CN117780872A - 多速行星式变速器 - Google Patents
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Abstract
公开了一种变速器，包括：至少一个固定构件；输入构件，能够相对于至少一个固定构件旋转；多个行星齿轮组，能够操作地耦合到输入构件；输出构件，通过多个行星齿轮组能够操作地耦合到输入构件，并能够相对于至少一个固定构件旋转；多个互联器，将第一行星齿轮组固定地耦合到第二行星齿轮组和第三行星齿轮组两者，以及将第四行星齿轮组固定地耦合到第二行星齿轮组；以及多个选择性耦合器，能够操作地耦合到多个行星齿轮组，多个选择性耦合器中的每一个具有啮合配置和脱离配置，多个选择性耦合器包括第一数量的离合器和第二数量的制动器。
Description
本申请是名称为“多速行星式变速器”、申请日为2020年10月5日、国际申请号为PCT/US2020/054235、国家申请号为202080070327.X的PCT申请的分案申请。
技术领域
本公开内容涉及一种多速变速器，尤其涉及一种包括多个行星齿轮组和多个选择性耦合器以实现至少八个前进速度比的多速变速器。
背景技术
多速变速器使用多个行星齿轮组、选择性耦合器、互连器和附加元件来实现多个前进和反向速度比。第9,625,007号，序列号14/457,592，标题为“多速变速器(MULTI-SPEEDTRANSMISSION)”，并于2014年8月12日提交的美国专利公开了示例性的多速变速器，该美国专利的全部公开通过引用明确地并入本文。
发明内容
在本公开的一些情况下和在权利要求书中，数字术语，如第一、第二、第三和第四，被用于提及各种齿轮组、齿轮、齿轮组组件、互联器、选择性耦合器和其它组件。这种使用并不表示组件的顺序。相反，数字术语用于帮助读者识别所引用的组件，不应狭义地解释为提供特定的组件顺序。例如，附图中标识的第一行星齿轮组可支持权利要求书中提到的多个行星齿轮组中的任意一个，包括第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组，具体取决于权利要求书的语言。
根据本公开的示例性实施例，提供了一种变速器。变速器包括：至少一个固定构件；输入构件，能够相对于至少一个固定构件旋转；多个行星齿轮组，能够操作地耦合到输入构件，多个行星齿轮组中的每一个包括第一齿轮组组件、第二齿轮组组件和第三齿轮组组件，多个行星齿轮组包括第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组，输入构件固定地耦合到第一行星齿轮组；输出构件，通过多个行星齿轮组能够操作地耦合到输入构件，并能够相对于至少一个固定构件旋转，输出构件固定地耦合到第三行星齿轮组和第四行星齿轮组的第三齿轮组组件两者，其中，第四行星齿轮组的第三齿轮组组件是环形齿轮；多个互联器，将第一行星齿轮组固定地耦合到第二行星齿轮组和第三行星齿轮组两者，以及将第四行星齿轮组固定地耦合到第二行星齿轮组；以及多个选择性耦合器，能够操作地耦合到多个行星齿轮组，多个选择性耦合器中的每一个具有啮合配置和脱离配置，多个选择性耦合器包括第一数量的离合器和第二数量的制动器。
在该实施例的一个示例中，在多个选择性耦合器中的一个被啮合将第一行星齿轮组的第一齿轮组组件固定地耦合到至少一个固定构件的情况下，第一行星齿轮组的第一齿轮组组件是太阳齿轮。
在该实施例的另一个示例中，输入构件固定地耦合到第一行星齿轮组的第三齿轮组组件，第一行星齿轮组的第三齿轮组组件是环形齿轮。
在该实施例的另一个示例中，输出构件固定地耦合到第三行星齿轮组的第二齿轮组组件。
在该实施例的另一个示例中，第二行星齿轮组的第一齿轮组组件和第三行星齿轮组的第一齿轮组组件固定地耦合在一起。
在该实施例的另一个示例中，第二行星齿轮组的第一齿轮组组件和第三行星齿轮组的第一齿轮组组件均是太阳齿轮。
在该实施例的另一个示例中，第二行星齿轮组的第二齿轮组组件和第三行星齿轮组的第三齿轮组组件固定地耦合在一起。
在该实施例的另一个示例中，第四行星齿轮组的第二齿轮组组件和第三行星齿轮组的第三齿轮组组件固定地耦合在一起。
在该实施例的另一个示例中，第一行星齿轮组的第二齿轮组组件和第三行星齿轮组的第一齿轮组组件固定地耦合在一起。
在本公开的另一个示例性实施例中，提供一种变速器。变速器包括：至少一个固定构件；输入构件，能够相对于至少一个固定构件旋转；多个行星齿轮组，能够操作地耦合到输入构件，多个行星齿轮组中的每一个包括第一齿轮组组件、第二齿轮组组件和第三齿轮组组件，多个行星齿轮组包括第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组，输入构件固定地耦合到第一行星齿轮组的第三齿轮组组件；输出构件，通过多个行星齿轮组能够操作地耦合到输入构件，并能够相对于至少一个固定构件旋转，输出构件固定地耦合到第三行星齿轮组的第二齿轮组组件和第四行星齿轮组的第三齿轮组组件；多个互联器，将第一行星齿轮组固定地耦合到第二行星齿轮组和第三行星齿轮组两者，以及将第四行星齿轮组固定地耦合到第二行星齿轮组；以及多个选择性耦合器，能够操作地耦合到多个行星齿轮组，多个选择性耦合器中的每一个具有啮合配置和脱离配置，多个选择性耦合器包括第一数量的离合器和第二数量的制动器。
在该实施例的一个示例中，在多个选择性耦合器中的一个被啮合将第一行星齿轮组的第一齿轮组组件固定地耦合到至少一个固定构件的情况下，第一行星齿轮组的第一齿轮组组件是太阳齿轮。
在该实施例的另一个示例中，输入构件固定地耦合到第三行星齿轮组和第四行星齿轮组两者。
在该实施例的另一个示例中，第二行星齿轮组的第一齿轮组组件和第三行星齿轮组的第一齿轮组组件固定地耦合在一起。
在该实施例的另一个示例中，第二行星齿轮组的第一齿轮组组件和第三行星齿轮组的第一齿轮组组件均是太阳齿轮。
在该实施例的另一个示例中，第二行星齿轮组的第二齿轮组组件和第三行星齿轮组的第三齿轮组组件固定地耦合在一起。
在该实施例的另一个示例中，第四行星齿轮组的第二齿轮组组件和第三行星齿轮组的第三齿轮组组件固定地耦合在一起。
在该实施例的另一个示例中，第一行星齿轮组的第二齿轮组组件和第三行星齿轮组的第一齿轮组组件固定地耦合在一起。
在该实施例的另一个示例中，多个齿轮组中的每一个是简单的齿轮组。
在该实施例的另一个示例中，多个选择性耦合器包括第一数量的离合器和第二数量的制动器，第二数量大于第一数量。
在该实施例的另一个示例中，第二数量是第一数量的两倍。
附图说明
本公开的上述和其它特征及优点，以及实现这些特征和优点的方式，将通过参考以下示例性实施例的描述以及所附的图纸变得更加明显，并将更好地理解，其中：
图1是包括四个行星齿轮组和六个选择性耦合器的示例性多速变速器的示意图；以及
图2是说明为提供图1的多速变速器的八个前进传动或速度比的图1的六个选择性耦合器的选择性啮合的真值表。
相应的参考字符表示几个视图中的相对应部分。这里列出的示例说明了本发明的一个示例性实施例，这种示例不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
为了促进对本公开的原理的理解，现参考附图中说明的实施例，该实施例将在下文中描述。以下公开的实施例并不意味着详尽无遗，也不意味着将本公开内容限制在以下详细描述中公开的精确形式。相反，选择和描述该实施例是为了让本领域的其他技术人员可以利用其教义。因此，不打算因此限制本公开的范围。相应的参考字符表示在多个视图中对应的部分。
在公开的变速器实施例中，公开了选择性耦合器。选择性耦合器是一种可被驱动以将两个或更多个组件固定地耦合在一起的装置。当选择性耦合器处于啮合配置时，选择性耦合器固定地耦合两个或更多个组件以作为一个单元一起旋转。此外，当选择性耦合器处于脱离状态时，该两个或更多个组件可以相对于对方旋转。术语“耦合”、“被耦合”、“耦合器”及其变体用于包括两个或更多个组件直接物理接触的布置，和两个或更多个组件彼此不直接接触但仍然相互合作或互动的布置(例如，组件通过至少第三组件“耦合”)。
第一个示例性的选择性耦合器是离合器。离合器将两个或更多个旋转组件耦合到一起，以使该两个或更多个旋转组件在啮合配置中作为一个单元一起旋转，并允许在脱离位置上的该两个或更多个旋转组件之间的相对旋转。示例性的离合器可以是可换挡摩擦锁定多片式离合器、可换挡形状锁定爪形或锥形离合器、湿式离合器或任何其它已知形式的离合器。
第二个示例性的选择性耦合器是制动器。制动器将一个或多个可旋转的组件耦合到固定组件上，以在啮合配置中保持一个或多个可旋转的组件相对于固定组件固定，并在脱离配置中允许一个或多个组件相对于固定组件的旋转。示例性的制动器可以被配置为可换挡摩擦锁定片式制动器、可换挡摩擦锁定带式制动器、可换挡形状锁定爪形或锥形制动器，或任何其它已知形式的制动器。
选择性耦合器可以是主动控制装置或被动装置。示例性的主动控制装置包括液压驱动的离合器或制动器元件和电动驱动的离合器或制动器元件。有关用于控制选择性耦合器的系统和方法的其它细节在上述并入的美国专利号9,625,007中公开。
除了通过选择性耦合器的耦合之外，公开的变速器实施例的各种组件可在公开的变速器的整个运行过程中连续固定地耦合在一起。组件可以永久地或可拆卸地固定地耦合在一起。组件可以通过花键连接、压装、紧固件、焊接、机加工或形成整体件的功能部分，或连接组件的其它合适方法被固定地耦合在一起。
公开的变速器实施方案包括多个行星齿轮组。每个行星齿轮组包括至少四个组件：太阳齿轮、环形齿轮、多个行星齿轮，以及可旋转地耦合到并承载行星齿轮的载体。在简单行星齿轮组的情况下，太阳齿轮的齿与行星齿轮的齿相互啮合，而行星齿轮的齿又与环形齿轮的齿相互啮合。这些组件中的每一个也可以被称为齿轮组组件。对于本领域的技术人员来说，显然，一些行星齿轮组可以包括比那些明确指出的组件更多的组件。例如，一个或多个行星齿轮组可以包括两组行星齿轮。第一组行星齿轮可与太阳齿轮相互啮合，而第二组行星齿轮则与第一组行星齿轮和环形齿轮相互啮合。两组行星齿轮都由行星架承载。
一个或多个旋转组件，例如轴、鼓和其它组件，在该一个或多个组件固定地耦合在一起时，可统称为互联器。互联器可进一步固定地耦合到一个或多个齿轮组组件和/或一个或多个选择性耦合器。
公开的变速器实施例的输入构件由原动机旋转。示例性的原动机包括内燃机、电动机、混合动力系统和其它合适的动力系统。在一个实施例中，原动机通过离合器和/或变矩器间接地旋转输入构件。公开的变速器实施例的输出构件向一个或多个工作组件提供旋转动力。示例性的工作组件包括机动车的一个或多个驱动轮、动力输出轴、泵和其它合适的装置。输出构件基于变速器的齿轮组组件和选择性耦合器的相互连接进行旋转。通过改变齿轮组组件和选择性耦合器的互连，输出构件的旋转速度可以不同于输入构件的旋转速度。
公开的变速器实施例能够将扭矩从输入构件传递到输出构件，并使输出构件相对于输入构件以至少八个前进传动或速度比旋转，例如，八个前进传动或速度比。根据所使用的齿轮组的特性，可以利用本文公开的结构来实现各种传动比。示例性的特征包括各齿轮直径、齿轮齿数以及各种齿轮的配置。
图1是多速变速器100的示意图。多速变速器100包括输入构件102和输出构件104。输入构件102和输出构件104中的每一个都可相对于至少一个固定构件106旋转。一个示例性的输入构件102是输入轴或其它合适的可旋转的组件。一个示例性的输出构件104是输出轴或其它合适的可旋转的组件。一个示例性的固定构件106是多速变速器100的壳体。壳体可以包括耦合在一起的几个组件。
多速变速器100包括多个行星齿轮组，说明性地包括第一行星齿轮组108、第二行星齿轮组110、第三行星齿轮组112和第四行星齿轮组114。在一个实施例中，可以包括额外的行星齿轮组。此外，尽管第一行星齿轮组108、第二行星齿轮组110、第三行星齿轮组112和第四行星齿轮组114被说明为简单的行星齿轮组，但可以考虑在一些实施例中包括复合行星齿轮组。
在一个实施例中，如图1所示布置多速变速器100，第一行星齿轮组108位于输入构件102进入固定构件106处的第一位置或端116和第二行星齿轮组110之间，第二行星齿轮组110位于第一行星齿轮组108和第三行星齿轮组112之间，第三行星齿轮组112位于第二行星齿轮组110和第四行星齿轮组114之间，且第四行星齿轮组114位于第三行星齿轮组112和输出构件104离开固定构件106处的第二位置或端118之间。在可供选择的实施例中，第一行星齿轮组108、第二行星齿轮组110、第三行星齿轮组112和第四行星齿轮组114相对于位置116和位置118以任何顺序排列。在实施例中，第一行星齿轮组108、第二行星齿轮组110、第三行星齿轮组112和第四行星齿轮组114中的每一个都是轴向对齐的。在一个示例中，输入构件102和输出构件104也与第一行星齿轮组108、第二行星齿轮组110、第三行星齿轮组112和第四行星齿轮组114轴向对齐。在可供选择的实施例中，输入构件102、输出构件104、第一行星齿轮组108、第二行星齿轮组110、第三行星齿轮组112和第四行星齿轮组114中的一个或多个被偏移，且不与其余部分轴向对齐。
第一行星齿轮组108包括太阳齿轮120，支撑多个行星齿轮124的行星架122，和环形齿轮126。第二行星齿轮组110包括太阳齿轮130，支撑多个行星齿轮134的行星架132，以及环形齿轮136。第三行星齿轮组112包括太阳齿轮140，支撑多个行星齿轮144的行星架142，以及环形齿轮146。第四行星齿轮组114包括太阳齿轮150，支撑多个行星齿轮154的行星架152，以及环形齿轮156。
多速变速器100还包括多个选择性耦合器，说明性地，包括第一选择性耦合器162，第二选择性耦合器164，第三选择性耦合器166，第四选择性耦合器168，第五选择性耦合器170，以及第六选择性耦合器172。在所示的实施例中，第一选择性耦合器162和第三选择性耦合器166是离合器，并且第二选择性耦合器164、第四选择性耦合器168、第五选择性耦合器170和第六选择性耦合器172是制动器。离合器和制动器相对于多个行星齿轮组的轴向位置可以从图示的轴向位置进行改变。
多速变速器100包括几个组件，这些组件被说明性地显示为固定地耦合在一起。输入构件102固定地耦合到第一行星齿轮组108的环形齿轮126和第一选择性耦合器162。输出构件104固定地耦合到第三行星齿轮组112的行星架142和第四行星齿轮组114的环形齿轮156。第一行星齿轮组108的太阳齿轮120固定地耦合到第一选择性耦合器162和第二选择性耦合器164。第一行星齿轮组108的行星架122固定地耦合到第三选择性耦合器166、第二行星齿轮组110的太阳齿轮130和第三行星齿轮组112的太阳齿轮140。第二行星齿轮组110的行星架132固定地耦合到第三行星齿轮组112的环形齿轮146、第四行星齿轮组114的行星架152和第五选择性耦合器170。第二行星齿轮组110的环形齿轮136固定地耦合到第三选择性耦合器166和第四选择性耦合器168。第四行星齿轮组114的太阳齿轮150固定地耦合到第六选择性耦合器172。在可供选择的实施例中，固定地耦合在一起的一个或多个组件通过一个或多个选择性耦合器选择性地耦合在一起。
多速变速器100可被描述为具有七个互联器。输入构件102是第一互联器，它既向多速变速器100提供输入扭矩，又将第一行星齿轮组108的环形齿轮126固定地耦合到第一选择性耦合器162。输出构件104是第二互联器，它既从多速变速器100提供输出扭矩，又将第四行星齿轮组114的环形齿轮156固定地耦合到第三行星齿轮组112的行星架142。第三互联器180将第一行星齿轮组108的太阳齿轮120、第一选择性耦合器162和第二选择性耦合器164固定地耦合在一起。第四互联器182将第一行星齿轮组108的行星架122、第二行星齿轮组110的太阳齿轮130、第三行星齿轮组112的太阳齿轮140和第三选择性耦合器166固定地耦合在一起。第五互联器184将第二行星齿轮组110的行星架132、第三行星齿轮组112的环形齿轮146、第四行星齿轮组114的行星架152和第五选择性耦合器170固定地耦合在一起。第六互联器186将第四行星齿轮组114的太阳齿轮150和第六个选择性耦合器172固定地耦合在一起。第七互联器188将第二行星齿轮组110的环形齿轮136和第三选择性耦合器166固定地耦合在一起。
多速变速器100还包括几个组件，这些组件被说明性地显示为通过选择性耦合器选择性地耦合在一起。在啮合时，第一选择性耦合器162将第一行星齿轮组108的环形齿轮126和输入构件102固定地耦合到第二选择性耦合器164和第一行星齿轮组108的太阳齿轮120。当第一选择性耦合器162啮合时，第一行星齿轮组108的太阳齿轮120和环形齿轮126被锁定在一起。因此，第一行星齿轮组108的太阳齿轮120、行星架122和环形齿轮126作为一个单元都一起旋转。同样的效果可以通过将第一行星齿轮组108的太阳齿轮120、行星架122和环形齿轮126中的任何两个耦合在一起来实现。当第一选择性耦合器162脱离时，输入构件102和第一行星齿轮组108的环形齿轮126可以相对于第三选择性耦合器164和第一行星齿轮组108的太阳齿轮120旋转。
在啮合时，第二选择性耦合器164将第一选择性耦合器162和第一行星齿轮组108的太阳齿轮120固定地耦合到固定构件106。当第二选择性耦合器164脱离时，第一选择性耦合器162和第一行星齿轮组108的太阳齿轮120可以相对于固定构件106旋转。
在啮合时，第三选择性耦合器166将第一行星齿轮组108的行星架122、第二行星齿轮组110的太阳齿轮130、第三行星齿轮组112的太阳齿轮140固定地耦合到第二行星齿轮组110的环形齿轮136。当第三选择性耦合器166啮合时，第二行星齿轮组110的太阳齿轮130和环形齿轮136被锁定在一起。因此，第二行星齿轮组110的太阳齿轮130、行星架132和环形齿轮136作为一个单元都一起旋转。同样的效果可以通过将第二行星齿轮组110的太阳齿轮130、行星架132和环形齿轮136中的任何两个耦合在一起来实现。当第三选择性耦合器166脱离时，第一行星齿轮组108的行星架122、第二行星齿轮组110的太阳齿轮130和第三行星齿轮组112的太阳齿轮140可以相对于第二行星齿轮组110的环形齿轮136旋转。
在啮合时，第四选择性耦合器168将第二行星齿轮组110的环形齿轮136固定地耦合到至少一个固定构件106。当第四选择性耦合器168脱离时，第二行星齿轮组110的环形齿轮136可以相对于至少一个固定构件106旋转。
在啮合时，第五选择性耦合器170将第二行星齿轮组110的行星架132、第三行星齿轮组112的环形齿轮146和第四行星齿轮组114的行星架152固定地耦合到至少一个固定构件106。当第五选择性耦合器170脱离时，第二行星齿轮组110的行星架132、第三行星齿轮组112的环形齿轮146和第四行星齿轮组114的行星架152可以相对于至少一个固定构件106旋转。
在啮合时，第六选择性耦合器172将第四行星齿轮组114的太阳齿轮150固定地耦合到至少一个固定构件106。当第六选择性耦合器172脱离时，第四行星齿轮组114的太阳齿轮150可以相对于至少一个固定构件106旋转。
通过啮合第一选择性耦合器162、第二选择性耦合器164、第三选择性耦合器166、第四选择性耦合器168、第五选择性耦合器170和第六选择性耦合器172的各种组合，多速变速器100的其它组件可以固定地耦合在一起。
多速变速器100的多个行星齿轮组和多个选择性耦合器可以以各种布置相互连接，以便以至少八个前进传动或速度比从输入构件102向输出构件104提供扭矩。参照图2，显示了一个示例性的真值表200，真值表200提供了用于八个不同的前进传动或速度比的第一选择性耦合器162、第二选择性耦合器164、第三选择性耦合器166、第四选择性耦合器168、第五选择性耦合器170和第六选择性耦合器172中的每一个的状态。每一行对应于变速器100的一个特定的互联布置。第一列提供了挡位范围(第1-8个前进挡位)。其余各列说明了选择性耦合器162-172的哪些是啮合的(“X”表示啮合)，选择性耦合器162-172的哪些是脱离的(“(空白)”表示脱离)。图2只是可能实现至少八个前进比率的真值表的任意数量的一个示例。虽然在真值表200中没有提供，但用多速变速器100也可以实现各种反向传动比。
在图2的示例中，为了将多速变速器100置于空挡(N)，所有的第一选择性耦合器162、第二选择性耦合器164、第三选择性耦合器166、第四选择性耦合器168、第五选择性耦合器170和第六选择性耦合器172都处于脱离配置。只要第一选择性耦合器162、第二选择性耦合器164、第三选择性耦合器166、第四选择性耦合器168、第五选择性耦合器170和第六选择性耦合器172的组合不从输入构件102向输出构件104传递扭矩，第一选择性耦合器162、第二选择性耦合器164、第三选择性耦合器166、第四选择性耦合器168、第五选择性耦合器170和第六选择性耦合器172中的一个或多个可以保持啮合在空挡(Neu)。
图2的真值表200中的第一前进比率(显示为第1)是通过使第二选择性耦合器164和第五选择性耦合器170处于啮合配置以及第一选择性耦合器162、第三选择性耦合器166、第四选择性耦合器168和第六选择性耦合器172处于脱离配置来实现的。
图2的真值表200中的第二或后续前进比率(显示为第2)是通过使第一选择性耦合器162和第五选择性耦合器170处于啮合配置，以及第二选择性耦合器164、第三选择性耦合器166、第四选择性耦合器168和第六选择性耦合器172处于脱离配置来实现。因此，当在第一前进比率和第二前进比率之间转换时，第二选择性耦合器164被置于脱离配置中，并且第一选择性耦合器162被置于啮合配置中。
图2的真值表200中的第三或后续前进比率(显示为第3)是通过使第二选择性耦合器164和第四选择性耦合器168处于啮合配置，以及第一选择性耦合器162、第三选择性耦合器166、第五选择性耦合器170和第六选择性耦合器172处于脱离配置来实现的。因此，当在第二前进比率和第三前进比率之间转换时，第一选择性耦合器162和第五选择性耦合器170都被置于脱离配置中，第二选择性耦合器164和第四选择性耦合器168都被置于啮合配置中。在所示的示例性实施例中，将第一选择性耦合器162和第五选择性耦合器170都置于脱离配置中，与将第二选择性耦合器164和第四选择性耦合器168都置于啮合配置中同时发生。然而，可以考虑这种转换可以分阶段进行或按顺序进行。
图2的真值表200中的第四或后续前进比率(显示为第4)是通过使第二选择性耦合器164和第六选择性耦合器172处于啮合配置，以及第一选择性耦合器162、第三选择性耦合器166、第四选择性耦合器168和第五选择性耦合器170处于脱离配置来实现的。因此，当在第三前进比率和第四前进比率之间转换时，第四选择性耦合器168被置于脱离配置中，且第六选择性耦合器172被置于啮合配置中。
图2的真值表200中的第五或后续前进比率(显示为第5)是通过使第一选择性耦合器162和第四选择性耦合器168处于啮合配置，以及第二选择性耦合器164、第三选择性耦合器166、第五选择性耦合器170和第六选择性耦合器172处于脱离配置来实现的。因此，当在第四前进比率和第五前进比率之间转换时，第二选择性耦合器164和第六选择性耦合器172都被置于脱离配置中，第一选择性耦合器162和第四选择性耦合器168都被置于啮合配置中。在所示的示例性实施例中，将第二选择性耦合器164和第六选择性耦合器172置于脱离配置中，与将第一选择性耦合器162和第四选择性耦合器168置于啮合配置中同时发生。然而，可以考虑这种转换可以分阶段进行或按顺序进行。
图2的真值表200中的第六或后续前进比率(显示为第6)是通过使第一选择性耦合器162和第六选择性耦合器172处于啮合配置，以及第二选择性耦合器164、第三选择性耦合器166、第四选择性耦合器168和第五选择性耦合器170处于脱离配置来实现的。因此，当在第五前进比率和第六前进比率之间转换时，第四选择性耦合器168被置于脱离配置中，并且第六选择性耦合器172被置于啮合配置中。
图2的真值表200中的第七或后续前进比率(显示为第7)是通过使第二选择性耦合器164和第三选择性耦合器166处于啮合配置，以及第一选择性耦合器162、第四选择性耦合器168、第五选择性耦合器170和第六选择性耦合器172处于脱离配置来实现的。因此，当在第六前进比率和第七前进比率之间转换时，第一选择性耦合器162和第六选择性耦合器172都被置于脱离配置中，且第二选择性耦合器164和第三选择性耦合器166都被置于啮合配置中。在所示的示例性实施例中，将第一选择性耦合器162和第六选择性耦合器172都置于脱离配置中，与将第二选择性耦合器164和第三选择性耦合器166置于啮合配置中同时发生。然而，可以考虑这种转换可以分阶段进行或按顺序进行。
图2的真值表200中的第八或后续前进比率(显示为第8)是通过使第一选择性耦合器162和第三选择性耦合器166处于啮合配置，以及第二选择性耦合器164、第四选择性耦合器168、第五选择性耦合器170和第六选择性耦合器172处于脱离配置来实现的。因此，当在第七前进比率和第八前进比率之间转换时，第二选择性耦合器164被置于脱离配置中，且第一选择性耦合器162被置于啮合配置中。
图2的真值表200中的第八或后续前进比率(显示为第八)是通过使第一选择性耦合器162和第三选择性耦合器166处于啮合配置，以及第二选择性耦合器164、第四选择性耦合器168、第五选择性耦合器170和第六选择性耦合器172处于脱离配置来实现的。因此，当在第七前进比率和第八前进比率之间转换时，第二选择性耦合器164被置于脱离配置中，且第一选择性耦合器162被置于啮合配置中。
本公开设想降挡遵循相应升挡(如上所述)的反向顺序。此外，若干上电跳挡为单次转换是可以实现的(例如，从1挡升至3挡，从3挡降至1挡，从3挡升至5挡，以及从5挡降至3挡)。
在所示的实施例中，可用的选择性耦合器中的两个的各种组合被啮合用于每个所示的前进速度比。基于啮合的选择性耦合器的其它组合，额外的前进速度比和反向速度比是可以实现的。尽管在所示的实施例中，每个前进速度比都有两个啮合的可用的选择性耦合器，但可以考虑少于两个和多于两个的选择性耦合器同时啮合。
虽然本发明已被描述为具有示例性的设计，但在本公开的精神和范围内，还可以进一步修改本发明。因此，本申请旨在涵盖使用其一般原理的本发明的任何变化、用途或改型。此外，本申请旨在涵盖属于本发明所属领域的已知或惯常做法的与本公开的偏离，并且这些偏离属于所附权利要求的限制范围。
Claims (20)
1.一种变速器，包括：
至少一个固定构件；
输入构件，能够相对于所述至少一个固定构件旋转；
多个行星齿轮组，能够操作地耦合到所述输入构件，所述多个行星齿轮组中的每一个包括第一齿轮组组件、第二齿轮组组件和第三齿轮组组件，所述多个行星齿轮组包括第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组，所述输入构件固定地耦合到所述第一行星齿轮组；
输出构件，通过所述多个行星齿轮组能够操作地耦合到所述输入构件，并能够相对于所述至少一个固定构件旋转，所述输出构件固定地耦合到所述第三行星齿轮组和所述第四行星齿轮组的所述第三齿轮组组件两者，其中，所述第四行星齿轮组的所述第三齿轮组组件是环形齿轮；
多个互联器，将所述第一行星齿轮组固定地耦合到所述第二行星齿轮组和所述第三行星齿轮组两者，以及将所述第四行星齿轮组固定地耦合到所述第二行星齿轮组；以及
多个选择性耦合器，能够操作地耦合到所述多个行星齿轮组，所述多个选择性耦合器中的每一个具有啮合配置和脱离配置，所述多个选择性耦合器包括第一数量的离合器和第二数量的制动器。
2.根据权利要求1所述的变速器，其中，在所述多个选择性耦合器中的一个被啮合将所述第一行星齿轮组的所述第一齿轮组组件固定地耦合到所述至少一个固定构件的情况下，所述第一行星齿轮组的所述第一齿轮组组件是太阳齿轮。
3.根据权利要求2所述的变速器，其中，所述输入构件固定地耦合到所述第一行星齿轮组的所述第三齿轮组组件，所述第一行星齿轮组的所述第三齿轮组组件是环形齿轮。
4.根据权利要求2所述的变速器，其中，所述输出构件固定地耦合到所述第三行星齿轮组的所述第二齿轮组组件。
5.根据权利要求1所述的变速器，其中，所述第二行星齿轮组的所述第一齿轮组组件和所述第三行星齿轮组的所述第一齿轮组组件固定地耦合在一起。
6.根据权利要求5所述的变速器，其中，所述第二行星齿轮组的所述第一齿轮组组件和所述第三行星齿轮组的所述第一齿轮组组件均是太阳齿轮。
7.根据权利要求5所述的变速器，其中，所述第二行星齿轮组的所述第二齿轮组组件和所述第三行星齿轮组的所述第三齿轮组组件固定地耦合在一起。
8.根据权利要求7所述的变速器，其中，所述第四行星齿轮组的所述第二齿轮组组件和所述第三行星齿轮组的所述第三齿轮组组件固定地耦合在一起。
9.根据权利要求5所述的变速器，其中，所述第一行星齿轮组的所述第二齿轮组组件和所述第三行星齿轮组的所述第一齿轮组组件固定地耦合在一起。
10.一种变速器，包括：
至少一个固定构件；
输入构件，能够相对于所述至少一个固定构件旋转；
多个行星齿轮组，能够操作地耦合到所述输入构件，所述多个行星齿轮组中的每一个包括第一齿轮组组件、第二齿轮组组件和第三齿轮组组件，所述多个行星齿轮组包括第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组，所述输入构件固定地耦合到所述第一行星齿轮组的所述第三齿轮组组件；
输出构件，通过所述多个行星齿轮组能够操作地耦合到所述输入构件，并能够相对于所述至少一个固定构件旋转，所述输出构件固定地耦合到所述第三行星齿轮组的所述第二齿轮组组件和所述第四行星齿轮组的所述第三齿轮组组件；
多个互联器，将所述第一行星齿轮组固定地耦合到所述第二行星齿轮组和所述第三行星齿轮组两者，以及将所述第四行星齿轮组固定地耦合到所述第二行星齿轮组；以及
多个选择性耦合器，能够操作地耦合到所述多个行星齿轮组，所述多个选择性耦合器中的每一个具有啮合配置和脱离配置，所述多个选择性耦合器包括第一数量的离合器和第二数量的制动器。
11.根据权利要求10所述的变速器，其中，在所述多个选择性耦合器中的一个被啮合将所述第一行星齿轮组的所述第一齿轮组组件固定地耦合到所述至少一个固定构件的情况下，所述第一行星齿轮组的所述第一齿轮组组件是太阳齿轮。
12.根据权利要求10所述的变速器，其中，所述输入构件固定地耦合到所述第三行星齿轮组和所述第四行星齿轮组两者。
13.根据权利要求10所述的变速器，其中，所述第二行星齿轮组的所述第一齿轮组组件和所述第三行星齿轮组的所述第一齿轮组组件固定地耦合在一起。
14.根据权利要求13所述的变速器，其中，所述第二行星齿轮组的所述第一齿轮组组件和所述第三行星齿轮组的所述第一齿轮组组件均是太阳齿轮。
15.根据权利要求13所述的变速器，其中，所述第二行星齿轮组的所述第二齿轮组组件和所述第三行星齿轮组的所述第三齿轮组组件固定地耦合在一起。
16.根据权利要求15所述的变速器，其中，所述第四行星齿轮组的所述第二齿轮组组件和所述第三行星齿轮组的所述第三齿轮组组件固定地耦合在一起。
17.根据权利要求13所述的变速器，其中，所述第一行星齿轮组的所述第二齿轮组组件和所述第三行星齿轮组的所述第一齿轮组组件固定地耦合在一起。
18.根据权利要求10所述的变速器，其中，多个齿轮组中的每一个是简单的齿轮组。
19.根据权利要求10所述的变速器，其中，所述多个选择性耦合器包括第一数量的离合器和第二数量的制动器，所述第二数量大于所述第一数量。
20.根据权利要求19所述的变速器，其中，所述第二数量是所述第一数量的两倍。
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