CN106321752A - 用于车辆的变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的变速器，其可以包括：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，各包括三个旋转元件；以及多个摩擦构件，其中，摩擦构件连接到行星齿轮组的至少一个或更多旋转元件，并且控制旋转元件的旋转。

Description

用于车辆的变速器

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的变速器，其能够通过实施多级挡位来提高燃料效率，并且能够通过使用在低的发动机RPM范围内的运行点来改善车辆行驶舒适度。

背景技术

近来，升高的油价已经导致全世界的车辆制造商投入无止境的竞争中。尤其对于发动机而言，车辆制造商已经致力于通过减小发动机尺寸等来减小车辆的重量并改善车辆的燃料效率。

对于自动变速器而言，存在各种改进燃料效率的方法，而通过实施多级或多挡位的换挡，能够同时确保可操作性和燃料效率的竞争力。

然而，当挡位增加时，自动变速器中的部件的数量也增加，因此自动变速器可能会难以安装，制造成本和重量可能会增加，并且动力传递效率可能会变差。

因此，为了通过多级挡位而使提高燃料效率的效果增强，对于能够利用更少部件而实现最大效率的齿轮系结构的开发将是重要的。

公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，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一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的变速器，其能够通过实施多级挡位来提高燃料效率，并且能够通过使用在发动机的低RPM范围内的运行点来改善车辆行驶舒适度。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的变速器可以包括：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，各包括三个旋转元件；以及多个摩擦构件，其中，第一行星齿轮组可以包括：第一旋转元件，其连接到输入轴；第二旋转元件，其作为选择性固定元件工作；以及第三旋转元件，其与第二行星齿轮组的第二旋转元件连接，并且选择性地与第三行星齿轮组的第三旋转元件连接；第二行星齿轮组可以包括：第一旋转元件，其选择性地与第三行星齿轮组的第二旋转元件连接，并且选择性地与第三行星齿轮组的第三旋转元件连接；第二旋转元件，其选择性地与第四行星齿轮组的第三旋转元件连接；以及第三旋转元件，其作为固定元件工作；第三行星齿轮组可以包括：第一旋转元件，其与第四行星齿轮组的第二旋转元件连接；以及第二旋转元件，其选择性地连接到所述输入轴；第四行星齿轮组可以包括：第一旋转元件，其连接到输入轴；以及第二旋转元件，其连接到输出轴；而所述摩擦构件可以连接到行星齿轮组的至少一个或更多个旋转元件，并控制旋转元件的旋转。

在第一行星齿轮组中，第一旋转元件可以是第一太阳轮，第二旋转元件可以是第一行星架，而第三旋转元件可以是第一内齿圈；在第二行星齿轮组中，第一旋转元件可以是第二太阳轮，第二旋转元件可以是第二行星架，而第三旋转元件可以是第二内齿圈；在第三行星齿轮组中，第一旋转元件可以是第三太阳轮，第二旋转元件可以是第三行星架，而第三旋转元件可以是第三内齿圈；而在第四行星齿轮组中，第一旋转元件可以是第四太阳轮，第二旋转元件可以是第四行星架，而第三旋转元件可以是第四内齿圈。

第一行星齿轮组的第二旋转元件可以通过制动器选择性地连接到变速器壳体以及与变速器壳体断开，第一行星齿轮组的第三旋转元件和第三行星齿轮组的第三旋转元件可以通过第二离合器而选择性地彼此连接和断开。

第二行星齿轮组的第一旋转元件和第三行星齿轮组的第二旋转元件可以通过第四离合器而选择性地彼此连接和断开，第二行星齿轮组的第一旋转元件和第三行星齿轮组的第三旋转元件可以通过第五离合器而选择性地彼此连接和断开，第二行星齿轮组的第二旋转元件和第四行星齿轮组的第三旋转元件可以通过第三离合器而选择性地彼此连接和断开，而第二行星齿轮组的第三旋转元件可以连接到变速器壳体。

第三行星齿轮组的第二旋转元件可以通过第一离合器选择性地连接到输入轴以及与输入轴断开。

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可以在轴向方向顺序地布置。

摩擦构件可以包括：第一离合器，其设置成选择性地将输入轴和第三行星齿轮组的第二旋转元件连接和断开；第二离合器，其设置成选择性地将第一行星齿轮组的第三旋转元件和第三行星齿轮组的第三旋转元件连接和断开；第三离合器，其设置成选择性地将第二行星齿轮组的第二旋转元件和第四行星齿轮组的第三旋转元件连接和断开；第四离合器，其设置成选择性地将第二行星齿轮组的第一旋转元件和第三行星齿轮组的第二旋转元件连接和断开；第五离合器，其设置成选择性地将第二行星齿轮组的第一旋转元件和第三行星齿轮组的第三旋转元件连接和断开；以及制动器，其设置成选择性地将第一行星齿轮组的第二旋转元件和变速器壳体连接和断开。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的变速器可以包括：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，各包括三个旋转元件；输入轴，其连接到第一行星齿轮组的第一旋转元件，第四行星齿轮组的第一旋转元件以及第一离合器；第一轴，其连接第一行星齿轮组的第二旋转元件和制动器；第二轴，其连接第一行星齿轮组的第三旋转元件，第二行星齿轮组的第二旋转元件、第二离合器以及第三离合器；第三轴，其连接第二行星齿轮组的第一旋转元件、第四离合器以及第五离合器；第四轴，其连接第三行星齿轮组的第二旋转元件、第一离合器以及第四离合器；第五轴，其连接第三行星齿轮组的第三旋转元件、第二离合器以及第五离合器；第六轴，其连接第四行星齿轮组的第三旋转元件以及第三离合器；输出轴，其连接第三行星齿轮组的第一旋转元件和第四行星齿轮组的第二旋转元件；以及变速器壳体，其与第二行星齿轮组的第三旋转元件以及制动器连接。

第一离合器可以设置成用于选择性地将输入轴和第四轴连接和断开，第二离合器可以设置成用于选择性地将第二轴和第五轴连接和断开，第三离合器可以设置成用于选择性地将第二轴和第六轴连接和断开，第四离合器可以设置成用于选择性地将第三轴和第四轴连接和断开，第五离合器可以设置成用于选择性地将第三轴和第五轴连接和断开，制动器可以设置成用于选择性地将第一轴和变速器壳体连接和断开。

第一离合器可以设置成用于选择性地将输入轴和第三行星齿轮组的第二旋转元件连接和断开，第二离合器可以设置成用于选择性地将第一行星齿轮组的第三旋转元件和第三行星齿轮组的第三旋转元件连接和断开，第三离合器可以设置成用于选择性地将第二行星齿轮组的第二旋转元件和第四行星齿轮组的第三旋转元件连接和断开，第四离合器可以设置成用于选择性地将第二行星齿轮组的第一旋转元件和第三行星齿轮组的第二旋转元件连接和断开，第五离合器可以设置成用于选择性地将第二行星齿轮组的第一旋转元件和第三行星齿轮组的第三旋转元件连接和断开，制动器可以设置成用于选择性地将第一行星齿轮组的第二旋转元件和变速器壳体连接和断开。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的变速器可以包括：第一行星齿轮组和复合行星齿轮组，所述第一行星齿轮组包括第一旋转元件、第二旋转元件以及第三旋转元件，第一行星齿轮组的第一旋转元件通过连接到输入轴而作为恒定输入元件工作，第一行星齿轮组的第二旋转元件通过摩擦构件作为选择性固定元件工作，第一行星齿轮组的第三旋转元件作为选择性输出元件工作；所述复合行星齿轮组通过连接第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组的旋转元件而形成，其中，复合行星齿轮组可以包括多个复合旋转元件，所述复合旋转元件通过在第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组的旋转元件之间直接连接或经由摩擦构件连接两个或更多个旋转元件而形成，所述多个复合旋转元件可以包括：第一复合旋转元件，其通过摩擦构件连接到输入轴；第二复合旋转元件，其中，第一行星齿轮组的第三旋转元件直接或经由摩擦构件连接至第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组中的至少一个的旋转元件，并且第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组的旋转元件可以经由摩擦构件进行连接；第三复合旋转元件，其作为恒定固定元件工作；第四复合旋转元件，其通过连接到输入轴而作为恒定输入元件工作；第五复合旋转元件，其通过连接到输出轴而作为恒定输出元件工作。

在第一行星齿轮组中，第一旋转元件可以是第一太阳轮，第二旋转元件可以是第一行星架，而第三旋转元件可以是第一内齿圈，所述第一行星架可以选择性地连接到变速器壳体以及与变速器壳体断开。

第一复合旋转元件可以包括第二行星齿轮组的第二太阳轮和第三行星齿轮组的第三行星架，所述第三行星架和所述输入轴可以通过第一离合器而选择性地彼此连接和断开，所述第三行星架和所述第二太阳轮可以通过第四离合器而选择性地彼此连接和断开。

第二复合旋转元件可以包括第二行星齿轮组的第二行星架，第三行星齿轮组的第三内齿圈以及第四行星齿轮组的第四内齿圈；所述第二行星架和所述第三内齿圈可以通过第二离合器而选择性地彼此连接和断开；所述第二行星架和所述第四内齿圈可以通过第三离合器而选择性地彼此连接和断开；所述第三内齿圈和第一行星齿轮组的第一内齿圈可以通过第二离合器而选择性地彼此连接和断开；而所述第三内齿圈和第二行星齿轮组的第二太阳轮可以通过第五离合器选择性地彼此连接和断开。

第三复合旋转元件可以为第二行星齿轮组的第二内齿圈，并且连接到变速器壳体；第四复合旋转元件可以为第四行星齿轮组的第四太阳轮；而第五复合旋转元件可以包括第三行星齿轮组的第三太阳轮和第四行星齿轮组的第四行星架。

如上所述，由于第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组的旋转元件通过多个离合器和制动器而选择性地连接/断开，因此改变了它们的旋转速度和方向并相应地执行了换挡。因此，能够利用具有十级或更多级前进挡位和一级倒车挡位的传动比来驱动车辆。因此，能够通过实施多级挡位来提高燃料效率，并且能够通过使用在发动机的低RPM范围内的运行点来改善车辆行驶舒适度。

应了解本文所用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语一般包括机动车辆，如客运汽车，包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆、包括多种小船和船舰的船只、飞机等，并包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他选择性的燃料车辆(例如衍生自除了石油之外的来源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如具有汽油动力和电力动力两者的车辆。

本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方案中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方案中进行详细陈述，这些附图和具体实施方案共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1为示意性地显示根据本发明的用于车辆的示例性变速器的结构的示图。

图2为根据本发明的用于车辆的示例性变速器在每个挡位下的操作图表。

应当了解，附图并非按比例地绘制，而是图示性地简化呈现各种特征以显示本发明的基本原理。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例在附图中进行说明并如下进行描述。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当了解，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，本发明旨在不仅覆盖这些示例性实施方案，也还覆盖包含于如权利要求书限定的本发明的实质和范围内的各种变化形式、改变形式、等同形式和其他实施方案。

根据本发明的各个实施方案的用于车辆的变速器主要包括：第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4，并且每个行星齿轮组可以包括三个旋转元件，即，第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件。

参照图1，第一行星齿轮组PG1的第一旋转元件可以连接至输入轴INPUT。例如，第一行星齿轮组PG1的第一旋转元件可以为第一太阳轮S1，而第一太阳轮S1可以通过直接连接至输入轴INPUT而作为恒定输入元件工作。

第一行星齿轮组PG1的第二旋转元件可以作为选择性固定元件工作。例如，第一行星齿轮组PG1的第二旋转元件可以为第一行星架Cr1，并且第一行星架Cr1可以通过摩擦构件而连接到变速器壳体CS或者与变速器壳体CS断开。

第一行星齿轮组PG1的第三旋转元件可以与第二行星齿轮组PG2的第二旋转元件连接。例如，第一行星齿轮组PG1的第三旋转元件可以为第一内齿圈R1，而第二行星齿轮组PG2的第二旋转元件可以为第二行星架Cr2，从而第一内齿圈R1和第二行星架Cr2可以彼此直接连接。

第一行星齿轮组PG1的第三旋转元件和第三行星齿轮组PG3的第三旋转元件可以选择性地连接。例如，第三行星齿轮组PG3的第三旋转元件可以为第三内齿圈R3，而第一内齿圈R1和第三内齿圈R3可以通过摩擦构件而彼此连接或断开。

第二行星齿轮组PG2的第一旋转元件可以选择性地与第三行星齿轮组PG3的第二旋转元件连接。例如，第二行星齿轮组PG2的第一旋转元件可以为第二太阳轮S2，而第三行星齿轮组PG3的第二旋转元件可以为第三行星架Cr3，从而第二太阳轮S2和第三行星架Cr3可以通过摩擦构件而彼此连接或断开。

第二行星齿轮组PG2的第一旋转元件可以选择性地与第三行星齿轮组PG3的第三旋转元件连接。例如，第三行星齿轮组PG3的第三旋转元件可以为第三内齿圈R3，而第二太阳轮和第三内齿圈R3可以通过摩擦构件而彼此连接或断开。

第二行星齿轮组PG2的第二旋转元件可以选择性地与第四行星齿轮组PG4的第三旋转元件连接。例如，第二行星齿轮组PG2的第二旋转元件可以为第二行星架Cr2，而第四行星齿轮组PG4的第三旋转元件可以为第四内齿圈R4，从而第二行星架Cr2和第四内齿圈R4可以通过摩擦构件而彼此连接或断开。

第二行星齿轮组PG2的第三旋转元件可以作为固定元件工作。例如，第二行星齿轮组PG2的第三旋转元件可以为第二内齿圈R2，而第二内齿圈R2可以通过直接连接至变速器壳体CS而作为恒定固定元件工作。

第三行星齿轮组PG3的第一旋转元件可以与第四行星齿轮组PG4的第二旋转元件连接。例如，第三行星齿轮组PG3的第一旋转元件可以为第三太阳轮S3，第四行星齿轮组PG4的第二旋转元件可以为第四行星架Cr4，从而第三太阳轮S3和第四行星架Cr4可以彼此直接连接。

第三行星齿轮组PG3的第二旋转元件可以选择性地连接到输入轴INPUT。例如，第三行星齿轮组PG3的第二旋转元件可以为第三行星架Cr3，而第三行星架Cr3和输入轴INPUT可以通过摩擦构件而彼此连接断开。

第四行星齿轮组PG4的第一旋转元件可以连接到输入轴INPUT。例如，第四行星齿轮组PG4的第一旋转元件可以为第四太阳轮S4，而第四太阳轮S4可以通过直接连接至输入轴INPUT而作为恒定输入元件工作。

第四行星齿轮组PG4的第二旋转元件可以连接到输出轴OUTPUT。例如，第四行星齿轮组PG4的第二旋转元件可以为第四行星架Cr4，而第四行星架Cr4可以通过直接连接至输出轴OUTPUT而作为恒定输出元件工作。

在本发明中，第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4可以顺序地布置在输入轴INPUT和输出轴OUTPUT的轴向。此外，第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4的全部都可以为单小齿轮行星齿轮组。

本发明可以进一步包括连接到行星齿轮组的至少一个或更多个旋转元件并控制旋转元件的旋转的多个摩擦构件。摩擦构件可以为第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第四离合器C4、第五离合器C5和制动器B。

具体而言，第一离合器C1可以设置成用于将输入轴INPUT和第三行星架Cr3连接或断开，第三行星架Cr3为第三行星齿轮组PG3的第二旋转元件。

第二离合器C2可以设置成用于将第一内齿圈R1和第三内齿圈连接或断开，第一内齿圈R1为第一行星齿轮组PG1的第三旋转元件，而第三内齿圈为第三行星齿轮组PG3的第三旋转元件。

第三离合器C3可以设置成用于将第二行星架Cr2和第四内齿圈R4连接或断开，第二行星架Cr2为第二行星齿轮组PG2的第二旋转元件，而第四内齿圈R4为第四行星齿轮组PG4的第三旋转元件。

第四离合器C4可以设置成用于将第二太阳轮S2和第三行星架Cr3连接或断开，第二太阳轮S2为第二行星齿轮组PG2的第一旋转元件，而第三行星架Cr3为第三行星齿轮组PG3的第二旋转元件。

第五离合器C5可以设置成用于将第二太阳轮S2和第三内齿圈R3连接或断开，第二太阳轮S2为第二行星齿轮组PG2的第一旋转元件，而第三内齿圈R3为第三行星齿轮组PG3的第三旋转元件。

制动器B可以设置成用于将第一行星架Cr1和变速器壳体CS连接或断开，第一行星架Cr1为第一行星齿轮组PG1的第二旋转元件。

另一方面，行星齿轮组的旋转元件可以通过输入轴INPUT、第一轴A1到第六轴A6以及输出轴OUTPUT进行连接。

参照图1，第一行星齿轮组PG1的第一旋转元件和第四行星齿轮组PG4的第一旋转元件可以直接连接到输入轴INPUT，而第一离合器C1的第一侧可以连接到输入轴INPUT。

第一行星齿轮组PG1的第二旋转元件和制动器B的第一侧可以连接到第一轴A1。

第一行星齿轮组PG1的第三旋转元件、第二行星齿轮组PG2的第二旋转元件、第二离合器C2的第一侧以及第三离合器C3的第一侧可以连接到第二轴A2。

第二行星齿轮组PG1的第一旋转元件、第四离合器C4的第一侧以及第五离合器C5的第一侧可以连接到第三轴A3。

第三行星齿轮组PG3的第二旋转元件、第一离合器C1的第二侧以及第四离合器C4的第二侧可以连接到第四轴A4。

第三行星齿轮组PG3的第三旋转元件、第二离合器C2的第二侧以及第五离合器C5的第二侧可以连接到第五轴A5。

第四行星齿轮组PG4的第三旋转元件和第三离合器C3的第二侧可以连接到第六轴A6。

第三行星齿轮组PG3的第一旋转元件和第四行星齿轮组PG4的第二旋转元件可以直接连接到输出轴OUTPUT。

第二行星齿轮组PG2的第三旋转元件和制动器B的第二侧可以连接到变速器壳体CS。

例如，第一离合器C1可以设置成用于将输入轴INPUT和第四轴A4连接或断开，第二离合器C2可以设置成用于降第二轴A2和第五轴A5连接或断开，而第三离合器C3可以设置成用于将第二轴A2和第六轴A6连接或断开。

此外，第四离合器C4可以设置成用于将第三轴A3和第四轴A4连接或断开，第五离合器C5可以设置成用于将第三轴A3和第五轴A5连接或断开，而制动器B可以设置成用于将第一轴A1和变速器壳体CS连接或断开。

另一方面，本发明的用于车辆的变速器可以包括第一行星齿轮组PG1以及由第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4组成的复合行星齿轮组C-PG。

参照图1，具体而言，第一行星齿轮组PG1包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件，其中，第一旋转元件可以通过连接到输入轴INPUT而作为恒定输入元件工作。第一旋转元件可以是第一太阳轮S1。

第一行星齿轮组的第二旋转元件可以是第一行星架Cr1，所述第二旋转元件通过摩擦构件而作为选择性固定元件工作。使第二旋转元件作为选择性固定元件工作的摩擦构件可以为连接到变速器壳体CS的制动器B。

第一行星齿轮组的第三旋转元件可以是第一内齿圈R1，所述第三旋转元件作为选择性输出元件工作。

复合行星齿轮组C-PG通过连接第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4的旋转元件而形成，而多个旋转元件(即，第一复合旋转元件、第二复合旋转元件、第三复合旋转元件、第四复合旋转元件和第五复合旋转元件)可以在第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组的旋转元件之间通过直接连接或经由摩擦构件连接两个或更多个旋转元件而进行配置。

第一复合旋转元件通过摩擦构件连接到输入轴INPUT，并且作为选择性输入元件或选择性输出元件工作，所述第一复合旋转元件可以包括第二行星齿轮组的第二太阳轮S2和第三行星齿轮组PG3的第三行星架Cr3。

例如，第一离合器C1设置成用于将第三行星架Cr3和输入轴INPUT连接或断开的摩擦构件，而第三行星架Cr3可以作为选择性输入元件工作。

第四离合器C4可以设置成用于将第三行星架Cr3和第二太阳轮S2连接或断开的摩擦构件，并且可以选择性地连接第三行星架Cr3和第二太阳轮S2。

也即，第一离合器C1可以设置成用于连接输入轴INPUT和第三行星架Cr3，而第四离合器C4可以设置成用于将第三行星架Cr3和第二太阳轮S2连接或断开。

此外，在第二复合旋转元件中，第一行星齿轮组PG1的第三旋转元件可以通过直接连接或经由摩擦构件连接到第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组中的任意一个的旋转元件而作为选择性输入元件或选择性输出元件工作，而第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组中的一个的旋转元件可以通过摩擦构件连接而作为选择性输出元件工作。

第二复合旋转元件可以包括第二行星齿轮组PG2的第二行星架Cr2、第三行星齿轮组PG3的第三内齿圈R3以及第四行星齿轮组PG4的第四内齿圈R4。

例如，第二离合器C2可以设置成用于将第二行星架Cr2和第三内齿圈R3连接或断开的摩擦构件，并且可以选择性地连接第二行星架Cr2和第三内齿圈R3。

第二行星架Cr2和第一内齿圈R1直接连接，因此第一内齿圈R1和第三内齿圈R3也通过第二离合器C2而连接或断开。

第三离合器C3可以设置成用于将第二行星架Cr2和第四内齿圈R4连接或断开的摩擦构件，并且可以选择性地连接第二行星架Cr2和第四内齿圈R4。

第五离合器C5可以设置成用于将第三内齿圈R3和第二太阳轮S2连接或断开的摩擦构件，并且可以选择性地连接第三内齿圈R3和第二太阳轮S2。

也即，第二离合器C2可以设置成用于连接或断开第二行星架Cr2以及第一内齿圈R1与第三内齿圈R3，第三离合器C3可以设置成用于连接第二行星架Cr2和第四内齿圈R4，而第五离合器C5可以设置成用于连接第三内齿圈R3和第二太阳轮S2。

第三复合旋转元件可以作为恒定固定元件工作，所述第三复合旋转元件可以为第二行星齿轮组PG2的第二内齿圈R2。

例如，第二内齿圈R2可以固定至变速器壳体CS的内侧。

第四复合旋转元件可以通过连接到输入轴INPUT而作为恒定输入元件工作，所述第四复合旋转元件可以为第四行星齿轮组PG4的第四太阳轮S4。

例如，第四太阳轮S4可以直接连接到输入轴INPUT。

第五复合旋转元件可以通过连接到输出轴OUTPUT而作为恒定输出元件工作，所述第五复合旋转元件可以包括第三行星齿轮组PG3的第三太阳轮S3和第四行星齿轮组PG4的第四行星架Cr4。

例如，第四行星架Cr4可以直接连接到输出轴OUTPUT，而第三太阳轮S3可以直接连接到第四行星架Cr4。

图2为根据本发明各个实施方案的用于车辆的变速器在每个挡位下的操作图表，其中，例如，为了实施第一挡位传动比，可以连接第二离合器C2、第三离合器C3和第五离合器C5，而可以脱开所有其他摩擦构件。

为了实施第二挡位传动比，可以连接第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4，而可以脱开所有其他摩擦构件。此外，对于其他挡位，车辆能够通过如图表所示进行连接或脱开而利用对应于挡位的传动比进行驱动。

如上所述，由于第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组的旋转元件通过五个离合器和一个制动器B而选择性地连接/断开，因此它们的旋转速度和方向得到改变并相应地执行了换挡。因此，能够利用十级或更多级前进挡位和一级倒车挡位的传动比来驱动车辆。因此，能够通过实施多级挡位来提高燃料效率，并且能够通过使用在发动机的低RPM范围内的运行点来改善车辆驾驶舒适度。

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。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。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。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (15)

1.一种用于车辆的变速器，包括：

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，各包括三个旋转元件；

多个摩擦构件，

其中，第一行星齿轮组包括：

第一旋转元件，其连接到输入轴；

第二旋转元件，其作为选择性固定元件工作；

第三旋转元件，其与第二行星齿轮组的第二旋转元件连接，并且选择性地与第三行星齿轮组的第三旋转元件连接，

第二行星齿轮组包括：

第一旋转元件，其选择性地与第三行星齿轮组的第二旋转元件连接，并且选择性地与第三行星齿轮组的第三旋转元件连接；

第二旋转元件，其选择性地与第四行星齿轮组的第三旋转元件连接；

第三旋转元件，其作为固定元件工作，

第三行星齿轮组包括：

第一旋转元件，其与第四行星齿轮组的第二旋转元件连接；以及

第二旋转元件，其选择性地连接到输入轴，

第四行星齿轮组包括：

第一旋转元件，其连接到输入轴；

第二旋转元件，其连接到输出轴，

摩擦构件，其连接到行星齿轮组的至少一个或更多个旋转元件，并控制旋转元件的旋转。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的变速器，其中在第一行星齿轮组中，第一旋转元件是第一太阳轮，第二旋转元件是第一行星架，而第三旋转元件是第一内齿圈，

在第二行星齿轮组中，第一旋转元件是第二太阳轮，第二旋转元件是第二行星架，而第三旋转元件是第二内齿圈，

在第三行星齿轮组中，第一旋转元件是第三太阳轮，第二旋转元件是第三行星架，而第三旋转元件是第三内齿圈，

在第四行星齿轮组中，第一旋转元件是第四太阳轮，第二旋转元件是第四行星架，而第三旋转元件是第四内齿圈。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的变速器，其中，第一行星齿轮组的第二旋转元件通过制动器选择性地连接到变速器壳体以及与变速器壳体断开，

第一行星齿轮组的第三旋转元件和第三行星齿轮组的第三旋转元件通过第二离合器而选择性地彼此连接和断开。

4.根据权利要求2所述的用于车辆的变速器，其中，第二行星齿轮组的第一旋转元件和第三行星齿轮组的第二旋转元件通过第四离合器而选择性地彼此连接和断开，

第二行星齿轮组的第一旋转元件和第三行星齿轮组的第三旋转元件通过第五离合器而选择性地彼此连接和断开，

第二行星齿轮组的第二旋转元件和第四行星齿轮组的第三旋转元件通过第三离合器而选择性地彼此连接和断开，

第二行星齿轮组的第三旋转元件连接到变速器壳体。

5.根据权利要求2所述的用于车辆的变速器，其中，第三行星齿轮组的第二旋转元件通过第一离合器选择性地连接到输入轴以及与输入轴断开。

6.根据权利要求2所述的用于车辆的变速器，其中，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在轴向方向顺序地布置。

7.根据权利要求1所述的用于车辆的变速器，其中，所述摩擦构件包括：

第一离合器，其设置成选择性地将输入轴和第三行星齿轮组的第二旋转元件连接和断开；

第二离合器，其设置成选择性地将第一行星齿轮组的第三旋转元件和第三行星齿轮组的第三旋转元件连接和断开；

第三离合器，其设置成选择性地将第二行星齿轮组的第二旋转元件和第四行星齿轮组的第三旋转元件连接和断开；

第四离合器，其设置成选择性地将第二行星齿轮组的第一旋转元件和第三行星齿轮组的第二旋转元件连接和断开；

第五离合器，其设置成选择性地将第二行星齿轮组的第一旋转元件和第三行星齿轮组的第三旋转元件连接和断开；

制动器，其设置成选择性地将第一行星齿轮组的第二旋转元件和变速器壳体连接和断开。

8.一种用于车辆的变速器，包括：

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，各包括三个旋转元件；

输入轴，其连接到第一行星齿轮组的第一旋转元件，第四行星齿轮组的第一旋转元件以及第一离合器；

第一轴，其连接第一行星齿轮组的第二旋转元件和制动器；

第二轴，其连接第一行星齿轮组的第三旋转元件，第二行星齿轮组的第二旋转元件、第二离合器以及第三离合器；

第三轴，其连接第二行星齿轮组的第一旋转元件、第四离合器以及第五离合器；

第四轴，其连接第三行星齿轮组的第二旋转元件、第一离合器以及第四离合器；

第五轴，其连接第三行星齿轮组的第三旋转元件、第二离合器以及第五离合器；

第六轴，其连接第四行星齿轮组的第三旋转元件以及第三离合器；

输出轴，其连接到第三行星齿轮组的第一旋转元件和第四行星齿轮组的第二旋转元件；

变速器壳体，其与第二行星齿轮组的第三旋转元件以及制动器连接。

9.根据权利要求8所述的用于车辆的变速器，其中，第一离合器设置成用于选择性地将输入轴和第四轴连接和断开，

第二离合器设置成用于选择性地将第二轴和第五轴连接和断开，

第三离合器设置成用于选择性地将第二轴和第六轴连接和断开，

第四离合器设置成用于选择性地将第三轴和第四轴连接和断开，

第五离合器设置成用于选择性地将第三轴和第五轴连接和断开，

制动器设置成用于选择性地将第一轴和变速器壳体连接和断开。

10.根据权利要求9所述的用于车辆的变速器，其中，第一离合器设置成用于选择性地将输入轴和第三行星齿轮组的第二旋转元件连接和断开，

第二离合器设置成用于选择性地将第一行星齿轮组的第三旋转元件和第三行星齿轮组的第三旋转元件连接和断开，

第三离合器设置成用于选择性地将第二行星齿轮组的第二旋转元件和第四行星齿轮组的第三旋转元件连接和断开，

第四离合器设置成用于选择性地将第二行星齿轮组的第一旋转元件和第三行星齿轮组的第二旋转元件连接和断开，

第五离合器设置成用于选择性地将第二行星齿轮组的第一旋转元件和第三行星齿轮组的第三旋转元件连接和断开，

制动器设置成用于选择性地将第一行星齿轮组的第二旋转元件和变速器壳体连接和断开。

11.一种用于车辆的变速器，包括：

第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件，第一行星齿轮组的第一旋转元件通过连接到输入轴而作为恒定输入元件工作，第一行星齿轮组的第二旋转元件通过摩擦构件而作为选择性固定元件工作，第一行星齿轮组的第三旋转元件作为选择性输出元件工作；

复合行星齿轮组，其通过连接第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组的旋转元件而形成，

其中，复合行星齿轮组包括多个复合旋转元件，所述多个复合旋转元件通过在第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组的旋转元件之间直接连接或经由摩擦构件连接两个或更多个旋转元件而形成，

其中，所述多个复合旋转元件包括：

第一复合旋转元件，其通过摩擦构件连接到输入轴；

第二复合旋转元件，其中，第一行星齿轮组的第三旋转元件直接或经由摩擦构件连接至第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组中的至少一个的旋转元件，而第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组的旋转元件经由摩擦构件进行连接；

第三复合旋转元件，其作为恒定固定元件工作；

第四复合旋转元件，其通过连接到输入轴而作为恒定输入元件工作；

第五复合旋转元件，其通过连接到输出轴而作为恒定输出元件工作。

12.根据权利要求11所述的用于车辆的变速器，其中，在第一行星齿轮组中，第一旋转元件是第一太阳轮，第二旋转元件是第一行星架，而第三旋转元件是第一内齿圈，

所述第一行星架选择性地连接到变速器壳体以及与变速器壳体断开。

13.根据权利要求11所述的用于车辆的变速器，其中，第一复合旋转元件包括第二行星齿轮组的第二太阳轮和第三行星齿轮组的第三行星架，

所述第三行星架和所述输入轴通过第一离合器而选择性地彼此连接和断开，

所述第三行星架和所述第二太阳轮通过第四离合器而选择性地彼此连接和断开。

14.根据权利要求11所述的用于车辆的变速器，其中，第二复合旋转元件包括第二行星齿轮组的第二行星架，第三行星齿轮组的第三内齿圈以及第四行星齿轮组的第四内齿圈，

所述第二行星架和所述第三内齿圈通过第二离合器而选择性地彼此连接和断开，

所述第二行星架和所述第四内齿圈通过第三离合器而选择性地彼此连接和断开，

所述第三内齿圈和第一行星齿轮组的第一内齿圈通过第二离合器而选择性地彼此连接和断开，

所述第三内齿圈和第二行星齿轮组的第二太阳轮通过第五离合器而选择性地彼此连接和断开。

15.根据权利要求11所述的用于车辆的变速器，其中，第三复合旋转元件为第二行星齿轮组的第二内齿圈，并且连接到变速器壳体，

第四复合旋转元件为第四行星齿轮组的第四太阳轮，

第五复合旋转元件包括第三行星齿轮组的第三太阳轮和第四行星齿轮组的第四行星架。