋转元件不变地连接至所述输入轴，所述第三行星齿轮组的第一旋转元件不变地连接至所述第四行星齿轮组的第一旋转元件并通过所述第三制动器固定，所述第三行星齿轮组的第二旋转元件不变地连接至所述第四行星齿轮组的第三旋转元件并不变地连接至所述输出轴，并且所述第三行星齿轮组的第三旋转元件通过第二离合器可变地连接至所述第二行星齿轮组的第二旋转元件，并且所述第四行星齿轮组的第一旋转元件不变地连接至所述第三行星齿轮组的第一旋转元件并通过第三制动器固定，所述第四行星齿轮组的第三旋转元件不变地连接至所述第一行星齿轮组的第三旋转元件，并且所述第四行星齿轮组的第三旋转元件不变地连接至所述第三行星齿轮组的第二旋转元件。

根据本发明的各种其他方面，一种用于车辆的多级自动变速器可以包括：第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组包括第一、第二和第三旋转元件并具有布置在其前方的第一离合器和第一制动器和第二制动器；第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组包括第一、第二和第三旋转元件，并具有布置在其前方的第二和第三离合器；第三行星齿轮组，所述第三行星齿轮组包括第一、第二和第三旋转元件；第四行星齿轮组，所述第四行星齿轮组包括第一、第二和第三旋转元件并具有布置在其后的第三制动器；输入轴，所述输入轴通过所述第一离合器选择性地连接至所述第一行星齿轮组的第一旋转元件，并直接连接至所述第二行星齿轮组的第二旋转元件；输出轴，所述输出轴连接至所述第四行星齿轮组的第三旋转元件和所述第三行星齿轮组的第二旋转元件。

本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点将在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于解释本发明的某些原理的具体实施方式中显现或更详细地阐明。

附图说明

图1显示根据本发明的示例性的用于车辆的多级自动变速器的传动系的结构。

图2为显示在根据本发明的示例性的用于车辆的多级自动变速器中对于每次换挡应用至传动系的摩擦构件的操作元件的表。

图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19、图20、图21、和图22显示根据本发明的示例性的用于车辆的多级自动变速器的传动系的前进第一挡至第十挡速度的换挡模式。

图23和图24显示根据本发明的示例性的用于车辆的多级自动变速器的传动系的倒挡速度的换挡模式。

图25显示根据本发明的示例性的用于车辆的多级自动变速器的传动系的变体。

具体实施方式

现在将详细提及本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当理解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

图1显示根据本发明的各个实施方案的用于车辆的多级自动变速器的传动系的结构。如图1中所示，传动系可以通过用作输入构件的输入轴IN接收输入，并通过用作输出构件的输出轴OUT传递输出。输入轴IN可以包括扭矩变换器的涡轮机轴，来自发动机曲轴的旋转动力通过扭矩变换器的涡轮机轴输入，同时通过扭矩变换器转化成扭矩。输出轴OUT可以连接至差动齿轮或对轮进行驱动的公知的差动齿轮。

对于此结构，传动系可以包括布置在相同轴线上的四个行星齿轮组10、20、30和40，包括第一至第三离合器C1至C3的离合器组50，以及包括第一至第三制动器B1至B3的制动器组60，通过选择性地操作四个行星齿轮和六个摩擦构件来实现十个前进挡速度和一个倒挡速度。特别地，四个行星齿轮组10、20、30和40可以分成包括第一和第二行星齿轮组10和20的第一复合行星齿轮装置以及包括第三和第四行星齿轮组30和40的第二复合行星齿轮装置。第一和第二复合行星齿轮装置可以通过一个或多个永久连接路径来连接。

具体地，在一些实施方案中，第一行星齿轮组10的第一至第三旋转元件的第一旋转元件可以通过第一离合器C1选择性地连接至输入轴IN，并通过第一制动器B1固定，并不变地连接至第二行星齿轮组20的第二旋转元件。第一行星齿轮组10的第一至第三旋转元件的第二旋转元件可以通过第二制动器B2固定，并通过第三离合器C3可变地或选择性地连接至第二行星齿轮组20的第二旋转元件。第一行星齿轮组10的第一至第三旋转元件的第三旋转元件可以不变地连接至第四行星齿轮组40的第二旋转元件。第二行星齿轮组20的第一至第三旋转元件的第二旋转元件可以通过第二离合器C2不变地连接至第三行星齿轮组30的第三旋转元件。第二行星齿轮组20的第一至第三旋转元件的第三旋转元件可以不变地连接至输入轴IN。第三行星齿轮组30的第一至第三旋转元件的第一旋转元件可以不变地连接至第四行星齿轮组40的第一旋转元件，并固定至第三制动器B3。第三行星齿轮组30的第一至第三旋转元件的第二旋转元件可以不变地连接至第四行星齿轮组40的第一旋转元件，并不变地连接至输出轴。

因此，第一至第四行星齿轮组10、20、30和40的每一个可以包括三个旋转元件，亦即，第一至第三旋转元件。

例如，在第一行星齿轮组10的第一至第三旋转元件中，第一旋转元件为第一恒星齿轮S1，第二旋转元件为第一行星架CR1，第三旋转元件为第一环形齿轮R1。在第二行星齿轮组20的第一至第三旋转元件中，第一旋转元件为第二恒星齿轮S2，第二旋转元件为第二行星架CR2，第三旋转元件为第二环形齿轮R2。在第三行星齿轮组30的第一至第三旋转元件中，第一旋转元件为第三恒星齿轮S3，第二旋转元件为第三行星架CR3，第三旋转元件为第三环形齿轮R3。在第四行星齿轮组40的第一至第三旋转元件中，第一旋转元件为第四恒星齿轮S4，第二旋转元件为第四行星架CR4，第三旋转元件为第四环形齿轮R4。

然后，第一恒星齿轮S1可以通过第一离合器C1选择性地连接至输入轴IN，通过第一制动器B1固定，并不变地连接至第二恒星齿轮S2。第一行星架CR1可以通过第二制动器B2固定，并通过第三离合器C3可变地或选择性地连接至第二行星架CR2。第一环形齿轮R1可以不变地连接至第四行星架CR4。因此，在包括第一和第二行星齿轮组10和20的第一复合行星齿轮装置和包括第三和第四行星齿轮组30和40的第二复合行星齿轮装置之间的永久连接路径可以通过环形齿轮R1和第四行星架CR4形成。

第二恒星齿轮S2可以不变地连接至第一恒星齿轮S1。第二行星架CR2通过第二离合器C2可以可变地或选择性地连接至第三环形齿轮R3。第二环形齿轮R2可以不变地连接至输入轴IN。

第三恒星齿轮S3可以不变地连接至第四恒星齿轮S4，并通过第三制动器B3固定。第三行星架CR3可以不变地连接至第四环形齿轮R4，并不变地连接至输出轴OUT。第三环形齿轮R3通过第二离合器C2可以可变地或选择性地连接至第二行星架CR2。因此，第三行星架CR3/第四环形齿轮R4可以用作传动系的输出元件。

第四恒星齿轮S4可以不变地连接至第三恒星齿轮S3，并通过第三制动器B3固定。第四行星架CR4可以不变地连接至第一环形齿轮R1。第四环形齿轮R4可以不变地连接至第三行星架CR3。因此，第四行环形齿轮R4/第三行星架CR3可以用作传动系的输出元件。

另外，形成六个摩擦构件的第一至第三离合器C1至C3和第一至第三制动器B1至B3可以通过多片式液压摩擦联接单元实现，所述多片式液压摩擦联接单元通过一般的液压方法摩擦联接。特别地，第一离合器C1和第一和第二制动器B1和B2可以布置在第一行星齿轮组10的前方，第二和第三离合器C2和C3可以布置在第一行星齿轮组10的后方和第二行星齿轮组20的前方之间，第三制动器B3可以布置在第四行星齿轮组40的后方。当应用这种布置时，可以容易地形成供应至摩擦构件的液压路径，重量可以均匀地分布以改进整个自动变速器的重量平衡。

具体地，在一些实施方案中，第一制动器B1可以固定第一恒星齿轮S1，第二制动器B2可以固定第一行星架CR1，第三制动器B3可以固定永久地连接至第三恒星齿轮S3的第四恒星齿轮S4。第一离合器C1可以可变地或选择性地连接输入轴IN和第一恒星齿轮S1，第二离合器C2可以可变地或选择性地连接第二行星架CR2和第三环形齿轮R3，第三离合器C3可以可变地或选择性地连接第一行星架CR1和第二行星架CR2。

图2显示根据本发明的各个实施方案的多级自动变速器中对于每次换挡的应用至传动系的摩擦构件的操作元件。如图2中所示，传动系可以在每次换挡时使用三个摩擦构件来进行连续换挡，同时释放一个挡位而保持另一挡位。特别地，在前进挡第一速度时，第一和第二离合器C1和C2以及第二制动器B2可以操作用于换挡。在前进挡第二速度时，第二离合器C2以及第一和第二制动器B1和B2可以操作用于换挡。在前进挡第三速度时，第二离合器C2以及第二和第三制动器B2和B3可以操作用于换挡。在前进挡第四速度时，第二离合器C2以及第一和第三制动器B1和B3可以操作用于换挡。在前进挡第五速度时，第一和第二离合器C1和C2以及第三制动器B3可以操作用于换挡。在前进挡第六速度时，第一至第三离合器C1至C3可以操作用于换挡。在前进挡第七速度时，第二和第三离合器C2和C3以及第三制动器B3可以操作用于换挡。在前进挡第八速度时，第一和第三离合器C1和C3以及第三制动器B3可以操作用于换挡。在前进挡第九速度时，第三离合器C3以及第一和第三制动器B1和B3可以操作用于换挡。在前进挡第十速度时，第三离合器C3以及第二和第三制动器B2和B3可以操作用于换挡。在倒挡速度时，第一离合器C1以及第二和第三制动器B2和B3可以操作用于换挡。

这样，由于三个操作元件联接以实现每次换挡，未操作的摩擦构件的数量可以减少以降低摩擦阻力损失。因此，自动变速器的动力传输效率可以得到改进以最终有助于改进车辆的燃料效率。

应理解为，在图2和其他附图中所示的数字为示例性且非限制性的。

图3至图22显示根据本发明的各个实施方案的传动系的前进挡第一至第十速度和倒挡速度的换挡模式。在所示的换挡模式的每一个中，水平虚线指示连接状态，水平中心线指示为“0”的旋转速度，水平上下线指示对应于与输入轴IN相同的旋转速度的为“1.0”旋转速度。另外，竖直线顺序设置以指示或表示从左至右的第一环形齿轮R1、第一行星架CR1、第一恒星齿轮S1、第二恒星齿轮S2、第二行星架CR2、第二环形齿轮R2、第三/第四恒星齿轮S3/S4、第四行星架CR4、第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4、第一行星架CR1、第一恒星齿轮S1和第三环形齿轮R3，在各自元件之间的间隔可以通过第一至第四行星齿轮组10、20、30和40的齿数比来确定。齿数比指示恒星齿轮的齿数和环形齿轮的齿数的比。另外，输入可以传递至形成第一复合行星齿轮装置的第一和第二行星齿轮组10和20，输出可以通过形成第二复合行星齿轮装置的第三和第四行星齿轮组30和40的第三行星架/第三环形齿轮CR3/R4传递。在这种换挡模式中，本领域技术人员可以容易地理解各个旋转元件的位置设置。因此，此处省略其详细说明。

在图3和图4的前进挡第一速度，可以控制第一和第二离合器C1和C2以及第二制动器B2的操作。然后，第一离合器C1的操作可以将输入轴IN连接至第一恒星齿轮S1，第二离合器的操作可以将第二行星架CR2连接至第三环形齿轮R3，第二制动器B2的操作可以固定第一行星架CR1。因此，输入轴IN的输入可以传递至第一和第二行星齿轮组10和20的第一恒星齿轮S1和第二环形齿轮R2。然后，随着由旋转元件之间的互补操作(complementaryoperation)形成速度线，第三和第四行星齿轮组30和40的第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4通过水平的上线的V1可以产生前进挡第一速度输出。第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4的第一速度输出通过输出轴OUT可以传递至差动齿轮装置，前进挡第一速度的换挡可以完成。

在图5和图6中的前进挡第二速度，第一离合器C1的释放和第一制动器B1的操作可以在前进挡第一速度的状态下进行，从而控制第二离合器C2以及第一和第二制动器B1和B2的操作。然后，第一离合器C1的释放可以使输入轴IN从第一恒星齿轮S1断开，第一制动器B1的操作可以固定第一环形齿轮R1。因此，随着由旋转元件之间的互补操作形成速度线，第三和第四行星齿轮组30和40的第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4通过水平的上线的V2可以产生前进挡第二速度输出。第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4的第二速度输出通过输出轴OUT可以传递至差动齿轮，前进挡第二速度的换挡可以完成。

在图7和图8中的前进挡第三速度，第一制动器B1的释放和第三制动器B3的操作可以在前进挡第二速度的状态下进行，从而控制第二离合器C2以及第二和第三制动器B2和B3的操作。然后，第一制动器B1的释放可以释放第一环形齿轮R1，第三制动器B3的操作可以固定第三和第四恒星齿轮S3和S4。因此，随着由旋转元件之间的互补操作形成速度线，第三和第四行星齿轮组30和40的第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4通过水平的上线的V3可以产生前进挡第三速度输出。第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4的第三速度输出通过输出轴OUT可以传递至差动齿轮，前进挡第三速度的换挡可以完成。

在图9和图10中的前进挡第四速度，第二制动器B1的释放和第一制动器B1的操作可以在前进挡第三速度的状态下进行，从而控制第二离合器C2以及第一和第三制动器B1和B3的操作。然后，第二制动器B2的释放可以释放第一行星架CR1，第一制动器B1的操作可以固定第一恒星齿轮S1。因此，随着由旋转元件之间的互补操作形成速度线，第三和第四行星齿轮组30和40的第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4通过水平的上线的V4可以产生前进挡第四速度输出。第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4的第四速度输出通过输出轴OUT可以传递至差动齿轮，前进挡第四速度的换挡可以完成。

在图11和图12中的前进挡第四速度，第一制动器B1的释放和第一离合器C1的操作可以在前进挡第四速度的状态下进行，从而控制第一和第二离合器C1和C2以及第三制动器B3的操作。然后，第一制动器B1的释放可以释放第一环形齿轮R1，第一离合器C1的操作可以将输入轴IN连接至第一恒星齿轮S1。因此，随着由旋转元件之间的互补操作形成速度线，第三和第四行星齿轮组30和40的第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4通过水平的上线的V5可以产生前进挡第五速度输出。第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4的第五速度输出通过输出轴OUT可以传递至差动齿轮装置，第五前进挡速度的换挡可以完成。

在图13和图14中的前进挡第六速度，第三制动器B3的释放和第三离合器C3的操作可以在前进挡第五速度的状态下进行，从而控制第一至第三离合器C1至C3的操作。然后，第三制动器B3的释放可以释放第三和第四恒星齿轮S3和S4，第三离合器C3的操作可以将第一行星架CR1连接至第三环形齿轮R3。因此，随着由旋转元件之间的互补操作形成速度线，第三和第四行星齿轮组30和40的第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4通过水平的上线的V6可以产生前进挡第六速度输出。第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4的第六速度输出通过输出轴OUT可以传递至差动齿轮，前进挡第六速度的换挡可以完成。

在图15和图16中的前进挡第七速度，第一离合器C1的释放和第三制动器B3的操作可以在前进挡第六速度的状态下进行，以便第二和第三离合器C2和C3以及第三制动器B3的操作。然后，第一离合器C1的释放可以使输入轴IN从第一恒星齿轮S1断开，第三制动器B3的操作可以固定第三和第四恒星齿轮S3和S4。因此，随着由旋转元件之间的互补操作形成速度线，第三和第四行星齿轮组30和40的第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4通过水平的上线的V7可以产生前进挡第七速度输出。第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4的第七速度输出通过输出轴OUT可以传递至差动齿轮，前进挡第七速度的换挡可以完成。

在图17和图18中的前进挡第八速度，第二离合器C2的释放和第一离合器C1的操作可以在前进挡第七速度的状态下进行，以便第一和第三离合器C1和C3以及第三制动器B3的操作。然后，第二离合器C2的释放可以使第二行星架CR2从第三环形齿轮R3断开，第一离合器C1的操作可以将输入轴IN连接至第一恒星齿轮S1。因此，随着由旋转元件之间的互补操作形成速度线，第三和第四行星齿轮组30和40的第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4通过水平的上线的V8可以产生前进挡第八速度输出。第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4的第八速度输出通过输出轴OUT可以传递至差动齿轮，前进挡第八速度的换挡可以完成。

在图19和图20中的前进挡第九速度，第一离合器C1的释放和第一制动器B1的操作可以在前进挡第八速度的状态下进行，以便第三离合器C3以及第一和第三制动器B1和B3的操作。然后，第一离合器C1的释放可以使输入轴IN从第一恒星齿轮S1断开，第一制动器B1的操作可以固定第一恒星齿轮S1。因此，随着由旋转元件之间的互补操作形成速度线，第三和第四行星齿轮组30和40的第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4通过水平的上线的V9可以产生前进挡第九速度输出。第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4的第九速度输出通过输出轴OUT可以传递至差动齿轮，前进挡第九速度的换挡可以完成。

在图21和图22中的前进挡第十速度，第一制动器B1的释放和第二制动器B2的操作可以在前进挡第九速度的状态下进行，以便第三离合器C3以及第二和第三制动器B2和B3的操作。然后，第一制动器B1的释放可以释放第一环形齿轮R1，第二制动器B2的操作可以固定第一行星架CR1。因此，随着由旋转元件之间的互补操作形成速度线，第三和第四行星齿轮组30和40的第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4通过水平的上线的V10可以产生前进挡第十速度输出。第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4的第十速度输出通过输出轴OUT可以传递至差动齿轮，前进挡第十速度的换挡可以完成。

在图23和图24的倒挡速度，可以控制第一离合器C1以及第二和第三制动器B2和B3的操作。然后，第一离合器C1的释放可以将输入轴IN连接至第一恒星齿轮S1，第三制动器B3的操作可以固定第三和第四恒星齿轮S3和S4。因此，输入轴IN的输入可以传递至第一和第二行星齿轮组10和20的第一恒星齿轮S1和第二环形齿轮R2。然后，随着由旋转元件之间的互补操作形成速度线，第三和第四行星齿轮组30和40的第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4通过水平的下线的R1可以产生倒挡速度输出。第三行星架/第四环形齿轮CR3/R4的倒挡速度输出通过输出轴OUT可以传递至差动齿轮，倒挡速度的换挡可以完成。

图25显示根据本发明的各个实施方案的传动系的变体。如图25中所示，传动系可以包括布置在相同轴线上的四个行星齿轮组10、20、30和40以及包括第一至第三离合器C1至C3和第一至第三制动器B1至B3的六个摩擦构件。亦即，传动系可以包括与参考图1至图24描述的齿轮系的组件相同的组件。然而，图25的传动系与参考图1至图24描述的传动系的区别在于，用于旋转元件的输入轴IN的连接改变，而第一至第三离合器C1至C3以修改的离合器组50-1来实现，所述离合器组50-1具与参考图1至图24描述的离合器组50不同的布置。

具体地，输入轴IN可以连接至用作第二行星齿轮组20的第二旋转元件的第二行星架CR2，第二离合器C2可以连接至用作第二行星齿轮组20的第三旋转元件的第二环形齿轮R2，第三离合器C3可以连接至用作第一行星齿轮组10的第二旋转元件的第一行星架CR1并连接至第二离合器C2。因此，在前进挡第一至第十速度和倒挡速度的换挡过程中，参考图3至图24描述的输入轴IN的输入可以连接至第二行星架CR2而不是第二行星齿轮组的20的第二环形齿轮R2。

如上所示，根据本发明的各个实施方案的用于车辆的多级自动变速器可以包括传动系，所述传动系包括四个行星齿轮10、20、30和40以及包括第一至第三离合器C1至C3和第一至第三制动器B1至B3的六个摩擦构件。十个前进挡速度和一个倒挡速度可以通过第一至第三离合器C1至C3针对旋转元件的各种布置以各种方式实现。

在根据本发明的示例性实施方案的多级自动变速器中，能够实现十个前进挡速度和一个倒挡速度的传动系可以包括与九个前进挡和一个倒挡自动变速器中所包括的传动系的组件相同的组件。因此，传动系的结构可以优化。

另外，多级自动变速器可以基于十个前进挡速度通过优化传动系结构来改进燃料效率，并因为使用了低RPM范围中的操作点而有助于车辆的平滑操作。

另外，根据安装越来越多的七速或更多速度自动变速器的趋势，可以迅速地应对多级自动变速器市场。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“前”或“后”等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。它们并不会毫无遗漏，也不会将本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多修改和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其它们的实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同的选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等同方案加以限定。

Claims (14)

1.一种用于车辆的多级自动变速器，包括：

第一、第二、第三和第四行星齿轮组，所述一、第二、第三和第四行星齿轮组各自包括第一、第二和第三旋转元件；

摩擦构件，所述摩擦构件包括第一、第二和第三离合器以及第一、第二和第三制动器；

输入轴，旋转动力输入至所述输入轴；以及

输出轴，旋转动力从所述输出轴输出，其中

在所述第一行星齿轮组的第一旋转元件通过所述第一制动器固定的情况下，所述第一行星齿轮组的第一旋转元件通过所述第一离合器选择性地连接至所述输入轴并不变地连接至所述第二行星齿轮组的第一旋转元件，在所述第一行星齿轮组的第二旋转元件通过所述第二制动器固定的状态下，所述第一行星齿轮组的第二旋转元件通过所述第三离合器能够变化地连接至所述第二行星齿轮组的第二旋转元件，且所述第一行星齿轮组的第三旋转元件不变地连接至所述第四行星齿轮组的第二旋转元件，

所述第二行星齿轮组的第一旋转元件不变地连接至所述第一行星齿轮组的第一旋转元件，所述第二行星齿轮组的第二旋转元件通过所述第二离合器能够变化地连接至所述第三行星齿轮组的第三旋转元件，且所述第二行星齿轮组的第三旋转元件不变地连接至所述输入轴，

所述第三行星齿轮组的第一旋转元件不变地连接至所述第四行星齿轮组的第一旋转元件并通过所述第三制动器固定，所述第三行星齿轮组的第二旋转元件不变地连接至所述第四行星齿轮组的第三旋转元件并不变地连接至所述输出轴，且所述第三行星齿轮组的第三旋转元件通过所述第二离合器能够变化地连接至所述第二行星齿轮组的第二旋转元件，以及

所述第四行星齿轮组的第一旋转元件不变地连接至所述第三行星齿轮组的第一旋转元件并通过所述第三制动器固定，所述第四行星齿轮组的第三旋转元件不变地连接至所述第一行星齿轮组的第三旋转元件，且所述第四行星齿轮组的第三旋转元件不变地连接至所述第三行星齿轮组的第二旋转元件。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的多级自动变速器，其中所述输入轴通过所述第一离合器选择性地连接至所述第一行星齿轮组的第一旋转元件，并直接连接至所述第二行星齿轮组的第三旋转元件，所述输出轴连接至所述第四行星齿轮组的第三旋转元件和所述第三行星齿轮组第二旋转元件。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的多级自动变速器，其中所述第一和第二行星齿轮组构成第一复合行星齿轮装置，所述第三和第四行星齿轮组构成第二复合行星齿轮装置。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的多级自动变速器，其中

在所述第一行星齿轮组中，第一旋转元件为第一恒星齿轮，第二旋转元件为第一行星架，且第三旋转元件为第一环形齿轮，

在所述第二行星齿轮组中，第一旋转元件为第二恒星齿轮，第二旋转元件为第二行星架，且第三旋转元件为第二环形齿轮，

在所述第三行星齿轮组中，第一旋转元件为第三恒星齿轮，第二旋转元件为第三行星架，且第三旋转元件为第三环形齿轮，

在所述第四行星齿轮组中，第一旋转元件为第四恒星齿轮，第二旋转元件为第四行星架，且第三旋转元件为第四环形齿轮。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的多级自动变速器，其中在所述第一行星齿轮组的第一恒星齿轮、第一行星架和第一环形齿轮中，在所述第一恒星齿轮通过所述第一制动器固定的状态下，所述第一恒星齿轮通过所述第一离合器选择性地连接至所述输入轴并不变地连接至所述第二行星齿轮组的第二恒星齿轮，在所述第一行星架通过所述第二制动器固定的情况下，所述第一行星架通过所述第三离合器能够变化地连接至所述第二行星齿轮组的第二行星架，且所述第一环形齿轮不变地连接至所述第四行星齿轮组的第四行星架。

6.根据权利要求4所述的用于车辆的多级自动变速器，其中在所述第二行星齿轮组的第二恒星齿轮、第二行星架和第二环形齿轮中，所述第二恒星齿轮不变地连接至所述第一行星齿轮组的第一恒星齿轮，第二行星架通过所述第二离合器能够变化地连接至所述第三行星齿轮组的第三环形齿轮，且所述第二环形齿轮不变地连接至所述输入轴。

7.根据权利要求4所述的用于车辆的多级自动变速器，其中在所述第三行星齿轮组的第三恒星齿轮、第三行星架和第三环形齿轮中，所述第三恒星齿轮不变地连接至所述第四行星齿轮组的第四恒星齿轮并通过所述第三制动器固定，所述第三行星架不变地连接至所述第四行星齿轮组的第四环形齿轮并不变地连接至所述输出轴，且所述第三环形齿轮通过所述第二离合器能够变化地连接至所述第二行星齿轮组的第二行星架。

8.根据权利要求4所述的用于车辆的多级自动变速器，其中在所述第四行星齿轮组的第四恒星齿轮、第四行星架和第四环形齿轮中，所述第四恒星齿轮不变地连接至所述第三行星齿轮组的第三恒星齿轮并通过所述第三制动器固定，所述第四行星架不变地连接至所述第一行星齿轮组的第一环形齿轮，且所述第四环形齿轮不变地连接至所述第三行星齿轮组的第三行星架。

9.一种用于车辆的多级自动变速器，包括：

第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组包括第一、第二和第三旋转元件，并具有布置在其前方的第一离合器以及第一和第二制动器；

第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组包括第一、第二和第三旋转元件，并具有布置在其前方的第二和第三离合器；

第三行星齿轮组，所述第三行星齿轮组包括第一、第二和第三旋转元件；

第四行星齿轮组，所述第四行星齿轮组包括第一、第二和第三旋转元件，并具有布置在其后方的第三制动器；

输入轴，所述输入轴通过所述第一离合器选择性地连接至所述第一行星齿轮组的第一旋转元件，并直接连接至所述第二行星齿轮组的第二旋转元件；和

输出轴，所述输出轴连接至所述第四行星齿轮组的第三旋转元件和所述第三行星齿轮组的第二旋转元件。

10.根据权利要求9所述的用于车辆的多级自动变速器，其中

在所述第一行星齿轮组中，第一旋转元件为第一恒星齿轮，第二旋转元件为第一行星架，且第三旋转元件为第一环形齿轮，

在所述第二行星齿轮组中，第一旋转元件为第二恒星齿轮，第二旋转元件为第二行星架，且第三旋转元件为第二环形齿轮，

在所述第三行星齿轮组中，第一旋转元件为第三恒星齿轮，第二旋转元件为第三行星架，且第三旋转元件为第三环形齿轮，

在所述第四行星齿轮组中，第一旋转元件为第四恒星齿轮，第二旋转元件为第四行星架，且第三旋转元件为第四环形齿轮。

11.根据权利要求10所述的用于车辆的多级自动变速器，其中在所述第一行星齿轮组的第一恒星齿轮、第一行星架和第一环形齿轮中，在所述第一恒星齿轮通过所述第一制动器固定的状态下，所述第一恒星齿轮通过所述第一离合器选择性地连接至所述输入轴并不变地连接至所述第二行星齿轮组的第二恒星齿轮，在所述第一行星架通过所述第二制动器固定的情况下，所述第一行星架通过所述第三离合器能够变化地连接至所述第二行星齿轮组的第二行星架，且所述第一环形齿轮不变地连接至所述第四行星齿轮组的第四行星架。

12.根据权利要求10所述的用于车辆的多级自动变速器，其中在所述第二行星齿轮组的第二恒星齿轮、第二行星架和第二环形齿轮中，所述第二恒星齿轮不变地连接至所述第一行星齿轮组的第一恒星齿轮，所述第二行星架不变地连接至所述输入轴，且所述第二环形齿轮通过所述第二离合器能够变化地连接至所述第三行星齿轮组的第三环形齿轮。

13.根据权利要求10所述的用于车辆的多级自动变速器，其中在所述第三行星齿轮组的第三恒星齿轮、第三行星架和第三环形齿轮中，所述第三恒星齿轮不变地连接至所述第四行星齿轮组的第四恒星齿轮并通过所述第三制动器固定，所述第三行星架不变地连接至所述第四行星齿轮组的第四环形齿轮并不变地连接至所述输出轴，且所述第三环形齿轮通过所述第二离合器能够变化地连接至所述第二行星齿轮组的第二环形齿轮。

14.根据权利要求10所述的用于车辆的多级自动变速器，其中在所述第四行星齿轮组的第四恒星齿轮、第四行星架和第四环形齿轮中，所述第四恒星齿轮不变地连接至所述第三行星齿轮组的第三恒星齿轮并通过所述第三制动器固定，所述第四行星架不变地连接至所述第一行星齿轮组的第一环形齿轮，且所述第四环形齿轮不变地连接至所述第三行星齿轮组的第三行星架。