CN115076307A - 用于车辆的变速器 - Google Patents

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CN115076307A CN202210156789.4A CN202210156789A CN115076307A CN 115076307 A CN115076307 A CN 115076307A CN 202210156789 A CN202210156789 A CN 202210156789A CN 115076307 A CN115076307 A CN 115076307A
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Abstract

用于车辆的变速器，包括第一和第二行星齿轮组，每个齿轮组提供第一和第二前进减速和具有1:1速比的直接速度，从而各具有三个前进速度；变速器被构造成：通过利用第二行星齿轮组的第一前进减速并通过使第一行星齿轮组的具有不同速比的三个前进速度进行交替来提供第一至第三档；通过利用第一行星齿轮组的第一前进减速并通过使第二行星齿轮组在其第二前进减速和直接速度之间进行交替来提供第四至第五档；通过利用第一行星齿轮组的第二前进减速并通过使第二行星齿轮组在其第二前进减速和直接速度之间进行交替来提供第六至第七档；通过利用第一行星齿轮组的直接速度并通过使第二行星齿轮组在其第二前进减速和直接速度之间进行交替来提供第八至第九档。

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和包括变速器的车辆。
本发明可以应用于重型车辆，例如卡车、公共汽车以及建筑设备。尽管将参照卡车来描述本发明，但本发明不限于这种特定车辆，而是还可以用在其它车辆中，例如其它类型的卡车、公共汽车、建设设备(包括挖掘机、轮式装载机等)以及还有乘用轿车等。
背景技术
存在许多类型的用于车辆的动力传动装置，包括手动变速器和不同类型的自动变速器。例如，已知的是将手自一体变速器(AMT)例如用于卡车。例如，用于卡车的AMT可以包括12个前进档和一个或多个倒车档。换档由受变速器控制单元控制的致动器执行。变速器控制单元基于来自驾驶员的手动输入和/或基于与车速、加速度、重量、道路坡度、扭矩需求等相关的信息来启动换档。
动力传动装置通常设置在车辆的一个或多个动力单元(例如，内燃发动机(ICE)和/或一个或多个电动马达)与驱动轮等之间。
尽管上文提到的用于卡车的AMT已被证明对其目的来说是非常高效、可靠和稳健的，然而它可能例如会导致卡车的齿轮、轴承和轴的尺寸庞大。一个原因是AMT必须被设计成能承受高径向力及其齿轮齿上的高力。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的一个目的是提供一种用于车辆的变速器，该变速器提供高效率和高的扭矩重量比，并且具有成本效益。本发明的另一个目的是提供包括该变速器的车辆。
根据本发明的第一方面，该目的通过一种用于车辆的变速器来实现。根据本发明的第二方面，该目的通过一种车辆来实现。
因此，根据第一方面，提供了一种用于车辆的变速器，其中该变速器被构造成依次提供从第一档到第九档的九个前进档。该变速器包括：
-第一和第二行星齿轮组，该第一和第二行星齿轮组包括各自的输入和输出，其中：
-所述第一和第二行星齿轮组中的一个行星齿轮组的输出被驱动地连接到所述第一和第二行星齿轮组中的另一个行星齿轮组的输入(I20)；
-每个行星齿轮组均被构造成提供第一前进减速和第二前进减速以及具有一比一(1:1)速比的一个直接速度，所述第一前进减速大于第二前进减速，由此提供具有不同速比的三个前进速度；并且
-每个行星齿轮组均被构造成能够在其三个前进速度之间单独地换档；
-其中，所述变速器被构造成：
-通过利用第二行星齿轮组的第一前进减速并且通过使第一行星齿轮组的具有不同速比的三个前进速度进行交替来提供第一档至第三档；
-通过利用第一行星齿轮组的第一前进减速并且通过使第二行星齿轮组在其第二前进减速和其直接速度之间进行交替来提供第四档至第五档；
-通过利用第一行星齿轮组的第二前进减速并且通过使第二行星齿轮组在其第二前进减速和其直接速度之间进行交替来提供第六档至第七档；以及
-通过利用第一行星齿轮组的直接速度并且通过使第二行星齿轮组在其第二前进减速和其直接速度之间进行交替来提供第八档至第九档。
通过提供如本文中所公开的变速器，实现了具有高效率和高的扭矩重量比的车辆变速器。此外，由于仅使用两个行星齿轮组就能够提供九个前进档，所以该变速器可以提供具有成本效益的构造。因此，根据示例实施例，该变速器仅包括两个行星齿轮组或仅两个行星齿轮组来用于提供九个前进档，即第一和第二行星齿轮组。本发明是基于这样的实现方式：利用每个行星齿轮组的上述三个扭矩路径来提供九个前进档。例如，这一构造已被证明能够依次提供从最低档到最高档的九个前进档，其中在每个相继档位之间具有合适的差异。更具体地，本发明是基于这样的实现方式：利用每个行星齿轮组的两个前进减速和直接速度扭矩路径来提供九个前进档。通过所述构造，例如能够优化ICE的速度，这意味着提高了能量效率。在使用行星齿轮组的现有技术的变速器中，已使用了更多的行星齿轮组来提供多个档位。例如，已通过使用四个行星齿轮组提供八个档位，从而导致更庞大和沉重的设计。因此，通过本发明，将提供更多的档位(即，九个前进档)，这些档位具有有益的档位序列，这意味着提高的效率、高的扭矩重量比以及成本效率。此外，与现有技术的AMT相比，本文中所公开的变速器还已经被证明减轻了变速器重量。
应当注意，这九个前进档具有不同的速比，其中速比可以定义为每个档位的输入速度与输出速度的关系。低档位的速比高于高档位的速比，即第一档的速比高于第二档的速比，以此类推。
在以下描述中公开了本发明的其它优点和有利特征。
可选地，第一和第二行星齿轮组可以沿轴向串联地构造，这意味着紧凑的变速器设计。
可选地，第二行星齿轮组还包括倒车档，其中优选地，所述变速器还被构造成：通过利用第二行星齿轮组的倒车档并通过使第一行星齿轮组的具有不同速比的三个前进速度进行交替来提供具有不同速比的三个倒车档。由此，除了九个前进档之外，该变速器还可以使用第一和第二行星齿轮组提供至少一个(优选三个)倒车档。这样，也可以以成本效益的方式(即，仅利用所述两个行星齿轮组)提供倒车档。
可选地，所述第一和第二行星齿轮组可以各自具有一个换档致动器，该换档致动器优选连接到换档拨叉，用于使所述第一和第二行星齿轮组在它们各自的具有不同速比的三个前进速度之间单独地换档。由此，可以通过仅使用两个致动器(每个行星齿轮组各一个致动器)以有效的方式执行换档，这意味着减轻的重量和更紧凑的变速器。
可选地，所述第一和第二行星齿轮组中的至少一个行星齿轮组可以包括三个接合构件，用于提供具有不同速比的三个前进速度，其中，所述三个接合构件沿轴向连接以在换档期间一起移动，但被布置成相对于彼此自由旋转。由此，可以以高效的方式容易地执行换档。例如，所述三个接合构件可以是接合套筒。更进一步，第一和第二行星齿轮组中的每一个都可以包括三个接合构件。每个行星齿轮组的三个接合构件优选能够通过使用前述致动器例如经由换档拨叉来移动。
进而可选地，所述三个接合构件可以在径向上设置在其相应的行星齿轮组外侧。由此，可以提供不太复杂的变速器构造，这意味着提高的成本效率。
可选地，每个行星齿轮组包括太阳轮、齿圈以及行星架，其中，可以通过将太阳轮用作输入、将齿圈固定到固定构件并将行星架用作输出来提供每个行星齿轮组的第一减速，并且其中，可以通过将齿圈用作输入、将太阳轮固定到所述固定构件并将行星架用作输出来提供每个行星齿轮组的第二减速。
可选地，所述第一和第二行星齿轮组在它们各自的齿圈和太阳轮之间可以具有不同的速比，其中优选地，第二行星齿轮组比第一行星齿轮组具有更高的速比。由此，例如，如果该变速器要用在卡车(例如重型卡车)中，则所述九个档位之间的速比的差异可以更好地适应变速器的需求。如上文中所述，具有较高速比的行星齿轮组优选是具有倒车档的行星齿轮组。
可选地，所述变速器还可以包括至少一个摩擦离合器，其中，第一和第二行星齿轮组中的至少一个行星齿轮组的直接速度能够由所述至少一个摩擦离合器致动。由此，通过由所述至少一个摩擦离合器致动第一和第二行星齿轮组中的至少一个行星齿轮组，可以减少换档期间的扭矩下降，这意味着更平稳的换档。
可选地，所述第一和第二行星齿轮组中的至少一个行星齿轮组可以进一步被构造成提供第一前进增速(speed increase)，以提供所述变速器的至少一个超速档。由此，可以提供更通用的变速器，因为该变速器将增加总速比分布(total ratio spread)和档位数量。优选地，第一前进增速是相对低的增速，即，低于第一或第二行星齿轮组的最高可能前进增速。
可选地，所述第三档的速比除以所述第四档的速比可以：
-小于所述第一档的速比除以所述第二档的速比，并且小于所述第二档的速比除以所述第三档的速比；和/或
-大于所述第四档的速比除以所述第五档的速比，大于所述第五档的速比除以所述第六档的速比，大于所述第六档的速比除以所述第七档的速比，大于所述第七档的速比除以所述第八档的速比，并且大于所述第八档的速比除以所述第九档的速比。
通过上述构造，尤其是对于重型车辆来说，可以提供更有益的档位序列，这意味着提高的能量效率。例如，已经认识到，当分别从第一档换档到第二档和从第二档换档到第三档时，具有相对较大的步距(steps)可能是有益的。此外，已经进一步认识到，当从第三档换档到第四档等时，具有相对较小的步距也可能是有益的。
由此，根据示例实施例，所述变速器可以被构造成使得：所述第一档的速比除以所述第二档的速比，和/或所述第二档的速比除以所述第三档的速比在1.4到1.8的范围内。更进一步，根据又一示例实施例，以下项中的任一个都在1.1到1.4的范围内：
所述第四档的速比除以所述第五档的速比；
所述第五档的速比除以所述第六档的速比；
所述第六档的速比除以所述第七档的速比；
所述第七档的速比除以所述第八档的速比；或者
所述第八档的速比除以所述第九档的速比。
优选地，所述变速器是自动变速器，其中，通过例如使用上述致动器来自动执行换档。这些致动器优选由变速器控制单元控制，该变速器控制单元可以形成所述变速器的一部分。该变速器控制单元优选包括被配置成用于控制换档的硬件或者硬件和软件。变速器控制单元本身是已知的，因此这里将不再更详细地描述。
前述致动器例如是通过使用加压空气(即通过气动系统)致动的。另外或替代地，可以通过使用液压系统或机电系统中的至少一种来致动这些致动器。
根据本发明的第二方面，提供了一种车辆，该车辆包括根据本发明的第一方面的任一实施例的变速器。该车辆可以是本文中公开的任何类型的车辆，但优选是重型车辆，例如重型卡车。
可选地，所述车辆可以包括辅助马达，该辅助马达连接到第一和第二行星齿轮组的所述输入和输出中的至少一个，其中，该辅助马达被构造成用于使第一和第二行星齿轮组在换档期间同步，以用于制动能量回收和/或用于所述车辆的推进。“同步”在这里是指使第一和第二行星齿轮组的输入速度和输出速度在换档期间同步。该辅助马达可以是电动马达。该辅助马达也可以用于至少暂时地向所述变速器的输出提供增加的动力。
该车辆可以包括主动力单元，例如上文中提到的ICE。应当注意，该车辆可以是混合动力车辆(其包括至少两种不同的动力单元(例如ICE和至少一个电动马达))，或者可以是全电动车辆。该车辆的动力单元可以使用任何类型的燃料或能量源，例如柴油、汽油、天然气和/或用于驱动一个或多个电动马达的蓄电池、燃料电池等。
附图说明
参照附图，下面是作为示例引用的本发明的实施例的更详细描述。
在这些图中：
图1是根据本发明的示例实施例的车辆的侧视图；
图2a至图2i示出了根据本发明的示例实施例的变速器的示意图；
图3示出了根据本发明的示例实施例的包括九个前进档和三个倒车档的变速器的图；并且
图4示出了包括根据本发明的示例实施例的变速器的九个前进档和三个倒车档的表格。
这些图示出了本公开的图解示例性实施例，因此不必按比例绘制。应当理解，所示出和描述的实施例是示例性的，且本发明不限于这些实施例。还应当注意，为了更好地描述和说明特定实施例，可能会放大这些图中的某些细节。除非另有说明，否则在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。
具体实施方式
图1描绘了根据本发明的第二方面的示例实施例的车辆100。车辆100在这里是重型卡车，更具体地是牵引卡车或牵引车，用于牵引一个或多个挂车(未示出)。如上文中所述，该车辆可以是任何类型的车辆，包括(但不限于)公共汽车、轮式装载机、挖掘机、乘用轿车等。
车辆100包括动力单元101(它在此是ICE)和根据本发明的第一方面的示例实施例的变速器1。动力单元101能够经由离合器104驱动地连接到变速器1。车辆100还包括推进轴102，该推进轴102将变速器1驱动地连接到车辆100的驱动轮103。驱动轮103在这里是卡车100的后轮。推进轴102经由例如差速器(未示出)驱动地连接到驱动轮103。尽管在本实施例中示出了驱动轮103，但应理解，可以使用任何其它类型的地面接合装置，例如挖掘机的履带构件。
参照图2a至图2i，示出了根据本发明的示例实施例的变速器1的示意图。变速器1被构造成依次提供从第一档到第九档的九个前进档，参见图2a至图2i。
变速器1包括：
-第一行星齿轮组10和第二行星齿轮组20，该第一行星齿轮组和第二行星齿轮组包括各自的输入I10、I20和输出O10、O20。
第一和第二行星齿轮组10、20可以沿轴向串联地构造，其中，第一行星齿轮组10的输出O10被驱动地连接到第二行星齿轮组20的输入I20。这里使用的“轴向”是指行星齿轮组10、20的轴向延伸方向。因此，本文中的“径向延伸方向”是指行星齿轮组的径向延伸方向，该径向延伸方向垂直于轴向延伸方向。在这方面，应当注意，图2a至图2i示意性地示出了这两个行星齿轮组10、20之间的连接，即，这些图并未示出这些行星齿轮组是沿轴向串联地构造的。
每个行星齿轮组10、20均被构造成提供第一和第二前进减速以及具有一比一(1:1)速比的一个直接速度。第一前进减速比第二前进减速大，由此，为每个行星齿轮组10、20提供具有不同速比的三个前进速度。此外，每个行星齿轮组10、20均被构造成能够在其三个前进速度之间单独地换档。
变速器1被构造成：
-如图2a至图2c所示，通过利用第二行星齿轮组20的第一前进减速并通过使第一行星齿轮组10的具有不同速比的三个前进速度进行交替来提供第一档至第三档。
-如图2d至图2e所示，通过利用第一行星齿轮组10的第一前进减速并通过使第二行星齿轮组20在其第二前进减速和其直接速度之间进行交替来提供第四档至第五档；
-如图2f所示，通过利用第一行星齿轮组10的第二前进减速和第二行星齿轮组20的第二前进减速来提供第六档；
-如图2g所示，通过利用第一行星齿轮组10的第二前进减速和第二行星齿轮组20的所述直接速度来提供第七档；
-如图2h所示，通过利用第一行星齿轮组10的所述直接速度和第二行星齿轮组20的第二前进减速来提供第八档；并且
-如图2i所示，通过利用第一行星齿轮组10的所述直接速度和第二行星齿轮组20的所述直接速度来提供第九档。
所示出的变速器1的第二行星齿轮组20还包括倒车档R。由此，所示出的变速器1还被构造成：通过利用第二行星齿轮组20的倒车档R并通过使第一行星齿轮组10的具有不同速比的三个前进速度进行交替来提供具有不同速比的三个倒车档。
此外，参照图2a至图2i，第一和第二行星齿轮组10、20可以各自具有一个换档致动器(未示出)，这些换档致动器连接到相应的换档拨叉11、21，用于使第一和第二行星齿轮组10、20在它们各自的具有不同速比的三个前进速度之间单独地换档。
此外，第一和第二行星齿轮组10、20可以如图所示地包括用于第一行星齿轮组10的三个接合构件12'、12”、12”'以及用于第二行星齿轮组20的三个接合构件22'、22”、22”'。用于每个行星齿轮组10、20的三个接合构件12'、12”、12”'以及22'、22”、22”'被构造成提供具有不同速比的三个前进速度。这些接合构件进一步沿轴向连接以在换档期间一起移动，但被布置成相对于彼此自由旋转。这已经证明为档位之间的换档提供了改进的构造。如图所示，所述三个接合构件12'、12”、12”'；22'、22”、22”'在径向上设置在其相应的行星齿轮组10、20外侧，由此提供不太复杂的构造，这意味着便于制造和/或成本效率。上述换档拨叉11、21在此用于使相应的接合构件12'、12”、12”'以及22'、22”、22”'轴向移动，即所述两个致动器使这些接合构件移动。因此，通过这种构造，仅需要两个换档拨叉11、21且因此仅需要两个致动器来执行换档。
每个行星齿轮组10、20均包括各自的太阳轮13和23、各自的齿圈14、24以及各自的行星架15、25。通过将太阳轮13、23用作输入、将齿圈14、24固定到固定构件30并将行星架15、25用作输出来提供每个行星齿轮组10、20的第一减速。通过将齿圈14、24用作输入、将太阳轮13、23固定到固定构件30并将行星架15、25用作输出来提供每个行星齿轮组10、20的第二减速。固定构件30例如可以是变速器壳体。
第一和第二行星齿轮组10、20可以在它们各自的齿圈14、24和太阳轮13、23之间具有不同的速比，其中优选地，第二行星齿轮组20比第一行星齿轮组10具有更高的速比。纯粹举例来说，齿圈14和太阳轮13的速比可以是89/55，而齿圈24和太阳轮23的速比可以是125/34。这样，根据本示例，第二行星齿轮组20比第一行星齿轮组10具有更高的速比，即，125/34高于89/55。
变速器1还可以包括至少一个摩擦离合器(未示出)，其中，第一和第二行星齿轮组10、20中的至少一个行星齿轮组的所述直接速度能够由所述至少一个摩擦离合器致动。任一个行星齿轮组(例如第二行星齿轮组20)还可以被构造成提供第一前进增速，以提供变速器1的至少一个超速档(未示出)。
此外，第三档的速比除以第四档的速比可以：
-小于第一档的速比除以第二档的速比，并且小于第二档的速比除以第三档的速比；和/或
-大于第四档的速比除以第五档的速比，大于第五档的速比除以第六档的速比，大于第六档的速比除以第七档的速比，大于第七档的速比除以第八档的速比，并且大于第八档的速比除以第九档的速比。
这种构造例如在图3中示出。更具体地，图3描绘了这样的图：该图示出了在线L1上的九个前进档和在线L2上的三个倒车档。左侧垂直轴表示每个档位的速比，而右侧垂直轴表示两个相继档位之间的档位步距的大小，即第一档的速比除以第二档的速比，等等。
如图所示，变速器1被构造成使得：第一档的速比除以第二档的速比、以及第二档的速比除以第三档的速比在1.4到1.8的范围内。更具体地，该速比约为1.6，或者更准确地说，是1.618。
这里，第三档的速比除以第四档的速比约为1.4，或者更准确地说，是1.404。
此外，如图3所示，以下各项都在1.1到1.4的范围内(更具体地，约为1.3，或者更准确地说是1.272)：
第四档的速比除以第五档的速比；
第五档的速比除以第六档的速比；
第六档的速比除以第七档的速比；
第七档的速比除以第八档的速比；或者
第八档的速比除以第九档的速比。
这种构造已被证明提供了有益的档位序列，例如优化了ICE 101的速度，这意味着提高了能量效率。
应当注意，上述更精确的值也是四舍五入的，并且，看起来相等的档位步距并不完全相等，即使已经发现可以使这些档位步距任意接近至相等。
车辆100还可包括辅助马达(未示出)，该辅助马达连接到第一和第二行星齿轮组10、20的输入I10、I20和输出O10、O20中的至少一个，其中，该辅助马达例如被构造成用于使第一和第二行星齿轮组在换档期间同步。
参照图4，描绘了包括如图2a至图2i所示的变速器1的九个前进档和三个倒车档的表格。在该表格中，示出了行星齿轮组10、20的所述前进减速和所述直接速度中的哪一个被利用以实现相应的档位。组1是指第一行星齿轮组10，而组2是指包括倒车档R的第二行星齿轮组20。在该表格中，所述前进减速分别用“1”和“2”指代，而所述直接速度用“3”指代，这也如图2a至图2i中所指示的。
应当理解，本发明不限于在上文中描述和附图中示出的实施例；而是，本领域技术人员将认识到，可以在所附权利要求书的范围内进行许多修改和变型。

Claims (17)

1.一种用于车辆的变速器(1)，其中，所述变速器被构造成依次提供从第一档到第九档的九个前进档，所述变速器包括：
第一和第二行星齿轮组(10、20)，所述第一和第二行星齿轮组(10、20)包括各自的输入(I10、I20)和输出(O10、O20)，其中：
所述第一和第二行星齿轮组(10、20)中的一个行星齿轮组的输出(O10)被驱动地连接到所述第一和第二行星齿轮组(10、20)中的另一个行星齿轮组的输入(I20)；
每个行星齿轮组(10、20)均被构造成提供第一前进减速和第二前进减速以及具有一比一(1:1)速比的一个直接速度，所述第一前进减速大于所述第二前进减速，由此提供具有不同速比的三个前进速度；并且
每个行星齿轮组(10、20)均被构造成能够在其三个前进速度之间单独地换档；
其中，所述变速器被构造成：
通过利用所述第二行星齿轮组(20)的所述第一前进减速并通过使所述第一行星齿轮组(10)的具有不同速比的所述三个前进速度进行交替来提供第一档至第三档；
通过利用所述第一行星齿轮组(10)的所述第一前进减速并通过使所述第二行星齿轮组(20)在所述第二行星齿轮组的所述第二前进减速和所述第二行星齿轮组的所述直接速度之间进行交替来提供第四档至第五档；
通过利用所述第一行星齿轮组的所述第二前进减速并通过使所述第二行星齿轮组在所述第二行星齿轮组的所述第二前进减速和所述第二行星齿轮组的所述直接速度之间进行交替来提供第六档至第七档；
通过利用所述第一行星齿轮组的所述直接速度并通过使所述第二行星齿轮组在所述第二行星齿轮组的所述第二前进减速和所述第二行星齿轮组的所述直接速度之间进行交替来提供第八档至第九档。
2.根据权利要求1所述的变速器(1)，其中，所述第二行星齿轮组(20)还包括倒车档。
3.根据权利要求2所述的变速器(1)，其中，所述变速器还被构造成：通过利用所述第二行星齿轮组(20)的所述倒车档并通过使所述第一行星齿轮组(10)的具有不同速比的所述三个前进速度进行交替来提供具有不同速比的三个倒车档。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的变速器(1)，其中，所述第一和第二行星齿轮组(10、20)各自具有一个换档致动器。
5.根据权利要求4所述的变速器(1)，其中，所述换档致动器连接到换档拨叉(11、21)，用于使所述第一和第二行星齿轮组(10、20)在它们各自的具有不同速比的所述三个前进速度之间单独地换档。
6.根据权利要求1-3中的任一项所述的变速器(1)，其中，所述第一和第二行星齿轮组(10、20)中的至少一个包括三个接合构件(12'、12”、12”'；22'、22”、22”')，用于提供具有不同速比的所述三个前进速度，其中，所述三个接合构件沿轴向连接以在换档期间一起移动，但被布置成相对于彼此自由旋转。
7.根据权利要求6所述的变速器(1)，其中，所述三个接合构件(12'、12”、12”'；22'、22”、22”')在径向上设置在其相应的行星齿轮组(10、20)外侧。
8.根据权利要求1-3中的任一项所述的变速器(1)，其中，每个行星齿轮组(10、20)均包括太阳轮(13；23)、齿圈(14；24)以及行星架(15；25)，其中，通过将所述太阳轮(13；23)用作输入、将所述齿圈(14；24)固定到固定构件(30)并将所述行星架(15；25)用作输出来提供每个行星齿轮组(10、20)的所述第一减速，并且其中，通过将所述齿圈(14；24)用作输入、将所述太阳轮(13；23)固定到所述固定构件(30)并将所述行星架(15；25)用作输出来提供每个行星齿轮组的所述第二减速。
9.根据权利要求8所述的变速器(1)，其中，所述第一和第二行星齿轮组(10、20)在它们各自的齿圈(14；24)和太阳轮(13；23)之间具有不同的速比。
10.根据权利要求9所述的变速器(1)，其中，所述第二行星齿轮组(20)比所述第一行星齿轮组(10)具有更高的速比。
11.根据权利要求1-3中的任一项所述的变速器(1)，还包括至少一个摩擦离合器，其中，所述第一和第二行星齿轮组(10、20)中的至少一个行星齿轮组的所述直接速度能够由所述至少一个摩擦离合器致动。
12.根据权利要求1-3中的任一项所述的变速器(1)，其中，所述第一和第二行星齿轮组中的至少一个行星齿轮组(20)进一步被构造成提供第一前进增速，以提供所述变速器的至少一个超速档。
13.根据权利要求1所述的变速器(1)，其中，所述第三档的速比除以所述第四档的速比：
小于所述第一档的速比除以所述第二档的速比，并且小于所述第二档的速比除以所述第三档的速比；和/或
大于所述第四档的速比除以所述第五档的速比，大于所述第五档的速比除以所述第六档的速比，大于所述第六档的速比除以所述第七档的速比，大于所述第七档的速比除以所述第八档的速比，并且大于所述第八档的速比除以所述第九档的速比。
14.根据权利要求13所述的变速器(1)，其中，所述变速器被构造成使得：所述第一档的速比除以所述第二档的速比，和/或所述第二档的速比除以所述第三档的速比在1.4到1.8的范围内。
15.根据权利要求13到14中的任一项所述的变速器(1)，其中，以下项中的任一个都在1.1到1.4的范围内：
所述第四档的速比除以所述第五档的速比；
所述第五档的速比除以所述第六档的速比；
所述第六档的速比除以所述第七档的速比；
所述第七档的速比除以所述第八档的速比；或者
所述第八档的速比除以所述第九档的速比。
16.一种车辆(100)，所述车辆包括根据前述权利要求中的任一项所述的变速器(1)。
17.根据权利要求16所述的车辆(100)，包括辅助马达，所述辅助马达连接到所述第一和第二行星齿轮组(10、20)的所述输入(I10、I20)和所述输出(O10、O20)中的至少一个，其中，所述辅助马达被构造成用于使所述第一和第二行星齿轮组在换档期间同步，以用于制动能量回收和/或用于所述车辆的推进。
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US6669596B1 (en) * 2002-07-22 2003-12-30 General Motors Corporation Dual input clutch planetary transmission
US6976933B2 (en) * 2004-02-25 2005-12-20 General Motors Corporation Multi-speed power transmission
KR101334519B1 (ko) * 2012-10-31 2013-11-28 현대 파워텍 주식회사 자동 변속기의 파워 트레인
DE102013202045A1 (de) * 2013-02-07 2014-08-07 Zf Friedrichshafen Ag Gruppengetriebe eines Kraftfahrzeugs
US10746263B2 (en) * 2016-12-12 2020-08-18 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Automatic transmission with electric synchronization

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