CN1294992A - 自动变速传动系 - Google Patents

Abstract

一种自动变速器传动系,包括一复合行星齿轮组,该齿轮组包括一第一和一第二简单行星齿轮组。第一简单行星齿轮组的一行星架被固定地连接到第二简单行星齿轮组的一齿圈上,并且第一简单行星齿轮组的一齿圈被固定地连接到第二简单行星齿轮组的一行星架上。第一简单行星齿轮组的行星架作为一反作用件操作。设置一输入装置。设置制动器装置,并且一第一单向离合器被置于一变速器壳体与第二简单行星齿轮组的一元件之间,一第二单向离合器被置于第一单向离合器与第二简单行星齿轮组的行星架之间,并且提供离合器装置。

Description

自动变速传动系

本发明涉及一自动变速传动系，并且尤其是涉及通过使用两个单向离合器和一个常规离合器，使得能向所有换档范围进行非同步换档来改善换档感觉的一自动变速传动系。

包括在自动变速器内的一变速器控制装置根据车速和负荷的变化自动地控制一换档比率。一复合小齿轮行星齿轮组用作变速器控制装置中的一多级换档机构。

行星齿轮组通常包括用于接收发动机动力的一输入件；用于将发动机动力在变速后传递给一主减速器的一输出件；和用于使输入件接收到的发动机动力在变速到一定范围后被传递到输出件的一反作用件。输出件通常被固定地连接到主减速器上。但是，由于输入件改变，输入件就通过置于其间的一摩擦件被连接到传递发动机动力的一元件上。同理，反作用件也通过置于其间的一摩擦件被连接到一变速器壳体上。

这样的摩擦件大体上可分为制动器和离合器，其带有用作输入件的一离合器和用作反作用件的一制动器。而且，一单向离合器可用来进行非同步换档。

已经公开了具有上述特征的众多的传统自动变速传动系。这样的一自动变速传动系的一结构示于图4中。一复合行星齿轮组50是该传动系的中央件。在驱动范围D的一第一速度中，一第一离合器C1与一第一单向离合器F1啮合；在驱动范围D的一第二速度中，第一离合器C1、一第三制动器B3与一第二单向离合器F2啮合；在驱动范围D的一第三速度中，第一离合器C1与一第二离合器C2啮合；在驱动范围D的一第四速度中，第二离合器C2、一第二制动器B2与第制动器B3啮合；在一倒档范围R中，第二离合器C2与一第一制动器B1啮合。

如上所述，通过操作单向离合器实现了向驱动范围D的第一和第二速度的非同步换档。但是，由于在换档到驱动范围D的第三和第四速度时执行同步换档，如果在短暂的换档间隔中，摩擦件的啮合与脱开之间的定时不准确的话，则会造成多种问题。尤其是，发动机可能停转，或者可能发生要不摩擦件被损坏的阻滞现象，要不变速器暂时换入空档从而发动机转速急剧上升的高速运转现象。所有这些问题大大影响了换档感觉。

虽然已经提出了改善摩擦件的啮合与脱开之间的定时的设计与方法，但这样的现有技术结构非常复杂并且不能从根本上解决与同步换档有关的问题。

本发明致力于解决上述问题。

本发明的一目的是提供一自动变速传动系，其中通过使用两个单向离合器和一个常规离合器，使得能非同步换档到所有的换档范围来改善换档感觉。

为达到上述目的，本发明提供一种自动变速器传动系，包括：一复合行星齿轮组，该齿轮组包括一第一简单行星齿轮组和一第二简单行星齿轮组，第一简单行星齿轮组的一行星架被固定地连接到第二简单行星齿轮组的一齿圈上，并且第一简单行星齿轮组的一齿圈被固定地连接到第二简单行星齿轮组的一行星架上，第一简单行星齿轮组的行星架作为一反作用件操作；用于将第一和第二简单行星齿轮组的三个元件作为输入件有选择地操作的一输入装置；用于将第一和第二简单行星齿轮组的两个元件作为反作用件有选择地操作的制动器装置；一第一单向离合器被置于一变速器壳体与第二简单行星齿轮组的一元件之间，从而当换档到第一和第二速度时，该元件作为一反作用件操作，而当换档到第三和第四速度时，该元件***作成自由轮；一第二单向离合器被置于第一单向离合器与第二简单行星齿轮组的行星架之间；和用于将第一单向离合器与第二简单行星齿轮组的一太阳齿轮有选择地相互连接起来的一离合器装置。

根据本发明的一特征，输入装置包括置于第一简单行星齿轮组的一太阳齿轮与一输入轴之间的一第一离合器，置于第二简单行星齿轮组的行星架与输入轴之间的一第二离合器，和置于第二简单行星齿轮组的太阳齿轮与输入轴之间的一第三离合器。

根据本发明的另一特征，制动器装置包括置于变速器壳体与一连接器之间的一第一制动器，该连接器将第一简单行星齿轮组的齿圈与第二简单行星齿轮组的行星架相互连接起来；和置于变速器壳体与第二简单行星齿轮组的太阳齿轮之间的一第二制动器。

根据本发明的再一特征，离合器装置是一多盘离合器，该多盘离合器置于一连接器与第二简单行星齿轮组的太阳齿轮之间，所述的连接器连接第一和第二单向离合器。

根据本发明的还一特征，第一离合器、第二离合器和第三离合器是多盘离合器。

根据本发明的又一特征，第一制动器和第二制动器是多盘夹持形离合器。

结合于此并构成说明书一部分的附图表示了本发明的一实施例，其与说明书一起用于解释本发明的原理：

图1是根据本发明一第一优选实施例的一传动系的一示意图；

图2是本发明一第二优选实施例的一传动系的一示意图；

图3是图1所示传动系的每一换档范围内的摩擦件的一操作图表；和

图4是一传统传动系的一示意图。

下面参照附图详细描述本发明的优选实施例。

图1表示根据本发明一第一优选实施例的一传动系的一示意图。

一发动机E的动力通过用作发动机E的一曲轴与一变速器之间的一流体连结的一扭矩变换器T，经一输入轴9被传递给一复合行星齿轮组1。在复合行星齿轮组1内换档到一预定的速度，然后动力经一传动驱动齿轮3被传递到一主减速器(未示出)上。

复合行星齿轮组1包括一第一简单的行星齿轮组5和一第二简单的行星齿轮组7。第一简单行星齿轮组5的一行星架Ca1被固定地连接到第二简单行星齿轮组7的一齿圈R2上，并且第一简单行星齿轮组5的一齿圈R1被固定地连接到第二简单行星齿轮组7的一行星架Ca2上。

通过操作作为一输入件或一反作用件的一特殊元件来实现复合行星齿轮组1的换档。虽然选择哪一元件用作输入件或反作用件是可以改变的，但用作输出件的元件保持不变。即，第一简单行星齿轮组5的行星架Cal被固定地连接到传动驱动齿轮3上，从而用作输出件。

为了改变输入件，将第一、第二和第三离合器C1、C2、C3置于复合行星齿轮组1的输入轴9与特殊元件之间。为了改变反作用件，将第一和第二制动器B1、B2设置在一变速器壳体11与复合行星齿轮组1的特殊元件之间。下面将更详细地描述这些变化。

为了能非同步换档到所有的范围，将第一和第二单向离合器F1、F2置于变速器壳体11与一第二连接器13之间，该第一连接器13将第二简单行星齿轮组7的行星架Ca2与第一简单行星齿轮组5的齿圈R1相互连接起来。由此，第二简单行星齿轮组7的行星架Ca2与第一简单行星齿轮组5的齿圈R1的转动可以被限制到一单个方向。此外，将一第四离合器C4置于一第二连接器15与第二简单行星齿轮组7的一太阳齿轮S2之间，其中该第二连接器15将第一和第二离合器F1、F2相互连接起来。

下面将更详细地描述第一、第二、第三和第四离合器C1、C2、C3、C4；第一和第二制动器B1、B2；以及第一和第二单向离合器F1、F2的定位和操作。

第一离合器C1被置于第一简单行星齿轮组5的一太阳齿轮S1与输入轴9之间。通过啮合和断开第一离合器C1，发动机动力以一驱动范围D内的第一、第二和第三速度；低速范围2内的第一和第二速度；以及低速范围L内的速度有选择地传递给第一简单行星齿轮组5的太阳齿轮S1。

第二离合器C2被置于第二简单行星齿轮组7的行星架Ca2与输入轴9之间。因此，通过第二离合器C2的啮合和断开，发动机动力以驱动范围D内的第三和第四速度有选择地被传递给第二简单行星齿轮组7的行星架Ca2。

第三离合器C3被置于第二简单行星齿轮组7的太阳齿轮S2与输入轴9之间，并且啮合和断开，以用一倒档范围R内的速度有选择地将发动机动力传递给第二简单行星齿轮组7的太阳齿轮S2。

第一制动器B1被置于第一连接器13与变速器壳体11之间，该第一连接器13如上所述将第二简单行星齿轮组7的行星架Ca2与第一简单行星齿轮组5的齿圈R1相互连接起来。通过啮合和断开第一制动器B1，第一简单行星齿轮组5的齿圈R1和第二简单行星齿轮组7的行星架Ca2的转动可以被限制在倒档范围R和低速范围L内，从而齿圈R1与行星架Ca2用作反作用件。

第二制动器B2被置于第二简单行星齿轮组7的太阳齿轮S2与变速器壳体11之间。通过啮合和断开第二制动器B2，第二简单行星齿轮组7的太阳齿轮S2的转动被限制在驱动范围D的第二和第四速度以及低速范围2的第二速度，从而太阳齿轮S2用作一反作用件。

第一和第二单向离合器F1、F2被置于第一连接器13与变速器壳体11之间，该第一连接器13如上所述将第二简单行星齿轮组7的行星架Ca2与第一简单行星齿轮组5的齿圈R1相互连接起来。通过啮合和断开第一和第二单向离合器F1、F2，第一简单行星齿轮组5的齿圈R1和第二简单行星齿轮组7的行星架Ca2的转动可以被限制在驱动范围D和低速范围2的第一速度内，从而齿圈R1与行星架Ca2用作反作用件。

此外，在驱动范围D的第二速度内，第一单向离合器F1与第四离合器C4啮合，限制第二简单行星齿轮组7的太阳齿轮S2的转动，从而太阳齿轮S2用作一反作用件。第四离合器C4被置于第二连接器15与第二简单行星齿轮组7的太阳齿轮S2之间，并且被连接到第二制动器B2与第三离合器c3两者上，其中所述的第二连接器15将第一和第二单向离合器F1、F2相互连接起来。

图3表示本发明第一优选实施例的传动系的每一换档范围内的摩擦件的一操作图表。

摩擦件以不同的组合来啮合和脱开，以非同步换档到所有的速度和范围内。即，在驱动范围D的第一速度中，第一离合器C1、第一单向离合器F1和第二单向离合器F2啮合；在驱动范围D的第二速度中，第一和第四离合器C1、C4，第二制动器B2和第一单向离合器F1；在驱动范围D的第三速度中，第一、第二和第四离合器C1、C2、C4啮合；在驱动范围D的第四速度中，第二离合器C2、第四离合器C4和第二制动器B2啮合；在倒档范围R内，第三离合器C3和第一制动器B1啮合。

在驱动范围D的第三和第四速度中，由于第一单向离合器F1断开，因此第四离合器C4的啮合对于换档没有影响。此外，通过啮合驱动范围D的第三速度中的第一、第二和第四离合器C1、C2、C4，复合行星齿轮组1就作为一整体单元被驱动，并且被传递给第一简单行星齿轮组5的太阳齿轮S1和第二简单行星齿轮组7的行星架Ca2的发动机动力就经第一简单行星齿轮组5的行星架Ca1直接传递到驱动齿轮3上，而无需首先经过换档。

为了从驱动范围D的第三速度换档到驱动范围D的第四速度，变速器控制装置就断开第一离合器C1，并且通过第四离合器C4与第二单向离合器F2保持一发动机工作驱动动力。因此，在该换档过程中仅另外啮合第二制动器B2，从而可获得用于一液压控制***的一简单结构。

结果，经第二离合器C2传递给第二简单行星齿轮组7的行星架Ca2的发动机速度被第二简单行星齿轮组7的太阳齿轮S2放大，该太阳齿轮S2通过啮合第二制动器B2而作为一反作用件操作。被放大的发动机速度然后经第一简单行星齿轮组5的行星架Ca1传递给传动驱动齿轮3。

图2表示根据本发明一第二优选实施例的一传动系的一示意图。

在本发明的第二优选实施例的传动系中，输入件设置在复合行星齿轮组1的邻近于扭矩变换器T的一侧。这使得结构更紧凑。传动系的其余部分在结构和操作方面与第一优选实施例的相同。因此，不给出其详细描述。

在上述本发明的第一和第二优选实施例的传动系中，当从驱动范围D的第三速度换档到第四速度时，实现了非同步换档，从而第一离合器C1断开的时间与第二制动器B2啮合的时间不需准确地定时。即，对于所有的换档都可进行非同步换档，由此改善了换档感觉。

而且，当换档到驱动范围D的第二和第四速度以及低速范围2的第二速度时，由于仅由第二制动器B2控制换档，因此施加于传动系上的液压控制可以简单地构造。

虽然上面已经详细描述了本发明的优选实施例，但应当清楚地懂得：对于本领域的普通技术人员来说，在此所教导的基本的发明构思的许多变化和／或修改仍然落入由权利要求书所限定的本发明的宗旨与范围内。

Claims (6)

1．一种自动变速器传动系，包括：

一复合行星齿轮组，该齿轮组包括一第一简单行星齿轮组和一第二简单行星齿轮组，第一简单行星齿轮组的一行星架被固定地连接到第二简单行星齿轮组的一齿圈上，并且第一简单行星齿轮组的一齿圈被固定地连接到第二简单行星齿轮组的一行星架上，第一简单行星齿轮组的行星架作为一反作用件操作；

用于将第一和第二简单行星齿轮组的三个元件作为输入件有选择地操作的输入装置；

用于将第一和第二简单行星齿轮组的两个元件作为反作用件有选择地操作的制动器装置；

置于一变速器壳体与第二简单行星齿轮组的一元件之间的一第一单向离合器，从而当换档到第一和第二速度时，该元件作为一反作用件操作，并且当换档到第三和第四速度时，该元件***作成自由轮；

置于第一单向离合器与第二简单行星齿轮组的行星架之间的一第二单向离合器；和

用于将第一单向离合器与第二简单行星齿轮组的一太阳齿轮有选择地相互连接起来的离合器装置。

2．如权利要求1所述的传动系，其特征是输入装置包括：

置于第一简单行星齿轮组的一太阳齿轮与一输入轴之间的一第一离合器；

置于第二简单行星齿轮组的行星架与输入轴之间的一第二离合器；和

置于第二简单行星齿轮组的太阳齿轮与输入轴之间的一第三离合器。

3．如权利要求1所述的传动系，其特征是制动器装置包括：

置于变速器壳体与一连接器之间的一第一制动器，该连接器将第一简单行星齿轮组的齿圈与第二简单行星齿轮组的行星架相互连接起来；和

置于变速器壳体与第二简单行星齿轮组的太阳齿轮之间的一第二制动器。

4．如权利要求1所述的传动系，其特征是离合器装置是一多盘离合器，该多盘离合器置于一连接器与第二简单行星齿轮组的太阳齿轮之间，所述的连接器连接第一和第二单向离合器。

5．如权利要求2所述的传动系，其特征是第一离合器、第二离合器和第三离合器是多盘离合器。

6．如权利要求3所述的传动系，其特征是第一制动器和第二制动器是多盘夹持形离合器。