CN106812874B - 用于车辆的动力传动装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的动力传动装置可以包括：第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴、中间轴、传动齿轮、第一换挡构件、第二换挡构件和第三换挡构件，中间轴平行于第一、第二、第三输入轴设置，传动齿轮固定地设置在中间轴上并输出其扭矩；第一换挡构件将发动机的扭矩改变成第一初步变换扭矩和第二初步变换扭矩，并输出第一初步变换扭矩和第二初步变换扭矩；第二换挡构件将发动机的扭矩改变成第三初步变换扭矩和第四初步变换扭矩，并输出第三初步变换扭矩和第四初步变换扭矩；第三换挡构件将从第一输入轴传输的发动机的扭矩和从第一换挡构件或第二换挡构件选择性地传输的第一初步变换扭矩至第四初步变换扭矩改变成八个前进速度挡位和一个倒车挡位。

Description

用于车辆的动力传动装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年12月1日提交的韩国专利申请第10-2015-0170230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
本发明涉及一种用于车辆的动力传动装置。更具体而言，本发明涉及这样一种用于车辆的动力传动装置：其使用两个同步器和两个行星齿轮组来实现八个前进速度挡位和一个倒车挡位。
背景技术
环境友好型车辆技术是非常重要的技术，依靠该技术，未来的汽车行业才可以存活。车辆制造商正在关注环境友好型车辆的研发以便满足环境和燃料消耗的规定。
未来车辆技术的一些示例是利用电能的电动车辆(EV)和混合动力电动车辆(HEV)，以及提高效率和便利性的双离合器变速器(DCT)。
DCT包括两个离合器设备和手动变速器的齿轮系。DCT将来自发动机扭矩的输入经由两个离合器而选择性地传输到两个输入轴，经由齿轮系对选择性地传输到两个输入轴的扭矩进行改变，并且输出经改变的扭矩。
DCT用于实现获得了高于第五前进速度挡位的速度挡位的紧凑型变速器。DCT用作自动手动变速器，其通过控制器控制两个离合器和同步设备而不需要驾驶员的手动操作。
与具有行星齿轮组的自动变速器相比，DCT具有很高的动力传输效率、简化了用于实现多挡位而对构件进行的改变和添加、并且改善了燃料经济性。
公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，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
本发明的各个方面致力于提供这样一种用于车辆的动力传动装置，其具有如下优点：通过将两个行星齿轮组添加到包括有两个同步器的DCT，获得了八个前进速度挡位和倒车挡位，实现了多挡位；并且提高了燃料经济性。
本发明的各个方面另外致力于提供这样一种用于车辆的动力传动装置，其进一步地具有如下优点：通过减少部件的数量来简化内部布局并且使动力传动装置的重量最轻，通过使用两个同步器和两个行星齿轮组实现八个前进速度挡位和一个倒车挡位来提高燃料经济性。
根据本发明的各个方面，一种用于车辆的动力传动装置可以包括：第一输入轴，其直接地连接到发动机；第二输入轴，其包围所述第一输入轴并且与所述第一输入轴没有旋转干扰，并且经由第一离合器选择性地接收发动机的扭矩；第三输入轴，其包围所述第二输入轴并且与所述第二输入轴没有旋转干扰，并且经由第二离合器选择性地接收发动机的扭矩；中间轴，其平行于所述第一输入轴、所述第二输入轴和所述第三输入轴设置；传动齿轮，其固定地设置在所述中间轴上并且输出所述中间轴的扭矩；第一换挡构件，其从所述第三输入轴接收发动机的扭矩，将发动机的扭矩改变成第一初步变换扭矩和第二初步变换扭矩，并且输出所述第一初步变换扭矩和所述第二初步变换扭矩；第二换挡构件，其从所述第二输入轴接收发动机的扭矩，将发动机的扭矩改变成第三初步变换扭矩和第四初步变换扭矩，并且输出所述第三初步变换扭矩和所述第四初步变换扭矩；以及第三换挡构件，其将从所述第一输入轴直接地传输的发动机的扭矩和从所述第一换挡构件或所述第二换挡构件选择性地传输的所述第一初步变换扭矩至所述第四初步变换扭矩改变成八个前进速度挡位和一个倒车挡位，并且输出所述八个前进速度挡位和所述一个倒车挡位。
所述第一换挡构件可以包括：1/7驱动齿轮和3/5驱动齿轮，其固定地设置在所述第三输入轴上；1/7从动齿轮，其可旋转地设置在所述中间轴上并且与所述1/7驱动齿轮啮合；3/5从动齿轮，其可旋转地设置在所述中间轴上并且与所述3/5驱动齿轮啮合；以及第一同步器，其可操作地将所述1/7从动齿轮或所述3/5从动齿轮选择性地连接到所述中间轴。
所述第一换挡构件可以包括：1/7驱动齿轮和3/5驱动齿轮，其可旋转地设置在所述第三输入轴上；第一同步器，其可操作地将所述1/7驱动齿轮或所述3/5驱动齿轮选择性地连接到所述第三输入轴；1/7从动齿轮，其固定地设置在所述中间轴上并且与所述1/7驱动齿轮啮合；以及3/5从动齿轮，其固定地设置在所述中间轴上并且与所述3/5驱动齿轮啮合。
所述第二换挡构件可以包括：8/R驱动齿轮，其可旋转地设置在所述第二输入轴上；2/6驱动齿轮，其可旋转地设置在所述第二输入轴上并且与所述中间轴上的传动齿轮啮合；第二同步器，其选择性地将所述8/R驱动齿轮或所述2/6驱动齿轮可操作地连接到所述第二输入轴；以及8/R从动齿轮，其固定地设置在所述中间轴上，并且经由惰轮可操作地连接到所述8/R驱动齿轮。
所述第三换挡构件可以包括：第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组具有作为其旋转元件的第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组具有作为其旋转元件的第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；四个旋转轴，其直接地连接到所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组的旋转元件中的至少一个；以及摩擦元件，所述摩擦元件中的至少一个将所述四个旋转轴中的至少一个选择性地连接到所述第一输入轴或者将所述第一行星齿轮组的一个旋转元件选择性地连接到所述第二行星齿轮组的一个旋转元件，并且其余的摩擦元件将所述四个旋转轴中的另一个旋转轴选择性地连接到变速器壳体。
所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组中的每一个可以是单小齿轮行星齿轮组，以及所述四个旋转轴可以包括：第一旋转轴，其将所述第一太阳轮与所述第二太阳轮直接地连接，并且接收来自所述第一换挡构件和所述第二换挡构件的扭矩；第二旋转轴，其直接地连接到所述第二行星架并且直接地连接到所述第一输入轴；第三旋转轴，其直接地连接到所述第一行星架，直接地连接到输出轴，并且能够选择性地连接到所述第二内齿圈；以及第四旋转轴，其直接地连接到所述第一内齿圈并且能够选择性地连接到变速器壳体。
所述摩擦元件可以包括：第三离合器，其设置在所述第一行星架和所述第二内齿圈之间；以及制动器，其设置在所述第四旋转轴和变速器壳体之间。
所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组中的每一个可以是单小齿轮行星齿轮组，所述四个旋转轴可以包括：第一旋转轴，其将所述第一太阳轮直接地连接到所述第二太阳轮，并且接收来自所述第一换挡构件和所述第二换挡构件的扭矩；第二旋转轴，其直接地连接到所述第二行星架，并且能够选择性地连接所述第一输入轴；第三旋转轴，其将所述第一行星架直接地连接到所述第二内齿圈，并且所述第三旋转轴直接地连接到输出轴；以及第四旋转轴，其直接地连接到所述第一内齿圈并且能够选择性地连接到所述变速器壳体。
所述摩擦元件可以包括：第三离合器，其设置在所述第一输入轴和所述第二旋转轴之间；以及制动器，其设置在所述第四旋转轴和所述变速器壳体之间。
所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组中的每一个可以是单小齿轮行星齿轮组，以及所述四个旋转轴可以包括：第一旋转轴，其直接地连接到所述第一太阳轮，能够选择性地连接到所述第二太阳轮，并且接收来自所述第一换挡构件和所述第二换挡构件的扭矩；第二旋转轴，其直接地连接到所述第二行星架并且直接地连接到所述第一输入轴；第三旋转轴，其将所述第一行星架直接地连接到所述第二内齿圈，并且所述第三旋转轴直接地连接到输出轴；以及第四旋转轴，其直接地连接到所述第一内齿圈并且能够选择性地连接到变速器壳体。
所述摩擦元件可以包括：第三离合器，其设置在所述第一太阳轮和所述第二太阳轮之间；以及制动器，其设置在所述第四旋转轴和变速器壳体之间。
所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组中的每个可以是单小齿轮行星齿轮组，以及所述四个旋转轴可以包括：第一旋转轴，其直接地连接到所述第一太阳轮，并且接收来自所述第一换挡构件和所述第二换挡构件的扭矩；第二旋转轴，其将所述第一行星架直接地连接到所述第二内齿圈，并且所述第二旋转轴能够选择性地连接到所述第一输入轴；第三旋转轴，其将所述第一内齿圈直接地连接到所述第二行星架，并且所述第三旋转轴直接地连接到输出轴；以及第四旋转轴，其直接地连接到所述第二太阳轮并且能够选择性地连接到变速器壳体。
所述第三换挡构件可以是拉维略复合行星齿轮组，在所述拉维略复合行星齿轮组中，双小齿轮行星齿轮组和单小齿轮行星齿轮组彼此组合以共用行星架和内齿圈；以及所述第三换挡构件可以包括：四个旋转轴；以及摩擦元件，所述摩擦元件中的至少一个将所述四个旋转轴中的至少一个旋转轴选择性地连接到所述第一输入轴，所述摩擦元件中的另外的摩擦元件将所述四个旋转轴中的另一个旋转轴选择性地连接到变速器壳体。
所述四个旋转轴可以包括：第一旋转轴，其直接地连接到所述单小齿轮行星齿轮组的太阳轮，并且接收来自所述第一换挡构件和所述第二换挡构件的扭矩；第二旋转轴，其直接地连接到共用行星架并且能够选择性地连接到所述第一输入轴；第三旋转轴，其直接地连接到共用内齿圈并且直接地连接到输出轴；以及第四旋转轴，其直接地连接到所述双小齿轮行星齿轮组的太阳轮并且能够选择性地连接到变速器壳体。
本发明的各个实施方案可以通过将两个行星齿轮组添加到设置有两个同步器的DCT中来实现一个倒车挡位和八个前进速度挡位。因此，可以实现多挡位并且可以提高燃料经济性。
另外，通过减少部件的数量可以简化内部布局，并且使DCT的长度最短，重量最低。
此外，由于通过交替操作两个离合器而轮流实现偶数挡位和奇数挡位，因此，可以实现平滑换挡。
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用车辆，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非汽油的能源的燃料)。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他的特性和优点，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式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1为根据本发明的各个实施方案的用于车辆的动力传动装置的示意图；
图2为根据本发明的各个实施方案的用于车辆的动力传动装置的操作图；
图3为根据本发明的各个实施方案的用于车辆的动力传动装置的杠杆图；
图4为根据本发明的各个实施方案的用于车辆的动力传动装置的示意图；
图5为根据本发明的各个实施方案的用于车辆的动力传动装置的第三换挡构件的示意图；
图6为根据本发明的各个实施方案的用于车辆的动力传动装置的第三换挡构件的示意图；
图7为根据本发明的各个实施方案的用于车辆的动力传动装置的第三换挡构件的示意图；
图8为根据本发明的各个实施方案的用于车辆的动力传动装置的第三换挡构件的示意图；
应当了解，所附附图并不必须是按比例绘制的，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理各个特征。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
下面将详细说明本发明的各个实施方案，在附图中和以下的描述中示出了这些实施方案的实例。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，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替换、修改、等效形式以及其它实施方案。
图1为根据本发明的第一实施方案的用于车辆的动力传动装置的示意图。
参见图1，在根据本发明的第一示例实施方案的动力传动装置中，发动机ENG(其为动力源)的扭矩经由第一换挡构件T1和第二换挡构件T2被改变为四个初步变换扭矩，并且该四个初步变换扭矩被传输到第三换挡构件T3。四个初步变换扭矩与直接输入到第三换挡构件T3的发动机ENG的扭矩一起被改变为八个前进速度挡位和倒车挡位，并且这八个前进速度挡位和倒车挡位被输出。
作为动力源的发动机ENG可以是使用化石燃料的汽油发动机或柴油发动机。
发动机ENG中产生的扭矩经由第一输入轴IS1、第二输入轴IS2和第三输入轴IS3传输到第三换挡构件T3、第二换挡构件T2和第一换挡构件T1。
第一输入轴IS1直接地连接到发动机ENG的输出侧，并且将发动机ENG的扭矩直接地传输到第三换挡构件T3。
第二输入轴IS2是空心轴，其包围第一输入轴IS1而在其中没有旋转干扰，第二输入轴IS2经由第一离合器CL1能够选择性地连接到发动机ENG的输出侧，并且将发动机ENG的扭矩选择性地传输到第二换挡构件T2。
第三输入轴IS3是空心轴，其包围第二输入轴IS2而在其中没有旋转干扰，第三输入轴IS3经由第二离合器CL2能够选择性地连接到发动机ENG的输出侧，并且将发动机ENG的扭矩选择性地传输到第一换挡构件T1。
第一换挡构件T1包括1/7驱动齿轮D1/7和3/5驱动齿轮D3/5、1/7从动齿轮P1/7和3/5从动齿轮P3/5以及第一同步器SL1，其中，1/7驱动齿轮D1/7和3/5驱动齿轮D3/5固定地设置在第三输入轴IS3上，1/7从动齿轮P1/7设置在与第三输入轴IS3平行设置的中间轴CS上并且与1/7驱动齿轮D1/7啮合，3/5从动齿轮P3/5设置在中间轴CS上并且与3/5驱动齿轮D3/5啮合，第一同步器SL1设置在中间轴CS上。
1/7从动齿轮P1/7和3/5从动齿轮P3/5可旋转地设置在中间轴CS上。
第一同步器SL1选择性地将1/7从动齿轮P1/7或3/5从动齿轮P3/5可操作地连接到中间轴CS。因此，中间轴CS将经由1/7从动齿轮P1/7或3/5从动齿轮P3/5选择性地传输的扭矩经由传动齿轮TFG传输到第二换挡构件T2，其中，传动齿轮TFG固定地设置在中间轴CS上。然后，传输到第二换挡构件T2的扭矩传输到第三换挡构件T3。
因此，第一换挡构件T1产生用于实现第一前进速度挡位和第七前进速度挡位的第一初步变换扭矩，并且产生用于实现第三前进速度挡位和第五前进速度挡位的第二初步变换扭矩。
第二换挡构件T2包括8/R驱动齿轮D8/R和2/6驱动齿轮D2/6、第二同步器SL2、8/R从动齿轮P8/R以及惰轮IDG，其中，8/R驱动齿轮D8/R和2/6驱动齿轮D2/6设置在延伸到第三输入轴IS3后方的第二输入轴IS2上，第二同步器SL2设置在延伸到第三输入轴IS3后方的第二输入轴IS2上，8/R从动齿轮P8/R固定地设置在中间轴CS上并且可操作地连接到8/R驱动齿轮D8/R，惰轮IDG与8/R驱动齿轮D8/R和8/R从动齿轮P8/R啮合。
8/R驱动齿轮D8/R和2/6驱动齿轮D2/6可旋转地设置在第二输入轴IS2上，惰轮IDG固定地设置在与第二输入轴IS2平行设置的惰轮轴IDS上。惰轮IDG使8/R从动齿轮P8/R和8/R驱动齿轮D8/R在相同方向上旋转。
第二同步器SL2选择性地将8/R驱动齿轮D8/R或2/6驱动齿轮D2/6可操作地连接到第二输入轴IS2。
另外，传动齿轮TFG固定地设置在中间轴CS的后部并且与2/6驱动齿轮D2/6啮合，该传动齿轮TFG与实现偶数挡位无关，并且将从第一换挡构件T1传输的扭矩经由2/6驱动齿轮D2/6传输到第三换挡构件T3。
另外，2/6驱动齿轮D2/6将从第二输入轴IS2传输的扭矩传输到第三换挡构件T3而旋转速度不改变，或者根据彼此啮合的传动齿轮TFG和2/6驱动齿轮D2/6的传动比而改变第二输入轴IS2的旋转速度，并且将经改变的旋转速度传输到第三换挡构件T3。
因此，第二换挡构件T2产生用于实现第二前进速度挡位和第六前进速度挡位的第三初步变换扭矩，并且产生用于实现第八前进速度挡位和倒车挡位的第四初步变换扭矩。第三初步变换扭矩下的传动比是1.0。因此，在第三初步变换扭矩下，输出与发动机ENG的旋转速度相同的旋转速度。
第三换挡构件T3包括第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2、以及一个离合器CL3和一个制动器BK。
第一行星齿轮组PG1是单小齿轮行星齿轮组，并且包括作为其旋转元件的第一太阳轮S1、第一行星架PC1和第一内齿圈R1，第一行星架PC1可旋转地支撑第一小齿轮P1，第一小齿轮P1与第一太阳轮S1外啮合，第一内齿圈R1与第一小齿轮P1内啮合。
第二行星齿轮组PG2是单小齿轮行星齿轮组，并且包括作为其旋转元件的第二太阳轮S2、第二行星架PC2和第二内齿圈R2，第二行星架PC2可旋转地支撑第二小齿轮P2，第二小齿轮P2与第二太阳轮S2外啮合，第二内齿圈R2与第二小齿轮P2内啮合。
由于第一太阳轮S1直接地连接到第二太阳轮S2并且第一行星架PC1能够选择性地连接到第二内齿圈R2，第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2包括了四个旋转轴TM1至TM4。
下面将对四个旋转轴TM1至TM4进行详细的描述。
第一旋转轴TM1将第一太阳轮S1直接地连接到第二太阳轮S2，并且第一旋转轴TM1直接地连接到2/6驱动齿轮D2/6。
第二旋转轴TM2直接地连接到第二行星架PC2，并且直接地连接到第一输入轴IS1。
第三旋转轴TM3直接地连接到第一行星架PC1，并且直接地连接到输出轴OS以连续地作为输出元件工作，以及能够选择性地连接到第二内齿圈R2。
第四旋转轴TM4直接地连接到第一内齿圈R1，并且能够选择性地连接到变速器壳体H以作为选择性固定的元件工作。
直接地连接到第三旋转轴TM3的第一行星架PC1经由第三离合器CL3而能够选择性地连接到第二内齿圈R2，并且直接地连接到第四旋转轴TM4的第一内齿圈R1经由制动器BK而能够选择性地连接到变速器壳体H。
当仅仅第一行星齿轮组PG1与换挡有关时，第三离合器CL3释放，当第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2两者作为复合行星齿轮组一起工作时，第三离合器CL3操作。
直接地连接到第三旋转轴TM3的输出轴OS将从第三换挡构件T3输出的扭矩传输到差动装置的最终减速单元。
由于第一同步器SL1和第二同步器SL2对于相关领域的技术人员是公知的，因此将省略对其进行的详细描述。另外，相关领域技术人员公知的是，分别应用到第一同步器SL1和第二同步器SL2的第一套筒SLE1和第二套筒SLE2由额外的致动器进行操作，并且致动器由传动控制单元进行控制。
图2为根据本发明的第一示例性实施方案的用于车辆的动力传动装置的操作图，图3为根据本发明的第一示例性实施方案的用于车辆的动力传动装置的杠杆图。参见图2和图3，将对动力传动装置的换挡过程进行详细描述。
在第一前进速度挡位至第三前进速度挡位和倒车挡位下，不操作第三离合器CL3，仅仅第一行星齿轮组PG1与换挡有关。相反地，在第四前进速度挡位到第八前进速度挡位下，操作第三离合器CL3，并且第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2两者作为复合行星齿轮组与换挡有关。
[倒车挡位]
如图2中所示，在倒车挡位REV下，8/R驱动齿轮D8/R经由第二同步器SL2的套筒SLE2可操作地连接到第二输入轴IS2，并且操作第一离合器CL1和制动器BK。
因此，发动机ENG的扭矩经由第一离合器CL1、第二输入轴IS2、8/R驱动齿轮D8/R、惰轮IDG、8/R从动齿轮P8/R、中间轴CS、传动齿轮TFG和2/6驱动齿轮D2/6而切换到第四初步变换扭矩，并且第四初步变换扭矩作为反向旋转速度而输入到第三换挡构件T3的第一旋转轴TM1。
如图3中所示，在第四初步变换扭矩输入到第一旋转轴TM1的状态下，由于第四旋转轴TM4通过制动器BK的操作而作为固定元件工作，因此，在第三换挡构件T3中形成倒车换挡线SR。因此，REV的传动比经由作为输出构件的第三旋转轴TM3输出。
[第一前进速度挡位]
如图2中所示，在第一前进速度挡位D1下，1/7从动齿轮P1/7经由第一同步器SL1的套筒SLE1而可操作地连接到中间轴CS，并且操作第二离合器CL2和制动器BK。
因此，发动机ENG的扭矩经由第二离合器CL2、第三输入轴IS3、1/7驱动齿轮D1/7、1/7从动齿轮P1/7、中间轴CS、传动齿轮TFG和2/6驱动齿轮D2/6而切换到第一初步变换扭矩，并且第一初步变换扭矩输入到第三换挡构件T3的第一旋转轴TM1。
如图3中所示，在第一初步变换扭矩输入到第一旋转轴TM1的状态下，由于第四旋转轴TM4通过制动器BK的操作而作为固定元件工作，因此，在第三换挡构件T3中形成第一换挡线SP1。因此，D1的传动比经由作为输出构件的第三旋转轴TM3输出。
[第二前进速度挡位]
如图2中所示，在第二前进速度挡位D2下，2/6驱动齿轮D2/6经由第二同步器SL2的套筒SLE2而可操作地连接到第二输入轴IS2，并且操作第一离合器CL1和制动器BK。
因此，发动机ENG的扭矩经由第一离合器CL1、第二输入轴IS2和2/6驱动齿轮D2/6而切换到第三初步变换扭矩，并且第三初步变换扭矩输入到第三换挡构件T3的第一旋转轴TM1。
如图3中所示，在第三初步变换扭矩输入到第一旋转轴TM1的状态下，由于第四旋转轴TM4通过制动器BK的操作而作为固定元件工作，因此，在第三换挡构件T3中形成第二换挡线SP2。因此，D2的传动比经由作为输出构件的第三旋转轴TM3输出。
[第三前进速度挡位]
如图2中所示，在第三前进速度挡位D3下，3/5从动齿轮P3/5经由第一同步器SL1的套筒SLE1而可操作地连接到中间轴CS，并且操作第二离合器CL2和制动器BK。
因此，发动机ENG的扭矩经由第二离合器CL2、第三输入轴IS3、3/5驱动齿轮D3/5、3/5从动齿轮P3/5、中间轴CS、传动齿轮TFG和2/6驱动齿轮D2/6而切换到第二初步变换扭矩，并且第二初步变换扭矩输入到第三换挡构件T3的第一旋转轴TM1。
如图3中所示，在第二初步变换扭矩输入到第一旋转轴TM1的状态下，由于第四旋转轴TM4通过制动器BK的操作而作为固定元件工作，因此，在第三换挡构件T3中形成第三换挡线SP3。因此，D3的传动比经由作为输出构件的第三旋转轴TM3输出。
[第四前进速度挡位]
如图2中所示，在第四前进速度挡位D4下，第一同步器SL1和第二同步器SL2两者都保持在自由状态，并且操作第三离合器CL3和制动器BK。在这种情况下，第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2作为复合行星齿轮组工作。
由于发动机ENG的扭矩经由第一输入轴IS1而输入到第二旋转轴TM2，并且第四旋转轴TM4通过制动器BK的操作而作为固定元件工作，因此，在第三换挡构件T3中形成第四换挡线SP4。因此，D4的传动比经由作为输出构件的第三旋转轴TM3输出。
[第五前进速度挡位]
如图2中所示，在第五前进速度挡位D5下，3/5从动齿轮P3/5经由第一同步器SL1的套筒SLE1而可操作地连接到中间轴CS，并且操作第二离合器CL2和第三离合器CL3。
因此，发动机ENG的扭矩经由第二离合器CL2、第三输入轴IS3、3/5驱动齿轮D3/5、3/5从动齿轮P3/5、中间轴CS、传动齿轮TFG和2/6驱动齿轮D2/6而切换到第二初步变换扭矩，并且第二初步变换扭矩输入到第三换挡构件T3的第一旋转轴TM1。
另外，发动机ENG的扭矩经由第一输入轴IS1而输入到第三换挡构件T3的第二旋转轴TM2。
如图3中所示，由于第二初步变换扭矩输入到第一旋转轴TM1并且发动机ENG的扭矩输入到第二旋转轴TM2，因此，在第三换挡构件T3中形成第五换挡线SP5。因此，D5的传动比经由作为输出构件的第三旋转轴TM3输出。
[第六前进速度挡位]
如图2中所示，在第六前进速度挡位D6下，2/6驱动齿轮D2/6经由第二同步器SL2的套筒SLE2而可操作地连接到第二输入轴IS2，并且操作第一离合器CL1和第三离合器CL3。
因此，发动机ENG的扭矩经由第一离合器CL1、第二输入轴IS2和2/6驱动齿轮D2/6而切换到第三初步变换扭矩，并且第三初步变换扭矩输入到第三换挡构件T3的第一旋转轴TM1。
另外，发动机ENG的扭矩经由第一输入轴IS1而输入到第三换挡构件T3的第二旋转轴TM2。
如图3中所示，由于第三初步变换扭矩输入到第一旋转轴TM1并且发动机ENG的扭矩输入到第二旋转轴TM2，因此，第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2整体地或一体地旋转并且在第三换挡构件T3中形成第六换挡线SP6。因此，D6的传动比经由作为输出构件的第三旋转轴TM3输出。
[第七前进速度挡位]
如图2中所示，在第七前进速度挡位D7下，1/7从动齿轮P1/7经由第一同步器SL1的套筒SLE1而可操作地连接到中间轴CS，并且操作第二离合器CL2和第三离合器CL3。
因此，发动机ENG的扭矩经由第二离合器CL2、第三输入轴IS3、1/7驱动齿轮D1/7、1/7从动齿轮P1/7、中间轴CS、传动齿轮TFG和2/6驱动齿轮而切换到第一初步变换扭矩，并且第一初步变换扭矩输入到第三换挡构件T3的第一旋转轴TM1。
另外，发动机ENG的扭矩经由第一输入轴IS1而输入到第三换挡构件T3的第二旋转轴TM2。
如图3中所示，由于第一初步变换扭矩输入到第一旋转轴TM1并且发动机ENG的扭矩输入到第二旋转轴TM2，因此，在第三换挡构件T3中形成第七换挡线SP7。因此，D7的传动比经由作为输出构件的第三旋转轴TM3输出。
[第八前进速度挡位]
如图2中所示，在第八前进速度挡位D8下，8/R驱动齿轮D8/R经由第二同步器SL2的套筒SLE2而可操作地连接到第二输入轴IS2，并且操作第一离合器CL1和第三离合器CL3。
因此，发动机ENG的扭矩经由第一离合器CL1、第二输入轴IS2、8/R驱动齿轮D8/R、惰轮IDG、8/R从动齿轮P8/R、中间轴CS、传动齿轮TFG和2/6驱动齿轮D2/6而切换到第四初步变换扭矩，并且第四初步变换扭矩作为反向旋转速度而输入到第三换挡构件T3的第一旋转轴TM1。
另外，发动机ENG的扭矩经由第一输入轴IS1而输入到第三换挡构件T3的第二旋转轴TM2。
如图3中所示，由于第四初步变换扭矩输入到第一旋转轴TM1并且发动机ENG的扭矩输入到第二旋转轴TM2，因此，在第三换挡构件T3中形成第八换挡线SP8。因此，D8的传动比经由作为输出构件的第三旋转轴TM3输出。
根据本发明的第一示例性实施方案的用于车辆的动力传动装置通过将两个行星齿轮组添加到设置有两个同步器的DCT中而可以实现倒车挡位和八个前进速度挡位。因此，可以实现多挡位并且可以提高燃料经济性。
另外，通过减少部件的数量而可以简化内部布局、使DCT的长度最短并使重量最低。
此外，由于通过交替操作两个离合器而轮流实现偶数挡位和奇数挡位，因此，可以实现平滑换挡。
图4为根据本发明的第二示例性实施方案的用于车辆的动力传动装置的示意图。
参见图4，在根据本发明的第一示例性实施方案的用于车辆的动力传动装置中，第一换挡构件T1中包括的第一同步器SL1设置在中间轴CS上，在根据本发明的第二示例性实施方案中，第一同步器SL1设置在第三输入轴IS3上。
因此，1/7驱动齿轮D1/7和3/5驱动齿轮D3/5可旋转地设置在第三输入轴IS3上，并且第一同步器SL1选择性地将1/7驱动齿轮D1/7或3/5驱动齿轮D3/5连接到第三输入轴IS3。另外，啮合到1/7驱动齿轮D1/7的1/7从动齿轮P1/7和啮合到3/5驱动齿轮D3/5的3/5从动齿轮P3/5固定地设置在中间轴CS上。
除了第一同步器SL1以及与其相关的驱动齿轮和从动齿轮的布置，根据本发明的第二示例性实施方案的构成元件和换挡过程与根据本发明的第一示例性实施方案相同。因此，将省略对其进行的详细描述。
图5为根据本发明的第三示例性实施方案的用于车辆的动力传动装置的第三换挡构件的示意图。
参见图5，在根据本发明的第一示例性实施方案的第三换挡构件T3中，第一太阳轮S1直接地连接到第二太阳轮S2，第一行星架PC1能够选择性地连接到第二内齿圈R2，使得作为单小齿轮行星齿轮组的第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2包括四个旋转轴TM1至TM4，然而，在第三示例性实施方案中，第一太阳轮S1直接地连接到第二太阳轮S2，第一行星架PC1直接地连接到第二内齿圈R2，使得作为单小齿轮行星齿轮组的第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2包括四个旋转轴TM1至TM4。
下面将对根据本发明的第三示例性实施方案的第三换挡构件T3的四个旋转轴TM1至TM4进行详细的描述。
第一旋转轴TM1将第一太阳轮S1直接地连接到第二太阳轮S2，并且直接地连接到2/6驱动齿轮D2/6。
第二旋转轴TM2直接地连接到第二行星架PC2，并且能够选择性地连接到第一输入轴IS1以作为选择性的输入元件工作。
第三旋转轴TM3将第一行星架PC1直接地连接到第二内齿圈R2，并且第三旋转轴TM3直接地连接到输出轴OS以作为输出元件工作。
第四旋转轴TM4直接地连接到第一内齿圈R1，并且能够选择性地连接到变速器壳体H以作为选择性固定的元件工作。
另外，第三离合器CL3设置在第一输入轴IS1和直接地连接到第二旋转轴TM2的第二行星架PC2之间，制动器BK设置在直接地连接到第四旋转轴TM4的第一内齿圈R1和变速器壳体H之间。
除了连接到摩擦元件的旋转轴和旋转元件，根据第三示例性实施方案的第三换挡构件T3的构成元件和换挡过程与根据第一示例性实施方案或第二示例性实施方案的第三换挡构件T3的构成元件和换挡过程相同。因此，将省略对其进行的详细描述。
图6为根据本发明的第四示例性实施方案的用于车辆的动力传动装置的第三换挡构件的示意图。
参见图6，在根据本发明的第一示例性实施方案的第三换挡构件T3中，第一太阳轮S1直接地连接到第二太阳轮S2，第一行星架PC1能够选择性地连接到第二内齿圈R2，使得作为单小齿轮行星齿轮组的第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2包括四个旋转轴TM1至TM4，然而，在第四示例性实施方案中，第一行星架PC1直接地连接到第二内齿圈R2，第一太阳轮S1能够选择性地连接到第二太阳轮S2，使得作为单小齿轮行星齿轮组的第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2包括四个旋转轴TM1至TM4。
下面将对根据本发明的第四示例性实施方案的第三换挡构件T3的四个旋转轴TM1至TM4进行详细的描述。
第一旋转轴TM1直接地连接到第一太阳轮S1，并且直接地连接到2/6驱动齿轮D2/6，以及能够选择性地连接到第二太阳轮S2。
第二旋转轴TM2直接地连接到第二行星架PC2，并且直接地连接到第一输入轴IS1。
第三旋转轴TM3将第一行星架PC1直接地连接到第二内齿圈R2，并且第三旋转轴TM3直接地连接到输出轴OS以作为输出元件工作。
第四旋转轴TM4直接地连接到第一内齿圈R1，并且能够选择性地连接到变速器壳体H以作为选择性固定的元件工作。
另外，第三离合器CL3设置在第一太阳轮S1和第二太阳轮S2之间，制动器BK设置在第一内齿圈R1和变速器壳体H之间。
除了连接到摩擦元件的旋转轴和旋转元件，根据第四示例性实施方案的第三换挡构件T3的构成元件和换挡过程与根据第一示例性实施方案或第二示例性实施方案的第三换挡构件T3的构成元件和换挡过程相同。因此，将省略对其进行的详细描述。
图7为根据本发明的第五示例性实施方案的用于车辆的动力传动装置的第三换挡构件的示意图。
参见图7，在根据本发明的第一示例性实施方案的第三换挡构件T3中，第一太阳轮S1直接地连接到第二太阳轮S2，第一行星架PC1能够选择性地连接到第二内齿圈R2，使得作为单小齿轮行星齿轮组的第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2包括四个旋转轴TM1至TM4，然而，在第五示例性实施方案中，第一行星架PC1直接地连接到第二内齿圈R2，第一内齿圈R1直接地连接到第二行星架PC2，使得作为单小齿轮行星齿轮组的第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2包括四个旋转轴TM1至TM4。
下面将对根据本发明的第五示例性实施方案的第三换挡构件T3的四个旋转轴TM1至TM4进行详细的描述。
第一旋转轴TM1直接地连接到第一太阳轮S1，并且直接地连接到2/6驱动齿轮D2/6。
第二旋转轴TM2将第一行星架PC1直接地连接到第二内齿圈R2，并且第二旋转轴TM2能够选择性地连接到第一输入轴IS1。
第三旋转轴TM3将第一内齿圈R1直接地连接到第二行星架PC2，并且第三旋转轴TM3直接地连接到输出轴OS以作为输出元件工作。
第四旋转轴TM4直接地连接到第二太阳轮S2，并且能够选择性地连接到变速器壳体H以作为选择性固定的元件工作。
另外，第三离合器CL3设置在第一输入轴IS1和第二旋转轴TM2之间，制动器BK设置在第四旋转轴TM4和变速器壳体H之间。
除了连接到摩擦元件的旋转轴和旋转元件，根据第五示例性实施方案的第三换挡构件T3的构成元件和换挡过程与根据第一示例性实施方案或第二示例性实施方案的第三换挡构件T3的构成元件和换挡过程相同。因此，将省略对其进行的详细描述。
图8为根据本发明的第六示例性实施方案的用于车辆的动力传动装置的第三换挡构件的示意图。
参见图8，在根据本发明的第一示例性实施方案的第三换挡构件T3中，第一太阳轮S1直接地连接到第二太阳轮S2，第一行星架PC1能够选择性地连接到第二内齿圈R2，使得作为单小齿轮行星齿轮组的第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2包括四个旋转轴TM1至TM4，然而，在第六示例性实施方案中，拉维略型(Ravingneaux type)复合行星齿轮组用于包括四个旋转轴TM1至TM4，其中，双小齿轮行星齿轮组和单小齿轮行星齿轮组彼此组合并且共用行星架和内齿圈。
下面将对根据本发明的第六示例性实施方案的第三换挡构件T3的四个旋转轴TM1至TM4进行详细的描述。
第一旋转轴TM1直接地连接到第二太阳轮S2，并且直接地连接到2/6驱动齿轮D2/6。
第二旋转轴TM2直接地连接到共用行星架PC12，并且能够选择性地连接到第一输入轴IS1。
第三旋转轴TM3直接地连接到共用内齿圈R12，并且直接地连接到输出轴OS以作为输出元件工作。
第四旋转轴TM4直接地连接到第一太阳轮S1，并且能够选择性地连接到变速器壳体H以作为选择性固定的元件工作。
另外，第三离合器CL3设置在第一输入轴IS1和第二旋转轴TM2之间，制动器BK设置在第四旋转轴TM4和变速器壳体H之间。
除了连接到摩擦元件的旋转轴和旋转元件，根据第六示例性实施方案的第三换挡构件T3的构成元件和换挡过程与根据第一示例性实施方案或第二示例性实施方案的第三换挡构件T3的构成元件和换挡过程相同。因此，将省略对其进行的详细描述。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是出于说明和描述的目的。这些描述并非旨在为穷尽本发明，或将本发明限定为所公开的精确形式，并且显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施方案进行选择并进行描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，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各种不同选择和改变。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等同形式加以限定。

Claims (16)

1.一种用于车辆的动力传动装置，包括：
第一输入轴，其直接地连接到发动机；
第二输入轴，其包围所述第一输入轴并且与第一输入轴没有旋转干扰，该第二输入轴经由第一离合器选择性地接收发动机的扭矩；
第三输入轴，其包围所述第二输入轴并且与第二输入轴没有旋转干扰，该第三输入轴经由第二离合器选择性地接收发动机的扭矩；
中间轴，其与所述第一输入轴、所述第二输入轴和所述第三输入轴平行设置；
传动齿轮，其固定地设置在所述中间轴上并且输出所述中间轴的扭矩；
第一换挡构件，其从所述第三输入轴接收发动机的扭矩，将发动机的扭矩改变成第一初步变换扭矩和第二初步变换扭矩，并且输出所述第一初步变换扭矩和第二初步变换扭矩；
第二换挡构件，其从所述第二输入轴接收发动机的扭矩，将发动机的扭矩改变成第三初步变换扭矩和第四初步变换扭矩，并且输出所述第三初步变换扭矩和第四初步变换扭矩；以及
第三换挡构件，其将从所述第一输入轴直接地传输的发动机的扭矩以及从所述第一换挡构件或所述第二换挡构件选择性地传输的第一初步变换扭矩至第四初步变换扭矩改变成八个前进速度挡位和一个倒车挡位，并且输出所述八个前进速度挡位和所述一个倒车挡位。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动装置，其中，所述第一换挡构件包括：
1/7驱动齿轮和3/5驱动齿轮，其固定地设置在所述第三输入轴上；
1/7从动齿轮，其能够旋转地设置在所述中间轴上并且与所述1/7驱动齿轮啮合；
3/5从动齿轮，其能够旋转地设置在所述中间轴上并且与所述3/5驱动齿轮啮合；以及
第一同步器，其能够操作地将所述1/7从动齿轮或所述3/5从动齿轮选择性地连接到所述中间轴。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动装置，其中，所述第一换挡构件包括：
1/7驱动齿轮和3/5驱动齿轮，其能够旋转地设置在所述第三输入轴上；
第一同步器，其能够操作地将所述1/7驱动齿轮或所述3/5驱动齿轮选择性地连接到所述第三输入轴；
1/7从动齿轮，其固定地设置在所述中间轴上并且与所述1/7驱动齿轮啮合；以及
3/5从动齿轮，其固定地设置在所述中间轴上并且与所述3/5驱动齿轮啮合。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动装置，其中，所述第二换挡构件包括：
8/R驱动齿轮，其能够旋转地设置在所述第二输入轴上；
2/6驱动齿轮，其能够旋转地设置在所述第二输入轴上并且与所述中间轴上的传动齿轮啮合；
第二同步器，其能够操作地将所述8/R驱动齿轮或所述2/6驱动齿轮选择性地连接到所述第二输入轴；以及
8/R从动齿轮，其固定地设置在所述中间轴上，并且经由惰轮能够操作地连接到所述8/R驱动齿轮。
5.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动装置，其中，所述第三换挡构件包括：
第一行星齿轮组，该第一行星齿轮组具有作为其旋转元件的第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；
第二行星齿轮组，该第二行星齿轮组具有作为其旋转元件的第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；
四个旋转轴，其直接地连接到所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组的旋转元件中的至少一个；以及
摩擦元件，所述摩擦元件中的至少一个将所述四个旋转轴中的至少一个选择性地连接到所述第一输入轴或者将所述第一行星齿轮组的一个旋转元件选择性地连接到所述第二行星齿轮组的一个旋转元件，其余的摩擦元件将所述四个旋转轴中的另一个旋转轴选择性地连接到变速器壳体。
6.根据权利要求5所述的用于车辆的动力传动装置，其中，所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组中的每一个为单小齿轮行星齿轮组，
其中，所述四个旋转轴包括：
第一旋转轴，其将所述第一太阳轮与所述第二太阳轮直接地连接，并且接收来自所述第一换挡构件和所述第二换挡构件的扭矩；
第二旋转轴，其直接地连接到所述第二行星架，并且直接地连接到所述第一输入轴；
第三旋转轴，其直接地连接到所述第一行星架，并且直接地连接到输出轴，以及能够选择性地连接到所述第二内齿圈；
第四旋转轴，其直接地连接到所述第一内齿圈并且能够选择性地连接到变速器壳体。
7.根据权利要求6所述的用于车辆的动力传动装置，其中，所述摩擦元件包括：
第三离合器，其设置在所述第一行星架和第二内齿圈之间；以及
制动器，其设置在所述第四旋转轴和变速器壳体之间。
8.根据权利要求5所述的用于车辆的动力传动装置，其中，所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组中的每一个为单小齿轮行星齿轮组，
其中，所述四个旋转轴包括：
第一旋转轴，其将所述第一太阳轮直接地连接到所述第二太阳轮，并且接收来自所述第一换挡构件和所述第二换挡构件的扭矩；
第二旋转轴，其直接地连接到所述第二行星架，并且能够选择性地所述第一输入轴；
第三旋转轴，其将所述第一行星架直接地连接到所述第二内齿圈，并且直接地连接到输出轴；
第四旋转轴，其直接地连接到所述第一内齿圈，并且能够选择性地连接到变速器壳体。
9.根据权利要求8所述的用于车辆的动力传动装置，其中，所述摩擦元件包括：
第三离合器，其设置在所述第一输入轴和第二旋转轴之间；以及
制动器，其设置在所述第四旋转轴和变速器壳体之间。
10.根据权利要求5所述的用于车辆的动力传动装置，其中，所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组中的每一个为单小齿轮行星齿轮组，
其中，所述四个旋转轴包括：
第一旋转轴，其直接地连接到所述第一太阳轮，并且能够选择性地连接到所述第二太阳轮，以及接收来自所述第一换挡构件和所述第二换挡构件的扭矩；
第二旋转轴，其直接地连接到所述第二行星架，并且直接地连接到所述第一输入轴；
第三旋转轴，其将所述第一行星架直接地连接到所述第二内齿圈，并且直接地连接到输出轴；
第四旋转轴，其直接地连接到所述第一内齿圈，并且能够选择性地连接到变速器壳体。
11.根据权利要求10所述的用于车辆的动力传动装置，其中，所述摩擦元件包括：
第三离合器，其设置在所述第一太阳轮和第二太阳轮之间；以及
制动器，其设置在所述第四旋转轴和变速器壳体之间。
12.根据权利要求5所述的用于车辆的动力传动装置，其中，所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组中的每一个为单小齿轮行星齿轮组，
其中，所述四个旋转轴包括：
第一旋转轴，其直接地连接到所述第一太阳轮，并且接收来自所述第一换挡构件和所述第二换挡构件的扭矩；
第二旋转轴，其将所述第一行星架直接地连接到所述第二内齿圈，并且能够选择性地连接到所述第一输入轴；
第三旋转轴，其将所述第一内齿圈直接地连接到所述第二行星架，并且直接地连接到输出轴；
第四旋转轴，其直接地连接到所述第二太阳轮，并且能够选择性地连接到变速器壳体。
13.根据权利要求12所述的用于车辆的动力传动装置，其中，所述摩擦元件包括：
第三离合器，其设置在所述第一输入轴和第二旋转轴之间；以及
制动器，其设置在所述第四旋转轴和变速器壳体之间。
14.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动装置，其中：所述第三换挡构件包括拉维略复合行星齿轮组，在该拉维略复合行星齿轮组中，双小齿轮行星齿轮组和单小齿轮行星齿轮组彼此组合以共用行星架和内齿圈；
其中，所述第三换挡构件包括：
四个旋转轴；
摩擦元件，所述摩擦元件中的至少一个将所述四个旋转轴中的至少一个旋转轴选择性地连接到所述第一输入轴，所述摩擦元件中另外的摩擦元件将所述四个旋转轴中的另一个旋转轴选择性地连接到变速器壳体。
15.根据权利要求14所述的用于车辆的动力传动装置，其中，所述四个旋转轴包括：
第一旋转轴，其直接地连接到单小齿轮行星齿轮组的太阳轮，并且接收来自所述第一换挡构件和所述第二换挡构件的扭矩；
第二旋转轴，其直接地连接到共用行星架，并且能够选择性地连接到所述第一输入轴；
第三旋转轴，其直接地连接到共用内齿圈，并且直接地连接到输出轴；
第四旋转轴，其直接地连接到所述双小齿轮行星齿轮组的太阳轮，并且能够选择性地连接到变速器壳体。
16.根据权利要求15所述的用于车辆的动力传动装置，其中，所述摩擦元件包括：
第三离合器，其设置在所述第一输入轴和第二旋转轴之间；以及
制动器，其设置在所述第四旋转轴和变速器壳体之间。
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