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多级变速器
申请号	CN201410748881.5	申请日	2014-12-09	公开(公告)号	CN104696452A	公开(公告)日	2015-06-10
申请人	福特全球技术公司;			发明人	格雷戈里·丹尼尔·格莱斯基;
摘要	本发明公开了一种多级变速器。一系列变速器齿轮传动装置产生九个前进传动比和一个倒档传动比。每个装置包括两种状态的换档元件。在第一状态下，换档元件被动地保持轴在一个方向上不旋转的同时允许轴以相反方向旋转。在第二状态下，换档元件保持轴在两个方向上不旋转。换档元件可以实施为单向制动器与牙嵌式离合器的组合。每个装置还包括在输入和中间轴之间产生三种转速关系(包括减速传动关系、倒档转速关系以及保持中间轴不旋转)的齿轮传动装置。
权利要求	1.一种变速器，包含：输入；输出；第一轴、第二轴和第三轴；第一齿轮传动装置，被配置为用于在所述第一轴、所述第二轴、所述输出和所述第三轴之间固定地施加线性转速关系；第二齿轮传动装置，被配置为用于择一地执行以下操作：i)保持所述第一轴不旋转，或ii)在所述输入和所述第一轴之间建立减速传动关系，以及iii)在所述输入和所述第一轴之间建立倒档转速关系；第一换档元件，被配置为用于择一地执行以下操作：i)允许第二轴以正方向旋转的同时被动限制所述第二轴以反方向旋转，以及ii)保持所述第二轴不以任一方向旋转；第二换档元件，被配置为用于将所述输入选择性地连接至所述第二轴；以及第三换档元件，被配置为用于将所述输入选择性地连接至所述第三轴。 2.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一齿轮传动装置包含：第一简单行星齿轮组，具有固定连接至所述第三轴的第一中心齿轮、固定连接至所述输出的第一齿轮架和固定连接至所述第二轴的第一环形齿轮；以及第二简单行星齿轮组，具有固定连接至所述第一轴的第二中心齿轮、固定连接至所述第二轴和所述第一环形齿轮的第二齿轮架以及固定连接至所述输出和所述第一齿轮架的第二环形齿轮。 3.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第二齿轮传动装置包含：第四轴和第五轴；第三齿轮传动装置，被配置为用于在所述第四轴、所述第一轴、所述第五轴和所述输入之间固定施加线性转速关系；第四换档元件，被配置为用于选择性地保持所述第一轴不旋转；第五换档元件，被配置为用于选择性地保持所述第五轴不旋转；以及第六换档元件，被配置为用于选择性地保持所述第四轴不旋转。 4.根据权利要求3所述的变速器，其特征在于，所述第三齿轮传动装置包含：第三简单行星齿轮组，具有固定连接至所述第四轴的第三中心齿轮、固定连接至所述第五轴的第三齿轮架和固定连接至所述输入的第三环形齿轮；以及第四简单行星齿轮组，具有固定连接至所述输入和所述第三环形齿轮的第四中心齿轮、固定连接至所述第五轴和所述第三齿轮架的第四齿轮架以及固定连接至所述第一轴的第四环形齿轮。 5.根据权利要求4所述的变速器，其特征在于，所述第四简单行星齿轮组在径向上位于所述第三简单行星齿轮组的外侧。 6.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第二齿轮传动装置包含：固定连接至所述输入的第一轴线传输齿轮；与所述第一轴线传输齿轮连续啮合接合的第二轴线传输齿轮；选择性地连接至所述第二轴线传输齿轮的第三轴线传输齿轮；固定地连接至所述第一轴并且与所述第三轴线传输齿轮连续啮合接合的第四轴线传输齿轮；选择性地连接至所述第二轴线传输齿轮的第五轴线传输齿轮；固定连接至所述第一轴的第六轴线传输齿轮；以及与所述第五轴线传输齿轮和所述第六轴线传输齿轮都连续啮合接合的惰轮。 7.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一换档元件包含：被动单向离合器，位于变速器壳体和所述第二轴之间；以及牙嵌式离合器，被配置为用于选择性地将所述变速器壳体连接至所述第二轴。
说明书全文	多级变速器技术领域 [0001] 本发明涉及用于机动车辆的自动变速器领域。具体来说，本发明涉及一种动力传动系统中的齿轮、离合器、以及二者之间的互联的装置。背景技术 [0002] 许多车辆在宽范围的车速(包括向前和向后移动两者)下使用。然而，某些类型的发动机只能在较窄的速度范围内高效运转。因此，能以多个传动比(speedratio)高效传输动力的变速器被频繁使用。当车辆处于低速时，变速器通常以高传动比运转从而使用于改善加速的发动机扭矩倍增。当车辆处于较高车速时，变速器以低传动比运转以允许与安静、燃料高效巡航关联的发动机转速。通常，变速器具有安装至车辆结构的壳体、通过发动机曲轴驱动的输入轴以及通常经由差速器总成驱动车轮的输出轴，该差速器总成允许在车辆转弯时左轮和右轮的转速稍微不同。 [0003] 通常通过在接合某些换档元件的同时分开其它换档元件来选择不同的传动比。不同类型的换档元件具有不同的特征和属性。自动变速器通常利用响应于控制信号(如液压压力)而在元件之间传输扭矩的多个主动控制的摩擦离合器或制动器。即使在元件处于不同的转速时，摩擦离合器或制动器也能传输控制的扭矩量。然而，即使在摩擦离合器未接合时，摩擦离合器通常也传输一些寄生扭矩。主动控制刚性(positive)啮合换档元件(如牙嵌式离合器(dog clutch))处于接合状态或未接合状态，而不会在具有相对旋转的轴之间传输扭矩。与具有相同最大扭矩容量的摩擦离合器相比，刚性啮合换档元件通常施加较少的寄生阻力。被动单向离合器允许一个方向的相对旋转但不允许其它方向的相对旋转。可以主动控制一些单向离合器进入可选择状态，比如阻止任一方向的旋转或允许任一方向的旋转。发明内容 [0004] 变速器具有输入、输出、第一轴、第二轴和第三轴、齿轮传动装置(gearing arrangement)以及在它们之间施加特定速度关系的换档元件。第一齿轮传动装置在第一轴、第二轴、输出和第三轴之间固定施加线性转速关系。例如，第一齿轮传动装置可以包括两个行星齿轮组，这两个行星齿轮组具有固定连接至第三轴的第一中心齿轮、固定连接至输出的第一齿轮架和第二环形齿轮、固定连接至第二轴的第一环形齿轮和第二齿轮架以及固定连接至第一轴的第二中心齿轮。第二齿轮传动装置选择性地：i)保持第一轴不旋转，ii)在输入和第一轴之间建立减减速传动(underdrive)关系，或者iii)在输入和第一轴之间建立倒档转速关系。例如，第二齿轮传动装置可以包括两个行星齿轮组，这两个行星齿轮组具有固定连接至第四轴的第三中心齿轮、固定连接至第五轴的第三齿轮架和第四齿轮架、固定连接至输入的第三环形齿轮和第四中心齿轮、固定连接至第一轴的第四环形齿轮以及选择性地保持第一轴、第四轴和第五轴不旋转的三个制动器。在另一个示例中，第二齿轮传动装置可以包括：两个行星齿轮组，这两个行星齿轮组具有固定连接至第四轴的第三中心齿轮、固定连接至第五轴的第三齿轮架和第四齿轮架、固定连接至第六轴的第三环形齿轮和第四中心齿轮以及固定连接至第一轴的第四环形齿轮；两个制动器，选择性地保持第四轴和第五轴不旋转的；离合器，选择性地将第六轴连接至输入。在又一个示例中，第二齿轮传动装置可以实施为具有轴线传输(axistransfer)齿轮。第一换档元件选择性地：i)在允许第二轴沿正向旋转的同时被动限制第二轴沿反向旋转，或ii)保持第二轴在任一方向上不旋转。第二换档元件和第三换档元件分别将输入选择性地连接至第二轴和第三轴。 [0005] 一种变速器，包含：输入；输出；第一轴和第二轴；第一齿轮传动装置，被配置为用于在所述第一轴、所述第二轴和所述输出之间固定地施加线性转速关系；第二齿轮传动装置，被配置为用于在所述输入、所述输出和所述第二轴之间选择性地施加线性转速关系；第三齿轮传动装置，被配置为用于择一地执行以下操作：i)保持所述第一轴不旋转，ii)在所述输入和所述第一轴之间建立减速传动关系，以及iii)在所述输入和所述第一轴之间建立倒档转速关系；第一换档元件，被配置为用于择一地执行以下操作：i)允许第二轴以正方向旋转的同时被动限制所述第二轴以反方向旋转，以及ii)保持所述第二轴不以任一方向旋转；以及第二换档元件，被配置为用于选择性地将所述输入连接至所述第二轴。 [0006] 根据本发明的一个实施例，所述第一齿轮传动装置包含简单行星齿轮组，所述简单行星齿轮组具有固定连接至所述第一轴的中心齿轮、固定连接至所述第二轴的齿轮架和固定连接至所述输出的环形齿轮。 [0007] 根据本发明的一个实施例，第二齿轮传动装置包含：简单行星齿轮组，该简单行星齿轮组具有中心齿轮、固定连接至输出的齿轮架和固定连接至第二轴的环形齿轮；以及离合器，配置用于将中心齿轮选择性地连接至输入。 [0008] 根据本发明的一个实施例，第二齿轮传动装置包含：简单行星齿轮组，该简单行星齿轮组具有固定连接至输入的中心齿轮、固定连接至输出的齿轮架以及环形齿轮；以及离合器，配置用于将环形齿轮选择性地连接至第二轴。 [0009] 根据本发明的一个实施例，第三齿轮传动装置包含：第四轴、第五轴和第六轴；第四齿轮传动装置，配置用于在第四轴、第一轴、第五轴和第六轴之间固定施加线性转速关系；第四换档元件，配置用于将第六轴选择性地连接至输入；第五换档元件，配置用于选择性地保持第五轴不旋转；以及第六换档元件，配置用于选择性地保持第四轴不旋转。 [0010] 根据本发明的一个实施例，第四齿轮传动装置包含：第三简单行星齿轮组，该行星齿轮组具有固定连接至第四轴的第三中心齿轮、固定连接至第五轴的第三齿轮架和固定连接至第六轴的第三环形齿轮；第四简单行星齿轮组，该行星齿轮组具有固定连接至第六轴和第三环形齿轮的第四中心齿轮、固定连接至第五轴和第三齿轮架的第四齿轮架以及固定连接至第一轴的第四环形齿轮。 [0011] 根据本发明的一个实施例，第四简单行星齿轮组径向位于第三简单行星齿轮组的外侧。 [0012] 根据本发明的一个实施例，第一换档元件包含：位于变速器壳体和第二轴之间的被动单向离合器；以及牙嵌式离合器，配置用于将变速器壳体选择性地连接至第二轴。 [0013] 一种变速器，包含：第一齿轮组，具有第一中心齿轮、第一齿轮架以及固定连接至输入的第一环形齿轮；第二齿轮组，具有固定连接至所述输入的第二中心齿轮、固定连接至所述第一齿轮架的第二齿轮架以及第二环形齿轮；第一制动器，被配置为用于选择性地保持所述第二环形齿轮不旋转；第二制动器，被配置为用于选择性地保持所述第一齿轮架和所述第二齿轮架不旋转；以及第三制动器，被配置为用于选择性地保持所述第一中心齿轮不旋转。 [0014] 根据本发明的一个实施例，所述变速器进一步包含：第三齿轮组，具有固定连接至第二环形齿轮的第三中心齿轮、第三齿轮架以及固定连接至输出的第三环形齿轮；第四齿轮组，具有第四中心齿轮、固定连接至输出的第四齿轮架以及固定连接至第三齿轮架的第四环形齿轮；第四制动器，配置用于选择性地保持第三齿轮架和第四环形齿轮不旋转；第一离合器，配置用于将第四中心齿轮选择性地连接至输入；以及第二离合器，配置用于将第三齿轮架和第四环形齿轮选择性地连接至输入。 [0015] 根据本发明的一个实施例，所述变速器进一步包含：单向制动器，配置用于被动限制第三齿轮架和第四环形齿轮以反方向旋转。 [0016] 根据本发明的一个实施例，第二齿轮组径向位于第一齿轮组的外侧。附图说明 [0017] 图1是第一变速器齿轮传动装置的示意图。 [0018] 图2是第二变速器齿轮传动装置的示意图。 [0019] 图3是第三变速器齿轮传动装置的示意图。具体实施方式 [0020] 本说明书描述了本发明的实施例。然而，应理解，公开的实施例仅仅是示例，并且其它实施例可以采用多种替代形式。附图不必按比例绘制；可以放大或缩小一些特征以显示特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应解释为限定，而仅仅作为用于教本领域技术人员以多种方式实施本发明的代表性基础。本领域的技术人员应理解，参考任一附图说明和描述的多个特征能够与在一个或多个其它附图中说明的特性相结合以形成没有明确说明或描述的实施例。说明的组合特征提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本发明的教导一致的特征的多种组合和变型可能希望用于特定的应用或实施。 [0021] 如果一组旋转元件被约束在所有工况下作为整体旋转，则这组旋转元件彼此固定连接。可以通过花键连接、焊接、压装、普通固体机加工或者其它方式固定连接旋转元件。固定连接元件之间的角位移会发生轻微变化，比如由于冲击或者轴柔量(shaft compliance)导致的位移。全部彼此固定连接的一个或者多个旋转元件可以称为轴。相反，每当换档元件完全接合时换档元件约束两个旋转元件作为整体旋转时，通过换档元件将两个旋转元件选择性连接并且在至少一些其它工况下它们以不同的转速自由旋转。通过将旋转元件选择性连接至壳体而保持旋转元件不旋转的换档元件称为制动器。选择性彼此连接两个或者多个旋转元件的换档元件称为离合器。换档元件可以是主动控制装置(比如液压或电动驱动的离合器或制动器)或者可以是被动装置(比如单向离合器或制动器)。换档元件可以是存在相对旋转时能够在元件之间传输扭矩的刚性啮合装置(比如牙嵌式离合器或摩擦装置)。如果两个旋转元件固定连接或者选择性连接则这两个旋转元件连接。 [0022] 齿轮传动装置是配置用于在一组轴之间施加指定转速关系的齿轮传动元件和换档元件的集合。无论换档元件的状态如何，都施加一些转速关系(称为固定的转速关系)。仅在特定的换档元件完全接合时施加其它的转速关系(称为选择性转速关系)。轴的转速在轴以一个方向旋转时为正并且当轴以相反方向旋转时为负。当它们的传动比限制为预定值时在第一轴和第二轴之间存在成比例的转速关系。如果两个轴以相反方向旋转则成比例的转速关系是反向转速关系。如果第二轴的转速和第一轴的转速之比在0至1之间，第一轴和第二轴之间的比例转速关系为减速传动关系。类似地，如果第二轴的转速和第一轴的转速之比大于1，第一轴和第二轴之间的比例转速关系为超速传动(overdrive)关系。在顺序列表的轴之间存在线性转速关系：i)当顺序列表中的第一轴和最后一轴约束成具有最极端的速度时，ii)当每个剩余轴的转速约束成第一轴和最后一轴的转速的加权平均时，并且iii)当轴的转速不同时，在顺序列表中约束为增加或减少(转速)。 [0023] 图1描述在输入10和输出12之间提供九个前进传动比和一个倒档传动比的变速器。输入10可以通过内燃发动机或其它原动机驱动。可以在原动机和输入10之间使用起动装置(比如变矩器或起动离合器)，以在车辆静止并且选择了变速器传动比时允许发动机怠速运转。输出12驱动车轮，优选地经由允许当车辆转弯时在左右轮之间存在轻微转速差异的差速器驱动。将图1中的变速器描述为横向安装的驱动桥，其中输出12将功率传输至平行轴线上的差速器。例如，输出12可以是轴线传输齿轮，通过位于中间轴线上的轴线传输齿轮的方式将功率传输至位于不同轴上的轴线传输齿轮。可替代地，输出12可以是链轮，其经由链条将动力传输至位于不同轴线上的链轮。 [0024] 图1中的变速器利用四个简单行星齿轮组20、30、40和50。例如，行星齿轮架52绕中心轴线旋转并支撑一组行星齿轮54使得行星齿轮相对于行星齿轮架旋转。行星齿轮上的外齿与中心齿轮56上的外齿以及环形齿轮58上的内齿啮合。中心齿轮和环形齿轮被支撑以绕与齿轮架的轴线相同的轴线旋转。类似地构建齿轮组30、40和50。为减少变速器的轴长，齿轮组20径向位于齿轮组30的外部。表1列出了每个行星齿轮组的建议齿比。 [0025] 表1 [0026]环形齿轮28/中心齿轮26 1.90 环形齿轮38/中心齿轮36 2.60 环形齿轮48/中心齿轮46 2.00 环形齿轮58/中心齿轮56 2.45 [0027] 简单行星齿轮组是在中心齿轮、行星齿轮架和环形齿轮之间施加固定线性转速关系的一种类型的齿轮传动装置。其它已知类型的齿轮传动装置也在三个旋转元件之间施加固定的线性转速关系。例如，双小齿轮行星齿轮组在中心齿轮、环形齿轮和行星齿轮架之间施加固定的线性转速关系。 [0028] 中心齿轮26和环形齿轮38固定连接至输入10。环形齿轮58和齿轮架42固定连接至输出12。环形齿轮28固定连接至中心齿轮56形成第一轴。环形齿轮48固定连接至齿轮架52形成第二轴。中心齿轮46形成第三轴。中心齿轮36形成第四轴。齿轮架22和齿轮架32固定连接形成第五轴。中心齿轮26和环形齿轮38固定连接形成第六轴。制动器70、72和74分别选择性地保持第一轴、第五轴和第四轴不旋转。离合器66和68分别将输入轴10选择性地连接至第三轴和第二轴。 [0029] 单向制动器60允许第二轴以正方向旋转的同时被动地保持第二轴不以反方向(与输入轴10的正常旋转方向相反)旋转。牙嵌式离合器62是选择性地保持档第二轴不旋转的刚性啮合换档元件。单向制动器60和牙嵌式离合器62共同形成双态换档元件64。牙嵌式离合器和单向离合器组合的设计已在美国专利申请US13/714,929中讨论过，在此将其全文引入作为参考。在第一状态下，当牙嵌式离合器62未接合时，换档元件64允许第二轴以正方向旋转的同时被动地限制第二轴以反方向旋转。第一状态在说明书的剩余部分称为锁定-自由(locked-free)。在第二状态，当牙嵌式离合器62接合时，换档元件64保持第二轴不以任一方向旋转。第二状态在说明书的剩余部分称为锁定-锁定(locked-locked)。选择性地建立这两种状态的其它类型的装置是可被替代的，包括能够建立额外状态(比如自由-锁定(free-locked)或者自由-自由(free-free))的装置。 [0030] 图1中齿轮传动装置的多个子组施加特定的转速关系。齿轮组40和50在第一轴、第二轴、输出和第三轴之间共同施加线性转速关系。类似地，齿轮组20和30在第四轴、第一轴、第五轴和输入之间共同施加线性速度关系。任何具有两个行星齿轮组的齿轮传动装置在相应的四个轴中间固定施加线性转速关系，其中第一齿轮组的两个元件固定连接至第二齿轮组的两个相应元件。与制动器70、72和74组合的齿轮组20和30选择性地施加三种转速关系。当制动器70接合时，第一轴保持不旋转。当制动器72接合时，在输入和第一轴之间建立倒档转速关系。当制动器74接合时，在输入和第一轴之间建立减速传动转速关系。最后，齿轮组40和离合器66在输入10、输出12和第二轴之间选择性地施加线性转速关系。 [0031] 如表2所示，接合换档元件在输入10和输出12之间建立九个前进传动比和一个倒档传动比。X指示必须接合换档元件以建立功率传输路径。当齿轮组具有如表1所示的齿数时，传动比具有如表2所指示的值。 [0032] 表2 [0033]64 66 68 70 72 74 传动比阶梯比率倒档锁止/锁止 X -4.25 91％ L-一档锁止/锁止 X 4.66 D-一档锁止/自由 X 4.66 L-二档锁止/锁止 X 3.00 1.55 D-二档锁止/自由 X 3.00 三档锁止/自由 X X 2.27 1.32 四档锁止/自由 X X 1.58 1.44 五档锁止/自由 X X 1.18 1.33 六档锁止/自由 X X 1.00 1.18 七档锁止/自由 X X 0.85 1.17 八档锁止/自由 X X 0.71 1.20 九档锁止/自由 X X 0.62 1.15 [0034] 当换档选择器进入行驶档(D)位置，变速器通过接合制动器72在一档上准备向前运动。单向制动器60将被动地接合以补全功率传输路径。当在一档中达到足够的车速时，变速器将通过逐渐接合离合器66并释放制动器72以换档至二档。理想情况下，刚好在离合器66的扭矩容量达到足以传输二档齿轮中的输入扭矩时释放制动器72。如果制动器72释放得过早，那么输出扭矩比所需下降得更多并且输入转速迅速升高。这称为转速骤升(flare)状况。另一方面，如果制动器72释放太晚，输出扭矩在称为锁死(tie-up)状况下比所需下降地更多。然而，锁死状况不会降低输出扭矩至低于与三档齿轮关联的水平，这是因为单向制动器60在此时开始超越。 [0035] 当在二档达到足够的车速时，变速器通过逐步接合制动器72而换档至三档。当制动器72达到适当扭矩容量时单向制动器60将被动分离。通过协调制动器70的接合和制动器72的释放而实现从三档换至四档。通过协调制动器74的接合和制动器70的释放而实现从四档换至五档。通过协调离合器68的接合和制动器74的释放而实现从五档换至六档。通过协调制动器74的接合和离合器66的释放而实现从六档换档至七档。通过协调制动器70的接合和制动器74的释放而实现从七档换档至八档。最后，通过协调制动器72的接合和制动器70的释放而实现从八档换档至九档。降档通过逆向相应的升档来实现。比如，通过协调制动器74的接合和制动器70的释放而实现从八档齿轮降档至七档齿轮。 [0036] 当换档选择器处于行驶档位置时，由于单向制动器60的超越，变速器处于一档或者二档时不从输出12向输入10传输动力。因此，发动机压缩不能用于降低车速。这通常是有利的，因为如果降档发生在较高的车速时，这些传动比下的发动机制动可能导致在减速突然升高，将引起驾乘人员的不适。当驾驶员希望在这些传动比下通过发动机压缩降低车速时，比如为了控制下陡坡的速度，驾驶员选择低速档(L)运转范围。在低速档中，通过接合制动器72并接合牙嵌式离合器62以将换档元件64置于锁止/锁止状态而使变速器准备在一档上向前运动。单向制动器60随着制动器72接合的被动接合确保了齿轮架52停止从而牙嵌式离合器62可以接合。当在一档上达到足够的车速时，变速器通过逐渐接合离合器66并释放制动器72而换档至二档。在开始发起换档至三档之前通过分离牙嵌式离合器64而使换档元件62必须处于锁止/自由状态。 [0037] 当换档选择器移进倒档(R)位置，通过接合牙嵌式离合器62以使换档元件64处于锁止/锁止状态并接合离合器74而使变速器准备倒档运动。优选地，因为齿轮架52可能随着制动器74的接合而开始加速使得难于平顺接合牙嵌式离合器62，所以在接合制动器74之前接合牙嵌式离合器62。如果必要的话，制动器72或者离合器66可以短暂地部分接合以停止齿轮架52的任何旋转。无论车辆处于泊车档、空档、倒档或者以较低车速行驶时，可能希望牙嵌式离合器62保持接合以避免需要确保齿轮架52在牙嵌式离合器接合前停止。 [0038] 图2描述在输入10和输出12之间提供九个前进档和一个倒档传动比的变速器。图2中的变速器利用四个简单行星齿轮组20、30、40和50。表1列出了用于每个行星齿轮组的建议齿比。 [0039] 中心齿轮46固定连接至输入10。环形齿轮58和齿轮架42固定连接至输出12。环形齿轮28固定连接至中心齿轮56形成第一轴。齿轮架52形成第二轴。环形齿轮48形成第三轴。中心齿轮36形成第四轴。齿轮架22和齿轮架32固定连接形成第五轴。中心齿轮26和环形齿轮38固定连接形成第六轴。制动器72和74分别选择性保持第五轴和第四轴不旋转。离合器68和76分别将输入轴10选择性连接至第二轴和第六轴，离合器78将第二轴选择性连接到第三轴。换档元件64可替代地保持第二轴不旋转以及允许第二轴以正方向旋转的同时被动保持第二轴不以反方向旋转。 [0040] 图2中的齿轮传动装置的多个子组施加特定转速关系。齿轮组20和30在第四轴、第一轴、第五轴和第六轴之间共同地施加线性转速关系。齿轮组20和30结合换档元件72、74和76可替代地施加三种转速关系。当制动器72和74都接合时，第一轴保持不旋转。当制动器72和离合器76都接合时，在输入和第一轴之间建立倒档转速关系。当制动器74和离合器76都接合时，在输入和第一轴之间建立减速传动转速关系。最后，齿轮组40和离合器78选择性地在输入10、输出12和第二轴之间施加线性转速关系。 [0041] 如表3所示，接合换档元件在输入10和输出12之间建立九个前进档传动比和一个倒档传动比。X指示换档元件必须接合以建立功率传输路径。(X)指示换档元件在该传动比中可以接合但不是建立功率传输路径所必须的。例如，离合器68和78足以建立与六档关联的功率传输路径。制动器72、制动器74或者离合器76中的一个也可以接合。建议制动器74接合，因为允许仅通过一个即将接合的和一个即将分离的换档元件作出大多数换档。当齿轮组具有表1所指示的齿数时，传动比具有表3所示的值。 [0042] 表3 [0043]64 68 72 74 76 78 传动比阶梯比率倒档锁止/锁止 X X -4.25 91％ L-一档锁止/锁止 X X 4.66 D-一档锁止/自由 X X 4.66 L-二档锁止/锁止 (X) X 3.00 1.55 D-二档锁止/自由 (X) X 3.00 三档锁止/自由 X X X 2.27 1.32 四档锁止/自由 X X X 1.58 1.44 五档锁止/自由 X X X 1.18 1.33 六档锁止/自由 X (X) X 1.00 1.18 七档锁止/自由 X X X 0.85 1.17 八档锁止/自由 X X X 0.71 1.20 九档锁止/自由 X X X 0.62 1.15 [0044] 图3描述在输入10和输出12之间提供九个前进档传动比和一个倒档传动比的变速器。图3中的变速器利用两个简单行星齿轮组40和50和三个轴线传输齿轮组。输入10、输出12以及齿轮组40和50可以绕相对于发动机曲轴接入偏置的中间轴线旋转。轴80可以连接至发动机曲轴，优选地经由起动装置(比如变矩器或起动离合器)连接。轴线传输齿轮86固定连接至轴80并且与固定连接至输入10的轴线传输齿轮88连续啮合接合。环形齿轮58和齿轮架42固定连接至输出12。输出12可以是与其它轴线传输齿轮(未显示)连续啮合接合以传输功率至不同轴线的轴线传输齿轮。中心齿轮56形成第一轴。齿轮架52固定连接至环形齿轮48形成第二轴。中心齿轮46形成第三轴。轴线传输齿轮90和94均被支撑为绕轴80的轴线旋转。轴线传输齿轮92固定连接至第一轴并且与轴线传输齿轮90连续啮合接合。轴线传输齿轮98固定连接至第一轴。惰轮96与轴线传输齿轮 94和轴线传输齿轮98都连续啮合接合。表4中列出了每个齿轮组的建议齿比。 [0045] 表4 [0046]齿轮88/齿轮86 1.00 齿轮92/齿轮90 1.74 齿轮98/齿轮94 1.90 [0047]环形齿轮48/中心齿轮46 2.00 环形齿轮58/中心齿轮56 2.45 [0048] 制动器70选择性地保持第一轴不旋转。离合器66和68分别选择性地连接输入10至第三轴和第二轴。离合器82和84分别将轴80选择性地连接至轴线传输齿轮94和 90。换档元件64可替代地保持第二轴不旋转以及在允许第二轴以正方向旋转的同时被动地保持第二轴不以反方向旋转。 [0049] 图3中的齿轮传动装置的多个子组施加特定转速关系。轴线传输齿轮86、88、90、92、94、98、惰轮96、轴80以及换档元件70、82和84可替代地施加三种转速关系。当制动器70接合时，第一轴保持不旋转。当离合器82接合时，在输入和第一轴之间建立倒档转速关系。当离合器84接合时，在输入和第一轴之间建立减速传动转速关系。此外，齿轮组40和50在第一轴、第二轴、输出和第三轴之间共同施加线性转速关系。最后，齿轮组40和离合器66在输入10、输出12和第二轴之间选择性地施加线性转速关系。 [0050] 如表5所示，接合换档元件在输入10和输出12之间建立九个前进传动比和一个倒档传动比。X指示换档元件必须接合以建立功率传输路径。当齿轮组具有如表4所示的齿数时，传动比具有如表5所示的值。 [0051] 表5 [0052]64 66 68 70 82 84 传动比阶梯比率倒档锁止/锁止 X -4.25 91％ L-一档锁止/锁止 X 4.66 D-一档锁止/自由 X 4.66 L-二档锁止/锁止 X 3.00 1.55 D-二档锁止/自由 X 3.00 三档锁止/自由 X X 2.27 1.32 四档锁止/自由 X X 1.58 1.44 五档锁止/自由 X X 1.18 1.33 六档锁止/自由 X X 1.00 1.18 七档锁止/自由 X X 0.85 1.17 八档锁止/自由 X X 0.71 1.20 九档锁止/自由 X X 0.62 1.15 [0053] 虽然上文描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例表述了权利要求中包括的所有可能的形式。说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语，并且应理解不脱离本发明的精神和范围可作出多种改变。如前文所述，可以组合多个实施例的特征以形成本发明没有明确描述或说明的进一步的实施例。尽管已经描述了多个实施例就一个或多个期望特性来说提供了优点或相较于其它实施例或现有技术应用更为优选，本领域技术人员应该认识到，取决于具体应用和实施，为了达到期望的整体系统属性可以对一个或多个特征或特性妥协。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、易于装配等。因此，描述的实施例在一个或多个特征上相对于其它实施例或现有技术应用不令人满意也没有超出本发明的范围，并且这些实施例可以满足特定的应用。

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