[发明专利]多级变速器

说明书

技术领域

本发明涉及具有行星齿轮装置的变速器。

背景技术

客车包括由发动机、多级变速器和差速传动或末级传动构成的动力系。通过允许发动机多次通过其扭矩范围地工作，多级变速器就增大了车辆的总体工作范围。变速器中可用的前进速度比数目确定了发动机扭矩范围的重复次数。早期的自动变速器具有两个变速范围。这严重地限制了车辆的总体变速范围，因此需要能产生较宽变速和扭矩范围的相对较大的发动机。这导致在巡航行驶过程中，发动机在特定的燃料消耗点工作，而非在最高效率的点工作。因此，手动换挡(副轴传动)是最流行的。

随着三速和四速自动变速器的出现，自动换挡(行星齿轮)变速器越来越被驾车的公众接受。这些变速器改善了车辆的操作性能和燃料经济性。速度比数目的增加降低了这些速度比之间的阶跃比率(step)，因此通过使驾驶员在正常的车辆加速时基本上察觉不到速度比切换，从而改善了变速器的换挡质量。

目前已经提出了将前进速度比数目提高到六速比或者更大。于1978年1月31日授权给Polak的美国专利No.4,070,927以及2002年7月23日授权给Raghavan和Usoro的美国专利No.6,422,969中公开了六速变速器。

六速变速器提供了超过四速和五速变速器的若干优点，包括改善的车辆加速性能和改进的燃料经济性。虽然许多卡车采用具有六速或更多个前进速度比的功率变速器，但是，由于这些变速器的尺寸和复杂性的原因，客车仍然只是制造有三速和四速自动变速器以及较少的五速或六速变速器装置。

授权给Raghavan，Bucknor和Usoro的美国专利No.6,623,397中公开了七速变速器。授权给Haka的美国专利No.6,425,841中公开了八速变速器。Haka的变速器使用三个行星齿轮组和六个扭矩传递装置，包括两个制动器和两个离合器，以提供八种前进速度比和一个倒挡速度比。其中一个行星齿轮组可定位并进行操作，以便为其余两个行星齿轮组形成两个固定速度输入部件。七速、八速和九速变速器提供了进一步超越六速变速器的加速性能和燃料经济性方面的优点。然而，如同上述六速变速器一样，由于复杂性、尺寸和费用的原因，已经排除了发展七速、八速和九速变速器的可能性。

发明内容

一种变速器，包括输入部件、输出部件、固定部件，以及第一、第二和第三行星齿轮组。每一个行星齿轮组都具有各自的第一、第二和第三部件。第一行星齿轮组的第一部件持续地操作式地连接在输入部件上，以便一体地旋转。第一行星齿轮组的第二部件持续地操作式地连接在固定部件上。第二行星齿轮组的第一部件持续地操作式地连接在第三行星齿轮组的第一部件上，以便一体地旋转。第二行星齿轮组的第三部件持续地操作式地连接在第三行星齿轮组的第二部件上，以便一体地旋转。第三行星齿轮组的第三部件持续地操作式地连接在输出部件上，以便一体地旋转。

变速器还包括第一、第二、第三、第四、第五和第六扭矩传递装置，其可操作，以便选择性地将行星齿轮组的部件与输入部件、固定部件或与行星齿轮组的其它部件相连，以便提供至少六个前进速度比。

在一个示例性实施例中，第一扭矩传递装置构造成选择性地将输入部件和第一行星齿轮组的第一部件与第二行星齿轮组的第三部件和第三行星齿轮组的第二部件相联接，以便一体地旋转。第二扭矩传递装置构造成选择性地将第一行星齿轮组的第三部件与第二行星齿轮组的第二部件相联接，以便一体地旋转。第三扭矩传递装置构造成选择性地将第三行星齿轮组的第二部件和第二行星齿轮组的第三部件与固定部件相联接。第四扭矩传递装置构造成选择性地将第一行星齿轮组的第三部件与第二行星齿轮组的第三部件和第三行星齿轮组的第二部件相联接，以便一体地旋转。第五扭矩传递装置构造成选择性地将第一行星齿轮组的第一部件与第二行星齿轮组的部件相联接，以便一体地旋转。第六扭矩传递装置构造成选择性地将第二行星齿轮组的部件与固定部件相联接。

变速器还可包括第七扭矩传递装置，其构造成选择性地将第二行星齿轮组的第二部件与固定部件相联接，以便提供至少七个前进速度比和至少一个倒挡速度比。

从以下结合附图所进行的用于实现本发明的最佳方式的详细描述中，可以清楚本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点。

附图说明

图1是根据本发明的第一变速器的示意图；

图2是速度比图表和真值表，描述了用于图1所示变速器的换挡逻辑顺序；

图3是根据本发明的第二变速器的示意图；