一种纵置后驱行星齿轮自动变速箱转让专利
申请号 : CN202110456729.X
文献号 : CN112984059B
文献日 : 2021-10-01
发明人 : 董鹏 , 盛家东 , 徐向阳 , 王书翰 , 刘艳芳 , 郭伟
申请人 : 北京航空航天大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种纵置后驱行星齿轮自动变速箱,其特征在于,包括:换挡元件、五个行星齿轮组、八根转动轴、箱体,其中,
所述换挡元件包括五个制动器,分别为B1制动器、B2制动器、B3制动器、B4制动器和B5制动器;两个离合器,分别为C1离合器和C2离合器;
所述五个行星齿轮组分别为PGS1行星齿轮组、PGS2行星齿轮组、PGS3行星齿轮组、PGS4行星齿轮组和PGS5行星齿轮组;所有行星齿轮组均包括太阳轮、行星轮与齿圈;
所述B1制动器、所述B2制动器、所述B3制动器、所述B4制动器和所述B5制动器均紧贴所述箱体内壁,所述B1制动器嵌套于所述PGS2行星齿轮组的齿圈外部,所述B2制动器嵌套于所述PGS3行星齿轮组的齿圈外部,所述B3制动器嵌套于所述PGS4行星齿轮组的齿圈外部,所述B4制动器嵌套于所述PGS5行星齿轮组的齿圈外部,所述B5制动器嵌套于所述PGS1行星齿轮组的齿圈外部;
所述八根转动轴分别为第一转动轴(1)、第二转动轴(2)、第三转动轴(3)、第四转动轴(4)、第五转动轴(5)、第六转动轴(6)、第七转动轴(7)和第八转动轴(8);所述第一转动轴(1)为输入轴,所述第二转动轴(2)为输出轴,分别用于动力的输入与动力的输出;所述第三转动轴(3)、所述第四转动轴(4)、所述第五转动轴(5)、所述第六转动轴(6)、所述第七转动轴(7)和所述第八转动轴(8)用于行星齿轮组之间的动力传递;
其中,所述C1离合器连接所述第一转动轴(1)和所述第三转动轴(3);所述C2离合器连接所述第一转动轴(1)和所述第四转动轴(4);所述B1制动器连接所述第七转动轴(7)和箱体,所述B2制动器连接所述第六转动轴(6)和箱体,所述B3制动器连接所述第五转动轴(5)和箱体,所述B4制动器连接所述第四转动轴(4)和箱体,所述B5制动器连接所述第八转动轴(8)和箱体;
所述PGS1行星齿轮组的太阳轮位于所述第七转动轴(7)上、行星架位于所述第八转动轴(8)上、齿圈位于所述第一转动轴(1)上;所述PGS2行星齿轮组的太阳轮位于所述第一转动轴(1)上、行星架位于所述第六转动轴(6)上、齿圈位于所述第七转动轴(7)上;所述PGS3行星齿轮组的太阳轮位于所述第一转动轴(1)上、行星架位于所述第五转动轴(5)上、齿圈位于所述第六转动轴(6)上;所述PGS4行星齿轮组的太阳轮位于所述第三转动轴(3)上、行星架位于所述第四转动轴(4)上、齿圈位于所述第五转动轴(5)上;所述PGS5行星齿轮组的太阳轮位于所述第三转动轴(3)上、行星架位于所述第二转动轴(2)上、齿圈位于所述第四转动轴(4)上;
所述箱体为固定构件,用于安装所述变速箱,制动器与所述箱体相连以实现制动器打开与关闭进而实现换挡模式切换;所述换挡元件能被选择性地操作,由此能通过所述第一转动轴(1)和所述第二转动轴(2)之间不同的传动比实现十一个前进挡和二个倒挡,每个挡位仅需闭合两个换挡元件。
2.根据权利要求1所述的一种纵置后驱行星齿轮自动变速箱,其特征在于,所述PGS1行星齿轮组、所述PGS2行星齿轮组、所述PGS3行星齿轮组、所述PGS4行星齿轮组和所述PGS5行星齿轮组为简单负号行星齿轮组,主传动比均为负值。
3.根据权利要求1‑2之一所述的一种纵置后驱行星齿轮自动变速箱,其特征在于,前进挡的具体实现方法为:第一前进挡通过闭合的所述B4制动器和所述B5制动器实现,第二前进挡通过闭合的所述C1离合器和所述B4制动器实现,第三前进挡通过闭合的所述C1离合器和所述B5制动器实现,第四前进挡通过闭合的所述C1离合器和所述B3制动器实现,第五前进挡通过闭合的所述C1离合器和所述B2制动器实现,第六前进挡通过闭合的所述C1离合器和所述B1制动器实现,第七前进挡通过闭合的所述C1离合器和所述C2离合器实现,第八前进挡通过闭合的所述C2离合器和所述B1制动器实现,第九前进挡通过闭合的所述C2离合器和所述B2制动器实现,第十前进挡通过闭合的所述C2离合器和所述B3制动器实现,第十一前进挡通过闭合的所述C2离合器和所述B5制动器实现;
倒挡的实现方法为:倒二挡通过闭合的所述B1制动器和所述B4制动器实现,倒一挡通过闭合的所述B2制动器和所述B4制动器实现。
说明书 :
一种纵置后驱行星齿轮自动变速箱
技术领域
背景技术
加顺畅,冲击感减小,驾驶舒适性增强;挡位数越多,就能使发动机在更多复杂工况下工作
在高效率区间,相对油耗就低;挡位数越多,一挡就会有较大的传动比,可以获得较大的扭
矩。由于能源危机和环境问题,近些年汽车变速箱发展的总趋势是档位数越来越多。自动变
速箱的多挡位变速箱机构通过组合多个行星齿轮和摩擦元件而实现,换挡机构简单并且容
易实现较多的挡位。由于动力传递过程中扭矩可以分布在多个行星机构上,所以带有行星
齿轮组的自动变速箱具有很高的扭矩密度,可以提供给汽车较高的扭矩。
个倒挡。专利US9945450B2中提到了一种9挡行星齿轮自动变速器,其包含4个行星齿轮组、6
个换挡元件(3个离合器和3个制动器),每个挡位闭合3个换挡元件实现9个前进挡和一个倒
挡。现有技术中心中提到了一种七挡液力自动变速器,其包含4个行星齿轮组、6个换挡元件
(2个离合器和4个制动器),每个挡位闭2个换挡元件实现7个前进挡和2个倒挡。此方案只能
实现7个前进挡和2个倒挡,前进挡挡位数量少。
进挡和1个倒挡。但是,此方案的行星齿轮变速装置只有1个倒挡,前进挡1挡速比非常大,正
常行驶工况很难用到。而且1挡和2挡之间的阶比特别大,导致换挡品质差,换挡控制难度
大。
发明内容
套于所述PGS3行星齿轮组的齿圈外部,所述B3制动器嵌套于所述PGS4行星齿轮组的齿圈外
部,所述B4制动器嵌套于所述PGS5行星齿轮组的齿圈外部,所述B5制动器嵌套于所述PGS1
行星齿轮组的齿圈外部;
轴为输出轴,分别用于动力的输入与动力的输出;所述第三转动轴、所述第四转动轴、所述
第五转动轴、所述第六转动轴、所述第七转动轴和所述第八转动轴用于行星齿轮组之间的
动力传递;
动器连接所述第六转动轴和箱体,所述B3制动器连接所述第五转动轴和箱体,所述B4制动
器连接所述第四转动轴和箱体,所述B5制动器连接所述第八转动轴和箱体;
行星架位于所述第六转动轴上、齿圈位于所述第七转动轴上;所述PGS3行星齿轮组的太阳
轮位于所述第一转动轴上、行星架位于所述第五转动轴上、齿圈位于所述第六转动轴上;所
述PGS4行星齿轮组的太阳轮位于所述第三转动轴上、行星架位于所述第四转动轴上、齿圈
位于所述第五转动轴上;所述PGS5行星齿轮组的太阳轮位于所述第三转动轴上、行星架位
于所述第二转动轴上、齿圈位于所述第四转动轴上;
齿轮组为简单负号行星齿轮组,主传动比均为负值。
三前进挡通过闭合的所述C1离合器和所述B5制动器实现,第四前进挡通过闭合的所述C1离
合器和所述B3制动器实现,第五前进挡通过闭合的所述C1离合器和所述B2制动器实现,第
六前进挡通过闭合的所述C1离合器和所述B1制动器实现,第七前进挡通过闭合的所述C1离
合器和所述C2离合器实现,第八前进挡通过闭合的所述C2离合器和所述B1制动器实现,第
九前进挡通过闭合的所述C2离合器和所述B2制动器实现,第十前进挡通过闭合的所述C2离
合器和所述B3制动器实现,第十一前进挡通过闭合的所述C2离合器和所述B5制动器实现;
倒挡的实现方法为:倒二挡通过闭合的所述B1制动器和所述B4制动器实现,倒一挡通过闭
合的所述B2制动器和所述B4制动器实现。
具优势;
附图说明
图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制,对于本领域普通技术人员来讲,在不
付出创造性劳动的前提下,可以根据这些附图获得其他的附图。其中:
具体实施方式
例及实施例中的特征可以相互组合。
的具体实施例的限制。
组、PGS2行星齿轮组、PGS3行星齿轮组、PGS4行星齿轮组和PGS5行星齿轮组;
器嵌套于PGS4行星齿轮组的齿圈外部,B4制动器嵌套于PGS5行星齿轮组的齿圈外部,B5制
动器嵌套于PGS1行星齿轮组的齿圈外部;
为输出轴,分别用于动力的输入与动力的输出;第三转动轴3、第四转动轴4、第五转动轴5、
第六转动轴6、第七转动轴7和第八转动轴8用于行星齿轮组之间的动力传递;
器连接第五转动轴5和箱体,B4制动器连接第四转动轴4和箱体,B5制动器连接第八转动轴8
和箱体;
轴6上、齿圈位于第七转动轴7上;PGS3行星齿轮组的太阳轮位于第一转动轴1上、行星架位
于第五转动轴5上、齿圈位于第六转动轴6上;PGS4行星齿轮组的太阳轮位于第三转动轴3
上、行星架位于第四转动轴4上、齿圈位于第五转动轴5上;PGS5行星齿轮组的太阳轮位于第
三转动轴3上、行星架位于第二转动轴2上、齿圈位于第四转动轴4上;
齿轮组,主传动比均为负值。
合器和B5制动器实现,第四前进挡通过闭合的C1离合器和B3制动器实现,第五前进挡通过
闭合的C1离合器和B2制动器实现,第六前进挡通过闭合的C1离合器和B1制动器实现,第七
前进挡通过闭合的C1离合器和C2离合器实现,第八前进挡通过闭合的C2离合器和B1制动器
实现,第九前进挡通过闭合的C2离合器和B2制动器实现,第十前进挡通过闭合的C2离合器
和B3制动器实现,第十一前进挡通过闭合的C2离合器和B5制动器实现;倒二挡通过闭合的
B1制动器和B4制动器实现,倒一挡通过闭合的B2制动器和B4制动器实现。
每个挡位闭合2个换挡元件,能够实现11个前进挡、2个倒挡,挡位数更多,传动比范围更宽。
随着挡位数的增多,能够获取更宽的速比范围以及更均匀的传动阶比。
传动比 ‑2.583 ‑4.304 5.38 3.3 2.599 1.945 1.479
挡位 6挡 7挡 8挡 9挡 10挡 11挡 /
传动比 1.275 1 0.763 0.683 0.589 0.531 /
的11个前进挡位与2个倒挡位。换挡元件的主要作用是为了能够更好地实现模式切换,其在
实际产品设计过程中可有针对性地选择合适的湿式或干式摩擦式换挡元件,对于不同换挡
元件具体规格的选择,应匹配不同动力传递路线过程中换挡元件所能承受的极限载荷进行
匹配,以保证自动变速箱产品可靠性。
仅使换挡元件易于装配,而且其所需的液压系统能够直接从壳体进行供给,简约了行星齿
轮变速箱的结构设计尺寸。
改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。