一种八速自动变速器及其动力传递方法与流程

本发明涉及变速器领域，尤其涉及一种八速自动变速器及其动力传递方法。

背景技术：

行星排机构式的自动变速器(简称自动变速器)包含的主要部件有液力变矩器、行星齿轮变速器机构。在某些工况下，液力变矩器具有传递效率低、功率损失大的现象。同时，我国某些省份在2019开始实行汽车尾气国六a排放标准，汽车尾气国六a排放标准对汽车的动力系统总成提出了更高的要求；自动变速器作为汽车动力系统总成的主要组成之一，汽车尾气国六a排放标准对自动变速器动力总成也提出了更高的要求。自动变速器最突出的优点之一就是可以改善燃油经济性和改善车辆尾气排放。车辆装备多档位的自动变速器，可以提高车辆的动力性能、改善车辆的燃油经济性、降低车辆尾气的有害气体排放、降低车辆的换档冲击及提高车辆的乘坐舒适性。自动变速器的动力传递方案中具有多个超速档，这一优势可以在一定程度上弥补液力变矩器在某些工况下传递效率低、功率损失大的不足之处。本发明设计一款8速自动变速器，包括动力传递方案(动力传递方案中包含有多个超速档)及其对应的结构简图、等效杠杆输出点分析图、等效传动杠杆图；该8速自动变速器可以装备后驱车辆上，进一步提升车辆的动力性能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种八速自动变速器及其动力传递方法，解决背景技术中提到的技术问题。方案中包含有3个超速档和提供更广的传动比范围，以弥补液力变矩器在某些工况下传递效率低、油耗高的不足之处。

一种八速自动变速器，包括四组行星排，从左往右依次为第一行星排、第二行星排、第三行星排和第四行星排，所述四组行星排均设置有太阳轮(s)、齿圈(r)、行星架(pc)及若干个行星轮。

所述第一行星排为双行星轮行星排，所述第二行星排为单行星轮行星排，所述第三行星排为双行星轮行星排，所述第四行星排为单行星轮行星排。

上述方案还包括七个执行元件，七个执行元件包括湿式多片离合器c1、湿式多片离合器c2、湿式多片制动器b1、湿式多片制动器b2、湿式多片制动器b3、湿式多片制动器b4和湿式多片制动器b5。

所述第一行星排的齿圈r1和第二行星排的齿圈r2刚性连接，即共用齿圈r1/r2，且第一行星排和第二行星排共用齿圈r1/r2与自动变速器的输出轴o刚性连接；第一行星排的行星架和第二行星排的行星架刚性连接，即共用行星架pc1/pc2。

所述第三行星排的齿圈r3和第四行星排的行星架pc4刚性连接；第三行星排行星架pc3和第四行星排的齿圈r4刚性连接。

第三行星排3的齿圈r3、第四行星排的行星架pc4、第二行星排的太阳轮s2共三个元件刚性连接。

所述第三行星排的太阳轮s3与变速器输入轴i刚性连接，即第三行星排太阳轮常输入。

湿式多片离合器c1接合时，变速器输入轴i与第一行星排和第二行星排共用的行星架pc1/pc2连接；湿式多片离合器c2接合时，变速器的输入轴i与第三行星排的行星架pc3和第四行星排的齿圈r4连接；湿式多片制动器b1接合时，变速器的壳体与第一行星排和第二行星排共用的行星架pc1/pc2连接，第一行星排和第二行星排共用的行星架pc1/pc2被壳体固定不转动；湿式多片制动器b2接合时，变速器壳体与第一行星排的太阳轮s1连接，第一行星排的太阳轮s1被壳体固定不转动；湿式多片制动器b3接合时，变速器的壳体与第二行星排的太阳轮s2、第三行星排的齿圈r3及第四行星排的行星架pc4连接，第二行星排的太阳轮s2、第三行星排的齿圈r3及第四行星排的行星架pc4被壳体固定不转动；湿式多片制动器b4接合时，变速器的壳体与第三行星排的行星架pc3和第四行星排的齿圈r4连接，第三行星排的行星架pc3和第四行星排的齿圈r4被壳体固定不转动；湿式多片制动器b5接合时，变速器的壳体与第四行星排的太阳轮s4连接，第四行星排的太阳轮s4被壳体固定不转动。

一种八速自动变速器的动力传递方法，所述变速器的动力传递方法包括八个前进档和两个倒档，分别为：d1-d8档和r1-r2档。

d1档的动力传递路线为：执行元件湿式多片制动器b2和湿式多片制动器b4工作时，动力从输入轴i输入，动力从输入轴i传给第三行星排的太阳轮s3，然后湿式多片制动器b4工作，固定第三行星排行星架，动力传导入第三行星排的齿圈r3，动力从齿圈r3传导入第二行星排的太阳轮s2，动力由太阳轮s2传入第二行星排的行星架pc2，动力从第二行星排的行星架pc2传入第二行星排的齿圈r2和第一行星排的行星架pc1，湿式多片制动器b2工作，固定第一行星排太阳轮，动力传入第一行星排的齿圈r1，共用的齿圈r1/r2将动力通过输出轴o输出动力；

d2档的动力传递路线为：执行元件湿式多片制动器b2和湿式多片制动器b5工作时，动力从输入轴i输入，动力从输入轴i传给第三行星排的太阳轮s3，然后传给第三行星排的行星架pc3，第三行星排的行星架传给第三行星排的齿圈r3和第四行星排的齿圈r4，，湿式多片制动器b5工作，固定第四行星排的太阳轮s4，动力传入第四行星排的行星架pc4，动力由第四行星排的行星架pc4和齿圈r3共同传入第二行星排的太阳轮s2，动力由太阳轮s2传入第二行星排的行星架pc2，动力由第二行星排的行星架传给第二行星排的齿圈r2和第一行星排的行星架pc1，湿式多片制动器b2工作，固定第一行星排的太阳轮s1，动力由第一行星排的行星架传pc1给第一行星排的齿圈r1，最后动力由齿圈r2和齿圈r1共同输出到输出轴o；

d3档动力传递路线：执行元件湿式多片离合器c2和湿式多片制动器b2工作；动力从输入轴i输入到第三行星排的太阳轮s3，同时，湿式多片离合器c2工作，动力从输入轴i传入第三行星排的行星架pc3，动力由太阳轮s3和第三行星排的行星架pc3共同传给第三行星排的齿圈r3，动力由齿圈r3传给第二行星排的太阳轮s2，动力由太阳轮s2传给第二行星排的行星架pc2，动力由第二行星排的行星架pc2同时传给第二行星排的齿圈r2和第一行星排的行星架pc1，湿式多片制动器b2工作，固定第一行星排太阳轮，动力由第一行星排的行星架pc1传给第一行星排的齿圈r1，由齿圈r2和齿圈r1共同输出到输出轴o；

d4档动力传递路线：执行元件湿式多片离合器c1和湿式多片制动器b2工作，动力从输入轴i输入，湿式多片离合器c1工作，动力传到第一行星排的行星架pc1，湿式多片制动器b2工作，固定第一行星排的太阳轮s1，动力由行星架pc1传到第一行星排的齿圈r1，由齿圈r1输出到输出轴o；

d5档动力传递路线：执行元件湿式多片离合器c1和湿式多片离合器c2工作；动力从输入轴i输入，湿式多片离合器c1工作，动力传到第二行星排的行星架pc2，同时，动力从输入轴i到第三行星排的太阳轮s3，且湿式多片离合器c2工作，动力从输入轴i传给第三行星排的行星架pc3，动力由太阳轮s3和第三行星排的行星架pc3共同传到第三行星排的齿圈r3，动力由齿圈r3传到第二行星排的太阳轮s2，然后动力由太阳轮s2和第二行星排的行星架pc2共同传给第二行星排的齿圈r2，由齿圈r2输出到输出轴o；

d6档动力传递路线：执行元件湿式多片离合器c1和湿式多片制动器b5工作；动力从输入轴i输入，湿式多片离合器c1工作，动力传到第二行星排的行星架pc2,同时，动力从输入轴i到第三行星排的太阳轮s3，并从太阳轮s3传到第三行星排的行星架pc3，由第三行星排行星架同时传给第三行星排的齿圈r3和第四行星排的齿圈r4，湿式多片制动器b5工作，固定第四行星排的太阳轮s4，动力由齿圈r4传给第四行星排的行星架pc4，动力由第三行星排的齿圈r3和第四行星排的行星架pc4共同传给第二行星排的太阳轮s2，动力由太阳轮s2和第二行星排的行星架pc2共同传给第二行星排的齿圈r2，最后动力由齿圈r2传到输出轴o；

d7档动力传递路线：执行元件湿式多片离合器c1和湿式多片制动器b4工作；动力从输入轴i输入，湿式多片离合器c1工作，传给第二行星排的行星架pc2，同时，动力从输入轴i传给第三行星排太阳轮s3，湿式多片制动器b4工作，固定第三行星排行星架pc3，动力经过太阳轮s3传给齿圈r3，从齿圈r3传到第二行星排的太阳轮s2，动力由第二行星排的行星架pc2和太阳轮s2共同传给第二行星排的齿圈r2，由齿圈r2输出到输出轴o；

d8档动力传递路线：执行元件湿式多片离合器c1和湿式多片制动器b3工作；动力从输入轴i输入，湿式多片离合器c1工作，传给第二行星排的行星架pc2，湿式多片制动器b3工作，固定第二行星排的太阳轮s2，动力从第二行星排的行星架pc2传到第二行星排齿圈r2，再由齿圈r2输出到输出轴o；

r1档动力传递路线：执行元件湿式多片制动器b1和湿式多片制动器b4工作；动力从输入轴i输入，从输入轴i到第三行星排太阳轮s3，湿式多片制动器b4工作，固定第三行星排的行星架pc3，动力从太阳轮s3传给第三行星排的齿圈r3，从齿圈r3传到第二行星排的太阳轮s2，湿式多片制动器b1工作，固定第二行星排的行星架pc2，动力再由第二行星排的太阳轮s2传给第二行星排齿圈r2，最后由齿圈r2传给输出轴o输出；

r2档动力传递路线：执行元件湿式多片制动器b1和湿式多片制动器b5工作；动力从输入轴i输入，从输入轴i到第三行星排的太阳轮s3，从太阳轮s3到第三行星排的行星架pc3，第三行星排的行星架pc3同时传给第三行星排的齿圈r3和第四行星排的齿圈r4，湿式多片制动器b5工作，固定第四行星排太阳轮s4，动力由齿圈r4传到第四行星排的行星架pc4，动力从第四行星排的行星架pc4和第三行星排的齿圈r3共同传给第二行星排太阳轮s2，湿式多片制动器b1工作，固定第二行星排的行星架pc2，然后动力从太阳轮s2传给第二行星排的齿圈r2，从齿圈r2传到输出轴o输出。

本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

本发明变速器的新动力传递方案中包含有3个超速档，且传动比范围广，将有效改善自动变速器的传递效率、提升燃油经济性、降低车辆的尾气有害气体排放，该八速自动变速器可以装备后驱车辆上，进一步提升车辆的动力性能，具有3个超速档，超速档数多有利于车辆提高传动效率、提升燃油经济性，这可以弥补液力变矩器在某些工况下传递效率低、油耗高的不足之处；提高车辆的动力性，装备档位数多的自动变速器，可以提高车辆的加速能力和爬坡能力，提高车辆的动力性，而且，该八速自动变速器可以准备在后驱车辆上，进一步提升车辆的动力性能。

附图说明

图1为本发明变速器实施例的结构简图。

图2为本发明变速器实施例的等效传动杠杆图。

图3为本发明变速器实施例的等效杠杆输出点分析图。

图中标号：1-第一行星排；2-第二行星排；3-第三行星排；4-第四行星排。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

一种八速自动变速器，如图1、图2所示，包括四组行星排，从左往右依次为第一行星排1、第二行星排2、第三行星排3和第四行星排4，所述四组行星排均设置有太阳轮(s)、齿圈(r)、行星架(pc)及若干个行星轮。

所述第一行星排1为双行星轮行星排，所述第二行星排2为单行星轮行星排，所述第三行星排3为双行星轮行星排，所述第四行星排4为单行星轮行星排。还包括七个执行元件，七个执行元件包括湿式多片离合器c1、湿式多片离合器c2、湿式多片制动器b1、湿式多片制动器b2、湿式多片制动器b3、湿式多片制动器b4和湿式多片制动器b5。

所述第一行星排1的齿圈r1和第二行星排2的齿圈r2刚性连接，即共用齿圈r1/r2，且第一行星排1和第二行星排2共用齿圈r1/r2与自动变速器的输出轴o刚性连接；第一行星排1的行星架pc1和第二行星排2的行星架pc2刚性连接，即共用行星架pc1/pc2。

所述第三行星排3的齿圈r3和第四行星排4的行星架pc4刚性连接；第三行星排3行星架pc3和第四行星排4的齿圈r4刚性连接。

第三行星排3的齿圈r3、第四行星排4的行星架pc4、第二行星排2的太阳轮s2共三个元件刚性连接。

所述第三行星排3的太阳轮s3与变速器输入轴i刚性连接，即第三行星排3太阳轮常输入。

湿式多片离合器c1接合时，变速器输入轴i与第一行星排1和第二行星排2共用的行星架pc1/pc2连接；湿式多片离合器c2接合时，变速器的输入轴i与第三行星排3的行星架pc3和第四行星排4的齿圈r4连接；湿式多片制动器b1接合时，变速器的壳体与第一行星排1和第二行星排2共用的行星架pc1/pc2连接，第一行星排1和第二行星排2共用的行星架被壳体固定不转动；湿式多片制动器b2接合时，变速器壳体与第一行星排1的太阳轮s1连接，第一行星排1的太阳轮s1被壳体固定不转动；湿式多片制动器b3接合时，变速器的壳体与第二行星排2的太阳轮s2、第三行星排3的齿圈r3及第四行星排4的行星架pc4连接，第二行星排2的太阳轮s2、第三行星排3的齿圈r3及第四行星排4的行星架pc4被壳体固定不转动；湿式多片制动器b4接合时，变速器的壳体与第三行星排3的行星架pc3和第四行星排4的齿圈r4连接，第三行星排3的行星架pc3和第四行星排4的齿圈r4被壳体固定不转动；湿式多片制动器b5接合时，变速器的壳体与第四行星排4的太阳轮s4连接，第四行星排4的太阳轮s4被壳体固定不转动。

图3中k1：执行元件b4工作时，第三行星排的传动比为1/k1。

图3中k2：执行元件b5工作时，第三、第四行星排的传动比为1/k2。

一种八速自动变速器的动力传递方法，所述变速器的动力传递方法包括八个前进档和两个倒档，分别为：d1-d8档和r1-r2档。

各档位的动力传递过程中，各行星排参与情况如下：

d1档时，执行元件b2、b4工作，第一、二、三行星排都参与动力的传递。

d2档时，执行元件b2、b5工作，第一、二、三、四行星排都参与动力的传递。

d3档时，执行元件b2、c2工作，第一、二、三行星排都参与动力的传递。

d4档时，执行元件b2、c1工作，第一行星排参与动力的传递。

d5档时，执行元件c2、c1工作，第二、三行星排都参与动力的传递。

d6档时，执行元件b5、c1工作，第二、三、四行星排都参与动力的传递。

d7档时，执行元件b4、c1工作，第二、三行星排都参与动力的传递。

d8档时，执行元件b3、c1工作，第二行星排参与动力的传递。

r1档时，执行元件b4、b1工作，第二、三行星排都参与动力的传递。

r2档时，执行元件b5、b1工作，第二、三、四行星排都参与动力的传递。

各档位的工作执行元件情况如下表：

注：⊙--表示执行元件工作(即执行元件接合)

(1)d1档动力传递路线：执行元件b2、b4工作；动力从输入轴输入，

(2)d2档动力传递路线：执行元件b2、b5工作；动力从输入轴输入，

(3)d3档动力传递路线：执行元件c2、b2工作；动力从输入轴输入，

(4)d4档动力传递路线：执行元件c1、b2工作；动力从输入轴输入，

(5)d5档动力传递路线：执行元件c1、c2工作；动力从输入轴输入，

(6)d6档动力传递路线：执行元件c1、b5工作；动力从输入轴输入，

(7)d7档动力传递路线：执行元件c1、b4工作；动力从输入轴输入，

(8)d8档动力传递路线：执行元件c1、b3工作；动力从输入轴输入，

(9)r1档动力传递路线：执行元件b1、b4工作；动力从输入轴输入，

(10)r2档动力传递路线：执行元件b1、b5工作；动力从输入轴输入，

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。