专利名称：8档变速器的制作方法
8档变速器 客车包括动力系，该动力系包括发动机、多档变速器、 及差速器或主减速器。多档变速器通过允许发动机多次运行通过其扭 矩范围来提高车辆的总运行范围。变速器中可用的前进档的数目确定 了发动机扭矩范围重复的次数。早期的自动变速器具有两个速度范围。 这严重地限制了车辆的总速度范围，从而需要比较大的发动机来提供 宽的速度和扭矩范围。这导致在巡航期间，发动机运行在特定的燃料 消耗点上，而不是最有效的点上。因此，手动换档(中间轴变速器) 是最流行的。 随着三档和四档自动变速器的出现，自动换档(行星齿 轮)变速器在驾车族中逐渐普及。这些变速器提高了车辆的运行性能 和燃料经济性。传动比数目的增加减小了传动比之间的传动比步长， 从而在正常车辆加速下，使操作员基本无法感觉到档位变换，提高了 变速器的换档质量。
包括改进车辆加速和提°高燃料经;性。虽然许多卡车使用具有六个或 更多前进档的动力变速器，但由于这些变速器的尺寸和复杂程度，客 车仍使用三档和四档自动变速器制造，较少的使用五档或六档装置。 七档、八档和九档变速器提供了超过六档变速器的更多 加速和燃料经济性的改进。但是，如同上述六档变速器，由于其复杂 程度、尺寸和成本，妨碍了七档、八档和九档变速器的发展。
发明内容
在本说明书和权利要求书中提及第一、第二、第三和第 四齿轮组时，附图
中这些齿轮组可以任意顺序(例如，从左至右、从 右至左等)计数为"第一，，至"第四，，。另外，附图中各齿轮组的第 一、第二或第三元件可以任意顺序(例如，从上到下、从下到上等) 计数为"第一，，至"第三，，。 各行星架元件可为单小齿轮行星架元件(简单式)或双 小齿轮行星架元件(复合式)。采用长小齿轮的实施方式也是可能的。 第二互连元件将第二行星齿轮组的第三元件与第三行星 齿轮组的第二元件和第四行星齿轮组的第三持续地连接。 第一扭矩传递装置(如制动器)有选择地将第三行星齿 轮组的第一元件与固定元件(变速器壳体/变速箱)连接。 第五扭矩传递装置(如离合器)有选择地将笫二行星齿7轮组的第二元件与第四行星齿轮组的第 一元件连接。 这五个扭矩传递装置可有选择地以两个扭矩传递装置的
组合进行接合，以建立至少八个前进档和至少 一个倒档。 通过适当地选择行星齿轮组的齿数比，可实现多种速比 和速比跨度。 图lb为示出图la中所示动力系的一些运行特性的真值 表；以及 图lc为图la中动力系杆图形式的示意图。
具体实施例方式
行星齿轮组40包括中心齿轮元件42、齿圈元件44、和行星架总成元件46。行星架总成元件46包括多个小齿轮47,这些小 齿轮47可旋转地安装在行星架元件49上，并布置成与中心齿轮元件 42和齿圈元件44都成啮合关系。
如上所述，图lb的真值表中示出了扭矩传递装置的接合
策略。图lb的图表描述了上述变速器中获得的传动比和传动比步长。
例如，第一前进档与第二前进档之间的传动比步长比为1.46,而倒档 与第一前进档之间的传动比步长比为-0.73。 输入元件17与节点26A持续地连接，输出元件19与节 点36A持续地连接。节点22A与变速器壳体60持续地连接。 为建立传动比，对于每个档位状态有两个扭矩传递装置 接合。在图lb的各相应行中，接合的扭矩传递装置由"X"表示。例 如，为建立倒档，制动器82和离合器85接合。制动器82将节点44A 与变速器壳体60接合。离合器85将节点24A和32A与节点52A接合。 同样，按照图lb,通过不同组合的离合器接合可获得八个前进档。
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动力系10可与混合动力车辆共用一些组件，并且这种组 合可操作于"电量消耗模式"。对于本发明来说，"电量消耗模式" 为车辆主要由电动机/发电机驱动的模式，使得当车辆达到其目的地时， 电池被耗尽或几乎被耗尽。换句话说，在电量消耗模式期间，发动机 12只运行在确保电池在达到目的地之前不被耗尽的程度。传统的混合 动力车辆运行于"电量保持模式"，其中如果电池电量水平降低至低 于预定水平(例如，25%),那么发动才几自动运行以给电池重新充电。 因此，通过运行于电量消耗模式，混合动力车辆可节约传统混合动力 车辆中为保持25%的电池电量水平而消耗掉的一部分或全部燃料。应 当理解，如果在达到目的地之后，通过将电池插入电源可给其重新充 电的话，那么混合动力车辆动力系优选只运行于电量消耗模式。
[0046
尽管已经详细描述了实现本发明的最佳模式，但是本发 明所属领域的技术人员应当认识到在所附权利要求范围内实现本发明 的各种可选i殳计和实施方式。
权利要求
1. 一种多档变速器，包括 输入元件；输出元件；第一、第二、第三和第四行星齿轮组，每个行星齿轮组都具有第 一、第二和第三元件；第一互连元件，其将所迷第一行星齿轮组的所述第三元件与所述 第二行星齿轮组的所述第一元件持续地连接；第二互连元件，其将所述第二行星齿轮组的所述第三元件与所述 第三行星齿轮组的所述第二元件和所述第四行星齿轮组的所述第三元 件持续地连接；第三互连元件，其将所述第三行星齿轮组的所述第三元件与所述 第四行星齿轮组的所述第二元件持续地连接；所述第一行星齿轮组的所述第一元件与固定元件持续地连接；以及五个扭矩传递装置，用于将所述行星齿轮组的所述元件与所述行 星齿轮组的其它元件或与所述固定元件有选择地互连，所述五个扭矩 传递装置以两个扭矩传递装置的组合进行接合，以在所述输入元件与 所述输出元件之间建立至少八个前进档和至少 一个倒档。
2. 如权利要求l所述的变速器，其中所述五个扭矩传递装置的第 一个可操作，以有选择地将所述第三行星齿轮组的所述第一元件与所 述固定元件连接。
3. 如权利要求2所述的变速器，其中所述五个扭矩传递装置的第 二个可操作，以有选择地将所述第三行星齿轮组的所述第三元件与所 述固定元件连接。
4. 如权利要求3所述的变速器，其中所述五个扭矩传递装置的第 三个可操作，以有选择地将所述第一行星齿轮组的所述第二元件与所 述笫三行星齿轮组的所述第三元件连接。
5. 如权利要求4所述的变速器，其中所述五个扭矩传递装置的第 四个可操作，以有选择地将所述第一行星齿轮组的所述第三元件与所 述第四行星齿轮组的所述第一元件连接。
6. 如权利要求5所述的变速器，其中所述五个扭矩传递装置的第五个可操作，以有选择地将所述第二行星齿轮组的所述第二元件与所 述第四行星齿轮组的所述第 一元件连接。
7. 如权利要求l所述的变速器，其中所述五个扭矩传递装置中的 两个包括制动器；所述五个扭矩传递装置中的另三个包括离合器。
8. 如权利要求l所述的变速器，其中所述第一、笫二、第三和第 四行星齿轮组的所述第一、第二和第三元件分别包括中心齿轮元件、 行星架总成元件和齿圏元件。
9. 如权利要求l所述的变速器，其中所述输入元件与所述第一行 星齿轮组的所述第二元件持续地互连，所述输出元件与所述第二行星 齿轮组的所述第二元件持续地互连。
10. —种多档变速器，包括丰lr入元件；丰俞出元件；第一、第二、第三和第四行星齿轮组，每个行星齿轮组都具有第 一、第二和第三元件；所述输入元件与所述第一行星齿轮组的所述第二元件持续地互连；所述输出元件与所述第二行星齿轮组的所述第二元件持续地互连；所述第一行星齿轮组的所述第一元件与固定元件持续地连接； 第一互连元件，其将所述第一行星齿轮组的所述第三元件与所述第二行星齿轮组的所述第一元件持续地连接；第二互连元件，其将所述第二行星齿轮组的所述第三元件与所述第三行星齿轮组的所述第二元件和所述第四行星齿轮组的所述第三元件持续地连接；第三互连元件，其将所述第三行星齿轮组的所述笫三元件与所述 第四行星齿轮组的所述第二元件持续地连接；第一扭矩传递装置，其有选择地将所述第三行星齿轮组的所述第 一元件与所述固定元件连接；第二扭矩传递装置，其有选择地将所述第三行星齿轮组的所述第三元件与所述固定元件连接；第三扭矩传递装置，其有选择地将所述第一行星齿轮组的所述第二元件与所述第三行星齿轮组的所述第三元件连接；第四扭矩传递装置，其有选择地将所述第一行星齿轮组的所述第 三元件与所述第四行星齿轮组的所述第 一元件连接；第五扭矩传递装置，其有选择地将所述第二行星齿轮组的所述第 二元件与所述第四行星齿轮组的所述第一元件连接；以及所述扭矩传递装置以两个扭矩传递装置的组合进行接合，以在所 述输入元件与所述输出元件之间建立至少八个前进档和至少一个倒 档。
11. 一种多档变速器，包括输入元件；输出元件；第一、第二、第三和第四行星齿轮组，每个行星齿轮组都具有中 心齿轮元件、行星架总成元件和齿圈元件；所述输入元件与所述第 一行星齿轮组的所述行星架总成元件持续 地互连；所述输出元件与所述第二行星齿轮组的所述行星架总成元件持续 地互连；所述第一行星齿轮组的所述中心齿轮元件与固定元件持续地连接；第一互连元件，其将所述第一行星齿轮组的所述齿圏元件与所述第二行星齿轮组的所述中心齿轮元件持续地连接；第二互连元件，其将所述第二行星齿轮组的所述齿圈元件与所述 第三行星齿轮组的所述行星架总成元件和所述第四行星齿轮组的所述齿圈元件持续地连接；第三互连元件，其将所述第三行星齿轮组的所述齿圏元件与所述第四行星齿轮组的所述行星架总成元件持续地连接；第一扭矩传递装置，其有选择地将所述第三行星齿轮组的所述中 心齿轮元件与所述固定元件连接；第二扭矩传递装置，其有选择地将所述第三行星齿轮组的所述齿 圏元件与所述固定元件连接；第三扭矩传递装置，其有选择地将所述第一行星齿轮组的所述行 星架总成元件与所述第三行星齿轮组的所述齿圏元件连接；第四扭矩传递装置，其有选择地将所述第一行星齿轮组的所述齿圏元件与所述第四行星齿轮组的所述中心齿轮元件连接；第五扭矩传递装置，其有选择地将所述第二行星齿轮组的所述行星架总成元件与所述第四行星齿轮组的所述中心齿轮元件连接；以及 所述扭矩传递装置以两个扭矩传递装置的组合进行接合，以在所述输入元件与所述输出元件之间建立至少八个前进档和至少一个倒档。
全文摘要
本发明涉及8档变速器。变速器具有多个元件，其可用在动力系中，以提供至少八个前进档和至少一个倒档。变速器包括四个行星齿轮组，具有五个扭矩传递装置，三个固定互连元件和一个接地元件。动力系包括与至少一个行星齿轮元件持续连接的发动机和变矩器，以及与另一行星齿轮元件持续连接的输出元件。所述五个扭矩传递装置提供各种齿轮元件之间及与固定元件之间的互连，并以两个扭矩传递装置的组合进行操作，以提供至少八个前进档和至少一个倒档。
文档编号F16H3/62GK101311580SQ20081009295
公开日2008年11月26日 申请日期2008年4月18日 优先权日2007年4月20日
发明者A·W·菲利普斯, C·E·凯里, J·M·哈特, S·H·维特科普 申请人:通用汽车环球科技运作公司