具有接合和/或脱开摩擦元件控制的独立比的多比率自动传动装置的制作方法

专利名称：具有接合和/或脱开摩擦元件控制的独立比的多比率自动传动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传动装置，更尤其但不排它地涉及一种用于汽车 的多档自动传动装置。
技术背景用于汽车的自动传动装置广泛用在现代车辆中，由于它们方便和 容易使用而被认可。这种自动传动装置的发展趋势是产生更多的前进 比率，以提供更好的加速度和燃料经济性。早期的自动传动装置具有 两个前进比率，当与传动装置耦合的发动机被迫使在第一档较高速地 旋转时，由于为了实现可接受的最高速度能力，比率之间的间距很宽， 所以，加速度和燃料经济性受到限制。但是，近年来，用于汽车的自动传动装置已经发展为具有3、 4、 5和6个前进比率。由于具有更多 的前进比率，比率间隔得较紧密，同时仍然实现了好的最高速度能力， 这样，发动机能够在较窄的最佳工作区进行工作，以便改善燃料经济 性和/或性能。但是，这种多比率自动传动装置通常依靠几个摩擦元件，以便在 各种比率之间工作。特别是，多比率自动传动装置通常在每个比率至 少接合两个摩擦元件。摩擦元件通常为离合器和制动带的形式，由于 它们工作的摩擦性质，离合器和制动带产生热量(由此浪费能量)， 并且遭受磨损。一个特定多比率自动传动装置具有6个前进比率，其通过接合/ 脱开5个摩擦元件而工作，所述5个摩擦元件由3个离合器和2个制 动带构成。然而，每个前进比率需要接合5个摩擦元件中的两个。申请人确定，这种类型的传动装置较高频率地使用用于控制在传 动装置的比率之间操作的摩擦元件，其效率很低，因此对于多比率自
动传动装置较少地使用摩擦元件是有利的。 发明内容依照一个方面，提供了一种用于车辆的多比率自动传动装置，该传动装置具有至少一个行星齿轮组；多个摩擦元件，用于耦合不同 状态下在传动装置的输入和输出之间的行星齿轮组的部件，以便实现 多个传动比；和控制系统，用于以不同的组合有选择地接合/脱开摩擦 元件，以实施传动比的选择，其中， 一个或多个摩擦元件的接合和/ 或脱开的比率的控制独立于每个其它摩擦元件。有利的是，这种接合和/或脱开的比率的单独控制能够自适应地控 制所述一个或多个摩擦元件。自适应控制，例如，可以是用于实现传 动档状态之间的平稳过渡，用于实现适合匹配车辆工况和驾驶员输入 的换档感觉(shift feel)和/或换档性能，用于调节传动装置寿命期间 产生的磨损或泄漏等等。优选地，每个比率对应于传动装置的至少一个离散的档状态，在 至少一个档状态，驱动动力流被引导通过布置成仅在一个方向上传递 驱动的单向离合器，这样，单向离合器的旋转防止传动装置提供从输 入到输出的制动，在其它档状态，该离合器被旁通，以允许从输入到 输出的制动。优选地，单向离合器是斜楔式单向离合器。做为选择， 单向离合器可以是滚柱离合器、机械二极管(mechanical diode )等等。更优选地，该传动装置具有给定比率的至少一个档状态，其中 允许从输入到输出的制动；和相同比率的另一替换档状态，其中单向 离合器能够操作用来防止传动装置输入到传动装置输出的制动。优选地，该传动装置具有自动模式，在该模式下自动选择比率 的变化；和手动模式，在该模式下手动选择比率的变化，其中，所述 档状态用于在手动模式中达到所述给定比率，所述替换档状态用于在 自动模式中达到所述给定比率。在一替代形式中，所述档状态用于在 自动模式中达到所述给定比率，替换档状态用于在手动模式中达到给 定比率。优选地，传动装置具有至少两个行星齿轮组，多个摩擦元件可被 操作用于在不同状态下耦合在输入与输出之间串联的行星齿轮组的部 件，以便实现多个传动比。在一个例子中，传动装置具有6个前进比率，全部6个前进比率 之间的控制通过5个摩擦元件的接合/脱开实施。更优选地，5个摩擦 元件包括3个离合器和2个制动带。又更优选地，3个离合器中的每 个离合器都具有大体上离心地平衡的作用活塞(applypiston)。至少 一个制动带可以具有位置传感器，用于检测制动带接合/脱开期间制动 带的位置，以便用于控制系统。优选地，当传动装置位于替换档时， 传动装置仅有一个摩擦元件被接合。优选地，传动装置具有第一、第二和第三离合器(例如，Cl、 C2&C3)以及第一和第二制动带(例如，B1&B2)。更优选地，在第 一档，第二离合器被接合，第二制动带被接合，其它摩擦元件被脱开。 优选地，在替换第一档状态，第二离合器被接合，其它摩擦元件被脱 开。在替换第一档状态，采用单向离合器，以便防止传动装置从输入 到输出的制动。优选地，对于传动装置的第二比率，第二离合器被接 合，第一制动带被接合，其它摩擦元件被脱开。优选地，对于传动装 置的第三比率，第二离合器被接合，第三离合器被接合，其它摩擦元 件被脱开。优选地，对于传动装置的第四比率，第二离合器被接合， 第一离合器被接合，其它摩擦元件被脱开。优选地，对于传动装置的 第五比率，第一和第三离合器被接合，其它摩擦元件被脱开。优选地， 对于传动装置的第六比率，第一离合器被接合，第一制动带被接合， 其它摩擦元件被脱开。优选地，对于传动装置的倒档比率，第三离合 器被接合，第二制动带被接合，其它摩擦元件被脱开。依照另一个方面，提供了一种用于车辆的多比率自动传动装置， 该传动装置具有至少一个行星齿轮组；多个摩擦元件，用于耦合不 同状态下在传动装置的输入和输出之间的行星齿轮组的部件，以便实 现多个传动比；和控制系统，用于以不同的组合有选择地接合/脱开摩 擦元件，以实施传动比的选择，控制系统包括具有多个电磁操作阀的 电液系统，其中，当车辆在预定较低速度或低于其行进时，通过选择
操作电磁操作阀以脱开一个或多个摩擦元件，可自动实施传动装置的 驱动中的空档状态，由此，传动装置输出从传动装置输入的驱动中脱 开。依照另一个方面，提供了一种用于车辆的多比率自动传动装置， 传动装置具有多个前进比率，其中，通过接合/脱开摩擦元件实施前进 比率的选择，所述接合/脱开通过具有至少一个电磁操作阀的控制系统 驱动，当电磁操作阀在传动装置的给定状态下不使用时，电磁操作阀 被隔离以免暴露于流体压力。通过以这种方式减少液压泄漏，可以在液压泵消耗能量减少的情 况下，实现系统中的所希望的液压压力。依照另一个方面，提供了一种用于车辆的多比率自动传动装置，该传动装置具有至少一个行星齿轮组；多个摩擦元件，用于耦合不 同状态下在传动装置的输入和输出之间的行星齿轮组的部件，以便实 现多个传动比；和单向离合器，其中，每个比率对应于传动装置的至 少一个离散的档状态，在至少一个档状态，驱动动力流被引导通过布 置成仅在一个方向上传递驱动的单向离合器，这样，单向离合器的旋 转防止传动装置提供从输入到输出的制动，在其它档状态，该离合器 被旁通，以允许从输入到输出的制动。一种多比率自动传动装置模块，其具有第一行星齿轮组；控制 齿轮组以提供多个前进比率的摩擦元件，可选择下列任一用于控制齿轮组以提供4个前进比率的另一摩擦元件；或与第一行星齿轮组串联的另一行星齿轮组，其位于沿动力传动装 置从输入到输出的方向第一行星齿轮组的下游；和用于控制第二行星 齿轮组与第一行星齿轮组一起动作以提供至少5个前进比率的装置。还可以使用其它部件以提供更多的传动比和/或修改传动装置用 于特殊应用，例如前轮驱动应用、混合动力驱动应用等等。依照另一个方面，提供了一种转换自动传动装置的方法，所述自 动传动装置具有至少三个摩擦元件，该方法包括下列步骤移除一个摩擦元件；提供一行星齿轮组代替该摩擦元件；和 提供一控制系统，以彼此独立地操作其他的摩擦元件。 依照另一个方面，提供了一种具有6个前进比率的自动传动装置，其中，传动装置构造成能够省略机械硬件，以便提供具有4个前进比率的自动传动装置。


参照附图，通过非限制性例子对本发明加以说明，其中 图1A是传动装置的简要截面视图，还显示了传动装置的电液控 制系统的简要示图；图1B是图1A的简要截面视图，显示了附加的标记；图1C是图1A和1B的简要截面视图，显示了附加的标记；图2A是图1的传动装置的截面示图；图2B是布置成在前轮驱动构造中使用的传动装置的截面示图； 图3是用于图1和图2的传动装置带有的各种齿轮的换档元件的列表；图4是图1和图2的传动装置的动力流程图，显示了传动装置的空档状态；图5是图1和图2的传动装置的动力流程图，显示了传动装置的 第一档状态的动力流；图6是图1和图2的传动装置的动力流程图，显示了传动装置的 手动第一档状态的动力流；图7是图1和图2的传动装置的动力流程图，显示了传动装置的 第二档状态的动力流；图8是图l和图2的传动装置的动力流程图，显示了传动装置的 第三档状态的动力流；图9是图1和图2的传动装置的动力流程图，显示了传动装置的 第四档状态的动力流；图IO是图1和图2的传动装置的动力流程图，显示了传动装置的 第五档状态的动力流；
图ll是图l和图2的传动装置的动力流程图，显示了传动装置的 第六档状态的动力流；图12是图l和图2的传动装置的动力流程图，显示了传动装置的 倒档状态的动力流；图13是对于图1所示的电液控制系统的常高可变排放(bleed) 电^f兹阀的压力-电流曲线图；图14是对于图l所示的电液控制系统的常低可变排放电磁阀的压 力-电流曲线图；图15是对于图1所示的电液控制系统的常低O/I电磁阀的压力-电流曲线图；图16是对图l和图2传动装置的扭矩转换器的锁定离合器的阻尼 器的所施加的力/扭矩-阻尼器位移曲线图；和图17是布置成在混合动力驱动中使用的传动装置的截面示图；具体实施方式
引言参照图1A、 1B、 1C和2A,尤其是用于后轮驱动车辆的自动传动 装置IO，具有钟形外壳12，该钟形外壳12中安放有扭矩转换器14、 三个摩擦离合器C1、 C2和C3、两个制动带B1和B2、第一简单行星 齿轮组16、第二Ravigneux式行星齿轮组18和单向离合器20。由于 每一个离合器Cl、 C2和C3以及制动带Bl和B2均是摩擦元件(即， 用于通过摩擦相对于另一部分有选择地保持一部分)，所以传动装置 10总共具有五个摩擦元件。传动装置10利用这些机械部件，将动力 以不同的比率从传动装置10的输入22传递至传动装置10的输出24。 附图中所示的示例性传动装置提供了六个用于车辆的向前推进的前进 传动比以及用于反向推进车辆的倒档传动比和空档状态。图2B显示了适合于前轮驱动应用形式的类似传动装置10的替换 构造。传动装置本身的主要特征的布局类似于图1A、 1B、 1C和2A 所示的布局，类似的特征标记为同样的附图标记。可以看到，主要不 同在于，在图2B中，扭矩转换器14和它的钟形外壳位于传动装置的
侧面，这样，扭矩转换器绕与传动装置的轴线间隔开的轴线旋转，以 便适当由典型前轮驱动构造引起的空间限制。除了执行动力传动的这些机械部件以外，传动装置IO还包括如图 1的下部分示意表示的电液控制系统26。电液控制系统26具有贮槽 28，所述贮槽保持液压流体30的存贮，液压流体30穿过过滤器32 吸入整体以附图标记34表示的液压管网中。液压管网34具有泵36， 用于向液压流体提供压力，这样，液压流体可以流过液压管网34、用 于冷却液压流体30的冷却器38、响应于车辆的档模式选择器的运动 而通过车辆的驾驶员操作的手动岡40和各种阀以及电磁阀，通过阀及 电磁阀来控制液压流体流过管网34的流量，以便操作离合器C1、 C2 和C3、制动带B1和B2以及扭矩转换器14,以及提供对传动装置IO 的润滑。电磁阀经由电子控制系统(未显示)控制，电子控制系统可 以形成CAN (控制局域网)的一部分，在CAN中，信息与其它电子 控制单元共享(例如，发动机控制单元，牵引力控制单元，防抱死制 动器系统控制单元，气嚢控制单元等等)。才几械部分概述在将传动装置IO典型安装在车辆内部时，通过使发动机的飞轮用 螺栓固定到螺栓锚固件42上而使车辆的发动机螺栓固定到扭矩转换 器14上。因而，飞轮的旋转被传递给扭矩转换器14的外壳44。通过 位于扭矩转换器外壳44内部、形成流体耦合的液压流体30，动力从 外壳44经由流体耦合传递至扭矩转换器14的涡轮46。更尤其是，在 液压流体30中旋转的位于外壳44内侧的翅片使液压流体进入涡轮46 的叶片，从而引起涡轮46旋转。动力从涡轮传递到输入轴48,输入 轴48再将动力经由轮毂52传递给简单行星齿轮组16的环形齿轮50。环形齿轮50具有在其内侧形成的齿，这些齿啮合小齿轮54的齿， 小齿轮54安装成绕支架56旋转。小齿轮54还啮合太阳齿轮58。支 架56连接于部件60,并将动力传递给部件60，部件60还形成至离合 器C2的输入端。输入轴48还经由轮毂52连接到离合器Cl的输入端62上。离合
器Cl具有五个离合器片64，借助于通过容许进入体积70的液压流体 克服压缩弹簧68的作用而驱动的活塞66，能够使离合器片64形成驱 动接合。当液压流体30进入体积70时，活塞66离开轮毂52，使得 体积70膨胀。活塞66的该运动使活塞66的外边缘72夹持离合器片 64形成驱动啮合。活塞66通过腔74中的液压流体通过离心作用^皮平衡，该液压流 体防止了当离合器Cl加速旋转时活塞66由于液压流体30被向外驱 动而产生的自身作用(self-apply)。由于腔74具有与体积70相类似 的向外程度，所以作用于液压流体30的离心力的效果大大地被作用于 腔74中的液压流体的离心力抵消了。每个其它离合器C2和C3也具 有类似的离心平衡作用活塞。离合器片64附着于部件76,并将动力传递给该部件76,部件76 再将动力经由花键80传递给轴78。轴78经由花键88将旋转传递给 携带Ravigneux式行星齿轮组18的短小齿轮84和长小齿轮86的支架 82。离合器C2具有六个离合器片90，响应于容许液压流体30进入体 积96时活塞92克服压缩弹簧94的运动，能够使离合器片90形成驱 动接合。离合器片90附着于部件98,并将动力传递给该部件98，部 件98再将动力经由花键100传递给轴99。轴99将动力传递给 Ravigneux式行星齿轮组18的前进太阳齿轮102。部件60还形成至离合器C2的输入端，并连接于C3的五个离合 器片104，将动力传递给这五个离合器片104。当活塞108在进入体积 112的液压流体的作用下克服压缩弹簧110的作用而移动时，能够使 离合器片104在活塞108的力作用下驱动接合离合器C3的输出端 106。借助于制动带Bl,离合器C3的输出端106能够相对于钟形外 壳12静止不动。输出端106还经由花键116连接于Ravigneux式行星 齿轮组18的倒档太阳齿轮114。制动带Bl具有位于较大的力活塞119内的快速作用活塞117，活 塞117带有一体式位置传感器120，位置传感器120感知换档期)司推 杆122的位置，准确度为O.lmm。倒档太阳齿轮114和前进太阳齿轮102都与长小齿轮86驱动接 合，前进太阳齿轮102经由短小齿轮84与长小齿轮86驱动接合。长 小齿轮与环形齿轮118啮合，环形齿轮118再驱动传动装置10的输出 轴24。短小齿轮84和长小齿轮86绕其旋转的支架82相对于钟形外 壳12由单向离合器20保持。特别是，斜楔式单向离合器仅允许支架 82在相对于钟形外壳12的一个方向上旋转。通过制动带B2，支架82 也能够从相对于钟形外壳12在任一方向上的旋转而保持不动。B2制动带伺服机构124经由杠杆126连接于后制动带B2，杠杆 126放大伺服机构124的活塞128施加于制动带B2上的作用力。在所示的传动装置10的例子中，单向离合器20为斜楔式单向离 合器20。但是，在替换例子中，斜楔式单向离合器20可以由滚柱离 合器、机械二极管(mechanical diode )等等代替。液压部分概述电液控制系统26具有吸入管线200，液压流体30从ji&槽28通过 吸入管线200、过滤器32抽至泵36中。泵36为Parachoidal类型， 在传动装置10的剖视图中其显示在扭矩转换器14与简单行星齿轮组 16之间的实际位置中。泵36由扭矩转换器14的外壳44驱动，泵送 液压流体30通过向第一级调节阀204、电》兹供给阀206、管线安全阀 208和手动阀40进给增压液压流体的液压管线202。响应于档模式选 择器的位置的变化操作手动阀40，该操作可由安装有传动装置10的 车辆的使用者进行，例如通过移动T形杆档模式选择器、转向柱式换 档、导线驱动控制、按钮选择器等等，就像具体车辆的情况一样。第一级调节阀204借助于反馈管线210调节管线202中的液压流 体的压力。当反馈线210中的压力增加时，第一级调节阀204的活塞 212克服由压缩弹簧214和液压管线202中流体压力所施加的力，向 右移动(如图1A所示)，这样剩余压力用于将液压流体沿管线216 进给到扭矩转换器14的控制器，并进给到传动装置10的润滑装置。 如果还存在剩余压力，则活塞212进一步移动，使得剩余压力被倾卸
到吸入管线200中。反馈管线210设置有流量限制节流孔板或挡板 217,调整节流孔板或挡板217的尺寸，以便响应于液压流体的压力， 将第一级调节阀204操作至所希望的程度。在整个液压管网34中设置有各种各样的排出管线218,这样，通 过这些排出管线218，可以释放液压流体30，以排放回到贮槽28。液压流体30从第 一级调节阀204通过管线222进给至作用极限调 节器220，以及通过管线216进给至释放极限调节器224。作用极限调 节器220具有反馈管线226 (带有流量限制节流孔板227 )和压缩弹簧 228,反馈管线226和压缩弹簧228以类似于前述有关第一级调节阀 204的反馈方式进行操作，使管线230中的液压流体处于已知的压力 下。同样，释放极限调节器224具有反馈管线232 (带有流动限制节 流孔板233 )和压缩弹簧234，以便使管线236中的液压流体处于已知 的压力下。液压流体从作用极限调节器220通过管线230进给至扭矩转换器 调节阀238。液压流体从释放极限调节器224通过管线236进给至扭 矩转换器调节阀238 (通过管线支流240),还进给至冷却器/润滑油 控制调节器242 (通过管线支流244 )。扭矩转换器调节阀238具有活塞246，活塞246响应于通过管线 230和240进给的液压流体压力、通过反馈管线248和250进给的液 压流体压力、压缩弹簧252的力以及管线254中液压流体压力进行操 作。响应这些输入，液压流体以变化的比率沿扭矩转换器作用管线256 和扭矩转换器释放管线258进给。通过扭矩转换器作用管线256进给 的液压流体使液压流体流过扭矩转换器14的内部，这引起扭矩转换器 进入锁定状态，在该锁定状态，涡轮46被锁定离合器47 (设置在扭 矩转换器外壳44内部)在扭矩转换器外壳44前壁45上的摩擦锁定。 反之，通过扭矩转换器释放管线258进给的液压流体引起液压流体流 过前壁45与锁定离合器47之间的通道260,以从在扭矩转换器外壳 44上的摩擦接合状态而释放锁定离合器47。通过管线254进给至扭矩转换器调节阀238的液压流体从液压管
线202通过手动阀40进行供给，沿着液压驱动管线304，穿过转换器 换档阀390、管路264，供给至可变排放电磁阀(VBS) 262。转换器 换档阀390经由开/关(O/I)电磁阀348控制，开/关(O/I)电磁阀 348通过电磁阀供给阀206提供液压流体流量。电磁阀供给阀206设 置有反馈管线284 (具有流动极限节流孔板285 )和压缩弹簧286。线 路264具有用于过滤液压流体的套管滤器266 (例如用于过滤金属颗 粒)、用于减少由泵36引起的压力波动幅值的流动限制节流孔板268 和进一步减少压力波动和防止液击的储罐270。 VBS262由电子控制系 统控制，响应于该电子控制系统，VBS262提供对液压流体排放的控 制，以便控制如上所述进给到扭矩转换器调节阀238的管线254中的 液压流体的压力。因而，VBS262为锁定压力电磁阀。VBS262为常低 (NL)类型，这样，在动力没有供给到VBS262的情况下，默认为液 压流体的输出处于低压的状态。在图14中提供了 NL VBS的压力-电 流曲线图。管线202还沿着通向VBS274的管线272进给液压流体，VBS274 控制液压流体通过管线275的流量。VBS274以类似于如上所述有关 VBS262的布置，与套管滤器276、流动限制节流孔板278和储罐280 串联安装。通过管线275进给的液压流体由第一级调节阀204接收， 作为进一步的输入，用于调节活塞212的位置。因而，VBS274为管 线压力控制电磁阀。VBS274为常高(NH)类型，这样，在动力没有 供给到VBS274的情况下，默认为液压流体的输出处于高压的状态。 在图13中提供了 NH VBS的压力-电流曲线图。所提供的附加VBS282以虛线显示。可以预料，这样的附加 VBS282例如可以用来控制与6个前进比率传动装置组合使用的双比 率去耦器单元的操作，以便提供总共7个前进比率。通过冷却器38以及用于润滑传动装置10的液压流体流量由管线 236提供，或者通过扭矩转换器调节阀238和管线287，或者通过管线 支流244和冷却器/润滑油控制调节器242。管线287设置有防排放回 动阀286，以允许液压流体沿着管线287仅单向流动。管线244分为两个管线支流288和290，管线支流288和290都进给作为冷却器/润 滑油控制调节器242的输入。这些支流288和290中的液压流体压力 和反馈管线296中的液压流体压力 一起支配冷却器/润滑油控制调节器 242的活塞294的运动，以确定通过冷却器管线296和冷却器旁通管 线298的液压流体的分配。液压流体离开冷却器38，在管线接头300 重新与冷却器旁通管线298中的液压流体汇合，从这里，液压流体沿 管线302作为润滑剂分配给传动装置10的部件。每个离合器C1、 C2和C3由具有开/关(O/I)电磁阀的类似的电 液控制设备控制，开/关(O/I)电磁阀操纵用于控制液压流体流到VBS 的换档阀。VBS控制液压流体至离合器调节阀的流动，离合器调节阀 再控制液压流体至离合器活塞的流动，以接合/脱开离合器。更尤其是，离合器Cl的控制借助于从液压管线202通过手动阀 40 (当手动阀40处于驱动模式位置的时候)沿着驱动液压管线304 和管线306将液压流体进给到Cl换档阀308来实现。Cl换档阀308 由O/I电磁阀310操作，O/I电磁阀310接收从电磁供给阀206沿着 管线312流入的液压流体。管线312包括正好位于O/I电》兹阀310上 游的套管滤器314。 O/I电磁阀310为常低(NL)类型，这样，在动 力没有供给0/1电磁阀310的情况下，默认为低压状态，如图15所示。 Cl换档阀308控制进给VBS316的液压流体，VBS316的输出进给到 Cl调节阀318。安装有VBS316的管线320还设置有套管滤器322、 储罐324和位于VBS316两侧的节流孔板326、 328。 Cl调节阀318 的活塞330响应于管线320、 332和反馈管线334中的液压流体压力而 移动。C1调节阀318的输出通过管线336进给到离合器Cl的体积70, 以便移动活塞66。 VBS316为常高类型的VBS。离合器C2由包括O/I电磁阀338、 C2换档阀340、 VBS342和 C2调节阀344的类似设备控制，该设备控制液压流体经由管线346 至体积96的流动，以控制活塞92的运动。VBS342为常高类型的VBS。离合器C3由包括O/I电磁阀348、 C3换档阀350、 VBS352和 C3调节阀354的类似设备控制，该设备控制液压流体经由管线356 至体积112的流动，以控制活塞108的运动。VBS352为常低类型的 VBS。用于接合制动带Bl的前伺服机构360也由类似于离合器Cl、 C2 和C3所使用的装置控制。更尤其是，该装置包括O/I电磁阀362、 Bl换档阀364、 VBS366和Bl调节阀368，该装置控制液压流体经由 管线372至体积370的流动，以控制活塞117 (和推杆122)的运动。 VBS366为常低类型的VBS。用于接合制动带B2的后伺服机构124也由类似于离合器C1、C2、 C3和制动带Bl所使用的装置控制。但是，B2共用O/I电磁阀310， 以控制B2换档阀392。另外，B2也利用VBS352, VBS352控制液压 流体经由管线378至体积128和394的流动，以控制活塞396的运动。当传动装置IO位于倒档时，后伺服机构124借助于通过倒档液压 管线374和管线376和378进给的液压流体操纵。 一球形止回阀380 设置在管线376的端部，用于防止不期望的从管线376至管线382的 回流，或反之亦然。在所示的例子中，手动阀40具有四个阀运动模式位置(即，P(停 车)，R (倒档)，N (空档)和D (驱动))。手动阀也可以构造成 具有七个阀运动模式位置(例如包括档4、 2和1)。当然，还应当明 白，手动阀还可以具有不同数量(即，除了 4或7之外)的阀运动模 式位置。所以，在所述的传动装置中，液压控制系统具有四个开/关(O/I) 电磁阀310、 338、 348、 362和六个可变排放电磁阀(VBS) 262、 274、 316、 342、 352、 366 (加上所建议的附加VBS282 )。应当理解，所 有这些电磁阀都可以用具有等同功能的电磁阀类型来代替，例如脉沖 宽度调制类型(PWM)、可变压力/可变力类型(VPS/VFS)、排放 电磁阀(bleed solenoids )等等。在该传动装置IO结构中的每个摩擦元件，可以是离合器C1、 C2 或C3或制动带Bl或B2,在换档期间能够单独地进行电液控制，从 而为校准/应用工程师提供换档质量的满量程控制，以及使控制系统本 的寿命期间产生的磨损或泄漏而调节。因为控制 系统对任何摩擦元件都具有满量程控制，所以，当传动装置10处于驱动或倒档时，也可以实现空档状态，例如，当车辆在交通信号灯处停 止时，和/或当车辆到达预定较低速度时(例如，当车辆即将停止时)。由于长时间空转时，例如交通拥挤时，传动装置10没有对发动机和/或扭矩转换器加载，所以这改善了燃料经济性。该"驱动中的空档(Neutral-in-Drive )"特征在驾驶员不知道的情况下出现。控制系统由关键特征构成，当接合或脱开离合器Cl、 C2和C3 和制动带Bl和B2时，所述关键特征借助于未使用的旁通VBS的能 力(通过使VBS不暴露于流体压力下)允许采用各种控制方法，控制 系统能够减少液压流体的压力泄漏，从而能够减少燃料消耗。管线压 力可以经由VBS274控制在结构极限内的任何程度下，因此也可以用 作离合器/制动带接合控制或实施误用保护。管线压力系统为管线优先 系统，其将管线压力维持在低油状态下，牺牲像冷却器流量的其它回 路的需求量，以维持该压力。虽然所示的泵36为Parachoidal类型， 但是，该泵36可以用其它任何合适的泵代替，例如摆线泵(Cierotor )、 月形齿轮泵(Crescent)或叶片泵。包括作用极限调节器220、释放极限调节器224、扭矩转换器调节 阀238和锁定压力调节器电磁阀262的扭矩转换器锁定回路设计成， 实现对锁定离合器47的两侧的压力的控制，从而允许锁定离合器47 靠在扭矩转换器外壳44前壁45上受控制地滑动。扭矩转换器调节阀238具有独特的结构，该结构具有两个反馈区域248、 250--个用于施加压力， 一个用于释放压力。扭矩转换器调节阀238及其尺寸以这样的方式设计，使阀238总是能够在这两个回 路之间实现一定压力差。为了成功地控制这两个压力，扭矩转换器调 节阀238需要一种已知的供给压力源。这通过用两个单独的调节器、 即作用极限调节器220和释放极限调节器224进给扭矩转换器调节阀 238来实现。这两个调节器220、 224设定到一固定压力，该固定压力 能够预先设定至扭矩转换器调节阀238的来源油。根据从锁定压力调
节器VBS262输入到扭矩转换器调节阀238的第三输入，扭矩转换器 调节阀238将作用或释放锁定离合器47,同时维持锁定离合器47上 的预定压力差。润滑回路设计成，在很低温度运行期间如果冷却器38被阻塞，或 者如果流动受到限制，润滑油可以旁通冷却器38，直接地流入润滑油 分配管线302中。传动装置10还安装有输入轴速度传感器和输出轴速度传感器。输 入速度传感器提供速度信号，而输出速度传感器提供速度信号和旋转 方向信号。该旋转方向对某些离合器和带作用策略是很重要的，尤其 是在车辆运动方向对最大有效换档控制很重要的空档驱动或空档倒档 选择的情况下。这两个速度传感器的组合能够与传动装置滑动诊断一 起执行闭环或自适应控制策略。液压回路26布置成，在传动装置电磁阀(即O/I电磁阀和VBS) 完全失去电力的情况下，传动装置IO仍能维持在停车、倒档、空档和 驱动(第四)的状态，同时维持冷却器流量、最大管线压力和润滑流 量。传动装置的操作传动装置在各种档状态(包括第一档和手动第一档、倒档和空档) 下的操作描述如下。 1.第一档在液压方面，操作者首先移动T形杆或柱式换档或其它档模式方 向指令机构，使第一档接合至驱动位置。于是，这使传动装置10中的 手动阀40运动至驱动位置；该运动可以利用杠杆、线缆、致动器或电 磁阀来执行。 一旦处于驱动位置，手动阀40就允许油流向阀体和泵盖 的相关驱动回路，从而通过液压向离合器和制动带换档阀供给能量。 这些换档阀为电液控制，并且直到收到电子控制单元的指令，这些换 档阀才允许油压进入离合器或制动带接合回路。 一旦这些阀已经被加 压，通过电液指令C2换档阀340以拨动(toggle)(利用O/I电磁阀 338、 VBS、 PWM等)至允许油压和流量通过该C2换档阀340进给
到调节阀回路的位置，可执行空档一驱动(N-D)换档。同时，油进 给到调节阀压力控制电磁阀(其可以为PWM、 VFS、 VPS、 VBS342 等)。现在可以通过利用调节阀344并结合压力控制电磁阀电液斜坡 上升(rampon) C2离合器，执行离合器接合。因而，N-D换档的换 档感觉(shift feel)可以由电子控制器来控制，并可以适当/校准以匹 配各种车辆状态和驱动输入。如果已经启动误用保护(abuse protection )软件算法，误用保护也会通过断开离合器的能量供给而起 到保护驱动管线的作用。当换档阀被操纵时，通过只向各个压力控制 电磁阀进给油，允许将与这些类型的电磁阀有关的泄漏限制在仅仅需 要使用电磁阀的状态下。当不需要电磁阀时，油不会进给到电磁阀， 所以，不要求液压回路有泄漏，泵尺寸可以达到最佳，从而带来最大 燃料经济性效益。作为用于接合C2离合器的替换控制方法，离合器 调节阀344在N-D过程期间可以设定在最高压力，然而，这通常会导 致刺耳换档冲击，为緩解该问题，可使用管线压力控制电磁阀274来 緩慢地斜坡变化管线压力或来源油(source oil)，从而形成平稳接合。 第一档的动力流(power flow)简要表示在图5中。 在机械上，从扭矩转换器14产生输入，并通过行星齿轮组16形 式的前减速齿轮组。离合器C2被接合，向后行星齿轮组18提供输入， 动力流通往l-2斜楔式单向离合器20，这样，支架反作用扭矩由单向 离合器20接受。没有发动机制动，所以车辆可以滑行。更尤其是，在加速时，只有单向离合器20用于将支架在反方向(即 与发动机旋转方向相反)上保持静止。在滑行状态，单向离合器20 不能将支架保持在正方向，因此，动力流不能继续，不可能制动发动 机。在扭矩转换器14中没有通过锁定离合器47提供机械锁定，这正 是电液控制系统26所预防的。对于该装置，能够看出，仅仅利用由电 液控制的液压活塞66接合的一个摩擦元件(C2)就可以实现第一档。 尽管称为l-2斜楔式单向离合器，但是有相关知识的人可以确定，该 同样的功能可以用类似装置实现，例如滚柱离合器，机械二极管等等。 2.手动第一档手动第一档的动力流简要表示在图6中， 一个示图显示了滑行期 间的动力流，另一个示图显示了驱动期间的动力流。手动第一档类似于第一档，不同之处在于，还应用了B2制动带， 这样，单向离合器20不能防止传动装置输入到传动装置输出的制动。 因此，在手动第一档能够实施发动机制动。更尤其是，在手动第一档，使用B2制动带和单向离合器20来防 止行星齿轮组的支架在反方向(即与发动机旋转方向相反)旋转。由 于B2制动带不具有将支架保持在高加速度(即在驱动状态期间)下 的能力，单向离合器20和B2制动带经由支架共同分担施加的扭矩。 相反，滑行状态期间，发生相反的情况，其中支架企图在正方向自旋， 所以与驱动状态相比，在相反方向上施加扭矩。根据限定，单向离合 器20只能防止在一个方向上的旋转，因而，支架仅由B2制动带保持。 由于支架是静止的，动力流通过齿轮组继续流到发动机，这样，提供 对发动机的制动。特别是在驱动状态下，这是有好处的，例如，当安装有传动装置 的车辆拐弯和/或下山行进时如果希望制动发动机。传动装置的控制可以布置成，由控制系统自动选择和/或由驾驶员手动选择手动第一档。 例如，在一种形式中，传动装置具有可以在自动(例如"驱动")模式 与手动模式之间运动的选择器。在自动模式，当第一比率合适的时候， 自动选择第一档。在手动模式，驾驶员通过选择器的运动手动选择换 档，当驾驶员选择第一比率时使用手动第一档。在手动第一档，从扭矩转换器14产生输入，并通过前减速齿轮组 16。离合器C2被接通，向后齿轮组18提供输入。制动带B2锁定支 架组件82，并接受反作用，因此，在手动第一档仅仅利用相互接合的 一个离合器和B2制动带就提供了发动机制动。在扭矩转换器14中没 有通过锁定离合器47提供机械锁定，电液控制系统26具有防止锁定 发生的抑制阀(override valve )。在液压方面，回路与第一档相同，不同之处在于，B2制动带也为
电液接合，在接合或脱开期间可以斜坡上升或斜坡下降。 一旦传动装置IO换档至第二档，第一档偏压阀349就触动并使B2回路(经由管 线347)失去供油，从而防止B2制动带停留(staying on)并导致固 紧(tie-up )。
3.第二档
第二档的动力流简要表示在图7中。
通过保持离合器C2处在第一档状态供给的能量状态下并且通过 接合制动带B1，可实现第二档。这锁定倒档太阳齿轮102和支架组件 82，从而使后行星齿轮组18超速运转1-2机械斜楔式单向离合器20。 在扭矩转换器14中通过锁定离合器47提供了机械锁定。该锁定离合 器47通常安装有阻尼组件，以緩沖由发动机引起的振动，锁定离合器 47还可以采用控制压差的滑动，以进一步地緩解扭转振动。借助于扭 矩转换器调节阀238结合作用极限调节器220和释放极限调节器224 对锁定离合器47两侧压力的控制，可实现控制压差的滑动。这允许准 确地控制锁定离合器47在扭矩转换器14的外壳44前壁45上的接合。 与仅有阻尼器的传统系统相比，这导致引入锁定时的发动机速度降低， 从而使燃料经济性效益达到最大。这适用于锁定被激活的所有档状态。
可以通过使锁定离合器47与不同比率的阻尼器串联安装在一起， 提供多级(例如三级)阻尼，这样，阻尼器的位移分级地对抗所施加 的力/扭矩，如图16所示。这种多级阻尼器能够改善对一定频率范围 内的振动的抑制。
在液压方面，在换档开始时，管线压力增加到高于换档所需的程 度。然后，相关Bl换档阀364被电液驱动，直到收到电子控制单元 的指令，换档阀364才允许油压进入B1制动带接合回路(即到Bl调 节阀368 )。 一旦该阀364已经被供给能量，油即被供给到Bl调节阀 368和VBS366,可通过电液指令Bl调节阀压力控制电i兹阀366来增 加Bl带作用活塞回路中的压力，执行1-2换档。现在可以通过利用调 节阀368并结合压力控制电磁阀电液斜坡上升B1制动带，执行B1接 合。因而，1-2换档的换档感觉可以由电子控制器来控制，并可以适 应/校准以匹配各种车辆状态和驱动输入。作为输入至电子控制器的附加输入，带推杆位置传感器120包括 在前伺服机构推杆和盖中。该传感器120向控制器提供制动带Bl的 接合位置，以便可以应用不同的控制方法。这些控制方法可以包括， 快速吸收(uptake)制动带Bl间隙之后进行慢速控制作用，或慢速 扭矩减少之后快速脱开。如果已经启动误用保护软件算法，误用保护 也通过断开制动带的能量供给而起到保护驱动管线的作用。4. 第三档第三档的动力流简要表示在图8中。第三档通过接合离合器C2和C3而实现。这将后齿轮组18锁定 在l:l的比率。于是总传动输出比等于前齿轮组16的比率。在扭矩转 换器14中通过锁定离合器47提供了机械锁定。在液压方面，在换档开始时，管线压力增加到高于换档所需的程 度。然后，相关C3换档阀350被电液驱动，并且直到收到电子控制 单元的指令，换档阀350才允许油压进入C3接合回路。 一旦该阀350 已经被供给能量，油即被供给给C3调节阀354和VBS352，可通过电 液指令B1调节岡压力控制电磁阀366来减少Bl带作用活塞回路中的 压力，以及同时指令C3调节岡压力控制电磁阀352斜坡上升压力， 实际上是使Bl回路与C3回路进行对换，执行2-3换档。 一旦Bl回 路已经失去扭矩承载能力，C3回路就可以通过利用调节岡354并结合 压力控制电磁阀352电液完成斜坡上升C3离合器来完成换档。因而， 2-3换档的换档感觉可以由电子控制器来控制，并可以适当/校准以匹 配各种车辆状态和驱动输入。5. 第四档第四档的动力流简要表示在图9中。第四档通过使两个至后齿轮组18的输入来实现。一个输入来自前 减速齿轮组16和离合器C2，另一个输入直接来自输入轴48 (经由离 合器Cl) 。 Cl离合器将后齿轮组18的支架组件82联结到输入轴48 上，同时，前齿轮组16的输出通过C2离合器驱动前太阳齿轮102。
在扭矩转换器14中通过锁定离合器47提供了机械锁定。在液压方面，3-4换档以与2-3换档相同的方式实施，不同的是， C3回路斜坡下降，而C1回路斜坡上升。6. 第五档第五档的动力流简要表示在图10中。第五档通过使两个至后齿轮组18的输入来实现。一个输入来自前 减速齿轮组16，另一个输入直接来自输入轴48 (经由离合器Cl)。 Cl离合器将后齿轮组18的支架组件82联结到输入轴48上，同时， 前齿轮组16的输出通过C3离合器驱动倒档太阳齿轮114。在扭矩转 换器14中通过锁定离合器提供了机械锁定。在液压方面，4-5换档以与3-4换档相同的方式实施，不同的是， C2回路斜坡下降，而C3回路斜坡上升。7. 第六档第六档的动力流简要表示在图11中。通过利用Bl制动带将倒档太阳齿轮114锁定到传动装置壳体12 上，然后用Cl离合器直接从输入轴48驱动至齿轮组支架组件82，实 现第六档。在扭矩转换器14中通过锁定离合器47提供了机械锁定。在液压方面，5-6换档以与4-5换档相同的方式实施，不同的是， C3回路斜坡下降，而B1回路斜坡上升。8. 倒档实现倒档，通过C3离合器驱动前齿轮组16，以及通过利用B2 制动带将后齿轮组支架组件82锁定到传动装置壳体12上。在扭矩转 换器中没有通过锁定离合器47提供机械锁定，而是经由电液控制回路 在液压上防止机械锁定。在液压方面，操作者首先移动T形杆或柱式换档或其它档模式方 向指令机构至倒车位置，使倒档接合。于是，这使传动装置IO中的手 动阀40移动至倒车位置；该运动可以利用杠杆、线缆、致动器或电磁 阀来执行。 一旦位于倒车位置，手动阀40就允许油流向阀体和泵盖的 相关倒车回路，从而用液压向离合器和制动带换档阀供给能量。基本
上紧接着手动阀40选择倒车位置，就向B2制动带供给能量。它的作 用比率可以利用管线压力进行控制，但是用于驱动用途的偏压阀349 在倒档时被旁通。 一旦B2制动带接通，通过电液指令C3换档阀350 以拨动(利用0/1348、 VBS、 PWM等)至允许油压和流量通过其进 给到调节阀回路(即，至C3调节阀354)的位置，接合离合器C3。 同时，油进给到调节阀压力控制电磁阀(其可以为PWM、 VFS、 VPS、 VBS352等)。现在可以通过利用调节阀354并结合压力控制电磁阀 352电液斜坡上升C3离合器，执行离合器接合。因而，N-R换档的换 档感觉可以由电子控制器来控制，并可以适应/校准以匹配各种车辆状 态和驱动输入。如果已经启动误用保护软件算法，误用保护也通过断 开离合器的能量供给而起到保护驱动管线的作用。当换档阀被驱动时， 通过只向各个压力控制电磁阀进给油，允许将与这些类型的电磁阀有 关的泄漏限制在仅仅需要使用电磁阀的状态下。当不需要电磁阀352 时，油不会进给到电》兹阀352，所以，不要求液压回路有泄漏，泵尺 寸可以达到最佳，从而带来最大燃料经济性效益。作为用于接合C3 离合器的替换控制方法，离合器调节阀354在N-R过程期间可以设定 在最高压力。然而，这通常会导致刺耳换档冲击，为緩解该问题，可 使用管线压力控制电磁阀274来緩慢地斜坡变化管线压力或来源油， 从而形成平稳接合。 9.空档通过脱开全部三个离合器Cl、 C2和C3以及脱开制动带Bl和 B2，可实现传动装置10的空档状态。因此，空档状态是非制动空档， 其中，传动装置的输入和输出相对于传动装置外壳自由旋转。技术进步已开发出了 6个前进比率(即"6速")传动装置，其能够利用已 经用于制造4个前进比率(即"4速")传动装置的已有生产线进行制 造，并能够在同一生产线同时和4速传动装置一起制造。超过70%的 原始4速传动装置部件和工具也被用于6速传动装置，这样，可以制 造4速和6速变型所共有的基本模块。基本模块例如可包括传动装置
外壳和/或用于传动装置外壳的插入件。不同部件可以添加到基本模块 中，据此制造这些变型。将已有的4速自动传动装置转换成匹配6个前进比率传动装置的 设计步骤包括从4速传动装置的结构中移除一个摩擦元件；提供行 星齿轮组代替该移除的摩擦元件；和提供控制系统，以彼此独立地操 作剩余摩擦元件。6速自动传动装置构造成，使得机械硬件(包括附加行星齿轮组) 能够被省略，以便提供具有4个前进比率的自动传动装置。特点上述例子中的传动装置10的特点如下 单个输入轴驱动传动装置；*在空档(未制动空档)时的完全空档功能； 使用3个离合器、2个制动带和1个单向离合器实现6个前进比率； 利用17个岡实现传动装置的全部电液控制； 在扭矩转换器中包括锁定离合器；,通过仅仅接合一个摩擦元件，能够实现第一比率； 利用各个电磁阀组合，可分别实现对所有摩擦离合器和制动带从零压力到最高压力的控制；*利用了非联结摩擦元件(即，元件之间没有共同的压力或液压区域)；，利用输入轴速度传感器进行控制决策；*利用正交(quadrature)输出速度传感器进行控制决策； 利用模拟前制动带推杆位置传感器进行控制决策；*利用直接离合器和制动带控制，能实现对车辆驱动管线的误用保护；*利用直接离合器和制动带控制，能通过电液控制实现从空档到前进档状态和倒档状态的平稳接合； 配套以允许将6个前进比率传动装置硬件安装到由4个前进比
率传动装置的原制造包空间范围内；*仍然利用6个前进比率控制装置，机械上相关联(hookup)允 许能够通过省略机械硬件进行4个前进比率传动装置的制造；*利用已有的制造工具和设施，机械上相关联允许制造6个前进 比率传动装置； 利用组合的闭环和自适应控制策略确保平稳换档控制； 利用对扭矩转换器中的锁定离合器的压差电液控制，允许使用滑动控制策略，以实现较低的锁定发动机速度和减少在第二档、第三 档、第四档、第五档和第六档时的NVH (刺耳振动噪音)；*利用了独立于其它传递函数的满量程可变压力控制； 在电子设备故障的情况下，液压控制系统仍然能够实现停车、 倒档、空档和驱动第四档的"软返回(limp-home)，，；*液压控制系统在液压方面防止在停车、空档、驱动第一档和倒 档时发生扭矩转换器锁定；*液压控制系统具有防止传动装置的冷却器阻塞或结冰的冷却器 旁通回路；，利用了定量泵； 在前制动带活塞组件中利用了快速作用特征； *利用了从泵供给的管线优先压力进给；*利用开/关电磁阀、可变排放磁线圏、换档阀和压力调节阀的组 合，实现电液离合器和制动带控制；,当不需要电磁阀时，阀装置断开电磁阀，使电磁阀泄漏最小；*模块化设计，能够包含驱动管线系统变型，例如，4速、5速、 6速、7速、混合传动和前轮驱动。混合本领域技术人员应当理解，依照本发明的传动装置同样可以用于 混合驱动装置，例如图17所示的装置。例如，传动装置可以设置有另 一个上游行星齿轮组401，该上游行星齿轮组401将传动装置耦合于 内燃机(未显示)和电动机400上。
在没有背离本发明的精神和范围的情况下，可以对传动装置进行 许多修改和变型。例如，传动装置可以设置有电动油泵，所述电动油 泵独立于传动装置的输入转速而运行，以便根据需要提供油压(即"请 求压力")，尤其是在传动装置的机械油泵不能提供充足压力的环境下 (例如，当安装有该传动装置的车辆緩慢行进或停止时)。
权利要求
1.一种用于车辆的多比率自动传动装置，该传动装置具有至少一个行星齿轮组；多个摩擦元件，用于耦合不同状态下在传动装置的输入和输出之间的行星齿轮组的部件，以便实现多个传动比；和控制系统，用于以不同的组合有选择地接合/脱开摩擦元件，以实施传动比的选择，其中，一个或多个摩擦元件的接合和/或脱开的比率的控制独立于每个其它摩擦元件。
2. 如权利要求l所述的传动装置，其中，所述控制系统包括具有 多个电/f兹操作阀的电液系统。
3. 如权利要求2所述的传动装置，其中， 一个或多个摩擦元件由 专用电磁操作阀控制。
4. 如权利要求2或权利要求3所述的传动装置，其中，当车辆在 等于或低于预定较低速度或低于其行进时，通过选择操作电磁操作岡 以脱开一个或多个摩擦元件，自动实施传动装置的驱动中的空档状态， 由此，传动装置输出从传动装置输入的驱动中脱开。
5. —种用于车辆的多比率自动传动装置，该传动装置具有至少 一个行星齿轮组；多个摩擦元件，用于耦合不同状态下在传动装置的 输入和输出之间的行星齿轮组的部件，以便实现多个传动比；和控制 系统，用于以不同的组合有选择地接合/脱开摩擦元件，以实施传动比 的选择，所述控制系统包括具有多个电磁操作阀的电液系统，其中， 当车辆在预定较低速度或低于其行进时，通过选择操作电磁操作阀以 脱开一个或多个摩擦元件，可自动实施传动装置的驱动中的空档状态， 由此，传动装置输出从传动装置输入的驱动中脱开。
6. 如权利要求2-5任一所述的传动装置，具有隔离装置，当一个 或多个电磁操作阀在传动装置的给定状态下不使用时，所述隔离装置 隔离 一个或多个电磁操作阀使其不暴露于流体压力。
7. 如权利要求4或权利要求5或从属于权利要求4或权利要求5 的权利要求6所述的传动装置，其中，所述驱动中的空档状态为未制 动空档状态，其中，传动装置的输入和输出都相对于传动装置外壳自 由旋转。
8. 如前述权利要求任一所述的传动装置，其中，每个比率对应于 传动装置的至少一个离散的档状态，在至少一个档状态，驱动动力流 被引导通过布置成仅在一个方向上传递驱动的单向离合器，这样，单 向离合器的旋转防止传动装置提供从输入到输出的制动，在其它档状 态，该离合器被旁通，以允许从输入到输出的制动。
9. 如权利要求8所述的传动装置，其中，该传动装置具有给定 比率的至少一个档状态，其中允许从输入到输出的制动；和相同比率 的另一替换档状态，其中单向离合器能够操作用来防止传动装置输入 到传动装置输出的制动。
10. 如权利要求9所述的传动装置，其中，所述给定比率是传动 装置所提供的最低前进比率。
11. 如权利要求9或权利要求IO所述的传动装置，其中，该传动 装置具有自动模式，在该模式下自动选择比率的变化；和手动模式， 在该模式下手动选择比率的变化，其中，所述档状态用于达到手动模 式中的所述给定比率，所述替换档状态用于在自动模式中达到所述给 定比率。
12. 如权利要求9-ll任一所述的传动装置，其中，当传动装置位 于替换档状态时，传动装置仅有一个摩擦元件被接合。
13. 如权利要求8-12任一所述的传动装置，其中，单向离合器是 斜楔式单向离合器。
14. 如前述权利要求任一所述的传动装置，其中，传动装置具有 至少两个行星齿轮组，多个摩擦元件被操作以在不同状态下耦合在输 入与输出之间串联的行星齿轮组的部件，以便实现多个传动比。
15. 如前述权利要求任一所述的传动装置，其中，每个摩擦元件 都可独立于其它摩擦元件操作。
16. 如前述权利要求任一所述的传动装置，其中，传动装置具有 6个前进比率，全部6个前进比率之间的控制通过5个摩擦元件的接合/脱开实施。
17. 如权利要求16所述的传动装置，其中，5个摩擦元件包括3 个摩擦离合器和2个制动带。
18. 如权利要求17所述的传动装置，其中，传动装置具有第一、 第二和第三离合器以及第一和第二制动带，以及其中，当在第一比率 的第一档状态时，第二离合器被接合，第二制动带被接合，其它摩擦 元件被脱开。
19. 如权利要求18所述的传动装置，其中，在第一比率的另一替 换档状态，第二离合器被接合，其它摩擦元件被脱开。
20. 如权利要求19所述的传动装置，其中，对于传动装置的第二 比率，第二离合器被接合，第一制动带被接合，其它摩擦元件被脱开。
21. 如权利要求20所述的传动装置，其中，对于传动装置的第三 比率，第二和第三离合器被接合，其它摩擦元件被脱开。
22. 如权利要求21所述的传动装置，其中，对于传动装置的第四 比率，第一和第二离合器被接合，其它摩擦元件被脱开。
23. 如权利要求22所述的传动装置，其中，对于传动装置的第五 比率，第一和第三离合器被接合，其它摩擦元件被脱开。
24. 如权利要求23所述的传动装置，其中，对于传动装置的第六 比率，第一离合器被接合，第一制动带被接合，其它摩擦元件被脱开。
25. 如权利要求24所述的传动装置，其中，对于传动装置的倒档 比率，第三离合器被接合，第二制动带被接合，其它摩擦元件被脱开。
26. 如权利要求25所述的传动装置，其中，对于传动装置所选择 的空档状态，没有一个摩擦元件被接合。
27. —种用于车辆的多比率自动传动装置，传动装置具有多个前 进比率，其中，通过接合/脱开摩擦元件实施前进比率的选择，所述接合/脱开通过具有至少一个电磁操作岡的控制系统驱动，当电磁操作阀 在传动装置的给定状态下不使用时，电磁操作阀被隔离以免暴露于流 体压力。
28. —种用于车辆的多比率自动传动装置，该传动装置具有至少一个行星齿轮组；多个摩擦元件，用于耦合不同状态下在传动装置 的输入和输出之间的行星齿轮组的部件，以便实现多个传动比；和单 向离合器，其中，每个比率对应于传动装置的至少一个离散的档状态， 在至少一个档状态，驱动动力流被引导通过布置成仅在一个方向上传 递驱动的单向离合器，这样，单向离合器的旋转防止传动装置提供从 输入到输出的制动，在其它档状态，该离合器被旁通，以允许从输入 到输出的制动。
29. 如权利要求28所述的传动装置，其中，该传动装置具有给 定比率的至少一个档状态，其中允许从输入到输出的制动；和相同比 率的另一替换档状态，其中单向离合器能够操作用来防止传动装置输 入到传动装置输出的制动。
30. 如权利要求29所述的传动装置，其中，所述给定比率是传动 装置所提供的最低前进比率。
31. —种多比率自动传动装置模块，其具有第一行星齿轮组； 控制齿轮组以提供多个前进比率的摩擦元件；以及可选择下列任一用于控制齿轮组以提供4个前进比率的另一摩擦元件；或 与第一行星齿轮组串联的另一行星齿轮组，其位于沿动力传动装 置从输入到输出的方向第 一行星齿轮组的下游；和用于控制第二行星 齿轮组与第一行星齿轮组一起动作以提供至少5个前进比率的装置。
全文摘要
一种用于车辆的多比率自动传动装置(10)，该传动装置(10)具有至少一个行星齿轮组(16，18)；多个摩擦元件(C1，C2，C3，B1，B2)，用于耦合不同状态下在传动装置的输入和输出之间的行星齿轮组(16，18)的部件，以便实现多个传动比；和控制系统(26)，用于以不同的组合有选择地接合/脱开摩擦元件(C1，C2，C3，B1，B2)，以实施传动比的选择，其中，一个或多个摩擦元件(C1，C2，C3，B1，B2)的接合和/或脱开的比率的控制独立于每个其它摩擦元件(C1，C2，C3，B1，B2)。
文档编号F16H61/06GK101133266SQ200580035357
公开日2008年2月27日 申请日期2005年8月19日 优先权日2004年8月20日
发明者D·L·弗思, F·鲍尔, J·莫里, P·A·唐纳利, R·T·坦巴, R·克鲁皮克, S·史密斯, S·塔珀, S·普里茨米克, 肯特·健·刘, 凌 邱 申请人:动力传动系统国际有限公司