自动变速器的多级换档机构包括多个行星
齿轮组。当接收
扭矩转 换器转换后的
发动机扭矩时,具有上述多个
行星齿轮组的传动系在多 个级变换扭矩并将其输送给
输出轴。自动变速器传动系具有的档数越 多,功效性能越好,
燃料消耗量越少。因此,在传动系中需要有尽可 能多的档数。
即使变速器具有相同的档数,其耐久性、动
力传输效率和大小/重 量也在很大程度上由行星齿轮组的布置方式来决定。因此,人们一直 在研究结构强度更大、动力损失更小、装配更紧凑的变速器。
通常,设计采用行星齿轮组的传动系并不是设计类型全新的行星 齿轮组。相反,这样的设计寻求如何将
离合器、
制动器和
单向离合器 布置到单级/双级
小行星齿轮组的组合中,从而使得可以通过动力损失 最小的方式实现所需的转换档和速比。
至于手动变速器,太多档给司机造成手动换档操作过多的不便。 但是,对于自动变速器而言,变速器控制单元通过控制传动系的工作 来自动执行换档操作,因此,档数越多意味着变速器的优点越多。
因此,四档和五档传动系的研究已经在进行。并且最近已经设计 出一种可以实现六个前进档和一个倒退档的自动变速器传动系。
附图6中示出了常规传动系的一个范例。该示范性的传动系包括 由前部的一个单级
小齿轮行星齿轮组SPG和后部的一个拉文内奥 (Lavingneaux)类型的Lavingneaux行星齿轮组LPG构成的系统。 单级小齿轮行星齿轮组SPG的第一
太阳轮S1固定在变速器的壳体1 上,Lavingneaux行星齿轮组LPG的第三齿圈R3与输出齿轮OUT 相连,从而使该第三齿圈起输出部件的作用。
另外,单级小齿轮行星齿轮组SPG的第一齿圈R1与
输入轴3固 定连接,第三行星齿轮架PC3通过第三离合器C3与输入轴3可变连 接,所述的第三行星齿轮架PC3与Lavingneaux行星齿轮组LPG的 第二和第三行星齿轮P2和P3互相连接。
另外,第一行星齿轮架PC1通过第二离合器C2与Lavingneaux 行星齿轮组LPG的第二太阳轮S2可变连接,所述的第一行星齿轮架 PC1
支撑单级小齿轮行星齿轮组SPG的第一行星齿轮P1。此外,第 一行星齿轮架PC1与通过第一离合器C1与第三太阳轮S3可变连接。
第二太阳轮S2通过第一制动器B1与变速器的壳体1连接。第二 行星齿轮架PC2与通过第二制动器B2与变速器壳体1相连,该第二 行星齿轮架PC2支撑Lavingneaux行星齿轮组LPG的第二行星齿轮 P2。
上述传动系按照如附图7示出的方式工作以实现六个前进档和一 个倒退档,即该方式为:第一离合器C1和第二制动器B2在第一前进 档动作,第一离合器C1和第一制动器B1在第二前进档动作,第一离 合器C1和第二离合器C2在第三档动作,第一离合器C1和第三离合 器C3在第四档动作,第二和第三离合器C2和C3在第五档动作,第 三离合器C3和第一制动器B1在第六档动作,和第二离合器C2与第 二制动器B2在倒退档动作。
Lavingneaux类型的行星齿轮组通常在耗费体积和重量方面具有 缺点。因此,上述采用Lavingneaux型行星齿轮和单级小齿轮行星齿 轮组的后轮驱动车辆传动系导致生产效率低下。而且,与单级小齿轮 行星齿轮组相比,上述Lavingneaux型行星齿轮组耐久性较差。
本发明此背景技术中披露的信息只是用于增强对本发明背景技术 的理解,不应将此当作是承认或者以任何形式暗示这些信息在本国已 经成为本领域技术人员已知的
现有技术。
本发明致力于提供一种后轮驱动车辆自动变速器传动系,其具有 体积小、重量轻、经久耐用和生产效率高的优点。
根据本发明
实施例所述用于后轮驱动车辆的一种示范性的自动变 速器传动系包括:单级小齿轮行星齿轮组(single pinion planetary gearset)的第一行星齿轮组,其具有第一太阳轮、第一行星齿轮架和 第一齿圈;单级小齿轮行星齿轮组的第二行星齿轮组,其具有第二太 阳轮、第二行星齿轮架和第二齿圈;和单级小齿轮行星齿轮组的第三 行星齿轮组,其具有第三太阳轮、第三行星齿轮架和第三齿圈。
在前面所述的传动系中,第一齿圈和第二行星齿轮架,第二齿圈 和第三行星齿轮架,以及第三齿圈和第一行星齿轮架分别互相固定连 接。第二太阳轮与输入轴固定连接,从而始终起输入部件的作用。第 三太阳轮分别通过第一离合器和第三制动器与输入轴和变速器壳体可 变连接,第二行星齿轮架通过第二离合器与输入轴可变连接。第三行 星齿轮架通过第二制动器和单向离合器与变速器壳体可变连接。第一 行星齿轮架与输出齿轮连接。第一太阳轮通过第一制动器与变速器壳 体可变连接。
在另外一个实施例中,第一、第二离合器和第二、第三制动器设 置在变速器壳体的前部,第一制动器设置在变速器壳体的后部。
在另外一个实施例中,单向离合器和第二制动器并联连接在第三 行星齿轮架上。
在另外一个实施例中,输出齿轮设置在相对于第一、第二和第三 行星齿轮组而言的输入轴的对面。
下面将参照附图对本发明的实施例进行详细地说明。
附图1为根据本发明实施例所述传动系的示意图。该传动系具有 由第一、第二和第三行星齿轮组PG1、PG2和PG3组合结构,第一、 第二和第三行星齿轮组PG1、PG2和PG3位于输入轴2上,该输入 轴通过扭矩转换器与发动机相连。
第一行星齿轮组PG1为单级小齿轮行星齿轮组,其具有第一太阳 轮S1、第一齿圈R1和第一行星齿轮架PC1,该第一行星齿轮架PC1 可旋转地支撑第一行星齿轮P1,该第一行星齿轮P1在第一太阳轮S1 和第一齿圈R1之间,与二者
啮合。
第二行星齿轮组PG2为单级小行星齿轮,其具有第二太阳轮S2、 第二齿圈R2和第二行星齿轮架PC2,该第二行星齿轮架PC2可旋转 地支撑第二行星齿轮P2,该第二行星齿轮P2在第二太阳轮S2和第 二齿圈R2之间,与二者啮合。
第三行星齿轮组PG3为单级小行星齿轮,其具有第三太阳轮S3、 第三齿圈R3和第三行星齿轮架PC3,该第三行星齿轮架PC3可旋转 地支撑第三行星齿轮P3,该第三行星齿轮P3在第三太阳轮S3和第 三齿圈R3之间,与二者啮合。
第一、第二和第三行星齿轮组PG1、PG2和PG3从变速器的后 部按照第一、第二和第三行星齿轮组PG1、PG2和PG3的顺序布置。 在工作部件中,第一齿圈R1和第二行星齿轮架PC2,第二齿圈R2和 第三行星齿轮架PC3,第一行星齿轮架PC1和第三齿圈R3分别互相 固定连接。
第二太阳轮S2与输入轴2固定连接,从而始终起输入部件的作用。 第三太阳轮S3和第二行星齿轮架PC2分别通过第一和第二离合器C1 和C2与输入轴2可变连接,它们分别起可变输入部件的作用。
此外,第一太阳轮S1通过第一制动器B1与变速器的壳体4可变 连接。第三行星齿轮架PC3通过并联设置的第二制动器B2和单向离 合器OWC与变速器的壳体4可变连接,从而起静止部件的作用。第 三太阳轮S3通过第三制动器B3与变速器的壳体4相连。第一行星齿 轮架PC1始终起输出部件的作用。
另外,第一、第二离合器C1、C2和第二、第三制动器B2、B3 设置在变速器壳体中的前部(即朝向输入轴)。第一制动器B1设置在 变速器壳体的后部(即与输入轴相对)。
上述传动系按照附图2示出的工作图表运转,以形成六个前进档 和一个倒退档。即:第一制动器B1和单向离合器OWC在第一前进档 动作;第一和第三制动器B1和B3在第二前进档动作;第一离合器 C1和第一制动器B1在第三前进档动作;第二离合器C2和第一制动 器B1在第四前进档动作;第一和第二离合器C1和C2在第五前进档 动作;第二离合器C2和第三制动器B3在第六前进档动作;第一离合 器C1和第二制动器B2在倒退档动作。对于第一前进档,可以使第二 制动器B2代替单向离合器OWC动作,实现发动机的制动。因此,在 附图2中将第一档处的第二制动器B2的操作标为空心圆。
根据本发明实施例所述的传动系采用三个单级小齿轮行星齿轮组 合结构,其中第一齿圈R1和第二行星齿轮架PC2,第二齿圈R2和第 三行星齿轮架PC3,第三齿圈R3和第一行星齿轮架PC1分别相互固 定连接。因此,可以知晓上述工作部件具有如附图3中示出的6个节 点。
更详细地,各个工作部件与各个
节点的相应关系分别为:第二太 阳轮S2与第一节点N1相应,第三太阳轮S3与第二节点N2相应, 第一齿圈R1和第二行星齿轮架PC2与第三节点N3相应,第二齿圈 R2和第三行星齿轮架PC3与第四节点N4相应,第一行星齿轮架PC1 和第三齿圈R3与第五节点N5相应,和第一太阳轮S1与第六节点N6 相应。
附图3-5为控制杆示意图,其示出根据本发明实施例所述传动系 的换档情况。
在第一前进档,使第一制动器B1和单向离合器OWC动作。然后 第四节点N4和第六节点N6起静止部件的作用,同时第一节点N1的 第二太阳轮S2接收输入的扭矩。因此,根据第一、第二和第三行星齿 轮组PG1、PG2和PG3的共同反作用,速度示意图变成如附图3第 一档示意图示出的那样。因此,由于速度被转换成D1,并通过第五节 点N5的输出部件以D1的形式输出,从而实现了向第一前进档的转换。
在第二前进档,第三制动器B3替代第一档中的单向离合器OWC (或者第二制动器B2)而动作。然后第二节点N2和第六节点N6起 静止部件的作用,同时第一节点的第二太阳轮S2接收输入扭矩。因此, 根据第一、第二和第三行星齿轮组PG1、PG2和PG3的共同反作用, 速度示意图变成如附图3第二档示意图示出的那样。因此,由于速度 被转换成D2,并通过第五节点N5的输出部件以D2的形式输出,从 而实现了向第二前进档的转换。
在第三前进档,与第二前进档相比,将第三制动器B3释放并使第 一离合器C1动作。然后第六节点N6起静止部件的作用,同时第一节 点N1的第二太阳轮S2和第二节点N2的第三太阳轮S3接收输入扭 矩。因此,根据第一、第二和第三行星齿轮组PG1、PG2和PG3的 共同反作用,速度示意图变成如附图4第三档示意图示出的那样。因 此,由于速度被转换成D3,并通过第五节点N5的输出部件以D3的 形式输出,从而实现了向第三前进档的转换。
在第四前进档,与第三档相比,将第一离合器C1释放并使第二离 合器C2动作。然后第六节点N6起静止部件的作用,同时第一节点 N1的第二太阳轮S2和第三节点N3的第二托架PC2接收输入扭矩。 因此,根据第一、第二和第三行星齿轮组PG1、PG2和PG3的共同 反作用,速度示意图变成如附图4第四档示意图示出的那样。因此, 由于速度被转换成D4,并通过第五节点N5的输出部件以D4的形式 输出,从而实现了向第四前进档的转换。
在第五前进档,与第四档相比,将第一制动器B1释放并使第一离 合器C1动作。然后在第一节点N1的第二太阳轮S2和第二节点N2 的第三太阳轮S3接收输入扭矩时,没有形成静止部件。因此在这种情 形中,第一、第二和第三行星齿轮组PG1、PG2和PG3一体转动, 因此,如附图4第五档示意图示出的那样,由于速度被转换成D5并通 过第五节点N5的输出部件以D5的形式输出,从而实现了向第五前进 档的转换。
在第六前进档,与第五档相比,将第一离合器C1释放并使第三制 动器B3动作。然后第二节点N2起静止部件的作用,同时第一节点 N1的第二太阳轮S2和第三节点N3的第二托架PC2接收输入扭矩。 因此,根据第一、第二和第三行星齿轮组PG1、PG2和PG3的共同 反作用,速度示意图变成如附图5第六档示意图示出的那样。因此, 由于速度被转换成D6,并通过第五节点N5的输出部件以D6的形式 输出,从而实现了向第六前进档的转换。
在倒退档,使第一离合器C1和第二制动器B2动作。然后第四节 点N4起静止部件的作用,同时第一节点N1的第二太阳轮S2和第二 节点N2的第三太阳轮接收输入扭矩。因此,根据第一、第二和第三行 星齿轮组PG1、PG2和PG3的共同反作用,速度示意图变成如附图5 倒退档示意图示出的那样。因此,由于速度被转换成R,并通过第五 节点N5的输出部件以R的形式输出,从而实现了向倒退档的转换。
从上面的说明容易地明白各个行星齿轮组各个档的速度示意图的 细节,因此不再对此进行更详细地说明。
根据本发明实施例所述的传动系在第一前进档的速比为4.793,在 第二前进档的速比为2.796,在第三前进档的速比为1.776,在第四前 进档的速比为1.342,在第五前进档的速比为1.000,在第六前进档的 速比为0.777。从而以最佳的方式形成了各档位速比的阶跃(step)比。
根据本发明实施例所述的传动系,其主要采用了通常占用体积较 小并且重量较轻的单级小齿轮行星齿轮组。因此,由于免除了采用 Lavingneaux型行星齿轮组的需要,所以提高了变速器的耐久性和输 出效率。
此外,所有的离合器都设置在前部,因此,可以缩短其液压通道。 采用单向离合器提高了换档灵敏度。
虽然上面联系目前被认为是最实用的范例对本发明进行了说明, 但是应该理解本发明不限于披露的上述实施例。相反,确定本发明覆 盖包括在后面的
权利要求的精神和范围之内的多种
修改和等同装置。
交叉参照的相关
申请本申请要求于2004年2月26日向韩国知识产权局提出的申请号 为10-2004-0013084的韩国
专利的优先权和利益。这里包括上述申请 的全部内容作为参考。