CN109630627B

CN109630627B - 一种九速汽车自动变速器

Info

Publication number: CN109630627B
Application number: CN201811523975.7A
Authority: CN
Inventors: 彭建新; 薛焕樟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-12-13
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2022-01-18
Anticipated expiration: 2038-12-13
Also published as: CN109630627A

Abstract

本发明公开了一种九速汽车自动变速器，属于自动变速器技术领域；克服了现有自动变速器技术中复杂的结构，特别是难以提供略微渐进的、分级良好的传动比系列和传动比范围大的问题；包括沿着主旋转轴前后相继地设置的四个行星轮组；九个可转动的轴；二个制动器和四个离合器，共六个换挡切换元件，换挡切换元件允许选择性地被操纵使得在变速器输入轴和输出轴之间形成九个前进挡和一个倒挡；输入轴经由第一离合器与连接于第一行星架、第四行星架的第七轴可松脱地连接并且经由第二离合器与连接于第一齿轮圈的第八轴可松脱地连接，第三轴与第三齿圈连接并且经由第一制动器连接于壳体上，第四轴与第二齿圈连接并且经由第二制动器连接于壳体上；输出轴与第三行星架、第四齿圈连接。

Description

一种九速汽车自动变速器

技术领域

本发明属于自动变速器技术领域，涉及一种自动变速器单元，特别是用于机动车的动力传动系，具体涉及一种九速汽车自动变速器。

背景技术

机动车的动力系包括发动机、九速汽车自动变速器和差速或主减速器组成。九速汽车自动变速器通过容许发动机在其扭矩范围内被多次操作来提高车辆的整个操作范围。变速器中可得到的前进速度比(前进挡)的数量确定了发动机扭矩范围重复的次数。前进挡的数量较少将会限制车辆的整个速度范围，并因此需要相对较大的发动机，方可产生较宽的速度和扭矩范围。

目前四挡自动变速器特别是行星齿轮结构的自动变速器已在我国不断地普及，这些变速器改进了车辆的操作性能和燃料经济性。前进速度比的数量增加将减少在速度比之间的步长，并因此通过在正常车辆加速下使操作员基本察觉不到速度比替换而改进变速器的换挡质量。六挡、七挡、八挡、九挡自动变速器在车辆加速度和改进的燃料经济性方面比四挡和五挡自动变速器有明显的优势，但是由于这些变速器的尺寸大、结构的复杂性和成本高，这些自动变速器的普及上还受到一定的限制。

一般而言可自动切换的行星齿轮结构方式的车辆自动变速器已在现有技术中被多次描述并且始终被进一步开发和改进。比如德国采埃孚公司DE102009047275、德国戴姆勒股份公司DE102016001560、德国宝马公司DE102010052002和日本丰田爱信公司JP2017067214公开了行星齿轮结构方式的多级自动变速器，该自动变速器具有四个行星轮组和六个换挡控制元件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有自动变速器技术中存在复杂的结构，特别是难以提供略微渐进的、分级良好的传动比系列和传动比范围大的问题，提供了一种九速汽车自动变速器。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：

本发明提出了一种自动变速器单元，尤其是机动车自动变速器单元，所述变速器单元具有：沿着主旋转轴前后相继地设置的四个行星轮组即第一、第二、第三和第四行星轮组；

六个换挡切换元件，所述换挡切换元件允许选择性地接合实现九个前进挡位和一个倒车档位；

输入轴与二个离合器的共同外摩擦片支架不能相对转动地连接，再通过二个离合器分别接合第一行星架和第一齿圈；

以及动力输出轴，所述动力输出轴不能相对转动地与第三行星架、第四齿圈连接。由此可提供一种自动变速器单元，该自动变速器单元具有挡位数量多、分级良好且传动范围足够、结构紧凑。

对于“不能相对转动地连接”应理解为两个构件通过花键或刚性等形式连接，使两个构件转动时具有相等的角速度。

对于“离合器”尤其是应理解为被设置用于使两个可转动地设置的离合器元件选择性不能相对转动地连接或分开的单元。对于“制动器”尤其是应理解为被设置用于使可转动的制动器元件与固定单元尤其是变速器壳体选择性不能相对转动地连接或分开的单元。

对于“沿着主旋转轴前后相继地设置的第一、第二、第三和第四行星轮组变速器”在此意义下尤其是应理解为四个行星轮变速器的排列顺序，这些行星轮组变速器以该排列顺序沿着主旋转轴设置，其中，第一行星轮组变速器有利地朝向输入轴侧，第四行星轮变速器有利地朝向输出轴侧。另外，为了简化，对于“第一至第四太阳轮”、“第一至第四行星架”、“第一至第四齿圈”应理解为分别配置给第一至第四行星轮变组速器的太阳轮或行星架或齿圈，即例如对于第一行星架应理解为第一行星轮组变速器的行星架。

一种九速汽车自动变速器，包括设置在壳体G内的四个行星齿轮组、九个能转动的轴和六个换挡切换元件；

所述四个行星齿轮组分别为第一行星轮组P1、第二行星轮组P2、第三行星轮组P3、第四行星轮组P4；

所述四个行星齿轮组沿轴向观察按第一行星齿轮组Pl、第二行星齿轮组P2、第三行星齿轮组P3、第四行星齿轮组P4的顺序设置；

所述第一行星轮组Pl包括第一太阳轮P11、第一行星架P12和第一齿圈P13；第一行星架P12在圆周轨道上引导第一行星轮P14，第一行星轮P14能够在第一行星架P12上圆周转动；第一行星轮P14与第一太阳轮P11并且与第一齿圈P13相啮合；

所述第二行星轮组P2包括第二太阳轮P21、第二行星架P22和第二齿圈P23；第二行星架P22在圆周轨道上引导第二行星轮P24，第二行星轮P24能够在第二行星架P22上圆周转动；第二行星轮P24与第二太阳轮P21并且与第二齿圈P23相啮合；

所述第三行星轮组P3包括第三太阳轮P31、第三行星架P32和第三齿圈P33；第三行星架P32在圆周轨道上引导第三行星轮P34，第三行星轮P34能够在第三行星架P32上圆周转动；第三行星轮P34与第三太阳轮P31并且与第三齿圈P33相啮合；

所述第四行星轮组P4包括第四太阳轮P41、第四行星架P42和第四齿圈P43；第四行星架P42在圆周轨道上引导第四行星轮P44，第四行星轮P44能够在第四行星架P42上圆周转动；第四行星轮P44与第四太阳轮P41并且与第四齿圈P43相啮合。

所述九个能转动的轴分别为输入轴1、输出轴2、第三轴3、第四轴4、第五轴5、第六轴6、第七轴7、第八轴8和第九轴9；

所述输出轴2与第三行星架P32、第四齿圈P43不能相对转动地连接；

所述第三轴3与第三齿圈P33不能相对转动地连接；

所述第四轴4与第二齿圈P23不能相对转动地连接；

所述第五轴5与第二行星架P22、第三太阳轮P31不能相对转动地连接；

所述第六轴6与第二太阳轮P21、第四太阳轮P41不能相对转动地连接；

所述第七轴7与第一行星架P12、第四行星架P42不能相对转动地连接；

所述第八轴8与第一齿圈P13不能相对转动地连接；

所述第九轴9与第一太阳轮P11不能相对转动地连接。

所述六个换挡切换元件由二个制动器和四个离合器组成，所述二个制动器分别为第一制动器B1、第二制动器B2，所述四个离合器分别为第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4；

所述六个换挡切换元件选择性地接合使得在输入轴1和输出轴2之间获得不同的传动比，从而能实现九个前进挡和一个倒挡；

第一制动器B1是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第三轴3与壳体G连接起来；

第二制动器B2是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第四轴4与壳体G连接起来；

第一离合器C1是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述输入轴1与第七轴7连接起来；

第二离合器C2是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述输入轴1与第八轴8连接起来；

第三离合器C3是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第四轴4与第九轴9连接起来；

第四离合器C4是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第五轴5与第九轴9连接起来。

技术方案中所述第一行星齿轮组Pl、第二行星齿轮组P2、第三行星齿轮组P3、第四行星齿轮组P4构造成负传动比行星齿轮组。

技术方案中所述第一制动器B1包括第一制动器a元件B11，第二制动器B2包括第二制动器a元件B21；

所述第一离合器C1包括第一离合器a元件C11和第一离合器b元件C12，第二离合器C2包括第二离合器a元件C21和第二离合器b元件C22，第三离合器C3包括第三离合器a元件C31和第三离合器b元件C32，第四离合器C4包括第四离合器a元件C41和第四离合器b元件C42。

设置有所述第一制动器B1被操纵时，使与所述第三轴3不能相对转动地连接的所述第一制动器a元件B11和壳体G连接起来；设置有所述第二制动器B2被操纵时，使与所述第四轴4不能相对转动地连接的所述第二制动器a元件B21和壳体G连接起来；

设置有所述第一离合器C1被操纵时，使与所述第七轴7不能相对转动地连接的所述第一离合器a元件C11和与所述输入轴1不能相对转动地连接的所述第一离合器b元件C12连接起来；设置有所述第二离合器C2被操纵时，使与所述第八轴8不能相对转动地连接的所述第二离合器a元件C21和与所述输入轴1不能相对转动地连接的所述第二离合器b元件C22连接起来；设置有所述第三离合器C3被操纵时，使与所述第四轴4不能相对转动地连接的所述第三离合器a元件C31和与所述第九轴9不能相对转动地连接的所述第三离合器b元件C32连接起来；设置有所述第四离合器C4被操纵时，使与所述第五轴5不能相对转动地连接的所述第四离合器a元件C41和与所述第九轴9不能相对转动地连接的所述第四离合器b元件C42连接起来。

技术方案中所述输入轴1与第一离合器b元件C12、第二离合器b元件C22不能相对转动地连接。

技术方案中通过闭合第一制动器B1、第二制动器B2、第二离合器C2和第三离合器C3得到第一前进挡，通过闭合第一制动器B1、第二制动器B2、第一离合器C1和第二离合器C2得到第二前进挡，通过闭合第一制动器B1、第一离合器C1、第二离合器C2和第四离合器C4得到第三前进挡，通过闭合第一制动器B1、第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3得到第四前进挡，通过闭合第一制动器B1、第一离合器C1、第三离合器C3和第四离合器C4得到第五前进挡，通过闭合第一制动器B1、第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4得到第六前进挡，通过闭合第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4得到第七前进挡，通过闭合第二制动器B2、第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4得到第八前进挡，通过闭合第二制动器B2、第一离合器C1、第三离合器C3和第四离合器C4得到第九前进挡，并且通过闭合第二制动器B2、第一离合器C1、第二离合器C2和第四离合器C4得到倒挡。

技术方案中所述第一离合器C1和第二离合器C2设置成具有一个共同外摩擦片支架的片式换挡切换元件；第三离合器C3和第四离合器C4设置成具有一个共同外摩擦片支架的片式换挡切换元件；

所述第一制动器B1、第二制动器B2、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构造成能根据需要切换的换挡切换元件，尤其是机电和/或电液的换挡切换元件。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

本发明能提供九个前进挡和一个倒挡，具有挡位数量多、分级良好且传动比范围大、结构紧凑、传动效率高、各元件的负荷小的优点，同时减少构件数量使得其重量和生产成本最小化。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是根据本发明的一个实施例自动变速器单元的示意性视图；

图中：

G 壳体；

1 输入轴；

2 输出轴；

3 第三轴；

4 第四轴；

5 第五轴；

6 第六轴；

7 第七轴；

8 第八轴；

9 第九轴；

B1 第一制动器；

B2 第二制动器；

C1 第一离合器；

C2 第二离合器；

C3 第三离合器；

C4 第四离合器；

P1 第一行星齿轮组；

P2 第二行星齿轮组；

P3 第三行星齿轮组；

P4 第四行星齿轮组；

P11 第一太阳轮；

P12 第一行星架；

P13 第一齿圈；

P14 第一行星轮；

P21 第二太阳轮；

P22 第二行星架；

P23 第二齿圈；

P24 第二行星轮；

P31 第三太阳轮；

P32 第三行星架；

P33 第三齿圈；

P34 第三行星轮；

P41 第四太阳轮；

P42 第四行星架；

P43 第四齿圈；

P44 第四行星轮；

B11 第一制动器a元件；

B21 第二制动器a元件；

C11 第一离合器a元件；

C12 第一离合器b元件；

C21 第二离合器a元件；

C22 第二离合器b元件；

C31 第三离合器a元件；

C32 第三离合器b元件；

C41 第四离合器a元件；

C42 第四离合器b元件；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

图1示出了一个自动变速器单元的一个实施例，该自动变速器单元构造成机动车自动变速器单元。自动变速器单元具有四个行星轮组Pl、P2、P3、P4。第一行星轮组Pl、第二行星轮组P2、第三行星轮组P3和第四行星轮组P4前后相继地沿着主旋转轴设置。自动变速器单元的全部行星轮组Pl、P2、P3、P4都具有负传动比行星轮组。变速器单元具有六个换挡切换元件B1、B2、C1、C2、C3、C4。这些换挡切换元件被设置用于转换正好九个前进自动变速器挡位V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9和一个倒挡VR。但自动变速器单元也可用仅八个前进变速器挡位来工作，例如通过不转换第一前进变速器挡位V1或第九前进变速器挡位V9。

自动变速器单元被设置用于使机动车的未详细示出的驱动机与机动车的未详细示出的驱动轮连接。借助于变速器单元可调节驱动机与驱动轮之间的变速比。变速器单元可与混合驱动模块连接，借助于该混合驱动模块可改变驱动力矩。另外，借助于混合驱动模块和变速器单元可实现CVT，由此可实现一个变速比至少可在局部区域内无级调节的变速器单元。

自动变速器单元具有输入轴1，该输入轴被设置用于将驱动力矩引入到变速器单元中。可在输入轴1连接一个未详细示出的模块，该模块尤其是应被设置用于提供起步功能。作为连接在前面的模块例如可考虑变矩器或湿式起步离合器。但原则上也可将被设置用于起步的模块集成在变速器单元中或者例如使用离合器单元B1、B2、C1、C2、C3、C4之一来起步。

另外，自动变速器单元具有动力输出轴2，该动力输出轴被设置用于将驱动力矩从变速器单元引出。动力输出轴2被设置用于与机动车的驱动轮连接。可在动力输出轴2后面连接一个未详细示出的模块——从自动变速器单元引出的力矩可借助于该模块分配给驱动轮，例如被设置用于补偿驱动轮之间的转速差的行星轮变速器，或者将驱动力矩分配给两个不同的输入轴的全轮驱动单元。动力输入轴1和动力输出轴2原则上可彼此相对任意设置。在此，尤其有利的是同轴地设置在自动变速器单元的彼此对置的两侧，但也可考虑设置在变速器单元的相同侧。

第一行星轮组P1设置在输入侧。第一行星轮组Pl具有单级行星轮组。单级行星轮组包括第一太阳轮P11、第一行星架P12和第一齿圈P13。行星架P12在圆周轨道上引导行星轮P14。行星轮P14与太阳轮P11并且与齿圈P13相啮合。行星轮P14可在行星架P12上圆周转动。第一行星轮组Pl的特征系数(行星轮组固定传动比)K1＝-2.64。

第二行星轮组P2在中间设置在输入侧。第二行星轮组P2具有单级行星轮组。单级行星轮组包括第二太阳轮P21、第二行星架P22和第二齿圈P23。行星架P22在圆周轨道上引导行星轮P24。行星轮P24与太阳轮P21并且与齿圈P23相啮合。行星轮P24可在行星架P22上圆周转动。第二行星轮组P2的特征系数(行星轮组固定传动比)K2＝-1.79。

第三行星轮组P3在中间设置在输出侧。第三行星轮组P3具有单级行星轮组。单级行星轮组包括第三太阳轮P31、第三行星架P32和第三齿圈P33。行星架P32在圆周轨道上引导行星轮P34。行星轮P34与太阳轮P31并且与齿圈P33相啮合。行星轮P34可在行星架P32上圆周转动。第三行星轮组P3的特征系数(行星轮组固定传动比)K3＝-1.62。

第四行星轮变速器P4设置在输出侧。第四行星轮组P4具有单级行星轮组。单级行星轮组包括第四太阳轮P41、第四行星架P42和第四齿圈P43。行星架P42在圆周轨道上引导行星轮P44。行星轮P44与太阳轮P41并且与齿圈P43相啮合。行星轮P44可在行星架P42上圆周转动。第四行星轮组P4的特征系数(行星轮组固定传动比)K4＝-1.45。

二个制动器单元B1、B2构造成制动器单元并且分别仅具有一个制动器a元件B11、B21。当制动器B1、B2分别被操纵时，制动器a元件B11、B21分别与变速器壳体连接，使制动器a元件旋转的角速度为零。

四个离合器C1、C2、C3、C4构造成离合器单元。这些离合器分别具有一个可转动的离合器a元件C11、C21、C31、C41和一个可转动的离合器b元件C12、C22、C32、C42。离合器b元件C12、C22彼此不能相对转动地连接，共同组成外摩擦片支架,离合器b元件C32、C42彼此不能相对转动地连接，共同组成外摩擦片支架。当离合器C1、C2、C3、C4被操纵时，离合器a元件C11、C21、C31、C41和第二离合器b元件C12、C22、C32、C42连接起来，两元件具有相等的旋转角速度。

如图1所示的本发明九速汽车自动变速器，包括设置在一个壳体G中的四个行星齿轮组Pl、P2、P3、P4以及包括总共九个能转动的轴1、2、3、4、5、6、7、8、9和六个换挡切换元件B1、B2、C1、C2、C3、C4。换挡切换元件包括二个制动器B1、B2和四个离合器C1、C2、C3、C4，换挡切换元件选择性地接合使得在输入轴1和输出轴2之间获得不同的传动比，从而能实现九个前进挡和一个倒挡，其中，输入轴1经由第一离合器C1与第七轴7可松脱地连接，该第七轴与第一行星架P12、第四行星架P42连接；输入轴1经由第二离合器C2与第八轴8可松脱地连接，该第八轴与第一齿圈P13连接；第三轴3经由第一制动器B1连接于壳体G上，该第三轴与第三齿圈P33连接；第四轴4经由第二制动器B2连接于壳体G上，该第四轴与第二齿圈P23连接；第五轴5与第二行星架P22、第三太阳轮P31连接；第六轴6与第二太阳轮P21、第四太阳轮P41连接；第九轴9经由第三离合器C3与第四轴4可松脱地连接，并且经由第四离合器C4与第五轴5可松脱地连接，该第九轴9与第一太阳轮P11连接；输出轴2与第三行星架P32、第四齿圈P43连接。

由图1可知，输入轴第一轴1与第一离合器b元件C12、第二离合器b元件C22不能相对转动地连接，输出轴第二轴2与第三行星架P32、第四齿圈P43不能相对转动地连接，第三轴3与第三齿圈P33、第一制动器a元件B11不能相对转动地连接，第四轴4与第二齿圈P23、第二制动器a元件B21、第三离合器a元件C31不能相对转动地连接，第五轴5与第二行星架P22、第三太阳轮P31、第四离合器a元件C41不能相对转动地连接，第六轴6与第二太阳轮P21、第四太阳轮P41不能相对转动地连接，第七轴7与第一行星架P12、第四行星架P42、第一离合器a元件C11不能相对转动地连接，第八轴8与第一齿圈P13第二离合器a元件C21不能相对转动地连接，第九轴9与第一太阳轮P11、第三离合器b元件C32第四离合器b元件C42不能相对转动地连接。

在表1中示出根据图1的多挡自动变速器的示例性的换挡逻辑、各挡传动比和传动比间隔。对于每个挡位只需要闭合四个换挡切换元件。从该换挡示意图可以示例性地得出各个挡位的各自的传动比和可由此确定的向下更高一挡的换挡跳跃或者说传动比间隔(挡位之间的传动比比值)，其数值总共为8.36是变速器的速比范围。表1中“×”表示离合器、制动器被操纵。

表1

由表1可见，在顺序换挡方式时，两个相邻的挡位分别仅须接通一个换挡切换元件和断开一个切换元件，另外三个换挡切换元件接通情况不变，即换入相邻挡位时共用三个换挡切换元件。此外可见，换挡时能实现较小的换挡跳跃且密集的传动比范围。

通过闭合第一制动器B1、第二制动器B2、第二离合器C2和第三离合器C3得到第一前进挡，通过闭合第一制动器B1、第二制动器B2、第一离合器C1和第二离合器C2得到第二前进挡，通过闭合第一制动器B1、第一离合器C1、第二离合器C2和第四离合器C4得到第三前进挡，通过闭合第一制动器B1、第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3得到第四前进挡，通过闭合第一制动器B1、第一离合器C1、第三离合器C3和第四离合器C4得到第五前进挡，通过闭合第一制动器B1、第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4得到第六前进挡，通过闭合第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4得到第七前进挡，通过闭合第二制动器B2、第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4得到第八前进挡，通过闭合第二制动器B2、第一离合器C1、第三离合器C3和第四离合器C4得到第九前进挡，并且通过闭合第二制动器B2、第一离合器C1、第二离合器C2和第四离合器C4得到倒挡。

在表2中示出根据图1的多挡自动变速器的另一个示例性的换挡逻辑、各挡传动比和传动比间隔。对于每个挡位只需要闭合四个换挡切换元件。表2中“×”表示离合器、制动器被操纵。

表2

通过闭合第一制动器B1、第二制动器B2、第二离合器C2和第三离合器C3得到第一前进挡，通过闭合第一制动器B1、第二制动器B2、第二离合器C2和第四离合器C4得到第二前进挡，通过闭合第一制动器B1、第一离合器C1、第二离合器C2和第四离合器C4得到第三前进挡，通过闭合第一制动器B1、第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3得到第四前进挡，通过闭合第一制动器B1、第一离合器C1、第三离合器C3和第四离合器C4得到第五前进挡，通过闭合第一制动器B1、第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4得到第六前进挡，通过闭合第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4得到第七前进挡，通过闭合第二制动器B2、第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4得到第八前进挡，通过闭合第二制动器B2、第一离合器C1、第三离合器C3和第四离合器C4得到第九前进挡，并且通过闭合第二制动器B2、第一离合器C1、第二离合器C2和第四离合器C4得到倒挡。

根据本发明，即使在相同的变速器示意图中视换挡逻辑的不同也可得到不同的传动比间隔，从而可实现应用于特定或车辆特定的变型方案。

另外，根据本发明可选地规定，在多挡自动变速器的每个合适的位置上设置附加的单向离合器，例如为了在一个轴和壳体之间连接或可选地连接两个轴。

在输入轴侧或输出轴侧，可设置车轴差速器和/或分配器差速器。

在本发明一种有利的改进方案的范围内，输入轴1可按照需要通过一个离合元件与驱动马达分开，作为离合元件可使用液力变矩器、液压式离合器、干式起动离合器、湿式起动离合器、磁粉离合器或者离心力离合器。也可将这种起动元件沿动力流方向设置在变速器下方，在这种情况下输入轴1与驱动马达的曲轴固定连接。

此外，根据本发明的多挡自动变速器允许将扭转减震器设置在驱动马达和变速器之间。

在本发明的另一种未示出的实施方式的范围内，可在每个轴上、优选在输入轴1或输出轴2上设置无磨损的制动器、例如液压式或电动缓行器或类似物，这特别是对于用在商用车中具有重要意义。此外，为了驱动附加的机组可以在每个轴，优选在输入轴1或输出轴2上设置辅助驱动装置。

所使用的摩擦式换挡切换元件可构造成能动力切换的离合器或者制动器。特别是可使用力锁合的离合器或制动器、例如片式离合器、带式制动器和/或圆锥离合器。

在这里所建议的多挡自动变速器的另一优点在于，在每个轴上可安装作为发电机和/或作为附加驱动装置的电机。

Claims

1.一种九速汽车自动变速器，其特征在于：包括设置在壳体(G)内的四个行星齿轮组、九个能转动的轴和六个换挡切换元件；

所述四个行星齿轮组分别为第一行星轮组(P1)、第二行星轮组(P2)、第三行星轮组(P3)、第四行星轮组(P4)；

所述四个行星齿轮组沿轴向观察按第一行星齿轮组(Pl)、第二行星齿轮组(P2)、第三行星齿轮组(P3)、第四行星齿轮组(P4)的顺序设置；

所述第一行星轮组(Pl)包括第一太阳轮(P11)、第一行星架(P12)和第一齿圈(P13)；第一行星架(P12)在圆周轨道上引导第一行星轮(P14)，第一行星轮(P14)能够在第一行星架(P12)上圆周转动；第一行星轮(P14)与第一太阳轮(P11)外啮合并且第一行星轮(P14)与第一齿圈(P13)内啮合；

所述第二行星轮组(P2)包括第二太阳轮(P21)、第二行星架(P22)和第二齿圈(P23)；第二行星架(P22)在圆周轨道上引导第二行星轮(P24)，第二行星轮(P24)能够在第二行星架(P22)上圆周转动；第二行星轮(P24)与第二太阳轮(P21)外啮合并且第二行星轮(P24)与第二齿圈(P23)内啮合；

所述第三行星轮组(P3)包括第三太阳轮(P31)、第三行星架(P32)和第三齿圈(P33)；第三行星架(P32)在圆周轨道上引导第三行星轮(P34)，第三行星轮(P34)能够在第三行星架(P32)上圆周转动；第三行星轮(P34)与第三太阳轮(P31)外啮合并且第三行星轮(P34)与第三齿圈(P33)内啮合；

所述第四行星轮组(P4)包括第四太阳轮(P41)、第四行星架(P42)和第四齿圈(P43)；第四行星架(P42)在圆周轨道上引导第四行星轮(P44)，第四行星轮(P44)能够在第四行星架(P42)上圆周转动；第四行星轮(P44)与第四太阳轮(P41)外啮合并且第四行星轮(P44)与第四齿圈(P43)内啮合；

所述九个能转动的轴分别为输入轴(1)、输出轴(2)、第三轴(3)、第四轴(4)、第五轴(5)、第六轴(6)、第七轴(7)、第八轴(8)和第九轴(9)；

所述输出轴(2)与第三行星架(P32)、第四齿圈(P43)不能相对转动地连接；

所述第三轴(3)与第三齿圈(P33)不能相对转动地连接；

所述第四轴(4)与第二齿圈(P23)不能相对转动地连接；

所述第五轴(5)与第二行星架(P22)、第三太阳轮(P31)不能相对转动地连接；

所述第六轴(6)与第二太阳轮(P21)、第四太阳轮(P41)不能相对转动地连接；

所述第七轴(7)与第一行星架(P12)、第四行星架(P42)不能相对转动地连接；

所述第八轴(8)与第一齿圈(P13)不能相对转动地连接；

所述第九轴(9)与第一太阳轮(P11)不能相对转动地连接；

所述六个换挡切换元件由二个制动器和四个离合器组成，所述二个制动器分别为第一制动器(B1)、第二制动器(B2)，所述四个离合器分别为第一离合器(C1)、第二离合器(C2)、第三离合器(C3)和第四离合器(C4)；

所述六个换挡切换元件选择性地接合使得在输入轴(1)和输出轴(2)之间获得不同的传动比，从而能实现九个前进挡和一个倒挡；

第一制动器(B1)是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第三轴(3)与壳体(G)连接起来；

第二制动器(B2)是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第四轴(4)与壳体(G)连接起来；

第一离合器(C1)是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述输入轴(1)与第七轴(7)连接起来；

第二离合器(C2)是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述输入轴(1)与第八轴(8)连接起来；

第三离合器(C3)是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第四轴(4)与第九轴(9)连接起来；

第四离合器(C4)是可操纵的扭拒传递装置，以有选择性地将所述第五轴(5)与第九轴(9)连接起来；

所述第一行星齿轮组(Pl)、第二行星齿轮组(P2)、第三行星齿轮组(P3)、第四行星齿轮组(P4)构造成负传动比行星齿轮组。

2.根据权利要求1所述的一种九速汽车自动变速器，其特征在于：

所述第一制动器(B1)包括第一制动器a元件(B11)，第二制动器(B2)包括第二制动器a元件(B21)；

所述第一离合器(C1)包括第一离合器a元件(C11)和第一离合器b元件(C12)，第二离合器(C2)包括第二离合器a元件(C21)和第二离合器b元件(C22)，第三离合器(C3)包括第三离合器a元件(C31)和第三离合器b元件(C32)，第四离合器(C4)包括第四离合器a元件(C41)和第四离合器b元件(C42)；

设置有所述第一制动器(B1)被操纵时，使与所述第三轴(3)不能相对转动地连接的所述第一制动器a元件(B11)和壳体(G)连接起来；设置有所述第二制动器(B2)被操纵时，使与所述第四轴(4)不能相对转动地连接的所述第二制动器a元件(B21)和壳体(G)连接起来；

设置有所述第一离合器(C1)被操纵时，使与所述第七轴(7)不能相对转动地连接的所述第一离合器a元件(C11)和与所述输入轴(1)不能相对转动地连接的所述第一离合器b元件(C12)连接起来；设置有所述第二离合器(C2)被操纵时，使与所述第八轴(8)不能相对转动地连接的所述第二离合器a元件(C21)和与所述输入轴(1)不能相对转动地连接的所述第二离合器b元件(C22)连接起来；设置有所述第三离合器(C3)被操纵时，使与所述第四轴(4)不能相对转动地连接的所述第三离合器a元件(C31)和与所述第九轴(9)不能相对转动地连接的所述第三离合器b元件(C32)连接起来；设置有所述第四离合器(C4)被操纵时，使与所述第五轴(5)不能相对转动地连接的所述第四离合器a元件(C41)和与所述第九轴(9)不能相对转动地连接的所述第四离合器b元件(C42)连接起来。

3.根据权利要求1所述的九速汽车自动变速器，其特征在于：所述输入轴(1)与第一离合器b元件(C12)、第二离合器b元件(C22)不能相对转动地连接，第三离合器b元件(C32)、第四离合器b元件(C42)不能相对转动地连接。

4.根据权利要求1所述的一种九速汽车自动变速器，其特征在于：

通过闭合第一制动器(B1)、第二制动器(B2)、第二离合器(C2)和第三离合器(C3)得到第一前进挡，通过闭合第一制动器(B1)、第二制动器(B2)、第一离合器(C1)和第二离合器(C2)得到第二前进挡，通过闭合第一制动器(B1)、第一离合器(C1)、第二离合器(C2)和第四离合器(C4)得到第三前进挡，通过闭合第一制动器(B1)、第一离合器(C1)、第二离合器(C2)和第三离合器(C3)得到第四前进挡，通过闭合第一制动器(B1)、第一离合器(C1)、第三离合器(C3)和第四离合器(C4)得到第五前进挡，通过闭合第一制动器(B1)、第二离合器(C2)、第三离合器(C3)和第四离合器(C4)得到第六前进挡，通过闭合第一离合器(C1)、第二离合器(C2)、第三离合器(C3)和第四离合器(C4)得到第七前进挡，通过闭合第二制动器(B2)、第二离合器(C2)、第三离合器(C3)和第四离合器(C4)得到第八前进挡，通过闭合第二制动器(B2)、第一离合器(C1)、第三离合器(C3)和第四离合器(C4)得到第九前进挡，并且通过闭合第二制动器(B2)、第一离合器(C1)、第二离合器(C2)和第四离合器(C4)得到倒挡。

5.根据权利要求1所述的一种九速汽车自动变速器，其特征在于：

通过闭合第一制动器(B1)、第二制动器(B2)、第二离合器(C2)和第三离合器(C3)得到第一前进挡，通过闭合第一制动器(B1)、第二制动器(B2)、第二离合器(C2)和第四离合器(C4)得到第二前进挡，通过闭合第一制动器(B1)、第一离合器(C1)、第二离合器(C2)和第四离合器(C4)得到第三前进挡，通过闭合第一制动器(B1)、第一离合器(C1)、第二离合器(C2)和第三离合器(C3)得到第四前进挡，通过闭合第一制动器(B1)、第一离合器(C1)、第三离合器(C3)和第四离合器(C4)得到第五前进挡，通过闭合第一制动器(B1)、第二离合器(C2)、第三离合器(C3)和第四离合器(C4)得到第六前进挡，通过闭合第一离合器(C1)、第二离合器(C2)、第三离合器(C3)和第四离合器(C4)得到第七前进挡，通过闭合第二制动器(B2)、第二离合器(C2)、第三离合器(C3)和第四离合器(C4)得到第八前进挡，通过闭合第二制动器(B2)、第一离合器(C1)、第三离合器(C3)和第四离合器(C4)得到第九前进挡，并且通过闭合第二制动器(B2)、第一离合器(C1)、第二离合器(C2)和第四离合器(C4)得到倒挡。

6.根据权利要求1所述的一种九速汽车自动变速器，其特征在于：

所述第一离合器(C1)和第二离合器(C2)设置成具有一个共同外摩擦片支架的片式换挡切换元件；第三离合器(C3)和第四离合器(C4)设置成具有一个共同外摩擦片支架的片式换挡切换元件。

7.根据权利要求1所述的一种九速汽车自动变速器，其特征在于：

所述第一制动器(B1)、第二制动器(B2)、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)构造成能根据需要切换的换挡切换元件。