本發(fā)明涉及一種用于車輛的多級變速器，更具體的，本發(fā)明涉及一種能夠通過使用盡可能少的部件和盡可能簡單的結構來實現盡可能多的換擋級，從而提高車輛的燃料效率的多級變速器技術。

背景技術：

近年來不斷上漲的油價驅使全世界范圍內的汽車制造商進入提高燃油效率的無休止的競爭中。此外，人們基于多種技術(例如減小尺寸)在減少重量和提高發(fā)動機的燃油效率方面已做出巨大努力。

在可應用的裝配于車輛變速器的提高燃油效率的方法之中，有一種方法是，通過使用多級變速器，允許發(fā)動機運行在更高效的運行點，從而最終提高燃油效率。

這種多級變速器允許發(fā)動機運行在一個相對較低的RPM(每分鐘轉數)范圍內，因此可進一步改善車輛的靜音性。

但是，隨著變速器擋位級的增加，組成變速器的內部部件的數量也會增加。這將導致不良的影響，例如，降低安裝性能，減少傳輸效率以及增加變速器的成本和重量。因此，如果使用多級變速器，為了將提高燃油效率的影響最大化，對變速器的結構設計至關重要：通過使用相對較少的部件數量和簡單的結構，并能夠實現效率最大化。

公開于本發(fā)明的背景部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的一般背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

技術實現要素：

本發(fā)明的各個方面涉及提供一種用于車輛的多級變速器，其能夠實現具有至少十一個前進擋位和一個倒擋擋位并且具有相對較少數量的部件和簡單結構，這樣，發(fā)動機可以在最佳運行點上運行，因此能 最大限度地提高車輛的燃料效率，并且使發(fā)動機的運行更加安靜，從而改善車輛的安靜性。

根據本發(fā)明的各個方面，該種用于車輛的多級變速器，其可包括：輸入軸，輸出軸，第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置和第四行星齒輪裝置，其設置在輸入軸和輸出軸之間并傳遞旋轉力；每一個第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置和第四行星齒輪裝置具有三個旋轉元件；以及至少六個換擋元件，其連接至所述行星齒輪裝置的旋轉元件，所述第一行星齒輪裝置的第一旋轉元件可持續(xù)性連接至第二行星齒輪裝置的第三旋轉元件，第一行星齒輪裝置的第二旋轉元件可持續(xù)性連接至第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件和第四行星齒輪裝置的第三旋轉元件，第一行星齒輪裝置的第三旋轉元件可通過所述至少六個換擋元件中的一個旋轉元件固定安裝；所述第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件可選擇性連接至第三行星齒輪裝置的第二旋轉元件，第四行星齒輪裝置的第一旋轉元件和第四行星齒輪裝置的第二旋轉元件；第二行星齒輪裝置的第二旋轉元件可持續(xù)性連接至輸入軸以及選擇性連接至第四行星齒輪裝置的第一旋轉元件；第二行星齒輪裝置的第三旋轉元件可持續(xù)性連接至第三行星齒輪裝置的第三旋轉元件，第四行星齒輪裝置的第一旋轉元件可通過所述至少六個換擋元件中的另一個旋轉元件固定安裝，該第四行星齒輪裝置的第二旋轉元件可持續(xù)性連接至輸出軸。

所述第一行星齒輪裝置，第二行星齒輪裝置，第三行星齒輪裝置和第四行星齒輪裝置可沿著輸入軸和輸出軸的軸線方向順序排列。

所述第一行星齒輪裝置的第三旋轉元件通過所述至少六個換擋元件中的第三離合器可固定安裝至變速箱，所述第四行星齒輪裝置的第一旋轉元件通過所述至少六個換擋元件中的第四離合器可固定安裝至變速箱；以及所述至少六個換擋元件中的剩余的換擋元件構成在行星齒輪裝置的旋轉元件之間的選擇性連接結構。

所述至少六個換擋元件中的第一離合器在第二行星齒輪裝置的第二旋轉元件與第四行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間可形成選擇性連接結構，所述至少六個換擋元件中的第二離合器在第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件與第四行星齒輪裝置的第二旋轉元件之間可形成選擇 性連接結構，所述至少六個換擋元件中的第五離合器在第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件與第三行星齒輪裝置的第二旋轉元件之間可形成選擇性連接結構，所述至少六個換擋元件中的第六離合器在第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件與第四行星齒輪裝置的第一旋轉元件之間可形成選擇性連接結構。

根據本發(fā)明的各個方面，該種用于車輛的多級變速器，其可包括：第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置和第四行星齒輪裝置，每一個行星齒輪裝置具有三個旋轉元件，六個換擋元件，其配置為選擇性的提供摩擦力，以及第一旋轉軸、第二旋轉軸、第三旋轉軸、第四旋轉軸、第五旋轉軸、第六旋轉軸、第七旋轉軸和第八旋轉軸，其連接至第一行星齒輪裝置、第二行星齒輪裝置、第三行星齒輪裝置和第四行星齒輪裝置的旋轉元件，第一旋轉軸可以為輸入軸，其直接連接至第二行星齒輪裝置的第二旋轉元件；第二旋轉軸可直接連接至第一行星齒輪裝置的第一旋轉元件、第二行星齒輪裝置的第三旋轉元件和第三行星齒輪裝置的第三旋轉元件；第三旋轉軸可直接連接至第一行星齒輪裝置的第二旋轉元件、第三行星齒輪裝置的第一旋轉元件和第四行星齒輪裝置的第三旋轉元件；第四旋轉軸可直接連接至第一行星齒輪裝置的第三旋轉元件；第五旋轉軸可直接連接至第三行星齒輪裝置的第二旋轉元件；第六旋轉軸可直接連接至第二行星齒輪裝置的第一旋轉元件；第七旋轉軸可直接連接至第四行星齒輪裝置的第一旋轉元件；第八旋轉軸可以為輸出軸，其直接連接至第四行星齒輪裝置的第二旋轉元件，所述六個換擋元件可包括：第一離合器、第二離合器、第三離合器、第四離合器、第五離合器和第六離合器，該第一離合器可設置在第一旋轉軸與第七旋轉軸之間，第二離合器可設置在第六旋轉軸與第八旋轉軸之間；第三離合器可設置在第四旋轉軸與變速箱之間，第四離合器可設置在第七旋轉軸與變速箱之間，第五離合器可設置在第五旋轉軸與第六旋轉軸之間，第六離合器可設置在第六旋轉軸與第七旋轉軸之間。

根據上述提到的本發(fā)明的用于車輛的多級變速器，其能夠實現具有至少十一個前進擋位和一個倒擋擋位并且具有相對較少數量的部件和簡單結構，這樣，發(fā)動機可以在最佳運行點上運行，因此能最大限 度地提高車輛的燃料效率，并且使發(fā)動機的運行更加安靜，從而改善車輛的安靜性。

應當理解，此處所使用的術語“車輛”或“車輛的”或其它類似術語一般包括機動車輛，例如包括運動型多用途車輛(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛的乘用汽車，包括各種舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、可插式混合動力電動車輛、氫動力車輛以及其它替代性燃料車輛(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此處所提到的，混合動力車輛是具有兩種或更多動力源的車輛，例如汽油動力和電力動力兩者的車輛。

本發(fā)明的方法和裝置具有其它的特性和優(yōu)點，這些特性和優(yōu)點從并入本文中的附圖和隨后的具體實施方案中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的具體實施方案中進行詳細陳述，這些附圖和具體實施方案共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。

附圖說明

圖1示出了本發(fā)明中的用于車輛的示例性的多級變速器的結構示意圖；

圖2示出了圖1中的示例性的多級變速器的運行模式表。

應當理解，附圖不一定是按照比例繪制，而是呈現各種特征的簡化表示，以對本發(fā)明的基本原理進行說明。本發(fā)明所公開的本發(fā)明的具體設計特征(包括例如具體尺寸、方向、位置和形狀)將部分地由具體所要應用和使用的環(huán)境來確定。

具體實施方式

下面將詳細參考本發(fā)明的各個實施例，這些實施例的示例呈現在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性的實施例相結合進行描述，應當理解本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性的實施例。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性的實施例，而且覆蓋可以被包括在由所附權利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內的各種選擇形式、修改形式、等價形式及其它實施例。

參考圖1和圖2，根據本發(fā)明的各個實施例，一種用于車輛的多 級變速器，其包括：輸入軸IN，輸出軸OUT，設置在輸入軸IN和輸出軸OUT之間的第一至第四行星齒輪裝置PG1、PG2、PG3和PG4，用于傳遞旋轉力，每一個第一至第四行星齒輪裝置PG1、PG2、PG3和PG4具有三個旋轉元件，以及至少六個用于連接第一至第四行星齒輪裝置PG1、PG2、PG3和PG4的旋轉元件的換擋元件。

第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉元件S1持續(xù)性連接至第二行星齒輪裝置PG2的第三旋轉元件R2。第一行星齒輪裝置PG1的第二旋轉元件C1持續(xù)性連接至第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3以及持續(xù)性連接至第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉元件R4。第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉元件R1通過所述至少六個換擋元件中的一個旋轉元件固定安裝。

第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2選擇性連接至第三行星齒輪裝置PG3的第二旋轉元件C3、第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4和第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉元件C4中的任意一個。第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉元件C2持續(xù)性連接至輸入軸IN以及選擇性連接至第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4，以及，第二行星齒輪裝置PG2的第三旋轉元件R2持續(xù)性連接至第三行星齒輪裝置PG3的第三旋轉元件R3。

第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4通過所述至少六個換擋元件中的另一個旋轉元件固定安裝，第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉元件C4持續(xù)性連接至輸出軸OUT。

所述第一行星齒輪裝置PG1、第二行星齒輪裝置PG2、第三行星齒輪裝置PG3和第四行星齒輪裝置PG4沿著輸入軸IN和輸出軸OUT的軸線方向順序排列。

該第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉元件R1通過所述至少六個換擋元件中的第三離合器CL3固定安裝至變速箱CS。該第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4通過所述至少六個換擋元件中的第四離合器CL4固定安裝至變速箱CS。

因此，該第三離合器CL3和第四離合器CL4可作為制動器，并且分別限制或允許第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉元件R1和第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4的旋轉。

該至少六個換擋元件中的其他換擋元件配置為構成在行星齒輪裝置的旋轉元件之間的選擇性連接結構。

具體的，所述至少六個換擋元件中的第一離合器CL1在第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉元件C2與第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4之間形成選擇性連接結構。所述至少六個換擋元件中的第二離合器CL2在第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2與第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉元件C4之間形成選擇性連接結構。所述至少六個換擋元件中的第五離合器CL5在第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2與第三行星齒輪裝置PG3的第二旋轉元件C3之間形成選擇性連接結構。所述至少六個換擋元件中的第六離合器CL6在第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2與第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4之間形成選擇性連接結構。

根據各個實施例，該第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉元件S1，第二旋轉元件C1和第三旋轉元件R1分別為第一太陽輪，第一行星架和第一齒圈。該第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2，第二旋轉元件C2和第三旋轉元件R2分別為第二太陽輪，第二行星架和第二齒圈。該第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3，第二旋轉元件C3和第三旋轉元件R3分別為第三太陽輪，第三行星架和第三齒圈。該第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4，第二旋轉元件C4和第三旋轉元件R4分別為第四太陽輪，第四行星架和第四齒圈。

上述用于車輛的多級變速器也可以呈現出如下結構。

具體的，本發(fā)明的一種用于車輛的多級變速器，其包括：第一至第四行星齒輪裝置PG1、PG2、PG3和PG4，每個行星齒輪裝置具有三個旋轉元件，六個換擋元件，該換擋元件配置為選擇性地提供摩擦力，以及八個旋轉軸，該旋轉軸連接至第一至第四行星齒輪裝置的旋轉元件。

因此，在八個旋轉軸中，第一旋轉軸RS1即為輸入軸IN，其直接連接至第二行星齒輪裝置PG2的第二旋轉元件C2。第二旋轉軸RS2直接連接至第一行星齒輪裝置PG1的第一旋轉元件S1、第二行星齒輪裝置PG2的第三旋轉元件R2和第三行星齒輪裝置PG3的第三旋轉元件R3。第三旋轉軸RS3直接連接至第一行星齒輪裝置PG1的第二旋 轉元件C1、第三行星齒輪裝置PG3的第一旋轉元件S3和第四行星齒輪裝置PG4的第三旋轉元件R4。第四旋轉軸RS4直接連接至第一行星齒輪裝置PG1的第三旋轉元件R1。第五旋轉軸RS5直接連接至第三行星齒輪裝置PG3的第二旋轉元件C3。第六旋轉軸RS6直接連接至第二行星齒輪裝置PG2的第一旋轉元件S2。第七旋轉軸RS7直接連接至第四行星齒輪裝置PG4的第一旋轉元件S4。第八旋轉軸RS8即為輸出軸OUT，其直接連接至第四行星齒輪裝置PG4的第二旋轉元件C4。

此外，在六個換擋元件中，第一離合器CL1設置在第一旋轉軸RS1與第七旋轉軸RS7之間。第二離合器CL2設置在第六旋轉軸RS6與第八旋轉軸RS8之間。第三離合器CL3設置在第四旋轉軸RS4與變速箱CS之間。第四離合器CL4設置在第七旋轉軸RS7與變速箱CS之間。第五離合器CL5設置在第五旋轉軸RS5與第六旋轉軸RS6之間。第六離合器CL6設置在第六旋轉軸RS6與第七旋轉軸RS7之間。

如上所述，根據圖2示出的運行模式表，本發(fā)明的包括四個簡單的行星齒輪裝置和六個換擋元件的用于車輛的多級變速器可實現十一個前進擋擋位和一個倒擋擋位。由于基于相對較少的部件數量和簡單的結構，可實現十一級換擋的多級換擋，該種用于車輛的多級變速器可有助于提高燃料效率并且改善車輛的安靜性，因此最終提高車輛的市場競爭力。

前面對本發(fā)明示例性的實施例所呈現的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不旨在成為窮舉的，也并不旨在把本發(fā)明限制為所公開的精確形式，顯然，根據上述教導很多改變和變化都是可能的。對這些示例性實施例的選擇并對其進行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術人員能夠實現并利用本發(fā)明的各種示例性實施例及其不同選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍意在由所附權利要求及其等價形式所限定。