CN111550531A - 一种12速自动变速器 - Google Patents

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Abstract

本专利涉及一种12速自动变速器，其包括输入轴、输出轴、4个行星排、5个离合器、3个制动器，通过离合器和制动器的结合与分离提供12个前进挡位和1个倒挡，相邻挡位换挡需结合和分离1个接合元件，且仅需两个2个接合元件工作即可实现挡位，降低了换挡控制的难度。本专利结构紧凑，体积较小,仅需8个接合元件即可实现12个前进挡位，传动比范围为10.15，动力性强劲且燃油经济性较好，相邻挡位级比合理，换挡操纵的平顺性较佳。

Description

一种12速自动变速器
技术领域
本专利属于车辆传动技术领域，特别涉及一种变速器。
背景技术
自动变速器是汽车传动系中最主要部件之一，是通过行星排来传递转矩与转速，具有整体结构小，传递效率高，技术成熟等优点。随着对汽车节能减排及舒适性的进一步要求，各大汽车公司着力于研制具有传动比间隔更合理、更有效降低整车油耗的多速变速器，新的变速器对动力性、燃油经济性和换挡操纵的平顺性等方面的性能提出了更高的要求。
发明内容
本专利的目的在于提供一种结构紧凑、动力性强、挡位数多、传动比范围更广的12速自动变速器。
本专利主要包括输入轴、输出轴、4排行星排、5个离合器、3个制动器，上述构件均设在变速器壳体G内。所述每排行星排均包括齿圈、行星轮、行星架和太阳轮。输入轴始终与行星排A1行星架PC1连接，变速器壳体G始终与太阳轮S1连接。输入轴上设有离合器C1、离合器C2，所述输入轴通过离合器C1与行星排A4的太阳轮S4连接、通过离合器C2与行星排A3的行星架PC3连接，离合器C3将行星排A1的齿圈R1与行星排A2的太阳轮S2连接，离合器C4将行星排A1的齿圈R1与行星排A2的行星架PC2连接，离合器C5将行星排A1的齿圈R1与行星排A2的齿圈R2相连。输出轴与行星排A4的行星架PC4连接，并由该输出轴驱动。
行星排A2的行星架PC2与行星排A3的太阳轮S3连接，行星排A2的太阳轮S2与行星排A3的行星架PC3连接，行星排A3的齿圈R3与行星排A4的行星架PC4连接，行星排A3的行星架PC3与行星排A4的齿圈R4连接。
制动器B1将行星排A2的齿圈R2与变速器壳体G连接，制动器B2将行星排A4的齿圈R4与变速器壳体G连接，制动器B3将行星排A4的太阳轮S4与变速器壳体G连接。
本专利与现有技术相比具有如下优点：结构紧凑、各行星排特性参数匹配设计合理，降低制造难度和成本；经过优化后的自动变速器1挡传动比为5.58，动力性较强；传动比范围为10.15，具有12个前进挡，燃油经济性较好；各相邻挡位级比合理，换挡操纵的平顺性较佳。
附图说明
图1是本专利各构件的布置与连接示意图。
图中：i-输入轴、out-输出轴、C1-离合器1、C2-离合器2、C3-离合器3、C4-离合器4、C5-离合器5、G-变速器壳体、B1-制动器1、B2-制动器2、B3-制动器3、A1-第一排行星排、A2-第二排行星排、A3-第三排行星排、A4-第四排行星排、R1-行星排A1的齿圈、P11-行星排A1的行星轮1、P12-行星排A1的行星轮2、PC1-行星排A1的行星架、S1-行星排A1的太阳轮、R2-行星排A2的齿圈、P2-行星排A2的行星轮、PC2-行星排A2的行星架、S2-行星排A2的太阳轮、R3-行星排A3的齿圈、P3-行星排A3的行星轮、PC3-行星排A3的行星架、S3-行星排A3的太阳轮、R4-行星排A4的齿圈、P4-行星排A4的行星轮、PC4-行星排A4的行星架、S4-行星排A4的太阳轮。
具体实施方式
在图1所示的12速自动变速器示意图中，输入轴i上设有离合器C1、离合器C2，所述输入轴通过离合器C1与行星排A4的太阳轮S4连接、通过离合器C2与行星排A3的行星架PC3连接，离合器C3将行星排A1的齿圈R1与行星排A2的太阳轮S2连接，离合器C4将行星排A1的齿圈R1与行星排A2的行星架PC2连接，离合器C5将行星排A1的齿圈R1与行星排A2的齿圈R2连接。输出轴out与行星排A4的行星架PC4连接，并由该输出轴驱动。
行星排A2的行星架PC2与行星排A3的太阳轮S3连接，行星排A2的太阳轮S2与行星排A3的行星架PC3连接，行星排A3的齿圈R3与行星排A4的行星架PC4连接，行星排A3的行星架PC3与行星排A4的齿圈R4连接。
变速器壳体G与行星排A1的太阳轮S1连接，制动器B1将行星排A2的齿圈R2与变速器壳体G连接，制动器B2将行星排A4的齿圈R4与变速器壳体G连接，制动器B3将行星排A4的太阳轮S4与变速器壳体G连接。
行星排A1的行星轮P11和P12通过转动副装置在行星排A1的行星架PC1上,行星排A2的行星轮P2通过转动副装置在行星排A2的行星架PC2上,行星排A3的行星轮P3通过转动副装置在行星排A3的行星架PC3上,行星排A4的行星轮P4通过转动副装置在行星排A4的行星架PC4上。
如表1所示，在倒挡时，结合离合器C5和制动器B2。
在1挡时，结合离合器C5和制动器B3。
通过分离离合器C5并结合离合器C4，同时维持制动器B3结合来实现2挡。
通过分离离合器C4并结合离合器C3，同时维持制动器B3结合来实现3挡。
通过分离制动器B3并结合离合器C5，同时维持离合器C3结合来实现4挡。
通过分离离合器C5并结合离合器C1，同时维持离合器C3结合来实现5挡。
通过分离离合器C3并结合制动器C4，同时维持离合器C1结合来实现6挡。
通过分离离合器C4并结合离合器C5，同时维持离合器C1结合来实现7挡。
通过分离离合器C5并结合离合器C2，同时维持离合器C1结合来实现8挡。
通过分离离合器C1并结合离合器C5，同时维持离合器C2结合来实现9挡。
通过分离离合器C5并结合离合器C4，同时维持离合器C2结合来实现10挡。
通过分离离合器C4并结合制动器B1，同时维持离合器C2结合来实现11挡。
通过分离制动器B1并结合离合器C4，同时维持离合器C2结合来实现12挡。
表1：本专利各挡位与接合元件结合与分离关系
Figure BDA0002534177450000031

Claims (5)

1.一种12速自动变速器，它包括输入轴、输出轴、4个行星排、5个离合器、3个制动器，上述构件均设在变速器壳体G内，其特征在于：所述行星排均包括齿圈、行星轮、行星架和太阳轮，其中第1排行星排为双行星行星排（行星架上有2个行星轮），第2、3、4排行星排为单行星行星排（行星架上仅有1个行星轮），每排的行星架上装置了以转动副形式布置的行星轮。
2.离合器数量为5个，分别为离合器C1、离合器C2、离合器C3、离合器C4，离合器C5；制动器数量为3个，分别为制动器B1、制动器B2、制动器B3；行星排数量为4个，分别为行星排A1、行星排A2、行星排A3，行星排A4；行星排A1包括行星轮P11、行星轮P12、太阳轮S1、行星架PC1、齿圈R1，行星排A2包括行星轮P2、太阳轮S2、行星架PC2、齿圈R2，行星排A3包括行星轮P3、太阳轮S3、行星架PC3、齿圈R3，行星排A4包括行星轮P4、太阳轮S4、行星架PC4、齿圈R4。
3.行星排A2的行星架PC2与行星排A3的太阳轮S3连接，行星排A2的太阳轮S2与行星排A3的行星架PC3连接，行星排A3的齿圈R3与行星排A4的行星架PC4连接，行星排A3的行星架PC3与行星排A4的齿圈R4连接。
4.输入轴与行星排A1的行星架PC1连接，输入轴上设有离合器C1和离合器C2，输入轴通过离合器C1与行星排A4的太阳轮S4连接、通过离合器C2与行星排A3的行星架PC3连接，离合器C3将行星排A1的齿圈R1与行星排A2的太阳轮S2连接，离合器C4将行星排A1的齿圈R1与行星排A2的行星架PC2连接，离合器C5将行星排A1的齿圈R1与行星排A2的齿圈R2连接,输出轴与行星排A4的行星架PC4连接，并由该输出轴驱动。
5.变速器壳体G与行星排A1的太阳轮S1连接，制动器B1将行星排A2的齿圈R2与变速器壳体G连接，制动器B2将行星排A4的齿圈R4与变速器壳体G连接，制动器B3将行星排A4的太阳轮S4与变速器壳体G连接。
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