具有快速倒檔的多速自動(dòng)變速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種自動(dòng)變速器，其具有適于耦合到扭矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的輸入及耦合到所述輸入的輸出。所述變速器還包含沿著第一扭矩路徑安置且耦合到所述輸入的第一旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。第二旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)沿著第二扭矩路徑安置且獨(dú)立于所述第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)而耦合到所述輸入。所述變速器包含多個(gè)固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述多個(gè)固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的每一者安置于所述輸入與輸出之間。所述變速器包含第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組及第四行星齒輪組，其中每一齒輪組包含太陽(yáng)齒輪、環(huán)形齒輪及載架組合件。此外，所述第三行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪耦合到所述第二行星齒輪組的所述載架組合件及所述第四行星齒輪組的所述載架組合件。
【專利說明】具有快速倒檔的多速自動(dòng)變速器
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)案
[0002] 本申請(qǐng)案主張2012年2月28日提出申請(qǐng)的第61/603,990號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng) 案的優(yōu)先權(quán)，所述美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)案特此以全文引用的方式并入。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及一種用于變速器的齒輪傳動(dòng)布置，且特定來說涉及一種用于具有波拉 克（Polak)齒輪傳動(dòng)布置的汽車變速器的行星齒輪傳動(dòng)布置。
【背景技術(shù)】
[0004] 用于動(dòng)力車輛的常規(guī)變速器可包含齒輪箱（即，齒輪、同步器、齒式離合器、離合 器板及反作用板、若干個(gè)可自動(dòng)選擇的齒輪、行星齒輪組、輪轂、活塞、軸）及其它殼體。所 述離合器可為固定制動(dòng)器/離合器或旋轉(zhuǎn)離合器。變速器可具有使變速器中的一或多個(gè)離 合器或軸旋轉(zhuǎn)的內(nèi)部軸。
[0005] 可使用離合器的數(shù)目及齒輪方案來實(shí)現(xiàn)不同齒輪比。每一齒輪比可界定其中變速 器操作的傳動(dòng)比范圍。舉例來說，可以較低變速器輸出速度來實(shí)現(xiàn)較高數(shù)值齒輪比。例如， 如果車輛負(fù)荷較重或需要較高扭矩來上升一高度，那么此可為重要的?；蛘?，可以較高變速 器輸出速度來實(shí)現(xiàn)較低數(shù)值齒輪比，特別是當(dāng)車輛正在高速公路上以較高速度行進(jìn)時(shí)。較 低數(shù)值齒輪比可幫助增加在這些速度下的燃料效率。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)不同齒輪比，配置其中制動(dòng)器、離合器、軸及齒輪組封裝于變速器中的齒 輪方案。所述齒輪方案可包含一或多個(gè)行星齒輪組。行星齒輪組可包含太陽(yáng)齒輪、環(huán)形齒 輪及載架。太陽(yáng)齒輪、環(huán)形齒輪及載架中的一或多者可為行星齒輪組的輸入或輸出。通過 離合器及齒輪組傳輸扭矩的方式確定給定變速器的不同齒輪比。
[0007] 然而，在一些布置中，倒檔齒輪比可能在數(shù)值上過大以致不能獲得所需倒檔速度。 另外，第一與第二前進(jìn)檔齒輪之間的齒輪速比梯度可過大以致不能在應(yīng)用扭矩轉(zhuǎn)換器離合 器的情況下進(jìn)行1-2及2-1換檔。在應(yīng)用扭矩轉(zhuǎn)換器離合器的情況下進(jìn)行這些換檔可改進(jìn) 變速器效率、燃料經(jīng)濟(jì)性且減少變速器熱產(chǎn)生。在本發(fā)明中將齒輪速比梯度界定為兩個(gè)齒 輪比的比率。
[0008] 需要一種具有用于自動(dòng)地選擇齒輪的齒輪傳動(dòng)布置且其中齒輪箱經(jīng)配置以用于 可用快速倒檔及緊密齒輪速比梯度1-2換檔的自動(dòng)變速器。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 在本發(fā)明的示范性實(shí)施例中，提供一種自動(dòng)變速器，其具有適于耦合到扭矩產(chǎn)生 機(jī)構(gòu)的輸入及耦合到所述輸入的輸出。所述變速器還包含沿著第一扭矩路徑安置且耦合到 所述輸入的第一旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。第二旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)沿著第二扭矩路徑安置且獨(dú)立 于所述第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)而耦合到所述輸入。所述變速器包含多個(gè)固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所 述多個(gè)固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的每一者安置于所述輸入與輸出之間。所述變速器包含第一行 星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組及第四行星齒輪組，其中每一齒輪組包含太陽(yáng) 齒輪、環(huán)形齒輪及載架組合件。此外，所述第三行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪耦合到所述第二 行星齒輪組的所述載架組合件及所述第四行星齒輪組的所述載架組合件。
[0010] 在此實(shí)施例的一個(gè)方面中，所述第一行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪沿著第三扭矩路 徑耦合到所述輸入，且所述第一行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪耦合到所述第一固定扭矩傳遞 機(jī)構(gòu)。在另一方面中，所述第四行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪耦合到所述第四固定扭矩傳遞 機(jī)構(gòu)及所述第四行星齒輪組的所述載架組合件。在不同方面中，所述第一旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī) 構(gòu)、第二旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、第一固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、第二固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、第三固定扭 矩傳遞機(jī)構(gòu)及第四固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)以至少兩者的組合嚙合以建立所述輸入與所述輸出 之間的至少七個(gè)前進(jìn)檔速度比及兩個(gè)倒檔速度比。此處，第一前進(jìn)檔速度比與第二前進(jìn)檔 速度比之間的齒輪速比梯度可為約1. 5或更小。
[0011] 在相關(guān)方面中，所述第一扭矩路徑至少部分地由所述輸入、所述第一旋轉(zhuǎn)扭矩傳 遞機(jī)構(gòu)、所述第二行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪及所述第三行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪界 定。所述第二扭矩路徑至少部分地由所述輸入、所述第二旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)及所述第二行 星齒輪組的所述載架組合件界定。在進(jìn)一步方面中，所述第一行星齒輪組的所述載架組合 件耦合到所述第二行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪；所述第二行星齒輪組的所述載架組合件耦 合到所述第三行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪；且所述第三行星齒輪組的所述載架組合件耦合 到所述第四行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪及所述輸出。在又一方面中，所述第三行星齒輪組 的所述環(huán)形齒輪耦合到至少三個(gè)載架組合件及一個(gè)固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。此外，第三扭矩路 徑至少部分地由所述輸入、所述第一行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪及所述第一行星齒輪組的 所述載架組合件界定。
[0012] 在另一實(shí)施例中，提供自動(dòng)變速器的齒輪方案。所述齒輪方案包含變速器輸入及 變速器輸出，所述輸入適于耦合到扭矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)。所述方案還包含第一旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu) 及第二旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，其各自獨(dú)立地耦合到所述變速器輸入。第一行星齒輪組耦合到 所述第一旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第一行星齒輪組耦合到第一固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。第二行 星齒輪組耦合到所述第一行星齒輪組及所述第一旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第二行星齒輪組 耦合到第二固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。第三行星齒輪組耦合到所述第二旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)及所述 變速器輸出，所述第三行星齒輪組耦合到第三固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。另外，第四行星齒輪組耦 合到所述第三行星齒輪組及第四固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。所述第四行星齒輪組包含太陽(yáng)齒輪、 環(huán)形齒輪及載架組合件，其中所述環(huán)形齒輪耦合到所述第四固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。
[0013] 在此實(shí)施例的一個(gè)方面中，所述第三行星齒輪組包括太陽(yáng)齒輪、環(huán)形齒輪及載架 組合件，所述第三行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪耦合到所述第四行星齒輪組的所述載架組合 件。在第二方面中，所述第一行星齒輪組包括太陽(yáng)齒輪、環(huán)形齒輪及載架組合件，所述第一 行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪耦合到所述變速器輸入且所述第一行星齒輪組的所述環(huán)形齒 輪耦合到所述第一固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。此處，在所述變速器輸入與變速器輸出之間界定扭 矩路徑，其中所述第一行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪及載架組合件沿著所述扭矩路徑安置。
[0014] 在另一方面中，在所述變速器的所述輸入與所述輸出之間界定第一扭矩路徑，其 中所述第一旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、所述第二行星齒輪組的輸入、所述第三行星齒輪組的輸入 及所述第三行星齒輪組的輸出沿著所述第一扭矩路徑安置。在不同方面中，在所述變速器 的所述輸入與所述輸出之間界定第二扭矩路徑，其中所述第二旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、所述行 星齒輪組中的一者的環(huán)形齒輪及所述行星齒輪組的至少兩個(gè)載架組合件沿著所述第二扭 矩路徑安置。
[0015] 在相關(guān)實(shí)施例中，所述第一旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、第二旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、第一固定 扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、第二固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、第三固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)及第四固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu) 以至少兩者的組合嚙合以建立所述變速器輸入與所述變速器輸出之間的至少七個(gè)前進(jìn)檔 速度比及兩個(gè)倒檔速度比。此處，第一前進(jìn)檔速度比與第二前進(jìn)檔速度比之間的齒輪速比 梯度可為約1. 5或更小。此外，在另一相關(guān)方面中，所述第三行星齒輪組包含耦合到至少三 個(gè)載架組合件及所述第三固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的環(huán)形齒輪。在類似方面中，所述第一行星齒 輪組包含耦合到所述第二行星齒輪組的載架組合件；所述第二行星齒輪組包含耦合到所述 第三行星齒輪組的載架組合件；且所述第三行星齒輪組包含耦合到所述第四行星齒輪組的 所述太陽(yáng)齒輪及所述變速器輸出的載架組合件。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 本發(fā)明的上文所提及方面以及獲得所述方面的方式將變得更加顯而易見且通過 連同附圖一起參考對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的以下描述將更好地理解本發(fā)明本身，其中：
[0017] 圖1是動(dòng)力車輛系統(tǒng)的一個(gè)說明性實(shí)施例的示范性框圖及示意圖；
[0018] 圖2是用于多速自動(dòng)變速器的第一齒輪傳動(dòng)方案；且
[0019] 圖3是用于改進(jìn)的多速自動(dòng)變速器的第二齒輪傳動(dòng)方案，其具有快速倒檔速度及 緊密齒輪速比梯度1-2換檔能力。
[0020] 貫穿數(shù)個(gè)視圖，對(duì)應(yīng)參考編號(hào)用于指示對(duì)應(yīng)部件。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下文所描述的本發(fā)明的實(shí)施例并不打算為窮盡性的或?qū)⒈景l(fā)明限制于以下詳細(xì) 描述中所揭示的精確形式。而是，選擇并描述所述實(shí)施例，以使得所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可了 解并理解本發(fā)明的原理及實(shí)踐。
[0022] 現(xiàn)在參考圖1，其展示具有驅(qū)動(dòng)單元102及變速器118的車輛系統(tǒng)100的一個(gè)說 明性實(shí)施例的框圖及示意圖。在所圖解說明的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)單元102可包含內(nèi)燃機(jī)、柴油 機(jī)、電動(dòng)機(jī)或其它動(dòng)力產(chǎn)生裝置。驅(qū)動(dòng)單元102經(jīng)配置以可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)輸出軸104,輸出軸 104耦合到常規(guī)扭矩轉(zhuǎn)換器108的輸入或泵軸106。輸入或泵軸106耦合到由驅(qū)動(dòng)單元102 的輸出軸104可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)的推進(jìn)器或泵110。扭矩轉(zhuǎn)換器108進(jìn)一步包含耦合到渦輪軸 114的渦輪機(jī)112,且渦輪軸114與變速器118的可旋轉(zhuǎn)輸入軸124耦合或成整體。變速器 118還可包含用于在變速器118的不同流動(dòng)回路（例如，主回路、潤(rùn)滑油回路等）內(nèi)構(gòu)建壓 力的內(nèi)部泵120。泵120可由耦合到驅(qū)動(dòng)單元102的輸出軸104的軸116驅(qū)動(dòng)。在此布置 中，驅(qū)動(dòng)單元102可將扭矩遞送到軸116以用于驅(qū)動(dòng)泵120且在變速器118的不同回路內(nèi) 構(gòu)建壓力。
[0023] 變速器118可包含具有若干個(gè)自動(dòng)選擇的齒輪的行星齒輪系統(tǒng)122。變速器118 的輸出軸126與耦合到常規(guī)萬向節(jié)130的推進(jìn)器軸128耦合或成整體且可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)推進(jìn) 器軸128。萬向節(jié)130耦合到且可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)在每一端處具有安裝到其的車輪134A及134B 的軸132。變速器118的輸出軸126經(jīng)由推進(jìn)器軸128、萬向節(jié)130及軸132以常規(guī)方式驅(qū) 動(dòng)車輪134A及134B。
[0024] 常規(guī)鎖止離合器136連接于扭矩轉(zhuǎn)換器108的泵110與渦輪機(jī)112之間。扭矩轉(zhuǎn) 換器108的操作為常規(guī)的，因?yàn)榕ぞ剞D(zhuǎn)換器108可在某些操作條件（例如，車輛發(fā)動(dòng)、低速 及某些齒輪換檔條件）期間以所謂的"扭矩轉(zhuǎn)換器"模式操作。在扭矩轉(zhuǎn)換器模式中，鎖止 離合器136經(jīng)脫離且泵110以驅(qū)動(dòng)單元輸出軸104的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，而渦輪機(jī)112由泵110 通過間置于泵110與渦輪機(jī)112之間的流體（未展示）可旋轉(zhuǎn)地致動(dòng)。在此操作模式中， 扭矩倍增通過流體耦合發(fā)生以使得渦輪軸114受到作用而驅(qū)動(dòng)比正由驅(qū)動(dòng)單元102供應(yīng)的 扭矩更多的扭矩，如此項(xiàng)技術(shù)中已知。扭矩轉(zhuǎn)換器108替代地可在其它操作條件期間（例 如，當(dāng)變速器118的行星齒輪系統(tǒng)122的某些齒輪經(jīng)嚙合時(shí)）以所謂的"鎖止"模式操作。 在鎖止模式中，鎖止離合器136經(jīng)嚙合且泵110借此直接緊固到渦輪機(jī)112,以使得驅(qū)動(dòng)單 元輸出軸104直接耦合到變速器118的輸入軸124,如此項(xiàng)技術(shù)中也已知。
[0025] 變速器118進(jìn)一步包含電動(dòng)液壓系統(tǒng)138,電動(dòng)液壓系統(tǒng)138經(jīng)由J數(shù)目個(gè)流體路 徑流體耦合到行星齒輪系統(tǒng)122,其中J可為任何正整數(shù)。電動(dòng)液壓系統(tǒng)138對(duì) 控制信號(hào)做出響應(yīng)以選擇性地致使流體流動(dòng)穿過流體路徑HOi-HOy中的一或多者，以借 此控制行星齒輪系統(tǒng)122中的多個(gè)對(duì)應(yīng)摩擦裝置的操作（S卩，嚙合及脫離）。所述多個(gè)摩擦 裝置可包含但不限于一或多個(gè)常規(guī)制動(dòng)裝置、一或多個(gè)扭矩傳輸裝置等。通常，通過選擇性 地控制由多個(gè)摩擦裝置中的每一者施加的摩擦（例如，通過控制到摩擦裝置中的每一者的 流體壓力）來控制所述多個(gè)摩擦裝置的操作（即，嚙合及脫離）。在絕不打算為限制性的一 個(gè)實(shí)例性實(shí)施例中，所述多個(gè)摩擦裝置包含呈常規(guī)離合器的形式的多個(gè)制動(dòng)與扭矩傳輸裝 置，其可各自經(jīng)由由電動(dòng)液壓系統(tǒng)138供應(yīng)的流體壓力來可控地嚙合及脫離。在任何情況 中，通過經(jīng)由控制所述數(shù)目個(gè)流體路徑HOi-HOy內(nèi)的流體壓力而選擇性地控制多個(gè)摩擦 裝置來以常規(guī)方式實(shí)現(xiàn)在變速器118的各個(gè)齒輪之間改變或換檔。
[0026] 系統(tǒng)100進(jìn)一步包含變速器控制電路142,變速器控制電路142可包含存儲(chǔ)器單元 144。變速器控制電路142說明性地為基于微處理器的，且存儲(chǔ)器單元144通常包含存儲(chǔ)于 其中的指令，所述指令可由變速器控制電路142執(zhí)行以控制扭矩轉(zhuǎn)換器108的操作及變速 器118的操作，S卩，在行星齒輪系統(tǒng)122的各個(gè)齒輪之間換檔。然而，將理解，本發(fā)明預(yù)期其 中變速器控制電路142并非基于微處理器的而是經(jīng)配置以基于存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器單元144中的 一或多個(gè)硬線指令及/或軟件指令集而控制扭矩轉(zhuǎn)換器108及/或變速器118的操作的其 它實(shí)施例。
[0027] 在圖1中所圖解說明的系統(tǒng)100中，扭矩轉(zhuǎn)換器108及變速器118包含經(jīng)配置以 產(chǎn)生分別指示扭矩轉(zhuǎn)換器108及變速器118的一或多個(gè)操作狀態(tài)的傳感器信號(hào)的若干個(gè)傳 感器。舉例來說，扭矩轉(zhuǎn)換器108說明性地包含常規(guī)速度傳感器146,其經(jīng)定位及經(jīng)配置以 產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于泵軸106的旋轉(zhuǎn)速度的速度信號(hào)，泵軸106的旋轉(zhuǎn)速度為驅(qū)動(dòng)單元102的輸出 軸104的相同旋轉(zhuǎn)速度。速度傳感器146經(jīng)由信號(hào)路徑152電連接到變速器控制電路142 的泵速度輸入PS，且變速器控制電路142可操作而以常規(guī)方式處理由速度傳感器146產(chǎn)生 的速度信號(hào)以確定渦輪軸106/驅(qū)動(dòng)單元輸出軸104的旋轉(zhuǎn)速度。
[0028] 變速器118說明性地包含另一常規(guī)速度傳感器148,其經(jīng)定位及經(jīng)配置以產(chǎn)生對(duì) 應(yīng)于變速器輸入軸124的旋轉(zhuǎn)速度的速度信號(hào)，變速器輸入軸124的旋轉(zhuǎn)速度為與渦輪軸 114相同的旋轉(zhuǎn)速度。變速器118的輸入軸124與渦輪軸114直接耦合或成整體，且速度傳 感器148可替代地經(jīng)定位及經(jīng)配置以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于渦輪軸114的旋轉(zhuǎn)速度的速度信號(hào)。在任 何情況中，速度傳感器148經(jīng)由信號(hào)路徑154電連接到變速器控制電路142的變速器輸入 軸速度輸入TIS，且變速器控制電路142可操作而以常規(guī)方式處理由速度傳感器148產(chǎn)生的 速度信號(hào)以確定渦輪軸114/變速器輸入軸124的旋轉(zhuǎn)速度。
[0029] 變速器118進(jìn)一步包含又一速度傳感器150,其經(jīng)定位及經(jīng)配置以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于變 速器118的輸出軸126的旋轉(zhuǎn)速度的速度信號(hào)。速度傳感器150可為常規(guī)的且經(jīng)由信號(hào)路 徑156電連接到變速器控制電路142的變速器輸出軸速度輸入T0S。變速器控制電路142 經(jīng)配置而以常規(guī)方式處理由速度傳感器150產(chǎn)生的速度信號(hào)以確定變速器輸出軸126的旋 轉(zhuǎn)速度。
[0030] 在所圖解說明的實(shí)施例中，變速器118進(jìn)一步包含經(jīng)配置以控制變速器118內(nèi)的 各種操作的一或多個(gè)致動(dòng)器。舉例來說，本文中所描述的電動(dòng)液壓系統(tǒng)138說明性地包 含經(jīng)由對(duì)應(yīng)數(shù)目個(gè)信號(hào)路徑72i_72 T電連接到變速器控制電路142的數(shù)目J個(gè)控制輸出 CPi-CPy的若干個(gè)致動(dòng)器，例如，常規(guī)螺線管或其它常規(guī)致動(dòng)器，其中如上文所描述J可為任 何正整數(shù)。電動(dòng)液壓系統(tǒng)138內(nèi)的致動(dòng)器各自對(duì)由變速器控制電路142在對(duì)應(yīng)信號(hào)路徑 72^72^中的一者上產(chǎn)生的控制信號(hào)CPi-CP^中的對(duì)應(yīng)一者做出響應(yīng)以通過控制一或多個(gè)對(duì) 應(yīng)流體通路內(nèi)的流體壓力來控制由多個(gè)摩擦裝置中的每一者施加的摩擦且因此 基于由各個(gè)速度傳感器146、148及/或150提供的信息而控制一或多個(gè)對(duì)應(yīng)摩擦裝置的操 作（即，嚙合及脫離）。行星齒輪系統(tǒng)122的摩擦裝置說明性地通過由電動(dòng)液壓系統(tǒng)以常規(guī) 方式分配的液壓流體控制。舉例來說，電動(dòng)液壓系統(tǒng)138說明性地包含經(jīng)由電動(dòng)液壓系統(tǒng) 138內(nèi)的一或多個(gè)致動(dòng)器的控制將流體分配到一或多個(gè)摩擦裝置的常規(guī)液壓正排量泵（未 展示）。在此實(shí)施例中，控制信號(hào)CPi-Ch說明性地為模擬摩擦裝置壓力命令，所述一或多個(gè) 致動(dòng)器對(duì)所述模擬摩擦裝置壓力命令做出響應(yīng)以控制到一或多個(gè)摩擦裝置的液壓壓力。然 而，將理解，由所述多個(gè)摩擦裝置中的每一者施加的摩擦可替代地根據(jù)其它常規(guī)摩擦裝置 控制結(jié)構(gòu)及技術(shù)來控制，且本發(fā)明預(yù)期此類其它常規(guī)摩擦裝置控制結(jié)構(gòu)及技術(shù)。然而，在任 何情況中，摩擦裝置中的每一者的模擬操作均由控制電路142根據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器單元144 中的指令來控制。
[0031] 在所圖解說明的實(shí)施例中，系統(tǒng)100進(jìn)一步包含驅(qū)動(dòng)單元控制電路160,其具有經(jīng) 由數(shù)目K個(gè)信號(hào)路徑162電耦合到驅(qū)動(dòng)單元102的輸入/輸出端口（I/O)，其中K可為任何 正整數(shù)。驅(qū)動(dòng)單元控制電路160可為常規(guī)的且可操作以控制及管理驅(qū)動(dòng)單元102的總體操 作。驅(qū)動(dòng)單元控制電路160進(jìn)一步包含通信端口 COM，其經(jīng)由數(shù)目L個(gè)信號(hào)路徑164電連 接到變速器控制電路142的類似通信端口 C0M，其中L可為任何正整數(shù)。一或多個(gè)信號(hào)路 徑164通常統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)鏈路。通常，驅(qū)動(dòng)單元控制電路160及變速器控制電路142可操作 而以常規(guī)方式經(jīng)由一或多個(gè)信號(hào)路徑164共享信息。在一個(gè)實(shí)施例中，舉例來說，驅(qū)動(dòng)單元 控制電路160及變速器控制電路142可操作而根據(jù)汽車工程師學(xué)會(huì)（SAE)J-1939通信協(xié)議 以一或多個(gè)消息的形式經(jīng)由一或多個(gè)信號(hào)路徑164共享信息，但本發(fā)明預(yù)期其中驅(qū)動(dòng)單元 控制電路160及變速器控制電路142可操作而根據(jù)一或多個(gè)其它常規(guī)通信協(xié)議經(jīng)由一或多 個(gè)信號(hào)路徑164共享信息的其它實(shí)施例。
[0032] 參考圖2,提供用于將扭矩從變速器的輸入202傳遞到其輸出204的示范性齒輪 傳動(dòng)方案200。輸入202及輸出204可如圖2中所展示沿著相同中心線安置。此外，齒輪 傳動(dòng)方案200進(jìn)一步包含多個(gè)離合器。所述多個(gè)離合器可包含一對(duì)旋轉(zhuǎn)離合器（即，C1及 C2)及三個(gè)固定離合器或制動(dòng)器（即，C3、C4及C5)。所述離合器或制動(dòng)器中的每一者可包 含一或多個(gè)板。所述板可包含摩擦材料且因此包括摩擦板，而其它板可為反作用板。
[0033] 齒輪傳動(dòng)方案200還可包含多個(gè)行星齒輪組。舉例來說，在圖2中，方案200包含 第一行星齒輪組206、第二行星齒輪組208及第三行星齒輪組210。出于本發(fā)明的目的，第 一行星齒輪組可稱為P1行星齒輪組。同樣地，第二及第三行星齒輪組可分別稱為P2及P3。 每一行星齒輪組可包含太陽(yáng)齒輪、環(huán)形齒輪及載架。例如，P1行星齒輪組206包含P1太陽(yáng) 齒輪214、P1載架216及P1環(huán)形齒輪218。P2行星齒輪組208包含P2太陽(yáng)齒輪220、P2載 架222及P2環(huán)形齒輪224。類似地，P3行星齒輪組210包含P3太陽(yáng)齒輪226、P3載架228 及P3環(huán)形齒輪230。
[0034] 在圖2中，連接不同組件的線可指代或指示可通過其傳遞扭矩的路徑。另外，在 線斷開且展示水平線的情況下（例如，形成等號(hào)（" = "）），這些位置可指代齒輪彼此咬合 (或，替代實(shí)施例，彼此花鍵接合）。例如，展示P1太陽(yáng)齒輪214與耦合到P1載架216的小 齒輪咬合且P1載架216的小齒輪與P1環(huán)形齒輪218咬合。當(dāng)未應(yīng)用C1或C2離合器時(shí)， 扭矩不穿過所述離合器。類似地，舉例來說，當(dāng)應(yīng)用C3離合器（或制動(dòng)器）時(shí)，P1環(huán)形齒 輪218被制止且無法旋轉(zhuǎn)。從此以后，C1及C2離合器將稱為"離合器"，而C3-C5離合器將 稱為"制動(dòng)器"，但應(yīng)理解，在其它實(shí)施例中，這些組件可為不同的。
[0035] 在本發(fā)明中，齒輪傳動(dòng)方案200使得應(yīng)用兩個(gè)離合器（或兩個(gè)制動(dòng)器或者一個(gè)離 合器及一個(gè)制動(dòng)器）來實(shí)現(xiàn)特定傳動(dòng)比范圍或齒輪比。然而，在其它齒輪傳動(dòng)方案實(shí)施例 中，可通過應(yīng)用離合器或制動(dòng)器的任何組合（例如，一個(gè)離合器、三個(gè)離合器、四個(gè)離合器 等）來實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比范圍。
[0036] 在一個(gè)特定實(shí)施例中，齒輪傳動(dòng)方案可經(jīng)布置以使得針對(duì)不同傳動(dòng)比范圍實(shí)現(xiàn)以 下齒輪比范圍：
[0037] 齒輪傳動(dòng)比 |經(jīng)應(yīng)用離合器 范圍 齒輪比 或制動(dòng)器 FI 2.5-6,0 C1 與 C5 F2 1.5-4.5 Cl UC4 F3 1.1-3.0 Cl 'j C3 F4 0.9-1.1 Cl 與 C2 F5 0 25-0 99 C2 與 C3 F6 0.25-0.99 C2 'j C4 ~Ml (-3.0)-(-7.0) C3 l-jC5~
[0038] "F1"指代第一前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍，"F2 "指代第二前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍等。齒輪比、 傳動(dòng)比范圍以及經(jīng)應(yīng)用離合器及制動(dòng)器的組合為示范性而非限制性的。其中可能有額外或 更少傳動(dòng)比范圍的其它實(shí)施例為可能的。還可視需要調(diào)整齒輪比以適應(yīng)密齒輪比或?qū)掿X輪 比變速器。如已知，密齒輪比變速器與寬齒輪比變速器之間的差異為行星齒輪組的各部分 上的輪齒的數(shù)目。
[0039] 在齒輪傳動(dòng)方案200中，倒檔齒輪比可能太慢以致不能滿足需要較快倒檔齒輪比 的顧客的需要。另外，大的F1到F2齒輪速比梯度阻止了在應(yīng)用扭矩轉(zhuǎn)換器離合器的情況下 進(jìn)行換檔，此可導(dǎo)致較低的變速器效率、較低的燃料經(jīng)濟(jì)性及較高的變速器熱產(chǎn)生。然而， 在本發(fā)明中，改進(jìn)的齒輪傳動(dòng)方案300可克服此類限制以使得變速器可提供允許車輛在后 退時(shí)比多齒輪比變速器中的常規(guī)倒檔傳動(dòng)比范圍更快地移動(dòng)的倒檔齒輪比。此外，可在應(yīng) 用扭矩轉(zhuǎn)換器離合器的情況下進(jìn)行F1到F2換檔。
[0040] 在齒輪方案200的第一前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍F1中，穿過變速器的扭矩路徑使得應(yīng)用 C1離合器及C5制動(dòng)器。當(dāng)應(yīng)用C5制動(dòng)器時(shí)，其阻止P3環(huán)形齒輪230旋轉(zhuǎn)。在P3環(huán)形齒 輪230停止的情況下，P3太陽(yáng)齒輪226為扭矩的輸入且P3載架228為輸出。此處，P3太陽(yáng) 齒輪226及P3載架228沿相同方向旋轉(zhuǎn)，但P3載架228以較慢速度旋轉(zhuǎn)。
[0041] 參考圖2,可通過應(yīng)用C3及C5制動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)倒檔傳動(dòng)比范圍R。這些制動(dòng)器兩者 為固定的且制止環(huán)形齒輪使其不能旋轉(zhuǎn)。具體來說，C3制動(dòng)器制止P1環(huán)形齒輪218且C5 制動(dòng)器制止P3環(huán)形齒輪230。由于均不應(yīng)用C1及C2離合器，因此扭矩經(jīng)由P1太陽(yáng)齒輪 214從變速器輸入202傳遞到第一行星齒輪組206。由于P1環(huán)形齒輪218被制止，因此P1 載架216沿與P1太陽(yáng)齒輪214相同的方向但以較慢速度旋轉(zhuǎn)，且經(jīng)由P2環(huán)形齒輪224將 扭矩傳遞到P2行星齒輪組208。
[0042] 由于C5制動(dòng)器制止P3環(huán)形齒輪230,因此P2載架222無法旋轉(zhuǎn)。如此，P2太陽(yáng) 齒輪220為P2行星齒輪組208的輸出。由于P2載架222被制止，因此P2環(huán)形齒輪224及 P2太陽(yáng)齒輪220相對(duì)于彼此沿相反方向旋轉(zhuǎn)，但其中P2太陽(yáng)齒輪220以比P2環(huán)形齒輪224 高的速度旋轉(zhuǎn)。在P2太陽(yáng)齒輪220現(xiàn)在沿與變速器輸入相反的方向旋轉(zhuǎn)的情況下，P2太 陽(yáng)齒輪220也沿變速器輸入202的相反方向驅(qū)動(dòng)P3太陽(yáng)齒輪226使其旋轉(zhuǎn)。P3太陽(yáng)齒輪 226繼續(xù)沿變速器輸入202的相反方向但以較慢速度驅(qū)動(dòng)P3載架228,且因此變速器輸出 204(其由P3載架228驅(qū)動(dòng)）沿后退方向（即，與變速器輸入202旋轉(zhuǎn)的方向相反）旋轉(zhuǎn)。
[0043] 參考圖3,其展示齒輪方案300的另一示范性實(shí)施例。圖3中的齒輪方案300類似 于圖2的齒輪方案200,只不過添加有第四行星齒輪組312。因此，齒輪方案300中的P1載 架、P2載架及P3載架的輸入及輸出與先前所描述的齒輪方案200相同。
[0044] 如所展示，齒輪方案300可包含變速器輸入302、變速器輸出302、兩個(gè)旋轉(zhuǎn)離合器 C1及C2以及四個(gè)固定制動(dòng)器（S卩，C3、C4、C5及C6)。輸入302及輸出304可如圖3中所 展示沿著相同變速器中心線安置。或者，輸入302及輸出304可沿著不同中心線安置。齒 輪方案300還可包含第一行星齒輪組306、第二行星齒輪組308、第三行星齒輪組310及第 四行星齒輪組312。第一行星齒輪組306 (本文中稱為P1行星齒輪組）可包含P1太陽(yáng)齒輪 314、P1載架316及P1環(huán)形齒輪318。同樣地，第二行星齒輪組308或P2行星齒輪組可包 含P2太陽(yáng)齒輪320、P2載架322及P2環(huán)形齒輪324。第三行星齒輪組310或P3行星齒輪 組可包含P3太陽(yáng)齒輪326、P3載架328及P3環(huán)形齒輪330。類似地，第四行星齒輪組312 或P4行星齒輪組可包含P4太陽(yáng)齒輪332、P4載架334及P4環(huán)形齒輪336。
[0045] 齒輪方案300可包含如上文關(guān)于齒輪方案200所描述的類似傳動(dòng)比范圍、齒輪比 及經(jīng)應(yīng)用/未應(yīng)用離合器。因此，在第一前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍或速度比F1中，可應(yīng)用Cl離合 器及C5制動(dòng)器。在此實(shí)施例中，P3環(huán)形齒輪330由C5制動(dòng)器制止而固定。因此，扭矩經(jīng) 由P3太陽(yáng)齒輪326穿過P3行星齒輪組310且其通過P3載架328輸出。P3太陽(yáng)齒輪326 及P3載架328沿相同方向旋轉(zhuǎn)，但P3載架328以較慢速度旋轉(zhuǎn)，從而使到變速器輸出304 的扭矩以與齒輪方案200相同的比率倍增。
[0046] 然而，在后退時(shí)，齒輪方案300不同于先前齒輪方案200。在圖3中第四行星齒輪 組312的添加導(dǎo)致兩個(gè)可用的倒檔齒輪比或速度比。齒輪方案300的R1或第一倒檔齒輪 比或速度比具有與圖2的齒輪方案200中的單個(gè)倒檔齒輪比類似的扭矩路徑及齒輪比。齒 輪方案300的R2或第二倒檔齒輪比或速度比具有比齒輪方案200的單個(gè)倒檔齒輪比或速 度比"更快"的倒檔齒輪比或速度比。出于本發(fā)明的目的，方案300中的"較快"倒檔齒輪比 或速度比（R2)意味著數(shù)值齒輪比或速度比小于方案200的單個(gè)倒檔齒輪比或速度比。另 夕卜，出于本發(fā)明的目的，倒檔傳動(dòng)比范圍可指代齒輪比或速度比。
[0047] 可通過應(yīng)用C3及C6制動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)方案300的第二倒檔齒輪比R2。這些制動(dòng)器兩 者可為固定制動(dòng)器（即，不旋轉(zhuǎn)）且制止對(duì)應(yīng)環(huán)形齒輪使其不能旋轉(zhuǎn)。具體來說，C3制動(dòng)器 制止P1環(huán)形齒輪318且C6制動(dòng)器制止P4環(huán)形齒輪336。由于均不應(yīng)用C1及C2離合器， 因此扭矩經(jīng)由P1太陽(yáng)齒輪314從變速器輸入302傳遞到第一行星齒輪組306。由于P1環(huán) 形齒輪318被制止，因此P1載架316沿與P1太陽(yáng)齒輪314相同的方向但以較慢速度旋轉(zhuǎn)， 且經(jīng)由P2環(huán)形齒輪324將扭矩傳遞到P2行星齒輪組308。
[0048] 在變速器輸出304沿后退方向旋轉(zhuǎn)且P4環(huán)形齒輪336被制止的情況下，P4載架 334、P3環(huán)形齒輪330及P2載架322也均沿后退方向旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在，在P2環(huán)形齒輪324前進(jìn) 旋轉(zhuǎn)且P2載架322后退旋轉(zhuǎn)的情況下，P2太陽(yáng)齒輪320及P3太陽(yáng)齒輪326以高速度后退 旋轉(zhuǎn)。由于P3太陽(yáng)齒輪326及P3環(huán)形齒輪330兩者均沿后退方向旋轉(zhuǎn)，因此與齒輪方案 200的單個(gè)倒檔齒輪比及齒輪方案300的第一倒檔齒輪比R1相比，P3載架328及變速器輸 出304在齒輪方案300的第二倒檔齒輪比R2中以相對(duì)高的速度旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)非限制性實(shí) 施例中，齒輪方案300的R2可具有約-1. 95的齒輪比，而齒輪方案200中的單個(gè)倒檔齒輪 比及齒輪方案300的第一倒檔齒輪比R1具有約-4. 80的齒輪比。因此，齒輪方案300的第 二倒檔齒輪比R2可為那些需要較快車輛后退速度的職業(yè)提供較快車輛后退速度。
[0049] 齒輪方案300還可提供介于齒輪方案200的F1與F2齒輪比之間的額外前進(jìn)檔齒 輪比。此允許借助齒輪方案300獲得七個(gè)前進(jìn)檔速度且可減小通常與齒輪方案200的F1 到F2換檔相關(guān)聯(lián)的大齒輪速比梯度。齒輪方案300的F1扭矩路徑及齒輪比類似于齒輪方 案200中的F1扭矩路徑的齒輪比。齒輪方案300的F3扭矩路徑及齒輪比類似于齒輪方案 200的F2的扭矩路徑及齒輪比，且同樣地齒輪方案300的其余較高前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍的型 式類似于齒輪方案200的其余較高前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍。然而，齒輪方案300的F2扭矩路徑 及齒輪比不同于齒輪方案200的F2扭矩路徑及齒輪比。
[0050] 可通過應(yīng)用C1離合器及C6制動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)齒輪方案300的第二前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍 F2。在圖3中，P4環(huán)形齒輪336由C6制動(dòng)器制止。到P3行星齒輪組310的P3太陽(yáng)齒輪 326中的輸入是經(jīng)由經(jīng)應(yīng)用C1離合器。P3太陽(yáng)齒輪326可將扭矩傳遞到驅(qū)動(dòng)變速器輸出 304的P3載架328。P3太陽(yáng)齒輪326及P3載架328沿前進(jìn)方向旋轉(zhuǎn)且進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)P4太陽(yáng) 齒輪332。在P4環(huán)形齒輪336被制止的情況下，P4太陽(yáng)齒輪332驅(qū)動(dòng)P4載架334。P4載 架334沿前進(jìn)方向旋轉(zhuǎn)且進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)P3環(huán)形齒輪330。由于P3環(huán)形齒輪330正前進(jìn)旋轉(zhuǎn) 而非如在F1中為固定的，因此其與P3太陽(yáng)齒輪326的前進(jìn)旋轉(zhuǎn)組合以沿前進(jìn)方向以比F1 的旋轉(zhuǎn)速度快但比齒輪方案300的F3的旋轉(zhuǎn)速度慢的旋轉(zhuǎn)速度驅(qū)動(dòng)P3載架328及變速器 輸出304。
[0051] 在此實(shí)施例的一個(gè)非限制性方面中，齒輪方案200中的F1及F2前進(jìn)檔傳動(dòng)比范 圍可具有大致3. 51及1. 91的齒輪比而其之間具有1. 84的齒輪速比梯度。然而，在齒輪方 案300中，前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍FI、F2及F3可具有3. 51、2. 56及1. 91的相應(yīng)齒輪比而具有 1. 37及1. 34的齒輪速比梯度。因此，在齒輪方案300的前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍F1與F2之間形 成的處于約1. 5或低于1. 5的齒輪速比梯度可允許在應(yīng)用扭矩轉(zhuǎn)換器離合器的情況下進(jìn)行 從F1到F2的換檔，借此改進(jìn)變速器效率及燃料經(jīng)濟(jì)性同時(shí)減少變速器熱產(chǎn)生。
[0052] 關(guān)于齒輪方案300中的其它前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍，變速器輸入302與變速器輸出304 之間的扭矩流動(dòng)路徑類似于齒輪方案200中的其它前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍。例如，在齒輪方案 300的第三前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍F3中，C4制動(dòng)器制止P2環(huán)形齒輪324且應(yīng)用C1離合器。因 此，扭矩經(jīng)由P2太陽(yáng)齒輪320穿過P2行星齒輪組308且通過P2載架322輸出。P2載架 322沿與P2太陽(yáng)齒輪320相同的方向旋轉(zhuǎn)且耦合到P3環(huán)形齒輪330。扭矩還經(jīng)由P3太陽(yáng) 齒輪326作為輸入穿過P3行星齒輪組310。P3載架328將扭矩輸出到變速器輸出304,如 所展示。
[0053] 在齒輪方案300的第四前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍F4中，C3制動(dòng)器可制止第一環(huán)形齒輪 318且應(yīng)用C1離合器。因此，扭矩可經(jīng)由P1太陽(yáng)齒輪314進(jìn)入P1行星齒輪組306且經(jīng)由P1 載架316輸出。P1載架316耦合到P2環(huán)形齒輪324,且因此扭矩通過P2環(huán)形齒輪324 (經(jīng) 由P1載架316)及P2太陽(yáng)齒輪320而穿過P2行星齒輪組308。P2載架322為P2行星齒 輪組308的輸出且將扭矩傳遞到P3環(huán)形齒輪330。因此，扭矩經(jīng)由P3環(huán)形齒輪330 (經(jīng)由 P2載架）及P3太陽(yáng)齒輪326穿過P3行星齒輪組310。P3載架328將扭矩輸出到變速器輸 出 304。
[0054] 在齒輪方案300的第五前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍F5中，應(yīng)用C1及C2離合器，但不應(yīng)用 固定制動(dòng)器中的任一者。因此，來自變速器輸入302的扭矩經(jīng)由P3太陽(yáng)齒輪326及P3環(huán) 形齒輪330 (即，經(jīng)由P2載架322)而進(jìn)入P3行星齒輪組310。在P3太陽(yáng)齒輪326及P3環(huán) 形齒輪330以輸入速度旋轉(zhuǎn)的情況下，P3載架328及變速器輸出304以輸入速度旋轉(zhuǎn)，借 此產(chǎn)生大致1.0的齒輪比。
[0055] 在齒輪方案300的第六前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍F6中，應(yīng)用C2離合器及C3制動(dòng)器。不 同于先前所描述的實(shí)施例，不應(yīng)用C1離合器。C3制動(dòng)器制止P1環(huán)形齒輪318。因此，扭矩 經(jīng)由P1太陽(yáng)齒輪314穿過P1行星齒輪組306且通過P1載架316輸出。扭矩通過P2環(huán)形 齒輪324 (經(jīng)由P1載架316)、P2載架322及P3環(huán)形齒輪330 (經(jīng)由經(jīng)應(yīng)用C2離合器）穿 過P2行星齒輪組308。此過驅(qū)動(dòng)P2太陽(yáng)齒輪320及P3太陽(yáng)齒輪326。在P3太陽(yáng)齒輪326 被過驅(qū)動(dòng)且P3環(huán)形齒輪以輸入速度旋轉(zhuǎn)的情況下，P3載架328及變速器輸出304被過驅(qū) 動(dòng)。在本發(fā)明中，"過驅(qū)動(dòng)"條件指代變速器輸出304以比變速器輸入302高的速度旋轉(zhuǎn)。
[0056] 在齒輪方案300的第七前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍F7中，應(yīng)用或制止C2離合器及C4制動(dòng) 器。在此傳動(dòng)比范圍中，C4制動(dòng)器制止P2環(huán)形齒輪324。扭矩直接從變速器輸入302輸入 到P2行星齒輪組308而到達(dá)P2載架322及P3環(huán)形齒輪330。此條件將P2太陽(yáng)齒輪320 及P3太陽(yáng)齒輪326過驅(qū)動(dòng)到比齒輪方案300的第六前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍F6更大的程度。在 P3太陽(yáng)齒輪326被過驅(qū)動(dòng)到更大程度且P3環(huán)形齒輪330以輸入速度旋轉(zhuǎn)的情況下，P3載 架328及變速器輸出304被過驅(qū)動(dòng)到比在齒輪方案300的第六前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍F6中更 大的程度。
[0057] 在上述實(shí)施例中，扭矩流動(dòng)路徑可取決于齒輪方案及應(yīng)用/未應(yīng)用哪些離合器或 制動(dòng)器而不同。在一個(gè)實(shí)施例中，第一前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍F1中的齒輪比大于第二前進(jìn)檔傳 動(dòng)比范圍（F2)、第三前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍（F3)、第四前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍（F4)、第五前進(jìn)檔傳 動(dòng)比范圍（F5)、第六前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍（F6)及第七前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍（F7)的齒輪比。第 七前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍F7中的齒輪比小于第一、第二、第三、第四、第五及第六前進(jìn)檔傳動(dòng)比 范圍中的齒輪比。借助實(shí)現(xiàn)第二倒檔傳動(dòng)比范圍及額外前進(jìn)檔傳動(dòng)比范圍的能力借此提供 傳動(dòng)比范圍之間的較小齒輪速比梯度，齒輪方案300可實(shí)現(xiàn)勝過許多常規(guī)齒輪傳動(dòng)布置的 效率及燃料經(jīng)濟(jì)性優(yōu)點(diǎn)。
[0058] 盡管上文中已揭示并入有本發(fā)明的原理的示范性實(shí)施例，但本發(fā)明并不限于所揭 示的實(shí)施例。而是，本申請(qǐng)案打算涵蓋使用本發(fā)明的一般原理的其任何變化形式、用途或改 動(dòng)形式。此外，本申請(qǐng)案打算涵蓋與本發(fā)明相背離但歸屬于與本發(fā)明相關(guān)的技術(shù)中的已知 或慣例實(shí)踐內(nèi)且屬于所附權(quán)利要求書的限制內(nèi)的此些內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1. 一種自動(dòng)變速器，其包括： 輸入，其適于耦合到扭矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)； 輸出，其f禹合到所述輸入； 第一旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，其沿著第一扭矩路徑安置，所述第一旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)耦合 到所述輸入； 第二旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，其沿著第二扭矩路徑安置，所述第二旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)獨(dú)立 于所述第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)而耦合到所述輸入； 第一固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、第二固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、第三固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)及第四固定 扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的每一者安置于所述輸入與所述輸出之間；及 第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組及第四行星齒輪組，其中每一行星 齒輪組包含太陽(yáng)齒輪、環(huán)形齒輪及載架組合件； 其中所述第三行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪耦合到所述第二行星齒輪組的所述載架組 合件及所述第四行星齒輪組的所述載架組合件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速器，其中所述第一行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪沿著 第三扭矩路徑耦合到所述輸入，且所述第一行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪耦合到所述第一固 定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速器，其中所述第四行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪耦合 到所述第四固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)及所述第四行星齒輪組的所述載架組合件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速器，其中所述第一旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、第二旋轉(zhuǎn)扭 矩傳遞機(jī)構(gòu)、第一固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、第二固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、第三固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)及第 四固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)以至少兩者的組合嚙合以建立所述輸入與所述輸出之間的至少七個(gè) 前進(jìn)檔速度比及兩個(gè)倒檔速度比。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)變速器，其中第一前進(jìn)檔速度比與第二前進(jìn)檔速度比之 間的齒輪速比梯度為約1. 5或更小。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速器，其中所述第一扭矩路徑至少部分地由所述輸 入、所述第一旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、所述第二行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪及所述第三行星齒 輪組的所述太陽(yáng)齒輪界定。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速器，其中所述第二扭矩路徑至少部分地由所述輸 入、所述第二旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)及所述第二行星齒輪組的所述載架組合件界定。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速器，其中： 所述第一行星齒輪組的所述載架組合件耦合到所述第二行星齒輪組的所述環(huán)形齒 輪； 所述第二行星齒輪組的所述載架組合件耦合到所述第三行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪； 且 所述第三行星齒輪組的所述載架組合件耦合到所述第四行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪 及所述輸出。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速器，其中所述第三行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪耦合 到至少三個(gè)載架組合件及一個(gè)固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速器，其進(jìn)一步包括至少部分地由所述輸入、所述第 一行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪及所述第一行星齒輪組的所述載架組合件界定的第三扭矩 路徑。
11. 一種用于自動(dòng)變速器的齒輪方案，其包括： 變速器輸入及變速器輸出，所述輸入適于耦合到扭矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)； 第一旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)及第二旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，其各自獨(dú)立地耦合到所述變速器輸 入； 第一行星齒輪組，其耦合到所述第一旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述第一行星齒輪組耦合到 第一固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)； 第二行星齒輪組，其耦合到所述第一行星齒輪組及所述第一旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，所述 第二行星齒輪組耦合到第二固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)； 第三行星齒輪組，其耦合到所述第二旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)及所述變速器輸出，所述第三 行星齒輪組耦合到第三固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)；及 第四行星齒輪組，其耦合到所述第三行星齒輪組及第四固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)； 其中所述第四行星齒輪組包含太陽(yáng)齒輪、環(huán)形齒輪及載架組合件，所述環(huán)形齒輪耦合 到所述第四固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的齒輪方案，其中所述第三行星齒輪組包括太陽(yáng)齒輪、環(huán)形 齒輪及載架組合件，所述第三行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪耦合到所述第四行星齒輪組的所 述載架組合件。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的齒輪方案，其中所述第一行星齒輪組包括太陽(yáng)齒輪、環(huán)形 齒輪及載架組合件，所述第一行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪耦合到所述變速器輸入且所述第 一行星齒輪組的所述環(huán)形齒輪耦合到所述第一固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的齒輪方案，其進(jìn)一步包括在所述變速器輸入與變速器輸出 之間界定的扭矩路徑，其中所述第一行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪及載架組合件沿著所述扭 矩路徑安置。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的齒輪方案，其進(jìn)一步包括在所述變速器的所述輸入與所述 輸出之間界定的第一扭矩路徑，其中所述第一旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、所述第二行星齒輪組的 輸入、所述第三行星齒輪組的輸入及所述第三行星齒輪組的輸出沿著所述第一扭矩路徑安 置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的齒輪方案，其進(jìn)一步包括在所述變速器的所述輸入與所述 輸出之間界定的第二扭矩路徑，其中所述第二旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、所述行星齒輪組中的一 者的環(huán)形齒輪及所述行星齒輪組的至少兩個(gè)載架組合件沿著所述第二扭矩路徑安置。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的齒輪方案，其中所述第一旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、第二旋轉(zhuǎn)扭 矩傳遞機(jī)構(gòu)、第一固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、第二固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、第三固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)及第 四固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)以至少兩者的組合嚙合以建立所述變速器輸入與所述變速器輸出之 間的至少七個(gè)前進(jìn)檔速度比及兩個(gè)倒檔速度比。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的齒輪方案，其中第一前進(jìn)檔速度比與第二前進(jìn)檔速度比之 間的齒輪速比梯度為約1. 5或更小。
19. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的齒輪方案，其中所述第三行星齒輪組包含耦合到至少三個(gè) 載架組合件及所述第三固定扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的環(huán)形齒輪。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的齒輪方案，其中： 所述第一行星齒輪組包含耦合到所述第二行星齒輪組的載架組合件； 所述第二行星齒輪組包含耦合到所述第三行星齒輪組的載架組合件；且 所述第三行星齒輪組包含耦合到所述第四行星齒輪組的所述太陽(yáng)齒輪及所述變速器 輸出的載架組合件。
【文檔編號(hào)】F16H3/44GK104114901SQ201380008632
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月28日
【發(fā)明者】埃德蒙·M·艾查森 申請(qǐng)人:艾里遜變速箱公司