专利名称：车辆自动变速器的行星齿轮系的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆的自动变速器。更特别地，本发明涉及提高传动性能以及减小燃料消耗的车辆自动变速器的行星齿轮系。
背景技术：
通常，通过组合多个行星齿轮组来实现行星齿轮系，包括多个行星齿轮组的行星齿轮系接收来自于扭矩转换器的扭矩以及改变和传输该扭矩至输出轴。·
公知的是当变速器实现了更大数量的换档速度时，可以更优化地设计变速器的速度比，因此车辆可以具有经济的燃油里程和更好的性能。为此，一直在研究能够实现更高换档速度的行星齿轮系。虽然获得了相同数量的速度，但是根据转动元件(即太阳轮、行星架和内齿圈)之间的连接，行星齿轮系具有不同的操作机构。此外，根据行星齿轮系的布局，行星齿轮系具有不同的特征，例如耐久性、传动效率、以及尺寸。因此，也一直在研究用于组合齿轮系的结构的设计。此外，行星齿轮系实现了多个换档速度。但是，从换档控制的观点来说，在释放一个摩擦构件之后必须操作另一个摩擦构件，从而换档到相邻的档速。此外,应当根据行星齿轮系适当地控制相邻的档速之间的台阶比(step ratio)。目前，市场上最常见的是四速和五速自动变速器。但是，也已经实现了六速自动变速器，以提高车辆的传动性能和提高车辆的燃油里程。此外，也相当快地开发了八速自动变速器和十速自动变速器。韩国专利申请公开第10-2008-0033789号公开了通过组合四个简单的行星齿轮组和七个摩擦构件(四个离合器和三个制动器)获得九个前进速度和三个后退速度的行星齿轮系。但是，由于根据韩国专利申请公开第10-2008-0033789号使用四个简单的行星齿轮组和七个摩擦构件，行星齿轮系可能是笨重和长的，难以安装该行星齿轮系。此外，由于使用七个摩擦构件，用于控制它们的液压控制系统可能是复杂的。公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面提供一种车辆自动变速器的行星齿轮系，其优点在于通过摩擦构件的改进的可控性获得九个前进速度和一个后退速度，以及通过组合多个行星齿轮组与多个摩擦构件获得适当的台阶比、改进的性能以及燃油经济性。根据本发明的各个方面的车辆自动变速器的行星齿轮系可包括输入轴，所述输入轴适于接收发动机扭矩；输出齿轮，所述输出齿轮适于输出换档扭矩；第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组适于总是通过使用从所述输入轴输入的转速输出负的转速；第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组适于输出从所述第一行星齿轮组输入的负的转速，或者将所述负的转速转化为正的转速并输出所述正的转速；复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组通过组合第三行星齿轮组和第四行星齿轮组而形成，并且适于将通过两个路径从所述输入轴选择性地输入的转速以及从所述第二行星齿轮组输入的转速改变为九个前进速度和一个后退速度，并且输出所述九个前进速度和一个后退速度；八个转动构件，所述转动构件由所述第一行星齿轮组、所述第二行星齿轮组、以及所述复合行星齿轮组的转动元件中的彼此连接的两个转动元件或者一个转动元件构成；以及六个摩擦构件，所述摩擦构件由离合器和制动器构成，所述离合器插入所述转动构件中的选定转动构件与所述输入轴之间，或者插入选定的转动构件之间，所述制动器插入所述转动构件中的选定转动构件和变速器外 壳之间。根据本发明的各个实施例，一种车辆自动变速器的行星齿轮系，用于获得多个换档速度，所述行星齿轮系可以包括输入轴，所述输入轴适于接收发动机扭矩；输出齿轮，所述输出齿轮适于输出换档扭矩；第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组具有第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组具有第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组通过组合具有第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈的第三行星齿轮组和具有第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈的第四行星齿轮组而形成；第一转动构件，所述第一转动构件由第一太阳轮构成，并且适于直接连接至所述输入轴；第二转动构件，所述第二转动构件由第一行星架构成，并且适于直接连接至变速器外壳；第三转动构件，所述第三转动构件由第一内齿圈和第二行星架构成;第四转动构件，所述第四转动构件由第二太阳轮和第三太阳轮构成；第五转动构件，所述第五转动构件由第二内齿圈构成，并且适于选择性地连接至所述变速器外壳；第六转动构件，所述第六转动构件由第三行星架和第四内齿圈构成，并且适于选择性地连接至所述输入轴或者所述变速器外壳；第七转动构件，所述第七转动构件由第三内齿圈和第四行星架构成，并且适于直接连接至所述输出齿轮；第八转动构件，所述第八转动构件由第四太阳轮构成，并且适于选择性地连接至所述输入轴；以及六个摩擦构件，所述摩擦构件由离合器和制动器构成，所述离合器插入所述转动构件中的选定转动构件与所述输入轴之间，或者插入选定的转动构件之间，所述制动器插入所述转动构件中的选定转动构件和变速器外壳之间。所述第一行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，所述第二行星齿轮组可以是双小齿轮行星齿轮组，所述第三行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，以及所述第四行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组。所述六个摩擦构件可以包括第一离合器，所述第一离合器插入所述输入轴和所述第八转动构件之间；第二离合器，所述第二离合器插入所述输入轴和所述第六转动构件之间；第三离合器，所述第三离合器插入所述第三转动构件和所述第四转动构件之间;第一制动器，所述第一制动器插入所述第五转动构件和所述变速器外壳之间；第二制动器，所述第二制动器插入所述第六转动构件和所述变速器外壳之间；以及第三制动器，所述第三制动器插入所述第四转动构件和所述变速器外壳之间。所述多个换档速度可以包括通过操作所述第三离合器和所述第二制动器获得的第一前进速度；通过操作所述第一离合器和所述第二制动器获得的第二前进速度；通过操作所述第一离合器和所述第三离合器获得的第三前进速度；通过操作所述第一离合器和所述第三制动器获得的第四前进速度；通过操作所述第一离合器和所述第一制动器获得的第五前进速度；通过操作所述第一离合器和所述第二离合器获得的第六前进速度；通过操作所述第二离合器和所述第一制动器获得的第七前进速度；通过操作所述第二离合器和所述第三制动器获得的第八前进速度；通过操作所述第二离合器和所述第三离合器获得的第九前进速度；通过操作所述第一制动器和所述 第二制动器获得的后退速度。根据本发明的其他方面，一种车辆自动变速器的行星齿轮系可以包括输入轴，所述输入轴适于接收发动机扭矩；输出齿轮，所述输出齿轮适于输出换档扭矩；第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组具有第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组具有第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组通过组合具有第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈的第三行星齿轮组和具有第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈的第四行星齿轮组而形成；第一转动构件，所述第一转动构件由第一太阳轮构成，并且适于直接连接至所述输入轴；第二转动构件，所述第二转动构件由第一行星架构成，并且适于直接连接至变速器外壳；第三转动构件，所述第三转动构件由第一内齿圈和第二内齿圈构成；第四转动构件，所述第四转动构件由第二太阳轮和第三太阳轮构成；第五转动构件，所述第五转动构件由第二行星架构成，并且适于选择性地连接至所述变速器外壳；第六转动构件，所述第六转动构件由第三行星架和第四内齿圈构成，并且适于选择性地连接至所述输入轴或者所述变速器外壳；第七转动构件，所述第七转动构件由第三内齿圈和第四行星架构成，并且适于直接连接至所述输出齿轮；第八转动构件，所述第八转动构件由第四太阳轮构成，并且适于选择性地连接至所述输入轴；以及六个摩擦构件，所述摩擦构件由离合器和制动器构成，所述离合器插入所述转动构件中的选定转动构件与所述输入轴之间，或者插入选定的转动构件之间，所述制动器插入所述转动构件中的选定转动构件和变速器外壳之间。所述第一行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，所述第二行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，所述第三行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，以及所述第四行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组。所述六个摩擦构件可以包括第一离合器，所述第一离合器插入所述输入轴和所述第八转动构件之间；第二离合器，所述第二离合器插入所述输入轴和所述第六转动构件之间；第三离合器，所述第三离合器插入所述第三转动构件和所述第四转动构件之间;第一制动器，所述第一制动器插入所述第五转动构件和所述变速器外壳之间；第二制动器，所述第二制动器插入所述第六转动构件和所述变速器外壳之间；以及第三制动器，所述第三制动器插入所述第四转动构件和所述变速器外壳之间。根据本发明的其他方面，一种车辆自动变速器的行星齿轮系可以包括输入轴，所述输入轴适于接收发动机扭矩；输出齿轮，所述输出齿轮适于输出换档扭矩；第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组具有第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组具有第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组具有第三太阳轮、第四太阳轮、共同行星架和共同内齿圈；第一转动构件，所述第一转动构件由第一太阳轮构成，并且适于直接连接至所述输入轴；第二转动构件，所述第二转动构件由第一行星架构成，并且适于直接连接至变速器外壳；第三转动构件，所述第三转动构件由第一内齿圈和第二行星架构成；第四转动构件，所述第四转动构件由第二太阳轮和第三太阳轮构成；第五转动构件，所述第五转动构件由第二内齿圈构成，并且适于选择性地连接至所述变速器外壳；第六转动构件，所述第六转动构件由共同行星架构成，并且适于选择性地连接至所述输入轴或者所述变速器外壳；第七转动构件，所述第七转动构件由共同内齿圈构成，并且适于直接连接至所述输出齿轮；第八转动构件，所述第八转动构件由第四太阳轮构成，并且适于选择性地连接至所述输入轴；以及六个摩擦构件，所述摩擦构件由离合器和制动器构成，所述离合器插入所述转动构件中的选定转动构件与所述输入轴之间，或者插入选定的转动构件之间，所述制动器插入所述转动构件中的选定转动构件和变速器外壳之间。所述第一行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，所述第二行星齿轮组可以是双小齿轮行星齿轮组，以及通过组合为单小齿轮行星齿轮组的所述第三行星齿轮组和为双小 齿轮行星齿轮组的所述第四行星齿轮组来形成所述复合行星齿轮组。所述六个摩擦构件可以包括第一离合器，所述第一离合器插入所述输入轴和所述第六转动构件之间；第二离合器，所述第二离合器插入所述输入轴和所述第八转动构件之间；第三离合器，所述第三离合器插入所述第三转动构件和所述第四转动构件之间;第一制动器，所述第一制动器插入所述第五转动构件和所述变速器外壳之间；第二制动器，所述第二制动器插入所述第六转动构件和所述变速器外壳之间；以及第三制动器，所述第三制动器插入所述第四转动构件和所述变速器外壳之间。通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式
，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以阐明。
图I是根据本发明的示例性行星齿轮系的示意图。图2是显示图I的行星齿轮系的连接的视图。图3是在应用于图I的行星齿轮系的每个档速下的摩擦构件的操作图表。图4是根据本发明的示例性行星齿轮系的示意图。图5是根据本发明的示例性行星齿轮系的示意图。
具体实施例方式现在，将详细参考本发明的不同实施例，其实例显示在附图和以下描述中。虽然将结合示例性的实施例描述本发明，但应当理解该描述并非要把本发明限制于该示例性的实施例。相反，本发明将不仅覆盖该示例性的实施例，而且还覆盖各种替换的、改变的、等效的和其他实施例，其可包含在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内。将省略解释各个实施例所不必要的部件的描述，而且在本说明书中相同的构成元件用相同的附图标记表示。
在具体描述中，使用序号来区分具有相同术语的构成元件，序号不具有特定意义。图I是根据本发明的各个实施例的示例性行星齿轮系的示意图，图2是显示根据本发明的这些实施例的行星齿轮系的连接的视图。参考图I和图2，根据本发明的各个实施例的行星齿轮系包括设置在相同轴上的第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和第 四行星齿轮组PG4，输入轴IS，输出轴OS，直接或者选择性连接第一行星齿轮组PGl、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4的转动元件和六个摩擦构件C1-C3以及B1-B3的八个可转动构件TM1-TM8，以及变速器外壳H。第一行星齿轮组PGl和第二行星齿轮组PG2独立操作。第三行星齿轮组PG3的两个转动元件固定连接至第四行星齿轮组PG4的两个转动元件，从而第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4作为一个复合行星齿轮组CPG操作。从输入轴IS输入的转速被第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2和复合行星齿轮组CPG改变，并通过输出轴OS被输出。此外，从发动机到后端，行星齿轮组以第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2和复合行星齿轮组CPG的顺序来设置。输入轴IS是输入构件，来自于发动机的曲轴的扭矩通过扭矩转换器被改变并被输入输入轴IS。输出轴OS是输出构件并传送驱动扭矩，从而通过不同的装置运行驱动轮。第一行星齿轮组PGl是单小齿轮行星齿轮组，并且包括第一太阳轮SI、第一内齿圈R1、可转动地支撑与第一太阳轮SI和第一内齿圈Rl接合的第一小齿轮Pl的第一行星架PCl。第二行星齿轮组PG2是双小齿轮行星齿轮组，并且包括第二太阳轮S2、第二内齿圈R2、可转动地支撑与第二太阳轮S2和第二内齿圈R2接合的一对第二小齿轮P2的第二行星架PC2。第三行星齿轮组PG3是单小齿轮行星齿轮组，并且包括第三太阳轮S3、第三内齿圈R3、可转动地支撑与第三太阳轮S3和第三内齿圈R3接合的第三小齿轮P3的第三行星架PC3。第四行星齿轮组PG4是单小齿轮行星齿轮组，并且包括第四太阳轮S4、第四内齿圈R4、可转动地支撑与第四太阳轮S4和第四内齿圈R4接合的第四小齿轮P4的第四行星架PC4。第一行星齿轮组PGl和第二行星齿轮组PG2以及形成复合行星齿轮组CPG的第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4的至少一个转动元件彼此直接连接。更具体而言，第一行星齿轮组PGl的第一内齿圈Rl直接连接至第二行星齿轮组PG2的第二行星架PC2。第二行星齿轮组PG2的第二太阳轮S2直接连接至第三行星齿轮组PG3的第三太阳轮S3。第三行星齿轮组PG3的第三内齿圈R3直接连接至第四行星齿轮组PG4的第四行星架PC4，第三行星齿轮组PG3的第三行星架PC3直接连接至第四行星齿轮组PG4的第四内齿圈R4。
相应地，根据各个实施例的行星齿轮系可以包括八个转动构件TM1-TM8。第一转动构件TMl由第一太阳轮SI构成，并且适于连接至输入轴IS以及总是作为输入元件操作。第二转动构件TM2由第一行星架PCl构成，并且适于直接连接至变速器外壳H以及总是作为固定元件操作。第三转动构件TM3由第一内齿圈Rl和第二行星架PC2构成,并且适于作为第一行星齿轮组PGl的输出元件和第二行星齿轮组PG2的输入元件操作。第四转动构件TM4由第二太阳轮S2和第三太阳轮S3构成，并且适于选择性地连接至第三转动构件TM3以及作为复合行星齿轮组CPG的选择性输入元件而操作，或者选择 性地连接至变速器外壳H以及作为选择性固定元件而操作。第五转动构件TM5由第二内齿圈R2构成，并且适于选择性地连接至变速器外壳H以及作为选择性固定元件操作。第六转动构件TM6由第三行星架PC3和第四内齿圈R4构成，并且适于选择性地连接至输入轴IS以及作为选择性输入元件操作，或者选择性地连接至变速器外壳H以及作为选择性固定元件操作。第七转动构件TM7由第三内齿圈R3和第四行星架PC4构成，并且适于直接连接至输出轴OS以及作为最终输出元件操作。第八转动构件TM8由第四太阳轮S4构成，并且适于选择性地连接至输入轴IS以及作为选择性输入元件操作。离合器Cl、C2和C3分别插入转动构件TM1-TM8中的选择性地进行连接的转动构件之间。转动构件TM1-TM8中作为选择性固定元件操作的转动构件通过其与变速器外壳H之间所插入的制动器BI、B2和B3连接至变速器外壳H。第一离合器Cl插入输入轴IS和第八转动构件TM8之间，从而操作第八转动构件TM8作为选择性输入元件。第二离合器C2插入输入轴IS和第六转动构件TM6之间，从而操作第六转动构件TM6作为选择性输入元件。第三离合器C3插入第三转动构件TM3和第四转动构件TM4之间，从而第二行星齿轮组PG2可以处于直接耦合状态，而且第二行星齿轮组PG2的扭矩可以输入到第四转动构件 TM4。第一制动器BI插入第五转动构件TM5和变速器外壳H之间，从而操作第五转动构件TM5作为选择性固定元件。第二制动器B2插入第六转动构件TM6和变速器外壳H之间，从而操作第六转动构件TM6作为选择性固定元件。第三制动器B3插入第四转动构件TM4和变速器外壳H之间，从而操作第四转动构件TM4作为选择性固定元件。由第一离合器Cl、第二离合器C2、第三离合器C3以及第一制动器BI、第二制动器B2、第三制动器B3构成的摩擦构件通常是由液压操作的湿式多片式摩擦元件。图3是在应用于根据本发明的各个实施例的行星齿轮系的每个档速下的摩擦构件的操作图表。参考图3，根据本发明的各个实施例，在每个档速下操作两个摩擦构件。在第一前进速度Dl，操作第三离合器C3和第二制动器B2。在第二前进速度D2，操作第一离合器Cl和第二制动器B2。在第三前进速度D3，操作第一离合器Cl和第三离合器C3。在第四前进速度D4，操作第一离合器Cl和第三制动器B3。在第五前进速度D5,操作第一离合器Cl和第一制动器BI。在第六前进速度D6，操作第一离合器Cl和第二离合器C2。
在第七前进速度D7，操作第二离合器C2和第一制动器BI。在第八前进速度D8，操作第二离合器C2和第三制动器B3。在第九前进速度D9，操作第二离合器C2和第三离合器C3。在后退速度REV，操作第一制动器BI和第二制动器B2。在输入轴IS的转速被输入第一转动构件TMl的状态下，第二转动构件TM2总是作为固定元件操作。因此，第一行星齿轮组PGl总是输出负的转速。第二行星齿轮组PG2直接输出从第一行星齿轮组PGl输入的负的转速，或者将该负的转速转化为正的转速并输出正的转速。复合行星齿轮组CPG将从第二行星齿轮组PG2输入的正的转速和负的转速以及通过两个路径TM6和TM8输入的输入轴IS的转速转化为九个前进速度和一个后退速度，并且输入九个前进速度和一个后退速度。根据本发明的各个实施例的行星齿轮系组合四个行星齿轮组与六个摩擦构件，从而可以通过操作在每个档速下选择的两个摩擦构件获得九个前进速度和一个后退速度。由于使用六个摩擦构件，可以简化控制摩擦构件的液压控制系统，并且可以降低成本和重量。此外，容易安装行星齿轮系。通过释放一个摩擦构件和操作另一个摩擦构件来执行连续换档。因此可有利于换档控制。此外，如图3所示，车辆动力性能所要求的低传动比/高传动比下的相邻换档速度之间的速度比特性和台阶比几乎是均匀的。图4是根据本发明的各个实施例的行星齿轮系的示意图。参考图4，各个实施例的第二行星齿轮组PG2可以是双小齿轮行星齿轮组，在其他实施例中，第二行星齿轮组PG2可以是单小齿轮行星齿轮组。因此，图4的示例性实施例的转动构件与图I所示的示例性实施例的转动构件不同。即，第一转动构件TMl由第一太阳轮SI构成，并且适于连接至输入轴IS以及总是作为输入元件操作。第二转动构件TM2由第一行星架PCl构成，并且适于直接连接至变速器外壳H以及总是作为固定元件操作。第三转动构件TM3由第一内齿圈Rl和第二内齿圈R2构成,并且适于作为第一行星齿轮组PGl的输出元件和第二行星齿轮组PG2的输入元件操作。第四转动构件TM4由第二太阳轮S2和第三太阳轮S3构成，并且适于选择性地连接至第三转动构件TM3以及作为复合行星齿轮组CPG的选择性输入元件而操作，或者选择性地连接至变速器外壳H以及作为选择性固定元件而操作。第五转动构件TM5由第二行星架PC2构成，并且适于选择性地连接至变速器外壳H以及作为选择性固定元件操作。第六转动构件TM6由第三行星架PC3和第四内齿圈R4构成，并且适于选择性地连接至输入轴IS以及作为选择性输入元件操作，或者选择性地连接至变速器外壳H以及作为选择性固定元件操作。第七转动构件TM7由第三内齿圈R3和第四行星架PC4构成，并且适于直接连接至输出轴OS以及作为最终输出元件操作。第八转动构件TM8由第四太阳轮S4构成，并且适于选择性地连接至输入轴IS以及作为选择性输入元件操作。
离合器Cl、C2和C3分别插入转动构件TM1-TM8中的选择性地进行连接的转动构件之间。转动构件TM1-TM8中作为选择性固定元件操作的转动构件通过其与变速器外壳H之间所插入的制动器BI、B2和B3连接至变速器外壳H。第一离合器Cl插入输入轴IS和第八转动构件TM8之间，从而操作第八转动构件TM8作为选择性输入元件。第二离合器C2插入输入轴IS和第六转动构件TM6之间，从而操作第六转动构件TM6作为选择性输入元件。第三离合器C3插入第三转动构件TM3和第四转动构件TM4之间，从而第二行星齿轮组PG2可以处于直接耦合状态，而且第二行星齿轮组PG2的扭矩可以输入到第四转动构件 TM4。第一制动器BI插入第五转动构件TM5和变速器外壳H之间，从而操作第五转动构件TM5作为选择性固定元件。第二制动器B2插入第六转动构件TM6和变速器外壳H之间，从而操作第六转动构件TM6作为选择性固定元件。第三制动器B3插入第四转动构件TM4和变速器外壳H之间，从而操作第四转动构件TM4作为选择性固定元件。图4的示例性实施例与图I中显示的示例性实施例的不同之处在于第三转动构件TM3和第五转动构件TM5，但是图4的示例性实施例中的每个档速下的摩擦构件的操作以及换档过程与图I中显示的示例性实施例相同。因此，将省略具体描述。图5是根据本发明的各个实施例的行星齿轮系的示意图。参考图5，与图I中所示的类似，复合行星齿轮组CPG由两个单小齿轮行星齿轮组构成，但是根据图5的示例性实施例，复合行星齿轮组CPG是拉维略型(Ravingneaux)复合行星齿轮组。S卩，各个实施例中使用的复合行星齿轮组CPG是通过组合为单小齿轮行星齿轮组的第三行星齿轮组PG3和为双小齿轮行星齿轮组的第四行星齿轮组PG4而形成的，从而成为具有共同的内齿圈和行星架的拉维略型复合行星齿轮组。因此，通过包括内齿圈、行星架和两个太阳轮的四个转动元件来操作复合行星齿轮组CPG。为了便于解释，内齿圈被称为共同内齿圈R34，行星架被称为共同行星架PC34，与长小齿轮P3接合的太阳轮被称为第三太阳轮S3，与短小齿轮P4接合的太阳轮被称为第四太阳轮S4。复合行星齿轮组CPG包括第四转动构件TM4、第六转动构件TM6、第七转动构件TM7和第八转动构件TM8。因此，图5的示例性实施例的转动构件与图I显示的示例性实施例的转动构件不同。S卩，第一转动构件TMl由第一太阳轮SI构成，并且适于连接至输入轴IS以及总是作为输入元件操作。第二转动构件TM2由第一行星架PCl构成，并且适于直接连接至变速器外壳H以 及总是作为固定元件操作。第三转动构件TM3由第一内齿圈Rl和第二行星架PC2构成,并且适于作为第一行星齿轮组PGl的输出元件和第二行星齿轮组PG2的输入元件操作。第四转动构件TM4由第二太阳轮S2和第三太阳轮S3构成。第五转动构件TM5由第二内齿圈R2构成，并且适于选择性地连接至变速器外壳H以及作为选择性固定元件操作。第六转动构件TM6由共同行星架PC34构成，并且适于选择性地连接至输入轴IS或者变速器外壳H。第七转动构件TM7由共同内齿圈R34构成，并且适于直接连接至输出轴OS。第八转动构件TM8由第四太阳轮S4构成，并且适于选择性地连接至输入轴IS。 离合器Cl、C2和C3分别插入转动构件TM1-TM8中的选择性地进行连接的转动构件之间。转动构件TM1-TM8中作为选择性固定元件操作的转动构件通过其与变速器外壳H之间所插入的制动器BI、B2和B3连接至变速器外壳H。第一离合器Cl插入输入轴IS和第六转动构件TM6之间，从而操作第六转动构件TM6作为选择性输入元件。第二离合器C2插入输入轴IS和第八转动构件TM8之间，从而操作第八转动构件TM8作为选择性输入元件。第三离合器C3插入第三转动构件TM3和第四转动构件TM4之间，从而第二行星齿轮组PG2可以处于直接耦合状态，而且第二行星齿轮组PG2的扭矩可以输入到第四转动构件 TM4。第一制动器BI插入第五转动构件TM5和变速器外壳H之间，从而操作第五转动构件TM5作为选择性固定元件。第二制动器B2插入第六转动构件TM6和变速器外壳H之间，从而操作第六转动构件TM6作为选择性固定元件。第三制动器B3插入第四转动构件TM4和变速器外壳H之间，从而操作第四转动构件TM4作为选择性固定元件。图5的示例性实施例与图I中显示的示例性实施例的不同之处在于第六转动构件TM6、第七转动构件TM7、以及第一离合器Cl和第二离合器C2的位置，但是图5的示例性实施例中的每个档速下的摩擦构件的操作以及换档过程与图I中显示的示例性实施例相同。因此，将省略具体描述。根据本发明的示例性实施例的行星齿轮系组合四个行星齿轮组和六个摩擦构件，从而可以通过操作在每个档速下选择的两个摩擦构件获得九个前进速度和一个后退速度。由于使用六个摩擦构件，可以简化控制摩擦构件的液压控制系统，并且可以降低成本和重量。此外，容易安装行星齿轮系。通过释放一个摩擦构件和操作另一个摩擦构件来执行连续换档。因此可有利于换档控制。此外，车辆动力性能所要求的低传动比/高传动比下的相邻换档速度之间的速度比特性和台阶比几乎是均匀的。为了便于在所附权利要求中解释和精确定义，术语“后”等等用于参考在图中所示的示例性实施方案的特征的位置来对这些特征进行描述。 以上出于说明和描述的目的呈现了本发明的特定示例性实施例。但是其并非穷尽性的，或者要把本发明限制于所公开的精确形式，显然，在上述教导的启示下可以进行许多修改和变化。示例性实施例的选择和描述是为了解释本发明的特定原理和它们的实际应用，从而使本领域的其他技术人员获得并利用本发明的各个示例性实施例和它们的各种替换和修改。本发明的范围由所附的权利要求及其等效形式限定。
权利要求
1.一种车辆自动变速器的行星齿轮系,包括 输入轴，所述输入轴适于接收发动机扭矩； 输出齿轮，所述输出齿轮适于输出换档扭矩； 第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组适于总是通过使用从所述输入轴输入的转速输出负的转速； 第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组适于输出从所述第一行星齿轮组输入的负的转速，或者将所述负的转速转化为正的转速并输出所述正的转速； 复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组通过组合第三行星齿轮组和第四行星齿轮组而形成，并且适于将通过两个路径从所述输入轴选择性地输入的转速以及从所述第二行星齿轮组输入的转速改变为九个前进速度和一个后退速度，并且输出所述九个前进速度和一个后退速度； 八个转动构件，所述转动构件由所述第一行星齿轮组、所述第二行星齿轮组、以及所述复合行星齿轮组的转动元件中的彼此连接的两个转动元件或者一个转动元件构成；以及六个摩擦构件，所述摩擦构件由离合器和制动器构成，所述离合器插入所述转动构件中的选定转动构件与所述输入轴之间，或者插入选定的转动构件之间，所述制动器插入所述转动构件中的选定转动构件和变速器外壳之间。
2.—种车辆自动变速器的行星齿轮系，获得多个换档速度，所述行星齿轮系包括 输入轴，所述输入轴适于接收发动机扭矩； 输出齿轮，所述输出齿轮适于输出换档扭矩； 第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组具有第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈； 第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组具有第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈； 复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组通过组合具有第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈的第三行星齿轮组和具有第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈的第四行星齿轮组而形成； 第一转动构件，所述第一转动构件由第一太阳轮构成，并且适于直接连接至所述输入轴； 第二转动构件，所述第二转动构件由第一行星架构成，并且适于直接连接至变速器外壳; 第三转动构件，所述第三转动构件由第一内齿圈和第二行星架构成； 第四转动构件，所述第四转动构件由第二太阳轮和第三太阳轮构成； 第五转动构件，所述第五转动构件由第二内齿圈构成，并且适于选择性地连接至所述变速器外壳； 第六转动构件，所述第六转动构件由第三行星架和第四内齿圈构成，并且适于选择性地连接至所述输入轴或者所述变速器外壳； 第七转动构件，所述第七转动构件由第三内齿圈和第四行星架构成，并且适于直接连接至所述输出齿轮； 第八转动构件，所述第八转动构件由第四太阳轮构成，并且适于选择性地连接至所述输入轴；以及 六个摩擦构件，所述摩擦构件由离合器和制动器构成，所述离合器插入所述转动构件中的选定转动构件与所述输入轴之间，或者插入选定的转动构件之间，所述制动器插入所述转动构件中的选定转动构件和变速器外壳之间。
3.根据权利要求2所述的车辆自动变速器的行星齿轮系，其中所述第一行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，所述第二行星齿轮组是双小齿轮行星齿轮组，所述第三行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，以及所述第四行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组。
4.根据权利要求2所述的车辆自动变速器的行星齿轮系，其中所述六个摩擦构件包括 第一离合器，所述第一离合器插入所述输入轴和所述第八转动构件之间； 第二离合器，所述第二离合器插入所述输入轴和所述第六转动构件之间； 第三离合器，所述第三离合器插入所述第三转动构件和所述第四转动构件之间； 第一制动器，所述第一制动器插入所述第五转动构件和所述变速器外壳之间； 第二制动器，所述第二制动器插入所述第六转动构件和所述变速器外壳之间；以及 第三制动器，所述第三制动器插入所述第四转动构件和所述变速器外壳之间。
5.根据权利要求4所述的车辆自动变速器的行星齿轮系，其中所述多个换档速度包括 通过操作所述第三离合器和所述第二制动器获得的第一前进速度； 通过操作所述第一离合器和所述第二制动器获得的第二前进速度； 通过操作所述第一离合器和所述第三离合器获得的第三前进速度； 通过操作所述第一离合器和所述第三制动器获得的第四前进速度； 通过操作所述第一离合器和所述第一制动器获得的第五前进速度； 通过操作所述第一离合器和所述第二离合器获得的第六前进速度； 通过操作所述第二离合器和所述第一制动器获得的第七前进速度； 通过操作所述第二离合器和所述第三制动器获得的第八前进速度； 通过操作所述第二离合器和所述第三离合器获得的第九前进速度； 通过操作所述第一制动器和所述第二制动器获得的后退速度。
6.—种车辆自动变速器的行星齿轮系,包括 输入轴，所述输入轴适于接收发动机扭矩； 输出齿轮，所述输出齿轮适于输出换档扭矩； 第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组具有第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈； 第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组具有第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈； 复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组通过组合具有第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈的第三行星齿轮组和具有第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈的第四行星齿轮组而形成； 第一转动构件，所述第一转动构件由第一太阳轮构成，并且适于直接连接至所述输入轴； 第二转动构件，所述第二转动构件由第一行星架构成，并且适于直接连接至变速器外壳; 第三转动构件，所述第三转动构件由第一内齿圈和第二内齿圈构成； 第四转动构件，所述第四转动构件由第二太阳轮和第三太阳轮构成；第五转动构件，所述第五转动构件由第二行星架构成，并且适于选择性地连接至所述变速器外壳； 第六转动构件，所述第六转动构件由第三行星架和第四内齿圈构成，并且适于选择性地连接至所述输入轴或者所述变速器外壳； 第七转动构件，所述第七转动构件由第三内齿圈和第四行星架构成，并且适于直接连接至所述输出齿轮； 第八转动构件，所述第八转动构件由第四太阳轮构成，并且适于选择性地连接至所述输入轴；以及 六个摩擦构件，所述摩擦构件由离合器和制动器构成，所述离合器插入所述转动构件中的选定转动构件与所述输入轴之间，或者插入选定的转动构件之间，所述制动器插入所述转动构件中的选定转动构件和变速器外壳之间。
7.根据权利要求6所述的车辆自动变速器的行星齿轮系，其中所述第一行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，所述第二行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，所述第三行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，以及所述第四行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组。
8.根据权利要求6所述的车辆自动变速器的行星齿轮系，其中所述六个摩擦构件包括 第一离合器，所述第一离合器插入所述输入轴和所述第八转动构件之间； 第二离合器，所述第二离合器插入所述输入轴和所述第六转动构件之间； 第三离合器，所述第三离合器插入所述第三转动构件和所述第四转动构件之间； 第一制动器，所述第一制动器插入所述第五转动构件和所述变速器外壳之间； 第二制动器，所述第二制动器插入所述第六转动构件和所述变速器外壳之间；以及 第三制动器，所述第三制动器插入所述第四转动构件和所述变速器外壳之间。
9.一种车辆自动变速器的行星齿轮系,包括 输入轴，所述输入轴适于接收发动机扭矩； 输出齿轮，所述输出齿轮适于输出换档扭矩； 第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组具有第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈； 第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组具有第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈； 复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组具有第三太阳轮、第四太阳轮、共同行星架和共同内齿圈； 第一转动构件，所述第一转动构件由第一太阳轮构成，并且适于直接连接至所述输入轴； 第二转动构件，所述第二转动构件由第一行星架构成，并且适于直接连接至变速器外壳; 第三转动构件，所述第三转动构件由第一内齿圈和第二行星架构成； 第四转动构件，所述第四转动构件由第二太阳轮和第三太阳轮构成； 第五转动构件，所述第五转动构件由第二内齿圈构成，并且适于选择性地连接至所述变速器外壳； 第六转动构件，所述第六转动构件由共同行星架构成，并且适于选择性地连接至所述输入轴或者所述变速器外壳；第七转动构件，所述第七转动构件由共同内齿圈构成，并且适于直接连接至所述输出齿轮； 第八转动构件，所述第八转动构件由第四太阳轮构成，并且适于选择性地连接至所述输入轴；以及 六个摩擦构件，所述摩擦构件由离合器和制动器构成，所述离合器插入所述转动构件中的选定转动构件与所述输入轴之间，或者插入选定的转动构件之间，所述制动器插入所述转动构件中的选定转动构件和变速器外壳之间。
10.根据权利要求6所述的车辆自动变速器的行星齿轮系，其中所述第一行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，所述第二行星齿轮组是双小齿轮行星齿轮组，以及通过组合为单小齿轮行星齿轮组的所述第三行星齿轮组和为双小齿轮行星齿轮组的所述第四行星齿轮组来形成所述复合行星齿轮组。
11.根据权利要求9所述的车辆自动变速器的行星齿轮系，其中所述六个摩擦构件包括 第一离合器，所述第一离合器插入所述输入轴和所述第六转动构件之间； 第二离合器，所述第二离合器插入所述输入轴和所述第八转动构件之间； 第三离合器，所述第三离合器插入所述第三转动构件和所述第四转动构件之间； 第一制动器，所述第一制动器插入所述第五转动构件和所述变速器外壳之间； 第二制动器，所述第二制动器插入所述第六转动构件和所述变速器外壳之间；以及 第三制动器，所述第三制动器插入所述第四转动构件和所述变速器外壳之间。
全文摘要
一种车辆自动变速器的行星齿轮系，可包括输入轴；输出齿轮；第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组总是通过从输入轴输入的转速输出负的转速；第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组输出从所述第一行星齿轮组输入的负的转速，或者将所述负的转速转化为正的转速并输出所述正的转速；复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组通过第三行星齿轮组和第四行星齿轮组而形成，并且将通过两个路径选择性地输入的转速改变为九个前进速度和一个后退速度；八个转动构件，所述转动构件包括所述第一行星齿轮组、所述第二行星齿轮组、以及所述复合行星齿轮组的转动元件中的彼此连接的两个转动元件或者一个转动元件；六个摩擦构件；以及变速器外壳。
文档编号F16H3/62GK102900815SQ20111043947
公开日2013年1月30日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年7月27日
发明者朴钟述, 徐泰锡, 李赫浚 申请人:现代自动车株式会社