CN108869667B - 用于车辆的自动变速器的行星齿轮系 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系。行星齿轮系可以包括:输入轴,其接收发动机的扭矩;输出轴,其输出扭矩;第一行星齿轮组,其包括第一、第二和第三旋转元件;第二行星齿轮组,其包括第四、第五和第六旋转元件;第三行星齿轮组,其包括第七、第八和第九旋转元件;第四行星齿轮组,其包括第十、第十一和第十二旋转元件;以及第五行星齿轮组,其包括第十三、第十四和第十五旋转元件。通过实现十个前进速度级和一个倒车速度级,行星齿轮系提高了车辆的功率传递性能和燃料经济性。
Description
交叉引用相关申请
本申请要求于2017年5月10日提交的韩国专利申请第10-2017-0058317号的优先权和权益,其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本公开涉及一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系,以用于提高功率传递性能并降低燃料消耗。
背景技术
本部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息,并且可能不构成现有技术。
在自动变速器领域中,已经开发了用于实现更多速度级的技术,以提高燃料效率并提供更好的驾驶性能。
这种实现更多速度级的自动变速器允许在减小发动机尺寸的同时提高功率性能和驾驶效率。为高效率多速变速器提供可以用作与在换挡之前和之后的驾驶性能(诸如,加速度)密切相关的指标的平滑级比增加了汽车领域中自动变速器的安全竞争力。
然而,在自动变速器中,随着速度级的数量增加,内部部件的数量通常增加。这不利地影响可安装性、成本、重量和传输效率。
因此,利用少量部件提高效率的行星齿轮系的发展可以提供用于通过多个速度级来提高燃料效率增强效果。
近来,已经引入了八速自动变速器,并且已经开发了用于能够具有更多速度级的自动变速器的行星齿轮系。
然而,由于传统的八速自动变速器具有6.5-7.5的传动比跨度(传动比跨度是用于确保级比的线性度的重要因素),所以功率性能和燃料效率的提高可能最小。
另外,如果八速自动变速器的传动比跨度大于9.0,则已经发现难以确保级比的线性度。因此,发动机的驾驶效率和车辆的驾驶性能可能劣化。
在背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对本公开的背景的理解,并且因此其可以包含不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开提供一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系,其能够通过实现十个前进速度级和一个倒车速度级来提高功率传递性能和燃料经济性,并且使用五个行星齿轮组和六个接合元件来减小离合器和制动器的阻力损失。
本公开的另一种形式提供了一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系,其具有通过使用平行类型的输出侧的行星齿轮组并且减少每个行星齿轮组和每个接合元件的扭矩共享来提高扭矩传递效率和耐久性的进一步能力。
本公开的又一形式提供了一种用于车辆的自动变速器的高效行星齿轮系,其通过使用五个行星齿轮组以用于实现十个前进速度级和一个倒车速度级来提高输出传动比的灵活性并且提高级比的线性度。
根据本公开的示例性形式的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括:输入轴,其被配置成接收发动机的扭矩;输出轴,其被配置成输出扭矩;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;第二行星齿轮组,其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件;第三行星齿轮组,其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件;第四行星齿轮组,其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件;第五行星齿轮组,其包括第十三旋转元件、第十四旋转元件和第十五旋转元件;第一轴,其固定地连接到第二旋转元件和输入轴;第二轴,其固定地连接到第十四旋转元件和输出轴;第三轴,其固定地连接到第一旋转元件和第十三旋转元件;第四轴,其固定地连接到第九旋转元件和第十五旋转元件;第五轴,其固定地连接到第三旋转元件和第四旋转元件;第六轴,其固定地连接到第八旋转元件和第十一旋转元件;第七轴,其固定地连接到第十旋转元件;第八轴,其固定地连接到第五旋转元件和第十二旋转元件;以及第九轴,其固定地连接到第六旋转元件和第七旋转元件。
行星齿轮系还可以包括六个接合元件,其被配置成选择性地将九个轴中的一个轴与九个轴中的另一个轴选择性地连接或者将九个轴中的至少一个轴与变速器壳体选择性地连接,其中,通过操作六个接合元件的任三种组合来实现前进速度级中的任一个或倒车速度级。
六个接合元件可以包括:三个离合器,均连接九个轴之中的任两个轴;以及三个制动器,均九个轴之中的将未连接到输入轴或输出轴的至少一个轴选择性地连接到变速器壳体。
第一行星齿轮组可以通过选择性地连接第一轴、第三轴和第五轴之中的任两个轴的三个离合器之中的至少一个离合器而被锁定。
六个接合元件可以包括:第一离合器,其设置在第一轴与第五轴之间;第二离合器,其设置在第一轴与第六轴之间;第三离合器,其设置在第三轴与第七轴之间;第一制动器,其设置在第八轴与变速器壳体之间;第二制动器,其设置在第九轴与变速器壳体之间;以及第三制动器,其设置在第六轴与变速器壳体之间。
在另一种形式中,六个接合元件可以包括:第一离合器,其设置在第一轴与第三轴之间;第二离合器,其设置在第一轴与第六轴之间;第三离合器,其设置在第三轴与第七轴之间;第一制动器,其设置在第八轴与变速器壳体之间;第二制动器,其设置在第九轴与变速器壳体之间;以及第三制动器,其设置在第六轴与变速器壳体之间。
第一旋转元件是第一太阳齿轮,第二旋转元件是第一行星架,并且第三旋转元件是第一齿圈。第四旋转元件是第二太阳齿轮,第五旋转元件是第二行星架,并且第六旋转元件是第二齿圈。第七旋转元件是第三太阳齿轮,第八旋转元件是第三行星架,并且第九旋转元件是第三齿圈。第十旋转元件是第四太阳齿轮,第十一旋转元件是第四行星架,并且第十二旋转元件是第四齿圈。第十三旋转元件是第五太阳齿轮,第十四旋转元件是第五行星架,并且第十五旋转元件是第五齿圈。
第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组、第四行星齿轮组和第五行星齿轮组可以从发动机侧以第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第四行星齿轮组、第三行星齿轮组和第五行星齿轮组的顺序设置。
根据本公开的示例性形式,可以通过将作为简单行星齿轮组的五个行星齿轮组与六个接合元件组合来实现十个前进速度级和一个倒车速度级。
另外,由于确保大于8.7的传动比跨度,所以可以增加发动机的驾驶效率。另外,由于可以通过多个速度级来确保级比的线性度,因此可以提高驾驶性能,诸如在换挡之前和之后的加速度、有节奏的发动机转速等。
另外,由于通过使用五个行星齿轮组来实现十个前进速度级和一个倒车速度级,但是减少接合元件的数量,所以可以降低离合器和制动器的阻力损失,并且可以提高功率传递效率和燃料经济性。
另外,由于使用扭矩平行类型的输出侧的行星齿轮组,并且扭矩均匀地分享给每个行星齿轮组和每个接合元件,所以可以提高扭矩传递效率和耐久性。
另外,由于使用五个行星齿轮组来实现十个前进速度级和一个倒车速度级,所以可以增加输出传动比的灵活性并且可以提高级比的线性度。
根据在本文提供的描述,适用性的其他方面将变得显而易见。应该理解的是,描述和具体示例仅用于说明的目的,并非旨在限制本公开的范围。
附图说明
为了可以很好地理解本公开,现将描述参考附图其作为示例给出的各种形式,附图中:
图1是根据本公开的第一示例性形式的行星齿轮系的示意图;
图2是根据本公开的第一示例性形式的行星齿轮系中的每个速度级处的接合元件的操作图;以及
图3是根据本公开的第二示例性形式的行星齿轮系的示意图。
本文描述的附图仅用于说明的目的,并非旨在以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的,并非旨在限制本公开、应用或用途。应该理解的是,在整个附图中,对应的附图标记表示相同或相应的部分和特征。
然而,为了清楚地描述本公开的示例性形式,省略了与描述无关的部分,并且在整个本公开中,相同的附图标记指代相同或相似的元件。
在下面的描述中,将部件的名称划分为第一、第二等是为了划分名称,这是因为部件的名称彼此相同,并且其顺序不受特别限制。
在以下描述中,将各种构件描述为连接,其可以包括直接连接、固定地连接、选择性地连接或可操作地连接的构件。在附图中,各种构件被示出为直接连接以用于一起移动,并由此包括固定地连接的构件。在本文中,术语“固定地连接”等表示至少两个元件彼此连接以始终一起旋转。当两个或更多个构件被描述为通过接合元件“选择性地连接”时,这意味着当接合元件未接合时,选择性地连接的构件单独地旋转,并且当接合元件接合时,以相同的速度一起旋转。因此,本领域的普通技术人员将理解的是,术语“固定地连接”等与术语“可操作地连接”、“选择性地连接”等不同。
图1是根据本公开的第一示例性形式的行星齿轮系的示意图。
参考图1,根据本公开的第一示例性形式的行星齿轮系包括:设置在同一轴上的第一、第二、第三、第四和第五行星齿轮组PG1、PG2、PG3、PG4和PG5;输入轴IS;输出轴OS;连接到第一、第二、第三、第四和第五行星齿轮组PG1、PG2、PG3、PG4和PG5的至少一个旋转元件的九个轴(即,TM1、TM2、TM3、TM4、TM5、TM6、TM7、TM8和TM9);包括三个离合器C1、C2、C3和三个制动器B1、B2、B3的接合元件;以及变速器壳体H。
通过第一、第二、第三、第四和第五行星齿轮组PG1、PG2、PG3、PG4和PG5的协作来改变从发动机输入到输入轴IS的扭矩,并且通过输出轴OS输出所改变的扭矩。
根据本公开的第一示例性形式,行星齿轮组从发动机侧以第一、第二、第四、第三和第五行星齿轮组PG1、PG2、PG4、PG3和PG5的顺序设置。
输入轴IS是输入构件,并且来自发动机的曲轴的扭矩通过扭矩转换器被扭矩转换,以输入到输入轴IS中。
输出轴OS是输出构件,设置在与输入轴IS相同的轴线上,并通过差动设备将驱动扭矩发送至驱动轮。
第一行星齿轮组PG1是单小齿轮行星齿轮组,并且包括:第一旋转元件N1的第一太阳齿轮S1;第二旋转元件N2的第一行星架PC1,其可旋转地支撑均匀地设置在第一太阳齿轮S1的外周边上并且与其外周边进行外部接合的多个第一小齿轮P1;以及第三旋转元件N3的第一齿圈R1,其与多个第一小齿轮P1进行内部接合并且与第一太阳齿轮S1可操作地连接。
第二行星齿轮组PG2是单小齿轮行星齿轮组,并且包括:第四旋转元件N4的第二太阳齿轮S2;第五旋转元件N5的第二行星架PC2,其可旋转地支撑均匀地设置在第二太阳齿轮S2的外周边上并且与其外周边进行外部接合的多个第二小齿轮P2;以及第六旋转元件N6的第二齿圈R2,其与多个第二小齿轮P2进行内部接合并且与第二太阳齿轮S2可操作地连接。
第三行星齿轮组PG3是单小齿轮行星齿轮组,并且包括:第七旋转元件N7的第三太阳齿轮S3;第八旋转元件N8的第三行星架PC3,其可旋转地支撑均匀地设置在第三太阳齿轮S3的外周边上并且与其外周边进行外部接合的多个第三小齿轮P3;以及第九旋转元件N9的第三齿圈R3,其与多个第三小齿轮P3进行内部接合并且与第三太阳齿轮S3可操作地连接。
第四行星齿轮组PG4是单小齿轮行星齿轮组,并且包括:第十旋转元件N10的第四太阳齿轮S4;第十一旋转元件N11的第四行星架PC4,其可旋转地支撑均匀地设置在第四太阳齿轮S4的外周边上并且与其外周边进行外部接合的多个第四小齿轮P4;以及第十二旋转元件N12的第四齿圈R4,其与多个第四小齿轮P4进行内部接合并且与第四太阳齿轮S4可操作地连接。
第五行星齿轮组PG5是单小齿轮行星齿轮组,并且包括:第十三旋转元件N13的第五太阳齿轮S5;第十四旋转元件N14的第五行星架PC5,其可旋转地支撑均匀地设置在第五太阳齿轮S5的外周边上并且与其外周边进行外部接合的多个第五小齿轮P5;以及第十五旋转元件N15的第五齿圈R5,其与多个第五小齿轮P5进行内部接合并且与第五太阳齿轮S5可操作地连接。
第一旋转元件N1固定地连接至第十三旋转元件N13,第三旋转元件N3固定地连接至第四旋转元件N4,第五旋转元件N5固定地连接至第十二旋转元件N12,第六旋转元件N6固定地连接至第七旋转元件N7,第八旋转元件N8固定地连接至第十一旋转元件N11,并且第九旋转元件N9固定地连接至第十五旋转元件N15,使得第一、第二、第三第四和第五行星齿轮组PG1、PG2、PG3、PG4和PG5包括九个轴TM1至TM9。
将更详细地描述九个轴TM1至TM9。
九个轴TM1至TM9直接将行星齿轮组PG1、PG2、PG3、PG4和PG5的旋转元件之中的多个旋转元件彼此连接。九个轴是连接到任一个旋转元件并与任一个旋转元件一起旋转以发送扭矩并且将任一个旋转元件与变速器壳体H选择性地连接的旋转元件,或者是将任一个旋转元件直接连接到变速器壳体H的固定元件。
第一轴TM1连接到第二旋转元件N2(第一行星架PC1),并且优选地与其固定地连接,并且第一轴TM1固定地连接到输入轴IS以作为输入元件连续地操作。
第二轴TM2连接到第十四旋转元件N14(第五行星架PC5),并且优选与其固定地连接,并且固定地连接到输出轴OS以作为输出元件连续地操作。
第三轴TM3连接到第一旋转元件N1(第一太阳齿轮S1)和第十三旋转元件N13(第五太阳齿轮S5),并且优选地固定地连接到这些元件。
第四轴TM4连接到第九旋转元件N9(第三齿圈R3)和第十五旋转元件N15(第五齿圈R5),并且优选地固定地连接到这些元件。
第五轴TM5连接到第三旋转元件N3(第一齿圈R1)和第四旋转元件N4(第二太阳齿轮S2),并且优选地固定地连接到这些元件。
第六轴TM6连接到第八旋转元件N8(第三行星架PC3)和第十一旋转元件N11(第四行星架PC4),并且优选地固定地连接到这些元件。
第七轴TM7连接到第十旋转元件N10(第四太阳齿轮S4)),并且优选地与其固定地连接。
第八轴TM8连接到第五旋转元件N5(第二行星架PC2)和第十二旋转元件N12(第四齿圈R4),并且优选地固定地连接到这些元件。
第九轴TM9连接到第六旋转元件N6(第二齿圈R2)和第七旋转元件N7(第三太阳齿轮S3),并且优选地固定地连接到这些元件。
这里,第三轴TM3选择性地连接到第七轴TM7,并且第五轴TM5和第六轴TM6中的每一个选择性地连接到第一轴TM1。
另外,第六轴TM6、第八轴TM8和第九轴TM9中的每一个选择性地连接至变速器壳体H以作为选择性固定元件操作。
作为接合元件的三个离合器C1、C2和C3设置在包括输入轴IS和输出轴OS的九个轴TM1至TM9之中的任两个轴彼此选择性连接的部分处。
另外,作为接合元件的三个制动器B1、B2和B3设置在九个轴TM1至TM9中的任一个轴与变速器壳体H选择性地连接的部分处。
将详细描述六个接合元件(三个离合器C1至C3和三个制动器B1至B3)的布置。
第一离合器C1设置在第一轴TM1与第五轴TM5之间,并将第一轴TM1选择性地连接到第五轴TM5。
第二离合器C2设置在第一轴TM1与第六轴TM6之间,并将第一轴TM1选择性地连接到第六轴TM6。
第三离合器C3设置在第三轴TM3与第七轴TM7之间,并将第三轴TM3选择性地连接到第七轴TM7。
第一制动器B1设置在第八轴TM8与变速器壳体H之间,并将第八轴TM8选择性地连接并固定到变速器壳体H。
第二制动器B2设置在第九轴TM9与变速器壳体H之间,并将第九轴TM9选择性地连接并固定到变速器壳体H。
第三制动器B3设置在第六轴TM6与变速器壳体H之间,并将第六轴TM6选择性地连接并固定到变速器壳体H。
参考图1,第一离合器C1通过将第一轴TM1连接到第五轴TM5而使第一行星齿轮组PG1被锁定。如图3所示,第一离合器C1可以被配置成将第一轴TM1选择性地连接到第三轴TM3。
包括第一、第二和第三离合器C1、C2和C3以及第一、第二和第三制动器B1、B2和B3的接合元件可以是通过液压操作的湿式多板摩擦元件。湿式多板摩擦元件主要用作接合元件,但是,可以通过来自电气控制单元的电信号操作的爪形离合器、电动离合器或磁性离合器可以用作接合元件。
图2是根据本公开的第一示例性形式的行星齿轮系中的每个速度级处的接合元件的操作图。
参考图2,第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3以及第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3的三个组合在行星齿轮系中的每个速度级处操作。
第一离合器C1以及第二和第三制动器B2和B3在第一前进速度级D1处操作。
当通过第一离合器C1的操作将第一轴TM1连接到第五轴TM5时,输入轴IS的扭矩输入到第一轴TM1。
在这种状态下,通过第二和第三制动器B2和B3的操作,第九和第六轴TM9和TM6作为固定元件操作。因此,输入轴IS的扭矩转换到第一前进速度级,并且第一前进速度级通过连接到第二轴TM2的输出轴OS输出。
第一离合器C1以及第一和第三制动器B1和B3在第二前进速度级D2处操作。
当通过第一离合器C1的操作将第一轴TM1连接到第五轴TM5时,输入轴IS的扭矩输入到第一轴TM1。
在这种状态下,通过第一和第三制动器B1和B3的操作,第八和第六轴TM8和TM6作为固定元件操作。因此,输入轴IS的扭矩转换到第二前进速度级,并且第二前进速度级通过连接到第二轴TM2的输出轴OS输出。
第一和第三离合器C1和C3以及第三制动器B3在第三前进速度级D3处操作。
当通过第一离合器C1的操作将第一轴TM1连接到第五轴TM5并且通过第三离合器C3的操作将第三轴TM3连接到第七轴TM7时,输入轴IS的扭矩输入到第一轴TM1。
在这种状态下,通过第三制动器B3的操作,第六轴TM6作为固定元件操作。因此,输入轴IS的扭矩转换到第三前进速度级,并且第三前进速度级通过连接到第二轴TM2的输出轴OS输出。
第一和第三离合器C1和C3以及第一制动器B1在第四前进速度级D4处操作。
当通过第一离合器C1的操作将第一轴TM1连接到第五轴TM5并且通过第三离合器C3的操作将第三轴TM3连接到第七轴TM7时,输入轴IS的扭矩输入到第一轴TM1。
在这种状态下,通过第一制动器B1的操作,第八轴TM8作为固定元件操作。因此,输入轴IS的扭矩转换到第四前进速度级,并且第四前进速度级通过连接到第二轴TM2的输出轴OS输出。
第一和第三离合器C1和C3以及第二制动器B2在第五前进速度级D5处操作。
当通过第一离合器C1的操作将第一轴TM1连接到第五轴TM5并且通过第三离合器C3的操作将第三轴TM3连接到第七轴TM7时,输入轴IS的扭矩输入到第一轴TM1。
在这种状态下,通过第二制动器B2的操作,第九轴TM9作为固定元件操作。因此,输入轴IS的扭矩转换到第五前进速度级,并且第五前进速度级通过连接到第二轴TM2的输出轴OS输出。
第一、第二和第三离合器C1、C2和C3在第六前进速度级D6处操作。
当通过第一离合器C1的操作将第一轴TM1连接到第五轴TM5,通过第二离合器C2的操作将第一轴TM1连接到第六轴TM6,并且通过第三离合器C3的操作将第三轴TM3连接到第七轴TM7时,输入轴IS的扭矩输入到第一轴TM1。
在这种情况下,第一、第二、第三、第四和第五行星齿轮组PG1、PG2、PG3、PG4和PG5变为锁定状态。因此,输入轴IS的扭矩通过与第二轴TM2连接的输出轴OS输出而无速度变化。
第一和第二离合器C1和C2以及第二制动器B2在第七前进速度级D7处操作。
当通过第一离合器C1的操作将第一轴TM1连接到第五轴TM5并且通过第二离合器C2的操作将第一轴TM1连接到第六轴TM6时,输入轴IS的扭矩输入到第一轴TM1。
在这种状态下,通过第二制动器B2的操作,第九轴TM9作为固定元件操作。因此,输入轴IS的扭矩转换到第七前进速度级,并且第七前进速度级通过连接到第二轴TM2的输出轴OS输出。
第二和第三离合器C2和C3以及第二制动器B2在第八前进速度级D8处操作。
当通过第二离合器C2的操作将第一轴TM1连接到第六轴TM6并且通过第三离合器C3的操作将第三轴TM3连接到第七轴TM7时,输入轴IS的扭矩输入到第一轴TM1。
在这种状态下,通过第二制动器B2的操作,第九轴TM9作为固定元件操作。因此,输入轴IS的扭矩转换到第八前进速度级,并且第八前进速度级通过连接到第二轴TM2的输出轴OS输出。
第二离合器C2以及第一和第二制动器B1和B2在第九前进速度级D9处操作。
当通过第二离合器C2的操作将第一轴TM1连接到第六轴TM6时,输入轴IS的扭矩输入到第一轴TM1。
在这种状态下,通过第一和第二制动器B1和B2的操作,第八轴TM8和第九轴TM9作为固定元件操作。因此,输入轴IS的扭矩转换到第九前进速度级,并且第九前进速度级通过连接到第二轴TM2的输出轴OS输出。
第三离合器C3以及第一和第二制动器B1和B2在第十前进速度级D10处操作。
当通过第三离合器C3的操作将第三轴TM3连接到第七轴TM7时,输入轴IS的扭矩输入到第一轴TM1。
在这种状态下,通过操作第一和第二制动器B1和B2,第八轴TM8和第九轴TM9作为固定元件操作。因此,输入轴IS的扭矩转换到第十前进速度级,并且第十前进速度级通过连接到第二轴TM2的输出轴OS输出。
第三离合器C3以及第二制动器B2和第三制动器B3在倒车速度级REV处操作。
当通过第三离合器C3的操作将第三轴TM3连接到第七轴TM7时,输入轴IS的扭矩输入到第一轴TM1。
在这种状态下,通过操作第二和第三制动器B2和B3,第九轴TM9和第六轴TM6作为固定元件操作。因此,输入轴IS的扭矩转换到倒车速度级,并且倒车速度级通过连接到第二轴TM2的输出轴OS输出。
图3是根据本公开的第二示例性形式的行星齿轮系的示意图。
参考图1,在根据本公开的第一示例性形式的行星齿轮系中,第一离合器C1设置在第一轴TM1与第五轴TM5之间,并且将第一轴TM1选择性地连接到第五轴TM5。然而,如图3所示,在根据本公开的第二示例性形式的行星齿轮系中,第一离合器C1设置在第一轴TM1与第三轴TM3之间,并且将第一轴TM1选择性地连接到第三轴TM3。
根据第二示例性形式的九个轴TM1至TM9、两个离合器C2和C3以及三个制动器B1至B3的连接与根据第一示例性形式的连接相同。另外,根据第二示例性形式的第一离合器C1的功能与根据第一示例性形式的功能相同。因此,根据第二示例性形式的行星齿轮系的操作和效果与根据第一示例形式的操作和效果相同。
根据本公开的第一和第二示例性形式,可以通过使用五个行星齿轮组PG1、PG2、PG3、PG4和PG5以及包括三个离合器C1、C2和C3和三个制动器B1、B2和B3的六个接合元件,来实现十个前进速度级和一个倒车速度级。
另外,由于确保大于8.7的传动比跨度,所以可以增加发动机的驾驶效率。另外,由于可以通过多个速度级来确保级比的线性度,因此可以提高驾驶性能,诸如在换挡之前和之后的加速度、有节奏的发动机转速等。
另外,由于通过使用更少数量的接合元件来实现十个前进速度级和一个倒车速度级,所以可以降低离合器和制动器的阻力损失,并且可以提高功率传递效率和燃料经济性。
另外,由于使用扭矩平行类型的输出侧的行星齿轮组,并且扭矩均匀地分享给每个行星齿轮组和每个接合元件,所以可以提高扭矩传递效率和耐久性。
另外,由于使用五个行星齿轮组来实现十个前进速度级和一个倒车速度级,所以可以增加输出传动比的灵活性并且可以提高级比的线性度。
虽然已经结合目前认为是实际的示例性形式描述了本公开,但是应该理解的是,本公开不限于所公开的形式,而是相反,旨在覆盖包括在本公开的精神和范围内的各种修改以及等同设置。
<符号描述>
PG1、PG2、PG3、PG4、PG5:第一第五行星齿轮组、第二第五行星齿轮组、第三第五行星齿轮组、第四第五行星齿轮组和第五行星齿轮组
S1、S2、S3、S4、S5:第一太阳齿轮、第二太阳齿轮、第三太阳齿轮、第四太阳齿轮和第五太阳齿轮
PC1、PC2、PC3、PC4、PC5:第一行星架、第二行星架、第三行星架、第四行星架和第五行星架
R1、R2、R3、R4、R5:第一齿圈、第二齿圈、第三齿圈、第四齿圈和第五齿圈
C1、C2、C3:第一离合器、第二离合器和第三离合器
B1、B2、B3:第一制动器、第二制动器和第三制动器
IS:输入轴
OS:输出轴
TM1、TM2、TM3、TM4、TM5、TM6、TM7、TM8、TM9:第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、第六轴、第七轴、第八轴和第九轴
Claims (4)
1.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系,所述行星齿轮系包括:
输入轴,被配置成接收发动机的扭矩;
输出轴,被配置成输出扭矩;
第一行星齿轮组,包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件;
第二行星齿轮组,包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件;
第三行星齿轮组,包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件;
第四行星齿轮组,包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件;
第五行星齿轮组,包括第十三旋转元件、第十四旋转元件和第十五旋转元件;
第一轴,固定地连接到所述第二旋转元件和所述输入轴;
第二轴,固定地连接到所述第十四旋转元件和所述输出轴;
第三轴,固定地连接到所述第一旋转元件和所述第十三旋转元件;
第四轴,固定地连接到所述第九旋转元件和所述第十五旋转元件;
第五轴,固定地连接到所述第三旋转元件和所述第四旋转元件;
第六轴,固定地连接到所述第八旋转元件和所述第十一旋转元件;
第七轴,固定地连接到所述第十旋转元件;
第八轴,固定地连接到所述第五旋转元件和所述第十二旋转元件;以及
第九轴,固定地连接到所述第六旋转元件和所述第七旋转元件,以及
六个接合元件,所述六个接合元件被配置成将所述第一轴至所述第九轴中的一个轴与所述第一轴至所述第九轴中的另一个轴选择性地连接或者将所述第一轴至所述第九轴中的至少一个轴与变速器壳体选择性地连接,
其中,所述第一旋转元件是第一太阳齿轮,所述第二旋转元件是第一行星架,并且所述第三旋转元件是第一齿圈,
所述第四旋转元件是第二太阳齿轮,所述第五旋转元件是第二行星架,并且所述第六旋转元件是第二齿圈,
所述第七旋转元件是第三太阳齿轮,所述第八旋转元件是第三行星架,并且所述第九旋转元件是第三齿圈,
所述第十旋转元件是第四太阳齿轮,所述第十一旋转元件是第四行星架,并且所述第十二旋转元件是第四齿圈,并且
所述第十三旋转元件是第五太阳齿轮,所述第十四旋转元件是第五行星架,并且所述第十五旋转元件是第五齿圈,
其中,所述六个接合元件包括:
第一离合器,设置在所述第一轴与所述第五轴之间,或者,设置在所述第一轴与所述第三轴之间;
第二离合器,设置在所述第一轴与所述第六轴之间;
第三离合器,设置在所述第三轴与所述第七轴之间;
第一制动器,设置在所述第八轴与所述变速器壳体之间;
第二制动器,设置在所述第九轴与所述变速器壳体之间;以及
第三制动器,设置在所述第六轴与所述变速器壳体之间。
2.根据权利要求1所述的行星齿轮系,
其中,通过操作所述六个接合元件中的三个的组合来实现前进速度级中的任一个或倒车速度级。
3.根据权利要求1所述的行星齿轮系,其中,所述第一行星齿轮组通过选择性地连接所述第一轴和第五轴的所述第一离合器或者选择性地连接所述第一轴和所述第三轴的所述第一离合器而被锁定。
4.根据权利要求1所述的行星齿轮系,其中,所述第一行星齿轮组、所述第二行星齿轮组、所述第三行星齿轮组、所述第四行星齿轮组和所述第五行星齿轮组从发动机侧以所述第一行星齿轮组、所述第二行星齿轮组、所述第四行星齿轮组、所述第三行星齿轮组和所述第五行星齿轮组的顺序设置。
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