CN113251119A - 八挡自动变速器 - Google Patents

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王婧
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Abstract

一种八挡自动变速器，包括：输入轴；输出轴；行星排单元，由第一至第四行星排组成；第一至第十连接构件；离合器单元，由第一至第二离合器组成；以及制动器单元，由第一至第四制动器组成；其中，所述输入轴通过第一连接构件连接第一离合器的内毂，且通过第二连接构件连接第二离合器的外毂；所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈，第一太阳轮通过第五连接构件与第二离合器的外毂连接，第一行星架通过第六连接构件与第一制动器连接。该八挡自动变速器通过四个行星排，实现了比较宽范围的传动比且传动阶比较均匀，换挡平顺性较好，兼顾优越的爬坡性能及空载回程高车速需求。

Description

八挡自动变速器
技术领域
本发明属于车辆自动变速器的行星传动技术领域，涉及一种八挡自动变速器。
背景技术
行星变速机构是液力自动变速器进行变速的核心机构，其主要由行星排、离合器以及制动器组成。
液力自动变速器的不同挡位分别对应了行星变速机构的不同传动比。这主要是通过控制不同离合器和制动器之间的配合工作，使行星排的构件以不同的组合形式互连，从而实现多种传动比的转换。
拥有多挡位的液力自动变速器，可以在满足不同车速的需求下，使发动机始终工作在高效区间，从而使得车辆能够具有更加经济的燃油消耗及更好的动力性能。
因此，优化行星排的组合形式，特别是行星排固定件的选择、动力传动部件的位置和布局，优化行星变速机构的传动逻辑，对于满足车辆对液力自动变速器耐久性、动力传递效率、尺寸等方面的要求有着重要的作用和意义。然而，目前的大功率发动机使用的AT自动变速箱使得车辆的爬坡性能不足，换挡舒适性有待进一步提高，难以满足矿用车的爬坡需求以及空载回程高车速的需求。
因此，有必要研究一种八挡自动变速器来解决上述的一个或多个技术问题。
发明内容
为解决上述至少一个技术问题，根据本发明一方面，提供了一种八挡自动变速器，其特征在于包括：
输入轴；
输出轴；
行星排单元，由第一至第四行星排组成；
第一至第十连接构件；
离合器单元，由第一至第二离合器组成；以及
制动器单元，由第一至第四制动器组成；
其中，所述输入轴通过第一连接构件连接第一离合器的内毂，且通过第二连接构件连接第二离合器的外毂；
所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈，第一太阳轮通过第五连接构件与第二离合器的外毂连接，第一行星架通过第六连接构件与第一制动器连接；
所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈，第二太阳轮通过所述第五连接构件连接所述第二离合器的外毂，第二行星架通过第七连接构件与第一齿圈连接，第二齿圈与第二制动器连接；
第三行星排包括第三太阳轮、第三行星架以及第三齿圈，第三太阳轮通过第三连接构件连接所述第一离合器的外毂，第三行星架通过第四连接构件与第二离合器的内毂连接，第三齿圈连接第三制动器且通过第八连接构件连接第二行星架；
第四行星排包括第四太阳轮、第四行星架以及第四齿圈，第四太阳轮通过所述第三连接构件连接所述第一离合器的外毂，第四行星架通过第十连接构件连接所述输出轴，第四齿圈连接第四制动器且通过第九连接构件连接第三行星架。
根据本发明又一方面，所述的八挡自动变速器包括第一至第八前进挡和倒挡。
根据本发明又一方面，所述第一前进挡的速比范围为6.2-8。
根据本发明又一方面，所述第八前进挡的速比范围为0.6-0.68。
根据本发明又一方面，所述倒挡的速比范围为8-10。
根据本发明又一方面，所述第一至第八前进挡以及倒挡的速比依次为6.37、4、2.83、1.895、1.518、1、0.765、0.632、-8.482。
根据本发明又一方面，第一制动器工作锁止第一齿圈、第四制动器工作锁止第四齿圈，输入轴功率输入，输出轴功率输出，第一行星排、第三行星排和第四行星排均参与工作，实现第一前进挡。
根据本发明又一方面，第一离合器工作连接输入轴及第三太阳轮和第四太阳轮，第四制动器工作锁止第四齿圈，此时第四行星排参与工作，实现第二前进挡。
根据本发明又一方面，第一离合器工作，第一制动器工作锁止第一齿圈，此时第一行星排、第三行星排和第三行星排参与工作，实现第三前进挡。
根据本发明又一方面，第一离合器工作，第三制动器工作锁止第三齿圈，此时第三行星排和第四行星排参与工作，实现第四前进挡。
根据本发明又一方面，第一离合器工作，第二制动器工作锁止第二齿圈，此时第二行星排、第三行星排和第四行星排参与工作，实现第五前进挡。
根据本发明又一方面，第一离合器工作，第二离合器工作连接输入轴及第三行星架，此时无行星排工作，实现第六前进挡。
根据本发明又一方面，第二离合器工作，第二制动器工作锁止第二齿圈，此时第二至第四行星排参与工作，实现第七前进挡。
根据本发明又一方面，第二离合器工作，第一制动器工作锁止第一齿圈，此时第一行星排、第三行星排和第四行星排参与工作，实现第八前进挡。
根据本发明又一方面，第二制动器工作锁止第二齿圈，第四制动器工作锁止第四齿圈，此时第二至第四行星排均参与工作，实现倒挡。
本发明可以获得以下一个或多个技术效果：
1.可实现6.2以上的头挡速比，满足整车高爬坡度需求；
2.具有比较均匀的传动阶比，换挡平顺性较好；
3.具有0.68以下速比的超速挡，满足整车高车速回程，提升运载效率；
4.具有7.5以上较大速比的倒挡速比，可使车辆获得优越的上坡倒车卸货性能；
5.仅使用四个行星排，行星排结构布局简单、紧凑。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为根据本发明的一种优选实施例的八挡自动变速器的结构示意图。
图2为根据本发明的一种优选实施例的八挡自动变速器的控制逻辑示意图。
具体实施方式
下面结合附图，通过优选实施例来描述本发明的最佳实施方式，这里的具体实施方式在于详细地说明本发明，而不应理解为对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。
参见图1-2，根据本发明一种优选实施方式，提供了一种八挡自动变速器，其特征在于包括：
输入轴；
输出轴；
行星排单元，由第一至第四行星排P1-P4组成；
第一至第十连接构件1-10；
离合器单元，由第一至第二离合器C1、C2组成；以及
制动器单元，由第一至第四制动器B1-B4组成；
其中，所述输入轴通过第一连接构件1连接第一离合器C1的内毂，且通过第一连接构件2连接第二离合器C2的外毂；
所述第一行星排包括第一太阳轮S1、第一行星架CA1和第一齿圈R1，第一太阳轮S1通过第五连接构件5与第二离合器C2的外毂连接，第一行星架CA1通过第六连接构件6与第一制动器B1连接；
所述第二行星排包括第二太阳轮S2、第二行星架CA2和第二齿圈R2，第二太阳轮S2通过所述第五连接构件5连接所述第二离合器C2的外毂，第二行星架CA2通过第七连接构件7与第一齿圈R1连接，第二齿圈R2与第二制动器B2连接；
第三行星排包括第三太阳轮S3、第三行星架CA3以及第三齿圈R3，第三太阳轮S3通过第三连接构件3连接所述第一离合器C1的外毂，第三行星架CA3通过第四连接构件4与第二离合器C2的内毂连接，第三齿圈R3连接第三制动器B3且通过第八连接构件8连接第二行星架CA2；
第四行星排包括第四太阳轮S4、第四行星架CA4以及第四齿圈R4，第四太阳轮S4通过所述第三连接构件3连接所述第一离合器C1的外毂，第四行星架CA4通过第十连接构件10连接所述输出轴，第四齿圈R4连接第四制动器B4且通过第九连接构件9连接第三行星架CA3。
根据本发明又一优选实施方式，第一制动器工作锁止第一齿圈、第四制动器工作锁止第四齿圈，输入轴功率输入，输出轴功率输出，第一行星排、第三行星排和第四行星排均参与工作，实现第一前进挡。
根据本发明又一优选实施方式，第一离合器工作连接输入轴及第三太阳轮和第四太阳轮，第四制动器工作锁止第四齿圈，此时第四行星排参与工作，实现第二前进挡。
根据本发明又一优选实施方式，第一离合器工作，第一制动器工作锁止第一齿圈，此时第一行星排、第三行星排和第三行星排参与工作，实现第三前进挡。
根据本发明又一优选实施方式，第一离合器工作，第三制动器工作锁止第三齿圈，此时第三行星排和第四行星排参与工作，实现第四前进挡。
根据本发明又一优选实施方式，第一离合器工作，第二制动器工作锁止第二齿圈，此时第二行星排、第三行星排和第四行星排参与工作，实现第五前进挡。
根据本发明又一优选实施方式，第一离合器工作，第二离合器工作连接输入轴及第三行星架，此时无行星排工作，实现第六前进挡。
根据本发明又一优选实施方式，第二离合器工作，第二制动器工作锁止第二齿圈，此时第二至第四行星排参与工作，实现第七前进挡。
根据本发明又一优选实施方式，第二离合器工作，第一制动器工作锁止第一齿圈，此时第一行星排、第三行星排和第四行星排参与工作，实现第八前进挡。
根据本发明又一优选实施方式，第二制动器工作锁止第二齿圈，第四制动器工作锁止第四齿圈，此时第二至第四行星排均参与工作，实现倒挡。
根据本发明又一优选实施方式，所述的八挡自动变速器包括第一至第八前进挡和倒挡。
根据本发明又一优选实施方式，所述第一前进挡的速比范围为6.2-8。
根据本发明又一优选实施方式，所述第八前进挡的速比范围为0.6-0.68。
根据本发明又一优选实施方式，所述倒挡的速比范围为8-10。
根据本发明又一优选实施方式，参见图2，所述第一至第八前进挡以及倒挡的速比依次为6.37、4、2.83、1.895、1.518、1、0.765、0.632、-8.482。
优选地，各挡位工作模式如下：
1挡(第一前进挡，以下类推)：第一制动器B1工作锁止R1齿圈、第四制动器B4工作锁止R4齿圈，输入轴功率输入，输出轴功率输出；此时P1、P3、P4行星排均参与工作；速比范围6.2-8；
2挡：第一离合器C1工作连接输入轴及太阳轮S3、S4，第四制动器B4工作锁止R4齿圈，输入轴功率输入，输出轴功率输出；此时P4行星排参与工作；
3挡：第一离合器C1工作连接输入轴及太阳轮S3、S4，第一制动器B1工作锁止R1齿圈，输入轴功率输入，输出轴功率输出；此时P1、P3、P4行星排参与工作；
4挡：第一离合器C1工作连接输入轴及太阳轮S3、S4，第三制动器B3工作锁止R3齿圈，输入轴功率输入，输出轴功率输出；此时P3、P4行星排参与工作；
5挡：第一离合器C1工作连接输入轴及太阳轮S3、S4，第二制动器B2工作锁止R2齿圈，输入轴功率输入，输出轴功率输出；此时P2、P3、P4行星排参与工作；
6挡：第一离合器C1工作连接输入轴及太阳轮S3、S4，第二离合器C2工作连接输入轴及第三行星架CA3，输入轴功率输入，输出轴功率输出；此时无行星排工作，是直接挡；
7挡：第二离合器C2工作连接输入轴及第三行星架CA3，第二制动器B2工作锁止R2齿圈，输入轴功率输入，输出轴功率输出；此时P2、P3、P4行星排参与工作；
8挡：第二离合器C2工作连接输入轴及第三行星架CA3，第一制动器B1工作锁止R1齿圈，输入轴功率输入，输出轴功率输出；此时P1、P3、P4行星排参与工作；速比范围0.6-0.68；
倒挡：第二制动器B2工作锁止R2齿圈，第四制动器B4工作锁止R4齿圈，输入轴功率输入，输出轴功率输出；此时P2、P3、P4行星排均参与工作；速比范围8-10；
本发明可以获得以下一个或多个技术效果：
1.可实现6.2以上的头挡速比，满足整车高爬坡度需求；
2.具有比较均匀的传动阶比，换挡平顺性较好；
3.具有0.68以下速比的超速挡，满足整车高车速回程，提升运载效率；
4.具有7.5以上较大速比的倒挡速比，可使车辆获得优越的上坡倒车卸货性能；
5.仅使用四个行星排，行星排结构布局简单、紧凑。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种八挡自动变速器，其特征在于包括：
输入轴；
输出轴；
行星排单元，由第一至第四行星排组成；
第一至第十连接构件；
离合器单元，由第一至第二离合器组成；以及
制动器单元，由第一至第四制动器组成；
其中，所述输入轴通过第一连接构件连接第一离合器的内毂，且通过第二连接构件连接第二离合器的外毂；
所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈，第一太阳轮通过第五连接构件与第二离合器的外毂连接，第一行星架通过第六连接构件与第一制动器连接；
所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈，第二太阳轮通过所述第五连接构件连接所述第二离合器的外毂，第二行星架通过第七连接构件与第一齿圈连接，第二齿圈与第二制动器连接；
第三行星排包括第三太阳轮、第三行星架以及第三齿圈，第三太阳轮通过第三连接构件连接所述第一离合器的外毂，第三行星架通过第四连接构件与第二离合器的内毂连接，第三齿圈连接第三制动器且通过第八连接构件连接第二行星架；
第四行星排包括第四太阳轮、第四行星架以及第四齿圈，第四太阳轮通过所述第三连接构件连接所述第一离合器的外毂，第四行星架通过第十连接构件连接所述输出轴，第四齿圈连接第四制动器且通过第九连接构件连接第三行星架；
其中，第一制动器工作锁止第一齿圈、第四制动器工作锁止第四齿圈，输入轴功率输入，输出轴功率输出，第一行星排、第三行星排和第四行星排均参与工作，实现第一前进挡。
2.根据权利要求1所述的八挡自动变速器，其特征在于包括第一至第八前进挡和倒挡。
3.根据权利要求2所述的八挡自动变速器，其特征在于所述第一前进挡的速比范围为6.2-8。
4.根据权利要求1-3任一项所述的八挡自动变速器，其特征在于所述第八前进挡的速比范围为0.6-0.68。
5.根据权利要求1-3任一项所述的八挡自动变速器，其特征在于所述倒挡的速比范围为8-10。
6.根据权利要求1-3任一项所述的八挡自动变速器，其特征在于所述第一至第八前进挡以及倒挡的速比依次为6.37、4、2.83、1.895、1.518、1、0.765、0.632、-8.482。
7.根据权利要求1-3任一项所述的八挡自动变速器，其特征在于第一离合器工作连接输入轴及第三太阳轮和第四太阳轮，第四制动器工作锁止第四齿圈，此时第四行星排参与工作，实现第二前进挡。
8.根据权利要求7所述的八挡自动变速器，其特征在于第一离合器工作，第一制动器工作锁止第一齿圈，此时第一行星排、第三行星排和第三行星排参与工作，实现第三前进挡。
9.根据权利要求8所述的八挡自动变速器，其特征在于第一离合器工作，第三制动器工作锁止第三齿圈，此时第三行星排和第四行星排参与工作，实现第四前进挡。
10.根据权利要求9所述的八挡自动变速器，其特征在于第一离合器工作，第二制动器工作锁止第二齿圈，此时第二行星排、第三行星排和第四行星排参与工作，实现第五前进挡；
优选地，第一离合器工作，第二离合器工作连接输入轴及第三行星架，此时无行星排工作，实现第六前进挡；
优选地，第二离合器工作，第二制动器工作锁止第二齿圈，此时第二至第四行星排参与工作，实现第七前进挡；
优选地，第二离合器工作，第一制动器工作锁止第一齿圈，此时第一行星排、第三行星排和第四行星排参与工作，实现第八前进挡；
优选地，第二制动器工作锁止第二齿圈，第四制动器工作锁止第四齿圈，此时第二至第四行星排均参与工作，实现倒挡。
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