车辆自动变速器的行星齿轮系的制作方法
【专利摘要】一种车辆自动变速器的行星齿轮系，可以包括：输入轴；输出轴；第一行星齿轮组，其包括布置于输入轴之上的第一、第二以及第三元件，其中两个元件选择性地连接至输入轴；第二行星齿轮组，其包括布置于输出轴之上的第四、第五以及第六元件，其中两个元件选择性地连接至输入轴，两个元件连接至第一行星齿轮组的两个旋转元件，并且一个元件直接地连接至输出轴；四个传动齿轮选择性地将第四、第五以及第六元件与输入轴以及第一行星齿轮组相啮合；以及六个摩擦元件包括可变地将第一行星齿轮组与第二行星齿轮组连接至输入轴的四个离合器和可变地将选择的元件连接至变速器外壳的两个制动器。
【专利说明】车辆自动变速器的行星齿轮系
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2012年8月17日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请N0.10-2012-0090319的优先权，该申请的全部内容结合于此，以用于通过该引用的所有目的。
【技术领域】
[0003]本发明涉及车辆自动变速器。本发明尤其涉及能够提高动力传送性能，并降低燃油消耗的车辆自动变速器的行星齿轮系。
【背景技术】
[0004]典型地，通过组合多个行星齿轮组与摩擦元件实现行星齿轮系。应该知道的是，当行星齿轮系实现更多数量的变速档位时，行星齿轮系的速比可以做更优化的设计，并且因此，车辆可以具有经济的燃油里程与更好的性能。为此，能够实现更多变速档位的行星齿轮系处于持续的调查研究之中。
[0005]虽然实现相同数量的速度，但行星齿轮系根据旋转元件(即，太阳轮、行星架以及齿圈)之间的连接而具有不同的操作机构。此外，行星齿轮系基于其布局具有不同的特性，例如耐久性、动力传送效率以及尺寸。因此，齿轮系的组合结构的设计也在持续的调查研究之中。
[0006]此外，行星齿轮系实现了多个变速档位。然而，另一个摩擦元件必须在一个摩擦元件松开之后才能操作，以便从换挡控制的角度换挡至相邻的变速档位。此外，应该根据行星齿轮系控制相邻变速档位之间的级比合适。
[0007]公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，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一般技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0008]本发明的各个方面提供车辆自动变速器的行星齿轮系，其具有提高动力传送性能，并降低燃油消耗的优势，因此，通过组合两组行星齿轮组、四个外部啮合齿轮以及六个摩擦元件而实现具有极好操作条件的摩擦元件与级比的八个前进速度与两个倒档速度。
[0009]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以包括:接收发动机转矩的输入轴；输出改变的转矩的输出轴；包括第一、第二以及第三旋转元件，并且布置于输入轴之上，使得两个旋转元件选择性地连接至输入轴的第一行星齿轮组；包括第四、第五以及第六旋转元件，并且布置于输出轴之上，使得两个旋转元件选择性地连接至输入轴的第二行星齿轮组，其中两个旋转元件连接至第一行星齿轮组的两个旋转元件，并且一个旋转元件直接连接至输出轴；选择性地外啮合第二行星齿轮组的第四、第五和第六旋转元件以及输入轴和第一行星齿轮组的两个旋转元件的四个传动齿轮；以及包括四个可变地将第一行星齿轮组的两个旋转元件和第二行星齿轮组的两个旋转元件连接至输入轴的离合器以及两个可变地将在旋转元件中选择的旋转元件连接至变速器外壳的制动器。
[0010]第一行星齿轮组可以是单个小齿轮行星齿轮组，其中第一旋转元件为第一太阳轮，第二旋转元件为第一行星架，并且第三旋转元件为第一齿圈。
[0011]第二行星齿轮组可以是单个小齿轮行星齿轮组，其中，第四旋转元件为第二太阳轮，第五旋转元件为第二行星架，并且第六旋转元件为第二齿圈。
[0012]四个传动齿轮可以包括:包括连接至输入轴的第一传动驱动齿轮以及连接至第六旋转元件的第一传动从动齿轮的第一传动齿轮；包括连接至第三旋转元件的第二传动驱动齿轮以及连接至第五旋转元件的第二传动从动齿轮的第二传动齿轮；包括连接至第一旋转元件的第三传动驱动齿轮以及连接至第四旋转元件的第三传动从动齿轮的第三传动齿轮；以及包括连接至输入轴的第四传动驱动齿轮以及连接至第四旋转元件的第四传动从动齿轮的第四传动齿轮。
[0013]在本发明的各个方面中，六个摩擦元件可以包括:布置于第一传动从动齿轮与第六旋转元件之间的第一离合器；布置于第四传动从动齿轮与第四旋转元件之间的第二离合器；布置于输入轴与第一旋转兀件之间的第三离合器；布置于输入轴与第二旋转兀件之间的第四离合器；布置于第二旋转元件与变速器外壳之间的第一制动器；以及布置于第四旋转兀件与变速器外壳之间的第二制动器。
[0014]每个变速档位均可以通过操作六个摩擦元件中的两个摩擦元件而实现，其中通过操作第一离合器与第一制动器而实现第一前进速度，通过操作第一离合器与第二制动器而实现第二前进速度，通过操作第一离合器与第二离合器而实现第三前进速度，通过操作第一离合器与第三离合器而实现第四前进速度，通过操作第一离合器与第四离合器而实现第五前进速度，通过操作第三离合器与第四离合器而实现第六前进速度，通过操作第二离合器与第四离合器而实现第七前进速度，通过操作第四离合器与第二制动器而实现第八前进速度，通过操作第二离合器与第一制动器而实现第一倒档速度，并且通过操作第三离合器与第一制动器而实现第二倒档速度。
[0015]在本发明的各个方面中，六个摩擦元件可以包括:布置于输入轴与第一传动驱动齿轮之间的第一离合器；布置于第四传动从动齿轮与第四旋转兀件之间的第二离合器；布置于输入轴与第一旋转兀件之间的第三离合器；布置于输入轴与第二旋转兀件之间的第四离合器；布置于第二旋转兀件与变速器外壳之间的第一制动器；以及布置于第四旋转兀件与变速器外壳之间的第二制动器。
[0016]在本发明的各个方面中，六个摩擦元件可以包括:布置于第一传动从动齿轮与第六旋转兀件之间的第一离合器；布置于输入轴与第四传动驱动齿轮之间的第二离合器；布置于输入轴与第一旋转兀件之间的第三离合器；布置于输入轴与第二旋转兀件之间的第四离合器；布置于第二旋转兀件与变速器外壳之间的第一制动器；以及布置于第四旋转兀件与变速器外壳之间的第二制动器。
[0017]在本发明的各个方面中，六个摩擦元件可以包括:布置于输入轴与第一传动驱动齿轮之间的第一离合器；布置于输入轴与第四传动驱动齿轮之间的第二离合器；布置于输入轴与第一旋转元件之间的第三离合器；布置于输入轴与第二旋转元件之间的第四离合器；布置于第二旋转兀件与变速器外壳之间的第一制动器；以及布置于第四旋转兀件与变速器外壳之间的第二制动器。[0018]根据本发明的另一方面的车辆自动变速器的行星齿轮系可以包括:输入轴、输出轴、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、四个传动齿轮以及六个摩擦元件，该输入轴接收发动机转矩；该输出轴输出改变的转矩；该第一行星齿轮组包括第一旋转元件的第一太阳轮、第二旋转元件的第一行星架、以及第三旋转元件的第一齿圈，并且布置于输入轴之上，其中第一与第二旋转元件选择性地连接至输入轴；该第二行星齿轮组包括第四旋转元件的第二太阳轮、第五旋转元件的第二行星架、以及第六旋转元件的第二齿圈，并且布置于输出轴之上，其中第四旋转元件选择性地连接至输入轴并且固定地连接至第一旋转元件，第五旋转元件固定地连接至第三旋转元件并且直接地连接至输出轴，并且第六旋转元件选择性地连接至输入轴；该四个传动齿轮选择性地外啮合第四、第五和第六旋转元件以及输入轴、第一和第三旋转元件；以及该六个摩擦元件包括选择性地将第一、第二、第四以及第六旋转元件连接至输入轴的离合器以及选择性地将第二和第四旋转元件连接至变速器外壳的制动器。
[0019]第一与第二行星齿轮组的每一个均可以是单个小齿轮行星齿轮组。
[0020]四个传动齿轮可以包括:包括连接至输入轴的第一传动驱动齿轮与连接至第六旋转元件的第一传动从动齿轮的第一传动齿轮；包括连接至第三旋转元件的第二传动驱动齿轮与连接至第五旋转元件的第二传动从动齿轮的第二传动齿轮；包括连接至第一旋转元件的第三传动驱动齿轮与连接至第四旋转元件的第三传动从动齿轮的第三传动齿轮；以及包括连接至输入轴的第四传动驱动齿轮与连接至第四旋转元件的第四传动从动齿轮的第四传动齿轮。
[0021]在本发明的各个方面中，六个摩擦元件可以包括:布置于第一传动从动齿轮与第六旋转元件之间的第一离合器；布置于第四传动从动齿轮与第四旋转元件之间的第二离合器；布置于输入轴与第一旋转兀件之间的第三离合器；布置于输入轴与第二旋转兀件之间的第四离合器；布置于第二旋转元件与变速器外壳之间的第一制动器；以及布置于第四旋转兀件与变速器外壳之间的第二制动器。
[0022]每个变速档位均可以通过操作六个摩擦元件中的两个摩擦元件而实现，其中通过操作第一离合器与第一制动器而实现第一前进速度，通过操作第一离合器与第二制动器而实现第二前进速度，通过操作第一离合器与第二离合器而实现第三前进速度，通过操作第一离合器与第三离合器而实现第四前进速度，通过操作第一离合器与第四离合器而实现第五前进速度，通过操作第三离合器与第四离合器而实现第六前进速度，通过操作第二离合器与第四离合器而实现第七前进速度，通过操作第四离合器与第二制动器而实现第八前进速度，通过操作第二离合器与第一制动器而实现第一倒档速度，并且通过操作第三离合器与第一制动器而实现第二倒档速度。
[0023]在本发明的各个方面中，六个摩擦元件可以包括:布置于输入轴与第一传动驱动齿轮之间的第一离合器；布置于第四传动从动齿轮与第四旋转兀件之间的第二离合器；布置于输入轴与第一旋转兀件之间的第三离合器；布置于输入轴与第二旋转兀件之间的第四离合器；布置于第二旋转兀件与变速器外壳之间的第一制动器；以及布置于第四旋转兀件与变速器外壳之间的第二制动器。
[0024]在本发明的各个方面中，六个摩擦元件可以包括:布置于第一传动从动齿轮与第六旋转兀件之间的第一离合器；布置于输入轴与第四传动驱动齿轮之间的第二离合器；布置于输入轴与第一旋转兀件之间的第三离合器；布置于输入轴与第二旋转兀件之间的第四离合器；布置于第二旋转兀件与变速器外壳之间的第一制动器；以及布置于第四旋转兀件与变速器外壳之间的第二制动器。
[0025]在本发明的各个方面中，六个摩擦元件可以包括:布置于输入轴与第一传动驱动齿轮之间的第一离合器；布置于输入轴与第四传动驱动齿轮之间的第二离合器；布置于输入轴与第一旋转元件之间的第三离合器；布置于输入轴与第二旋转元件之间的第四离合器；布置于第二旋转兀件与变速器外壳之间的第一制动器；以及布置于第四旋转兀件与变速器外壳之间的第二制动器。
[0026]本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的【具体实施方式】中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的【具体实施方式】中进行详细陈述，这些附图和【具体实施方式】共同用于解释本发明的特定原理。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为根据本发明的示例性行星齿轮系的示意图。
[0028]图2为应用于图1的行星齿轮系的每个变速档位处的摩擦元件的操作图表。
[0029]图3A为第一前进速度处的图1的行星齿轮系的杠杆图。
[0030]图3B为第二前进速度处的图1的行星齿轮系的杠杆图。
[0031]图3C为第三前进速度处的图1的行星齿轮系的杠杆图。
[0032]图3D为第四前进速度处的图1的行星齿轮系的杠杆图。
[0033]图3E为第五前进速度处的图1的行星齿轮系的杠杆图。
[0034]图3F为第六前进速度处的图1的行星齿轮系的杠杆图。
[0035]图3G为第七前进速度处的图1的行星齿轮系的杠杆图。
[0036]图3H为第八前进速度处的图1的行星齿轮系的杠杆图。
[0037]图31为第一倒档速度处的图1的行星齿轮系的杠杆图。
[0038]图3J为第二倒档速度处的图1的行星齿轮系的杠杆图。
[0039]图4为根据本发明的示例性行星齿轮系的示意图。
[0040]图5为根据本发明的示例性行星齿轮系的示意图。
[0041]图6为根据本发明的示例性行星齿轮系的示意图。
【具体实施方式】
[0042]现在将具体参考本发明的各个实施例，在附图中和以下的描述中示出了这些实施例的实例。虽然本发明与示例性实施例相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施例。
[0043]省略对说明本示例性实施例并不必要的组件的说明，并且在该说明书中，相同的组成元件由相同的附图标记表示。
[0044]在详细说明中，序数用于区分具有相同术语的组成元件，并且不具有特定含义。
[0045]图1为根据本发明的各个实施例的行星齿轮系的示意图。参照图1，行星齿轮系可以包括布置于输入轴IS之上的第一行星齿轮组PG1，布置于平行于输入轴IS布置的输出轴OS之上的第二行星齿轮组PG2，包括四个离合器Cl、C2、C3以及C4与两个制动器BI和B2的摩擦元件。
[0046]第一行星齿轮组PGl布置于输入轴IS之上，并且第二行星齿轮组PG2布置于平行于输入轴IS布置的输出轴OS之上。
[0047]因此，输入至输入轴IS的转矩通过第一行星齿轮组PGl与第二行星齿轮组PG2的操作而转换为八个前进速度与两个倒档速度，并且随后通过输出轴OS输出。
[0048]输入轴IS为输入元件，并且来自发动机曲轴的转矩通过转矩转换器而改变，并且输入至输入轴IS。
[0049]输出轴OS为输出元件，并且传送驱动转矩，以便通过不同设备运行驱动轮。
[0050]第一行星齿轮组PGl为单个小齿轮行星齿轮组，并且包括第一太阳轮SI的第一旋转元件N1、可旋转地支撑与第一太阳轮SI外啮合的第一小齿轮Pl的第一行星架PCl的第二旋转元件N2、以及与第一小齿轮Pl内啮合的第一齿圈Rl的第三旋转元件N3。
[0051]第二行星齿轮组PG2为单个小齿轮行星齿轮组，并且包括第二太阳轮S2的第四旋转元件N4、可旋转地支撑与第二太阳轮S2外啮合的第二小齿轮P2的第二行星架PC2的第五旋转元件N5、以及与第二小齿轮P2内啮合的第二齿圈R2的第六旋转元件N6。
[0052]第一行星齿轮组PGl的两个旋转元件选择性地连接至输入轴IS，第二行星齿轮组?62的三个旋转元件通过第一、第二、第三以及第四传动齿轮了？1、了?2、了?3、以及了?4连接至输入轴IS与第一行星齿轮组PGl的两个旋转元件，并且，第二行星齿轮组PG2的任意一个旋转元件直接连接至输出轴OS。
[0053]第一、第二、第三以及第四传动齿轮TF1、TF2、TF3以及TF4分别具有第一、第二、第三以及第四传动驱动齿轮TFla、TF`2a、TF3a以及TF4a，并且第一、第二、第三以及第四传动从动齿轮TFlb、TF2b、TF3b以及TF4b彼此外啮合。
[0054]第一传动齿轮TFl连接输入轴IS与第六旋转元件N6。
[0055]第二传动齿轮TF2连接第三旋转元件N3与第五旋转元件N5。
[0056]第三传动齿轮TF3连接第一旋转元件NI与第四旋转元件N4。
[0057]第四传动齿轮TF4连接输入轴IS与第四旋转元件N4。
[0058]通过第一、第二、第三以及第四传动齿轮TF1、TF2、TF3以及TF4连接的输入轴IS或第一行星齿轮组PGl的旋转元件与第二行星齿轮组PG2的旋转元件相对于彼此沿相反方向旋转。
[0059]第一、第二、第三以及第四传动齿轮的传动比可以由本领域技术人员设定。
[0060]此外，可变地连接输入轴IS与选择的旋转元件的四个离合器C1、C2、C3和C4以及可变地连接选择的旋转元件与变速器外壳H的两个制动器BI与B2如下布置。
[0061]第一离合器Cl布置于第一传动从动齿轮TFlb与第六旋转兀件N6之间。
[0062]第二离合器C2布置于第四传动从动齿轮TF4b与第四旋转元件N4之间。
[0063]第三离合器C3布置于输入轴IS与第一旋转兀件NI之间。
[0064]第四离合器C4布置于输入轴IS与第二旋转元件N2之间。
[0065]第一制动器BI布置于第二旋转兀件N2与变速器外壳H之间。
[0066]第二制动器B2布置于第四旋转元件N4与变速器外壳H之间。[0067]此外，摩擦元件由第一、第二、第三以及第四离合器C1、C2、C3以及C4组成，并且第一制动器BI与第二制动器B2为传统湿式的多板摩擦元件，其通过液压而运转。
[0068]图2为应用于根据本发明的各种实施例的行星齿轮系的每个变速档位处的摩擦元件的操作图表。
[0069]如图2中所示，在根据本发明的各种实施例的行星齿轮系中的每个变速档位处操作两个摩擦元件。
[0070]通过操作第一离合器Cl与第一制动器BI而实现第一前进速度1ST。
[0071]通过操作第一离合器Cl与第二制动器B2而实现第二前进速度2ND。
[0072]通过操作第一离合器Cl与第二离合器C2而实现第三前进速度3RD。
[0073]通过操作第一离合器Cl与第三离合器C3而实现第四前进速度4TH。
[0074]通过操作第一离合器Cl与第四离合器C4而实现第五前进速度5TH。
[0075]通过操作第三离合器C3与第四离合器C4而实现第六前进速度6TH。
[0076]通过操作第二离合器C2与第四离合器C4而实现第七前进速度7TH。
[0077]通过操作第四离合器C4与第二制动器B2而实现第八前进速度8TH。
[0078]通过操作第二离合器C2与第一制动器BI而实现第一倒档速度REVl。
[0079]通过操作第三离合器C3与第一制动器BI而实现第二倒档速度REV2。
[0080]图3A至图3J为根据本发明的各种实施例的每个变速档位处的行星齿轮系的杠杆图，并且通过杠杆分析方法示例了根据本发明的各种实施例的行星齿轮系的换挡过程。
[0081 ] 参照图3A至图3J，从左至右将第一、第二以及第三旋转元件N1、N2以及N3设置为第一行星齿轮组PGl的三根垂直线，下水平线表示“O”的旋转速度，中间水平线表示“0.5”的旋转速度，以及上水平线表示“1.0”的旋转速度，其为与输入轴IS相同的旋转速度。
[0082]从左至右将第四、第五以及第六旋转元件N4、N5以及N6设置为第二行星齿轮组PG2的三根垂直线，以及从左至右的三个旋转元件N1、N2以及N3，下水平线表示“O”的旋转速度，中间水平线表示“-0.5”的旋转速度，以及上水平线表示“-1.0”的旋转速度，其为与输入轴IS相同的旋转速度。
[0083]表示旋转元件沿发动机旋转方向的相反方向旋转。因为在不需要中间齿轮的情况下，输入轴IS与第一行星齿轮组PGl通过第一、第二、第三以及第四传动齿轮TF1、TF2、TF3以及TF4与第二行星齿轮组PG2外啮合，所以第二行星齿轮组PG2的每个旋转元件沿相反方向旋转。因此，用于第二行星齿轮组PG2的每个旋转元件。
[0084]此外，根据每个传动比(太阳轮齿数/齿圈齿数)设定第一行星齿轮组PGl与第二行星齿轮组PG2的垂直线之间的距离。
[0085]在下文中，参照图2以及图3A至图3J，将详细描述根据本发明的各种实施例的行星齿轮系的换挡过程。
[0086]第一前进速度
[0087]参照图2，在第一前进速度1ST处操作第一离合器Cl与第一制动器BI。
[0088]如图3A中所示，通过第一离合器Cl的操作，将“-0.5”的旋转速度输入至第二行星齿轮组PG2的第六旋转元件N6，通过第一制动器BI的操作将第一行星齿轮组PGl的第二旋转元件N2作为固定元件操作。
[0089]因此，通过第一行星齿轮组PGl与第二行星齿轮组PG2的操作，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第一换挡线SPl，以使得通过为输出元件的第五旋转元件N5输出Dl。
[0090]此时，第一行星齿轮组PGl的旋转元件沿与之外啮合的第二行星齿轮组PG2的旋转元件的相反方向旋转。
[0091]第二前进速度
[0092]松开在第一前进速度1ST处操作的第一制动器BI，并且在第二前进速度2ND处操作第二制动器B2。
[0093]如图3B中所示，通过第一离合器Cl的操作而将“-0.5”的旋转速度输入至第二行星齿轮组PG2的第六旋转元件N6，并且通过第二制动器B2的操作将第二行星齿轮组PG2的第四旋转元件N4作为固定元件操作。
[0094]因此，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第二换挡线SP2，以使得通过为输出元件的第五旋转元件N5输出D2。
[0095]此时，第一行星齿轮组PGl的旋转元件沿与之外啮合的第二行星齿轮组PG2的旋转元件的相反方向旋转。
[0096]第三前进速度
[0097]松开在第二前进速度2ND处操作的第二制动器B2，并且在第三前进速度3RD处操作第二离合器C2。
[0098]如图3C中所示，同时通过第一离合器Cl与第二离合器C2的操作，将“-0.5”的旋转速度同时输入至第二行星齿轮组PG2的第四与第六旋转元件N4与N6，并且第二行星齿轮组PG2变成直接耦合的状态。因此，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第三换挡线SP3，以使得通过为输出元件的第五旋转元件N5输出D3。
[0099]此时，第一行星齿轮组PGl变成直接耦合状态，并且第一行星齿轮组PGl的旋转元件沿与之外啮合的第二行星齿轮组PG2的旋转元件的相反方向旋转。
[0100]第四前进速度
[0101]松开在第三前进速度3RD处操作的第二离合器C2，并且在第四前进速度4TH处操作第三离合器C3。
[0102]如图3D中所示，通过第一离合器Cl的操作而将“-0.5”的旋转速度输入至第二行星齿轮组PG2的第六旋转元件N6，并且通过第三离合器C3的操作将“-1.0”的旋转速度输入至第二行星齿轮组PG2的第四旋转元件N4。
[0103]因此，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第四换挡线SP4，以使得通过为输出元件的第五旋转元件N5输出D4。
[0104]此时，第一行星齿轮组PGl的旋转元件沿与之外啮合的第二行星齿轮组PG2的旋转元件的相反方向旋转。
[0105]第五前进速度
[0106]松开在第四前进速度4TH处操作的第三离合器C3，并且在第五前进速度5TH处操作第四离合器C4。
[0107]如图3E中所示，通过第一离合器Cl的操作而将“-0.5”的旋转速度输入至第六旋转元件N6，并且通过第四离合器C4的操作将“ 1.0”的旋转速度输入至第二旋转元件N2。
[0108]因此，通过第一行星齿轮组PGl与第二行星齿轮组PG2的操作，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第五换挡线SP5，以使得通过为输出元件的第五旋转元件N5输出D5。[0109]此时，第一行星齿轮组PGl的旋转元件沿与之外啮合的第二行星齿轮组PG2的旋转元件的相反方向旋转。
[0110]第六前进速度
[0111]松开在第五前进速度5TH处操作的第一离合器Cl，并且在第六前进速度6TH处操作第三离合器C3。
[0112]如图3F中所示，因为通过第三与第四离合器C3与C4的操作而将“1.0”的旋转速度同时输入至第一行星齿轮组PGl的第一旋转元件NI与第二旋转元件N2，第一行星齿轮组PGl与第二行星齿轮组PG2变成直接耦合状态。因此，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第六换挡线SP6，以使得通过为输出元件的第五旋转元件N5输出D6。
[0113]第七前进速度
[0114]松开在第六前进速度6TH处操作的第三离合器C3，并且在第七前进速度7TH处操作第二离合器C2。
[0115]如图3G中所示，通过第二离合器C2的操作而将“-0.5”的旋转速度输入至第四旋转元件N4，并且通过第四离合器C4的操作将“1.0”的旋转速度输入至第二旋转元件N2。
[0116]因此，通过第一行星齿轮组PGl与第二行星齿轮组PG2的操作，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第七换挡线SP7,以使得通过为输出元件的第五旋转元件N5输出D7。
[0117]第八前进速度
[0118]松开在第七前进速度7TH处操作的第二离合器C2，并且在第八前进速度8TH处操作第二制动器B2。
[0119]如图3H中所示，通过第四离合器C4的操作而将“1.0”的旋转速度输入至第二旋转元件N2，并且通过第二制动器B2的操作将第一与第四旋转元件NI与N4作为固定元件操作。
[0120]因此，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第八换挡线SP8，以使得通过为输出元件的第五旋转元件N5输出D8。
[0121]第一倒档速度
[0122]如图2中所示，在第一倒档速度REVl处操作第二离合器C2与第一制动器BI。
[0123]如图31中所示，通过第二离合器C2的操作而将“0.5”的旋转速度输入至第一旋转元件NI，并且通过第一制动器BI的操作而将第二旋转元件N2作为固定元件操作。
[0124]因此，通过第一行星齿轮组PGl与第二行星齿轮组PG2的操作，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第一倒档换挡线SR1，以使得通过为输出元件的第五旋转元件N5输出REVl。
[0125]第二倒档速度
[0126]如图2中所示，松开在第一倒档速度REVl处操作的第二离合器C2，并且在第二倒档速度REV2处操作第三离合器C3。
[0127]如图3J中所示，通过第三离合器C3的操作而将“1.0”的旋转速度输入至第一旋转元件NI，并且通过第一制动器BI的操作而将第二旋转元件N2作为固定元件操作。
[0128]因此，通过第一行星齿轮组PGl与第二行星齿轮组PG2的操作，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第二倒档换挡线SR2，以使得通过为输出元件的第五旋转元件N5输出REV2。[0129]如上所述，通过组合两组行星齿轮组PGl与PG2，根据本发明的各种实施例的行星齿轮系可以实现八个前进速度与两个倒档速度，这两组行星齿轮组PGl与PG2为简单的行星齿轮组，四个外啮合的齿轮TF1、TF2、TF3以及TF4，以及六个摩擦元件Cl、C2、C3、C4、BI与B2。
[0130]此外，在每个变速档位处操作两个摩擦元件，并且松开一个摩擦元件，操作另一个摩擦元件，以便换挡至相邻的变速档位。因此，完全满足换挡控制条件。
[0131]此外，因为控制相邻变速档位之间的级比合适，所以可以提高动力传送性能与燃油经济性。
[0132]图4为根据本发明的各种实施例的行星齿轮系的示意图。参照图4，与以上实施例相比，示例的实施例具有布置于输入轴IS与第一传动齿轮TFl之间的第一离合器Cl。因为除了第一离合器Cl的位置，示例的实施例的组件与功能与以上实施例的元件与功能相同，因此将省略对其的详细描述。
[0133]图5为根据本发明的各种实施例的行星齿轮系的示意图。参照图5，与以上实施例相比，示例的实施例具有布置于输入轴IS与第四传动齿轮TF4之间的第二离合器C2。因为除了第二离合器C2的位置，示例的实施例的组件与功能与以上实施例的元件与功能相同，因此将省略对其的详细描述。
[0134]图6为根据本发明的各种实施例的行星齿轮系的示意图。参照图6，与以上实施例相比，示例的实施例具有布置于输入轴IS与第一传动齿轮TFl之间的第一离合器Cl以及布置于输入轴IS与第四传动齿轮TF4之间的第二离合器C2。因为除了第一离合器Cl与第二离合器C2的位置，示例的实施例的组件与功能与以上实施例的元件与功能相同，因此将省略对其的详细描述。
[0135]通过组合两个行星齿轮组，本发明的各种实施例可以实现八个前进速度与两个倒档速度，这两组行星齿轮组为简单的行星齿轮组，四个外啮合齿轮，以及六个摩擦元件。
[0136]此外，在每个变速档位处操作两个摩擦元件，并且松开一个摩擦元件，操作另一个摩擦元件，以便换挡至相邻的变速档位。因此，完全满足换挡控制条件。
[0137]此外，因为控制相邻变速档位之间的级比合适，所以可以提高动力传送性能与燃油经济性。
[0138]为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语上等是用于参考图中显示的这些特征的位置来描述示例性实施例的特征。
[0139]前述对本发明的具体示例性实施例的描述是为了示例和描述的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。
【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，所述输入轴接收发动机转矩； 输出轴，所述输出轴输出改变的转矩； 第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组包括第一、第二以及第三旋转元件，并且布置于所述输入轴之上，使得两个旋转元件选择性地连接至所述输入轴； 第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组包括第四、第五以及第六旋转元件，并且布置于所述输出轴之上，使得两个旋转元件选择性地连接至所述输入轴，两个旋转元件连接至所述第一行星齿轮组的两个旋转元件，并且一个旋转元件直接连接至所述输出轴； 四个传动齿轮，所述四个传动齿轮选择性地将所述第二行星齿轮组的所述第四、第五以及第六旋转元件与所述输入轴和所述第一行星齿轮组的两个旋转元件外啮合；以及六个摩擦元件，所述六个摩擦元件包括四个离合器和两个制动器，所述四个离合器可变地将所述第一行星齿轮组的两个旋转元件与所述第二行星齿轮组的两个旋转元件连接至所述输入轴，所述两个制动器可变地将在旋转元件中的选择的旋转元件连接至变速器外壳。
2.根据权利要求1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为单个小齿轮行星齿轮组，其中第一旋转元件为第一太阳轮，第二旋转元件为第一行星架，第三旋转元件为第一齿圈，以及 所述第二行星齿轮组为单个小齿轮行星齿轮组，其中第四旋转元件为第二太阳轮，第五旋转元件为第二行星架，第六旋转元件为第二齿圈。
3.根据权利要求1所述的车辆自动变速器的行星齿轮系，其中所述四个传动齿轮包括: 第一传动齿轮，所述第一传动齿轮包括连接至所述输入轴的第一传动驱动齿轮与连接至所述第六旋转元件的第一传动从动齿轮； 第二传动齿轮，所述第二传动齿轮包括连接至所述第三旋转元件的第二传动驱动齿轮与连接至所述第五旋转元件的第二传动从动齿轮； 第三传动齿轮，所述第三传动齿轮包括连接至所述第一旋转元件的第三传动驱动齿轮与连接至所述第四旋转元件的第三传动从动齿轮；以及 第四传动齿轮，所述第四传动齿轮包括连接至所述输入轴的第四传动驱动齿轮与连接至所述第四旋转元件的第四传动从动齿轮。
4.根据权利要求3所述的车辆自动变速器的行星齿轮系，其中所述六个摩擦元件包括: 第一离合器，所述第一离合器布置于所述第一传动从动齿轮与所述第六旋转元件之间； 第二离合器，所述第二离合器布置于所述第四传动从动齿轮与所述第四旋转元件之间； 第三离合器，所述第三离合器布置于所述输入轴与所述第一旋转元件之间； 第四离合器，所述第四离合器布置于所述输入轴与所述第二旋转元件之间； 第一制动器，所述第一制动器布置于所述第二旋转元件与所述变速器外壳之间；以及 第二制动器，所述第二制动器布置于所述第四旋转元件与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，其中通过操作所述六个摩擦元件之中的两个摩擦元件而实现每个变速档位， 通过操作所述第一离合器与所述第一制动器而实现第一前进速度， 通过操作所述第一离合器与所述第二制动器而实现第二前进速度， 通过操作所述第一离合器与所述第二离合器而实现第三前进速度， 通过操作所述第一离合器与所述第三离合器而实现第四前进速度， 通过操作所述第一离合器与所述第四离合器而实现第五前进速度， 通过操作所述第三离合器与所述第四离合器而实现第六前进速度， 通过操作所述第二离合器与所述第四离合器而实现第七前进速度， 通过操作所述第四离合器与所述第二制动器而实现第八前进速度， 通过操作所述第二离合器与所述第一制动器而实现第一倒档速度，以及 通过操作所述第三离合器与所述第一制动器而实现第二倒档速度。
6.根据权利要求3所述的车辆自动变速器的行星齿轮系，其中所述六个摩擦元件包括: 第一离合器，所述第一离合器布置于所述输入轴与所述第一传动驱动齿轮之间； 第二离合器，所述第二离合器布置于所述第四传动从动齿轮与所述第四旋转元件之 间； 第三离合器，所述第三离合器布置于所述输入轴与所述第一旋转元件之间； 第四离合器，所述第四离合器布置于所述输入轴与所述第二旋转元件之间； 第一制动器，所述第一制动器布置于所述第二旋转元件与所述变速器外壳之间；以及 第二制动器，所述第二制动器布置于所述第四旋转元件与所述变速器外壳之间。
7.根据权利要求3所述的车辆自动变速器的行星齿轮系，其中所述六个摩擦元件包括: 第一离合器，所述第一离合器布置于所述第一传动从动齿轮与所述第六旋转元件之间； 第二离合器，所述第二离合器布置于所述输入轴与所述第四传动驱动齿轮之间； 第三离合器，所述第三离合器布置于所述输入轴与所述第一旋转元件之间； 第四离合器，所述第四离合器布置于所述输入轴与所述第二旋转元件之间； 第一制动器，所述第一制动器布置于所述第二旋转元件与所述变速器外壳之间；以及 第二制动器，所述第二制动器布置于所述第四旋转元件与所述变速器外壳之间。
8.根据权利要求3所述的车辆自动变速器的行星齿轮系，其中所述六个摩擦元件包括: 第一离合器，所述第一离合器布置于所述输入轴与所述第一传动驱动齿轮之间； 第二离合器，所述第二离合器布置于所述输入轴与所述第四传动驱动齿轮之间； 第三离合器，所述第三离合器布置于所述输入轴与所述第一旋转元件之间； 第四离合器，所述第四离合器布置于所述输入轴与所述第二旋转元件之间； 第一制动器，所述第一制动器布置于所述第二旋转元件与所述变速器外壳之间；以及 第二制动器，所述第二制动器布置于所述第四旋转元件与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，所述输入轴接收发动机转矩； 输出轴，所述输出轴输出改变的转矩； 第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组包括第一旋转元件的第一太阳轮、第二旋转元件的第一行星架以及第三旋转元件的第一齿圈，并且布置于所述输入轴之上，其中第一与第二旋转元件选择性地连接至所述输入轴； 第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组包括第四旋转元件的第二太阳轮、第五旋转元件的第二行星架以及第六旋转元件的第二齿圈，并且布置于所述输出轴之上，其中所述第四旋转元件选择性地连接至所述输入轴，并且固定地连接至所述第一旋转元件，所述第五旋转元件固定地连接至所述第三旋转元件，并且直接地连接至所述输出轴，所述第六旋转元件选择性地连接至所述输入轴； 四个传动齿轮，所述四个传动齿轮选择性地将所述第四、第五以及第六旋转元件与所述输入轴以及第一与第三旋转元件相外啮合；以及 六个摩擦元件，所述六个摩擦元件包括离合器和制动器，所述离合器选择性地将第一、第二、第四以及第六旋转元件连接至所述输入轴，所述制动器选择性地将第二与第四旋转元件连接至变速器外壳。
10.根据权利要求9所述的车辆自动变速器的行星齿轮系，其中第一与第二行星齿轮组的每一个均为单个小齿轮行星齿轮组。
11.根据权利要求9所述的车辆自动变速器的行星齿轮系，其中所述四个传动齿轮包括: 第一传动齿轮，所述第一传动齿轮包括连接至所述输入轴的第一传动驱动齿轮与连接至所述第六旋转元件的第一传动从动齿轮； 第二传动齿轮，所述第二传动齿轮包括连接至所述第三旋转元件的第二传动驱动齿轮与连接至所述第五旋转元件的第二传动从动齿轮； 第三传动齿轮，所述第三传动齿轮包括连接至所述第一旋转元件的第三传动驱动齿轮与连接至所述第四旋转元件的第三传动从动齿轮；以及 第四传动齿轮，所述第四传动齿轮包括连接至所述输入轴的第四传动驱动齿轮与连接至所述第四旋转元件的第四传动从动齿轮。
12.根据权利要求11所述的车辆自动变速器的行星齿轮系，其中所述六个摩擦元件包括: 第一离合器，所述第一离合器布置于所述第一传动从动齿轮与所述第六旋转元件之间； 第二离合器， 所述第二离合器布置于所述第四传动从动齿轮与所述第四旋转元件之间； 第三离合器，所述第三离合器布置于所述输入轴与所述第一旋转元件之间； 第四离合器，所述第四离合器布置于所述输入轴与所述第二旋转元件之间； 第一制动器，所述第一制动器布置于所述第二旋转元件与所述变速器外壳之间；以及 第二制动器，所述第二制动器布置于所述第四旋转元件与所述变速器外壳之间。
13.根据权利要求12所述的车辆自动变速器的行星齿轮系，其中通过操作所述六个摩擦元件之中的两个摩擦元件而实现每个变速档位，通过操作所述第一离合器与所述第一制动器而实现第一前进速度， 通过操作所述第一离合器与所述第二制动器而实现第二前进速度， 通过操作所述第一离合器与所述第二离合器而实现第三前进速度， 通过操作所述第一离合器与所述第三离合器而实现第四前进速度， 通过操作所述第一离合器与所述第四离合器而实现第五前进速度， 通过操作所述第三离合器与所述第四离合器而实现第六前进速度， 通过操作所述第二离合器与所述第四离合器而实现第七前进速度， 通过操作所述第四离合器与所述第二制动器而实现第八前进速度， 通过操作所述第二离合器与所述第一制动器而实现第一倒档速度，以及 通过操作所述第三离合器与所述第一制动器而实现第二倒档速度。
14.根据权利要求11所述的车辆自动变速器的行星齿轮系，其中所述六个摩擦元件包括: 第一离合器，所述第一离合器布置于所述输入轴与所述第一传动驱动齿轮之间； 第二离合器，所述第二离合器布置于所述第四传动从动齿轮与所述第四旋转元件之间； 第三离合器，所述第三离合器布置于所述输入轴与所述第一旋转元件之间； 第四离合器，所述第四离合器布`置于所述输入轴与所述第二旋转元件之间； 第一制动器，所述第一制动器布置于所述第二旋转元件与所述变速器外壳之间；以及 第二制动器，所述第一制动器布置于所述第四旋转元件与所述变速器外壳之间。
15.根据权利要求11所述的车辆自动变速器的行星齿轮系，其中所述六个摩擦元件包括: 第一离合器，所述第一离合器布置于所述第一传动从动齿轮与所述第六旋转元件之间； 第二离合器，所述第二离合器布置于所述输入轴与所述第四传动驱动齿轮之间； 第三离合器，所述第三离合器布置于所述输入轴与所述第一旋转元件之间； 第四离合器，所述第四离合器布置于所述输入轴与所述第二旋转元件之间； 第一制动器，所述第一制动器布置于所述第二旋转元件与所述变速器外壳之间；以及 第二制动器，所述第二制动器布置于所述第四旋转元件与所述变速器外壳之间。
16.根据权利要求11所述的车辆自动变速器的行星齿轮系，其中所述六个摩擦元件包括: 第一离合器，所述第一离合器布置于所述输入轴与所述第一传动驱动齿轮之间； 第二离合器，所述第二离合器布置于所述输入轴与所述第四传动驱动齿轮之间； 第三离合器，所述第三离合器布置于所述输入轴与所述第一旋转元件之间； 第四离合器，所述第四离合器布置于所述输入轴与所述第二旋转元件之间； 第一制动器，所述第一制动器布置于所述第二旋转元件与所述变速器外壳之间；以及 第二制动器，所述第二制动器布置于所述第四旋转元件与所述变速器外壳之间。
【文档编号】F16H57/02GK103591225SQ201210599124
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年12月31日 优先权日:2012年8月17日
【发明者】白尚凡, 李赫浚, 朴钟述 申请人:现代自动车株式会社