[发明专利]多级变速器

说明书

本公开涉及一种多级变速器。一种变速器的齿轮传动装置包括四个简单行星齿轮组、三个制动器和四个离合器。所述变速器响应于以制动器和离合器中的三个组合的方式来接合制动器和离合器而产生两个倒车传动比和十二个前进传动比。所述变速器适合与挡位范围选择器一起使用。在低挡位范围中，使用倒车传动比中的一个和所有十二个前进传动比。在高挡位范围中，使用倒车传动比中的另一个和前进传动比中的十一个。

技术领域

本公开涉及用于机动车辆的自动变速器领域。更具体地，本公开涉及齿轮传动元件、换挡元件的布置及它们之间的互相连接，并涉及接合离合器以产生期望传动比的相应方法。

背景技术

许多车辆在宽的车速范围(包括前进运动和倒车运动两者)内使用。然而，一些类型的发动机仅能在窄的速度范围内高效地运转。因此，能够在各种传动比下高效传递动力的变速器被频繁使用。当车辆处于低速时，变速器通常在高传动比下运转，使得变速器将发动机的扭矩倍增以提高加速度。在高车速下，使变速器在低传动比下运转允许与安静的、燃料高效的巡航相关联的发动机转速。通常，变速器具有安装到车辆结构的壳体、由发动机曲轴驱动的输入轴以及通常经由差速器总成来驱动车轮的输出轴，差速器总成在车辆转弯时允许左右车轮以略微不同的转速旋转。

一些车辆还包括分动箱，所述分动箱将动力从变速器引至前传动轴和后传动轴。一些分动箱包括允许分动箱在低挡位范围和高挡位范围下运转的可换挡齿轮传动装置。针对道路行驶通常选择高挡位范围。针对越野行驶或期望高扭矩或精确速度控制的其它情况可选择低挡位范围。在分动箱中提供此功能的一个缺点是其只适用于四轮驱动车辆。另一缺点是在车辆以发动机动力运动时分动箱的齿轮传动装置经常不能够在低挡位范围和高挡位范围之间换挡。

发明内容

一种变速器包括四个简单行星齿轮组。第二中心齿轮固定地连接到输入。第三环形齿轮和第四行星架固定地连接到输出。第一行星架固定地连接到第二环形齿轮。第一环形齿轮固定地连接到第三中心齿轮。第一制动器可选择性地保持第一行星架和第二环形齿轮不旋转。第二制动器可选择性地保持第一中心齿轮不旋转。第三制动器可选择性地保持第四中心齿轮不旋转。第一离合器可将第一中心齿轮选择性地连接到第二行星架。第二离合器可将第二行星架选择性地连接到第一环形齿轮和第三中心齿轮。第三离合器可将输入选择性地连接到第二行星架。第四离合器可将输入选择性地连接到第三行星架和第四环形齿轮。所述变速器还包括控制器，所述控制器被配置为响应于驾驶员选择低挡位范围或高挡位范围以及驾驶员选择倒车模式或前进行驶模式而命令各个制动器和离合器的接合。所述控制器可通过命令第一制动器、第三制动器和第一离合器的接合来对驾驶员选择低挡位范围和倒车模式作出响应。所述控制器可通过命令第二制动器、第三制动器和第一离合器的接合来对驾驶员选择高挡位范围和倒车模式作出响应。所述控制器可在输出静止时通过命令第一制动器、第三制动器和第二离合器的接合来对驾驶员选择低挡位范围和前进行驶模式作出响应，并且然后在输出旋转时通过命令第二制动器的协调接合和第一制动器的释放来进行升挡。所述控制器可在输出静止时通过命令第二制动器、第三制动器和第二离合器的接合来对驾驶员选择高挡位范围和前进行驶模式作出响应。