CN106286727B - 一种八速自动变速器的传动系统 - Google Patents

一种八速自动变速器的传动系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种八速自动变速器的传动系统，包括输入轴、输出轴、第一行星轮系、第二行星轮系、第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、第一制动器、第二制动器，通过第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、第一制动器、第二制动器的组合，实现行星齿轮机构的不同速比的选择。本发明结构简单，内部空间布置紧凑、合理，可靠性高，控制简单，且本发明的传动系统能够实现八个前进档位和两个倒档，在车辆乘坐舒适性、换挡柔顺性以及燃油经济性方面都会有较大地提升。

Description

一种八速自动变速器的传动系统
技术领域
本发明涉及自动变速器传动系统技术领域，尤其涉及一种八速自动变速器的传动系统。
背景技术
目前，汽车普遍使用的自动变速器是液力自动变速器。液力自动变速器是由液力变矩器、行星轮系和液压操纵机构(如离合器)组成。其中，液力自动变速器通过复杂的多组行星轮系配合多个离合器来实现自动升降档，目前，自动变速器的使用比例不断攀升，通常现有市面上的自动变速器以四速自动变速器为主，六速自动变速器也正在逐年增多，而八速自动变速器却非常少，由于八速自动变速器液在结构复杂及控制策略方面非常复杂，导致八速自动变速器在制造成本及可靠性等方面还存在很大缺陷。
但八速变速器所具有的优点正是本领域技术人员所不断追求的，八速变速器具有更多的档位，可以将各个档位的速比的间隔和梯度更加合理的分配，可以更好的发挥车辆的经济燃油性；因此，亟需本领域技术人员研发一种结构相对简单，内部空间布置紧凑、合理，可靠性高，控制简单的八速变速器传动系统。
发明内容
本发明的一个目的是为了克服上述现有技术的不足，进而提供一种八速自动变速器的传动系统，结构简单，内部空间布置紧凑、合理，可靠性高，控制简单，且本发明的传动系统能够实现八个前进档位和两个倒档，在车辆乘坐舒适性、换挡柔顺性以及燃油经济性方面都会有较大地提升。
本发明的技术方案：
一种八速自动变速器的传动系统，包括输入轴，在所述输入轴上固定套装有第一外齿圈和一次转换输入轴齿轮；
第一行星轮系，包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架和所述第一外齿圈，所述第一太阳轮与变速器壳体固定连接，所述第一行星架分别与第一离合器、第三离合器连接；
第二行星轮系，包括第二太阳轮、第三太阳轮、第二行星轮、第三行星轮、第二外齿圈、第二行星架；所述第二太阳轮与所述第三离合器连接，所述第二太阳轮通过第一制动器与所述变速器壳体连接，二次转换输入轴齿轮与所述第二太阳轮固定连接；所述第三太阳轮与所述第一离合器连接；所述第二太阳轮与所述第二行星轮啮合，所述第二行星轮与所述第二外齿圈啮合；所述第三太阳轮与所述第三行星轮啮合，所述第三行星轮与所述第二行星轮啮合；所述第二行星轮、所述第三行星轮都安装在所述第二行星架上，所述第二行星架和所述一次转换输入轴齿轮之间通过第二离合器连接，所述第二行星架与所述变速器壳体之间通过第二制动器连接；所述第二外齿圈与驱动齿轮连接；
输出轴，所述输出轴与一次转换输出轴齿轮连接，二次转换输出轴齿轮通过第四离合器与所述输出轴连接；
输出齿轮与从动齿轮连接，所述从动齿轮与所述驱动齿轮啮合，所述输出齿轮和所述从动齿轮可相对于所述输出轴自由转动。
进一步地，所述第一行星架分别与所述第一离合器、第三离合器的内圈连接，所述第二太阳轮与所述第三离合器的外圈连接，所述第三太阳轮与所述第一离合器的外圈连接；所述第二行星架与所述第二离合器的内圈连接，所述一次转换输入轴齿轮与所述第二离合器的外圈连接。
进一步地，所述第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器均为多片式离合器。
进一步地，所述输入轴与所述输出轴平行地设置。
本发明相对于现有技术具有以下有益效果：本发明公开的八速自动变速器的传动系统，通过设置第一行星轮系和第二行星轮系，并结合一次转换输入轴齿轮、一次转换输出轴齿轮、二次转换输入轴齿轮、二次转换输出轴齿轮、驱动齿轮、从动齿轮、输出齿轮、四个离合器和两个制动器实现动力传递，结构简单，内部空间布置紧凑、合理，可靠性高，控制简单，且本发明的传动系统能够实现八个前进档位和两个倒档，在车辆乘坐舒适性、换挡柔顺性以及燃油经济性方面都会有较大地提升。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过发明的实践了解到。
附图说明
图1是本发明实施例的传动关系示意图；
图2是本发明实施例的各档位对应的离合器和制动器工作状态图；
图3是本发明实施例的档位逻辑控制图；
图中S1-第一太阳轮；S2-第二太阳轮；S3-第三太阳轮；Z1-第一行星轮；Z2-第二行星轮；Z3-第三行星轮；Z4-驱动齿轮；Z5-从动齿轮；Z6-一次转换输入轴齿轮；Z7-一次转换输出轴齿轮；Z8-二次转换输入轴齿轮；Z9-二次转换输出轴齿轮；Z10-输出齿轮；A1-第一外齿圈；A2-第二外齿圈；P1-第一行星架；P2-第二行星架；C1-第一离合器；C2-第二离合器；C3-第三离合器；C4-第四离合器；B1-第一制动器；B2-第二制动器；100-输入轴；200-输出轴；300-变速器壳体。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明。
结合图1所示，本实施例公开的八速自动变速器的传动系统，包括输入轴100，在输入轴100上固定套装有第一外齿圈A1和一次转换输入轴齿轮Z6；即第一外齿圈A1和一次转换输入轴齿轮Z6可随输入轴100一同转动；优选地，输入轴100的一端动力连接有液力变矩器，第一外齿圈A1在靠近液力变矩器一侧的输入轴100上安装，一次转换输入轴齿轮Z6在远离液力变矩器一侧的输入轴100上安装。
第一行星轮系，包括第一太阳轮S1、第一行星轮Z1、第一行星架P1和第一外齿圈A1，第一太阳轮S1和第一行星轮Z1啮合，第一行星轮Z1与第一外齿圈A1啮合，第一太阳轮S1与变速器壳体300固定连接，第一行星架P1分别与第一离合器C1、第三离合器C3连接；优选地，第一行星架P1分别与第一离合器C1、第三离合器C3的内圈连接。
第二行星轮系，包括第二太阳轮S2、第三太阳轮S3、第二行星轮Z2、第三行星轮Z3、第二外齿圈A2、第二行星架P2；第二太阳轮S2与第三离合器C3连接，优选地，第二太阳轮S2与第三离合器C3的外圈连接；第三太阳轮S3与第一离合器C1连接，优选地，第三太阳轮S3与第一离合器C1的外圈连接；第二太阳轮S2通过第一制动器B1与变速器壳体300连接，优选地，第二太阳轮S2与第一制动器B1的内圈连接，第一制动器B1的外圈与变速器壳体300连接；
更加具体地，二次转换输入轴齿轮Z8与第二太阳轮S2固定连接；第二太阳轮S2与第二行星轮Z2啮合，第三太阳轮S3与第三行星轮Z3啮合，第三行星轮Z3与第二太阳轮S2并联地同时与第二行星轮Z2啮合；第二行星轮Z2与第二外齿圈A2啮合，第二外齿圈A2与驱动齿轮Z4连接；
第二行星轮Z2、第三行星轮Z3都安装在第二行星架P2上，第二行星架P2和一次转换输入轴齿轮Z6之间通过第二离合器C2连接，优选地，第二行星架P2与第二离合器C2的内圈连接，一次转换输入轴齿轮Z6与第二离合器C2的外圈连接；第二行星架P2与变速器壳体300之间通过第二制动器B2连接，优选地，第二行星架P2与第二制动器B2的内圈连接，第二制动器B2的外圈与变速器壳体300固定连接。
输出轴200，输出轴200与一次转换输出轴齿轮Z7连接，二次转换输出轴齿轮Z9通过第四离合器C4与输出轴200连接；
输出齿轮Z10与从动齿轮Z5连接，从动齿轮Z5与驱动齿轮Z4啮合，输出齿轮Z10和从动齿轮Z5均套装在输出轴200上，输出齿轮Z10和从动齿轮Z5可相对于输出轴200自由转动。
优选地，第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第四离合器C4均为多片式离合器。
优选地，输入轴100与输出轴200平行地设置，如此设置，能够便于变速器内部空间的合理布置。
本实施例的工作过程如下：
结合图1至图3所示，通过第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第四离合器C4、第一制动器B1、第二制动器B2的组合，实现行星齿轮机构的不同速比的选择，具体如下：
倒档一Rev1：第二制动器B2和第三离合器C3结合。
第二制动器B2结合，第二行星架P2与变速器壳体300连接，第二行星架P2相对变速器壳体300固定，第三离合器C3结合，第一行星架P1与第二太阳轮S2连接。倒档一的扭矩和转速的传递路线为输入轴100、第一外齿圈A1、第一行星轮Z1、第一行星架P1、第三离合器C3、第二太阳轮S2、第二行星轮Z2、第二外齿圈A2、驱动齿轮Z4、从动齿轮Z5、输出齿轮Z10。
倒档二Rev2：第二制动器B2和第四离合器C4结合。
第二制动器B2结合，第二行星架P2与变速器壳体300连接，第二行星架P2相对变速器壳体300固定，第四离合器C4结合，输出轴200与二次转换输出轴齿轮Z9连接。倒档二的扭矩和转速的传递路线为输入轴100、一次转换输入轴齿轮Z6、一次转换输出轴齿轮Z7、输出轴200、第四离合器C4、二次转换输出轴齿轮Z9、二次转换输入轴齿轮Z8、第二太阳轮S2、第二行星轮Z2、第二外齿圈A2、驱动齿轮Z4、从动齿轮Z5、输出齿轮Z10。
一档1ST：第二制动器B2和第一离合器C1结合。
第二制动器B2结合，第二行星架P2与变速器壳体300连接，第二行星架P2相对变速器壳体300固定，第一离合器C1结合，第一行星架P1与第三太阳轮S3连接。一档的扭矩和转速的传递路线为输入轴100、第一外齿圈A1、第一行星轮Z1、第一行星架P1、第一离合器C1、第三太阳轮S3、第三行星轮Z3、第二行星轮Z2、第二外齿圈A2、驱动齿轮Z4、从动齿轮Z5、输出齿轮Z10。
二档2ND：第一离合器C1和第一制动器B1结合。
第一离合器C1结合，第一行星架P1与第三太阳轮S3连接，第一制动器B1结合，第二太阳轮S2与变速器壳体300连接，第二太阳轮S2相对变速器壳体300固定。二档的扭矩和转速的传递路线为输入轴100、第一外齿圈A1、第一行星轮Z1、第一行星架P1、第一离合器C1、第三太阳轮S3、第三行星轮Z3、第二行星轮Z2、第二外齿圈A2、驱动齿轮Z4、从动齿轮Z5、输出齿轮Z10。
三档3RD：第一离合器C1和第三离合器C3结合。
第一离合器C1结合，第一行星架P1与第三太阳轮S3连接，第三离合器C3结合，第一行星架P1与第二太阳轮S2连接。三档的扭矩和转速的传递路线为输入轴100、第一外齿圈A1、第一行星轮Z1、第一行星架P1、第一离合器C1、第三太阳轮S3、第三行星轮Z3、第二行星轮Z2、第二外齿圈A2、驱动齿轮Z4、从动齿轮Z5、输出齿轮Z10，其中中间又并行分出一条扭矩和转速的传递路线为第一行星架P1、第三离合器C3、第二太阳轮S2、第二行星轮Z2。
四档4TH：第一离合器C1和第四离合器C4结合。
第一离合器C1结合，第一行星架P1与第三太阳轮S3连接，第四离合器C4结合，输出轴200与二次转换输出轴齿轮Z9连接。四档的扭矩和转速的传递路线为输入轴100、第一外齿圈A1、第一行星轮Z1、第一行星架P1、第一离合器C1、第三太阳轮S3、第三行星轮Z3、第二行星轮Z2、第二外齿圈A2、驱动齿轮Z4、从动齿轮Z5、输出齿轮Z10，其中中间又并行分出一条扭矩和转速的传递路线为输入轴100、一次转换输入轴齿轮Z6、一次转换输出轴齿轮Z7、输出轴200、第四离合器C4、二次转换输出轴齿轮Z9、二次转换输入轴齿轮Z8、第二太阳轮S2、第二行星轮Z2。
五档5TH：第一离合器C1和第二离合器C2结合。
第一离合器C1结合，第一行星架P1与第三太阳轮S3连接，第二离合器C2结合，输入轴100与第二行星架P2连接。五档的扭矩和转速的传递路线为输入轴100、第一外齿圈A1、第一行星轮Z1、第一行星架P1、第一离合器C1、第三太阳轮S3、第三行星轮Z3、第二行星轮Z2、第二外齿圈A2、驱动齿轮Z4、从动齿轮Z5、输出齿轮Z10，其中中间又并行分出一条扭矩和转速的传递路线为输入轴100、第二离合器C2、第二行星架P2、第三行星轮Z3、第二行星轮Z2。
六档6TH：第二离合器C2和第四离合器C4结合。
第二离合器C2结合，输入轴100与第二行星架P2连接，第四离合器C4结合，输出轴200与二次转换输出轴齿轮Z9连接。六档的扭矩和转速的传递路线为输入轴100、第二离合器C2、第二行星架P2、第二行星轮Z2、第二外齿圈A2、驱动齿轮Z4、从动齿轮Z5、输出齿轮Z10，其中中间又并行分出一条扭矩和转速的传递路线为输入轴100、一次转换输入轴齿轮Z6、一次转换输出轴齿轮Z7、输出轴200、第四离合器C4、二次转换输出轴齿轮Z9、二次转换输入轴齿轮Z8、第二太阳轮S2、第二行星轮Z2。
七档7TH：第二离合器C2和第三离合器C3结合。
第二离合器C2结合，输入轴100与第二行星架P2连接，第三离合器C3结合，第一行星架P1与第二太阳轮S2连接。七档的扭矩和转速的传递路线为输入轴100、第二离合器C2、第二行星架P2、第二行星轮Z2、第二外齿圈A2、驱动齿轮Z4、从动齿轮Z5、输出齿轮Z10，其中中间又并行分出一条扭矩和转速的传递路线为输入轴100、第一外齿圈A1、第一行星轮Z1、第一行星架P1、第三离合器C3、第二太阳轮S2、第二行星轮Z2。
八档8TH：第二离合器C2和第一制动器B1结合。
第二离合器C2结合，输入轴100与第二行星架P2连接，第一制动器B1结合，第二太阳轮S2与变速器壳体300连接，第二太阳轮S2相对变速器壳体300固定。八档的扭矩和转速的传递路线为输入轴100、第二离合器C2、第二行星架P2、第二行星轮Z2、第二外齿圈A2、驱动齿轮Z4、从动齿轮Z5、输出齿轮Z10。
本发明结构简单，内部空间布置紧凑、合理，可靠性高，控制简单，且本发明的传动系统能够实现八个前进档位和两个倒档，在车辆乘坐舒适性、换挡柔顺性以及燃油经济性方面都会有较大地提升。
以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (4)

1.一种八速自动变速器的传动系统，包括输入轴、输出轴、第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、第一制动器和第二制动器；其特征在于，
在所述输入轴上固定套装有第一外齿圈和一次转换输入轴齿轮；
第一行星轮系，包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架和所述第一外齿圈，所述第一太阳轮与变速器壳体固定连接，所述第一行星架分别与第一离合器、第三离合器连接；
第二行星轮系，包括第二太阳轮、第三太阳轮、第二行星轮、第三行星轮、第二外齿圈、第二行星架；所述第二太阳轮与所述第三离合器连接，所述第二太阳轮通过第一制动器与所述变速器壳体连接，二次转换输入轴齿轮与所述第二太阳轮固定连接；所述第三太阳轮与所述第一离合器连接；所述第二太阳轮与所述第二行星轮啮合，所述第二行星轮与所述第二外齿圈啮合；所述第三太阳轮与所述第三行星轮啮合，所述第三行星轮与所述第二行星轮啮合；所述第二行星轮、所述第三行星轮都安装在所述第二行星架上，所述第二行星架和所述一次转换输入轴齿轮之间通过第二离合器连接，所述第二行星架与所述变速器壳体之间通过第二制动器连接；所述第二外齿圈与驱动齿轮连接；
所述输出轴与一次转换输出轴齿轮连接，二次转换输出轴齿轮通过第四离合器与所述输出轴连接；
输出齿轮与从动齿轮连接，所述从动齿轮与所述驱动齿轮啮合，所述输出齿轮和所述从动齿轮可相对于所述输出轴自由转动。
2.根据权利要求1所述的一种八速自动变速器的传动系统，其特征在于，所述第一行星架分别与所述第一离合器、第三离合器的内圈连接，所述第二太阳轮与所述第三离合器的外圈连接，所述第三太阳轮与所述第一离合器的外圈连接；所述第二行星架与所述第二离合器的内圈连接，所述一次转换输入轴齿轮与所述第二离合器的外圈连接。
3.根据权利要求2所述的一种八速自动变速器的传动系统，其特征在于，所述第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器均为多片式离合器。
4.根据权利要求3所述的一种八速自动变速器的传动系统，其特征在于，所述输入轴与所述输出轴平行地设置。
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