CN1584366A - 自动变速器 - Google Patents
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Abstract
一种自动变速器(10;40;50;80;90),它具有用于输出其速度高于从所述输入元件(26)接收的转动的速度的第一组和第二组连续前进档位(“7th”和“8th”),第一组连续前进档位通过第一输入离合器(C3)的接合动作建立,同时通过第二输入离合器(C4)的接合动作建立第二组连续前进档位,或者它具有用于降低从所述输入元件接收的转动的速度的第一组和第二组连续前进档位(“1st”、“2nd”和“3rd”),通过第一输入离合器(C1)的接合动作建立第一组连续前进档位,同时通过第二输入离合器(C5)的接合动作建立第二组连续前进档位。第一组连续档位的各自变速比不同于第二组连续档位的各自变速比。自动变速器可换档到第一组和第二组连续档位中选定的一组连续档位中的一个选定档位。
Description
本申请是基于2003年8月18日提交的日本专利申请No.2003-294279和2003-294280提出的,其内容引用在此作为参照。
技术领域
本发明总体上涉及一种自动变速器,更具体地说,涉及一种具有多组档位(操作位置)的车辆用自动变速器,其中每组档位由多个连续档位组成并且根据车辆运行状态选择所述档位,以使得自动变速器被控制得处于所选择的一组连续档位中的一个选定档位。
背景技术
对于车辆来说,目前已广泛地使用具有多个行星齿轮组、离合器和制动器的各种类型的自动变速器。这些类型自动变速器中的一种是具有至少七个前进档位的多级变速器。JP-2003-130152A公开了该类型自动变速器的一个典型示例,所述自动变速器具有
(a)第一输入路径,它用于在预定第一变速比下传输输入元件(部件)的转动;(b)第二输入路径,它用于在高于第一变速比的预定第二变速比下传输输入元件的转动,以使得从所述输入元件接收的转动的速度在该转动经所述第二输入路径的传输期间被降低;以及(c)主变速部,具有总共七个或八个前进档位并且包括:输出元件、三个行星齿轮组、多个离合器以及多个制动器。行星齿轮组具有多个转动元件,所述转动元件包括与输出元件相连接的输出转动元件并且相互连接以使得转动元件以预定相互关系相对于彼此转动。所述离合器被选择性地接合以便于将选定的转动元件与第一或第二输入路径相连接,并且所述制动器被选择性地接合以便于将选定的转动元件保持在静止状态中,因此通过控制离合器和制动器的接合和脱离动作建立一个选定的档位,从而与输出元件相连接的输出转动元件的转动经输出元件从主变速部被传输。
JP-2002-206601A、JP-8-105496A、JP-2000-199549A、JP-2000-266138A、JP-2001-82555A、JP-2002-227940A、JP-2002-295609A以及JP-2956173B2中公开了类似类型的自动变速器。
上述传统类型的自动变速器通常基于车辆的运行状态参数(诸如运行速度和车辆的加速器踏板的操作量(加速器开度))并且根据由多个适合的换高档和换低档图表示的预定变速条件而变速(换档),所述预定变速条件对应于车辆的操作者要求的车辆的各不相同的运行模式或状态诸如运动运行模式或积雪运行模式。换高档和换低档图表示运行状态参数与自动变速器的档位之间的预定关系。然而,对于与不同运行模式对应的所有换高档和换低档图来说,可用档位的数量、档位的变速比、分级比(分档比——相邻档位的变速比的比值)、以及变速比的总范围(所谓的“总幅”——变速器的最大变速比与最小变速比之间的比值)都是相同的。在这一点上,自动变速器的变速不能被控制得使其充分满足操作者有关于车辆的运行模式或状态的要求。尽管自动变速器可由车辆操作者手动地换高档和换低档,但是由于各个档位具有各自固定的变速比,因此该手动控制不能完全令操作者满意。
通过增加行星齿轮组、离合器和制动器的数量,所述自动变速器可被赋予多组档位,每组档位由多个具有各自不同变速比的档位组成。在这种情况中,根据操作者要求的车辆的运行模式或状态选定一组档位。虽然该类型的自动变速器在其控制的多用性方面有所改进,但是在增加行星齿轮组、离合器和制动器的数量的情况下所述自动变速器变得结构复杂,从而所述自动变速器的制造成本增加并且难于将所述自动变速器安装在车辆上。
发明内容
在考虑到上述背景技术的前提下作出本发明。因此本发明的一个目的是提供这样一种自动变速器,所述自动变速器节约成本并易于被安置在车辆上,并且所述自动变速器具有根据车辆操作者要求的车辆的运行模式或状态而选择的多组档位。依照本发明的以下模式中任意一项可实现上述目的,每种模式都标有类似于附注的编号并且适当地从属于其它模式,从而指示和阐明技术特征元件的可行性组合。应该理解的是,本发明不局限于只是出于解释的目的而描述的技术特征或其任何组合。
(1)自动变速器包括输入元件,以及具有多个档位且包括输出元件、多个行星齿轮组、多个离合器和多个制动器的主变速部,所述多个行星齿轮组具有多个转动元件,所述转动元件包括与输出元件相连接的输出转动元件并且相互连接以使得转动元件以预定相互关系相对于彼此转动,所述自动变速器具有用于在预定第一变速比下传输输入元件的转动的第一输入路径和用于在高于第一变速比的预定第二变速比下传输输入元件的转动的第二输入路径,以使得从所述输入元件接收的转动的速度在该转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,所述离合器被选择性地接合以便于将选定的转动元件与第一或第二输入路径相连接,并且所述制动器被选择性地接合以便于将选定的转动元件保持在静止状态中,因此通过控制离合器和制动器的接合和脱离动作而建立一个选定的档位,从而与输出元件相连接的输出转动元件的转动经输出元件从主变速部被传输,其中改进包括:
所述主变速部包括至少四个包括第一输入转动元件和第二输入转动元件的转动元件,所述多个离合器包括用于选择性地将第一输入转动元件与第一输入路径相连接的第一输入离合器,以及用于选择性地将第二输入转动元件与第一输入路径相连接的第二输入离合器;
所述主变速部具有第一组连续档位,用于输出其速度高于从第一输入路径接收的转动速度的转动,第一组连续档位通过用于第一输入转动元件经第一输入路径的转动的第一输入离合器的接合动作和第二输入离合器的脱离动作,并且通过控制其它所述多个离合器和多个制动器的接合和脱离动作而建立;
所述主变速部具有第二组连续档位,用于输出其速度高于从第一输入路径接收的转动速度的转动,第二组连续档位通过用于第二输入转动元件经第一输入路径的转动的第二输入离合器的接合动作和第一输入离合器的脱离动作,并且通过控制其它所述多个离合器和多个制动器的接合和脱离动作而建立,所述第二组连续档位的各自变速比不同于第一组连续档位的各自变速比;以及
自动变速器可换档到第一组和第二组连续档位中选定的一组连续档位中的一个选定档位。
在依照本发明的上述模式(1)所构成的自动变速器中,第一输入转动元件通过第一输入离合器与第一输入路径相连接,从而建立第一组连续档位,第二输入转动元件通过第二输入离合器与第一输入路径相连接,从而建立第二组连续档位。可用于车辆的该自动变速器可换档到第一组和第二组连续档位中选定的一组连续档位中的一个选定档位,所述选定档位是根据车辆操作者要求的车辆的特定运行模式或状态或车辆的特征而选择的。因此,与上述传统自动变速器相比较,可在更适当的方式下控制本发明自动变速器的换档。
在本发明自动变速器中,输入元件的转动经第一和第二输入路径被传输到主变速部,并且从第一输入路径接收的转动通过接合第一输入离合器被传输到第一输入转动元件,或通过接合第二输入离合器被传输到第二输入转动元件,因此通过第一输入离合器的接合动作建立第一组连续档位,而通过第二输入离合器的接合动作建立第二组连续档位。因此,所述自动变速器可被容易地换档到所选择的第一组或第二组连续档位中的选定档位,并且可使其结构简单并且小型化,并且使其制造成本较低,而又可容易地安置在例如车辆上。
(2)自动变速器包括输入元件,以及具有多个档位且包括输出元件、多个行星齿轮组、多个离合器和多个制动器的主变速部,所述多个行星齿轮组具有多个转动元件,所述转动元件包括与输出元件相连接的输出转动元件并且相互连接以使得转动元件以预定相互关系相对于彼此转动,所述自动变速器具有用于在预定第一变速比下传输输入元件的转动的第一输入路径和用于在高于第一变速比的预定第二变速比下传输输入元件的转动的第二输入路径,以使得从所述输入元件接收的转动的速度在该转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,所述离合器被选择性地接合以便于将选定的转动元件与第一或第二输入路径相连接,并且所述制动器被选择性地接合以便于将选定的转动元件保持在静止状态中,因此通过控制离合器和制动器的接合和脱离动作而建立一个选定的档位,从而与输出元件相连接的输出转动元件的转动经输出元件从主变速部被传输,其中改进包括:
所述主变速部包括至少四个包括第一输入转动元件和第二输入转动元件的转动元件,当沿共线图中平行直线彼此隔开一定距离的方向看去时,所述第一输入转动元件和第二输入转动元件位于共线图的基本中间位置处,沿各自平行直线取得所述至少四个转动元件的相对转动速度,所述多个离合器包括用于选择性地将第一输入转动元件与第一输入路径相连接的第一输入离合器,以及用于选择性地将第二输入转动元件与第一输入路径相连接的第二输入离合器;
所述输出转动元件位于一组第一和第二输入转动元件的一侧上,而其余多个转动元件中的至少一个转动元件位于这组第一和第二输入转动元件的另一侧上,其中每个转动元件通过除第一和第二输入离合器之外的多个离合器中的一个离合器选择性地与第二输入路径相连接或通过多个制动器中的一个制动器达到静止状态。
在依照本发明的上述模式(2)所构成的自动变速器中,位于共线图的基本中间位置处的第一和第二输入转动元件通过相应的第一和第二输入离合器选择性地与第一输入路径相连接,并且所述输出转动元件位于这组第一和第二输入转动元件的一侧上,而其它转动元件中的至少一个转动元件位于这组第一和第二转动元件的另一侧上并且通过除第一和第二输入离合器之外的一个离合器选择性地与第二输入路径相连接或通过一个制动器达到静止状态。这种布置使得通过接合相应的第一和第二输入离合器可容易地建立第一和第二组连续档位,如以下本发明的模式(3)所述的。在这些第一和第二组连续档位中,输出元件在高于从所述第一输入路径接收的转动的速度的速度下转动,并且第一或第二组的选择确保了相对于输入元件的输出元件的变速比的选择的高自由度,从而产生对于自动变速器的换档操作的控制的适合性。而且,输入元件的转动经第一和第二输入路径被传输到主变速部,并且第一或第二输入离合器的选择性接合允许第一和第二组连续档位的选择。因此,本发明的模式(2)所涉及的自动变速器基本具有与上述模式(1)所涉及的自动变速器相同的优点,即,结构简单并且小型化,降低了制造成本,并且可容易地安置在车辆上。稍后将关于本发明以下模式(7)-(15)描述的第一转动元件相当于被布置于上述那组第一和第二输入转动元件的另一侧上的转动元件。
(3)依照上述模式(2)所述的自动变速器,其特征在于,主变速部具有用于输出其速度高于从第一输入路径接收的转动速度的转动的第一组连续档位,第一组连续档位分别通过第一输入离合器的接合动作、连同与位于上述另一侧上的转动元件对应的上述一个离合器的接合动作、以及与位于上述另一侧上的转动元件对应的上述一个制动器的接合动作而建立,
并且,主变速部具有用于输出其速度高于从第一输入路径接收的转动速度的转动的第二组连续档位,第二组连续档位分别通过第二输入离合器的接合动作、连同与位于上述另一侧上的转动元件对应的上述一个离合器的接合动作、以及与位于上述另一侧上的转动元件对应的上述一个制动器的接合动作而建立第二组连续档位,第二组连续档位的各自变速比不同于第一组连续档位的各自变速比,
自动变速器可换档到第一组和第二组连续档位中选定的一组连续档位中的一个选定档位。
(4)依照上述模式(1)或(3)所述的自动变速器,其特征在于,除第一和第二输入离合器的操作状态以外,用以建立第一组连续档位的多个离合器和多个制动器的操作状态的组合与用以建立第二组连续档位的多个离合器和多个制动器的操作状态的组合相同。
在依照上述模式(4)所述的自动变速器中,第一和第二组连续档位相互不同之处只在于,为了建立第一组档位而接合第一输入离合器,而为了建立第二组档位而接合第二输入离合器。除第一和第二输入离合器的操作状态(接合和脱离状态)以外,用以建立第一组档位的离合器和制动器的操作状态的组合与用以建立第二组档位的离合器和制动器的操作状态的组合相同。同一组离合器和制动器用于两组档位。这样,与其中不同组的离合器和制动器用于相应两组档位的自动变速器相比较,可将本发明自动变速器制造得结构更简单、更为小型化、并且成本更低。
(5)依照上述模式(1)、(3)和(4)中任意一项所述的自动变速器,其特征在于,通过变速(换档)控制装置选择第一组和第二组连续档位中的一组连续档位,并且在所述变速控制装置的控制下,所述自动变速器被换档到所选择的一组连续档位中的一个选定档位。
(6)依照上述模式(1)-(5)中任意一项所述的自动变速器,其特征在于,第一和第二输入转动元件为多个行星齿轮组中两个相邻行星齿轮组的齿圈(环齿轮)或太阳齿轮,这两个相邻行星齿轮组具有共用的塔式(台阶式)行星齿轮(stepped pinion),所述塔式行星齿轮具有大直径部分和小直径部分,这两个相邻行星齿轮组的齿圈或太阳齿轮分别与大直径部分和小直径部分相啮合。
在依照上述模式(6)所述的自动变速器中,第一和第二输入转动元件为具有共用的塔式行星齿轮的两个相邻行星齿轮组的齿圈或太阳齿轮,并且那两个齿圈或太阳齿轮与塔式行星齿轮的大直径部分和小直径部分相啮合。通过修正传统行星齿轮类型的自动变速器以使得具有用作用于建立多个连续档位以输出其速度高于从第一输入路径接收的转动元件的速度的第一输入转动元件的齿圈或太阳齿轮的行星齿轮组装有塔式行星齿轮,所述塔式行星齿轮与用作第二输入转动元件的齿圈或太阳齿轮相啮合,所述第二输入转动元件通过第二输入离合器与第一输入路径相连接,具有这种简洁布置的自动变速器可在较低成本下容易地制造。
(7)依照上述模式(1)-(6)中任意一项所述的自动变速器,其特征在于,主变速部具有由第一转动元件、第二转动元件、第三转动元件、第四转动元件、第五转动元件和第六转动元件构成的六个转动元件,所述六个转动元件依照具有竖轴(垂直轴)和横轴(水平轴)的共线图布置,并且其中沿平行于竖轴的相应的六条直线取得这六个转动元件的相对转动速度,所述六条直线沿平行于横轴的方向从共线图的一个相对端朝向另一端彼此隔开一定距离,以使得通过多个行星齿轮组的齿数比而确定所述六条直线中相邻直线之间沿该方向的距离,所述多个离合器包括:第一离合器,第六转动元件通过其选择性地与第二输入路径相连接;第二离合器,第一转动元件通过其选择性地与第二输入路径相连接;第三离合器,第二转动元件通过其选择性地与第一输入路径相连接;以及第四离合器,第三转动元件通过其选择性地与第一输入路径相连接,所述多个制动器包括:第一制动器,第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;第二制动器,第二转动元件通过其选择性地达到静止状态;以及第三制动器,第四转动元件通过其选择性地达到静止状态,第五转动元件与输出元件相连接,
并且,第二、第三和第五转动元件分别用作第一输入转动元件、第二输入转动元件和输出转动元件,而第三和第四离合器分别用作第一和第二输入离合器。
(8)依照上述模式(7)所述的自动变速器,其特征在于,主变速部包括单行星齿轮类型的主第一行星齿轮组、双行星齿轮类型的主第二行星齿轮组、单行星齿轮类型的主第三行星齿轮组以及主第四行星齿轮组,
其特征在于,第一转动元件是主第三行星齿轮组的太阳齿轮,并且第二转动元件是主第一行星齿轮组的齿圈和主第四行星齿轮组的齿圈中的一个齿圈,同时第三转动元件是主第一行星齿轮组的齿圈和主第四行星齿轮组的齿圈中的另一个齿圈,第四转动元件为主第一、主第二和主第四行星齿轮组的相互连接的行星架,第五转动元件为相互连接的主第二行星齿轮组的齿圈和主第三行星齿轮组的行星架,以及第六转动元件为相互连接的主第一和主第二行星齿轮组的太阳齿轮和主第三行星齿轮组的齿圈。
(9)一种自动变速器,它包括输入元件,以及具有多个档位且包括输出元件、多个行星齿轮组、多个离合器和多个制动器的主变速部,所述多个行星齿轮组具有多个转动元件,所述转动元件包括与输出元件相连接的输出转动元件并且相互连接以使得转动元件以预定相互关系相对于彼此转动,所述自动变速器具有用于在预定第一变速比下传输输入元件的转动的第一输入路径和用于在高于第一变速比的预定第二变速比下传输输入元件的转动的第二输入路径,以使得从所述输入元件接收的转动的速度在该转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,所述离合器被选择性地接合以便于将选定的转动元件与第一或第二输入路径相连接,并且所述制动器被选择性地接合以便于将选定的转动元件保持在静止状态中,因此通过控制离合器和制动器的接合和脱离动作而建立一个选定的档位,从而与输出元件相连接的输出转动元件的转动经输出元件从主变速部被传输,其中改进包括:
主变速部包括单行星齿轮类型的主第一行星齿轮组、双行星齿轮类型的主第二行星齿轮组、单行星齿轮类型的主第三行星齿轮组以及主第四行星齿轮组,并且具有由第一转动元件、第二转动元件、第三转动元件、第四转动元件、第五转动元件和第六转动元件构成的六个转动元件;
第一转动元件是主第三行星齿轮组的太阳齿轮,并且第二转动元件是主第一行星齿轮组的齿圈和主第四行星齿轮组的齿圈中的一个齿圈,同时第三转动元件是主第一行星齿轮组的齿圈和主第四行星齿轮组的齿圈中的另一个齿圈,第四转动元件为主第一、主第二和主第四行星齿轮组的相互连接的行星架,第五转动元件为相互连接的主第二行星齿轮组的齿圈和主第三行星齿轮组的行星架,以及第六转动元件为相互连接的主第一和主第二行星齿轮组的太阳齿轮和主第三行星齿轮组的齿圈;并且
所述多个离合器包括:第一离合器,第六转动元件通过其选择性地与第二输入路径相连接;第二离合器,第一转动元件通过其选择性地与第二输入路径相连接;第三离合器,第二转动元件通过其选择性地与第一输入路径相连接;以及第四离合器,第三转动元件通过其选择性地与第一输入路径相连接,所述多个制动器包括:第一制动器,第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;第二制动器,第二转动元件通过其选择性地达到静止状态;以及第三制动器(B3),第四转动元件通过其选择性地达到静止状态,第五转动元件与输出元件相连接。
(10)依照上述模式(8)或(9)所述的自动变速器,其特征在于,主第一行星齿轮组具有塔式行星齿轮,所述塔式行星齿轮具有与主第四行星齿轮组的齿圈相啮合的大直径部分,和用作主第一行星齿轮组的行星齿轮的小直径部分。
(11)依照上述模式(7)-(10)中任意一项所述的自动变速器,其特征在于,所述主变速部的多个档位包括从以下档位中选择出来的多个档位:第一档位,所述第一档位通过第一离合器和第三制动器的接合动作建立并且具有最高变速比;第二档位,所述第二档位通过第一离合器和第二制动器的接合动作建立并且其变速比低于第一档位的变速比;第三档位,所述第三档位通过第一离合器和第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于第二档位的变速比;第四档位,所述第四档位通过第一和第二离合器的接合动作建立并且其变速比低于第三档位的变速比;第五档位,所述第五档位通过第一和第三离合器的接合动作建立并且其变速比低于第四档位的变速比;第六档位,所述第六档位通过第三和第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于第五档位的变速比;第七档位,所述第七档位通过第二离合器的接合动作和第三或第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于第六档位的变速比;以及第八档位,所述第八档位通过第三或第四离合器与第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于第七档位的变速比,
并且,主变速部具有用于输出其速度高于从第一输入路径接收的转动速度的转动的第一组两个连续档位和第二组两个连续档位,第一组两个连续档位由通过第二和第三离合器的接合动作建立的第七档位和通过第三离合器与第一制动器的接合动作建立的第八档位构成,而第二组两个连续档位由通过第二和第四离合器的接合动作建立的第七档位和通过第四离合器的接合动作与第一制动器的接合动作建立的第八档位构成。该第三和第四离合器对应于上述模式(1)和(3)中的第一和第二输入离合器。
在依照上述模式(7)到(11)中任意一项构成的自动变速器中,通过包括四个行星齿轮组、四个离合器和三个制动器的主变速部与具有不同变速比的两个输入路径相组合可提供最多八个档位。该布置可使得自动变速器重量轻并且结构简洁,并且在减小了改变振动的情况下,通过从这四个离合器和三个制动器中选择出来的两个联接装置的适当组合的接合动作有助于自动变速器的换档操作。
在依照上述模式(8)或(9)所述的自动变速器中,第一到第六转动元件是由如上所述的主变速部的四个主行星齿轮组的相应元件构成的。通过在合适的范围内确定四个主行星齿轮组的齿数比ρ,在总体变速比范围或所谓的“总幅”宽至6的情况下,通过使用具有较小尺寸(直径)的行星齿轮组,可如要求的那样确定包括第一和第二组连续档位的各个档位的变速比,以及相邻两个连续档位的分级比。
依照上述模式(10)所述的自动变速器为上述模式(6)的一种形式,其特征在于,主第一行星齿轮组具有塔式行星齿轮,所述塔式行星齿轮具有与主第四行星齿轮组的齿圈相啮合的大直径部分,所述主第四行星齿轮组的齿圈通过第四离合器选择性地与第一输入路径相连接。这种布置使得具有可选择第一和第二组连续档位的自动变速器的结构简单并简洁并且使其制造成本减少。
(12)依照上述模式(1)到(6)中任意一项所述的自动变速器,其特征在于,主变速部具有由第一转动元件、第二转动元件、第三转动元件、第四转动元件和第五转动元件构成的五个转动元件,所述五个转动元件依照具有竖轴和横轴的共线图布置,并且其中沿平行于竖轴的相应的五条直线取得这五个转动元件的相对转动速度,所述五条直线沿平行于横轴的方向从共线图的一个相对端朝向另一端彼此隔开一定距离,以使得通过多个行星齿轮组的齿数比而确定所述五条直线中相邻直线之间沿该方向的距离,所述多个离合器包括:第一离合器,第五转动元件通过其选择性地与第二输入路径相连接;第二离合器,第一转动元件通过其选择性地与第二输入路径相连接;第三离合器,第二转动元件通过其选择性地与第一输入路径相连接;以及第四离合器,第三转动元件通过其选择性地与第一输入路径相连接,所述多个制动器包括:第一制动器,第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;第二制动器,第二转动元件通过其选择性地达到静止状态;以及第三制动器,第三转动元件通过其选择性地达到静止状态,第四转动元件与输出元件相连接,
并且,第二、第三和第四转动元件分别用作第一输入转动元件、第二输入转动元件和输出转动元件,而第三和第四离合器分别用作第一和第二输入离合器。
(13)依照上述模式(12)所述的自动变速器,其特征在于,主变速部包括单行星齿轮类型的主第一行星齿轮组、双行星齿轮类型的主第二行星齿轮组以及单行星齿轮类型的主第三行星齿轮组,
并且,第一转动元件由相互连接的主第一行星齿轮组的太阳齿轮、主第二行星齿轮组的行星架以及主第三行星齿轮组的太阳齿轮构成,第二转动元件由主第一行星齿轮组的行星架和主第二行星齿轮组的齿圈构成,第三转动元件由主第一行星齿轮组的齿圈构成,第四转动元件由主第三行星齿轮组的行星架构成,以及第五转动元件由相互连接的主第三行星齿轮组的齿圈和主第二行星齿轮组的太阳齿轮构成。
(14)一种自动变速器,它包括输入元件,以及具有多个档位且包括输出元件、多个行星齿轮组、多个离合器和多个制动器的主变速部,所述多个行星齿轮组具有多个转动元件,所述转动元件包括与输出元件相连接的输出转动元件并且相互连接以使得转动元件以预定相互关系相对于彼此转动,所述自动变速器具有用于在预定第一变速比下传输输入元件的转动的第一输入路径和用于在高于第一变速比的预定第二变速比下传输输入元件的转动的第二输入路径,以使得从所述输入元件接收的转动的速度在该转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,所述离合器被选择性地接合以便于将选定的转动元件与第一或第二输入路径相连接,并且所述制动器被选择性地接合以便于将选定的转动元件保持在静止状态中,因此通过控制离合器和制动器的接合和脱离动作而建立一个选定的档位,从而与输出元件相连接的输出转动元件的转动经输出元件从主变速部被传输,其中改进包括:
主变速部包括单行星齿轮类型的主第一行星齿轮组、双行星齿轮类型的主第二行星齿轮组以及单行星齿轮类型的主第三行星齿轮组,并且具有由第一转动元件、第二转动元件、第三转动元件、第四转动元件和第五转动元件构成的五个转动元件;
第一转动元件由相互连接的主第一行星齿轮组的太阳齿轮、主第二行星齿轮组的行星架以及主第三行星齿轮组的太阳齿轮构成,第二转动元件由主第一行星齿轮组的行星架和主第二行星齿轮组的齿圈构成,第三转动元件由主第一行星齿轮组的齿圈构成,第四转动元件由主第三行星齿轮组的行星架构成,以及第五转动元件由相互连接的主第三行星齿轮组的齿圈和主第二行星齿轮组的太阳齿轮构成;并且
所述多个离合器包括:第一离合器,第六转动元件通过其选择性地与第二输入路径相连接;第二离合器,第一转动元件通过其选择性地与第二输入路径相连接;第三离合器,第二转动元件通过其选择性地与第一输入路径相连接;以及第四离合器,第三转动元件通过其选择性地与第一输入路径相连接,所述多个制动器包括:第一制动器,第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;第二制动器,第二转动元件通过其选择性地达到静止状态;以及第三制动器,第三转动元件通过其选择性地达到静止状态,第四转动元件与输出元件相连接。
(15)依照上述模式(12)-(14)中任意一项所述的自动变速器,其特征在于,所述主变速部的多个档位包括从以下档位中选择出来的多个位置:第一档位,所述第一档位通过第一离合器和第三制动器的接合动作建立并且具有最高变速比;第二档位,所述第二档位通过第一离合器和第二制动器的接合动作建立并且其变速比低于第一档位的变速比;第三档位,所述第三档位通过第一离合器和第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于第二档位的变速比;第四档位,所述第四档位通过第一和第二离合器的接合动作建立并且其变速比低于第三档位的变速比;第五档位,所述第五档位通过第一和第三离合器的接合动作建立并且其变速比低于第四档位的变速比;第六档位,所述第六档位通过第三和第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于第五档位的变速比;第七档位,所述第七档位通过第二离合器的接合动作和第三或第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于第六档位的变速比;以及第八档位,所述第八档位通过第三或第四离合器与第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于第七档位的变速比,
并且,主变速部具有用于输出其速度高于从第一输入路径接收的转动速度的转动的第一组两个连续档位和第二组两个连续档位,第一组两个连续档位由通过第二和第三离合器的接合动作建立的第七档位和通过第三离合器与第一制动器的接合动作建立的第八档位构成,而第二组两个连续档位由通过第二和第四离合器的接合动作建立的第七档位和通过第四离合器的接合动作与第一制动器的接合动作建立的第八档位构成。
在依照上述模式(12)到(15)中任意一项构成的自动变速器中,通过包括四个行星齿轮组、四个离合器和三个制动器的主变速部与具有不同变速比的两个输入路径相组合可提供最多八个档位。该布置可使得自动变速器重量轻并且结构简洁,并且在减小了改变振动的情况下,通过从这四个离合器和三个制动器中选择出来的两个联接装置的适当组合的接合动作有助于自动变速器的换档操作。
在依照上述模式(13)或(14)所述的自动变速器中,第一到第五转动元件是由如上所述的主变速部的四个主行星齿轮组的相应元件构成的。通过在合适的范围内确定四个主行星齿轮组的齿数比ρ,通过使用具有较小尺寸(直径)的行星齿轮组,可如要求的那样确定包括第一和第二组连续档位的各个档位的变速比,以及相邻两个连续档位的分级比。
(16)依照上述模式(1)-(15)中任意一项所述的自动变速器,其特征在于,第二输入路径被具有三个转动元件的第一行星齿轮组部分地限定,所述三个转动元件包括与输入元件相连接并由输入元件使之转动的第一元件、被保持静止的第二元件以及用作中间输出元件的第三元件,该中间输出元件的转动被传输到主变速部以使得从输入元件接收的转动的速度在该转动经第二输入路径的传输期间被降低,
并且,第一输入路径被布置成使得输入元件的转动在1.0的变速比下经第一输入路径被传输到主变速部。
上述模式(9)和(14)是上述模式(1)到(5)的优选布置,并且具有如上所述参照模式(1)和(2)相同的优点。
(17)一种自动变速器,它包括输入元件,以及具有多个档位且包括输出元件、多个行星齿轮组、多个离合器和多个制动器的主变速部,所述多个行星齿轮组具有多个转动元件,所述转动元件包括与输出元件相连接的输出转动元件并且相互连接以使得转动元件以预定相互关系相对于彼此转动,所述自动变速器具有用于在预定第一变速比下传输输入元件的转动的第一输入路径和用于在高于第一变速比的预定第二变速比下传输输入元件的转动的第二输入路径,以使得从所述输入元件接收的转动的速度在该转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,所述离合器被选择性地接合以便于将选定的转动元件与第一或第二输入路径相连接,并且所述制动器被选择性地接合以便于将选定的转动元件保持在静止状态中,因此通过控制离合器和制动器的接合和脱离动作而建立一个选定的档位,从而与输出元件相连接的输出转动元件的转动经输出元件从主变速部被传输,其中改进包括:
主变速部包括至少四个包括第一输入转动元件和第二输入转动元件的转动元件,所述多个离合器包括用于选择性地将第一输入转动元件与第二输入路径相连接的第一输入离合器,以及用于选择性地将第二输入转动元件与第二输入路径相连接的第二输入离合器;
主变速部具有用于输出其速度低于从所述第一输入路径接收的转动速度的转动的第一组连续档位,所述第一组连续档位通过第一输入离合器的接合动作和第二输入离合器的脱离动作以便于第一输入转动元件与第二输入路径的连接、以及通过控制多个其余离合器和多个制动器的接合和脱离动作而建立;
主变速部具有用于输出其速度低于从所述第一输入路径接收的转动的速度的转动的第二组连续档位,所述第二组连续档位通过第二输入离合器的接合动作和第一输入离合器的脱离动作以便于第二输入转动元件与第二输入路径的连接、以及通过控制多个其余离合器和多个制动器的接合和脱离动作而建立,所述第二组连续档位的各自变速比不同于第一组连续档位的各自变速比;并且
自动变速器可换档到第一组和第二组连续档位中选定的一组连续档位中的一个选定档位。
在依照本发明的上述模式(17)所构成的自动变速器中,第一输入转动元件通过第一输入离合器与第二输入路径相连接,从而建立第一组连续档位,第二输入转动元件通过第二输入离合器与第二输入路径相连接,从而建立第二组连续档位。可用于车辆的该自动变速器可换档到第一组和第二组连续档位中选定的一组连续档位中的一个选定档位,所述选定档位是根据车辆操作者要求的车辆的特定运行模式或状态或车辆的特征而选择的。因此,与上述传统自动变速器相比较,可在更适当的方式下控制本发明自动变速器的换档。
在本发明自动变速器中,输入元件的转动经第一和第二输入路径被传输到主变速部,并且从第二输入路径接收的转动通过接合第一输入离合器被传输到第一输入转动元件,或通过接合第二输入离合器被传输到第二输入转动元件,因此通过第一输入离合器的接合动作建立第一组连续档位,而通过第二输入离合器的接合动作建立第二组连续档位。因此,所述自动变速器可被容易地换档到所选择的第一组或第二组连续档位中的选定档位,并且可使其结构简单并且小型化,并且使其制造成本较低,而又可容易地安置在例如车辆上。
(18)自动变速器包括输入元件,以及具有多个档位且包括输出元件、多个行星齿轮组、多个离合器和多个制动器的主变速部,所述多个行星齿轮组具有多个转动元件,所述转动元件包括与输出元件相连接的输出转动元件并且相互连接以使得转动元件以预定相互关系相对于彼此转动,所述自动变速器具有用于在预定第一变速比下传输输入元件的转动的第一输入路径和用于在高于第一变速比的预定第二变速比下传输输入元件的转动的第二输入路径,以使得从所述输入元件接收的转动的速度在该转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,所述离合器被选择性地接合以便于将选定的转动元件与第一或第二输入路径相连接,并且所述制动器被选择性地接合以便于将选定的转动元件保持在静止状态中,因此通过控制离合器和制动器的接合和脱离动作而建立一个选定的档位,从而与输出元件相连接的输出转动元件的转动经输出元件从主变速部被传输,其中改进包括:
所述主变速部包括至少四个包括第一输入转动元件和第二输入转动元件的转动元件,当沿共线图中平行直线彼此隔开一定距离的方向看去时,所述第一输入转动元件和第二输入转动元件位于共线图的一端处,沿各自平行直线取得所述至少四个转动元件的相对转动速度,所述多个离合器包括用于选择性地将第一输入转动元件与第二输入路径相连接的第一输入离合器,以及用于选择性地将第二输入转动元件与第一输入路径相连接的第二输入离合器;并且
所述输出转动元件位于一组第一和第二输入转动元件的内侧上,而其余多个转动元件中的至少一个位于这组第一和第二输入转动元件的另一侧上,其中每个转动元件通过除第一和第二输入离合器之外的多个离合器中的一个选择性地与第一输入路径和/或第二输入路径相连接或通过多个制动器中的一个达到静止状态。
在依照本发明的上述模式(18)所构成的自动变速器中,位于共线图的一端处的第一和第二输入转动元件通过相应的第一和第二输入离合器选择性地与第二输入路径相连接,并且所述输出转动元件位于这组第一和第二输入转动元件的一侧上,而至少一个其余转动元件中的每个位于这组第一和第二输入转动元件的另一侧上并且通过除第一和第二输入离合器之外的一个离合器选择性地与第二输入路径相连接或通过至少一个制动器达到静止状态。这种布置使得通过接合相应的第一和第二输入离合器可容易地建立第一和第二组连续档位,如以下本发明的模式(19)所述的。在这些第一和第二组连续档位中,输出元件在低于从所述第一输入路径接收的转动速度的速度下转动,并且第一或第二组的选择确保了相对于输入元件的输出元件的变速比的选择的高自由度,从而产生对于自动变速器的换档操作的控制的改进的适合性。而且,输入元件的转动经第一和第二输入路径被传输到主变速部,并且第一或第二输入离合器的选择性接合允许第一和第二组连续档位的选择。因此,本发明的模式(18)所涉及的自动变速器基本具有与上述模式(17)所涉及的自动变速器相同的优点,即,结构简单并且小型化,降低了制造成本,并且可容易地安置在车辆上。稍后将关于本发明以下模式(7)-(15)描述的第一转动元件相当于被布置于上述那组第一和第二输入转动元件的另一侧上的转动元件。
(19)依照上述模式(18)所述的自动变速器,其特征在于,主变速部具有用于输出其速度低于从第一输入路径接收的转动速度的转动的第一组连续档位,第一组连续档位分别通过第一输入离合器的接合动作、连同与位于上述另一侧上的上述至少一个转动元件对应的上述至少一个离合器的接合动作、以及与位于上述另一侧上的上述至少一个转动元件对应的上述至少一个制动器的接合动作而建立,
并且,主变速部具有用于输出其速度低于从第一输入路径接收的转动速度的转动的第二组连续档位,第二组连续档位分别通过第二输入离合器的接合动作、连同与位于上述另一侧上的至少一个转动元件对应的上述至少一个离合器的接合动作、以及与位于上述另一侧上的至少一个转动元件对应的上述至少一个制动器的接合动作而建立,第二组连续档位的各自变速比不同于第一组连续档位的各自变速比,
自动变速器可换档到所述第一组和第二组连续档位中选定的一组连续档位中的一个选定档位。
(20)依照上述模式(17)-(19)中任意一项所述的自动变速器,其特征在于,除所述第一和第二输入离合器的操作状态以外,用以建立第一组连续档位的所述多个离合器和所述多个制动器的操作状态的组合与用以建立第二组连续档位的多个离合器和多个制动器的操作状态的组合相同。
在依照上述模式(20)所述的自动变速器中,第一和第二组连续档位相互不同之处只在于,为了建立第一组档位而接合第一输入离合器,而为了建立第二组档位而接合第二输入离合器。除第一和第二输入离合器的操作状态(接合和脱离状态)以外,用以建立第一组档位的离合器和制动器的操作状态的组合与用以建立第二组档位的离合器和制动器的操作状态的组合相同。同一组离合器和制动器用于两组档位。这样,与其中不同组的离合器和制动器用于相应两组档位的自动变速器相比较,可将本发明自动变速器制造得结构更简单、更为小型化、并且成本更低。
(21)依照上述模式(17)、(19)和(20)中任意一项所述的自动变速器,其特征在于,通过变速控制装置选择第一组和第二组连续档位中的一组连续档位,并且在所述变速控制装置的控制下,所述自动变速器被换档到选择的一组连续档位中的一个选定档位。
(22)依照上述模式(17)-(21)中任意一项所述的自动变速器,其特征在于,所述第一和第二输入转动元件为多个行星齿轮组中两个相邻行星齿轮组的齿圈或太阳齿轮,这两个相邻行星齿轮组具有共用的塔式行星齿轮,所述塔式行星齿轮具有大直径部分和小直径部分,这两个相邻行星齿轮组的齿圈或太阳齿轮分别与大直径部分和小直径部分相啮合。
在依照上述模式(22)所述的自动变速器中,第一和第二输入转动元件为具有共用的塔式行星齿轮的两个相邻行星齿轮组的齿圈或太阳齿轮,并且那两个齿圈或太阳齿轮与塔式行星齿轮的大直径部分和小直径部分相啮合。通过修正传统行星齿轮类型的自动变速器以使得具有用作用于建立多个连续档位以输出其速度高于从第一输入路径接收的转动元件的速度的第一输入转动元件的齿圈或太阳齿轮的行星齿轮组装有塔式行星齿轮,所述塔式行星齿轮与用作第二输入转动元件的齿圈或太阳齿轮相啮合,所述第二输入转动元件通过第二输入离合器与第一输入路径相连接,具有这种简洁布置的自动变速器可在较低成本下容易地制造。
(23)依照上述模式(17)-(22)中任意一项所述的自动变速器,其特征在于,主变速部具有由第一转动元件、第二转动元件、第三转动元件、第四转动元件和第五转动元件构成的五个转动元件,所述五个转动元件依照具有竖轴和横轴的共线图布置,并且其中沿平行于竖轴的相应的五条直线取得这五个转动元件的相对转动速度,所述五条直线沿平行于横轴的方向从共线图的一个相对端朝向另一端彼此隔开一定距离,以使得通过多个行星齿轮组的齿数比而确定所述六条直线中相邻直线之间沿该方向的距离,所述多个离合器包括:第一离合器,第五转动元件通过其选择性地与第二输入路径相连接;第二离合器,第一转动元件通过其选择性地与第二输入路径相连接;第三离合器,第二转动元件通过其选择性地与第一输入路径相连接;第四离合器,第一转动元件通过其选择性地与第一输入路径相连接,以及第五离合器,第四转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径相连接,所述多个制动器包括:第一制动器,第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;以及第二制动器,第二转动元件通过其选择性地达到静止状态;第三转动元件与输出元件相连接,
并且,第五、第四和第三转动元件分别用作第一输入转动元件、第二输入转动元件和输出转动元件,而第一和第五离合器分别用作第一和第二输入离合器。
(24)依照上述模式(23)所述的自动变速器,其特征在于,主变速部包括双行星齿轮类型的主第一行星齿轮组、单行星齿轮类型的主第二行星齿轮组以及主第三行星齿轮组,
并且,第一转动元件由相互连接的主第一行星齿轮组的行星架、主第二行星齿轮组的太阳齿轮以及主第三行星齿轮组的行星架构成;第二转动元件由相互连接的主第一行星齿轮组的齿圈和主第二行星齿轮组的行星架构成,第三转动元件是主第二行星齿轮组的齿圈,第四转动元件为主第三行星齿轮组的太阳齿轮,第五转动元件为主第一行星齿轮组的太阳齿轮。
(25)一种自动变速器,它包括输入元件,以及具有多个档位且包括输出元件、多个行星齿轮组、多个离合器和多个制动器的主变速部,所述多个行星齿轮组具有多个转动元件,所述转动元件包括与输出元件相连接的输出转动元件并且相互连接以使得转动元件以预定相互关系相对于彼此转动,所述自动变速器具有用于在预定第一变速比下传输输入元件的转动的第一输入路径和用于在高于第一变速比的预定第二变速比下传输输入元件的转动的第二输入路径,以使得从所述输入元件接收的转动的速度在该转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,所述离合器被选择性地接合以便于将选定的转动元件与第一或第二输入路径相连接,并且所述制动器被选择性地接合以便于将选定的转动元件保持在静止状态中,因此通过控制离合器和制动器的接合和脱离动作而建立一个选定的档位,从而与输出元件相连接的输出转动元件的转动经输出元件从主变速部被传输,其特征在于:
主变速部包括双行星齿轮类型的主第一行星齿轮组、单行星齿轮类型的主第二行星齿轮组、以及主第三行星齿轮组,并且具有由第一转动元件、第二转动元件、第三转动元件、第四转动元件和第五转动元件构成的五个转动元件;
并且,第一转动元件由相互连接的主第一行星齿轮组的行星架、主第二行星齿轮组的太阳齿轮以及主第三行星齿轮组的行星架构成;第二转动元件由相互连接的主第一行星齿轮组的齿圈和主第二行星齿轮组的行星架构成,第三转动元件是主第二行星齿轮组的齿圈,第四转动元件为主第三行星齿轮组的太阳齿轮,第五转动元件为主第一行星齿轮组的太阳齿轮;
并且,所述多个离合器包括:第一离合器,第五转动元件通过其选择性地与第二输入路径相连接;第二离合器,第一转动元件通过其选择性地与第二输入路径相连接;第三离合器,第二转动元件通过其选择性地与第一输入路径相连接;第四离合器,第一转动元件通过其选择性地与第一输入路径相连接,以及第五离合器,第四转动元件通过其选择性地与第二输入路径相连接,所述多个制动器包括:第一制动器,第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;第二制动器,第二转动元件通过其选择性地达到静止状态;第三转动元件与输出元件相连接。
(26)依照上述模式(24)或(25)所述的自动变速器,其特征在于,主第一行星齿轮组具有塔式行星齿轮,所述塔式行星齿轮具有与主第四行星齿轮组的齿圈相啮合的大直径部分,和用作主第一行星齿轮组的行星齿轮的小直径部分。
(27)依照上述模式(23)-(26)中任意一项所述的自动变速器,其特征在于,所述主变速部的多个档位包括从以下档位中选择出来的多个档位:第一档位,所述第一档位通过第一或第五离合器和第二制动器的接合动作建立并且具有最高变速比;第二档位,所述第二档位通过第一或第五离合器和第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于第一档位的变速比;第三档位,所述第三档位通过第一、第二和第五离合器中至少两个离合器的接合动作建立并且其变速比低于第二档位的变速比;第四档位,所述第四档位通过第一或第五离合器和第二离合器的接合动作建立并且其变速比低于第三档位的变速比;第五档位,所述第五档位通过第一或第五离合器和第三离合器的接合动作建立并且其变速比低于第四档位的变速比;第六档位,所述第六档位通过第三和第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于第五档位的变速比;第七档位,所述第七档位通过第二和第三离合器的接合动作建立并且其变速比低于第六档位的变速比;以及第八档位,所述第八档位通过第三离合器与第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于第七档位的变速比,
并且,第一组连续档位由从第一到第五档位中选择的多个连续档位组成,所述多个连续档位中的每个都通过用作第一输入离合器的第一离合器的接合动作和所述多个离合器中的另一个离合器或所述多个制动器中的一个制动器的接合动作建立,而第二组两个连续档位由多个连续档位组成,所述多个连续档位中的每个都通过用作第二输入离合器的第五离合器的接合动作和上述多个离合器中的另一个离合器和上述多个制动器中的一个制动器的接合动作建立。
例如,从第一到第五档位中选择的上述第一组多个连续档位可由全部第一到第五档位构成、或由第一到第三档位构成、或由第三到第五档位构成。或者,第一组连续档位可由第一、第三和第五档位构成、或仅由第二档位和第四档位构成。
在上述模式(23)到(27)中任意一项构成的自动变速器中,通过包括三个行星齿轮组、五个离合器和两个制动器的主变速部与具有不同变速比的两个输入路径相组合可提供最多八个档位。该布置可使得自动变速器重量轻并且结构简洁,并且在减小了改变振动的情况下,通过从这五个离合器和两个制动器中选择出来的两个联接装置的适当组合的接合动作有助于自动变速器的换档操作。
在依照上述模式(24)或(25)所述的自动变速器中,第一到第五转动元件是由如上所述的主变速部的三个主行星齿轮组的相应元件构成的。通过在合适的范围内确定这三个主行星齿轮组的齿数比ρ,在总体变速比范围或所谓的“总幅”宽至6或更大的情况下,通过使用具有较小尺寸(直径)的行星齿轮组,可如要求的那样确定包括第一和第二组连续档位的各个档位的变速比,以及相邻两个连续档位的分级比。
依照上述模式(26)所述的自动变速器为上述模式(22)的一种形式,其特征在于,主第一行星齿轮组具有塔式行星齿轮,所述塔式行星齿轮具有与主第三行星齿轮组的太阳齿轮相啮合的大直径部分,所述主第三行星齿轮组的太阳齿轮通过第五离合器选择性地与第二输入路径相连接。这种布置使得具有可选择第一和第二组连续档位的自动变速器的结构简单并简洁并且使其制造成本减少。
(28)依照上述模式(17)到(22)中任意一项所述的自动变速器,其特征在于,主变速部具有由第一转动元件、第二转动元件、第三转动元件、第四转动元件、第五转动元件和第六转动元件构成的六个转动元件,所述六个转动元件依照具有竖轴和横轴的共线图布置,并且其中沿平行于竖轴的相应的六条直线取得这六个转动元件的相对转动速度,所述六条直线沿平行于横轴的方向从共线图的一个相对端朝向另一端彼此隔开一定距离,以使得通过多个行星齿轮组的齿数比而确定所述六条直线中相邻直线之间沿该方向的距离,所述多个离合器包括:第一离合器,第五转动元件通过其选择性地与第二输入路径相连接;第二离合器,第一转动元件通过其选择性地与第二输入路径相连接;第三离合器,第二转动元件通过其选择性地与第一输入路径相连接;第四离合器,第三转动元件通过其选择性地与第一输入路径相连接,以及第五离合器,第六转动元件通过其选择性地与第二输入路径相连接,所述多个制动器包括:第一制动器,第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;以及第二制动器,第三转动元件通过其选择性地达到静止状态;第三转动元件与输出元件相连接,
并且,第五、第六和第四转动元件分别用作第一输入转动元件、第二输入转动元件和输出转动元件,而第一和第二离合器分别用作第一和第二输入离合器。
(29)依照上述模式(28)所述的自动变速器,其特征在于,主变速部包括单行星齿轮类型的主第一行星齿轮组、双行星齿轮类型的主第二行星齿轮组、单行星齿轮类型的主第三行星齿轮组、以及主第四行星齿轮组,
并且,第一转动元件由相互连接的主第一和主第二行星齿轮组的太阳齿轮构成,第二转动元件由主第三行星齿轮组的齿圈构成,第三转动元件由相互连接的主第二行星齿轮组的齿圈和主第三行星齿轮组的行星架构成,第四转动元件由相互连接的主第一、主第二和主第四行星齿轮组的行星架和主第三行星齿轮组的太阳齿轮构成,第五转动元件由主第一行星齿轮组的齿圈构成,以及第六转动元件由主第四行星齿轮组的齿圈构成。
(30)一种自动变速器,它包括输入元件,以及具有多个档位且包括输出元件、多个行星齿轮组、多个离合器和多个制动器的主变速部,所述多个行星齿轮组具有多个转动元件,所述转动元件包括与输出元件相连接的输出转动元件并且相互连接以使得转动元件以预定相互关系相对于彼此转动,所述自动变速器具有用于在预定第一变速比下传输输入元件的转动的第一输入路径和用于在高于第一变速比的预定第二变速比下传输输入元件的转动的第二输入路径,以使得从所述输入元件接收的转动的速度在该转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,所述离合器被选择性地接合以便于将选定的转动元件与第一或第二输入路径相连接,并且所述制动器被选择性地接合以便于将选定的转动元件保持在静止状态中,因此通过控制离合器和制动器的接合和脱离动作而建立一个选定的档位,从而与输出元件相连接的输出转动元件的转动经输出元件从主变速部被传输,其特征在于:
主变速部包括单行星齿轮类型的主第一行星齿轮组、双行星齿轮类型的主第二行星齿轮组、单行星齿轮类型的主第三行星齿轮组以及主第四行星齿轮组,并且具有由第一转动元件、第二转动元件、第三转动元件、第四转动元件、第五转动元件和第六转动元件构成的六个转动元件;
并且,第一转动元件由相互连接的主第一和主第二行星齿轮组的太阳齿轮构成,第二转动元件由主第三行星齿轮组的齿圈构成,第三转动元件由相互连接的主第二行星齿轮组的齿圈和主第三行星齿轮组的行星架构成,第四转动元件由相互连接的主第一、主第二和主第四行星齿轮组的行星架和主第三行星齿轮组的太阳齿轮构成,第五转动元件由主第一行星齿轮组的齿圈构成,以及第六转动元件由主第四行星齿轮组的齿圈构成;
并且,所述多个离合器包括:第一离合器,第五转动元件通过其选择性地与第二输入路径相连接;第二离合器,第一转动元件通过其选择性地与第二输入路径相连接;第三离合器,第二转动元件通过其选择性地与第一输入路径相连接;第四离合器,第三转动元件通过其选择性地与第一输入路径相连接;以及第五离合器,第六转动元件通过其选择性地与第二输入路径相连接;所述多个制动器包括:第一制动器,第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;以及第二制动器,第三转动元件通过其选择性地达到静止状态;第四转动元件与输出元件相连接。
(31)依照上述模式(29)或(30)所述的自动变速器,其特征在于,所述主第一行星齿轮组具有塔式行星齿轮,所述塔式行星齿轮具有大直径部分和小直径部分,所述大直径部分和所述小直径部分中的一个部分用作所述主第一行星齿轮组的行星齿轮,并且其另一个部分与所述主第四行星齿轮组的齿圈相啮合。
(32)依照上述模式(28)-(31)中任意一项所述的自动变速器,其特征在于,所述主变速部的多个档位包括从以下档位中选择出来的多个位置:第一档位,所述第一档位通过第一或第五离合器和第二制动器的接合动作建立并且具有最高变速比;第二档位,所述第二档位通过第一或第五离合器和第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于第一档位的变速比;第三档位,所述第三档位通过第一、第二和第三离合器中的至少两个离合器的接合动作建立并且其变速比低于第二档位的变速比;第四档位,所述第四档位通过第一或第二离合器和第三或第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于第三档位的变速比;第五档位,所述第五档位通过第三和第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于第四档位的变速比;第六档位,所述第六档位通过第二和第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于第五档位的变速比;第七档位,所述第七档位通过第四离合器的接合动作和第三或第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于第六档位的变速比;以及第八档位,所述第八档位通过第三离合器和第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于第七档位的变速比,
并且,第一组连续档位由从第一档位到第四档位中选择的多个连续档位组成,所述多个连续档位中的每个都通过用作第一输入离合器的第一离合器的接合动作和所述多个离合器中的另一个离合器或所述多个制动器中的一个制动器的接合动作建立,而第二组两个连续档位由多个连续档位组成,所述多个连续档位中的每个都通过用作第二输入离合器的第五离合器的接合动作和上述多个离合器中的另一个离合器和上述多个制动器中的一个制动器的接合动作而建立。
可以与参照上述模式(27)所述的相同的方式选择上述从第一档位到第四档位中选择的第一和第二组多个连续位置。用以建立第四档位的第一或第五离合器的接合动作和第三或第四离合器的接合动作意味着由第一和第五离合器中的一个离合器与第三和第四离合器中的一个离合器构成的两个离合器的接合动作。也就是说,可通过离合器的四个组合中的一个组合的接合动作建立第四档位,即,1)第一和第三离合器的接合动作,2)第一和第四离合器的接合动作,3)第三和第五离合器的接合动作,以及4)第四和第五离合器的接合动作。
在依照上述模式(28)到(32)中任意一项构成的自动变速器中,通过包括四个行星齿轮组、五个离合器和两个制动器的主变速部与具有不同变速比的两个输入路径相组合可提供最多八个档位。该布置可使得自动变速器重量轻并且结构简洁,并且在减小了改变振动的情况下,通过从这四个离合器和三个制动器中选择出来的两个联接装置的适当组合的接合动作有助于自动变速器的换档操作。
在依照上述模式(29)或(30)所述的自动变速器中,第一到第六转动元件是由如上所述的主变速部的四个主行星齿轮组的相应元件构成的。通过在合适的范围内确定四个主行星齿轮组的齿数比ρ,在总体变速比范围或所谓的“总幅”宽至6或更大的情况下,通过使用具有较小尺寸(直径)的行星齿轮组,可如要求的那样确定包括第一和第二组连续档位的各个档位的变速比,以及相邻两个连续档位的分级比。
依照上述模式(31)所述的自动变速器为上述模式(22)所述的自动变速器的一种形式,其特征在于,主第一行星齿轮组具有塔式行星齿轮,所述塔式行星齿轮具有与主第三行星齿轮组的齿圈相啮合的大直径部分,所述主第三行星齿轮组的齿圈通过第五离合器选择性地与第二输入路径相连接。这种布置使得具有可选择第一和第二组连续档位的自动变速器的结构简单并简洁并且使其制造成本减少。
(33)依照上述模式(17)-(32)中任意一项所述的自动变速器,其特征在于,第二输入路径被具有三个转动元件的第一行星齿轮组部分地限定,所述三个转动元件包括与输入元件相连接并由输入元件使之转动的第一元件、被保持静止的第二元件以及用作中间输出元件的第三元件,该中间输出元件的转动被传输到主变速部以使得从输入元件接收的转动的速度在该转动经第二输入路径的传输期间被降低,
并且,第一输入路径被布置成使得输入元件的转动在1.0的变速比下经第一输入路径被传输到主变速部。
上述模式(25)和(30)是上述模式(17)到(21)的优选布置,并且具有基本与如上所述参照模式(17)和(18)相同的优点。
本发明所涉及的自动变速器最适用于机动车辆。在这种情况下,车辆的驱动力源诸如内燃机的转动通过例如适合的流体操作接合装置诸如液力变矩器被自动变速器接收,并且自动变速器在选定的变速比下改变转动速度。通过差动齿轮装置(差速器)将自动变速器的输出从其输出齿轮或输出轴传输到车辆的右和左驱动轮。然而,本发明适用于除车辆之外的任何设备或机器。所述自动变速器的输入元件可被连接于车辆的液力变矩器的涡轮轴。
在所述自动变速器用于FF类型(前置发动机前轮驱动类型)的车辆时,以使得自动变速器的轴向方向平行于车辆宽度方向的方式将所述自动变速器安装在车辆上。在所述自动变速器用于FR类型(前置发动机后轮驱动类型)的车辆时,以使得自动变速器的轴向方向平行于车辆纵向或行驶方向的方式将所述自动变速器安装在车辆上。
所述自动变速器可被如此控制,即,根据车辆的运行状态诸如加速器踏板的操作量和车辆运行速度使其自动地换高档和换低档。然而,也可根据操作者控制开关的操作状态使自动变速器换高档和换低档。本发明自动变速器的档位的数量没有具体限定。依照上述模式(7)-(15)和(23)-(32)的自动变速器可具有最多八个档位。尽管自动变速器优选具有多于六个或七个档位,但是它也可具有四个或五个档位。所述档位可根据各个位置的期望变速比、相邻连续位置的期望分级比以及期望的总体变速比范围(“总幅”)从上述关于模式(27)或(32)所述的八个前进档位中选择。例如,通过只除去第一档位和/或上述上述八个前进档位中的第二到第六档位中的任意一个或多个而选择七个或更少档位。
第一和第二组连续档位的数量可为至少两个。第一和第二组可具有相同数量的连续档位,或具有各不相同的连续档位的数量。例如,这两组中一组的连续档位的数量可比另一组的连续档位的数量多一个或少一个。例如,第一组具有三个档位,而第二组具有两个档位。
在依照上述模式(4)、(11)、(15)、(20)、(27)和(32)中任意一项的自动变速器中,除第一和第二输入离合器的操作状态以外,用以建立第一组连续档位的离合器和制动器的操作状态(接合和脱离状态)的组合与用以建立第二组连续档位的离合器和制动器的操作状态的组合相同。在上述模式(1)-(3)和(17)-(19)中,例如,与第一输入离合器接合在一起以建立第一组连续档位的离合器或制动器可不同于与第二输入离合器接合在一起以建立第二组连续档位的离合器或制动器。
在自动变速器的操作中,可根据车辆操作者所选择的车辆的不同运行模式(例如,动力运行模式、雪地运行模式、经济运行模式)中的一种运行模式自动地选择第一和第二组连续档位中的一个,或可由车辆操作者通过操纵选择器开关直接选择第一和第二组连续档位中的一个。或者,可根据用于检测车辆操作者的车辆驾驶行为、车辆制动系统的防锁制动控制模式、车辆的加速状态或发动机制动状态、以及车辆的运行状态或环境(例如,在覆盖雪的路面或上坡路面上行驶)的检测器或传感器的输出自动地选择第一或第二组。而且,根据车辆的特有型式或结构永久地选择第一或第二组连续档位。在上述模式(2)所涉及的自动变速器中,倘若通过选择性地接合第一输入离合器或第二输入离合器而建立自动变速器的一些档位的话,不需提供第一和第二组。模式(2)所涉及的自动变速器可具有较多数量的档位,根据需要确定其变速比、分级比和总幅(总体变速比范围)。
在根据车辆运行状态(加速器踏板位置和运行速度)并且依照换高档和换低档图自动地使自动变速器换高档和换低档时,可根据如上所述选定的车辆运行模式选定第一和第二组连续档位中的一组连续档位。在这种情况下,根据特有运行状态和选定的运行模式可更适当地控制自动变速器。也就是说,通过改变选定组的连续档位可改变档位的数量、它们的变速比、分级比和总体变速比范围。在这一点上,用于根据车辆的运行状态改变自动变速器的换高档和换低档图优选依选定的第一或第二组连续档位而改变。换句话说,优选使用对应于相应的第一和第二组连续档位使用两组换高档和换低档图。在这种情况下,车辆操作者通过使用例如适合的选择器开关而选择第一和第二组中的一组,并且根据选定的第一或第二组自动地选择这两组换高档和换低档图中的一组。
尽管本发明的原理要求自动变速器具有对应于相应的第一和第二输入离合器的至少第一和第二组连续档位,但是自动变速器可具有被上述第一和第二组的三组或多组连续档位。例如,这三组由上述第一和第二组以及第三组构成,所述第三组连续档位通过第三输入离合器的接合动作以及从其它离合器和制动器中选择的至少一个摩擦接合装置的接合动作而建立。
在依照上述模式(6)、(10)、(22)、(26)和(31)中任意一项所述的自动变速器中,相邻两个行星齿轮组具有太阳齿轮或齿圈形式的第一和第二转动元件并且具有共用的塔式行星齿轮,所述塔式行星齿轮具有大直径部分和小直径部分,所述大直径部分和所述小直径部分分别与大直径部分和小直径部分相啮合。然而,那些相邻的两个行星齿轮组可为不具有共用的塔式行星齿轮的普通行星齿轮组。
上述模式(1)、(2)、(9)和(14)中的第一到第四离合器和第一到第三制动器与上述模式(17)、(18)、(25)和(30)中的第一到第五离合器和第一和第二离合器优选是多盘式或单盘式或带式的液压式(液压操作的)摩擦接合装置,所述液压式摩擦接合装置通过相应的液压缸接合。然而,其它联接装置(诸如电磁操纵的联接装置)也可用作离合器和制动器。为了便于自动变速器的换档操作,单向离合器可被设置得与离合器和制动器中选定的那些平行。例如,上述模式(7)-(15)和(23)-(32)的任意一项所涉及的与自动变速器中第三制动器平行的方式提供的单向离合器允许通过只接合第一离合器建立第一档位,以及通过只接合第二制动器建立第二档位。在不需要用于车辆的发动机制动器的情况下,由于单向离合器能够像第三制动器那样使得适当的转动元件的转动停止,因此第三制动器可由单向离合器代替。其它修正也是可行的。例如,制动器与单向离合器的串联连接可被甚至当与第二制动器平行。
在上述模式(7)-(15)的任意一项所涉及的自动变速器中,输出转动元件位于第二转动元件的一侧上,而只有第一转动元件位于第二转动元件的另一侧上。然而,在上述模式(2)或(3)所涉及的自动变速器中,两个或多个转动元件可位于第二转动元件的上述另一侧上。在这种情况下,可提供适当的离合器和制动器以便于选择性地将这两个或多个转动元件与第二输入路径相连接或停止执行转动元件。而,可使用一个离合器以便于选择性地将多个上述两个或多个转动元件与第二输入路径相连接,并且可使用一个制动器以便于停止执行转动元件中的其它转动元件。
在上述模式(7)-(15)的任意一项所涉及的自动变速器中,使用第一离合器以便于将第六或第五转动元件选择性地与第二输入路径相连接,从而建立其中输出转动元件的速度低于经第一输入路径所接收的转动元件的速度的档位。然而,在上述模式(1)-(6)的任意一项所涉及的自动变速器中,第五或第六转动元件和第一离合器不是必需的。在上述模式(7)-(11)的任意一项所涉及的自动变速器中,可除去用于建立第一档位的第四转动元件和第三制动器、或用于建立第二档位的第二制动器。
在上述模式(23)-(32)的任意一项所涉及的自动变速器中,第六档位、第七档位和第八档位,或第五档位到第八档位被设为具有等于或低于1.0变速比的档位。然而,上述模式(17)-(22)的任意一项所涉及的自动变速器可仅具有其变速比高于1.0的档位。
第一和第二输入路径具有相应的恒定变速比。然而,这些输入路径中的每个都具有可变的变速比,例如,两个变速比。可提供其变速比不同于第一和第二输入路径的变速比的第三输入路径。
在上述模式(16)或(33)所涉及的自动变速器中,第二输入路径被第一行星齿轮组部分地限定,并且具有高于1.0的变速比。也就是说,输入元件的转动速度与主变速部经第二输入路径接收的转动的转动速度的比值高于1.0,因此主变速部经第二输入路径接收的转动的转动速度低于输入元件的转动速度。另一方面,第一输入路径具有1.0的变速比,也就是说,主变速部经第一输入路径接收的转动的转动速度等于输入元件的转动速度。然而,在本发明的其它模式中,第一输入路径的变速比无需为1.0。例如,第一输入路径其变速比低于1.0的变速比,因此主变速部经第一输入路径接收的转动的转动速度高于输入元件的转动速度,而另一方面,第二输入路径具有1.0的变速比,因此主变速部经第二输入路径接收的转动的转动速度等于输入元件的转动速度。第一行星齿轮组可被设置得与主变速部同轴。
上述模式(16)或(33)所涉及的自动变速器中所使用的第一行星齿轮组优选是具有太阳齿轮、行星架和齿圈形式的三个转动元件的双-行星齿轮或单行星齿轮类型的行星齿轮组。太阳齿轮、行星架和齿圈中的一个转动元件与输入元件相连接,这三个转动元件中的另一个转动元件被保持在静止状态,而另一个转动元件用作中间输出元件,该中间输出元件的转动速度相对于输入元件的转动速度减小。
在行星齿轮组为单行星齿轮类型的情况下,由行星架转动地支撑的行星齿轮可为具有大直径部分和小直径部分的塔式行星齿轮,这种类型的行星齿轮组可被称作复合行星齿轮组。在这种情况中,这三个转动元件由行星架以及分别与塔式行星齿轮的大直径部分和小直径部分相啮合的太阳齿轮和齿圈构成。或者,这三个转动元件由行星架以及分别与塔式行星齿轮的大直径部分和小直径部分相啮合的大直径太阳齿轮和小直径太阳齿轮构成,或由行星架以及分别与塔式行星齿轮的大直径部分和小直径部分相啮合的大直径齿圈和小直径齿圈构成。
在上述模式(16)或(33)所涉及的自动变速器中,第一输入路径被第一行星齿轮组部分地限定。然而,第一和第二输入路径可被设在具有两个平行轴的自动变速器中。例如,所述自动变速器包括(a)与输入元件相连接的第一轴,(b)与第一轴平行并且其上设置有主变速部的第二轴,(c)设置在第一和第二轴之间并且可操作以便于在预定第一变速比(=第一轴的转动速度与第二轴的转动速度的比值)下将输入元件的转动从第一轴传输到第二轴的第一动力传输机构,以及(d)设置在第一和第二轴之间并且可操作以便于在高于第一变速比的预定第二变速比下将输入轴的转动从第一轴传输到第二轴的第二动力传输机构。在这种类型的自动变速器中,第一输入路径被第一动力传输机构部分地限定,而第二输入路径被第二动力传输机构部分地限定。
用于将转动从第一轴传输到第二轴的上述第一和第二动力传输机构可使用适合的传输机构,诸如一对中间轴齿轮、一组带轮和皮带,或一组链轮和链条。
主变速部如上所述的相对于上述模式(7)-(15)和(23)-(32)那样构成,或可通过离合器和制动器的转动元件的连接的各种布置构成。
主第一到主第四行星齿轮组、或主第一、主第二和主第三行星齿轮组的位置关系没有具体限定。例如,第一到第四主行星齿轮组可以这种顺序沿轴向方向布置,或主第一或主第四行星齿轮组可位于另外两个相邻主行星齿轮组的中间。如果需要的话可布置离合器和制动器。例如,离合器和制动器可被布置在适当行星齿轮组的一个轴向端部处或相对端部处。
虽然第一和第二输入路径可具有各自固定或恒定的变速比,但是这些输入路径中的每个输入路径的变速比都为可变的。此外,所述自动变速器可具有第三输入路径,其变速比不同于第一和第二输入路径的变速比。
依照上述模式(23)-(27)中任意一个所述的自动变速器在结构上都基本与JP-2003-130152A(如上在本发明背景技术下所述的)中所公开的自动变速器相同,并且被如此修正为使得主变速部(第二变速部)的双行星齿轮类型的行星齿轮组的第一行星齿轮为塔式行星齿轮,所述塔式行星齿轮与第三太阳齿轮(主第三行星齿轮组的太阳齿轮)相啮合并且通过第五离合器选择性地与第二输入路径相连接。在这种情况下,多个行星齿轮组、离合器和制动器可以各种方式相对于彼此布置,如JP-2003-130152中所公开的。
附图说明
通过结合附图阅读以下本发明优选实施例的详细描述将更好地理解本发明的上述和其它目的、特征、优点以及技术和工业重要性,其中:
图1是示出用于车辆的自动变速器的基本布置的示意图,所述自动变速器是依照本发明的第一实施例构成的;
图2A是示出当选择变速器的第一组档位时图1的自动变速器操作关系的共线图;
图2B是示出当选择第一组档位时图1变速器的档位与液压式摩擦接合装置的操作状态的各个组合之间关系的视图;
图3A是示出当选择变速器的第二组档位时图1的自动变速器操作关系的共线图;
图3B是示出当选择第二组档位时图1变速器的档位与液压式摩擦接合装置的操作状态的各个组合之间关系的视图;
图4是示出用于控制图1自动变速器的控制装置的功能元件的框图;
图5是示出用于车辆的自动变速器的基本布置的示意图,所述自动变速器是依照本发明的第二实施例构成的;
图6A是示出当选择变速器的第二组档位时图5的自动变速器操作关系的共线图;
图6B是示出当选择第二组档位时图5变速器的档位与液压式摩擦接合装置的操作状态的各个组合之间关系的视图;
图7A是示出当选择变速器的第一组档位时图5的自动变速器操作关系的共线图;
图7B是示出当选择第一组档位时图5变速器的档位与液压式摩擦接合装置的操作状态的各个组合之间关系的视图;
图8是示出用于车辆的自动变速器的基本布置的示意图,所述自动变速器是依照本发明的第三实施例构成的;
图9A是示出当选择变速器的第一组档位时图8的自动变速器操作关系的共线图;
图9B是示出当选择第一组档位时图8变速器的档位与液压式摩擦接合装置的操作状态的各个组合之间关系的视图;
图10A是示出当选择变速器的第二组档位时图8的自动变速器操作关系的共线图;
图10B是示出当选择第二组档位时图8变速器的档位与液压式摩擦接合装置的操作状态的各个组合之间关系的视图;
图11是示出用于车辆的自动变速器的基本布置的示意图,所述自动变速器是依照本发明的第四实施例构成的;
图12A是示出当选择变速器的第一组档位时图11的自动变速器操作关系的共线图;
图12B是示出当选择第一组档位时图11变速器的档位与液压式摩擦接合装置的操作状态的各个组合之间关系的视图;
图13A是示出当选择变速器的第二组档位时图11的自动变速器操作关系的共线图;
图13B是示出当选择第二组档位时图11变速器的档位与液压式摩擦接合装置的操作状态的各个组合之间关系的视图;
图14是示出用于车辆的自动变速器的基本布置的示意图,所述自动变速器是依照本发明的第五实施例构成的;
图15A是示出当选择变速器的第一组档位时图14的自动变速器操作关系的共线图;
图15B是示出当选择第一组档位时图14变速器的档位与液压式摩擦接合装置的操作状态的各个组合之间关系的视图;
图16A是示出当选择变速器的第二组档位时图14的自动变速器操作关系的共线图;以及
图16B是示出当选择第二组档位时图14变速器的档位与液压式摩擦接合装置的操作状态的各个组合之间关系的视图。
具体实施方式
首先参照图1,其中示出用于机动车辆的自动变速器10的基本布置,所述自动变速器是依照本发明的第一实施例构成的。如图1中所示的,自动变速器10包括主要由双行星齿轮类型的第一行星齿轮组12构成的第一变速部14,以及主要由单行星齿轮类型的第二行星齿轮组16、双行星齿轮类型的第三行星齿轮组18、单行星齿轮类型的第四行星齿轮组20和第五行星齿轮组22构成的第二变速部24。自动变速器10具有输入轴26和输出齿轮28,并且被布置成将输入轴26的转动传输到输出齿轮28以使得输入轴26与输出齿轮28的变速比是可控的。输入轴26和输出齿轮28分别用作自动变速器10的输入元件和输出元件。输入轴26通过液力变矩器30接收内燃机形式的驱动力源的曲轴32的转动。曲轴32与液力变矩器30的涡轮轴相连接。输出齿轮通过差动齿轮装置可操作地连接于车辆的左右驱动轮。由于自动变速器10是关于其轴线对称地构成的,因此在图1的示意图中省略掉了位于轴线之下的自动变速器10的下半部分。这种省略也适用于其它实施例所涉及的自动变速器。
第一变速部14的第一行星齿轮组12具有连接于输入轴26并由输入轴26使之转动的行星架CA1、被固定于自动变速器10的壳体34并且不可转动的太阳齿轮S1、以及用作用于将输入轴26的转动传输到第二变速部24以使得第二变速部24的转动速度低于输入轴26的转动速度的中间输出元件的齿圈R1。因此,用于将输入轴26的转动传输到第二变速部24的第二输入路径PA2由第一行星齿轮组12的行星架CA1、行星架CA1的行星齿轮、以及第一行星齿轮组12的齿圈R1形式的中间输出元件限定。输入轴26的转动速度经第二输入路径PA2在1/(1-ρ1)的变速比下的传输过程中被减小,所述变速比由第一行星齿轮组12的齿数比ρ1确定,所述齿数比ρ1为太阳齿轮S1的齿数与齿圈R1的齿数的比值。除第二输入路径PA2之外,还设置了第一输入路径PA1,输入轴26的转动在没有速度减小的情况下,即,在1.0的变速比下经第一输入路径PA1被传输到第二变速部24。在本实施例中,第一输入路径PA1由第一变速部14的第一行星齿轮组12的行星架CA1部分地限定。
第二变速部24是主变速部,其中第二、第三、第四和第五行星齿轮组16、18、20和22分别为主第一、第二、第三和第四行星齿轮组。第二行星齿轮组16具有塔式行星齿轮36,所述塔式行星齿轮36包括用作行星齿轮的小直径部分和与第五行星齿轮组22的齿圈R5相啮合的大直径部分。该齿圈R5对应于第二变速部24的第四齿圈。第二和第三行星齿轮组16、18具有由一个共用部件构成的相应的行星架CA2和CA3,以及由一个共用部件构成的相应的太阳齿轮S2和S3。第二行星齿轮组16的行星齿轮(塔式行星齿轮)36还用作第三行星齿轮组18的第一行星齿轮(与太阳齿轮S3相啮合的行星齿轮)。
第二变速部24的部分相互连接的第二、第三、第四和第五行星齿轮组16、18、20和22具有总共六个转动元件RM1-RM6。详细地说,第四行星齿轮组20具有用作第一转动元件RM1的太阳齿轮S4,并且第二行星齿轮组16具有用作第二转动元件RM2的齿圈R2,而第五行星齿轮组22的齿圈R5用作第三转动元件RM3。第二和第三行星齿轮组16、18的行星架CA2和CA3与第五行星齿轮组22的行星架CA5相连接,并且与该行星架CA5合作以构成第四转动元件RM4。第三行星齿轮组18具有齿圈R3,所述齿圈R3与第四行星齿轮组20的行星架CA4合作以构成第五转动元件RM5。第二和第三行星齿轮组16、18的太阳齿轮S2和S3与第四行星齿轮组20的齿圈R4相连接,并且与该齿圈R4合作以构成第六转动元件RM6。
第一转动元件RM1(太阳齿轮S4)通过第一制动器B1被选择性地固定于壳体34从而被选择性地达到静止状态,并且第二转动元件RM2(齿圈R2)通过第二制动器B2被选择性地固定于壳体34从而被选择性地达到静止状态。第四转动元件RM4(行星架CA2、CA3和CA5)通过第三制动器B3被选择性地固定于壳体34从而被选择性地达到静止状态,而第六转动元件RM6(太阳齿轮S2和S3以及齿圈R4)通过第一离合器C1被选择性地连接于第一行星齿轮组12的齿圈R1形式的中间输出元件,即,被连接于第二输入路径PA2。第一转动元件RM1(太阳齿轮S4)通过第二离合器C2被选择性地连接于齿圈R1,即,被连接于第二输入路径PA2,而第二转动元件RM2(齿圈R2)通过第三离合器C3被选择性地连接于输入轴26,即,被连接于第一输入路径PA1。第三转动元件RM3(齿圈R5)通过第四离合器C4被选择性地连接于输入轴26,即,被连接于第一输入路径PA1,而第五转动元件RM5(齿圈R3和行星架CA4)被一体地连接于输出齿轮28形式的输出元件,以使得转动通过输出齿轮28从自动变速器10中被输出。第三离合器C3相当于第一输入离合器,第四离合器C4相当于第二输入离合器。第二转动元件RM2相当于第一输入转动元件,第三转动元件RM3相当于第二输入转动元件,而第五转动元件RM5相当于输出转动元件。第一、第二和第三制动器B1、B2、B3,以及第一到第四离合器C1-C4都是可通过相应的液压缸操作的液压式、多盘型摩擦接合装置。
图2A的共线图用直线示出当自动变速器10处于其每个档位中时第一和第二变速部14、24的转动元件的转动速度之间的关系。图2A的共线图是具有竖轴和横轴的二维座标系统,其中沿平行于竖轴的相应的九条直线取得各个转动元件的相对转动速度,所述直线沿平行于横轴的方向彼此隔开一定距离,以使得通过第一行星齿轮组12的0.427的齿数比ρ1确定对应于三个转动元件S1、R1、CA1的三条竖直线中相邻直线之间沿该方向的距离,并且通过第二行星齿轮组16的0.349的齿数比ρ2、第三行星齿轮组18的0.419的齿数比ρ3、第四行星齿轮组20的0.301的齿数比ρ4以及第五行星齿轮组22的齿数比ρ5确定对应于第二变速部24的六个转动元件RM1-RM6的六条竖直线中相邻直线之间沿该方向的距离。两条横直线中下面的一条对应于转动速度0,而上面的一条对应于转动速度1.0,即,表示输入轴26的转动速度。从左至右数第一组三条竖直线分别对应于太阳齿轮S1、齿圈R1和行星架CA1,而从左至右数剩下的六条竖直线分别对应于第一转动元件RM1(太阳齿轮S4)、第二转动元件RM2(齿圈R2)、第三转动元件RM3(齿圈R5)、第四转动元件RM4(CA2、CA3和CA5)、第五转动元件RM5(齿圈R3和行星架CA4)和第六转动元件RM6(太阳齿轮S2和S3以及齿圈R4)。在该共线图中,各个圆圈中的数字表示转动元件RM1-RM6。该数字化表示也适用于以下所述的其它实施例的共线图。
如图2B中所示的,自动变速器10具有八个前进档位和一个倒档“Rev”。前进档位为:第一到第八档位“1st”、“2nd”、“3rd”、“4th”、“5th”、“6th”、“7th”和“8th”。第一档位“1st”具有最高变速比(=输入轴26的转动速度/输出齿轮28的转动速度)。如从图2A的共线图中可看出的,第一档位“1st”是通过第一离合器C1和第三制动器B3的接合动作而建立的,所述接合动作导致第六转动元件RM6通过第一变速部14的减速,以及使得第四转动元件RM4停止,以使得连接于输出齿轮28的第五转动元件RM5沿正向在由对应于第五转动元件RM5的竖直线与共线图中“1st”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。其变速比低于第一档位“1st”的第二档位“2nd”是通过第一离合器C1和第二制动器B2的接合动作而建立的,所述接合动作导致第六转动元件RM6通过第一变速部14的减速,以及使得第二转动元件RM2停止,以使得连接于输出齿轮28的第五转动元件RM5在由对应于第五转动元件RM5的竖直线与“2nd”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。其变速比低于第二档位“2nd”的第三档位“3rd”是通过第一离合器C1和第一制动器B1的接合动作而建立的,所述接合动作导致第六转动元件RM6通过第一变速部14的减速,以及使得第一转动元件RM1停止,以使得第五转动元件RM5在由对应于第五转动元件RM5的竖直线与“3rd”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。其变速比低于第三档位“3rd”的第四档位“4th”是通过第一和第二离合器C1、C2的接合动作而建立的,所述接合动作导致作为一个整体的第二变速部24通过第一变速部14的减速,以使得第五转动元件RM5在由对应于第五转动元件RM5的竖直线与“4th”所示的横直线之间的交叉点所表示的速度下转动。
其变速比低于第四档位“4th”的第五档位“5th”是通过第一和第三离合器C1、C3的接合动作而建立的,所述接合动作导致第六转动元件RM6通过第一变速部14的减速以及第二转动元件RM2随输入轴26的转动,以使得第五转动元件RM5在由对应于第五转动元件RM5的竖直线与“5th”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。该第五档位“5th”可通过第一和第四离合器C1、C4的接合动作而建立。其变速比低于第五档位“5th”的第六档位“6th”是通过第三和第四离合器C3、C4的接合动作而建立的,所述接合动作导致作为一个整体的第二变速部24随输入轴26的转动,以使得第五转动元件RM5在由对应于第五转动元件RM5的竖直线与“6th”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动,即,在等于输入轴26的速度下转动。该第六档位“6th”具有1.0的变速比。其变速比低于第六档位“6th”的第七档位“7th”是通过第二和第三离合器C2、C3的接合动作而建立的,所述接合动作导致第一转动元件RM1通过第一变速部14的减速以及第二转动元件RM2随输入轴26的转动,以使得第五转动元件RM5在由对应于第五转动元件RM5的竖直线与“7th”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。其变速比低于第七档位“7th”的第八档位“8th”是通过第三离合器C3和第一制动器B1的接合动作而建立的,所述接合动作导致第二转动元件RM2随输入轴26的转动以及第一转动元件RM1的停止,以使得第五转动元件RM5在由对应于第五转动元件RM5的竖直线与“8th”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。
倒档“Rev”是通过第二离合器C2和第二制动器B2的接合动作而建立的,所述接合动作导致第一转动元件RM1通过第一变速部14的减速以及第二转动元件RM2的停止,以使得第五转动元件RM5沿反向在由对应于第五转动元件RM5的竖直线与“Rev”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。可通过第二离合器C2和第三制动器B3的接合动作而建立其变速比高于通过第二离合器C2和第二制动器B2的接合动作而建立的倒档的倒档“Rev”,所述接合动作导致第一转动元件RM1通过第一变速部14的减速以及第四转动元件RM4的停止。这两个倒档“Rev”中的一个用作倒档。或者,根据情况选择性地建立这两个倒档。
参照图2B,其中示出自动变速器10的上述九个档位与离合器C1-C4和制动器B1-B3形式的摩擦接合装置的操作状态的各个组合之间的关系。在该图中,圆圈“o”表示离合器和制动器的接合状态,而没有圆圈表示离合器和制动器的脱离状态。从图2B中应该理解的是,通过接合从这四个离合器C1-C4和三个制动器B1-B3中选择的两个摩擦接合装置的适当组合可建立八个连续前进档位中的选定的一个。通过第一、第二、第三和第四行星齿轮组12、16、18和20的齿数比ρ1-ρ4确定这九个档位的变速比。例如,这九个档位具有图2B中所表示的变速比,其中齿数比ρ1-ρ4如下所述:ρ1=0.427、ρ2=0.349、ρ3=0.419、ρ4=0.301。在该具体示例中,相邻档位的分级比基本彼此相等,前进档位的变速比的总范围(“总幅”=4.169/0.602)宽为6.921。此外,倒档“Rev”具有2.644的适合的选定变速比。因此,自动变速器10总体上显示出令人满意的变速比特征。
图2A和2B中所示的八个前进档位“1st”到“8th”形成了第一组档位,其中其变速比低于1.0的变速比的第七档位和第八档位“7th”和“8th”(用于输出其速度高于从第一输入路径PA1接收的转动速度的转动)是通过接合第三离合器C3以及第二离合器C2或第一制动器B1而建立的。自动变速器10具有第二组档位,其中第七档位和第八档位“7th”和“8th”是通过接合第四离合器C4以及第二离合器C2或第一制动器B1而建立的,如图3A和3B中所示的,以使得第三转动元件RM3随输入轴26转动。通过接合第四离合器C4而建立的图3B的第二组档位的第七档位和第八档位的变速比不同于通过接合第三离合器C3而建立的图2B的第一组档位的第七档位和第八档位的变速比,并且是通过沿平行于图3A的共线图的横轴的方向的第三转动元件RM3的位置而确定的。也就是说,第七档位和第八档位的变速比是通过第五行星齿轮组22的齿数比ρ5而确定的。
如图3B中所示的,第二组档位的第七档位“7th”是通过第二和第四离合器C2、C4的接合动作而建立的,所述接合动作导致第一转动元件RM1通过第一变速部14的减速以及第三转动元件RM3随输入轴26的转动,而第八档位“8th”是通过第四离合器C4和第一制动器B1的接合动作而建立的,所述接合动作导致第三转动元件RM3随输入轴26的转动以及第一转动元件RM1的停止。
通过接合两个摩擦接合装置(C1-C4,B1-B3)的适当组合,可建立第二组八个连续前进档位中的选定的一个。第七档位和第八档位“7th”和“8th”的变速比是通过第五行星齿轮组22的齿数比ρ5而确定的。例如,这些档位“7th”和“8th”具有图3B中所表示的变速比,其中齿数比ρ5为0.262。即,第二组的第七档位“7th”的变速比为0.881,略高于第一组的第七档位的变速比0.780,而第二组的第八档位“8th”的变速比为0.648,略高于第一组的第八档位的变速比0.602。因此,处于第二组的第七档位或第八档位中的自动变速器10提供比第一组相应档位中更大的驱动转矩。第二组档位具有比第一组的6.921的总幅窄的约6.433的总幅(变速比总范围)。
与包括通过接合第三离合器C3以及第二离合器C2或第一制动器B1而建立的第七档位和第八档位的图2B的第一组档位相比较,包括通过接合第四离合器C4以及第二离合器C2或第一制动器B1而建立的第七档位和第八档位的图3B的第二组档位确保了车辆在较高运行速度下的更高度的驾驶性能。
由图4的框图中所示的变速控制装置70控制具有如上所述两组档位的自动变速器10。变速控制装置70主要由包含中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)的微电脑构成,并且包括变速数据图切换部72、变速档位组切换部74、自动变速控制部76、以及手动变速控制部78。变速控制装置70被布置成用于接收代表车辆运行速度V和车辆加速器踏板的操作量θacc的信号,并且输出动力模式选择器开关80、手动模式选择器开关82、变速开关84以及变速档位组选择器开关86的信号。产生动力模式选择器开关80的输出信号以选择车辆动力运行(POWER RUNNING)模式,并且产生手动模式选择器开关82的输出信号以选择自动变速器10的手动变速(MANUAL SHIFT手动换档)模式。产生变速开关84的输出信号以选择手动使自动变速器10换高档或换低档或选择自动变速器10的一个档位。产生变速档位组选择器开关86的输出信号以选择图2B的第一组档位和图3B的第二组档位的一个。手动模式选择器开关82和变速开关84通过例如操纵设在车辆上的变速杆被操纵。动力模式选择器开关80和变速档位组选择器开关86被设在例如车辆上所设的仪表板上。变速档位组选择器开关86具有对应于第一和第二组档位的两个位置,所述位置通过指示具有相应较低和较高变速比的第一和第二组的最高档位(第八档位“8th”)或在较高运行速度下具有相应较低和较高程度的车辆操纵性能的第一和第二组档位的各个标签被分辨。
自动变速控制部76被布置成根据检测的运行速度V和加速器踏板的操作量θacc并且依照表示档位与运行速度V和操作量θacc之间的预定关系的换高档和换低档图将自动变速器10自动地换档到八个前进档位“1st”到“8th”中选定的一个。当手动模式选择器开关82选择自动变速器10的手动变速模式时,手动变速控制部78可操作,以便于依照从变速开关84接收的手动换低档或换高档信号或换档信号将自动变速器10换档到前进档位“1st”到“8th”中的一个。变速数据图切换部72被布置成根据动力模式选择器开关80是否已选择动力运行模式而选择两组换高档或换低档图中的一个。即,当选择动力运行模式时,变速数据图切换部72选择一组对应于动力运行模式的换高档和换低档图,以及当未选择动力运行模式时,变速数据图切换部72选择一组对应于正常运行(NORMAl RUNNING)模式的换高档和换低档图。当选择对应于动力运行模式的这组换高档和换低档图时,与选择对应于正常运行模式的一组换高档和换低档图相比较,自动变速器10可在较高速度下换高档和换低档。
变速档位组切换部74被布置成根据手动模式选择器开关82的输出信号、变速档位组选择器开关86的输出信号以及动力模式选择器开关80的输出信号选择图2B的第一组档位和图3B的第二组档位中的选定一个,以使得自动变速器10由自动变速控制部76或手动变速控制部78控制。更具体地说,变速档位组切换部74命令手动变速控制部78根据在手动模式选择器开关82选择自动变速器10的手动变速模式时由变速档位组选择器开关86选择的第一或第二组档位使得自动变速器10变速。当未选择手动变速模式时,当动力模式选择器开关80选择动力运行模式时,根据具有较窄总幅的图3B的第二组档位,以及当未选择动力运行模式时,根据图2B的第一组档位,变速数据图切换部72命令自动变速控制部76使得自动变速器10变速。当根据第一组档位控制自动变速器的变速操作时,通过控制用以控制用于离合器C2、C3和第一制动器B1的液压缸的电磁操作阀而建立第七档位和第八档位“7th”和“8th”。当根据第二组档位控制自动变速器的变速操作时,通过控制用以控制用于离合器C2、C4和第一制动器B1的液压缸的电磁操作阀而建立第七档位和第八档位“7th”和“8th”。
以上所述的本发明第一实施例所涉及的自动变速器10被布置成使得第二转动元件RM2(第一输入转动元件)通过第三离合器C3(第一输入离合器)选择性地连接于第一输入路径PA1,用以建立图2B的第一组档位的第七档位和第八档位“7th”和“8th”,并且使得第三转动元件RM3(第二输入转动元件)通过第四离合器C4(第二输入离合器)选择性地连接于第一输入路径PA1,用以建立图3B的第二组档位的第七档位和第八档位“7th”和“8th”。第一或第二组档位是在选择了手动变速模式时根据变速档位组选择器开关86的选定位置以及在未选择手动变速模式时根据是否选择动力运行模式而选择的。因此,与传统自动变速器相比较,可在更精确的方式下控制本发明自动变速器10的变速操作。
此外,输入轴26的转动通过第一和第二输入路径PA1、PA2被传输到第二变速部52,并且通过选择用于传输从第一输入路径PA1中所接收的转动的要被接合的第三离合器C3或第四离合器C4而选择第一或第二组档位,因此自动变速器10可较容易地在选定的第一或第二组的第七档位和第八档位之间变速,同时第三或第四离合器C3、C4被保持在接合状态中。因此,可使得自动变速器10结构简单并且使其小型化并且可使其制造成本较低,同时可更容易安装在车辆上。
通过相应的第三和第四离合器C3、C4连接于第一输入路径PA1的第二和第三转动元件RM2、RM3被布置成彼此相邻,沿平行于横轴的方向看去时位于图2A和3A共线图的基本中间位置处,并且第五转动元件RM5形式的输出转动元件被布置在一组第二和第三转动元件RM2、RM3的一侧上,同时通过第二离合器C2选择性地连接于第二输入路径PA2并且通过第一制动器B1选择性达到静止状态的第一转动元件RM1被布置在这组第二和第三转动元件RM2、RM3的另一侧上。通过分别接合第二离合器C2和第一制动器B1而选择性地建立第一组的第七档位和第八档位“7th”和“8th”,同时第三离合器C3被保持在其接合状态,而通过分别接合第二离合器C2和第一制动器B1而选择性地建立第二组的第七档位和第八档位“7th”和“8th”,同时第四离合器C4被保持在其接合状态。因此,第一和第二组档位可使得具有较为简单的自动变速器10的布置。
如上所述,图2和图3的第一和第二组档位相互不同之处只在于,通过接合第三离合器C3以及第二离合器C2或第一制动器B1而建立第一组档位的第七档位和第八档位“7th”和“8th”,通过接合第四离合器C4以及第二离合器C2或第一制动器B1而建立第二组档位的第七档位和第八档位“7th”和“8th”。除第二和第三离合器C2、C3的接合和脱离动作之外,用以建立第一组档位的第七档位和第八档位的离合器和制动器的接合和脱离动作的组合与用以建立第二组档位的第七档位和第八档位的离合器和制动器的接合和脱离动作的组合相同。相同组的离合器和制动器用于两组档位。因此,与其中不同组的离合器和制动器用于各自两组档位的自动变速器相比较,本发明自动变速器10的结构可更简单并且成本更低。
在本实施例中,塔式行星齿轮36的小直径部分与第二行星齿轮组16的齿圈R2相啮合,所述齿圈R2通过第三离合器C3与第一输入路径PA1相连接以建立第一组的第七档位和第八档位“7th”和“8th”,其变速比低于1.0,而塔式行星齿轮36的大直径部分与齿圈R5相啮合,所述齿圈R5通过第四离合器C4与第一输入路径PA1相连接以建立第二组的第七档位和第八档位。这种布置也有助于简化结构并且减少其中选择性地使用第一和第二组档位的该自动变速器10的尺寸和制造成本。
此外,包括第一变速部14和第二变速部24的该自动变速器10通过使用这四个行星齿轮组12、16、18、20、第五行星齿轮组22的齿圈R5、这四个离合器C1-C4以及这三个制动器B1-B3的较为简单和小型化的布置提供了八个前进档位,以使得可通过接合从离合器C1-C4与制动器B1-B3中选择的两个摩擦接合装置的八种不同组合的适当一组选择这八个前进档位中的一个,从而可在减小变速冲击的情况下容易地控制自动变速器10的变速。
另外,行星齿轮组12、16、18、20具有较小的直径,其中它们的齿数比ρ1-ρ4被保持在约0.3-0.6的范围内,并且提供了具有适当变速比和分级比的八个前进档位“1st”到“8th”,并且宽至至少为6的总体变速比范围或“总幅”,并且还提供了具有较高变速比的倒档“Rev”。因此,该自动变速器10显示出改进的总体变速比特征。甚至在其齿数比低至约0.262时,不具有太阳齿轮的第五行星齿轮组22也具有较小的直径。
下面将参照图5-16描述本发明的其它实施例。在以下实施例中,用与第一实施例中相同的附图标记表示功能相同的元件,并且将不再对其详细描述。
参照与图1-3相对应的图5-7,其中示出第二实施例的车辆自动变速器40,所述自动变速器40包括第二变速部42形式的主变速部,其第五行星齿轮组22具有不同于第一实施例自动变速器10中的齿数比ρ5。在自动变速器40中,第五行星齿轮组22的齿圈R5用作第二转动元件RM2,第二行星齿轮组16的齿圈R2用作第三转动元件RM3。第三转动元件RM3或齿圈R2基本等同于自动变速器10的第二转动元件RM2,用于选择性地将第三转动元件RM3连接于第一输入路径PA1的第四离合器C4等同于自动变速器10的第三离合器C3。
如图6A和6B中所示的,第五档位“5th”到第八档位“8th”是通过接合第四离合器C4以及其它摩擦接合装置而建立的。而且,可通过接合从四个离合器C1-C4与三个制动器B1-B3中选择的两个摩擦接合装置的适当组合建立这八个前进档位中的选定一个。这九个档位具有图6B中所示的变速比特征,与图2B中的相同,其中齿数比ρ1-ρ4分别为0.427、0.349、0.419、0.301。还可通过第一和第三离合器C1、C3(而不是第二离合器C2和第二制动器B2)的接合动作建立倒档“Rev”。
图6A和6B中所示的八个前进档位“1st”到“8th”形成了第二组档位,其中其变速比低于1.0的变速比的第七档位和第八档位“7th”和“8th”是通过接合第四离合器C4以及第二离合器C2或第一制动器B1而建立的。自动变速器40具有第一组档位,其中第七档位和第八档位“7th”和“8th”是通过接合第三离合器C3以及第二离合器C2或第一制动器B1而建立的,如图7A和7B中所示的,以使得第二转动元件RM2(齿圈R5)随输入轴26转动。通过接合第三离合器C3而建立的图7B的第一组档位的第七档位和第八档位的变速比不同于通过接合第四离合器C4而建立的图6B的第二组档位的第七档位和第八档位的变速比,并且是通过沿平行于图6A的共线图的横轴的方向的第二转动元件RM2(齿圈R5)的位置而确定的。也就是说,第七档位和第八档位的变速比是通过第五行星齿轮组22的齿数比ρ5而确定的。
如图7B中所示的,第一组档位的第七档位“7th”是通过第二和第三离合器C2、C3的接合动作而建立的,所述接合动作导致第一转动元件RM1通过第一变速部14的减速以及第二转动元件RM2随输入轴26的转动,而第八档位“8th”是通过第三离合器C3和第一制动器B1的接合动作而建立的,所述接合动作导致第二转动元件RM2随输入轴26的转动以及第一转动元件RM1的停止。
通过接合两个摩擦接合装置(C1-C4,B1-B3)的适当组合,可建立第一组档位的八个连续前进档位中的选定的一个。第七档位和第八档位“7th”和“8th”的变速比是通过第五行星齿轮组22的齿数比ρ5而确定的。例如,这些档位“7th”和“8th”具有图7B中所表示的变速比,其中齿数比ρ5为0.390。即,第二组的第七档位“7th”的变速比为0.765,略高于第一组的第七档位的变速比0.780,而第二组的第八档位“8th”的变速比为0.581,略高于第一组的第八档位的变速比0.602。因此,处于第一组的第七档位或第八档位中的自动变速器40提供比第二组相应档位中略小的驱动转矩。第一组档位具有比图6B第二组的6.921的总幅宽的约7.175的总幅(变速比总范围)。
与包括通过接合第三离合器C3以及第二离合器C2或第一制动器B1而建立的第七档位和第八档位的图7B的第一组档位相比较,包括通过接合第四离合器C4以及第二离合器C2或第一制动器B1而建立的第七档位和第八档位的图6B的第二组档位确保了车辆在较高运行速度下的更高度的驾驶性能。
以上所述的本发明第二实施例所涉及的自动变速器40被布置成使得第二转动元件RM2通过第三离合器C3选择性地连接于第一输入路径PA1,用以建立图7B的第一组档位的第七档位和第八档位“7th”和“8th”,并且使得第三转动元件RM3通过第四离合器C4选择性地连接于第一输入路径PA1,用以建立图6B的第二组档位的第七档位和第八档位“7th”和“8th”。如以上结合第一实施例所述的,第一或第二组档位是在选择了手动变速模式时根据变速档位组选择器开关86的选定位置以及在未选择手动变速模式时根据动力模式选择器开关80是否选择动力运行模式而选择的。因此,第二实施例的自动变速器40具有基本与第一实施例的自动变速器10相同的优点,诸如与传统自动变速器相比较,可在更精确的方式下控制变速操作。
现在参照与图1-3相对应的图8-10,其中示出依照本发明第三实施例构成的车辆自动变速器50。该自动变速器50不同于第一实施例的自动变速器10之处在于,第二变速部52形式的主变速部的布置。第二变速部52主要是由单行星齿轮类型的第二行星齿轮组54、双行星齿轮类型的第三行星齿轮组56以及单行星齿轮类型的第四行星齿轮组58构成的。第二变速部52的部分地相互连接的第二、第三和第四行星齿轮组54、56、58具有总共五个转动元件RM1-RM5。详细地说,第二行星齿轮组54的太阳齿轮S2、第三行星齿轮组56的行星架CA3以及第四行星齿轮组58的太阳齿轮S4相互连接以提供第一转动元件RM1,而第二行星齿轮组54的行星架CA2和第三行星齿轮组56的齿圈R3相互连接以提供第二转动元件RM2。第二行星齿轮组54的齿圈R2用作第三转动元件RM3,第四行星齿轮组58的行星架CA4用作第四转动元件RM4,而第三行星齿轮组56的太阳齿轮S3和第四行星齿轮组58的齿圈R4相互连接以提供第五转动元件RM5。第二、第三和第四行星齿轮组54、56、58分别为主变速部52的主第一、第二、第三行星齿轮组。
第一转动元件RM1(太阳齿轮S2、行星架CA3和太阳齿轮S4)通过第一制动器B1被选择性地固定于壳体34从而被选择性地达到静止状态,并且第二转动元件RM2(行星架CA2和齿圈R3)通过第二制动器B2被选择性地固定于壳体34从而被选择性地达到静止状态。第三转动元件RM3(齿圈R2)通过第三制动器B3被选择性地固定于壳体34从而被选择性地达到静止状态,而第五转动元件RM5(太阳齿轮S3以及齿圈R4)通过第一离合器C1被选择性地连接于第一行星齿轮组12的齿圈R1形式的中间输出元件,即,被连接于第二输入路径PA2。第一转动元件RM1(太阳齿轮S2、行星架CA3和太阳齿轮S4)通过第二离合器C2被选择性地连接于齿圈R1,即,被连接于第二输入路径PA2,而第二转动元件RM2(行星架CA2和齿圈R3)通过第三离合器C3被选择性地连接于输入轴26,即,被连接于第一输入路径PA1。第三转动元件RM3(齿圈R2)通过第四离合器C4被选择性地连接于输入轴26,即,被连接于第一输入路径PA1,而第四转动元件RM4(行星架CA4)被一体地连接于输出轴60形式的输出元件,以使得转动通过输出轴60从自动变速器50中被输出。第三离合器C3相当于第一输入离合器,第四离合器C4相当于第二输入离合器。第二转动元件RM2相当于第一输入转动元件,第三转动元件RM3相当于第二输入转动元件,而第四转动元件RM4相当于输出转动元件。第一、第二和第三制动器B1、B2、B3,以及第一到第四离合器C1-C4都是可通过相应的液压缸操作的液压式、多盘型摩擦接合装置。
图9A的共线图用直线示出当将自动变速器50布置在其每个档位中时第一和第二变速部14、52的转动元件的转动速度之间的关系。在图8A的共线图中,两条横直线中下面的一条对应于转动速度0,而上面的一条对应于转动速度1.0,即,表示输入轴26的转动速度,并且通过第二行星齿轮组12的0.300的齿数比ρ2、第三行星齿轮组56的0.463的齿数比ρ3、以及第四行星齿轮组58的0.301的齿数比ρ4而确定分别对应于第二变速部52的五个转动元件RM1(S2、CA3和S4)、RM2(CA2和R3)、RM3(R2)、RM4(CA4)以及RM5(S3和R4)的五条竖直线中相邻直线之间沿该方向的距离。
如图9B中所示的,自动变速器50也具有八个前进档位“1st”到“8th”,和一个倒档“Rev”。如从图9A的共线图中可看出的,具有最高变速比(=输入轴26的转动速度/输出轴60的转动速度)的第一档位“1st”是通过第一离合器C1和第三制动器B3的接合动作而建立的,所述接合动作导致第五转动元件RM5通过第一变速部14的减速,以及使得第三转动元件RM3停止,以使得连接于输出轴60的第四转动元件RM4沿正向在由对应于第四转动元件RM4的竖直线与共线图中“1st”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。其变速比低于第一档位“1st”的第二档位“2nd”是通过第一离合器C1和第二制动器B2的接合动作而建立的,所述接合动作导致第五转动元件RM5通过第一变速部14的减速,以及使得第二转动元件RM2停止,以使得连接于输出轴60的第四转动元件RM4在由对应于第四转动元件RM4的竖直线与“2nd”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。其变速比低于第二档位“2nd”的第三档位“3rd”是通过第一离合器C1和第一制动器B1的接合动作而建立的,所述接合动作导致第五转动元件RM5通过第一变速部14的减速,以及使得第一转动元件RM1停止,以使得第四转动元件RM4在由对应于第四转动元件RM4的竖直线与“3rd”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。其变速比低于第三档位“3rd”的第四档位“4th”是通过第一和第二离合器C1、C2的接合动作而建立的,所述接合动作导致作为一个整体的第二变速部52通过第一变速部14的减速,以使得第四转动元件RM4在由对应于第四转动元件RM4的竖直线与“4th”所示的横直线之间的交叉点所表示的速度下转动。
其变速比低于第四档位“4th”的第五档位“5th”是通过第一和第三离合器C1、C3的接合动作而建立的,所述接合动作导致第五转动元件RM5通过第一变速部14的减速以及第二转动元件RM2随输入轴26的转动,以使得第四转动元件RM4在由对应于第四转动元件RM4的竖直线与“5th”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。该第五档位“5th”可通过第一和第四离合器C1、C4的接合动作而建立。其变速比低于第五档位“5th”的第六档位“6th”是通过第三和第四离合器C3、C4的接合动作而建立的,所述接合动作导致作为一个整体的第二变速部52随输入轴26的转动,以使得第四转动元件RM4在由对应于第四转动元件RM4的竖直线与“6th”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动,即,在等于输入轴26的速度下转动。该第六档位“6th”具有1.0的变速比。其变速比低于第六档位“6th”的第七档位“7th”是通过第二和第三离合器C2、C3的接合动作而建立的,所述接合动作导致第一转动元件RM1通过第一变速部14的减速以及第二转动元件RM2随输入轴26的转动,以使得第四转动元件RM4在由对应于第四转动元件RM4的竖直线与“7th”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。其变速比低于第七档位“7th”的第八档位“8th”是通过第三离合器C3和第一制动器B1的接合动作而建立的,所述接合动作导致第二转动元件RM2随输入轴26的转动以及第一转动元件RM1的停止,以使得第四转动元件RM4在由对应于第四转动元件RM4的竖直线与“8th”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。
倒档“Rev”是通过第二离合器C2和第二制动器B2的接合动作而建立的,所述接合动作导致第一转动元件RM1通过第一变速部14的减速以及第二转动元件RM2的停止,以使得第四转动元件RM4沿反向在由对应于第四转动元件RM4的竖直线与“Rev”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。可通过第二离合器C2和第三制动器B3的接合动作而建立其变速比高于通过第二离合器C2和第二制动器B2的接合动作建立的倒档的倒档“Rev”,所述接合动作导致第一转动元件RM1通过第一变速部14的减速以及第三转动元件RM3的停止。这两个倒档“Rev”中的一个用作倒档。或者,根据情况选择性地建立这两个倒档。
参照图9B,其中示出自动变速器10的上述九个档位与离合器C1-C4和制动器B1-B3形式的摩擦接合装置的操作状态的各个组合之间的关系。在该图中,圆圈“o”表示离合器和制动器的接合状态,而没有圆圈表示离合器和制动器的脱离状态。从图9B中应该理解的是,通过接合从这四个离合器C1-C4和三个制动器B1-B3中选择的两个摩擦接合装置的适当组合可建立八个连续前进档位中的选定的一个。通过第一、第二、第三和第四行星齿轮组12、54、56、58的齿数比ρ1-ρ4确定这九个档位的变速比。例如,这九个档位具有图9B中所表示的变速比,其中齿数比ρ1-ρ4如下所述:ρ1=0.427、ρ2=0.300、ρ3=0.463、ρ4=0.301。图9B的这些变速比与图6B中的相同。
图9A和9B中所示的八个前进档位“1st”到“8th”形成了第一组档位,其中其变速比低于1.0的变速比的第七档位和第八档位“7th”和“8th”是通过接合第三离合器C3以及第二离合器C2或第一制动器B1而建立的。自动变速器50具有第二组档位,其中第七档位和第八档位“7th”和“8th”是通过接合第四离合器C4以及第二离合器C2或第一制动器B1而建立的,如图10A和10B中所示的,以使得第三转动元件RM3随输入轴26转动。通过接合第四离合器C4而建立的图10B的第二组档位的第七档位和第八档位的变速比不同于通过接合第三离合器C3而建立的图9B的第一组档位的第七档位和第八档位的变速比,并且是通过沿平行于图9A的共线图的横轴的方向的第三转动元件RM3(齿圈R2)的位置而确定的。也就是说,第七档位和第八档位的变速比是通过第二行星齿轮组54的齿数比ρ2而确定的。通过适当地确定齿数比ρ2,第二组档位的第七档位和第八档位“7th”和“8th”的变速比不同于第一组的变速比特征。
如图10B中所示的,第二组档位的第七档位“7th”是通过第二和第四离合器C2、C4的接合动作而建立的,所述接合动作导致第一转动元件RM1通过第一变速部14的减速以及第三转动元件RM3随输入轴26的转动,而第八档位“8th”是通过第四离合器C4和第一制动器B1的接合动作而建立的,所述接合动作导致第三转动元件RM3随输入轴26的转动以及第一转动元件RM1的停止。
通过接合两个摩擦接合装置(C1-C4,B1-B3)的适当组合,可建立第二组档位的八个连续前进档位中的选定的一个。第七档位和第八档位“7th”和“8th”的变速比是通过第二行星齿轮组54的齿数比ρ2而确定的。例如,这些档位“7th”和“8th”具有图10B中所表示的变速比,其中齿数比ρ2为0.300。即,第二组的第七档位“7th”的变速比为0.894,略高于第一组的第七档位的变速比0.780,而第二组的第八档位“8th”的变速比为0.783,略高于第一组的第八档位的变速比0.602。因此,处于第二组的第七档位或第八档位中的自动变速器50提供比第一组相应档位中更大的驱动转矩。第二组档位具有比第一组的6.921的总幅窄的约5.324的总幅(变速比总范围)。
与包括通过接合第三离合器C3以及第二离合器C2或第一制动器B1而建立的第七档位和第八档位的图9B的第一组档位相比较,包括通过接合第四离合器C4以及第二离合器C2或第一制动器B1而建立的第七档位和第八档位的图10B的第二组档位确保了车辆在较高运行速度下的更高度的驾驶性能。
以上所述的本发明第三实施例所涉及的自动变速器50还被布置成使得第二转动元件RM2通过第三离合器C3选择性地连接于第一输入路径PA1,用以建立图9B的第一组档位的第七档位“7th”和第八档位“8th”,并且使得第三转动元件RM3通过第四离合器C4选择性地连接于第一输入路径PA1,用以建立图10B的第二组档位的第七档位“7th”和第八档位“8th”。第一或第二组档位是在选择了手动变速模式时根据变速档位组选择器开关86的选定位置以及在未选择手动变速模式时根据是否选择动力运行模式而选择的。因此,与传统自动变速器相比较,可在更精确的方式下控制本实施例自动变速器50的变速操作。
此外,输入轴26的转动通过第一和第二输入路径PA1、PA2被传输到第二变速部52,并且通过选择用于传输从第一输入路径PA1中所接收的转动的被接合的第三离合器C3或第四离合器C4而选择第一或第二组档位,因此自动变速器50可较容易地在选定的第一或第二组的第七档位和第八档位之间变速,同时第三或第四离合器C3、C4被保持在接合状态中。因此,可使得自动变速器10结构简单并且使其小型化并且可使其制造成本较低,同时可更容易安装在车辆上。
通过相应的第三和第四离合器C3、C4连接于第一输入路径PA1的第二和第三转动元件RM2、RM3被布置成彼此相邻,沿平行于横轴的方向看去时位于图9A和10A共线图的基本中间位置处,并且第四转动元件RM4形式的输出转动元件被布置在一组第三和第四离合器C3、C4的一侧上,同时通过第二离合器C2选择性地连接于第二输入路径PA2并且通过第一制动器B1选择性地达到静止状态的第一转动元件RM1被布置在这组第三和第四离合器C3、C4的另一侧上。通过分别接合第二离合器C2和第一制动器B1而选择性地建立第一组的第七档位和第八档位“7th”和“8th”,同时第三离合器C3被保持在其接合状态,而通过分别接合第二离合器C2和第一制动器B1而选择性地建立第二组的第七档位和第八档位“7th”和“8th”,同时第四离合器C4被保持在其接合状态。因此,第一和第二组档位可使得具有较为简单的自动变速器50的布置。
如上所述,图9和图10的第一和第二组档位相互不同之处只在于,接合第三离合器C3以及第二离合器C2或第一制动器B1以建立第一组档位的第七档位和第八档位“7th”和“8th”,而接合第四离合器C4以及第二离合器C2或第一制动器B1以建立第二组档位的第七档位和第八档位“7th”和“8th”。除第二和第三离合器C2、C3的接合和脱离动作之外,用以建立第一组档位的第七档位和第八档位的离合器和制动器的接合和脱离动作的组合与用以建立第二组档位的第七档位和第八档位的离合器和制动器的接合和脱离动作的组合相同。相同组的离合器和制动器用于两组档位。因此,与其中不同组的离合器和制动器用于各自两组档位的自动变速器相比较,本发明自动变速器50的结构可更简单并且成本更低。
此外,包括第一变速部14和第二变速部52的该自动变速器50通过使用这四个行星齿轮组12、54、56、58、这四个离合器C1-C4以及这三个制动器B1-B3的较为简单和小型化的布置提供了这八个前进档位,以使得可通过接合从离合器C1-C4与制动器B1-B3中选择的两个摩擦接合装置的八种不同组合的适当一组选择这八个前进档位中的一个,从而可在减小变速冲击的情况下容易地控制自动变速器50的变速。
另外,行星齿轮组12、54、56、58具有较小的直径,其中它们的齿数比ρ1-ρ4被保持在约0.3-0.6的范围内,并且提供了具有适当变速比和分级比的八个前进档位“1st”到“8th”,并且还提供了具有较高变速比的倒档“Rev”。因此,该自动变速器50显示出改进的总体变速比特征。
再参照图11的示意图,其中示出适用于前置发动机后轮驱动的车辆上的自动变速器110,所述自动变速器110是依照本发明第四实施例构成的。如图11中所示的,该自动变速器110包括主要由双行星齿轮类型的第一行星齿轮组112构成的第一变速部114和由主要双行星齿轮类型的第二行星齿轮组116、单行星齿轮类型的第三行星齿轮组118以及第四行星齿轮组120构成的第二变速部122。自动变速器110具有输入轴124和输出轴126,并且被布置成用于将输入轴124的转动传输到输出轴126以使得输入轴124和输出轴126的变速比是可控的。输入轴124和输出轴126分别用作自动变速器110的输入元件和输出元件。输入轴124通过液力变矩器128接收内燃机形式的驱动力源的曲轴130的转动。曲轴130与液力变矩器128的涡轮轴相连接。输出轴126通过差动齿轮装置可操作地连接于车辆的左右驱动轮。
第一变速部114的第一行星齿轮组112具有连接于输入轴124并由输入轴124使之转动的行星架CA1、被固定于自动变速器110的壳体132并且不可转动的太阳齿轮S1、以及用作用于将输入轴124的转动传输到第二变速部122以使得第二变速部122的转动速度低于输入轴124的速度的中间输出元件的齿圈R1。因此,用于将输入轴124的转动传输到第二变速部122的第二输入路径PA2由第一行星齿轮组112的行星架CA1、行星架CA1的行星齿轮、以及第一行星齿轮组112的齿圈R1形式的中间输出元件限定。输入轴124的转动速度经第二输入路径PA2在1/(1-ρ1)的变速比下的传输过程中被减小,所述变速比由第一行星齿轮组112的齿数比ρ1确定,所述齿数比ρ1为太阳齿轮S1的齿数与齿圈R1的齿数的比值。在本实施例中,齿数比ρ1为0.500,第二输入路径PA2的变速比为2.0,因此输入轴124的转动速度在经第二输入路径PA2的转动传输过程中被减小到一半。除第二输入路径PA2之外,还提供了第一输入路径PA1,输入轴26的转动在没有速度减小的情况下,即,在1.0的变速比下经第一输入路径PA1被传输到第二变速部122。
第二变速部122是主变速部,其中第二、第三和第四行星齿轮组116、118和120分别为主第一、主第二和主第三行星齿轮组。第二行星齿轮组116具有塔式行星齿轮134,所述塔式行星齿轮134包括用作行星齿轮并与太阳齿轮S2相啮合的大直径部分和与第四行星齿轮组120的太阳齿轮S4相啮合的大直径部分。该太阳齿轮S4对应于第二变速部122的第三太阳齿轮。
第二变速部122的部分相互连接的第二、第三和第四行星齿轮组116、118和120具有总共五个转动元件RM1-RM5。详细地说,第二行星齿轮组116的行星架CA2、第三行星齿轮组118的太阳齿轮S3以及第四行星齿轮组120的行星架CA4相互连接并合作以构成第一转动元件RM1。第二行星齿轮组116的齿圈R2和第三行星齿轮组118的行星架CA3相互连接并合作以构成第二转动元件RM2。第三行星齿轮组118具有用作第三转动元件RM3的齿圈R3,并且第四行星齿轮组118的上述太阳齿轮S4用作第四转动元件RM4,而第二行星齿轮组116的上述太阳齿轮S2用作第五转动元件RM5。
第一转动元件RM1(行星架CA2、太阳齿轮S3、和行星架CA4)通过第一制动器B1被选择性地固定于壳体132从而被选择性地达到静止状态,并且第二转动元件RM2(齿圈R2和行星架CA3)通过第二制动器B2被选择性地固定于壳体132从而被选择性地达到静止状态。第五转动元件RM5(太阳齿轮S2)通过第一离合器C1被选择性地连接于第一行星齿轮组112的齿圈R1形式的中间输出元件,即,被连接于第二输入路径PA2。第一转动元件RM1(行星架CA2、太阳齿轮S3、和行星架CA4)通过第二离合器C2被选择性地连接于齿圈R2,即,被连接于第二输入路径PA2。第二转动元件RM2(齿圈R2和行星架CA3)通过第三离合器C3被选择性地连接于输入轴124,即,被连接于第一输入路径PA1,并且第一转动元件RM1(行星架CA2、太阳齿轮S3、和行星架CA4)通过第四离合器C4被选择性地连接于输入轴124,即,被连接于第一输入路径PA1。第三转动元件RM3(齿圈R5)通过第四离合器C4被选择性地连接于输入轴26,即,被连接于第一输入路径PA1,并且第四转动元件RM4(太阳齿轮S4)通过第五离合器C5被连接于齿圈R1,即,被连接于第二输入路径PA2。第三转动元件RM3(齿圈R3)被一体地连接于输出轴126,以使得转动通过输出轴126从自动变速器110中被输出。第一离合器C1相当于第一输入离合器,第五离合器C5相当于第二输入离合器。第五转动元件RM5相当于第一输入转动元件,第四转动元件RM4相当于第二输入转动元件,而第三转动元件RM3相当于输出转动元件。第一和第二制动器B1和B2,以及第一到第五离合器C1-C5都是可通过相应的液压缸操作的液压式、多盘型摩擦接合装置。
图12A的共线图用直线示出当将自动变速器110处于其每个档位中时第一和第二变速部114、122的转动元件的转动速度之间的关系。图12A的共线图是具有竖轴和横轴的二维座标系统,其中沿平行于竖轴的相应的八条直线取得各个转动元件的相对转动速度,所述直线沿平行于横轴的方向彼此隔开一定距离,以使得通过第一行星齿轮组112的0.500的齿数比ρ1而确定对应于第一变速部114三个转动元件S1、R1、CA1的三条竖直线中相邻直线之间沿该方向的距离,以及通过第二行星齿轮组116的0.444的齿数比ρ2、第三行星齿轮组118的0.500的齿数比ρ3以及第四行星齿轮组120的0.483的齿数比ρ4而确定对应于第二变速部122的五个转动元件RM1-RM5的五条竖直线中相邻直线之间沿该方向的距离。两条横直线中下面的一条对应于转动速度0,而上面的直线对应于转动速度1.0,即,表示输入轴124的转动速度。从左至右数第一组三条竖直线分别对应于太阳齿轮S1、齿圈R1和行星架CA1,而从左至右数剩下的五条竖直线分别对应于第一转动元件RM1(行星架CA2、太阳齿轮S3、和行星架CA4)、第二转动元件RM2(齿圈R2和行星架CA3)、第三转动元件RM3(齿圈R3)、第四转动元件RM4(太阳齿轮S4)以及第五转动元件RM5(太阳齿轮S2)。
如图12B中所示的,自动变速器110具有八个前进档位和一个倒档“Rev”。前进档位为:第一档位到第八档位“1st”、“2nd”、“3rd”、“4th”、“5th”、“6th”、“7th”和“8th”。第一档位“1st”具有最高变速比(=输入轴124的转动速度/输出轴126的转动速度)。如从图12A的共线图中可看出的,第一档位“1st”是通过第一离合器C1和第三制动器B3的接合动作而建立的,所述接合动作导致第五转动元件RM5通过第一变速部114的减速,以及使得第二转动元件RM2停止,以使得连接于输出轴126的第三转动元件RM3沿正向在由对应于第三转动元件RM3的竖直线与共线图中“1st”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。其变速比低于第一档位“1st”的第二档位“2nd”是通过第一离合器C1和第二制动器B2的接合动作而建立的,所述接合动作导致第五转动元件RM5通过第一变速部114的减速,以及使得第一转动元件RM1停止,以使得第三转动元件RM3在由对应于第三转动元件RM3的竖直线与“2nd”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。其变速比低于第二档位“2nd”的第三档位“3rd”是通过第一和第二离合器C1和C2的接合动作而建立的,所述接合动作导致作为一个整体的第二变速部122通过第一变速部114的减速,以使得第三转动元件RM3在由对应于第三转动元件RM3的竖直线与“3rd”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动,即,在与第一变速部114的齿圈R1相等的速度下转动。其变速比低于第三档位“3rd”的第四档位“4th”是通过第一和第四离合器C1、C4的接合动作而建立的,所述接合动作导致第五转动元件RM5通过第一变速部114的减速以及第一转动元件RM1随输入轴124转动,以使得第三转动元件RM3在由对应于第三转动元件RM3的竖直线与“4th”所示的横直线之间的交叉点所表示的速度下转动。其变速比低于第四档位“4th”的第五档位“5th”是通过第一和第三离合器C1、C3的接合动作而建立的,所述接合动作导致第五转动元件RM5通过第一变速部114的减速以及第二转动元件RM2随输入轴124的转动,以使得第三转动元件RM3在由对应于第三转动元件RM3的竖直线与“5th”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。
其变速比低于第五档位“5th”的第六档位“6th”是通过第三和第四离合器C3、C4的接合动作而建立的,所述接合动作导致作为一个整体的第二变速部122随输入轴124的转动,以使得第三转动元件RM3在由对应于第三转动元件RM3的竖直线与“6th”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动,即,在等于输入轴124的速度下转动。该第六档位“6th”具有1.0的变速比。其变速比低于第六档位“6th”的第七档位“7th”是通过第二和第三离合器C2、C3的接合动作而建立的,所述接合动作导致第一转动元件RM1通过第一变速部114的减速以及第二转动元件RM2随输入轴124的转动,以使得第三转动元件RM3在由对应于第三转动元件RM3的竖直线与“7th”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。其变速比低于第七档位“7th”的第八档位“8th”是通过第三离合器C3和第一制动器B1的接合动作而建立的,所述接合动作导致第二转动元件RM2随输入轴124的转动以及第一转动元件RM1的停止,以使得第三转动元件RM3在由对应于第三转动元件RM3的竖直线与“8th”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。
倒档“Rev”是通过第二离合器C2和第二制动器B2的接合动作而建立的,所述接合动作导致第一转动元件RM1通过第一变速部114的减速以及第二转动元件RM2的停止,以使得第三转动元件RM3沿反向在由对应于第三转动元件RM3的竖直线与“Rev”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。
参照图12B,其中示出自动变速器110的上述九个档位与离合器C1-C5和制动器B1和B2形式的摩擦接合装置的操作状态的各个组合之间的关系。从图12B中应该理解的是,通过接合从这五个离合器C1-C5和两个制动器B1和B2中选择的两个摩擦接合装置的适当组合可建立八个连续前进档位中的选定的一个。通过第一、第二和第三行星齿轮组112、116、118的齿数比ρ1-ρ3确定这九个档位的变速比。例如,这九个档位具有图12B中所表示的变速比,其中齿数比ρ1-ρ3如下所述:ρ1=0.500、ρ2=0.444、ρ3=0.500。在该具体示例中,相邻档位的分级比基本彼此相等,前进档位的变速比的总范围(“总幅”=5.014/0.667)宽至约7.521。此外,倒档“Rev”具有4.000的适合的选定变速比。因此,自动变速器110总体上显示出令人满意的变速比特征。
图12A和12B中所示的八个前进档位“1st”到“8th”形成了第一组档位,其中第一档位、第二档位和第三档位“1st”、“2nd”和“3rd”是通过接合第一离合器C1以及第一或第二制动器B1、B2或第二离合器C2而建立的。自动变速器110具有第二组档位,其中第一档位、第二档位和第三档位“1st”、“2nd”和“3rd”是通过接合第五离合器C5以及第一或第二制动器B1、B2或第二离合器C2而建立的,如图13A和13B中所示的,以使得第四转动元件RM4通过第一变速部114转动。通过接合第五离合器C5而建立的图13B的第二组档位的第一档位、第二档位和第三档位的变速比不同于通过接合第一离合器C1而建立的图12B的第一组档位的第一档位、第二档位和第三档位的变速比,并且是通过沿平行于图13A的共线图的横轴的方向的第四转动元件RM4(太阳齿轮S4)的位置而确定的。也就是说,第一档位、第二档位和第三档位的变速比是通过第四行星齿轮组120的齿数比ρ4而确定的。
如图13B中所示的,具有最高变速比的第二组档位的第一档位“1st”是通过第五离合器C5和第二制动器B2的接合动作而建立的,所述接合动作导致第四转动元件RM4通过第一变速部114的减速以及第二转动元件RM2的停止,而其变速比低于第一档位“1st”的变速比的第二档位“2nd”是通过第五离合器C5和第一制动器B1的接合动作而建立的,所述接合动作导致第四转动元件RM4通过第一变速部114的转动以及第一转动元件RM1的停止。而且,其变速比低于第二档位“2nd”的变速比的第三档位“3rd”是通过第二和第五离合器C2、C5的接合动作而建立的,所述接合动作导致作为一个整体的第二变速部122通过第一变速部114的减速。可通过第一离合器C1的接合动作以及第二和第五离合器C2、C5的接合动作而建立第三档位“3rd”。
如从图13B中可清楚的,除了当在第三档位“3rd”与第二档位或第四档位“2nd”、“4th”之间发生变速之外,通过接合两个摩擦接合装置(C1-C5,B1、B2)的适当组合,可建立第二组档位的八个连续前进档位中的选定的一个。第一档位、第二档位和第三档位“1st”、“2nd”和“3rd”的变速比是通过第四行星齿轮组120的齿数比ρ4而确定的。例如,这些档位“1st”、“2nd”和“3rd”具有图13B中所表示的变速比,其中齿数比ρ4为0.483。即,第二组的第三档位“3rd”的变速比与第一组的第三档位“3rd”的变速比相同,而第二组的第一档位“1st”的变速比为4.286,略低于第一组的第一档位的变速比5.014,而第二组的第二档位“2nd”的变速比为2.762,略低于第一组的第二档位的变速比3.005。因此,处于第二组的第一档位或第二档位中的自动变速器110提供比第一组相应档位中更小的驱动转矩。图13B的第二组档位具有比图12B第一组的7.521的总幅窄的约6.429的总幅(变速比总范围)。
与包括通过接合第五离合器C5以及第一或第二制动器B1、B2或第二离合器而建立的第一档位、第二档位和第三档位的图13B的第二组档位相比较,包括通过接合第一离合器C1以及第一或第二制动器B1、B2或第二离合器C2而建立的第一档位、第二档位和第三档位的图12B的第一组档位具有更宽的变速比总范围,并且确保了车辆的更高度的启动和加速的驾驶性能。
具有如上所述两组档位的自动变速器110也由图4的框图中所示的变速控制装置70以上述方式控制。也就是说,在选择了手动变速模式时根据变速档位组选择器开关86的选定位置以及在未选择手动变速模式时根据动力模式选择器开关80是否选择动力运行模式而选择第一或第二组档位。因此,与传统自动变速器相比较,可在更精确的方式下控制本发明自动变速器110的变速操作。
以上所述的本发明第四实施例所涉及的自动变速器110被布置成使得第五转动元件RM5(第一输入转动元件)通过第一离合器C1(第一输入离合器)选择性地连接于第二输入路径PA2,用以建立图12B的第一组档位的第一档位、第二档位和第三档位“1st”、“2nd”和“3rd”,并且使得第四转动元件RM4(第二输入转动元件)通过第五离合器C5(第二输入离合器)选择性地连接于第二输入路径PA2,用以建立图13B的第二组档位的第一档位、第二档位和第三档位。第一或第二组档位是在选择了手动变速模式时根据变速档位组选择器开关86的选定位置以及在未选择手动变速模式时根据动力模式选择器开关80是否选择动力运行模式而选择的。因此,与传统自动变速器相比较,可在更精确的方式下控制本发明自动变速器110的变速操作。
此外,输入轴124的转动通过第一和第二输入路径PA1、PA2被传输到第二变速部122,并且通过选择用于传输从第一输入路径PA1中所接收的转动的要被接合的第一离合器C1或第五离合器C5而选择第一或第二组档位,因此自动变速器110可较容易地换档到在选定的第一或第二组的第一档位、第二档位和第三档位中的一个档位,同时第一或第五离合器C1、C5被保持在接合状态中。因此,可使得自动变速器110结构简单并且使其小型化并且可使其制造成本较低,同时可更容易安装在车辆上。
通过相应的第一和第五离合器C1、C5连接于第二输入路径PA2的第五和第四转动元件RM5、RM4被布置成彼此相邻,沿平行于横轴的方向看去时位于图12A和13A共线图的一端处,并且第三转动元件RM3形式的输出转动元件被布置在一组第四和第五转动元件RM4、RM5的一侧上,同时第一和第二转动元件RM1、RM2被布置在远离第四和第五转动元件RM4、RM5的第三转动元件RM3的一侧上。在这种布置下,通过由第一和第二制动器B1、B2停止第一和第二转动元件RM1、RM2、通过第二离合器C2将第一和第二转动元件RM1、RM2与第二输入路径PA2相连接,或通过第三和第四离合器C3、C4将转动元件RM1、RM2与第一输入路径PA1相连接。因此,第一和第二组档位可使得具有较为简单的自动变速器110的布置。
如上所述,图12和图13的第一和第二组档位相互不同之处只在于,接合第一离合器C1以及第一或第二制动器B1、B2或第二离合器C2以建立第一组档位的第一档位、第二档位和第三档位“1st”、“2nd”和“3rd”,而接合第五离合器C5以及第一或第二制动器B1、B2或第二离合器C2以建立第二组档位的第一档位、第二档位和第三档位“1st”、“2nd”和“3rd”。除第一和第五离合器C1、C5的接合和脱离动作之外,用以建立第一组档位的第一档位、第二档位和第三档位的离合器和制动器的接合和脱离动作的组合与用以建立第二组档位的第一档位、第二档位和第三档位的离合器和制动器的接合和脱离动作的组合相同。相同组的离合器和制动器用于两组档位。因此,与其中不同组的离合器和制动器用于各自两组档位的自动变速器相比较,本发明自动变速器110的结构可更简单并且成本更低。
在本实施例中,塔式行星齿轮134的小直径部分与第四行星齿轮组120的太阳齿轮S4相啮合,所述太阳齿轮S4通过第五离合器C5与第二输入路径PA2相连接以建立第一组的第一档位“1st”到第五档位“5th”,其变速比高于1.0,而塔式行星齿轮134的大直径部分与第二行星齿轮组116的太阳齿轮S2相啮合,所述太阳齿轮S2通过第一离合器C1与第二输入路径PA2相连接以建立第二组的第一档位、第二档位和第三档位。这种布置也有助于简化结构并且减少其中选择性地使用第一和第二组档位的该自动变速器110的尺寸和制造成本。
此外,包括第一变速部114和第二变速部122的该自动变速器110通过使用这三个行星齿轮组112、116、118、第四行星齿轮组120的太阳齿轮S4、这五个离合器C1-C5以及这两个制动器B1、B2的较为简单和小型化的布置提供了八个前进档位,以使得可通过接合从离合器C1-C5与制动器B1、B2中选择的两个摩擦接合装置的八种不同组合的适当一组选择这八个前进档位中的一个,从而可在减小变速冲击的情况下容易地控制自动变速器110的变速。
另外,行星齿轮组112、116、118、120具有较小的直径,其中它们的齿数比ρ1-ρ4被保持在约0.3-0.6的范围内,并且提供了具有适当变速比和分级比的八个前进档位“1st”到“8th”,并且宽至至少为6的总体变速比范围或“总幅”,并且还提供了具有较高变速比的倒档“Rev”。因此,该自动变速器110显示出改进的总体变速比特征。
现在参照与图1-3相对应的图14-16,其中示出依照本发明第五实施例构成的车辆自动变速器140。该自动变速器140不同于第四实施例的自动变速器110之处在于,第二变速部142形式的主变速部的布置。第二变速部142主要是由单行星齿轮类型的第二行星齿轮组144、双行星齿轮类型的第三行星齿轮组146、单行星齿轮类型的第四行星齿轮组148以及第五行星齿轮组150构成的。第二变速部142的第二、第三、第四和第五行星齿轮组144、146、148、150分别为主第一、第二、第三和第四行星齿轮组。第二行星齿轮组144具有塔式行星齿轮152,所述塔式行星齿轮152包括用作其行星齿轮的小直径部分和与第五行星齿轮组的齿圈R5相啮合的大直径部分。该齿圈R5对应于第二或主变速部142的第四齿圈。第二和第三行星齿轮组144、146具有用作其行星架CA2和CA3的一个共用部件,以及用作其太阳齿轮S2和S3的一个共用部件。第二行星齿轮组144的行星齿轮(塔式行星齿轮152的小直径部分)还用作第三行星齿轮组146的第一行星齿轮(用作与太阳齿轮S3相啮合的行星齿轮)。
第二变速部142的第二到第五行星齿轮组144、146、148、150部分地相互连接并且具有总共六个转动元件RM1-RM6。详细地说,第二行星齿轮组144的太阳齿轮S2与第三行星齿轮组146的太阳齿轮S3相互连接,以提供第一转动元件RM1,而第四行星齿轮组148的齿圈R4用作第二转动元件RM2。第三行星齿轮组146的齿圈R3和第四行星齿轮组148的行星架CA4相互连接,以提供第三转动元件RM3。第二行星齿轮组144的行星架CA2、第三行星齿轮组146的行星架CA3、第四行星齿轮组148的太阳齿轮S4及第五行星齿轮组150的行星架CA5相互合作以提供第四转动元件RM4。第二行星齿轮组144的齿圈R2提供第五转动元件RM5,并且第五行星齿轮组150的齿圈R5提供第六转动元件RM6。
第一转动元件RM1(太阳齿轮S2和S3)通过第一制动器B1被选择性地固定于壳体132从而被选择性地达到静止状态,并且第三转动元件RM3(齿圈R3和行星架CA4)通过第二制动器B2被选择性地固定于壳体132从而被选择性地达到静止状态。第五转动元件RM5(齿圈R2)通过第一离合器C1被选择性地连接于第一行星齿轮组112的齿圈R1形式的中间输出元件,即,被连接于第二输入路径PA2。第一转动元件RM1(太阳齿轮S2和S3)通过第二离合器C2被选择性地连接于齿圈R1,即,被连接于第二输入路径PA2。第二转动元件RM2(齿圈R4)通过第三离合器C3被选择性地连接于输入轴124,即,被连接于第一输入路径PA1,第三转动元件RM3(齿圈R3和行星架CA4)通过第四离合器C4被选择性地连接于输入轴124,即,被连接于第一输入路径PA1。第六转动元件RM6(齿圈R5)通过第五离合器C5被选择性地连接于齿圈R1,即,被连接于第二输入路径PA2,而第四转动元件RM4(行星架CA2、CA3和CA5以及太阳齿轮S4)被一体地连接于输出齿轮154形式的输出元件,以使得转动通过输出齿轮154从自动变速器140中被输出。在该第五实施例中,第一输入路径PA1被第一行星齿轮组112的行星架CA1部分地限定,并且第一离合器C1相当于第一输入离合器,而第五离合器C5相当于第二输入离合器。而且,第五转动元件RM5相当于第一输入转动元件,第六转动元件RM6相当于第二输入转动元件,而第四转动元件RM4相当于输出转动元件。
如图15B中所示的,自动变速器140也具有八个前进档位“1st”到“8th”和一个倒档“Rev”。如从图15A的共线图中可看出的,具有最高变速比的第一档位“1st”是通过第一离合器C1和第二制动器B2的接合动作而建立的,所述接合动作导致第五转动元件RM5通过第一变速部114的减速,以及使得第三转动元件RM3停止,以使得连接于输出齿轮154的第四转动元件RM4沿正向在由对应于第四转动元件RM4的竖直线与共线图中“1st”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。其变速比低于第一档位“1st”的第二档位“2nd”是通过第一离合器C1和第一制动器B1的接合动作而建立的,所述接合动作导致第五转动元件RM5通过第一变速部114的减速,以及使得第一转动元件RM1停止,以使得第四转动元件RM4在由对应于第四转动元件RM4的竖直线与“2nd”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。其变速比低于第二档位“2nd”的第三档位“3rd”是通过第一和第二离合器C1、C2的接合动作而建立的,所述接合动作导致作为一个整体的第二变速部142通过第一变速部114的减速,以及使得第一转动元件RM1停止,以使得第四转动元件RM4在由对应于第四转动元件RM4的竖直线与“3rd”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动,即,在等于第一变速部114的齿圈R1的速度下转动。其变速比低于第三档位“3rd”的第四档位“4th”是通过第一和第三离合器C1、C3的接合动作而建立的,所述接合动作导致第五转动元件RM5通过第一变速部114的减速以及使得第二转动元件RM2随输入轴124一起转动,以使得第四转动元件RM4在由对应于第四转动元件RM4的竖直线与“4th”所示的横直线之间的交叉点所表示的速度下转动。除第一和第三离合器C1、C3的接合动作以外,可通过第一和第四离合器C1、C4的接合动作建立第四档位“4th”,所述接合动作导致第五转动元件RM5通过第一变速部114的减速以及使得第三转动元件RM3随输入轴124一起转动。
其变速比低于第四档位“4th”的第五档位“5th”是通过第三和第四离合器C3、C4的接合动作而建立的,所述接合动作导致作为一个整体的第二变速部142随输入轴124一起转动,以使得第四转动元件RM4在由对应于第四转动元件RM4的竖直线与“5th”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。该第五档位“5th”具有1.0的变速比。其变速比低于第五档位“5th”的第六档位“6th”是通过第二和第四离合器C2、C4的接合动作而建立的,所述接合动作导致第一转动元件RM1通过第一变速部114的转动和第三转动元件RM3随输入轴124的一起转动,以使得第四转动元件RM4在由对应于第四转动元件RM4的竖直线与“6th”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。其变速比低于第六档位“6th”的第七档位“7th”是通过第四离合器C4和第一制动器B1的接合动作而建立的,所述接合动作导致第三转动元件RM3随输入轴124的转动以及使得第一转动元件RM1停止,以使得第四转动元件RM4在由对应于第四转动元件RM4的竖直线与“7th”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。其变速比低于第七档位“7th”的第八档位“8th”是通过第三离合器C3和第一制动器B1的接合动作而建立的,所述接合动作导致第二转动元件RM2随输入轴124的转动以及第一转动元件RM1的停止,以使得第四转动元件RM4在由对应于第四转动元件RM4的竖直线与“8th”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。
倒档“Rev”是通过第二离合器C2和第二制动器B2的接合动作而建立的,所述接合动作导致第一转动元件RM1通过第一变速部114的减速以及第三转动元件R3的停止,以使得第四转动元件RM4沿反向在由对应于第四转动元件RM4的竖直线与“Rev”所示的斜直线之间的交叉点所表示的速度下转动。
参照图15B,其中示出自动变速器140的上述九个档位与离合器C1-C5和制动器B1、B2形式的摩擦接合装置的操作状态的各个组合之间的关系。从图15B中应该理解的是,通过接合从这五个离合器C1-C5和两个制动器B1、B2中选择的两个摩擦接合装置的适当组合可建立八个连续前进档位中的选定的一个。通过第一、第二、第三和第四行星齿轮组112、144、146、148的齿数比ρ1-ρ4确定这九个档位的变速比。例如,这九个档位具有图15B中所表示的变速比,其中齿数比ρ1-ρ4如下所述:ρ1=0.450、ρ2=0.351、ρ3=0.368、ρ4=0.286。在该具体示例中,相邻档位的分级比基本彼此相等,前进档位的变速比的总范围(“总幅”=3.550/0.526)宽为6.745。此外,倒档“Rev”具有2.597的适合的选定变速比。因此,自动变速器140总体上显示出令人满意的变速比特征。
图15A和15B中所示的八个前进档位“1st”到“8th”形成了第一组档位,其中具有高于1.0的变速比的第一档位到第四档位“1st”到“4th”是通过接合第一离合器C1以及其它离合器C2、C3或第一或第二制动器B1、B2而建立的。自动变速器140具有第二组档位,其中第一档位到第四档位“1st”到“4th”是通过接合第五离合器C5以及离合器C2、C3或制动器B1、B2而建立的,如图16A和16B中所示的,以使得第六转动元件RM3通过第一变速部114减速。通过接合第四离合器C4而建立的图16B的第二组档位的第一档位到第四档位的变速比不同于通过接合第一离合器C1而建立的图15B的第一组档位的第一档位到第四档位的变速比,并且是通过沿平行于图15A的共线图的横轴的方向的第六转动元件RM6(齿圈R5)的位置而确定的。也就是说,第一档位到第四档位的变速比是通过第五行星齿轮组150的齿数比ρ5而确定的。通过适当地确定齿数比ρ5,第二组的档位“1st”到“4th”的变速比不同于第一组的档位“1st”到“4th”的变速比特征。
如图16B中所示的,第二组档位的第一档位到第四档位“1st”到“4th”是通过第五离合器C5(取代第一离合器C1)以及其它离合器C2、C3或第一或第二制动器B1、B2的接合动作而建立的。也就是说,具有最高变速比的第一档位“1st”是通过第五离合器C5和第二制动器B2的接合动作而建立的,所述接合动作导致第六转动元件RM6通过第一变速部114的减速,以及使得第三转动元件RM3停止,第二档位“2nd”是通过第五离合器C5和第一制动器B1的接合动作而建立的,所述接合动作导致第六转动元件RM6通过第一变速部114的减速,以及使得第一转动元件RM1停止。而且,第三档位“3rd”是通过第五离合器C5和第二离合器C2的接合动作而建立的,所述接合动作导致作为一个整体的第二变速部142通过第一变速部114的减速,而第四档位“4th”是通过第五离合器C5和第三离合器C3的接合动作而建立的,所述接合动作导致第二转动元件RM3随输入轴124一起转动以及使得第六转动元件RM6通过第一变速部114的减速。该第四档位“4th”可通过第五离合器C5和第四离合器C4的接合动作而建立的,所述接合动作导致第三转动元件RM3随输入轴124一起转动以及使得第六转动元件RM6通过第一变速部114的减速。
通过接合两个摩擦接合装置(C1-C5,B1、B2)的适当组合,可建立第二组档位的八个连续前进档位中的选定的一个。第一档位到第四档位“1st”到“4th”的变速比是通过第五行星齿轮组150的齿数比ρ5而确定的。例如,这些档位“1st”到“4th”具有图16B中所表示的变速比,其中齿数比ρ5为0.561。即,第二组的第三档位“3rd”的变速比为1.818,即,与第一组相等,而第一档位“1st”的变速比为4.589,略高于第一组的第一档位“1st”的变速比3.550,而第二组的第二档位“2nd”的变速比为2.839,略高于第一组的第二档位的变速比2.456。因此,处于第二组的第一档位或第二档位中的自动变速器140提供比第一组相应档位中更大的驱动转矩。另一方面,第二组的第四档位“4th”的变速比为1.259,略小于第一组的第四档位的变速比1.349。图16B的第二组档位具有比图15B的第一组的6.745的总幅宽的约8.719的总幅(变速比总范围)。
与包括通过接合第一离合器C1以及第二或第三离合器C2、C3或第一或第二制动器B1、B2的接合动作而建立的第一档位到第四档位的图15B的第一组档位相比较,包括通过接合第五离合器C5以及第二或第三离合器C2、C3或第一或第二制动器B1、B2的接合动作而建立的第一档位到第四档位的图16B的第二组档位确保了车辆在较高运行速度下的更高度的启动和加速的驾驶性能。
以上所述的本发明第五实施例所涉及的自动变速器140还被布置成使得第五转动元件RM5通过第一离合器C1选择性地连接于第二输入路径PA2,用以建立图15B的第一组档位的第一档位到第四档位“1st”到“4th”,并且使得第六转动元件RM6通过第五离合器C5选择性地连接于第二输入路径PA2,用以建立图16B的第一档位到第四档位“1st”到“4th”。第一或第二组档位是在选择了手动变速模式时根据变速档位组选择器开关86的选定位置以及在未选择手动变速模式时根据是否选择动力运行模式而选择的。因此,与传统自动变速器相比较,可在更精确的方式下控制本发明第五实施例的自动变速器140的变速操作。
此外,输入轴124的转动通过第一和第二输入路径PA1、PA2被传输到第二变速部142,并且通过选择用于传输从第二输入路径PA2中所接收的转动的要被接合的第一离合器C1或第五离合器C5而选择第一或第二组档位,因此自动变速器140可较容易地换档到在选定的第一或第二组的第一档位到第四档位中选定的一个档位,同时第一或第五离合器C1、C5被保持在接合状态中。因此,可使得自动变速器140结构简单并且使其小型化并且可使其制造成本较低,同时可更容易安装在车辆上。
通过相应的第一和第五离合器C1、C5连接于第二输入路径PA2的第五和第六转动元件RM5、RM6被布置成彼此相邻,沿平行于横轴的方向看去时位于图15A和16A共线图的一端处,并且第四转动元件RM4形式的输出转动元件被布置在一组第五和第六转动元件RM5、RM6的内侧上,同时第一、第二和第三转动元件RM1-RM3被布置在远离第五和第六转动元件RM5、RM6的第四转动元件RM4的一侧上。在这种布置中,通过由第一和第二离合器B1、B2停止第一、第二和第三转动元件RM1-RM3,由第二离合器C2将这些转动元件RM1-RM3连接于第二输入路径PA2,或通过第三和第四离合器C3、C4将转动元件RM1-RM3连接于第一输入路径PA1可建立其变速比高于1.0的选定的第一或第二组连续档位(第一档位到第四档位)中的一个档位。因此,第一和第二组档位可使得具有较为简单的自动变速器140的布置。
如上所述,图15和图16的第一和第二组档位相互不同之处只在于,接合第一离合器C1以及第二或第三离合器C2、C3或第一或第二制动器B1、B2以建立第一组档位的第一档位、第二档位、第三档位和第四档位“1st”、“2nd”、“3rd”和“4th”,而接合第五离合器C5以及第二或第三离合器C2、C3或第一或第二制动器B1、B2以建立第二组档位的第一档位、第二档位、第三档位和第四档位“1st”、“2nd”、“3rd”和“4th”。除第一和第五离合器C1、C5的接合和脱离动作之外,用以建立第一组档位的第一档位到第四档位的离合器和制动器的接合和脱离动作的组合与用以建立第二组档位的第一档位到第四档位的离合器和制动器的接合和脱离动作的组合相同。相同组的离合器和制动器用于两组档位。因此,与其中不同组的离合器和制动器用于各自两组档位的自动变速器相比较,本发明自动变速器140的结构可更简单并且成本更低。
在第五实施例中,塔式行星齿轮152的小直径部分与第二行星齿轮组144的齿圈R2相啮合,所述齿圈R2通过第一离合器C1与第二输入路径PA2相连接以建立第一组的第一档位“1st”到第四档位“4th”,其变速比高于1.0,而塔式行星齿轮152的大直径部分与第五行星齿轮组150的齿圈R5相啮合,所述齿圈R5通过第五离合器C5与第二输入路径PA2相连接以建立第二组的第一档位到第四档位。这种布置也有助于简化结构并且减少其中选择性地使用第一和第二组档位的该自动变速器140的尺寸和制造成本。
此外,包括第一变速部114和第二变速部142的该自动变速器140通过使用这四个行星齿轮组112、144、146、148、第五行星齿轮组150的齿圈R4、这五个离合器C1-C5以及这两个制动器B1、B2的较为简单和小型化的布置提供了八个前进档位,以使得可通过接合从离合器C1-C5与制动器B1、B2中选择的两个摩擦接合装置的八种不同组合的适当一组选择这八个前进档位中的一个,从而可在减小变速冲击的情况下容易地控制自动变速器140的变速。
另外,行星齿轮组112、144、146、150具有较小的直径,其中它们的齿数比ρ1-ρ5被保持在适当的确定范围内,并且提供了具有适当变速比和分级比的八个前进档位“1st”到“8th”,并且宽至至少为6的总体变速比范围(总幅),并且还提供了具有较高变速比的倒档“Rev”。因此,该自动变速器140显示出改进的总体变速比特征。
尽管第一、第二和第三实施例所涉及的自动变速器10、40、50具有八个前进档位,但是也可将自动变速器10、40、50修正得具有包括对应于第七档位和第八档位“7th”和“8th”的两个档位的七个或更少个前进档位。例如,可将自动变速器10、40、50修正得具有对应于第二档位“2nd”到第八档位“8th”的七个前进档位。
另一方面,可将第四和第五实施例所涉及的自动变速器110、140修正得具有七个或更少个前进档位,诸如第一档位“1st”到第七档位“7th”、第二档位“2nd”到第八档位“8th”、或第一档位“1st”到第六档位“6th”和第八档位“8th”。
应该理解的是,在已描述的本发明技术的基础上,本发明可具体表现为本领域普通技术人员可进行的其它各种改变、修正和改进形式。
Claims (67)
1.一种自动变速器(10;40;50),它包括输入元件(26),以及具有多个档位且包括输出元件(28;60)、多个行星齿轮组(12、16、18、20、22;12、54、56、58)、多个离合器(C1-C4)和多个制动器(B1-B3)的主变速部(24;52),所述多个行星齿轮组具有多个转动元件,所述转动元件包括与所述输出元件相连接的输出转动元件(RM5;RM4)并且相互连接以使得所述转动元件以预定相互关系相对于彼此转动,所述自动变速器具有用于在预定第一变速比下传输所述输入元件的转动的第一输入路径(PA1)和用于在高于所述第一变速比的预定第二变速比下传输所述输入元件的转动的第二输入路径(PA2),以使得从所述输入元件接收的所述转动的速度在所述转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,所述离合器被选择性地接合以便于将所述转动元件中的选定的转动元件与所述第一或所述第二输入路径相连接,并且所述制动器被选择性地接合以便于将所述转动元件中的选定的转动元件保持在静止状态中,以便通过控制所述离合器和所述制动器的接合和脱离动作而建立所述档位中的选定的一个档位,从而与所述输出元件相连接的所述输出转动元件的所述转动经所述输出元件从所述主变速部被传输,其特征在于:
所述主变速部(24;52)包括至少四个包括第一输入转动元件(RM2)和第二输入转动元件(RM3)的转动元件(RM1-RM6;RM1-RM5),所述多个离合器包括用于选择性地将所述第一输入转动元件与所述第一输入路径(PA1)相连接的第一输入离合器(C3),以及用于选择性地将所述第二输入转动元件与所述第一输入路径相连接的第二输入离合器(C4);
所述主变速部具有用于输出其速度高于从所述第一输入路径(PA1)接收的所述转动的速度的转动的第一组连续档位(“7th”和“8th”),所述第一组连续档位通过用于所述第一输入转动元件(RM2)经所述第一输入路径的转动的所述第一输入离合器(C3)的接合动作和所述第二输入离合器(C4)的脱离动作,并通过控制所述多个离合器中的其它离合器(C1、C2)和所述多个制动器(B1-B3)的接合和脱离动作建立;
所述主变速部具有用于输出其速度高于从所述第一输入路径(PA1)接收的所述转动的速度的转动的第二组连续档位(“7th”和“8th”),所述第二组连续档位通过用于所述第二输入转动元件(RM3)经所述第一输入路径的转动的所述第二输入离合器(C4)的接合动作和所述第一输入离合器(C3)的脱离动作,并通过控制所述多个离合器中的其它离合器(C1、C2)和所述多个制动器(B1-B3)的接合和脱离动作建立,所述第二组连续档位的各自变速比不同于所述第一组连续档位的各自变速比;并且
所述自动变速器可换档到所述第一组和所述第二组连续档位中选定的一组连续档位中的一个选定档位。
2.一种自动变速器(10;40;50),它包括输入元件(26),以及具有多个档位且包括输出元件(28;60)、多个行星齿轮组(12、16、18、20、22;12、54、56、58)、多个离合器(C1-C4)和多个制动器(B1-B3)的主变速部(24;52),所述多个行星齿轮组具有多个转动元件,所述转动元件包括与所述输出元件相连接的输出转动元件(RM5;RM4)并且相互连接以使得所述转动元件以预定相互关系相对于彼此转动,所述自动变速器具有用于在预定第一变速比下传输所述输入元件的转动的第一输入路径(PA1)和用于在高于所述第一变速比的预定第二变速比下传输所述输入元件的转动的第二输入路径(PA2),以使得从所述输入元件接收的所述转动的速度在所述转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,所述离合器被选择性地接合以便于将所述转动元件中的选定的转动元件与所述第一或所述第二输入路径相连接,并且所述制动器被选择性地接合以便于将所述转动元件中的选定的转动元件保持在静止状态中,以便通过控制所述离合器和所述制动器的接合和脱离动作而建立所述档位中的选定的一个档位,从而与所述输出元件相连接的所述输出转动元件的所述转动经所述输出元件从所述主变速部被传输,其特征在于:
所述主变速部(24;52)包括至少四个包括第一输入转动元件(RM2)和第二输入转动元件(RM3)的转动元件(RM1-RM6;RM1-RM5),当沿共线图的平行直线彼此隔开一定距离的方向看去时,所述第一输入转动元件和所述第二输入转动元件设置在所述共线图的基本中间位置处,沿各自平行直线取得所述至少四个转动元件的相对转动速度,所述多个离合器包括用于选择性地将所述第一输入转动元件与所述第一输入路径(PA1)相连接的第一输入离合器(C3),以及用于选择性地将所述第二输入转动元件与所述第一输入路径相连接的第二输入离合器(C4);并且
所述输出转动元件(RM5;RM4)位于一组所述第一和所述第二输入转动元件的一侧上,而其它所述多个转动元件中的至少一个转动元件(RM1)位于这组所述第一和所述第二输入转动元件的另一侧上,其中每个所述转动元件通过所述多个离合器(C1-C4)中的除所述第一和所述第二输入离合器(C3、C4)之外的一个离合器(C2)选择性地与所述第二输入路径(PA2)相连接或通过所述多个制动器(B1-B3)中的一个制动器(B1)达到静止状态。
3.依照权利要求2所述的自动变速器(10;40;50),其特征在于,所述主变速部(24;52)具有用于输出其速度高于从所述第一输入路径(PA1)接收的所述转动的速度的转动的第一组连续档位(“7th”和“8th”),所述第一组连续档位分别通过所述第一输入离合器(C3)的接合动作、连同与位于所述另一侧上的所述转动元件(RM1)对应的所述一个离合器(C2)的接合动作、以及与位于所述另一侧上的所述转动元件对应的所述一个制动器(B1)的接合动作建立,
并且,所述主变速部(24;52)具有用于输出其速度高于从所述第一输入路径(PA1)接收的所述转动的速度的转动的第二组连续档位(“7th”和“8th”),所述第二组连续档位分别通过所述第二输入离合器(C4)的接合动作、连同与位于所述另一侧上的所述转动元件(RM1)对应的所述一个离合器(C2)的接合动作、以及与位于所述另一侧上的所述转动元件对应的所述一个制动器(B1)的接合动作建立,所述第二组连续档位的各自变速比不同于所述第一组连续档位的各自变速比,
所述自动变速器可换档到所述第一组和所述第二组连续档位中选定的一组连续档位中的一个选定档位。
4.依照权利要求1中所述的自动变速器(10;40;50),其特征在于,除所述第一和所述第二输入离合器的操作状态以外,用以建立所述第一组连续档位的所述多个离合器和所述多个制动器的操作状态的组合与用以建立所述第二组连续档位的所述多个离合器和所述多个制动器的操作状态的组合相同。
5.依照权利要求3中所述的自动变速器(10;40;50),其特征在于,除所述第一和所述第二输入离合器的接合和脱离动作以外,用以建立所述第一组连续档位的所述多个离合器和所述多个制动器的接合和脱离动作的组合与用以建立所述第二组连续档位的所述离合器和所述制动器的接合和脱离动作的组合相同。
6.依照权利要求1所述的自动变速器(10;40;50),其特征在于,通过变速控制装置(70)选择所述第一组和所述第二组连续档位中的一组连续档位,并且在所述变速控制装置的控制下,所述自动变速器被换档到所选择的一组连续档位中的一个选定档位。
7.依照权利要求3所述的自动变速器(10;40;50),其特征在于,通过变速控制装置(70)选择所述第一组和所述第二组连续档位中的一组连续档位,并且在所述变速控制装置的控制下,所述自动变速器被换档到所选择的一组连续档位中的一个选定档位。
8.依照权利要求1所述的自动变速器(10;40),其特征在于,所述第一和所述第二输入转动元件(RM2、RM3)为所述多个行星齿轮组中的两个相邻行星齿轮组(16、22)的齿圈(R2、R5)或太阳齿轮,所述两个相邻行星齿轮组具有共用的塔式行星齿轮(36),所述塔式行星齿轮具有大直径部分和小直径部分,所述两个相邻行星齿轮组的所述齿圈或所述太阳齿轮分别与所述大直径部分和所述小直径部分相啮合。
9.依照权利要求2所述的自动变速器(10;40),其特征在于,所述第一和所述第二输入转动元件(RM2、RM3)为所述多个行星齿轮组中的两个相邻行星齿轮组(16、22)的齿圈(R2、R5)或太阳齿轮,所述两个相邻行星齿轮组具有共用的塔式行星齿轮(36),所述塔式行星齿轮具有大直径部分和小直径部分,所述两个相邻行星齿轮组的所述齿圈或所述太阳齿轮分别与所述大直径部分和所述小直径部分相啮合。
10.依照权利要求1中所述的自动变速器(10),其特征在于,所述主变速部(24)具有由第一转动元件(RM1)、第二转动元件(RM2)、第三转动元件(RM3)、第四转动元件(RM4)、第五转动元件(RM5)和第六转动元件(RM6)构成的六个转动元件,所述六个转动元件依照具有竖轴和横轴的共线图布置,并且其中沿平行于所述竖轴的相应的六条直线取得所述六个转动元件的相对转动速度,所述六条直线沿平行于所述横轴的方向从所述共线图的一个相对端朝向另一端彼此隔开一定距离,以使得通过所述多个行星齿轮组的齿数比确定所述六条直线中相邻直线之间沿所述方向的距离,所述多个离合器包括:第一离合器(C1),所述第六转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径(PA2)相连接;第二离合器(C2),所述第一转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径相连接;第三离合器(C3),所述第二转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径(PA1)相连接;以及第四离合器(C4),所述第三转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径相连接,所述多个制动器包括:第一制动器(B1),所述第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;第二制动器(B2),所述第二转动元件通过其选择性地达到静止状态;以及第三制动器(B3),所述第四转动元件通过其选择性地达到静止状态,所述第五转动元件与所述输出元件(28)相连接,
并且,所述第二、所述第三和所述第五转动元件(RM2、RM3、RM5)分别用作所述第一输入转动元件、所述第二输入转动元件和所述输出转动元件,而所述第三和所述第四离合器分别用作所述第一和所述第二输入离合器。
11.依照权利要求3中所述的自动变速器(10),其特征在于,所述主变速部(24)具有由第一转动元件(RM1)、第二转动元件(RM2)、第三转动元件(RM3)、第四转动元件(RM4)、第五转动元件(RM5)和第六转动元件(RM6)构成的六个转动元件,所述六个转动元件依照具有竖轴和横轴的共线图布置,并且其中沿平行于所述竖轴的相应的六条直线取得所述六个转动元件的相对转动速度,所述六条直线沿平行于所述横轴的方向从所述共线图的一个相对端朝向另一端彼此隔开一定距离,以使得通过所述多个行星齿轮组的齿数比确定所述六条直线中相邻直线之间沿所述方向的距离,所述多个离合器包括:第一离合器(C1),所述第六转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径(PA2)相连接;第二离合器(C2),所述第一转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径相连接;第三离合器(C3),所述第二转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径(PA1)相连接;以及第四离合器(C4),所述第三转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径相连接,所述多个制动器包括:第一制动器(B1),所述第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;第二制动器(B2),所述第二转动元件通过其选择性地达到静止状态;以及第三制动器(B3),所述第四转动元件通过其选择性地达到静止状态,所述第五转动元件与所述输出元件(28)相连接,
并且,所述第二、所述第三和所述第五转动元件(RM2、RM3、RM5)分别用作所述第一输入转动元件、所述第二输入转动元件和所述输出转动元件,而所述第三和所述第四离合器分别用作所述第一和所述第二输入离合器。
12.依照权利要求10所述的自动变速器(10),其特征在于,所述主变速部(24)包括单行星齿轮类型的主第一行星齿轮组(16)、双行星齿轮类型的主第二行星齿轮组(18)、单行星齿轮类型的主第三行星齿轮组(20)以及主第四行星齿轮组(22),
并且,所述第一转动元件是所述主第三行星齿轮组的太阳齿轮(S4),并且所述第二转动元件是所述主第一行星齿轮组的齿圈(R2)和所述主第四行星齿轮组的齿圈(R5)中的一个齿圈,同时所述第三转动元件是所述主第一行星齿轮组的齿圈和所述主第四行星齿轮组的齿圈中的另一个齿圈,所述第四转动元件是所述主第一、所述主第二和所述主第四行星齿轮组的相互连接的行星架(CA2、CA3、CA5),所述第五转动元件为相互连接的所述主第二行星齿轮组的齿圈(R3)和所述主第三行星齿轮组的行星架(CA4),以及所述第六转动元件为相互连接的所述主第一和所述主第二行星齿轮组的太阳齿轮(S2、S3)和所述主第三行星齿轮组的齿圈(R4)。
13.依照权利要求11所述的自动变速器(10),其特征在于,所述主变速部(24)包括单行星齿轮类型的主第一行星齿轮组(16)、双行星齿轮类型的主第二行星齿轮组(18)、单行星齿轮类型的主第三行星齿轮组(20)以及主第四行星齿轮组(22),
并且,所述第一转动元件是所述主第三行星齿轮组的太阳齿轮(S4),并且所述第二转动元件是所述主第一行星齿轮组的齿圈(R2)和所述主第四行星齿轮组的齿圈(R5)中的一个齿圈,同时所述第三转动元件是所述主第一行星齿轮组的齿圈和所述主第四行星齿轮组的齿圈中的另一个齿圈,所述第四转动元件是所述主第一、所述主第二和所述主第四行星齿轮组的相互连接的行星架(CA2、CA3、CA5),所述第五转动元件为相互连接的所述主第二行星齿轮组的齿圈(R3)和所述主第三行星齿轮组的行星架(CA4),以及所述第六转动元件为相互连接的所述主第一和所述主第二行星齿轮组的太阳齿轮(S2、S3)和所述主第三行星齿轮组的齿圈(R4)。
14.一种自动变速器(10),它包括输入元件(26),以及具有多个档位且包括输出元件(28)、多个行星齿轮组(12、16、18、20、22)、多个离合器(C1-C4)和多个制动器(B1-B3)的主变速部(24),所述多个行星齿轮组具有多个转动元件,所述转动元件包括与所述输出元件相连接的输出转动元件(RM5)并且相互连接以使得所述转动元件以预定相互关系相对于彼此转动,所述自动变速器具有用于在预定第一变速比下传输所述输入元件的转动的第一输入路径(PA1)和用于在高于所述第一变速比的预定第二变速比下传输所述输入元件的转动的第二输入路径(PA2),以使得从所述输入元件接收的所述转动的速度在所述转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,所述离合器被选择性地接合以便于将所述转动元件中的选定的转动元件与所述第一或所述第二输入路径相连接,并且所述制动器被选择性地接合以便于将所述转动元件中的选定的转动元件保持在静止状态中,以便通过控制所述离合器和所述制动器的接合和脱离动作而建立所述档位中的选定的一个档位,从而与所述输出元件相连接的所述输出转动元件的所述转动经所述输出元件从所述主变速部被传输,其特征在于:
所述主变速部(24)包括单行星齿轮类型的主第一行星齿轮组(16)、双行星齿轮类型的主第二行星齿轮组(18)、单行星齿轮类型的主第三行星齿轮组(20)以及主第四行星齿轮组(22),并且具有由第一转动元件(RM1)、第二转动元件(RM2)、第三转动元件(RM3)、第四转动元件(RM4)、第五转动元件(RM5)和第六转动元件(RM6)构成的六个转动元件;
并且,所述第一转动元件是所述主第三行星齿轮组的太阳齿轮(S4),并且所述第二转动元件是所述主第一行星齿轮组的齿圈(R2)和所述主第四行星齿轮组的齿圈(R5)中的一个齿圈,同时所述第三转动元件是所述主第一行星齿轮组的齿圈和所述主第四行星齿轮组的齿圈中的另一个齿圈,所述第四转动元件是所述主第一、所述主第二和所述主第四行星齿轮组的相互连接的行星架(CA2、CA3、CA5),所述第五转动元件为相互连接的所述主第二行星齿轮组的齿圈(R3)和所述主第三行星齿轮组的行星架(CA4),以及所述第六转动元件为相互连接的所述主第一和所述主第二行星齿轮组的太阳齿轮(S2、S3)和所述主第三行星齿轮组的齿圈(R4);
并且,所述多个离合器包括:第一离合器(C1),所述第六转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径(PA2)相连接;第二离合器(C2),所述第一转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径相连接;第三离合器(C3),所述第二转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径(PA1)相连接;以及第四离合器(C4),所述第三转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径相连接,所述多个制动器包括:第一制动器(B1),所述第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;第二制动器(B2),所述第二转动元件通过其选择性地达到静止状态;以及第三制动器(B3),所述第四转动元件通过其选择性地达到静止状态,所述第五转动元件与所述输出元件(28)相连接。
15.依照权利要求12所述的自动变速器(10),其特征在于,所述主第一行星齿轮组(16)具有塔式行星齿轮(36),所述塔式行星齿轮(36)具有与所述主第四行星齿轮组(22)的齿圈(R5)相啮合的大直径部分,和用作所述主第一行星齿轮组的行星齿轮的小直径部分。
16.依照权利要求13所述的自动变速器(10),其特征在于,所述主第一行星齿轮组(16)具有塔式行星齿轮(36),所述塔式行星齿轮(36)具有与所述主第四行星齿轮组(22)的齿圈(R5)相啮合的大直径部分,和用作所述主第一行星齿轮组的行星齿轮的小直径部分。
17.依照权利要求14所述的自动变速器(10),其特征在于,所述主第一行星齿轮组(16)具有塔式行星齿轮(36),所述塔式行星齿轮(36)具有与所述主第四行星齿轮组(22)的齿圈(R5)相啮合的大直径部分,和用作所述主第一行星齿轮组的行星齿轮的小直径部分。
18.依照权利要求10所述的自动变速器(10),其特征在于,所述主变速部(24)的所述多个档位包括从以下档位中选择出来的多个档位:第一档位,所述第一档位通过所述第一离合器和所述第三制动器的接合动作建立并且具有最高变速比;第二档位,所述第二档位通过所述第一离合器和所述第二制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第一档位的变速比;第三档位,所述第三档位通过所述第一离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第二档位的变速比;第四档位,所述第四档位通过所述第一和所述第二离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第三档位的变速比;第五档位,所述第五档位通过所述第一和所述第三离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第四档位的变速比;第六档位,所述第六档位通过所述第三和所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第五档位的变速比;第七档位,所述第七档位通过所述第二离合器和所述第三或所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第六档位的变速比;以及第八档位,所述第八档位通过所述第三或所述第四离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第七档位的变速比,
并且,所述第一组连续档位由通过所述第二离合器(C2)的接合动作和用作所述第一输入离合器的所述第三离合器(C3)的接合动作建立的所述第七档位和通过所述第三离合器(C3)和所述第一制动器(B1)的接合动作建立的所述第八档位构成,而所述第二组连续档位由通过所述第二离合器的接合动作和用作所述第二输入离合器的所述第四离合器(C4)的接合动作建立的所述第七档位和通过所述第四离合器的接合动作和所述第一制动器的接合动作建立的所述第八档位构成。
19.依照权利要求11所述的自动变速器(10),其特征在于,所述主变速部(24)的所述多个档位包括从以下档位中选择出来的多个档位:第一档位,所述第一档位通过所述第一离合器和所述第三制动器的接合动作建立并且具有最高变速比;第二档位,所述第二档位通过所述第一离合器和所述第二制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第一档位的变速比;第三档位,所述第三档位通过所述第一离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第二档位的变速比;第四档位,所述第四档位通过所述第一和第二离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第三档位的变速比;第五档位,所述第五档位通过所述第一和所述第三离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第四档位的变速比;第六档位,所述第六档位通过所述第三和所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第五档位的变速比;第七档位,所述第七档位通过所述第二离合器的接合动作和所述第三离合器或所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第六档位的变速比;以及所述第八档位,所述第八档位通过所述第三离合器或所述第四离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第七档位的变速比,
并且,所述第一组连续档位由通过所述第二离合器(C2)的接合动作和用作所述第一输入离合器的所述第三离合器(C3)的接合动作建立的所述第七档位和通过所述第三离合器(C3)和所述第一制动器(B1)的接合动作建立的所述第八档位构成,而所述第二组连续档位由通过所述第二离合器的接合动作和用作所述第二输入离合器的所述第四离合器(C4)的接合动作建立的所述第七档位和通过所述第四离合器的接合动作和所述第一制动器的接合动作建立的所述第八档位构成。
20.依照权利要求14所述的自动变速器(10),其特征在于,所述主变速部(24)的所述多个档位包括从以下档位中选择出来的多个档位:第一档位,所述第一档位通过所述第一离合器和所述第三制动器的接合动作建立并且具有最高变速比;第二档位,所述第二档位通过所述第一离合器和所述第二制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第一档位的变速比;第三档位,所述第三档位通过所述第一离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第二档位的变速比;第四档位,所述第四档位通过所述第一和所述第二离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第三档位的变速比;第五档位,所述第五档位通过所述第一和所述第三离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第四档位的变速比;第六档位,所述第六档位通过所述第三和所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第五档位的变速比;第七档位,所述第七档位通过所述第二离合器的接合动作和所述第三离合器或所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第六档位的变速比;以及第八档位,所述第八档位通过所述第三离合器或所述第四离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第七档位的变速比,
并且,所述主变速部(24)具有用于输出其速度高于从所述第一输入路径(PA1)接收的所述转动的速度的转动的第一组两个连续档位和第二组两个连续档位,所述第一组两个连续档位由通过所述第二和所述第三离合器(C2、C3)的接合动作建立的所述第七档位(“7th”)和通过所述第三离合器(C3)和所述第一制动器(B1)的接合动作建立的所述第八档位(“8th”)构成,而所述第二组两个连续档位由通过所述第二和第四离合器(C2、C4)的接合动作建立的所述第七档位(“7th”)和通过所述第四离合器的接合动作和所述第一制动器的接合动作建立的所述第八档位(“8th”)构成。
21.依照权利要求1中所述的自动变速器(50),其特征在于,所述主变速部(52)具有由第一转动元件(RM1)、第二转动元件(RM2)、第三转动元件(RM3)、第四转动元件(RM4)和第五转动元件(RM5)构成的五个转动元件,所述五个转动元件依照具有竖轴和横轴的共线图布置,并且其中沿平行于所述竖轴的相应的五条直线取得所述五个转动元件的相对转动速度,所述五条直线沿平行于所述横轴的方向从所述共线图的一个相对端朝向另一端彼此隔开一定距离,以使得通过所述多个行星齿轮组的齿数比而确定所述五条直线中相邻直线之间沿所述方向的距离,所述多个离合器包括:第一离合器(C1),所述第五转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径(PA2)相连接;第二离合器(C2),所述第一转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径相连接;第三离合器(C3),所述第二转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径(PA1)相连接;以及第四离合器(C4),所述第三转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径相连接,所述多个制动器包括:第一制动器(B1),所述第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;第二制动器(B2),所述第二转动元件通过其选择性地达到静止状态;以及第三制动器(B3),所述第三转动元件通过其选择性地达到静止状态,所述第四转动元件与所述输出元件(60)相连接,
并且,所述第二、所述第三和所述第四转动元件(RM2、RM3、RM4)分别用作所述第一输入转动元件、所述第二输入转动元件和所述输出转动元件,而所述第三和所述第四离合器分别用作所述第一和所述第二输入离合器。
22.依照权利要求3中所述的自动变速器(50),其特征在于,所述主变速部(52)具有由第一转动元件(RM1)、第二转动元件(RM2)、第三转动元件(RM3)、第四转动元件(RM4)和第五转动元件(RM5)构成的五个转动元件,所述五个转动元件依照具有竖轴和横轴的共线图布置,并且其中沿平行于所述竖轴的相应的五条直线取得所述五个转动元件的相对转动速度,所述五条直线沿平行于所述横轴的方向从所述共线图的一个相对端朝向另一端彼此隔开一定距离,以使得通过所述多个行星齿轮组的齿数比而确定所述五条直线中相邻直线之间沿所述方向的距离,所述多个离合器包括:第一离合器(C1),所述第五转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径(PA2)相连接;第二离合器(C2),所述第一转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径相连接;第三离合器(C3),所述第二转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径(PA1)相连接;以及第四离合器(C4),所述第三转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径相连接,所述多个制动器包括:第一制动器(B1),所述第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;第二制动器(B2),所述第二转动元件通过其选择性地达到静止状态;以及第三制动器(B3),所述第三转动元件通过其选择性地达到静止状态,所述第四转动元件与所述输出元件(60)相连接,
并且,所述第二、所述第三和所述第四转动元件(RM2、RM3、RM4)分别用作所述第一输入转动元件、所述第二输入转动元件和所述输出转动元件,而所述第三和所述第四离合器分别用作所述第一和所述第二输入离合器。
23.依照权利要求21所述的自动变速器(50),其特征在于,所述主变速部(52)包括单行星齿轮类型的主第一行星齿轮组(54)、双行星齿轮类型的主第二行星齿轮组(56)、以及单行星齿轮类型的主第三行星齿轮组(58),
并且,所述第一转动元件由相互连接的所述主第一行星齿轮组的太阳齿轮(S2)、所述主第二行星齿轮组的行星架(CA3)以及所述主第三行星齿轮组的太阳齿轮(S4)构成,所述第二转动元件由所述主第一行星齿轮组的行星架(CA2)和所述主第二行星齿轮组的齿圈(R3)构成,所述第三转动元件由所述主第一行星齿轮组的齿圈(R2)构成,所述第四转动元件由所述主第三行星齿轮组的行星架(CA4)构成,以及所述第五转动元件由相互连接的所述主第三行星齿轮组的齿圈(R4)和所述主第二行星齿轮组的太阳齿轮(S3)构成。
24.依照权利要求22所述的自动变速器(50),其特征在于,所述主变速部(52)包括单行星齿轮类型的主第一行星齿轮组(54)、双行星齿轮类型的主第二行星齿轮组(56)、以及单行星齿轮类型的主第三行星齿轮组(58),
并且,所述第一转动元件由相互连接的所述主第一行星齿轮组的太阳齿轮(S2)、所述主第二行星齿轮组的行星架(CA3)以及所述主第三行星齿轮组的太阳齿轮(S4)构成,所述第二转动元件由所述主第一行星齿轮组的行星架(CA2)和所述主第二行星齿轮组的齿圈(R3)构成,所述第三转动元件由所述主第一行星齿轮组的齿圈(R2)构成,所述第四转动元件由所述主第三行星齿轮组的行星架(CA4)构成,以及所述第五转动元件由相互连接的所述主第三行星齿轮组的齿圈(R4)和所述主第二行星齿轮组的太阳齿轮(S3)构成。
25.一种自动变速器(50),它包括输入元件(26),以及具有多个档位且包括输出元件(60)、多个行星齿轮组(12、54、56、58)、多个离合器(C1-C4)和多个制动器(B1-B3)的主变速部(52),所述多个行星齿轮组具有多个转动元件,所述转动元件包括与所述输出元件相连接的输出转动元件(RM4)并且相互连接以使得所述转动元件以预定相互关系相对于彼此转动,所述自动变速器具有用于在预定第一变速比下传输所述输入元件的转动的第一输入路径(PA1)和用于在高于所述第一变速比的预定第二变速比下传输所述输入元件的转动的第二输入路径(PA2),以使得从所述输入元件接收的所述转动的速度在所述转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,所述离合器被选择性地接合以便于将所述转动元件中的选定的转动元件与所述第一或所述第二输入路径相连接,并且所述制动器被选择性地接合以便于将所述转动元件中的选定的转动元件保持在静止状态中,以便通过控制所述离合器和所述制动器的接合和脱离动作而建立所述档位中选定的一个档位,从而与所述输出元件相连接的所述输出转动元件的所述转动经所述输出元件从所述主变速部被传输,其特征在于:
所述主变速部(52)包括单行星齿轮类型的主第一行星齿轮组(54)、双行星齿轮类型的主第二行星齿轮组(56)、以及单行星齿轮类型的主第三行星齿轮组(58),并且还具有由第一转动元件(RM1)、第二转动元件(RM2)、第三转动元件(RM3)、第四转动元件(RM4)和第五转动元件(RM5)构成的五个转动元件,
并且,所述第一转动元件由相互连接的所述主第一行星齿轮组的太阳齿轮(S2)、所述主第二行星齿轮组的行星架(CA3)以及所述主第三行星齿轮组的太阳齿轮(S4)构成,所述第二转动元件由所述主第一行星齿轮组的行星架(CA2)和所述主第二行星齿轮组的齿圈(R3)构成,所述第三转动元件由所述主第一行星齿轮组的齿圈(R2)构成,所述第四转动元件由所述主第三行星齿轮组的行星架(CA4),以及所述第五转动元件由相互连接的所述主第三行星齿轮组的齿圈(R4)和所述主第二行星齿轮组的太阳齿轮(S3)构成;
并且,所述多个离合器包括:第一离合器(C1),所述第五转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径(PA2)相连接;第二离合器(C2),所述第一转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径相连接;第三离合器(C3),所述第二转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径(PA1)相连接;以及第四离合器(C4),所述第三转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径相连接,所述多个制动器包括:第一制动器(B1),所述第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;第二制动器(B2),所述第二转动元件通过其选择性地达到静止状态;以及第三制动器(B3),所述第三转动元件通过其选择性地达到静止状态,所述第四转动元件与所述输出元件(60)相连接。
26.依照权利要求21所述的自动变速器(50),其特征在于,所述主变速部(52)的所述多个档位包括从以下档位中选择出来的多个档位:第一档位,所述第一档位通过所述第一离合器和所述第三制动器的接合动作建立并且具有最高变速比;第二档位,所述第二档位通过所述第一离合器和所述第二制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第一档位的变速比;第三档位,所述第三档位通过所述第一离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第二档位的变速比;第四档位,所述第四档位通过所述第一和所述第二离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第三档位的变速比;第五档位,所述第五档位通过所述第一和所述第三离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第四档位的变速比;第六档位,所述第六档位通过所述第三和所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第五档位的变速比;第七档位,所述第七档位通过所述第二离合器的接合动作和所述第三离合器或所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第六档位的变速比;以及第八档位,所述第八档位通过所述第三离合器或所述第四离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第七档位的变速比,
并且,所述第一组连续档位由通过所述第二离合器(C2)的接合动作和用作所述第一输入离合器的所述第三离合器(C3)的接合动作建立的所述第七档位和通过所述第三离合器(C3)和所述第一制动器(B1)的接合动作建立的所述第八档位构成,而所述第二组连续档位由通过所述第二离合器的接合动作和用作所述第二输入离合器的所述第四离合器(C4)的接合动作建立的所述第七档位和通过所述第四离合器的接合动作和所述第一制动器的接合动作建立的所述第八档位构成。
27.依照权利要求22所述的自动变速器(50),其特征在于,所述主变速部(52)的所述多个档位包括从以下档位中选择出来的多个档位:第一档位,所述第一档位通过所述第一离合器和所述第三制动器的接合动作建立并且具有最高变速比;第二档位,所述第二档位通过所述第一离合器和所述第二制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第一档位的变速比;第三档位,所述第三档位通过所述第一离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第二档位的变速比;第四档位,所述第四档位通过所述第一和所述第二离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第三档位的变速比;第五档位,所述第五档位通过所述第一和所述第三离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第四档位的变速比;第六档位,所述第六档位通过所述第三和所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第五档位的变速比;第七档位,所述第七档位通过所述第二离合器的接合动作和所述第三离合器或所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第六档位的变速比;以及第八档位,所述第八档位通过所述第三离合器或所述第四离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第七档位的变速比,
并且,所述第一组连续档位由通过所述第二离合器(C2)的接合动作和用作所述第一输入离合器的所述第三离合器(C3)的接合动作建立的所述第七档位和通过所述第三离合器(C3)和所述第一制动器(B1)的接合动作建立的所述第八档位构成,而所述第二组连续档位由通过所述第二离合器的接合动作和用作所述第二输入离合器的所述第四离合器(C4)的接合动作建立的所述第七档位和通过所述第四离合器的接合动作和所述第一制动器的接合动作建立的所述第八档位构成。
28.依照权利要求25所述的自动变速器(50),其特征在于,所述主变速部(52)的所述多个档位包括从以下档位中选择出来的多个档位:第一档位,所述第一档位通过所述第一离合器和所述第三制动器的接合动作建立并且具有最高变速比;第二档位,所述第二档位通过所述第一离合器和所述第二制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第一档位的变速比;第三档位,所述第三档位通过所述第一离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第二档位的变速比;第四档位,所述第四档位通过所述第一和所述第二离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第三档位的变速比;第五档位,所述第五档位通过所述第一和所述第三离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第四档位的变速比;第六档位,所述第六档位通过所述第三和所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第五档位的变速比;第七档位,所述第七档位通过所述第二离合器的接合动作和所述第三离合器或所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第六档位的变速比;以及第八档位,所述第八档位通过所述第三离合器或所述第四离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第七档位的变速比,
并且,所述主变速部(52)具有用于输出其速度高于从所述第一输入路径(PA1)接收的所述转动的速度的转动的第一组两个连续档位和第二组两个连续档位,所述第一组两个连续档位由通过所述第二和所述第三离合器(C2、C3)的接合动作建立的所述第七档位(“7th”)和通过所述第三离合器(C3)和所述第一制动器(B1)的接合动作建立的所述第八档位(“8th”)构成,而所述第二组两个连续档位由通过所述第二和所述第四离合器(C2、C4)的接合动作建立的所述第七档位(“7th”)和通过所述第四离合器的接合动作和所述第一制动器的接合动作建立的所述第八档位(“8th”)构成。
29.依照权利要求1所述的自动变速器(10;40;50),其特征在于,所述第二输入路径(PA2)由具有三个转动元件(S1、CA1、R1)的第一行星齿轮组(12)部分地限定,所述三个转动元件包括与所述输入元件(26)相连接并由所述输入元件使之转动的第一元件(CA1)、被保持静止的第二元件(S1)以及用作中间输出元件的第三元件(R1),所述中间输出元件的转动被传输到所述主变速部(24;52)以使得从所述输入元件接收的所述转动的速度在所述转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,
并且,所述第一输入路径(PA1)被布置成使得所述输入元件的所述转动在1.0的变速比下经所述第一输入路径(PA1)传输到所述主变速部(24;52)。
30.依照权利要求2所述的自动变速器(10;40;50),其特征在于,所述第二输入路径(PA2)由具有三个转动元件(S1、CA1、R1)的第一行星齿轮组(12)部分地限定,所述三个转动元件包括与所述输入元件(26)相连接并由所述输入元件使之转动的第一元件(CA1)、被保持静止的第二元件(S1)以及用作中间输出元件的第三元件(R1),所述中间输出元件的转动被传输到所述主变速部(24;52)以使得从所述输入元件接收的所述转动的速度在所述转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,
并且,所述第一输入路径(PA1)被布置成使得所述输入元件的所述转动在1.0的变速比下经所述第一输入路径(PA1)传输到所述主变速部(24;52)。
31.依照权利要求14所述的自动变速器(10),其特征在于,所述第二输入路径(PA2)由具有三个转动元件(S1、CA1、R1)的第一行星齿轮组(12)部分地限定,所述三个转动元件包括与所述输入元件(26)相连接并由所述输入元件使之转动的第一元件(CA1)、被保持静止的第二元件(S1)以及用作中间输出元件的第三元件(R1),所述中间输出元件的转动被传输到所述主变速部(24)以使得从所述输入元件接收的所述转动的速度在所述转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,
并且,所述第一输入路径(PA1)被布置成使得所述输入元件的所述转动在1.0的变速比下经所述第一输入路径(PA1)传输到所述主变速部(24)。
32.依照权利要求25所述的自动变速器(50),其特征在于,所述第二输入路径(PA2)由具有三个转动元件(S1、CA1、R1)的第一行星齿轮组(12)部分地限定,所述三个转动元件包括与所述输入元件(26)相连接并由所述输入元件使之转动的第一元件(CA1)、被保持静止的第二元件(S1)以及用作中间输出元件的第三元件(R1),所述中间输出元件的转动被传输到所述主变速部(52)以使得从所述输入元件接收的所述转动的速度在所述转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,
并且,所述第一输入路径(PA1)被布置成使得所述输入元件的所述转动在1.0的变速比下经所述第一输入路径(PA1)传输到所述主变速部(52)。
33.一种自动变速器(110;140),它包括输入元件(124),以及具有多个档位且包括输出元件(126;154)、多个行星齿轮组(112、116、118、120;112、144、146、148、150)、多个离合器(C1-C5)以及多个制动器(B1、B2)的主变速部(122;142),所述多个行星齿轮组具有多个转动元件,所述转动元件包括与所述输出元件相连接的输出转动元件(RM3;RM4)并且相互连接以使得所述转动元件以预定相互关系相对于彼此转动,所述自动变速器具有用于在预定第一变速比下传输所述输入元件的转动的第一输入路径(PA1)和用于在高于所述第一变速比的预定第二变速比下传输所述输入元件的转动的第二输入路径(PA2),以使得从所述输入元件接收的所述转动的速度在所述转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,所述离合器被选择性地接合以便于将所述转动元件中的选定的转动元件与所述第一或所述第二输入路径相连接,并且所述制动器被选择性地接合以便于将所述转动元件中的选定的转动元件保持在静止状态中,以便通过控制所述离合器和所述制动器的接合和脱离动作而建立所述档位中的选定的一个档位,从而与所述输出元件相连接的所述输出转动元件的转动经所述输出元件从所述主变速部被传输,其特征在于:
所述主变速部(122;142)包括至少四个包括第一输入转动元件(RM5)和第二输入转动元件(RM4;RM6)的转动元件(RM1-RM5;RM1-RM6),所述多个离合器包括用于选择性地将所述第一输入转动元件与所述第二输入路径(PA2)相连接的第一输入离合器(C1),以及用于选择性地将所述第二输入转动元件与所述第二输入路径相连接的第二输入离合器(C5);
所述主变速部具有用于输出其速度低于从所述第一输入路径(PA1)接收的所述转动的速度的转动的第一组连续档位(“1st”到“3rd”;“1st”到“4th”),所述第一组连续档位通过用于所述第一输入转动元件(RM5)与所述第二输入路径的连接的所述第一输入离合器(C1)的接合动作和所述第二输入离合器(C5)的脱离动作,并通过控制所述多个离合器中的其它离合器(C2;C2、C3)和所述多个制动器(B1;B2)的接合和脱离动作建立;
所述主变速部具有用于输出其速度低于从所述第一输入路径(PA1)接收的所述转动的速度的转动的第二组连续档位(“1st”到“3rd”;“1st”到“4th”),所述第二组连续档位通过用于所述第二输入转动元件(RM4;RM6)与所述第二输入路径的连接的所述第二输入离合器(C5)的接合动作和所述第一输入离合器(C1)的脱离动作,并通过控制所述多个离合器中的其它离合器(C2;C2、C3)和所述多个制动器(B1;B2)的接合和脱离动作建立,所述第二组连续档位的各自变速比不同于所述第一组连续档位的各自变速比;并且
所述自动变速器可换档到所述第一组和所述第二组连续档位中选定的一组连续档位中的一个选定档位。
34.一种自动变速器(110;140),它包括输入元件(124),以及具有多个档位且包括输出元件(126;154)、多个行星齿轮组(112、116、118、120;112、144、146、148、150)、多个离合器(C1-C5)以及多个制动器(B1、B2)的主变速部(122;142),所述多个行星齿轮组具有多个转动元件,所述转动元件包括与所述输出元件相连接的输出转动元件(RM3;RM4)并且相互连接以使得所述转动元件以预定相互关系相对于彼此转动,所述自动变速器具有用于在预定第一变速比下传输所述输入元件的转动的第一输入路径(PA1)和用于在高于所述第一变速比的预定第二变速比下传输所述输入元件的转动的第二输入路径(PA2),以使得从所述输入元件接收的所述转动的速度在所述转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,所述离合器被选择性地接合以便于将所述转动元件中的选定的转动元件与所述第一或所述第二输入路径相连接,并且所述制动器被选择性地接合以便于将所述转动元件中的选定的转动元件保持在静止状态中,以便通过控制所述离合器和所述制动器的接合和脱离动作而建立所述档位中的选定的一个档位,从而与所述输出元件相连接的所述输出转动元件的所述转动经所述输出元件从所述主变速部被传输,其特征在于:
所述主变速部(122;142)包括至少四个包括第一输入转动元件(RM5)和第二输入转动元件(RM4;RM6)的转动元件(RM1-RM5;RM1-RM6),当沿共线图的平行直线彼此隔开一定距离的方向看去时,所述第一输入转动元件和所述第二输入转动元件设置在所述共线图的一端处,沿各自平行直线取得所述至少四个转动元件的相对转动速度,所述多个离合器包括用于选择性地将所述第一输入转动元件与所述第二输入路径(PA2)相连接的第一输入离合器(C1),以及用于选择性地将所述第二输入转动元件与所述第一输入路径相连接的第二输入离合器(C5);并且
所述输出转动元件(RM3;RM4)位于一组所述第一和所述第二输入转动元件的内侧上,而其它所述多个转动元件中的至少一个转动元件(RM1、RM2;RM1-RM3)位于这组所述第一和所述第二输入转动元件的另一侧上,其中每个所述转动元件通过所述多个离合器(C1-C5)中的除所述第一和所述第二输入离合器(C1、C5)之外的至少一个离合器(C2-C4)选择性地与所述第一输入路径(PA1)和/或所述第二输入路径(PA2)相连接或通过所述多个制动器(B1、B2)中的至少一个制动器达到静止状态。
35.依照权利要求34所述的自动变速器(110;140),其特征在于:所述主变速部(122;142)具有用于输出其速度低于从所述第一输入路径(PA1)接收的所述转动的速度的转动的第一组连续档位(“1st”到“3rd”;“1st”到“4th”)所述第一组连续档位分别通过所述第一输入离合器(C1)的接合动作、连同与位于所述另一侧上的所述至少一个转动元件(RM1、RM2;RM1-RM3)对应的所述至少一个离合器(C2-C4)的接合动作、以及与位于所述另一侧上的所述至少一个转动元件对应的所述至少一个制动器(B1、B2)的接合动作建立,
并且,所述主变速部(24;52)具有用于输出其速度低于从所述第一输入路径(PA1)接收的所述转动的速度的转动的第二组连续档位(“1st”到“3rd”;“1st”到“4th”),所述第二组连续档位分别通过所述第二输入离合器(C5)的接合动作、连同与位于所述另一侧上的所述至少一个转动元件(RM1、RM2;RM1-RM3)对应的所述至少一个离合器(C2-C4)的接合动作、以及与位于所述另一侧上的所述至少一个转动元件对应的所述至少一个制动器(B1、B2)的接合动作建立,所述第二组连续档位的各自变速比不同于所述第一组连续档位的各自变速比,
所述自动变速器可换档到所述第一组和所述第二组连续档位中选定的一组连续档位中的一个选定档位。
36.依照权利要求33所述的自动变速器(110;140),其特征在于,除所述第一和所述第二输入离合器的操作状态以外,用以建立所述第一组连续档位的所述多个离合器和所述多个制动器的操作状态的组合与用以建立所述第二组连续档位的所述多个离合器和所述多个制动器的操作状态的组合相同。
37.依照权利要求35所述的自动变速器(110;140),其特征在于,除所述第一和所述第二输入离合器的接合和脱离动作以外,用以建立所述第一组连续档位的所述多个离合器和所述多个制动器的接合和脱离动作的组合与用以建立所述第二组连续档位的所述多个离合器和所述多个制动器的接合和脱离动作的组合相同。
38.依照权利要求33所述的自动变速器(110;140),其特征在于,通过变速控制装置(70)选择所述第一组和所述第二组连续档位中的一组连续档位,并且在所述变速控制装置的控制下,所述自动变速器被换档到选择的一组连续档位中的一个选定档位。
39.依照权利要求35所述的自动变速器(110;140),其特征在于,通过变速控制装置(70)选择所述第一组和所述第二组连续档位中的一组连续换档,并且在所述变速控制装置的控制下,所述自动变速器被换档到选择的一组连续档位中的一个选定档位。
40.依照权利要求33所述的自动变速器(110;140),其特征在于,所述第一和所述第二输入转动元件(RM5、RM4;RM5、RM6)为所述多个行星齿轮组中的两个相邻行星齿轮组(116、120;144、150)的齿圈(R2、R5)或太阳齿轮(S2、S4),所述两个相邻行星齿轮组具有共用的塔式行星齿轮(134;152),所述塔式行星齿轮具有大直径部分和小直径部分,所述两个相邻行星齿轮组的所述齿圈或所述太阳齿轮分别与所述大直径部分和所述小直径部分相啮合。
41.依照权利要求34所述的自动变速器(110;140),其特征在于,所述第一和所述第二输入转动元件(RM5、RM4;RM5、RM6)为所述多个行星齿轮组中两个相邻行星齿轮组(116、120;144、150)的齿圈(R2、R5)或太阳齿轮(S2、S4),所述两个相邻行星齿轮组具有共用的塔式行星齿轮(134;152),所述塔式行星齿轮具有大直径部分和小直径部分,所述两个相邻行星齿轮组的所述齿圈或所述太阳齿轮分别与所述大直径部分和所述小直径部分相啮合。
42.依照权利要求33所述的自动变速器(110),其特征在于,所述主变速部(122)具有由第一转动元件(RM1)、第二转动元件(RM2)、第三转动元件(RM3)、第四转动元件(RM4)和第五转动元件(RM5)构成的五个转动元件,所述五个转动元件依照具有竖轴和横轴的共线图布置,并且其中沿平行于所述竖轴的相应的五条直线取得所述五个转动元件的相对转动速度,所述五条直线沿平行于所述横轴的方向从所述共线图的一个相对端朝向另一端彼此隔开一定距离,以使得通过所述多个行星齿轮组的齿数比而确定所述五条直线中相邻直线之间沿所述方向的距离,所述多个离合器包括:第一离合器(C1),所述第五转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径(PA2)相连接;第二离合器(C2),所述第一转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径相连接;第三离合器(C3),所述第二转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径(PA1)相连接;第四离合器(C4),所述第三转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径相连接;以及第五离合器(C5),所述第四转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径相连接,所述多个制动器包括:第一制动器(B1),所述第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;以及第二制动器(B2),所述第二转动元件通过其选择性地达到静止状态,所述第三转动元件与所述输出元件(126)相连接,
并且,所述第五、所述第四和所述第三转动元件(RM5、RM4、RM3)分别用作所述第一输入转动元件、所述第二输入转动元件和所述输出转动元件,而所述第一和第五离合器分别用作所述第一和所述第二输入离合器。
43.依照权利要求35所述的自动变速器(110),其特征在于,所述主变速部(122)具有由第一转动元件(RM1)、第二转动元件(RM2)、第三转动元件(RM3)、第四转动元件(RM4)和第五转动元件(RM5)构成的五个转动元件,所述五个转动元件依照具有竖轴和横轴的共线图布置,并且其中沿平行于所述竖轴的相应的五条直线取得所述五个转动元件的相对转动速度,所述五条直线沿平行于所述横轴的方向从所述共线图的一个相对端朝向另一端彼此隔开一定距离,以使得通过所述多个行星齿轮组的齿数比而确定所述五条直线中相邻直线之间沿所述方向的距离,所述多个离合器包括:第一离合器(C1),所述第五转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径(PA2)相连接;第二离合器(C2),所述第一转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径相连接;第三离合器(C3),所述第二转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径(PA1)相连接;第四离合器(C4),所述第三转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径相连接;以及第五离合器(C5),所述第四转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径相连接,所述多个制动器包括:第一制动器(B1),所述第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;以及第二制动器(B2),所述第二转动元件通过具选择性地达到静止状态,所述第三转动元件与所述输出元件(126)相连接,
并且,所述第五、所述第四和所述第三转动元件(RM5、RM4、RM3)分别用作所述第一输入转动元件、所述第二输入转动元件和所述输出转动元件,而所述第一和所述第五离合器分别用作所述第一和所述第二输入离合器。
44.依照权利要求42所述的自动变速器(110),其特征在于,所述主变速部(122)包括双行星齿轮类型的主第一行星齿轮组(116)、单行星齿轮类型的主第二行星齿轮组(118)、以及主第三行星齿轮组(120),
并且,所述第一转动元件由相互连接的所述主第一行星齿轮组的行星架(CA2)、所述主第二行星齿轮组的太阳齿轮(S3)以及所述主第三行星齿轮组的行星架(CA4)构成,所述第二转动元件由相互连接的所述主第一行星齿轮组的齿圈(R2)和所述主第二行星齿轮组的行星架(CA3)构成,所述第三转动元件为所述主第二行星齿轮组的齿圈(R3),所述第四转动元件为所述主第三行星齿轮组的太阳齿轮(S4),以及所述第五转动元件为所述主第一行星齿轮组的太阳齿轮(S2)。
45.依照权利要求43所述的自动变速器(110),其特征在于,所述主变速部(122)包括双行星齿轮类型的主第一行星齿轮组(116)、单行星齿轮类型的主第二行星齿轮组(118)、以及主第三行星齿轮组(120),
并且,所述第一转动元件由相互连接的所述主第一行星齿轮组的行星架(CA2)、所述主第二行星齿轮组的太阳齿轮(S3)以及所述主第三行星齿轮组的行星架(CA4)构成,所述第二转动元件由相互连接的所述主第一行星齿轮组的齿圈(R2)和所述主第二行星齿轮组的行星架(CA3)构成,所述第三转动元件为所述主第二行星齿轮组的齿圈(R3),所述第四转动元件为所述第三行星齿轮组的太阳齿轮(S4),以及所述第五转动元件为所述主第一行星齿轮组的太阳齿轮(S2)。
46.一种自动变速器(110),它包括输入元件(124),以及具有多个档位且包括输出元件(126)、多个行星齿轮组(112、116、118、120)、多个离合器(C1-C5)和多个制动器(B1、B2)的主变速部(122),所述多个行星齿轮组具有多个转动元件,所述转动元件包括与所述输出元件相连接的输出转动元件(RM3)并且相互连接以使得所述转动元件以预定相互关系相对于彼此转动,所述自动变速器具有用于在预定第一变速比下传输所述输入元件的转动的第一输入路径(PA1)和用于在高于所述第一变速比的预定第二变速比下传输所述输入元件的转动的第二输入路径(PA2),以使得从所述输入元件接收的所述转动的速度在所述转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,所述离合器被选择性地接合以便于将所述转动元件中的选定的转动元件与所述第一或所述第二输入路径相连接,并且所述制动器被选择性地接合以便于将所述转动元件中的选定的转动元件保持在静止状态中,以便通过控制所述离合器和所述制动器的接合和脱离动作而建立所述档位中的选定的一个档位,从而与所述输出元件相连接的所述输出转动元件的所述转动经所述输出元件从所述主变速部被传输,其特征在于:
所述主变速部(122)包括双行星齿轮类型的主第一行星齿轮组(116)、单行星齿轮类型的主第二行星齿轮组(118)以及主第三行星齿轮组(120),并且具有由第一转动元件(RM1)、第二转动元件(RM2)、第三转动元件(RM3)、第四转动元件(RM4)和第五转动元件(RM5)构成的五个转动元件,
并且,所述第一转动元件由相互连接的所述主第一行星齿轮组的行星架(CA2)、所述主第二行星齿轮组的太阳齿轮(S3)以及所述主第三行星齿轮组的行星架(CA4)构成,所述第二转动元件由相互连接的所述主第一行星齿轮组的齿圈(R2)和所述主第二行星齿轮组的行星架(CA3)构成,所述第三转动元件为所述主第二行星齿轮组的齿圈(R3),所述第四转动元件为所述第三行星齿轮组的太阳齿轮(S4),以及所述第五转动元件为所述主第一行星齿轮组的太阳齿轮(S2);
并且,所述多个离合器包括:第一离合器(C1),所述第五转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径(PA2)相连接;第二离合器(C2),所述第一转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径相连接;第三离合器(C3),所述第二转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径(PA1)相连接;第四离合器(C4),所述第三转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径相连接;以及第五离合器(C5),所述第四转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径相连接,所述多个制动器包括:第一制动器(B1),所述第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;以及第二制动器(B2),所述第二转动元件通过其选择性地达到静止状态,所述第三转动元件与所述输出元件(126)相连接。
47.依照权利要求44所述的自动变速器(110),其特征在于,所述主第一行星齿轮组(116)具有塔式行星齿轮(134),所述塔式行星齿轮具有与所述主第四行星齿轮组(120)的齿圈(R5)相啮合的大直径部分,和用作所述主第一行星齿轮组的行星齿轮的小直径部分。
48.依照权利要求45所述的自动变速器(110),其特征在于,所述主第一行星齿轮组(116)具有塔式行星齿轮(134),所述塔式行星齿轮具有与所述主第四行星齿轮组(120)的齿圈(R5)相啮合的大直径部分,和用作所述主第一行星齿轮组的行星齿轮的小直径部分。
49.依照权利要求46所述的自动变速器(110),其特征在于,所述主第一行星齿轮组(116)具有塔式行星齿轮(134),所述塔式行星齿轮具有与所述主第四行星齿轮组(120)的齿圈(R5)相啮合的大直径部分,和用作所述主第一行星齿轮组的行星齿轮的小直径部分。
50.依照权利要求42所述的自动变速器(110),其特征在于,所述主变速部(122)的所述多个档位包括从以下档位中选择出来的多个档位:第一档位,所述第一档位通过所述第一或所述第五离合器和所述第二制动器的接合动作建立并且具有最高变速比;第二档位,所述第二档位通过所述第一或所述第五离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第一档位的变速比;第三档位,所述第三档位通过所述第一、所述第二和所述第五离合器中的至少两个离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第二档位的变速比;第四档位,所述第四档位通过所述第一或所述第五离合器和所述第二离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第三档位的变速比;第五档位,所述第五档位通过所述第一或所述第五离合器和所述第三离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第四档位的变速比;第六档位,所述第六档位通过所述第三和所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第五档位的变速比;第七档位,所述第七档位通过所述第二和所述第三离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第六档位的变速比;以及第八档位,所述第八档位通过所述第三离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第七档位的变速比,
并且,所述第一组连续档位由从所述第一到所述第五档位中选择的多个连续档位组成,所述多个连续档位中的每个挡位通过用作所述第一输入离合器的所述第一离合器(C1)的接合动作和所述多个离合器中的另一个离合器或所述多个制动器(B1、B2)中的一个制动器的接合动作建立,而所述第二组连续档位由所述多个连续档位组成,所述多个连续档位中的每个挡位通过用作所述第二输入离合器的所述第五离合器(C5)的接合动作和所述多个离合器中的所述另一个离合器和所述多个制动器中的所述一个制动器的接合动作建立。
51.依照权利要求43所述的自动变速器(110),其特征在于,所述主变速部(122)的所述多个档位包括从以下档位中选择出来的多个档位:第一档位,所述第一档位通过所述第一或所述第五离合器和所述第二制动器的接合动作建立并且具有最高变速比;第二档位,所述第二档位通过所述第一或所述第五离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第一档位的变速比;第三档位,所述第三档位通过所述第一、所述第二和所述第五离合器中的至少两个离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第二档位的变速比;第四档位,所述第四档位通过所述第一或所述第五离合器和所述第二离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第三档位的变速比;第五档位,所述第五档位通过所述第一或所述第五离合器和所述第三离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第四档位的变速比;第六档位,所述第六档位通过所述第三和所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第五档位的变速比;第七档位,所述第七档位通过所述第二和所述第三离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第六档位的变速比;以及第八档位,所述第八档位通过所述第三离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第七档位的变速比,
并且,所述第一组连续档位由从所述第一到所述第五档位中选择的多个连续档位组成,所述多个连续档位中的每个挡位通过用作所述第一输入离合器的所述第一离合器(C1)的接合动作和所述多个离合器中的另一个离合器或所述多个制动器(B1、B2)中的一个制动器的接合动作建立,而所述第二组连续档位由所述多个连续档位组成,所述多个连续档位中的每个挡位通过用作所述第二输入离合器的所述第五离合器(C5)的接合动作和所述多个离合器中的所述另一个离合器和所述多个制动器中的所述一个制动器的接合动作建立。
52.依照权利要求46所述的自动变速器(110),其特征在于,所述主变速部(122)的所述多个档位包括从以下档位中选择出来的多个档位:第一档位,所述第一档位通过所述第一或所述第五离合器和所述第二制动器的接合动作建立并且具有最高变速比;第二档位,所述第二档位通过所述第一或所述第五离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第一档位的变速比;第三档位,所述第三档位通过所述第一、所述第二和所述第五离合器中的至少两个离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第二档位的变速比;第四档位,所述第四档位通过所述第一或所述第五离合器和所述第二离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第三档位的变速比;第五档位,所述第五档位通过所述第一或所述第五离合器和所述第三离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第四档位的变速比;第六档位,所述第六档位通过所述第三和所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第五档位的变速比;第七档位,所述第七档位通过所述第二和所述第三离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第六档位的变速比;以及第八档位,所述第八档位通过所述第三离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第七档位的变速比,
并且,所述第一组连续档位由从所述第一到所述第五档位中选择的多个连续档位组成,所述第一组的所述多个连续档位中的每个档位通过用作所述第一输入离合器的所述第一离合器(C1)的接合动作和所述多个离合器中的另一个离合器或所述多个制动器(B1、B2)中的一个制动器的接合动作建立,而所述第二组连续档位由所述多个连续档位组成,所述多个连续档位中的每个挡位通过用作所述第二输入离合器的所述第五离合器(C5)的接合动作和所述多个离合器中的所述另一个离合器和所述多个制动器中的所述一个制动器的接合动作而建立。
53.依照权利要求33中所述的自动变速器(140),其特征在于,所述主变速部(142)具有由第一转动元件(RM1)、第二转动元件(RM2)、第三转动元件(RM3)、第四转动元件(RM4)、第五转动元件(RM5)和第六转动元件(RM6)构成的六个转动元件,所述六个转动元件依照具有竖轴和横轴的共线图布置,并且其中沿平行于所述竖轴的相应的六条直线取得所述六个转动元件的相对转动速度,所述六条直线沿平行于所述横轴的方向从所述共线图的一个相对端朝向另一端彼此隔开一定距离,以使得通过所述多个行星齿轮组的齿数比而确定所述六条直线中相邻直线之间沿所述方向的距离,所述多个离合器包括:第一离合器(C1),所述第五转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径(PA2)相连接;第二离合器(C2),所述第一转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径相连接;第三离合器(C3),所述第二转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径(PA1)相连接;第四离合器(C4),所述第三转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径相连接;第五离合器(C5),所述第六转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径相连接,所述多个制动器包括:第一制动器(B1),所述第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;以及第二制动器(B2),所述第二转动元件通过其选择性地达到静止状态;所述第三转动元件与所述输出元件(154)相连接,
并且,所述第五、所述第六和所述第四转动元件(RM5、RM6、RM4)分别用作所述第一输入转动元件、所述第二输入转动元件和所述输出转动元件,而所述第一和所述第二离合器分别用作所述第一和所述第二输入离合器。
54.依照权利要求35中所述的自动变速器(140),其特征在于,所述主变速部(142)具有由第一转动元件(RM1)、第二转动元件(RM2)、第三转动元件(RM3)、第四转动元件(RM4)、第五转动元件(RM5)和第六转动元件(RM6)构成的六个转动元件,所述六个转动元件依照具有竖轴和横轴的共线图布置,并且,沿平行于所述竖轴的相应的六条直线取得所述六个转动元件的相对转动速度,所述六条直线沿平行于所述横轴的方向从所述共线图的一个相对端朝向另一端彼此隔开,以使得通过所述多个行星齿轮组的齿数比而确定所述六条直线中相邻直线之间沿所述方向的距离,所述多个离合器包括:第一离合器(C1),所述第五转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径(PA2)相连接;第二离合器(C2),所述第一转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径相连接;第三离合器(C3),所述第二转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径(PA1)相连接;第四离合器(C4),所述第三转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径相连接;第五离合器(C5),所述第六转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径相连接,所述多个制动器包括:第一制动器(B1),所述第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;以及第二制动器(B2),所述第二转动元件通过其选择性地达到静止状态;所述第三转动元件与所述输出元件(154)相连接,
并且,所述第五、所述第六和所述第四转动元件(RM5、RM6、RM4)分别用作所述第一输入转动元件、所述第二输入转动元件和所述输出转动元件,而所述第一和所述第二离合器分别用作所述第一和所述第二输入离合器。
55.依照权利要求53所述的自动变速器(140),其特征在于,所述主变速部(142)包括单行星齿轮类型的主第一行星齿轮组(144)、双行星齿轮类型的主第二行星齿轮组(146)、单行星齿轮类型的主第三行星齿轮组(148)以及主第四行星齿轮组(150),
并且,所述第一转动元件由所述主第一和所述主第二行星齿轮组的相互连接的太阳齿轮(S2、S3)构成,所述第二转动元件由所述主第三行星齿轮组的齿圈(R4)构成,所述第三转动元件由相互连接的所述主第二行星齿轮组的齿圈(R3)和所述主第三行星齿轮组的行星架(CA4)构成,所述第四转动元件由相互连接的所述主第一、所述主第二和所述主第四行星齿轮组的行星架(CA2、CA3、CA5)和所述主第三行星齿轮组的太阳齿轮(S4)构成,所述第五转动元件由所述主第一行星齿轮组的齿圈(R2)构成,以及所述第六转动元件由所述主第四行星齿轮组的齿圈(R5)构成。
56.依照权利要求54所述的自动变速器(140),其特征在于,所述主变速部(142)包括单行星齿轮类型的主第一行星齿轮组(144)、双行星齿轮类型的主第二行星齿轮组(146)、单行星齿轮类型的主第三行星齿轮组(148)以及主第四行星齿轮组(150),
并且,所述第一转动元件由所述主第一和所述主第二行星齿轮组的相互连接的太阳齿轮(S2、S3)构成,所述第二转动元件由所述主第三行星齿轮组的齿圈(R4)构成,所述第三转动元件由相互连接的所述主第二行星齿轮组的齿圈(R3)和所述主第三行星齿轮组的行星架(CA4)构成,所述第四转动元件由相互连接的所述主第一、所述主第二和所述主第四行星齿轮组的行星架(CA2、CA3、CA5)和所述主第三行星齿轮组的太阳齿轮(S4)构成,所述第五转动元件由所述主第一行星齿轮组的齿圈(R2)构成,以及所述第六转动元件由所述主第四行星齿轮组的齿圈(R5)构成。
57.一种自动变速器(140),它包括输入元件(124),以及具有多个档位且包括输出元件(154)、多个行星齿轮组(112、144、146、148、150)、多个离合器(C1-C5)以及多个制动器(B1、B2)的主变速部(142),所述多个行星齿轮组具有多个转动元件,所述转动元件包括与所述输出元件相连接的输出转动元件(RM4)并且相互连接以使得所述转动元件以预定相互关系相对于彼此转动,所述自动变速器具有用于在预定第一变速比下传输所述输入元件的转动的第一输入路径(PA1)和用于在高于所述第一变速比的预定第二变速比下传输所述输入元件的转动的第二输入路径(PA2),以使得从所述输入元件接收的所述转动的速度在所述转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,所述离合器被选择性地接合以便于将所述转动元件中的选定的转动元件与所述第一或所述第二输入路径相连接,并且所述制动器被选择性地接合以便于将所述转动元件中的选定的转动元件保持在静止状态中,以便通过控制所述离合器和所述制动器的接合和脱离动作而建立所述档位中的选定的一个档位,从而与所述输出元件相连接的所述输出转动元件的所述转动经所述输出元件从所述主变速部被传输,其特征在于:
所述主变速部(142)包括单行星齿轮类型的主第一行星齿轮组(144)、双行星齿轮类型的主第二行星齿轮组(146)、单行星齿轮类型的主第三行星齿轮组(148)以及主第四行星齿轮组(150),并且具有由第一转动元件(RM1)、第二转动元件(RM2)、第三转动元件(RM3)、第四转动元件(RM4)、第五转动元件(RM5)和第六转动元件(RM6)构成的六个转动元件;
并且,所述第一转动元件由所述主第一和所述主第二行星齿轮组的相互连接的太阳齿轮(S2、S3)构成,所述第二转动元件由所述主第三行星齿轮组的齿圈(R4)构成,所述第三转动元件由相互连接的所述主第二行星齿轮组的齿圈(R3)和所述主第三行星齿轮组的行星架(CA4)构成,所述第四转动元件由所述主第一、所述主第二和所述主第四行星齿轮组的行星架(CA2、CA3、CA5)和所述主第三行星齿轮组的太阳齿轮(S4)构成,所述第五转动元件由所述主第一行星齿轮组的齿圈(R2)构成,以及所述第六转动元件由所述主第四行星齿轮组的齿圈(R5)构成,
并且,所述多个离合器包括:第一离合器(C1),所述第五转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径(PA2)相连接;第二离合器(C2),所述第一转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径相连接;第三离合器(C3),所述第二转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径(PA1)相连接;第四离合器(C4),所述第三转动元件通过其选择性地与所述第一输入路径相连接;以及第五离合器(C5),所述第六转动元件通过其选择性地与所述第二输入路径相连接,所述多个制动器包括:第一制动器(B1),所述第一转动元件通过其选择性地达到静止状态;以及第二制动器(B2),所述第三转动元件通过其选择性地达到静止状态;所述第四转动元件与所述输出元件(154)相连接。
58.依照权利要求55所述的自动变速器(110),其特征在于,所述主第一行星齿轮组(144)具有塔式行星齿轮(152),所述塔式行星齿轮(152)具有大直径部分和小直径部分,所述大直径部分和所述小直径部分中的一个部分用作所述主第一行星齿轮组的行星齿轮,并且其另一个部分与所述主第四行星齿轮组的齿圈(R5)相啮合。
59.依照权利要求56所述的自动变速器(110),其特征在于,所述主第一行星齿轮组(144)具有塔式行星齿轮(152),所述塔式行星齿轮(152)具有大直径部分和小直径部分,所述大直径部分和所述小直径部分中的一个部分用作所述主第一行星齿轮组的行星齿轮,并且其另一个部分与所述主第四行星齿轮组的齿圈(R5)相啮合。
60.依照权利要求57所述的自动变速器(110),其特征在于,所述主第一行星齿轮组(144)具有塔式行星齿轮(152),所述塔式行星齿轮(152)具有大直径部分和小直径部分,所述大直径部分和所述小直径部分中的一个部分用作所述主第一行星齿轮组的行星齿轮,并且其另一个部分与所述主第四行星齿轮组的齿圈(R5)相啮合。
61.依照权利要求53所述的自动变速器(140),其特征在于,所述主变速部(52)的所述多个档位包括从以下档位中选择出来的多个档位:第一档位,所述第一档位通过所述第一或所述第五离合器和所述第二制动器的接合动作建立并且具有最高变速比;第二档位,所述第二档位通过所述第一或所述第五离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第一档位的变速比;第三档位,所述第三档位通过所述第一、所述第二和所述第三离合器中的至少两个离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第二档位的变速比;第四档位,所述第四档位通过所述第一或所述第二离合器和所述第三或所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第三档位的变速比;第五档位,所述第五档位通过所述第三和所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第四档位的变速比;第六档位,所述第六档位通过所述第二和所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第五档位的变速比;第七档位,所述第七档位通过所述第四离合器和所述第二制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第六档位的变速比;以及第八档位,所述第八档位通过所述第三离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第七档位的变速比,
并且,所述第一组连续档位由从所述第一到所述第四档位中选择的多个连续档位组成,所述多个连续档位中的每个挡位通过用作所述第一输入离合器的第一离合器(C1)的接合动作和所述多个离合器中的另一个离合器或所述多个制动器(B1、B2)中的一个制动器的接合动作建立,而所述第二组连续档位由所述多个连续档位组成,所述多个连续档位中的每个档位通过用作所述第二输入离合器的所述第五离合器(C5)的接合动作和所述多个离合器中的所述另一个离合器和所述多个制动器中的所述一个制动器的接合动作建立。
62.依照权利要求54所述的自动变速器(140),其特征在于,所述主变速部(52)的所述多个档位包括从以下档位中选择出来的多个档位:第一档位,所述第一档位通过所述第一或所述第五离合器和所述第二制动器的接合动作建立并且具有最高变速比;第二档位,所述第二档位通过所述第一或所述第五离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第一档位的变速比;第三档位,所述第三档位通过所述第一、所述第二和所述第三离合器中的至少两个离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第二档位的变速比;第四档位,所述第四档位通过所述第一或所述第二离合器和所述第三或所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第三档位的变速比;第五档位,所述第五档位通过所述第三和所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第四档位的变速比;第六档位,所述第六档位通过所述第二和所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第五档位的变速比;第七档位,所述第七档位通过所述第四离合器和所述第二制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第六档位的变速比;以及第八档位,所述第八档位通过所述第三离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第七档位的变速比,
并且,所述第一组连续档位由从所述第一到所述第四档位中选择的多个连续档位组成,所述多个连续档位中的每个档位通过用作所述第一输入离合器的第一离合器(C1)的接合动作和所述多个离合器中的另一个离合器或所述多个制动器(B1、B2)中的一个制动器的接合动作建立,而所述第二组连续档位由所述多个连续档位组成,所述多个连续档位中的每个档位通过用作所述第二输入离合器的所述第五离合器(C5)的接合动作和所述多个离合器中的所述另一个离合器和所述多个制动器中的所述一个制动器的接合动作建立。
63.依照权利要求57所述的自动变速器(140),其特征在于,所述主变速部(52)的所述多个档位包括从以下档位中选择出来的多个档位:第一档位,所述第一档位通过所述第一或所述第五离合器和所述第二制动器的接合动作建立并且具有最高变速比;第二档位,所述第二档位通过所述第一或所述第五离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第一档位的变速比;第三档位,所述第三档位通过所述第一、所述第二和所述第三离合器中的至少两个离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第二档位的变速比;第四档位,所述第四档位通过所述第一或所述第二离合器和所述第三或所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第三档位的变速比;第五档位,所述第五档位通过所述第三和所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第四档位的变速比;第六档位,所述第六档位通过所述第二和所述第四离合器的接合动作建立并且其变速比低于所述第五档位的变速比;第七档位,所述第七档位通过所述第四离合器和所述第二制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第六档位的变速比;以及第八档位,所述第八档位通过所述第三离合器和所述第一制动器的接合动作建立并且其变速比低于所述第七档位的变速比,
并且,所述第一组连续档位由从所述第一到所述第四档位中选择的多个连续档位组成,所述多个连续档位中的每个档位通过用作所述第一输入离合器的第一离合器(C1)的接合动作和所述多个离合器中的另一个离合器或所述多个制动器(B1、B2)中的一个制动器的接合动作建立,而所述第二组连续档位由所述多个连续档位组成,所述多个连续档位中的每个档位通过用作所述第二输入离合器的所述第五离合器(C5)的接合动作和所述多个离合器中的所述另一个离合器和所述多个制动器中的所述一个制动器的接合动作建立。
64.依照权利要求33所述的自动变速器(110;140),其特征在于,所述第二输入路径(PA2)由具有三个转动元件(S1、CA1、R1)的第一行星齿轮组(112)部分地限定,所述三个转动元件包括与所述输入元件(26)相连接并由所述输入元件使之转动的第一元件(CA1)、被保持静止的第二元件(S1)以及用作中间输出元件的第三元件(R1),所述中间输出元件的转动被传输到所述主变速部(122;142)以使得从所述输入元件接收的所述转动的速度在所述转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,
并且,所述第一输入路径(PA1)被布置成使得所述输入元件的所述转动在1.0的变速比下经所述第一输入路径(PA1)传输到所述主变速部(122;142)。
65.依照权利要求34所述的自动变速器(110;140),其特征在于,所述第二输入路径(PA2)由具有三个转动元件(S1、CA1、R1)的第一行星齿轮组(112)部分地限定,所述三个转动元件包括与所述输入元件(26)相连接并由所述输入元件使之转动的第一元件(CA1)、被保持静止的第二元件(S1)以及用作中间输出元件的第三元件(R1),所述中间输出元件的转动被传输到所述主变速部(122;142)以使得从所述输入元件接收的所述转动的速度在所述转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,
并且,所述第一输入路径(PA1)被布置成使得所述输入元件的所述转动在1.0的变速比下经所述第一输入路径(PA1)传输到所述主变速部(122;142)。
66.依照权利要求46所述的自动变速器(110;140),其特征在于,所述第二输入路径(PA2)由具有三个转动元件(S1、CA1、R1)的第一行星齿轮组(112)部分地限定,所述三个转动元件包括与所述输入元件(26)相连接并由所述输入元件使之转动的第一元件(CA1)、被保持静止的第二元件(S1)以及用作中间输出元件的第三元件(R1),所述中间输出元件的转动被传输到所述主变速部(122;142)以使得从所述输入元件接收的所述转动的速度在所述转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,
并且,所述第一输入路径(PA1)被布置成使得所述输入元件的所述转动在1.0的变速比下经所述第一输入路径(PA1)传输到所述主变速部(122;142)。
67.依照权利要求57所述的自动变速器(110;140),其特征在于,所述第二输入路径(PA2)由具有三个转动元件(S1、CA1、R1)的第一行星齿轮组(112)部分地限定,所述三个转动元件包括与所述输入元件(26)相连接并由所述输入元件使之转动的第一元件(CA1)、被保持静止的第二元件(S1)以及用作中间输出元件的第三元件(R1),所述中间输出元件的转动被传输到所述主变速部(122;142)以使得从所述输入元件接收的所述转动的速度在所述转动经所述第二输入路径的传输期间被降低,
并且,所述第一输入路径(PA1)被布置成使得所述输入元件的所述转动在1.0的变速比下经所述第一输入路径(PA1)传输到所述主变速部(122;142)。
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