八挡自动变速器的制作方法

本发明属于汽车传动技术领域，特别是涉及一种八挡自动变速器。

背景技术：

现有技术中，用于汽车的自动变速器(automatictransmission，at)通常包括输入构件、输出构件、行星齿轮组、离合器/制动器以及连接输入构件、输出构件、行星齿轮组与离合器/制动器的传动构件。输入构件通常与集成了闭锁离合器、扭转减振器的起动元件相连，如液力变矩器。由机械原理可知，机构具有确定运动的条件是机构动力源的数量等于机构转速自由度数。由于at是通过不同离合器/制动器的组合接合实现不同挡位，即通过制动器/离合器约束构件自由度，从而达到减少系统自由度目的，最终保证机构具有确定的运动。对于一个系统自由度数为n的单动力源行星变速器，具有确定运动的条件是通过制动器/离合器等操纵元件限制(n-1)个转速自由度。

自动变速器的体积、重量、效率以及承载能力直接与行星齿轮机构有关。行星齿轮组数、离合器/制动器数及传动构件连接情况在一定程度上决定传动方案结构布置的复杂程度。自由度数增多和相邻挡位之间换挡变换的操纵元件数量增多，都将导致hcu/tcu控制难度增大。每个挡位的动力传递路线取决于传动方案，应避免出现内部功率循环、影响各挡位传动效率的情况发生。

伴随汽车排放法规日渐苛刻的要求以及燃油经济性的要求，变速器挡位需求增多。对于行星自动变速器，通过两种途径增加挡位：一是增加行星排(行星齿轮组)数量；二是增加自由度数量(易导致操纵元件增多)。为此，寻求一种行星排和操纵元件数量最佳组合、结构紧凑及传动高效的行星自动变速机构成为各大整车企业或研发机构产品开发的关键。

目前市场上主要有zf8hp(纵置)、爱信8速(横置awf8l35、纵置awr8f45)、通用8l45(纵置)、现代派沃泰8速(纵置a8tr1/a8lr1)、盛瑞sr8at-300(横置)等8速行星自动变速器产品。

盛瑞横置8at，通过三个简单行星齿轮组、三对定轴齿轮(不含中间轴)、四个离合器和一个制动器的合理布置实现8个前进挡和1个倒挡。为了满足横置变速器紧凑的轴向空间要求，第一行星齿轮组与第二行星齿轮组采用不同轴布置(径向平行布置)，第一行星齿轮组与发动机同轴，第二行星齿轮组与第三行星齿轮组同轴。

爱信横置8at，通过三个行星齿轮组(拉威娜复合行星齿轮组和内外啮合双星齿轮组)、四个离合器、两个制动器和一个单向离合器的合理布置实现8个前进挡和1个倒挡。内外啮合双星齿轮组的使用保证在不增加零件的同时实现传动比的合理分配，从而实现8个前进挡。拉威娜复合行星齿轮组可看成是一个简单行星齿轮组和一个内外啮合双星齿轮组的集合体，两者公用行星架和齿圈，有效缩短了轴向尺寸，保证了横置变速器紧凑的轴向空间要求。

随着环保法规和油耗经济性等要求，车用变速器挡位数不断增多。为了满足更多挡位需求，必然导致行星自动变速器系统行星排数量或操纵元件数量增多，致使变速器体积增大。而横置变速器受整车布置局限，轴向空间要求苛刻。为此，结构紧凑的多速自动变速器成为各大研究机构研究的重点。

另外，操纵元件中的制动器需要与变速器壳体连接，过多的制动器增大了变速器壳体的加工难度和制造成本，且由于制动器的存在，在特定挡位下不参与实际传递动力的空转行星齿轮组会产生带排拖曳损耗，降低了系统效率。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有的8挡自动变速器，且由于制动器的存在，在特定挡位下不参与实际传递动力的空转行星齿轮组会产生带排拖曳损耗，降低了系统效率的缺陷，提供一种结构紧凑的八挡自动变速器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种八挡自动变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

变速器壳体；

第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组及第四行星齿轮组；所述第一行星齿轮组包括第一太阳轮、第一行星轮、第一齿圈及第一行星架；所述第一太阳轮与第一行星轮外啮合传动，所述第一行星轮与第一齿圈内啮合传动，所述第一行星轮旋转支撑在所述第一行星架上；所述第二行星齿轮组包括第二太阳轮、第二行星轮、第二齿圈及第二行星架；所述第二太阳轮与第二行星轮外啮合传动，所述第二行星轮与第二齿圈内啮合传动，所述第二行星轮旋转支撑在所述第二行星架上；所述第三行星齿轮组包括第三太阳轮、第三行星轮、第三齿圈及第三行星架；所述第三太阳轮与第三行星轮外啮合传动，所述第三行星轮与第三齿圈内啮合传动，所述第三行星轮旋转支撑在所述第三行星架上；所述第四行星齿轮组包括第四太阳轮、第四行星轮、第四齿圈及第四行星架；所述第四太阳轮与第四行星轮外啮合传动，所述第四行星轮与第四齿圈内啮合传动，所述第四行星轮旋转支撑在所述第四行星架上；所述第二行星架与输入构件固定相连，所述第一太阳轮与第二太阳轮固定相连，所述第二齿圈与第三太阳轮固定相连，所述第三齿圈与第四太阳轮固定相连，所述第四行星架与输出构件固定相连，所述第一齿圈与变速器壳体固定相连；

第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器及第五离合器，所述第一太阳轮与第一行星架通过所述第一离合器连接，所述第一行星架与第四齿圈通过所述第二离合器连接，所述第三行星架与第四行星架通过所述第三离合器连接，所述第三行星架与第三齿圈通过所述第四离合器连接，所述第二行星架与第三齿圈通过所述第五离合器连接；

所述第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器及第五离合器选择性地接合或分离，以在所述输入构件与输出构件之间产生八个前进挡传动比及一个倒挡传动比。

可选地，所述第三行星齿轮组与第四行星齿轮组径向重叠设置，且所述第三行星齿轮组与第四行星齿轮组构成的整体结构与第一行星齿轮组及第二行星齿轮组同轴设置。

可选地，通过接合所述第一离合器、第二离合器及第五离合器，分离所述第三离合器及第四离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生1挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第二离合器及第四离合器，分离所述第三离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生2挡传动比；

通过接合所述第二离合器、第四离合器及第五离合器，分离所述第一离合器及第三离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生3挡传动比；

通过接合所述第二离合器、第三离合器及第四离合器，分离所述第一离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生4挡传动比；

通过接合所述第二离合器、第三离合器及第五离合器，分离所述第一离合器及第四离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生5挡传动比；

通过接合所述第三离合器、第四离合器及第五离合器，分离所述第一离合器及第二离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生6挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第三离合器及第五离合器，分离所述第二离合器及第四离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生7挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第三离合器及第四离合器，分离所述第二离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生8挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第二离合器及第三离合器，分离所述第四离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生倒挡传动比。

另外，本发明还提供了一种八挡自动变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

变速器壳体；

第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组及第四行星齿轮组；所述第一行星齿轮组包括第一太阳轮、第一行星轮、第一齿圈及第一行星架；所述第一太阳轮与第一行星轮外啮合传动，所述第一行星轮与第一齿圈内啮合传动，所述第一行星轮旋转支撑在所述第一行星架上；所述第二行星齿轮组包括第二太阳轮、第二行星轮、第二齿圈及第二行星架；所述第二太阳轮与第二行星轮外啮合传动，所述第二行星轮与第二齿圈内啮合传动，所述第二行星轮旋转支撑在所述第二行星架上；所述第三行星齿轮组包括第三太阳轮、第三行星轮、第三齿圈及第三行星架；所述第三太阳轮与第三行星轮外啮合传动，所述第三行星轮与第三齿圈内啮合传动，所述第三行星轮旋转支撑在所述第三行星架上；所述第四行星齿轮组包括第四太阳轮、第四行星轮、第四齿圈及第四行星架；所述第四太阳轮与第四行星轮外啮合传动，所述第四行星轮与第四齿圈内啮合传动，所述第四行星轮旋转支撑在所述第四行星架上；所述第二行星架与输入构件固定相连，所述第一太阳轮与第二太阳轮固定相连，所述第二齿圈与第三太阳轮固定相连，所述第三齿圈与第四太阳轮固定相连，所述第四行星架与输出构件固定相连，所述第一齿圈与变速器壳体固定相连；

第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器及第五离合器，所述第一太阳轮与第一行星架通过所述第一离合器连接，所述第一行星架与第四齿圈通过所述第二离合器连接，所述第三行星架与第四行星架通过所述第三离合器连接，所述第三行星架与第三太阳轮通过所述第四离合器连接，所述第二行星架与第三齿圈通过所述第五离合器连接；

所述第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器及第五离合器选择性地接合或分离，以在所述输入构件与输出构件之间产生八个前进挡传动比及一个倒挡传动比。

可选地，所述第三行星齿轮组与第四行星齿轮组径向重叠设置，且所述第三行星齿轮组与第四行星齿轮组构成的整体结构与第一行星齿轮组及第二行星齿轮组同轴设置。

可选地，通过接合所述第一离合器、第二离合器及第五离合器，分离所述第三离合器及第四离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生1挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第二离合器及第四离合器，分离所述第三离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生2挡传动比；

通过接合所述第二离合器、第四离合器及第五离合器，分离所述第一离合器及第三离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生3挡传动比；

通过接合所述第二离合器、第三离合器及第四离合器，分离所述第一离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生4挡传动比；

通过接合所述第二离合器、第三离合器及第五离合器，分离所述第一离合器及第四离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生5挡传动比；

通过接合所述第三离合器、第四离合器及第五离合器，分离所述第一离合器及第二离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生6挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第三离合器及第五离合器，分离所述第二离合器及第四离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生7挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第三离合器及第四离合器，分离所述第二离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生8挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第二离合器及第三离合器，分离所述第四离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生倒挡传动比。

另外，本发明还提供了一种八挡自动变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

变速器壳体；

第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组及第四行星齿轮组；所述第一行星齿轮组包括第一太阳轮、第一行星轮、第一齿圈及第一行星架；所述第一太阳轮与第一行星轮外啮合传动，所述第一行星轮与第一齿圈内啮合传动，所述第一行星轮旋转支撑在所述第一行星架上；所述第二行星齿轮组包括第二太阳轮、第二行星轮、第二齿圈及第二行星架；所述第二太阳轮与第二行星轮外啮合传动，所述第二行星轮与第二齿圈内啮合传动，所述第二行星轮旋转支撑在所述第二行星架上；所述第三行星齿轮组包括第三太阳轮、第三行星轮、第三齿圈及第三行星架；所述第三太阳轮与第三行星轮外啮合传动，所述第三行星轮与第三齿圈内啮合传动，所述第三行星轮旋转支撑在所述第三行星架上；所述第四行星齿轮组包括第四太阳轮、第四行星轮、第四齿圈及第四行星架；所述第四太阳轮与第四行星轮外啮合传动，所述第四行星轮与第四齿圈内啮合传动，所述第四行星轮旋转支撑在所述第四行星架上；所述第二行星架与输入构件固定相连，所述第一太阳轮与第二太阳轮固定相连，所述第二齿圈与第三太阳轮固定相连，所述第三齿圈与第四太阳轮固定相连，所述第四行星架与输出构件固定相连，所述第一齿圈与变速器壳体固定相连；

第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器及第五离合器，所述第一太阳轮与第一行星架通过所述第一离合器连接，所述第一行星架与第四齿圈通过所述第二离合器连接，所述第三行星架与第四行星架通过所述第三离合器连接，所述第三齿圈与第三太阳轮通过所述第四离合器连接，所述第二行星架与第三齿圈通过所述第五离合器连接；

所述第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器及第五离合器选择性地接合或分离，以在所述输入构件与输出构件之间产生八个前进挡传动比及一个倒挡传动比。

可选地，所述第三行星齿轮组与第四行星齿轮组径向重叠设置，且所述第三行星齿轮组与第四行星齿轮组构成的整体结构与第一行星齿轮组及第二行星齿轮组同轴设置。

可选地，通过接合所述第一离合器、第二离合器及第五离合器，分离所述第三离合器及第四离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生1挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第二离合器及第四离合器，分离所述第三离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生2挡传动比；

通过接合所述第二离合器、第四离合器及第五离合器，分离所述第一离合器及第三离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生3挡传动比；

通过接合所述第二离合器、第三离合器及第四离合器，分离所述第一离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生4挡传动比；

通过接合所述第二离合器、第三离合器及第五离合器，分离所述第一离合器及第四离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生5挡传动比；

通过接合所述第三离合器、第四离合器及第五离合器，分离所述第一离合器及第二离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生6挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第三离合器及第五离合器，分离所述第二离合器及第四离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生7挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第三离合器及第四离合器，分离所述第二离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生8挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第二离合器及第三离合器，分离所述第四离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生倒挡传动比。

另外，本发明还提供了一种八挡自动变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

变速器壳体；

第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组及第四行星齿轮组；所述第一行星齿轮组包括第一太阳轮、第一行星轮、第一齿圈及第一行星架；所述第一太阳轮与第一行星轮外啮合传动，所述第一行星轮与第一齿圈内啮合传动，所述第一行星轮旋转支撑在所述第一行星架上；所述第二行星齿轮组包括第二太阳轮、第二行星轮、第二齿圈及第二行星架；所述第二太阳轮与第二行星轮外啮合传动，所述第二行星轮与第二齿圈内啮合传动，所述第二行星轮旋转支撑在所述第二行星架上；所述第三行星齿轮组包括第三太阳轮、第三行星轮、第三齿圈及第三行星架；所述第三太阳轮与第三行星轮外啮合传动，所述第三行星轮与第三齿圈内啮合传动，所述第三行星轮旋转支撑在所述第三行星架上；所述第四行星齿轮组包括第四太阳轮、第四行星轮、第四齿圈及第四行星架；所述第四太阳轮与第四行星轮外啮合传动，所述第四行星轮与第四齿圈内啮合传动，所述第四行星轮旋转支撑在所述第四行星架上；所述第二行星架与输入构件固定相连，所述第一太阳轮与第二太阳轮固定相连，所述第三齿圈与第四太阳轮固定相连，所述第三行星架与第四行星架固定相连，所述第四行星架与输出构件固定相连，所述第一齿圈与变速器壳体固定相连；

第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器及第五离合器，所述第一太阳轮与第一行星架通过所述第一离合器连接，所述第一行星架与第四齿圈通过所述第二离合器连接，所述第二齿圈与第三太阳轮通过所述第三离合器相连，所述第二齿圈与第三齿圈通过所述第四离合器相连，所述第二行星架与第三齿圈通过所述第五离合器连接；

所述第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器及第五离合器选择性地接合或分离，以在所述输入构件与输出构件之间产生八个前进挡传动比及一个倒挡传动比。

可选地，所述第三行星齿轮组与第四行星齿轮组径向重叠设置，且所述第三行星齿轮组与第四行星齿轮组构成的整体结构与第一行星齿轮组及第二行星齿轮组同轴设置。

可选地，通过接合所述第一离合器、第二离合器及第五离合器，分离所述第三离合器及第四离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生1挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第二离合器及第四离合器，分离所述第三离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生2挡传动比；

通过接合所述第二离合器、第四离合器及第五离合器，分离所述第一离合器及第三离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生3挡传动比；

通过接合所述第二离合器、第三离合器及第四离合器，分离所述第一离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生4挡传动比；

通过接合所述第二离合器、第三离合器及第五离合器，分离所述第一离合器及第四离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生5挡传动比；

通过接合所述第三离合器、第四离合器及第五离合器，分离所述第一离合器及第二离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生6挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第三离合器及第五离合器，分离所述第二离合器及第四离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生7挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第三离合器及第四离合器，分离所述第二离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生8挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第二离合器及第三离合器，分离所述第四离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生倒挡传动比。

另外，本发明还提供了一种八挡自动变速器，包括：

输入构件；

输出构件；

变速器壳体；

第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组及第四行星齿轮组；所述第一行星齿轮组包括第一太阳轮、第一行星轮、第一齿圈及第一行星架；所述第一太阳轮与第一行星轮外啮合传动，所述第一行星轮与第一齿圈内啮合传动，所述第一行星轮旋转支撑在所述第一行星架上；所述第二行星齿轮组包括第二太阳轮、第二行星轮、第二齿圈及第二行星架；所述第二太阳轮与第二行星轮外啮合传动，所述第二行星轮与第二齿圈内啮合传动，所述第二行星轮旋转支撑在所述第二行星架上；所述第三行星齿轮组包括第三太阳轮、第三行星轮、第三齿圈及第三行星架；所述第三太阳轮与第三行星轮外啮合传动，所述第三行星轮与第三齿圈内啮合传动，所述第三行星轮旋转支撑在所述第三行星架上；所述第四行星齿轮组包括第四太阳轮、第四行星轮、第四齿圈及第四行星架；所述第四太阳轮与第四行星轮外啮合传动，所述第四行星轮与第四齿圈内啮合传动，所述第四行星轮旋转支撑在所述第四行星架上；所述第二行星架与输入构件固定相连，所述第一太阳轮与第二太阳轮固定相连，所述第二齿圈与第三太阳轮固定相连，所述第三行星架与第四行星架固定相连，所述第四行星架与输出构件固定相连，所述第一齿圈与变速器壳体固定相连；

第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器及第五离合器，所述第一太阳轮与第一行星架通过所述第一离合器连接，所述第一行星架与第四齿圈通过所述第二离合器连接，所述第三齿圈与第四太阳轮通过所述第三离合器相连，所述第三太阳轮与第四太阳轮通过所述第四离合器相连，所述第二行星架与第四太阳轮通过所述第五离合器连接；

所述第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器及第五离合器选择性地接合或分离，以在所述输入构件与输出构件之间产生八个前进挡传动比及一个倒挡传动比。

可选地，所述第三行星齿轮组与第四行星齿轮组径向重叠设置，且所述第三行星齿轮组与第四行星齿轮组构成的整体结构与第一行星齿轮组及第二行星齿轮组同轴设置。

可选地，通过接合所述第一离合器、第二离合器及第五离合器，分离所述第三离合器及第四离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生1挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第二离合器及第四离合器，分离所述第三离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生2挡传动比；

通过接合所述第二离合器、第四离合器及第五离合器，分离所述第一离合器及第三离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生3挡传动比；

通过接合所述第二离合器、第三离合器及第四离合器，分离所述第一离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生4挡传动比；

通过接合所述第二离合器、第三离合器及第五离合器，分离所述第一离合器及第四离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生5挡传动比；

通过接合所述第三离合器、第四离合器及第五离合器，分离所述第一离合器及第二离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生6挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第三离合器及第五离合器，分离所述第二离合器及第四离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生7挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第三离合器及第四离合器，分离所述第二离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生8挡传动比；

通过接合所述第一离合器、第二离合器及第三离合器，分离所述第四离合器及第五离合器，以在所述输入构件与输出构件之间产生倒挡传动比。

本发明的八挡自动变速器，通过四个行星齿轮组、五个离合器的合理布设，实现八个前进挡及一个倒挡。此外，通过采用离合器替代制动器达到增加离合器数量、减少制动器数量(不用制动器)的目的，有利于离合器的嵌套设计，以及降低变速器壳体加工难度和制造成本。同时采用更多离合器的方案更有利于在特定挡位下切断不参与实际传递动力的空转行星齿轮组，减少带排拖曳损耗，提高系统效率。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的八挡自动变速器的结构简图；

图2是本发明第一实施例提供的八挡自动变速器1挡动力传递示意图；

图3是本发明第一实施例提供的八挡自动变速器2挡动力传递示意图；

图4是本发明第一实施例提供的八挡自动变速器3挡动力传递示意图；

图5是本发明第一实施例提供的八挡自动变速器4挡动力传递示意图；

图6是本发明第一实施例提供的八挡自动变速器5挡动力传递示意图；

图7是本发明第一实施例提供的八挡自动变速器6挡动力传递示意图；

图8是本发明第一实施例提供的八挡自动变速器7挡动力传递示意图；

图9是本发明第一实施例提供的八挡自动变速器8挡动力传递示意图；

图10是本发明第一实施例提供的八挡自动变速器倒挡动力传递示意图；

图11是本发明第一实施例的第一变型例提供的八挡自动变速器的结构简图；

图12是本发明第一实施例的第二变型例提供的八挡自动变速器的结构简图；

图13是本发明第二实施例提供的八挡自动变速器的结构简图；

图14是本发明第三实施例提供的八挡自动变速器的结构简图。

说明书中的附图标记如下：

11、输入构件；12、输出构件；

21、变速器壳体；

30、第一行星齿轮组；31、第一太阳轮；32、第一行星轮；33、第一齿圈；34、第一行星架；

40、第二行星齿轮组；41、第二太阳轮；42、第二行星轮；43、第二齿圈；44、第二行星架；

50、第三行星齿轮组；51、第三太阳轮；52、第三行星轮；53、第三齿圈；54、第三行星架；

60、第四行星齿轮组；61、第三太阳轮；62、第三行星轮；63、第三齿圈；64、第三行星架；

71、第一离合器；72、第二离合器；73、第三离合器；74、第四离合器；75、第五离合器；

211、输入构件；212、输出构件；

221、变速器壳体；

230、第一行星齿轮组；231、第一太阳轮；232、第一行星轮；233、第一齿圈；234、第一行星架；

240、第二行星齿轮组；241、第二太阳轮；242、第二行星轮；243、第二齿圈；244、第二行星架；

250、第三行星齿轮组；251、第三太阳轮；252、第三行星轮；253、第三齿圈；254、第三行星架；

260、第四行星齿轮组；261、第三太阳轮；262、第三行星轮；263、第三齿圈；264、第三行星架；

271、第一离合器；272、第二离合器；273、第三离合器；274、第四离合器；275、第五离合器；

311、输入构件；312、输出构件；

321、变速器壳体；

330、第一行星齿轮组；331、第一太阳轮；332、第一行星轮；333、第一齿圈；334、第一行星架；

340、第二行星齿轮组；341、第二太阳轮；342、第二行星轮；343、第二齿圈；344、第二行星架；

350、第三行星齿轮组；351、第三太阳轮；352、第三行星轮；353、第三齿圈；354、第三行星架；

360、第四行星齿轮组；361、第三太阳轮；362、第三行星轮；363、第三齿圈；364、第三行星架；

371、第一离合器；372、第二离合器；373、第三离合器；374、第四离合器；375、第五离合器。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下接合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明第一实施例提供的八挡自动变速器，包括输入构件11、输出构件12、变速器壳体21、第一行星齿轮组30、第二行星齿轮组40、第三行星齿轮组50、第四行星齿轮组60、第一离合器71、第二离合器72、第三离合器73、第四离合器74及第五离合器75。

本实施例中，每一行星齿轮组均为内外啮合的单星排。具体为：

第一行星齿轮组30包括第一太阳轮31、第一行星轮32、第一齿圈33、第一行星架34。所述第一太阳轮31与第一行星轮32外啮合传动，所述第一行星轮32与第一齿圈33内啮合传动，所述第一行星轮32通过滚动或滑动轴承旋转支撑在所述第一行星架34上。

第二行星齿轮组40包括第二太阳轮41、第二行星轮42、第二齿圈43、第二行星架44。所述第二太阳轮41与第二行星轮42外啮合传动，所述第二行星轮42与第二齿圈43内啮合传动，所述第二行星轮42通过滚动或滑动轴承旋转支撑在所述第二行星架44上。

第三行星齿轮组50包括第三太阳轮51、第三行星轮52、第三齿圈53、第三行星架54。所述第三太阳轮51与第三行星轮52外啮合传动，所述第三行星轮52与第三齿圈53内啮合传动，所述第三行星轮52通过滚动或滑动轴承旋转支撑在所述第三行星架54上。

第四行星齿轮组50包括第四太阳轮61、第四行星轮62、第四齿圈63、第四行星架64。所述第四太阳轮61与第四行星轮62外啮合传动，所述第四行星轮62与第四齿圈63内啮合传动，所述第四行星轮62通过滚动或滑动轴承旋转支撑在所述第四行星架64上。

如图1所示，所述第二行星架44与输入构件11固定相连，所述第一太阳轮31与第二太阳轮41固定相连，所述第二齿圈43与第三太阳轮51固定相连，所述第三齿圈53与第四太阳轮61固定相连，所述第四行星架64与输出构件12固定相连，所述第一齿圈33与变速器壳体21固定相连。

如图1所示，所述第一太阳轮31与第一行星架34通过所述第一离合器71连接，所述第一行星架34与第四齿圈63通过所述第二离合器72连接，所述第三行星架54与第四行星架64通过所述第三离合器73连接，所述第三行星架54与第三太阳轮51通过所述第四离合器74连接，所述第二行星架44与第三齿圈53通过所述第五离合器75连接。

本实施例中，所述第一离合器71、第二离合器72、第三离合器73、第四离合器74及第五离合器75选择性地接合或分离，以在所述输入构件11与输出构件12之间产生八个前进挡传动比及一个倒挡传动比。

本实施例中，所述第一离合器71、第二离合器72、第三离合器73、第四离合器74及第五离合器75的操纵逻辑(换挡逻辑)参见以下表1：

表1

表1中，标●表示该操纵元件接合，空白处表示该操纵元件分离。k1、k2、k3及k4分别为第一行星齿轮组30、第二行星齿轮组40、第三行星齿轮组50及第四行星齿轮组60的行星排特征参数，该行星排特征参数等于齿圈与太阳轮的齿数之比。即k1为第一齿圈33与第一太阳轮31的齿数之比，k2为第二齿圈43与第二太阳轮41的齿数之比，k3为第三齿圈53与第三太阳轮51的齿数之比，k4为第四齿圈63与第四太阳轮61的齿数之比。

参见图1-10，在表1的操纵逻辑之下，该八挡自动变速器的动力传递路线具体如下(传递路线上线条加粗处理)。

(1)1挡动力传递路线

如图2所示，仅接合第一离合器71、第二离合器72和第五离合器75，实现1挡，传动比为(1+k4)。第一行星齿轮组30整体回转承受反作用力，实质只有第四行星齿轮组60参与动力传递。因第一齿圈33与变速器壳体21恒定固定连接，而且第一行星齿轮组30整体回转，故当第一离合器71接合时第一行星齿轮组30整体制动。此时，当第二离合器72接合，实现对第四齿圈63的制动。1挡动力传递路线：输入构件11--第五离合器75--第四太阳轮61--第四行星轮62--第四行星架64--输出构件12。反作用力传递路线：第四齿圈63--第二离合器72--第一行星架34--第一行星轮32--第一齿圈33--变速器壳体21。

(2)2挡动力传递路线

如图3所示，仅接合第一离合器71、第二离合器72和第四离合器74，实现2挡，传动比为(k2*(1+k4)/(1+k2))。此时，第一行星齿轮组30和第三行星齿轮组50整体回转，实质只有第二行星齿轮组40和第四行星齿轮组60参与动力传递。因第一齿圈33与变速器壳体21恒定固定连接，而且第一行星齿轮组30整体回转，故当第一离合器71接合时第一行星齿轮组30整体制动，实现对第二太阳轮41制动。此时，当第二离合器72接合，实现对第四齿圈63的制动。2挡动力传递路线：输入构件11--第二行星架44--第二行星轮42--第二齿圈43--第三太阳轮51--第三行星轮52--第三齿圈53--第四太阳轮61--第四行星轮62--第四行星架64--输出构件12。反作用力传递路线一：第四齿圈63--第二离合器72--第一行星架34--第一行星轮32--第一齿圈33--变速器壳体21。反作用力传递路线二：第二太阳轮41--第一太阳轮31--第一行星轮32--第一齿圈33--变速器壳体21。

(3)3挡动力传递路线

如图4所示，仅接合第二离合器72、第四离合器74和第五离合器75，实现3挡，传动比为((1+k1+k4+k4*k1)/(1+k1+k4))。此时，第二行星齿轮组40和第三行星齿轮组50整体回转，实质只有第一行星齿轮组30和第四行星齿轮组60参与动力传递。3挡动力传递包含两条路线，路线一：输入构件11--第二行星架44--第二行星轮42--第二太阳轮41--第一太阳轮31--第一行星轮32--第一行星架34--第二离合器72--第四齿圈63--第四行星轮62----第四行星架64--输出构件12；路线二：输入构件11--第五离合器75--第四太阳轮61--第四行星轮62--第四行星架64--输出构件12。反作用力传递路线：第一齿圈33--变速器壳体21。

(4)4挡动力传递路线

如图5所示，仅接合第二离合器72、第三离合器73和第四离合器74，实现4挡，传动比为((1+k1+k2)/(1+k2))。此时，第三行星齿轮组50和第四行星齿轮组60整体回转，实质只有第一行星齿轮组30和第二行星齿轮组40参与动力传递。4挡动力传递包含两条路线，路线一：输入构件11--第二行星架44--第二行星轮42--第二太阳轮41--第一太阳轮31--第一行星轮32--第一行星架34--第二离合器72--第四齿圈63--第四行星轮62----第四行星架64--输出构件12；路线二：输入构件11--第二行星轮42--第二齿圈43--第三太阳轮51--第三行星轮52--第三齿圈53--第四太阳轮61--第四行星轮62--第四行星架64--输出构件12。反作用力传递路线：第一齿圈33--变速器壳体21。

(5)5挡动力传递路线

如图6所示，仅接合第二离合器72、第三离合器73和第五离合器75，此时，第一行星齿轮组30、第二行星齿轮组40、第三行星齿轮组50和第四行星齿轮组60参与动力传递，以此实现5挡，此时，该挡自动八变速器的传动比为(1+k4+k1+k4*k1+k2*k4+k2*k3*k4)/(1+k1+k2*k3*k4+k4+k2*k4)。5挡动力传递较复杂，包含三次分、汇流，第一次为分流，发生在第二行星齿轮组40；第二次为汇流，发生在第三行星齿轮组50；第三次为汇流，发生在第四行星齿轮组60。动力传递路线一：输入构件11--第二行星架44--第二行星轮42--第二太阳轮41--第一太阳轮31--第一行星轮32--第一行星架34--第二离合器72--第四齿圈63--第四行星轮62--第四行星架64--输出构件12；路线二：输入构件11--第二行星架44--第二行星轮42--第二齿圈43--第三太阳轮51--第三行星轮52(包含输入构件11--第五离合器75--第三齿圈53--第三行星轮52的动力汇流)--第三行星架54--第三离合器73--第四行星架64--输出构件12；路线三：输入构件11--第五离合器75--第四太阳轮61--第四行星轮62--第四行星架64--输出构件12。反作用力传递路线：第一齿圈33--变速器壳体21。

(6)6挡动力传递路线

如图7所示，仅接合第三离合器73、第四离合器74和第五离合器75，实现6挡，传动比为1。此时，第二齿轮传动组40、第三齿轮传动组50和第四齿轮传动组60整体回转，为直接挡。动力传递路线：输入构件11--第五离合器75--第四离合器74--第三行星架54--第三离合器73--第四行星架64--输出构件12。

(7)7挡动力传递路线

如图8所示，仅接合第一离合器71、第三离合器73和第五离合器75，实现7挡，传动比为k2*(1+k3)/(k2*k3+1+k2)。此时，第一行星齿轮组30整体回转，实际只有第二行星齿轮组40和第三行星齿轮组50参与动力传递。动力传递路线一：输入构件11--第二行星架44--第二行星轮42--第二齿圈43--第三太阳轮51--第三行星轮52--第三行星架54--第三离合器73--第四行星架64--输出构件12；路线二：输入构件11--第五离合器75--第三齿圈53--第三行星轮52--第三行星架54--第三离合器73--第四行星架64--输出构件12。反作用力传递路线：第二太阳轮41--第一太阳轮31--第一行星轮32--第一齿圈33--变速器壳体21。

(8)8挡动力传递路线

如图9所示，仅接合第一离合器71、第三离合器73和第四离合器74，实现8挡，传动比为k2/(1+k2)。此时，第一行星齿轮组30和第三行星齿轮组50整体回转，实际只有第二行星齿轮组40参与动力传递。动力传递路线：输入构件11--第二行星架44--第二行星轮42--第二齿圈43--第三太阳轮51--第三行星轮52--第三行星架54--第三离合器73--第四行星架64--输出构件12。反作用力传递路线：第二太阳轮41--第一太阳轮31--第一行星轮32--第一齿圈33--变速器壳体21。

(9)倒挡动力传递路线

如图10所示，仅接合第一离合器71、第二离合器72和第三离合器73，实现倒挡，传动比为-k2*(k3*k4-1)/(1+k2)。此时，第一行星齿轮组30整体回转，实际只有第二行星齿轮组40、第三行星齿轮组50和第四行星齿轮组60参与动力传递。动力传递在第三行星排50分流成两路，两路动力汇流于第四行星排60，动力传递路线：输入构件11--第二行星架44--第二行星轮42--第二齿圈43--第三太阳轮51，分流路线一：第三行星轮52--第三行星架54--第三离合器73--第四行星架64--输出构件12；分流路线二：第三行星轮52--第三齿圈53--第四太阳轮61--第四行星轮62--第四行星架64--输出构件12。反作用力传递路线一：第二太阳轮41--第一太阳轮31--第一行星轮32--第一齿圈33--变速器壳体21；反作用力传递路线二：第四齿圈63--第二离合器72--第一行星架34--第一行星轮32--第一齿圈33--变速器壳体21。

离合器作用是通过接合或分离实现两构件间的固定连接与分离，常见类型有多片式湿式离合器和牙嵌式离合器(dogclutch)。即，所述第一离合器71、第二离合器72、第三离合器73、第四离合器74及第五离合器75为多片式湿式离合器或牙嵌式离合器。

制动器作用是通过接合或分离实现构件与变速器壳体的相连或分离，以对构件制动或分离。本实施例中，不含制动器。

另外，参见图11，为本发明第一实施例的第一改型例。在该第一改型例中，输入构件11、输出构件12、变速器壳体21、第一行星齿轮组30、第二行星齿轮组40、第三行星齿轮组50及第四行星齿轮组60相互之间的位置和连接关系不变。且仍然设置有第一离合器71、第二离合器72、第三离合器73、第四离合器74及第五离合器75。

该第一改型例，与图1所示实施例的区别在于，第四离合器74的位置发生了改变。即，该第一改型例，所述第四离合器74移至所述第三行星架与第三太阳轮之间，即，所述第三行星架与第三太阳轮通过所述第四离合器74连接。

该第一改型例，所述第一离合器71、第二离合器72、第三离合器73、第四离合器74及第五离合器75的操纵逻辑(换挡逻辑)与表1中相同。

可见，该第一改型例，虽然第四离合器74位置变动，但是，各挡的传动比相同。

另外，参见图12，为本发明第一实施例的第二改型例。在该第二改型例中，输入构件11、输出构件12、变速器壳体21、第一行星齿轮组30、第二行星齿轮组40、第三行星齿轮组50及第四行星齿轮组60相互之间的位置和连接关系不变。且仍然设置有第一离合器71、第二离合器72、第三离合器73、第四离合器74及第五离合器75。

该第二改型例，与图1所示实施例的区别在于，第四离合器74的位置发生了改变。即，该第二改型例，所述第四离合器74移至所述第三齿圈与第三太阳轮之间，即，所述齿圈与第三太阳轮通过所述第四离合器74连接。

该第二改型例，所述第一离合器71、第二离合器72、第三离合器73、第四离合器74及第五离合器75的操纵逻辑(换挡逻辑)与表1中相同。

可见，该第二改型例，虽然第四离合器74位置变动，但是，各挡的传动比相同。

另外，参见图13，为本发明第二实施例的八挡自动变速器。与第一实施相比，第三离合器273位置发生移动，进而导致，输入构件211、输出构件212、变速器壳体221、第一行星齿轮组230、第二行星齿轮组240、第三行星齿轮组250及第四行星齿轮组260相互之间的位置和连接关系略有不同。且第一离合器271、第二离合器272、第三离合器273、第四离合器274及第五离合器275的连接关系略有不同。具体为：

所述第二行星架与输入构件211固定相连(与第一实施例相同)，所述第一太阳轮与第二太阳轮固定相连(与第一实施例相同)，所述第三齿圈与第四太阳轮固定相连(与第一实施例相同)，所述第三行星架与第四行星架固定相连(与第一实施例不同，第一实施例中，所述第三行星架与第四行星架通过第三离合器相连)，所述第四行星架与输出构件固定相连(与第一实施例相同)，所述第一齿圈与变速器壳体固定相连(与第一实施例相同)。所述第一太阳轮与第一行星架通过所述第一离合器271连接(与第一实施例相同)，所述第一行星架与第四齿圈通过所述第二离合器272连接(与第一实施例相同)，所述第二齿圈与第三太阳轮通过所述第三离合器273相连(与第一实施例不同，第一实施例中，第二齿圈43与第三太阳轮51固定相连，第三离合器73位于第三行星架54与第四行星架64之间)，所述第二齿圈与第三齿圈通过所述第四离合器274相连(与第一实施例不同，第一实施例中，第二齿圈43与第三太阳轮51固定相连，第四离合器74位于第三行星架54与第三齿圈53之间)，所述第二行星架与第三齿圈通过所述第五离合器275相连(与第一实施例相同)。

该第二实施例，所述第一离合器271、第二离合器272、第三离合器273、第四离合器274及第五离合器275的操纵逻辑(换挡逻辑)参见以下表2。

表2

可见，第二实施例与第一实施例，各挡的传动比仍然相同。且对比表1及表2，可见，第二实施例与第一实施例，所述第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器及第五离合器的操纵逻辑(换挡逻辑)相同。

另外，参见图14，为本发明第三实施例的八挡自动变速器。与第二实施相比，第三离合器373位置发生移动。输入构件211、输出构件212、变速器壳体221、第一行星齿轮组230、第二行星齿轮组240、第三行星齿轮组250及第四行星齿轮组260相互之间的位置和连接关系保持不变。第一离合器271、第二离合器272、第三离合器273、第四离合器274及第五离合器275的连接关系略有不同。具体为：

所述第二行星架与输入构件311固定相连(与第二实施例相同)，所述第一太阳轮与第二太阳轮固定相连(与第二实施例相同)，所述第二齿圈与第三太阳轮固定相连(与第二实施例不同，第二实施例中，所述第二齿圈与第三太阳轮通过第三离合器273相连)，所述第三行星架与第四行星架固定相连与第二实施例相同)，所述第四行星架与输出构件固定相连与第二实施例相同)，所述第一齿圈与变速器壳体固定相连与第二实施例相同)。所述第一太阳轮与第一行星架通过所述第一离合器371连接(与第二实施例相同)，所述第一行星架与第四齿圈通过所述第二离合器372连接(与第二实施例相同)，所述第三齿圈与第四太阳轮通过所述第三离合器373相连(与第二实施例不同，第二实施例中，所述第三齿圈与第四太阳轮固定相连)，所述第三太阳轮与第四太阳轮通过所述第四离合器374相连(与第二实施例不同，第二实施例中，第三太阳轮与第四太阳轮之间间隔第三离合器273、第四离合器274)，所述第二行星架与第四太阳轮通过所述第五离合器连接(与第二实施例相同)。

该第三实施例，所述第一离合器371、第二离合器372、第三离合器373、第四离合器374及第五离合器375的操纵逻辑(换挡逻辑)参见以下表3。

表3

可见，第三实施例与第二实施例，各挡的传动比仍然相同。且对比表2及表3，可见，第二实施例与第三实施例，所述第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器及第五离合器的操纵逻辑(换挡逻辑)相同。

可见，上述实施例具有相同的换挡逻辑与相同的传动比。

另外，上述实施例中，更为优选地，第三行星齿轮组与第四行星齿轮组径向重叠设置，且第三行星齿轮组与第四行星齿轮组构成的整体结构与第一行星齿轮组及第二行星齿轮组同轴设置。以此，缩短了该八挡变速器的轴向尺寸小，减小了该八挡变速器的体积，可实现该八挡变速器的横置。

本发明上述实施例的八挡自动变速器，通过四个行星齿轮组、五个离合器的合理布设，实现八个前进挡及一个倒挡。此外，通过采用离合器替代制动器达到增加离合器数量、减少制动器数量(不用制动器)的目的，有利于离合器的嵌套设计，以及降低变速器壳体加工难度和制造成本。同时采用更多离合器的方案更有利于在特定挡位下切断不参与实际传递动力的空转行星齿轮组，减少带排拖曳损耗，提高系统效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。