多挡变速器 【技术领域】
本发明涉及一种按照主要权利要求的前序部分所述的多挡变速器，该多挡变速器可以切换8个前进挡。
背景技术
由DE 690 10 472 T2已知一种这样的变速器。该变速器基本上包括一驱动轴和一输出轴，其设置成相互共轴线的，还包括一同心于输出轴设置的双联行星齿轮组和以三个离合器和两个制动器的形式的五个换挡元件。其选择性的分别成对的操作确定驱动轴与输出轴之间的不同的各挡传动比。
该已知的变速器具有两个功率路线，其中双联行星齿轮组的第一元件通过第一离合器与第一功率路线相连接，双联行星齿轮组的第二元件与输出轴固定式连接，第三元件经由第三离合器与第二功率路线相连接并通过第一制动器将其锁定以及双联行星齿轮组的第四元件经由第二离合器与第一功率路线相连接并通过第二制动器制动之，以便在各换挡元件之间的选择性成对的切换确保形成6个前进挡。其中第一挡通过第一离合器和第一制动器切换，第二挡通过第一离合器和第二制动器切换，第三挡通过第一离合器和第二离合器切换，第四挡通过第一离合器和第三离合器切换，第五挡通过第二离合器和第三离合器以及第六挡通过第三离合器和第二制动器切换。最后，通过第二离合器和第一制动器切换一倒车挡。
【发明内容】
本发明的目的现在在于，提供一种多挡变速器，其可以切换8个前进挡并同时包括一有利的分挡和大的扩展度。
该目的通过一种多挡变速器来达到，其除了具有主要权利要求地前序部分的特征外还具有主要权利要求的特征部分的特征。
按照本发明的变速器基本上包括一驱动轴，一输出轴和三个行星齿轮组，其中一个行星齿轮组是不可换挡的而两其他的行星齿轮组是可换挡的。第一行星齿轮组构成一前置齿轮组而两可换挡的行星齿轮组共同构成一双连桥四轴传动形式的后置齿轮组。
该变速器具有两个功率路线。在第一功率路线中输入转数经由第一行星齿轮组以一固定的传动比变为一第二转数。在第二功率路线中输入转数直接导入后置齿轮组的两行星齿轮组中。
后置齿轮组包括两个行星齿轮组，其又由4轴构成，其中第一轴经由第一离合器与第一功率路线相连接。第二轴经由第二离合器与第一功率路线相连接并经由第三离合器与第二功率路线相连接和经由第一制动器制动，第三轴经由第四离合器与第二功率路线相连接并经由第二制动器制动以及第四轴与输出轴固定式连接。其中第一挡通过第一离合器和第二制动器切换，第二挡通过第一离合器和第一制动器切换，第三挡通过第一和第二离合器切换，第四挡通过第一和第三离合器切换，第五挡通过第一和第四离合器切换，第六挡通过第三和第四离合器切换，第七挡通过第二和第四离合器切换而第八挡通过第四离合器和第一制动器切换，第一倒车挡通过第二离合器和第二制动器切换以及第二倒车挡通过第三离合器和第二制动器切换。
一个主要的优点在于，按照本发明的多挡变速器在不多的齿轮组和换挡元件的情况下具有8个前进挡。其中在每一接合的挡中分别只切换两个换挡元件。在从一挡转换为下一挡时只脱开一个换挡元件并接合另一换挡元件。按这种方式可以避免串并联线路，后者必须同时接合多个换挡元件并且对于换挡性能可能是关键的。
下列是各项适用于各轴和换挡元件上的转数：
1.驱动轴上和换挡元件E和B上的转数为n＝“1”(作为标准化值)；
2.换挡元件A和F上的转数等于“1”和位于大于“零”和小于“1”的范围内；
3.换挡元件C和D上的转数等于“零”。
由诸从属权利要求得到本发明的各优选的构造，其涉及可低成本地制造的多挡变速器。其中以尽可能少量的换挡元件和齿轮组切换尽可能多的变速挡。
【附图说明】
以下参照各附图更详细地说明本发明及其各实施形式。其中：
图1示出包括8个前进挡和两个倒车挡的多挡变速器的第一实施形式的变速器方案；
图2示出包括8个前进挡和两个倒车挡的多挡变速器的另一实施形式的变速器方案；
图3为一具有用于图1和图2的换挡逻辑的表格，其包括各挡的示例性传动比、变速器扩展度和各个行星齿轮组的固定传动比。
图4示出包括8个前进挡和两个倒车挡的多挡变速器的另一实施形式的变速器方案；
图5为一具有用于图4的换挡逻辑的表格，其包括各挡的示例性传动比、变速器扩展度和各个行星齿轮组的固定传动比。
【具体实施方式】
图1示意地示出本发明的解法的第一实施例，第一行星齿轮组3经由一恒星齿轮10与驱动轴1固定式连接。行星齿轮组3具有内部的和外部的行星齿轮11、12。内部的行星齿轮11由一连桥14支承并且与恒星齿轮10和外部的行星齿轮12相啮合。外部的行星齿轮12由一连桥15支承并且与内部的行星齿轮11和内齿轮13相啮合，该内齿轮13与第一和第二离合器A、F相连接。此外，两连桥14、15和第一制动器C固定式相互连接并与壳体固定式连接。第一行星齿轮组3具有一固定的传动比，其大于零。
后置齿轮组包括两个简单的行星齿轮组4、5。其中行星齿轮组4包括行星齿轮17，其由连桥19支承并与恒星齿轮16和内齿轮18相啮合。行星齿轮组5包括行星齿轮21，其由连桥23支承并与恒星齿轮20和内齿轮22相啮合。其中第二行星齿轮组4的内齿轮18与第三行星齿轮组5的连桥23固定式连接。
后置齿轮组的第一轴6包括第二行星齿轮组4的恒星齿轮16并与第一离合器A相连接。第二轴7包括第三行星齿轮组5的恒星齿轮20，其与第二离合器F、第三离合器B和第一制动器C相连接。第三轴8为一连接轴并包括第二行星齿轮组4的内齿轮18和第三行星齿轮组5的连桥23并与第四离合器E和第二制动器D相连接。第四轴9也是一连接轴并包括第三行星齿轮组5的内齿轮22和第二行星齿轮组4的连桥19并且与输出轴2固定连接。
图2中示出第一实施例的一个方案，其中不同于图1，将离合器B设置在制动器C与前置齿轮组之间。图1和2中完成共同的或相同的功能的全部元件设有相同的标记。这样的配置与第一实施例相比在离合器B的供油和变速器的总空间需要方面具有优点。当然离合器E可以例如设置在制动器D的下方或也可以设置在制动器D与第三行星齿轮组5之间，离合器组A和F也可以越过离合器B和制动器C设置，或设置在离合器B和制动器C与第二行星齿轮组4之间。
图3示出属于前两个实施例的换挡逻辑以及各挡位的示例性传动比、分挡传动比比值、变速器扩展度和各个行星齿轮组的固定传动比。
图4中示出本发明的变速器的另一实施例。前置齿轮组相当于图1中的第一行星齿轮组3。行星齿轮组3经由一恒星齿轮10与驱动轴1固定式连接。行星齿轮组3具有内部的和外部的行星齿轮11、12。内部的行星齿轮11由连桥14支承并与外部的行星齿轮12和恒星齿轮10相啮合。外部的行星齿轮12由连桥15支承并与内部的行星齿轮11和内齿轮13相啮合，该内齿轮13与第一和第二离合器A、F相连接。此外，两连桥14、15和第一制动器C固定式相互连接并与壳体固定式连接。经由行星齿轮组3和第一和第二两个离合器A、F可以将第一功率路线P与后置齿轮组相连接。
后置齿轮组包括两个简单的行星齿轮组4、5。其中行星齿轮组4包括行星齿轮17，其由连桥19支承并与恒星齿轮16和内齿轮18相啮合。行星齿轮组5包括行星齿轮21，其由连桥23支承并与恒星齿轮20和内齿轮22相啮合。恒星齿轮16与20固定式相互连接。连桥19与内齿轮22也固定式相互连接。
后置齿轮组的第一轴6包括第二行星齿轮组4的内齿轮18并与第一离合器A相连接。第二轴7包括恒星齿轮16和20之间的连接轴并与第二和第三离合器F、B以及第一制动器C相连接。第三轴8包括第三行星齿轮组5的连桥23并与第四离合器E相连接。第四轴9包括第二行星齿轮组4的连桥19与第三行星齿轮组5的内齿轮22之间的连接轴并与输出轴2固定式连接。
本发明的第三实施例与前两个相比的优点是，恒星齿轮16和20并列地位于轴2上。借此两恒星齿轮16、20可以有利的方式在一个工序中制造，这可以降低用于制造的成本费。此外，恒星齿轮16、20在该实施例中可以比在分开的结构方式中更相互靠近地设置，这节省结构空间。而且两行星齿轮组4、5可以以同一传动比制造，这可以节省其他的制造成本。
图5示出属于第三实施例的换挡逻辑以及各挡位的示例性传动比、分挡传动比比值、变速器扩展度和各个行星齿轮组的固定传动比。
在图1、2和4的全部三个实施例中，第一挡通过第一离合器A和第二制动器D切换，第二挡通过第一离合器A和第一制动器C切换，第三挡通过第一离合器A和第二离合器F切换，第四挡通过第一离合器A和第三离合器B切换，第五挡通过第一离合器A和第四离合器E切换，第六挡通过第三离合器B和第四离合器E切换，第七挡通过第四离合器E和第二离合器F切换，第八挡通过第一制动器C和第四离合器E切换，第一倒车挡通过第二制动器D和第二离合器F切换以及第二倒车挡通过第三离合器B和第二制动器D切换。
并且在本发明的全部三个实施例中可以利用只六个换挡元件切换8个前进挡和两个倒车挡。与此相比，在所提及的现有技术中利用五个换挡元件切换最多6个前进挡。因此其只利用一个附加的换挡元件就可多得到两个前进挡。这意味着，以不多的结构的费用可以较多地增加可以切换的变速挡位。
在本发明的三个实施例中转数的导入也可分别从相反的一侧来实现。
附图标记清单
A 第一离合器 B 第三离合器
C 第一制动器 D 第二制动器
E 第四离合器 F 第二离合器
P 第一功率路线 Q 第二功率路线
1 驱动轴 2 输出轴
3 第一行星齿轮组 4 第二行星齿轮组
5 第三行星齿轮组 6 第一轴
7 第二轴 8 第三轴
9 第四轴 10 恒星齿轮
11 内部的行星齿轮 12 外部的行星齿轮
13 内齿轮 14 连桥
15 连桥 16 恒星齿轮
17 行星齿轮 18 内齿轮
19 连桥 20 恒星齿轮
21 行星齿轮 22 内齿轮
23 连桥