CN109139824B - 用于车辆的变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于车辆的变速器，其通过实现多个换挡挡位而能够提高燃料效率，并且通过利用发动机的低RPM范围的工作点而能够改善车辆的乘行舒适性。根据这种变速器，由于三个单独的行星齿轮组和一个复合行星齿轮组进行组合或者五个单独的行星齿轮组进行组合，以及行星齿轮组的旋转元件和摩擦构件选择性地连接和断开，当执行换挡时，它们的旋转速度和方向改变。因此，车辆可以利用具有十个或更多的前进换挡挡位和一个倒车换挡挡位的传动比行驶。

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，其通过实现多个换挡挡位而能够提高燃料效率并且改善车辆的乘行舒适性。

背景技术

本部分中的陈述仅提供涉及本发明的背景信息，并不会构成现有技术。

最近，不断升高的油价已经导致全世界的车辆制造商投入到无休止的竞争中。尤其对于发动机而言，车辆制造商已经努力致力于通过减小发动机尺寸等来降低车辆的重量并提高车辆的燃料效率。

对于自动变速器，有各种用来提高燃料效率的方法并且通过实现多个换挡挡位能够确保燃料效率的可操作性和竞争性。

然而，随着换挡范围的扩大，自动变速器中的部件数量也会增加，因此，可能会造成自动变速器难以安装，制造成本和重量也可能会增加，并且其动力传递效率也会变差。

因此，为了通过多个换挡挡位来增加燃料效率提升的效果，人们发现，对于具有较少部件数量并能够获得最大化效率的齿轮系的结构的开发将是非常重要的。

以上陈述仅仅旨在帮助理解本发明的背景技术，并非旨在意味着本发明落入本领域技术人员公知的现有技术的范围内。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于车辆的变速器，其通过实现多个换挡挡位而能够提高燃料效率，并且通过利用发动机的低RPM范围的工作点而能够改善车辆的乘行舒适性。

根据本发明的一个方面的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、复合行星齿轮组以及多个摩擦构件，每一个行星齿轮组包括第一旋转元件、第二旋转元件、第三旋转元件或者更多的旋转元件。具体地，所述第一行星齿轮组的第一旋转元件选择性地连接至静止构件并且也固定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固定地连接至复合行星齿轮组的第三旋转元件，所述第一行星齿轮组的第三旋转元件选择性地连接至静止构件。

所述第二行星齿轮组的第二旋转元件固定地连接至输入轴和第三行星齿轮组的第二旋转元件，所述第二行星齿轮组的第三旋转元件选择性地连接至第三行星齿轮组的第一旋转元件、选择性地连接至第三行星齿轮组的第三旋转元件、以及选择性地连接至复合行星齿轮组的第四旋转元件。所述第三行星齿轮组的第一旋转元件固定地连接至复合行星齿轮组的第一旋转元件；所述复合行星齿轮组的第二旋转元件配置为固定地连接至输出轴；所述摩擦构件连接至选自所述第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和复合行星齿轮组的旋转元件中的至少一个旋转元件，并且控制选自所述第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和复合行星齿轮组的旋转元件中的相应旋转元件的旋转。

在第一至第三行星齿轮组中，所述第一旋转元件可以为太阳轮，所述第二旋转元件可以为行星架，所述第三旋转元件可以为内齿圈；在所述复合行星齿轮组中，所述第一旋转元件可以为太阳轮，所述第二旋转元件可以为行星架，所述第三旋转元件和第四旋转元件可以为与行星架接合的内齿圈。

所述复合行星齿轮组可以包括第四行星齿轮组和第五行星齿轮组，其中，所述复合行星齿轮组的第一旋转元件可以通过将第四行星齿轮组的太阳轮与第五行星齿轮组的太阳轮彼此固定地连接来形成；所述复合行星齿轮组的第二旋转元件可以通过将第四行星齿轮组的行星架与第五行星齿轮组的行星架彼此固定地连接来形成；所述复合行星齿轮组的第三旋转元件可以为第四行星齿轮组的内齿圈；所述复合行星齿轮组的第四旋转元件可以为第五行星齿轮组的内齿圈。

所述第二行星齿轮组的第二旋转元件与第三行星齿轮组的第一旋转元件可以彼此选择性地连接。

摩擦构件可以包括：第一制动器，其设置为用于连接和断开静止构件(例如，变速器壳体)与第一行星齿轮组的第一旋转元件；第二制动器，其设置为用于连接和断开第一行星齿轮组的第三旋转元件与变速器壳体；第一离合器，其设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第二旋转元件与第三行星齿轮组的第一旋转元件；第二离合器，其设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第三旋转元件与第三行星齿轮组的第一旋转元件；第三离合器，其设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第三旋转元件与第三行星齿轮组的第三旋转元件；以及第四离合器，其设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第三旋转元件与复合行星齿轮组的第四旋转元件。

所述第二行星齿轮组的第二旋转元件与第三行星齿轮组的第三旋转元件可以彼此选择性地连接。

摩擦构件可以包括：第一制动器，其设置为用于连接和断开变速器壳体与第一行星齿轮组的第一旋转元件；第二制动器，其设置为用于连接和断开第一行星齿轮组的第三旋转元件与变速器壳体；第一离合器，其设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第二旋转元件与第三行星齿轮组的第三旋转元件；第二离合器，其设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第三旋转元件与第三行星齿轮组的第一旋转元件；第三离合器，其设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第三旋转元件与第三行星齿轮组的第三旋转元件；以及第四离合器，其设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第三旋转元件与复合行星齿轮组的第四旋转元件。

根据本发明的另一方面的用于车辆的变速器包括：第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和复合行星齿轮组，所述行星齿轮组各包括第一旋转元件、第二旋转元件、第三旋转元件或者更多的旋转元件；输入轴，其连接至所述第二行星齿轮组的第二旋转元件、第一离合器、以及所述第三行星齿轮组的第二旋转元件；第一轴，其连接至第一制动器、所述第一行星齿轮组的第一旋转元件、以及所述第二行星齿轮组的第一旋转元件；第二轴，其连接至第二制动器和所述第一行星齿轮组的第三旋转元件；第三轴，其连接至所述第一行星齿轮组的第二旋转元件和所述复合行星齿轮组的第三旋转元件；第四轴，其连接至所述第二行星齿轮组的第三旋转元件、第二离合器、第三离合器、以及第四离合器；第五轴，其连接至第二离合器、所述第三行星齿轮组的第一旋转元件、以及所述复合行星齿轮组的第一旋转元件；第六轴，其连接至第三离合器和所述第三行星齿轮组的第三旋转元件；第七轴，其连接至第四离合器和所述复合行星齿轮组的第四旋转元件；以及输出轴，其连接至所述复合行星齿轮组的第二旋转元件。

所述第一离合器可以进一步地连接至第五轴。

所述第一制动器可以设置为用于连接和断开第一轴与变速器壳体，所述第二制动器可以设置为用于连接和断开第二轴与变速器壳体；所述第一离合器可以设置为用于连接和断开输入轴与第五轴；所述第二离合器可以设置为用于连接和断开第四轴与第五轴；所述第三离合器可以设置为用于连接和断开第四轴与第六轴；所述第四离合器可以设置为用于连接和断开第四轴与第七轴。

所述第一制动器设置为用于连接和断开第一行星齿轮组的第一旋转元件与变速器壳体，所述第二制动器设置为用于连接和断开第一行星齿轮组的第三旋转元件与变速器壳体；所述第一离合器设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第二旋转元件与第三行星齿轮组的第一旋转元件；所述第二离合器设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第三旋转元件与第三行星齿轮组的第一旋转元件；所述第三离合器设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第三旋转元件与第三行星齿轮组的第三旋转元件；所述第四离合器设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第三旋转元件与复合行星齿轮组的第四旋转元件。

所述第一离合器可以进一步地连接至第六轴。

所述第一制动器可以设置为用于连接和断开第一轴与变速器壳体，所述第二制动器可以设置为用于连接和断开第二轴与变速器壳体，所述第一离合器可以设置为用于连接和断开输入轴与第六轴，所述第二离合器可以设置为用于连接和断开第四轴与第五轴，所述第三离合器可以设置为用于连接和断开第四轴与第六轴，所述第四离合器可以设置为用于连接和断开第四轴与第七轴。

所述第一制动器设置为用于连接和断开第一行星齿轮组的第一旋转元件与变速器壳体；所述第二制动器设置为用于连接和断开第一行星齿轮组的第三旋转元件与变速器壳体；所述第一离合器设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第二旋转元件与第三行星齿轮组的第三旋转元件；所述第二离合器设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第三旋转元件与第三行星齿轮组的第一旋转元件；所述第三离合器设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第三旋转元件与第三行星齿轮组的第三旋转元件；所述第四离合器设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第三旋转元件与复合行星齿轮组的第四旋转元件。

根据本发明，由于三个单独的行星齿轮组和一个复合行星齿轮组CPG进行组合或者五个单独的行星齿轮组进行组合，以及各行星齿轮组的旋转元件和摩擦构件选择性地连接和断开，当执行换挡时，它们的旋转速度和方向改变。因此，车辆可以利用具有十个或更多的前进换挡挡位和一个倒车换挡挡位的传动比行驶。因此，通过实现多个换挡挡位而能够提高燃料效率，并且通过利用发动机的低RPM范围的工作点而能够改善车辆的乘行舒适性。

通过本文提供的说明，其它应用领域将变得明显。应当理解，本说明书和具体实施例仅是旨在用于说明的目的，而并不旨在限制本发明的保护范围。

附图说明

为了可以很好地理解本发明，现在参考所附附图，以给出示例的方式来描述其各种形式，在这些附图中：

图1为示出了根据本发明的第一形式的用于车辆的变速器的配置的示例性的示意图；

图2为示出了图1中所示出的第一形式中的复合行星齿轮组的改变的示例性的示意图；

图3为示出了在根据本发明的第一形式的变速器的每一个挡位下的操作图；

图4为示出了根据本发明的第二形式的用于车辆的变速器的配置的示例性的示意图；

图5为示出了图4中所示出的第二形式中的复合行星齿轮组的改变的示例性的示意图；

图6为示出了在根据本发明的第二形式中的变速器的每一个挡位下的操作图；

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发明的范围。

具体实施方式

下面的描述在本质上仅仅是示例性的，并非旨在限制本发明、应用或用途。应当理解，在整个附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。

这里，术语“固定地连接”或者类似的表述表示至少两个部件彼此连接，以总是一起旋转。因此，本领域技术人员应当知晓的是术语“固定地连接”或者类似的表述并不同于术语“可操作地连接”或者类似的表述。

根据本发明的一种形式的用于车辆的变速器可以包括：第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和复合行星齿轮组CPG。每一个行星齿轮组均可以包括三个或多个旋转元件。

图1和图2为示出了根据本发明的第一形式的用于车辆的变速器的配置的示例性的示意图。参见这些附图，第一行星齿轮组PG1的第一旋转元件可以操作为选择性地连接至静止构件(例如，变速器壳体)的元件，并且也可以固定地连接至第二行星齿轮组PG2的第一旋转元件。

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，并且该第一太阳轮S1可以通过摩擦构件(例如，制动器B1)选择性地连接至变速器壳体CS。

第二行星齿轮组PG2的第一旋转元件可以为第二太阳轮S2，并且第一太阳轮S1和第二太阳轮S2可以彼此固定地连接。

在一种形式中，所述第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3可以为单小齿轮行星齿轮组，并且每一个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。这里，三个行星齿轮组的(PG1，PG2，PG3)的第一旋转元件可以分别为第一太阳轮、第二太阳轮和第三太阳轮(S1，S2，S3)，第二旋转元件可以分别为第一行星架、第二行星架和第三行星架(CR1，CR2，CR3)，第三旋转元件可以分别为第一内齿圈、第二内齿圈和第三内齿圈(R1，R2，R3)。

第一行星齿轮组PG1的第二旋转元件可以固定地连接至复合行星齿轮组CPG的第三旋转元件。

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，复合行星齿轮组CPG的第三旋转元件可以为图1中的第4-1内齿圈R4-1，并且可以为图2中的第四内齿圈R4。第一行星架CR1和第4-1内齿圈R4-1可以彼此固定地连接，或者第一行星架CR1和第四内齿圈R4可以彼此固定地连接。

对于复合行星齿轮组CPG，如在图1中，复合行星齿轮组CPG可以为单个行星齿轮组，而在图2中，复合行星齿轮组CPG可以由两个行星齿轮组组成。

例如，参见图1，在复合行星齿轮组CPG中，第一旋转元件可以为第四太阳轮S4，第二旋转元件可以为第四行星架CR4，第三旋转元件和第四旋转元件可以为与第四行星架CR4接合的第4-1内齿圈R4-1和第4-2内齿圈R4-2。

此外，参见图2，复合行星齿轮组CPG可以由第四行星齿轮组PG4和第五行星齿轮组PG5组成，该第四行星齿轮组PG4和第五行星齿轮组PG5为单小齿轮行星齿轮组。

也就是说，复合行星齿轮组CPG的第一旋转元件可以通过将第四行星齿轮组PG4的第四太阳轮S4与第五行星齿轮组PG5的第五太阳轮S5彼此固定地连接来形成。

此外，复合行星齿轮组CPG的第二旋转元件可以通过将第四行星齿轮组PG4的第四行星架CR4与第五行星齿轮组PG5的第五行星架CR5彼此固定地连接来形成。

此外，复合行星齿轮组CPG的第三旋转元件可以为第四行星齿轮组PG4的第四内齿圈R4，以及复合行星齿轮组CPG的第四旋转元件可以为第五行星齿轮组PG5的第五内齿圈R5。

复合行星齿轮组CPG的这些变化能够应用在根据下面所描述的第二形式中的变速器结构中，因此复合行星齿轮组CPG的结构不在随后的说明中进行描述。

此外，第一行星齿轮组PG1的第三旋转元件可以操作为选择性地连接至静止构件(例如，变速器壳体)的元件。

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，并且该第一内齿圈R1可以通过摩擦构件(例如，制动器B2)选择性地连接至变速器壳体CS。

此外，在根据图1和图2所示出的第一形式的变速器结构中，第二行星齿轮组PG2的第二旋转元件CR2可以固定地连接至输入轴INPUT，可以固定地连接至第三行星齿轮组PG3的第二旋转元件CR3，以及可以选择性地连接至第三行星齿轮组PG3的第一旋转元件S3。

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，并且该第二行星架CR2通过固定地连接至输入轴INPUT而可以作为恒定的输入元件工作。

此外，第三行星齿轮组PG3的第二旋转元件可以为第三行星架CR3，并且第二行星架CR2和第三行星架CR3可以彼此固定地连接。

此外，第三行星齿轮组PG3的第一旋转元件可以为第三太阳轮S3，并且第二行星架CR2和第三太阳轮S3可以彼此连接或者可以断开。

第二行星齿轮组PG2的第三旋转元件可以选择性地连接至第三行星齿轮组PG3的第一旋转元件，可以选择性地连接至第三行星齿轮组PG3的第三旋转元件，以及可以选择性地连接至复合行星齿轮组CPG的第四旋转元件。

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，第三行星齿轮组PG3的第一旋转元件可以为第三太阳轮S3，并且第二内齿圈R2和第三太阳轮S3通过摩擦构件能够彼此连接或者可以断开。

此外，第三行星齿轮组PG3的第三旋转元件可以为第三内齿圈R3，并且第二内齿圈R2和第三内齿圈R3通过摩擦构件能够彼此连接或者可以断开。

此外，复合行星齿轮组CPG的第四旋转元件可以为图1中的第4-2内齿圈R4-2以及可以为图2中的第五内齿圈R5，第二内齿圈R2和第4-2内齿圈R4-2，或者第二内齿圈R2和第五内齿圈R5通过摩擦构件能够彼此连接或者可以断开。

此外，第三行星齿轮组PG3的第一旋转元件和复合行星齿轮组CPG的第一旋转元件可以彼此固定地连接。

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，复合行星齿轮组CPG的第一旋转元件可以为第四太阳轮S4，并且第三太阳轮S3和第四太阳轮S4可以彼此固定地连接。

此外，复合行星齿轮组CPG的第二旋转元件可以固定地连接至输出轴OUTPUT。

例如，在图1中，第四行星架CR4可以固定地连接至输出轴OUTPUT，在图2中，第四行星架CR4和第五行星架CR5可以固定地连接至输出轴OUTPUT。

此外，在具有这种配置的用于车辆的变速器中，第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和复合行星齿轮组CPG可以顺序地布置在输入轴INPUT和输出轴OUTPUT的轴线方向上。

根据本发明的第一形式的变速器结构可以进一步包括多个摩擦构件，所述摩擦构件连接至行星齿轮组的至少一个或者多个旋转元件，并且控制所述旋转元件的旋转。所述摩擦构件可以为第一制动器B1和第二制动器B2以及第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4。

详细地，第一制动器B1可以设置为用于连接或断开作为第一行星齿轮组PG1的第一旋转元件的第一太阳轮S1与变速器壳体CS。

第二制动器B2可以设置为用于连接或断开作为第一行星齿轮组PG1的第三旋转元件的第一内齿圈R1与变速器壳体CS。

第一离合器C1可以设置为用于连接或断开作为第二行星齿轮组PG2的第二旋转元件的第二行星架CR2与作为第三行星齿轮组PG3的第一旋转元件的第三太阳轮S3。

第二离合器C2可以设置为用于连接或断开作为第二行星齿轮组PG2的第三旋转元件的第二内齿圈R2与作为第三行星齿轮组PG3的第一旋转元件的第三太阳轮S3。

第三离合器C3可以设置为用于连接或断开作为第二行星齿轮组PG2的第三旋转元件的第二内齿圈R2与作为第三行星齿轮组PG3的第三旋转元件的第三内齿圈R3。

第四离合器C4可以设置为用于连接或断开作为第二行星齿轮组PG2的第三旋转元件的第二内齿圈R2与作为复合行星齿轮组CPG的第四旋转元件的第4-2内齿圈R4-2或者第五内齿圈R5。

此外，在根据本发明的第一形式的用于车辆的变速器中，行星齿轮组的旋转元件可以连接至输入轴INPUT、第一轴A1至第七轴A7以及输出轴OUTPUT。

参见图1和图2，第二行星齿轮组PG2的第二旋转元件、第一离合器C1的第一侧、以及第三行星齿轮组PG3的第二旋转元件可以连接至输入轴INPUT。

第一制动器B1、第一行星齿轮组PG1的第一旋转元件、以及第二行星齿轮组PG2的第一旋转元件可以连接至第一轴A1。

第二制动器B2和第一行星齿轮组PG1的第三旋转元件可以连接至第二轴A2。

第一行星齿轮组PG1的第二旋转元件和复合行星齿轮组的第三旋转元件可以连接至第三轴A3。

第二行星齿轮组PG2的第三旋转元件、第二离合器C2的第一侧、第三离合器C3的第一侧、以及第四离合器C4的第一侧可以连接至第四轴A4。

第二离合器C2的第二侧、第三行星齿轮组PG3的第一旋转元件、以及复合行星齿轮组CPG的第一旋转元件可以连接至第五轴A5。此外，第一离合器C1的第二侧可以连接至第五轴A5。

第三离合器C3的第二侧和第三行星齿轮组PG3的第三旋转元件可以连接至第六轴A6。

第四离合器C4的第二侧和复合行星齿轮组CPG的第四旋转元件可以连接至第七轴A7。

复合行星齿轮组CPG的第二旋转元件可以连接至输出轴OUTPUT。

第一制动器B1和第二制动器B2可以连接至变速器壳体CS。

例如，第一制动器B1可以设置为用于连接或断开第一轴A1与变速器壳体CS，第二制动器B2可以设置为用于连接或断开第二轴A2与变速器壳体CS，以及第一离合器C1可以设置为用于连接或断开输入轴INPUT与第五轴A5。

此外，第二离合器C2可以设置为用于连接或断开第四轴A4与第五轴A5，第三离合器C3可以设置为用于连接或断开第四轴A4与第六轴A6，而第四离合器C4可以设置为用于连接或断开第四轴A4与第七轴A7。

图3为示出了在根据本发明的第一形式中的用于车辆的变速器的每一个挡位下的操作图，其中，例如，为了实现第一传动比，第一制动器B1、第二制动器B2和第一离合器C1可以连接，并且其他摩擦构件可以全部断开。

为了实现第三传动比，第二制动器B2、第一离合器C1和第二离合器C2可以连接，并且其他摩擦构件可以全部断开。此外，如在该图中示出的，对于其他的换挡挡位，通过连接或断开摩擦构件，车辆可以在具有对应于挡位的传动比下行驶。

图4和图5为示出了根据本发明的第二形式的用于车辆的变速器的配置的示例性的示意图。参见这些附图，第一行星齿轮组PG1的第一旋转元件可以作为选择性地连接至静止构件(例如，变速器壳体)并且也固定地连接至第二行星齿轮组PG2的第一旋转元件的元件工作。

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，并且该第一太阳轮S1可以通过摩擦构件连接至变速器壳体CS或者与变速器壳体CS断开。

第二行星齿轮组PG2的第一旋转元件可以为第二太阳轮S2，并且第一太阳轮S1和第二太阳轮S2可以彼此固定地连接。

如下面所描述的第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3为单小齿轮行星齿轮组，其中，第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和第三行星齿轮组的第一旋转元件可以分别为第一太阳轮、第二太阳轮和第三太阳轮，第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和第三行星齿轮组的第二旋转元件可以分别为第一行星架、第二行星架和第三行星架，第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和第三行星齿轮组的第三旋转元件可以分别为第一内齿圈、第二内齿圈和第三内齿圈。

第一行星齿轮组PG1的第二旋转元件可以固定地连接至复合行星齿轮组CPG的第三旋转元件。

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，复合行星齿轮组CPG的第三旋转元件可以为图4中的第4-1内齿圈R4-1，并且可以为图5中的第四内齿圈R4。第一行星架CR1和第4-1内齿圈R4-1可以彼此固定地连接，或者第一行星架CR1和第四内齿圈R4可以彼此固定地连接。

此外，第一行星齿轮组PG1的第三旋转元件可以作为选择性地连接至静止构件(例如，变速器壳体)的元件工作。

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，并且该第一内齿圈R1可以通过摩擦构件而连接至变速器壳体CS或者与变速器壳体CS断开。

此外，在根据图4和图5所示出的第二形式的变速器结构中，第二行星齿轮组PG2的第二旋转元件可以固定地连接至输入轴INPUT，可以固定地连接至第三行星齿轮组PG3的第二旋转元件，以及可以选择性地连接至第三行星齿轮组PG3的第三旋转元件。

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，并且该第二行星架CR2通过固定地连接至输入轴INPUT而可以作为恒定的输入元件工作。

此外，第三行星齿轮组PG3的第二旋转元件可以为第三行星架CR3，并且第二行星架CR2和第三行星架CR3可以彼此固定地连接。

此外，第三行星齿轮组PG3的第三旋转元件可以为第三内齿圈R3，并且第二行星架CR2和第三内齿圈R3可以彼此连接或者可以断开。

第二行星齿轮组PG2的第三旋转元件可以选择性地连接至第三行星齿轮组PG3的第一旋转元件，可以选择性地连接至第三行星齿轮组PG3的第三旋转元件，以及可以选择性地连接至复合行星齿轮组CPG的第四旋转元件。

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，第三行星齿轮组PG3的第一旋转元件可以为第三太阳轮S3，并且第二内齿圈R2和第三太阳轮S3通过摩擦构件能够彼此连接或者可以断开。

此外，第三行星齿轮组PG3的第三旋转元件可以为第三内齿圈R3，并且第二内齿圈R2和第三内齿圈R3通过摩擦构件能够彼此连接或者可以断开。

此外，复合行星齿轮组CPG的第四旋转元件可以为图4中的第4-2内齿圈R4-2以及可以为图5中的第五内齿圈R5，第二内齿圈R2和第4-2内齿圈R4-2，或者第二内齿圈R2和第五内齿圈R5通过摩擦构件能够彼此连接或者可以断开。

此外，第三行星齿轮组PG3的第一旋转元件和复合行星齿轮组CPG的第一旋转元件可以彼此固定地连接。

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，复合行星齿轮组CPG的第一旋转元件可以为第四太阳轮S4，并且第三太阳轮S3和第四太阳轮S4可以彼此固定地连接。

此外，复合行星齿轮组CPG的第二旋转元件可以固定地连接至输出轴OUTPUT。

例如，在图4中，第四行星架CR4可以固定地连接至输出轴OUTPUT，在图5中，第四行星架CR4和第五行星架CR5可以固定地连接至输出轴OUTPUT。

此外，在具有这种配置的用于车辆的变速器中，第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和复合行星齿轮组CPG可以顺序地布置在输入轴INPUT和输出轴OUTPUT的轴线方向上。

根据本发明的第二形式的变速器结构可以进一步包括多个摩擦构件，所述摩擦构件连接至行星齿轮组的至少一个或者多个旋转元件，并且控制旋转元件的旋转。所述摩擦构件可以为第一制动器B1和第二制动器B2以及第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4。

详细的，第一制动器B1可以设置为用于连接或断开作为第一行星齿轮组PG1的第一旋转元件的第一太阳轮S1与变速器壳体CS。

第二制动器B2可以设置为用于连接或断开作为第一行星齿轮组PG1的第三旋转元件的第一内齿圈R1与变速器壳体CS。

第一离合器C1可以设置为用于连接或断开作为第二行星齿轮组PG2的第二旋转元件的第二行星架CR2与作为第三行星齿轮组PG3的第三旋转元件的第三内齿圈R3。

第二离合器C2可以设置为用于连接或断开作为第二行星齿轮组PG2的第三旋转元件的第二内齿圈R2与作为第三行星齿轮组PG3的第一旋转元件的第三太阳轮S3。

第三离合器C3可以设置为用于连接或断开作为第二行星齿轮组PG2的第三旋转元件的第二内齿圈R2与作为第三行星齿轮组PG3的第三旋转元件的第三内齿圈R3。

第四离合器C4可以设置为用于连接或断开作为第二行星齿轮组PG2的第三旋转元件的第二内齿圈R2与作为复合行星齿轮组CPG的第四旋转元件的第4-2内齿圈R4-2或者第五内齿圈R5。

此外，在根据本发明的第二形式的用于车辆的变速器中，行星齿轮组的旋转元件可以连接至输入轴INPUT、第一轴A1至第七轴A7以及输出轴OUTPUT。

参见图4和图5，第二行星齿轮组PG2的第二旋转元件、第一离合器C1的第一侧、以及第三行星齿轮组PG3的第二旋转元件可以连接至输入轴INPUT。

第一制动器B1、第一行星齿轮组PG1的第一旋转元件、以及第二行星齿轮组PG2的第一旋转元件可以连接至第一轴A1。

第二制动器B2和第一行星齿轮组PG1的第三旋转元件可以连接至第二轴A2。

第一行星齿轮组PG1的第二旋转元件和复合行星齿轮组的第三旋转元件可以连接至第三轴A3。

第二行星齿轮组PG2的第三旋转元件、第二离合器C2的第一侧、第三离合器C3的第一侧、以及第四离合器C4的第一侧可以连接至第四轴A4。

第二离合器C2的第二侧、第三行星齿轮组PG3的第一旋转元件、以及复合行星齿轮组CPG的第一旋转元件可以连接至第五轴A5。

第三离合器C3的第二侧、第三行星齿轮组PG3的第三旋转元件、以及第一离合器C1的第二侧可以连接至第六轴A6。

第四离合器C4的第二侧和复合行星齿轮组CPG的第四旋转元件可以连接至第七轴A7。

复合行星齿轮组CPG的第二旋转元件可以连接至输出轴OUTPUT。

第一制动器B1和第二制动器B2可以连接至变速器壳体CS。

例如，第一制动器B1可以设置为用于连接或断开第一轴A1与变速器壳体CS，第二制动器B2可以设置为用于连接或断开第二轴A2与变速器壳体CS，第一离合器C1可以设置为用于连接或断开输入轴INPUT与第六轴A6。

此外，第二离合器C2可以设置为用于连接或断开第四轴A4与第五轴A5，第三离合器C3可以设置为用于连接或断开第四轴A4与第六轴A6，而第四离合器C4可以设置为用于连接或断开第四轴A4与第七轴A7。

图6为示出了在根据本发明的第二形式的用于车辆的变速器的每一个挡位下的操作图，其中，例如，为了实现第一传动比，第一制动器B1、第二制动器B2和第一离合器C1可以连接，并且其他摩擦构件可以全部断开。

为了实现第三传动比，第二制动器B2、第二离合器C2和第三离合器C3可以连接，并且其他摩擦构件可以全部断开。此外，如在该图中示出的，对于其他挡位，通过连接或断开摩擦构件，车辆可以在具有对应于挡位的传动比下行驶。

如上面所描述的，由于三个单独的行星齿轮组和一个复合行星齿轮组CPG进行组合或者五个单独的行星齿轮组进行组合，以及行星齿轮组的旋转元件和摩擦构件选择性地连接和断开，当执行换挡时，它们的旋转速度和方向改变。因此，车辆可以利用该具有十个或更多的前进换挡挡位和一个倒车换挡挡位的传动比行驶。因此，其通过实现多个换挡挡位而能够提高燃料效率，并且通过利用发动机的低RPM范围的工作点而能够改善车辆的乘行舒适性。

尽管已经出于说明的目的描述了本发明的示例性形式，但是本领域技术人员应当理解的是，各种修改、增加和删减是可能的，并不脱离本发明的范围和精神。

Claims (3)

1.一种用于车辆的变速器，其包括：第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组、复合行星齿轮组以及多个摩擦构件，行星齿轮组中的每一个包括第一旋转元件、第二旋转元件、第三旋转元件或者更多的旋转元件，

其中，所述第一行星齿轮组的第一旋转元件配置为选择性地连接至静止构件并且固定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配置为固定地连接至复合行星齿轮组的第三旋转元件，所述第一行星齿轮组的第三旋转元件配置为选择性地连接至静止构件，

其中，所述第二行星齿轮组的第二旋转元件配置为固定地连接至输入轴和第三行星齿轮组的第二旋转元件，所述第二行星齿轮组的第三旋转元件配置为选择性地连接至第三行星齿轮组的第一旋转元件、选择性地连接至第三行星齿轮组的第三旋转元件、以及选择性地连接至复合行星齿轮组的第四旋转元件，

其中，所述第三行星齿轮组的第一旋转元件配置为固定地连接至复合行星齿轮组的第一旋转元件，

所述复合行星齿轮组的第二旋转元件配置为固定地连接至输出轴，

所述摩擦构件连接至选自第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和复合行星齿轮组的旋转元件中的至少一个旋转元件，并且配置为控制选自第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和复合行星齿轮组的旋转元件中的相应旋转元件的旋转，

在第一行星齿轮组至第三行星齿轮组中，第一旋转元件为太阳轮，第二旋转元件为行星架，第三旋转元件为内齿圈，

在复合行星齿轮组中，第一旋转元件为太阳轮，第二旋转元件为行星架，第三旋转元件和第四旋转元件为与复合行星齿轮组的行星架接合的内齿圈，

所述多个摩擦构件包括：

第一制动器，其设置为用于连接和断开静止构件与第一行星齿轮组的第一旋转元件，所述静止构件为变速器壳体；

第二制动器，其设置为用于连接和断开第一行星齿轮组的第三旋转元件与变速器壳体；

第一离合器，其设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第二旋转元件与第三行星齿轮组的第一旋转元件或者用于连接和断开第二行星齿轮组的第二旋转元件与第三行星齿轮组的第三旋转元件；

第二离合器，其设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第三旋转元件与第三行星齿轮组的第一旋转元件；

第三离合器，其设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第三旋转元件与第三行星齿轮组的第三旋转元件；

第四离合器，其设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第三旋转元件与复合行星齿轮组的第四旋转元件。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的变速器，其中，所述复合行星齿轮组包括第四行星齿轮组和第五行星齿轮组，

其中，所述复合行星齿轮组的第一旋转元件通过将第四行星齿轮组的太阳轮与第五行星齿轮组的太阳轮彼此固定地连接来形成，

所述复合行星齿轮组的第二旋转元件将第四行星齿轮组的行星架与第五行星齿轮组的行星架彼此固定地连接来形成，

所述复合行星齿轮组的第三旋转元件为第四行星齿轮组的内齿圈，

所述复合行星齿轮组的第四旋转元件为第五行星齿轮组的内齿圈。

3.一种用于车辆的变速器，其包括：

第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和复合行星齿轮组，行星齿轮组中的每一个包括第一旋转元件、第二旋转元件、第三旋转元件或者更多的旋转元件；

输入轴，其连接至所述第二行星齿轮组的第二旋转元件、第一离合器、以及所述第三行星齿轮组的第二旋转元件；

第一轴，其连接至第一制动器、所述第一行星齿轮组的第一旋转元件、以及所述第二行星齿轮组的第一旋转元件；

第二轴，其连接至第二制动器和所述第一行星齿轮组的第三旋转元件；

第三轴，其连接至所述第一行星齿轮组的第二旋转元件和所述复合行星齿轮组的第三旋转元件；

第四轴，其连接至所述第二行星齿轮组的第三旋转元件、第二离合器、第三离合器、以及第四离合器；

第五轴，其连接至第二离合器、所述第三行星齿轮组的第一旋转元件、以及所述复合行星齿轮组的第一旋转元件；

第六轴，其连接至第三离合器和所述第三行星齿轮组的第三旋转元件；

第七轴，其连接至第四离合器和所述复合行星齿轮组的第四旋转元件；

输出轴，其连接至所述复合行星齿轮组的第二旋转元件，

其中，在第一行星齿轮组至第三行星齿轮组中，第一旋转元件为太阳轮，第二旋转元件为行星架，第三旋转元件为内齿圈，

在复合行星齿轮组中，第一旋转元件为太阳轮，第二旋转元件为行星架，第三旋转元件和第四旋转元件为与复合行星齿轮组的行星架接合的内齿圈，

所述第一制动器设置为用于连接和断开第一轴与变速器壳体并且设置为用于连接和断开第一行星齿轮组的第一旋转元件与变速器壳体，

所述第二制动器设置为用于连接和断开第二轴与变速器壳体并且设置为用于连接和断开第一行星齿轮组的第三旋转元件与变速器壳体，

所述第一离合器设置为用于连接和断开输入轴与第五轴或者用于连接和断开输入轴与第六轴并且设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第二旋转元件与第三行星齿轮组的第一旋转元件或者用于连接和断开第二行星齿轮组的第二旋转元件与第三行星齿轮组的第三旋转元件，

所述第二离合器设置为用于连接和断开第四轴与第五轴并且设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第三旋转元件与第三行星齿轮组的第一旋转元件，

所述第三离合器设置为用于连接和断开第四轴与第六轴并且设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第三旋转元件与第三行星齿轮组的第三旋转元件，

所述第四离合器设置为用于连接和断开第四轴与第七轴并且设置为用于连接和断开第二行星齿轮组的第三旋转元件与复合行星齿轮组的第四旋转元件。

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