八到十三速自动变速器

摘要

本发明涉及八到十三速自动变速器。具体地，一种八速、九速、十一速或十三速自动变速器，具有输入装置和输出装置、四个行星齿轮组件、用于将行星齿轮组件的某些元件联结到其它元件的四个连接构件、用于将行星齿轮组件的某些元件选择性地连接到地的四个制动器、和用于将行星齿轮组件的某些元件选择性连接到其它元件的三个摩擦离合器。制动器和离合器的顺序操作提供八个、九个、十一个或十三个前进速比或传动比和倒车档。

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2009年6月26日提交的美国临时申请61/220664的权益。将该临时申请的公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的多速自动变速器，更具体地，涉及用于机动车尤其是乘用车、运动型多用途车、跨界车(crossover vehicle)和轻型(货)车的八速、九速、十一速和十三速自动变速器。

背景技术

本部分的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，并且可能构成或可能不构成现有技术。

典型的现代多速自动变速器包括多个行星齿轮组件以及选择性接合的摩擦离合器和制动器，它们实现了多个前进速比或传动比和倒车。

对经济性、性能和效率日益增加的要求持续促进了自动变速器的研究和开发。这种努力的结果就是自动变速器中可获得的前进速比或传动比的数量的稳定增加。

尽管三速或四速自动变速器已经是寻常事物并被认为能提供足够的操作灵活性和性能，但工业界和消费者的偏好已经移到了五速、六速和八速自动变速器。

在这些变速器中，多个行星齿轮组件的元件：(1)由永久性联结构件连接，(2)由摩擦离合器选择性地连接，或(3)由制动器选择性地地接。离合器和制动器的特定组合被顺序地接合或启用以提供预定顺序的数字相关的传动比并因此输出速度和扭矩。

因为五速、六速和八速自动变速器能如此紧密地使发动机的动力和扭矩输出与车辆速度和负荷匹配，所以它们提供了足够的性能提高和燃料消耗减少。不过，已知这些变速器具有缺点。一对已知的和相关的缺点是复杂性和成本。上述复杂性的必然结果就是摩擦损失。扭矩传递装置的每一个，即离合器和制动器，在它们没有被接合时都会产生摩擦损失，被称为旋转损失。三种主要的因素影响旋转损失：离合器和制动器的总数，离合器或制动器的尺寸或扭矩容量，以及离合器或制动器的输入和输出之间的瞬时速度差。摩擦损失当然也随着变速器复杂性的增加而增加。

尽管它们的缺点，由于它们的益处，所以对具有八个或更多个前进速比或传动比的自动变速器的需求不断增加。本发明提供了具有八个、九个、十一个或十三个前进速比或传动比的自动变速器，且该变速器具有减少的摩擦损失。

发明内容

本发明提供了八速、九速、十一速或十三速自动变速器，其具有输入构件和输出构件、四个行星齿轮组件、用于将行星齿轮组件的某些元件联结合其它元件的四个连接构件、用于将行星齿轮组件的某些元件选择性地连接到地的四个摩擦制动器、和用于将行星齿轮组件的某些元件选择性地连接到其它元件的三个摩擦离合器。

具体地，输入轴或输入构件联结到第四行星齿轮组件的行星齿轮架并对其进行驱动。输出轴或输出构件联结到第一行星齿轮组件的行星齿轮架并由其驱动。第一连接构件将第一行星齿轮组件的行星齿轮架联结到第三行星齿轮组件的齿圈。第二连接构件将第二行星齿轮组件的齿圈联结到第三行星齿轮组件的行星齿轮架。第三连接构件将第一行星齿轮组件的齿圈联结到第二行星齿轮组件的行星齿轮架。第四连接构件将第二行星齿轮组件的太阳齿轮联结到第四行星齿轮组件的齿圈。

第一制动器设置在第三行星齿轮组件的行星齿轮架和地之间。第二制动器设置在第三行星齿轮组件的太阳齿轮和地之间。第三制动器设置在第一行星齿轮组件的太阳齿轮和地之间，而第四制动器设置在第四行星齿轮组件的太阳齿轮和地之间。

第一摩擦离合器设置在输入轴或输入构件和第三行星齿轮组件的太阳齿轮之间。第二摩擦离合器设置在第二行星齿轮组件的太阳齿轮和第三行星齿轮组件的行星齿轮架(和第二行星齿轮组件的齿圈)之间。第三摩擦离合器设置在第四行星齿轮组件的齿圈和第四行星齿轮组件的太阳齿轮之间。

自动变速器中的七个扭矩传递装置(四个制动器和三个离合器)按预定顺序的接合和释放提供八个、九个、十一个或十三个前进传动比或速比和倒车档。

因此本发明的一个目的是提供具有八个前进传动比或速比和倒车档的自动变速器。

本发明的另一个目的是提供具有九个前进传动比或速比和倒车档的自动变速器。

本发明的又一个目的是提供具有十一个前进传动比或速比和倒车档的自动变速器。

本发明的又一个目的是提供具有十三个前进传动比或速比和倒车档的自动变速器。

本发明的又一个目的是提供具有四个行星齿轮组件与多个摩擦离合器和制动器的自动变速器。

本发明的又一个目的是提供具有四个行星齿轮组件、三个摩擦离合器和四个制动器的自动变速器。

本发明的又一个目的是提供具有四个行星齿轮组件和四个相互连接构件的自动变速器。

本发明的又一个目的是提供具有输入构件、输出构件和四个行星齿轮组件的自动变速器。

本发明还提供如下方案：

方案1.一种多速自动变速器，以组合方式包括：

第一行星齿轮组件、第二行星齿轮组件、第三行星齿轮组件和第四行星齿轮组件，每一个都具有第一构件、第二构件和第三构件；

输入构件，其连接到所述第四行星齿轮组件的所述构件中的一个；

输出构件，其连接到所述第一行星齿轮组件的所述构件中的一个；

第一构件，其用于将所述第一行星齿轮组件的所述构件中的所述一个和所述第三行星齿轮组件的所述构件中的一个连接；

第二构件，其用于将所述第二行星齿轮组件的所述构件中的一个和所述第三行星齿轮组件的所述构件中的另一个连接；

第三构件，其用于将所述第一行星齿轮组件的所述构件中的另一个和所述第二行星齿轮组件的所述构件中的另一个连接；

第四构件，其用于将所述第二行星齿轮组件的所述又一个构件和所述第四行星齿轮组件的所述构件中的另一个连接；和

多个扭矩传递机构，其选择性地接合以：将所述第三行星齿轮组件的所述构件中的所述另一个连接到地、将所述第三行星齿轮组件的所述构件中的又一个连接到地、将所述第一行星齿轮组件的所述构件中的又一个连接到地、将所述第四行星齿轮组件的所述构件中的又一个连接到地、将所述输入轴连接到所述第三行星齿轮组件的所述构件中的又一个、将所述第二行星齿轮组件的所述构件的所述又一个连接到所述第二连接构件、并将所述第四行星齿轮组件的所述构件中的所述另一个连接到所述第四行星齿轮组件的所述构件的所述又一个。

方案2.如方案1所述的多速自动变速器，其特征在于，所述多个扭矩传递装置中的第一组是制动器，而所述多个扭矩传递装置中的第二组是离合器。

方案3.如方案1所述的多速自动变速器，其特征在于，所述第一行星齿轮组件的所述一个构件是行星齿轮架，所述第一行星齿轮组件的所述另一构件是齿圈，以及所述第一行星齿轮组件的所述又一构件是太阳齿轮。

方案4.如方案1所述的多速自动变速器，其特征在于，所述第二行星齿轮组件的所述一个构件是齿圈，所述第二行星齿轮组件的所述另一构件是行星齿轮架，以及所述第二行星齿轮组件的所述又一构件是太阳齿轮。

方案5.如方案1所述的多速自动变速器，其特征在于，所述第三行星齿轮组件的所述一个构件是齿圈，所述第三行星齿轮组件的所述另一构件是行星齿轮架，以及所述第三行星齿轮组件的所述又一构件是太阳齿轮。

方案6.如方案1所述的多速自动变速器，其特征在于，所述第四行星齿轮组件的所述一个构件是行星齿轮架，所述第四行星齿轮组件的所述另一构件是齿圈，以及所述第四行星齿轮组件的所述又一构件是太阳齿轮。

方案7.如方案1所述的多速自动变速器，其特征在于，所述第一行星齿轮组件、第二行星齿轮组件、第三行星齿轮组件和第四行星齿轮组件中的所述第一构件、第二构件和第三构件中的每一个是太阳齿轮、齿圈和行星齿轮架中的一个。

方案8.一种多速自动变速器，以组合方式包括：

第一行星齿轮组件、第二行星齿轮组件、第三行星齿轮组件和第四行星齿轮组件，每一个行星齿轮组件都具有齿圈、太阳齿轮和行星齿轮架；

输入构件，其被连接到所述第四行星齿轮组件的所述行星齿轮架；

输出构件，其被连接到所述第一行星齿轮组件的所述行星齿轮架；

第一构件，其用于将所述第一行星齿轮组件的所述行星齿轮架和所述第三行星齿轮组件的所述齿圈连接；

第二构件，其用于将所述第二行星齿轮组件的所述齿圈和所述第三行星齿轮组件的所述行星齿轮架连接；

第三构件，其用于将所述第一行星齿轮组件的所述齿圈和所述第二行星齿轮组件的所述行星齿轮架连接；

第四构件，其用于将所述第二行星齿轮组件的所述太阳齿轮和所述第四行星齿轮组件的所述齿圈连接；和

多个扭矩传递机构，其选择性地接合以：将所述第三行星齿轮组件的所述行星齿轮架连接到地、将所述第三行星齿轮组件的所述太阳齿轮连接到地、将所述第一行星齿轮组件的所述太阳齿轮连接到地、将所述第四行星齿轮组件的所述太阳齿轮连接到地、将所述输入轴连接到所述第三行星齿轮组件的所述太阳齿轮、将所述第二行星齿轮组件的所述太阳齿轮连接到所述第二连接构件、并将所述第四行星齿轮组件的所述齿圈连接到所述第四行星齿轮组件的所述太阳齿轮。

方案9.如方案8所述的多速自动变速器，其特征在于，所述多个扭矩传递装置的第一组是制动器，而所述多个扭矩传递装置的第二组是离合器。

方案10.如方案8所述的多速自动变速器，其特征在于，制动器将所述第三行星齿轮组件的所述行星齿轮架连接到地、将所述第三行星齿轮组件的所述太阳齿轮连接到地、将所述第一行星齿轮组件的所述太阳齿轮连接到地、并将所述第四行星齿轮组件的所述太阳齿轮连接到地。

方案11.如方案8所述的多速自动变速器，其特征在于，离合器将所述输入轴连接到所述第三行星齿轮组件的所述太阳齿轮、将所述第二行星齿轮组件的所述太阳齿轮连接到所述第二连接构件、并将所述第四行星齿轮组件的所述齿圈连接到所述第四行星齿轮组件的所述太阳齿轮。

方案12.如方案8所述的多速自动变速器，其特征在于，其构造成提供至少八个前进传动比。

方案13.如方案8所述的多速自动变速器，其特征在于，所述地是变速器壳体。

方案14.一种多速自动变速器，以组合方式包括：

第一行星齿轮组件、第二行星齿轮组件、第三行星齿轮组件和第四行星齿轮组件，每一个行星齿轮组件都具有齿圈、太阳齿轮和行星齿轮架；

输入构件，其被连接到所述第四行星齿轮组件中的所述行星齿轮架；

输出构件，其被连接到所述第一行星齿轮组件中的所述行星齿轮架；

第一构件，其用于将所述第一行星齿轮组件的所述行星齿轮架和所述第三行星齿轮组件的所述齿圈连接；

第二构件，其用于将所述第二行星齿轮组件的所述齿圈和所述第三行星齿轮组件的所述行星齿轮架连接；

第三构件，其用于将所述第一行星齿轮组件的所述齿圈和所述第二行星齿轮组件的所述行星齿轮架连接；

第四构件，其用于将所述第二行星齿轮组件的所述太阳齿轮和所述第四行星齿轮组件的所述齿圈连接；和

多个可选择性接合的扭矩传递机构，其包括：将所述第三行星齿轮组件的所述行星齿轮架连接到地的第一制动器、将所述第三行星齿轮组件的所述太阳齿轮连接到地的第二制动器、将所述第一行星齿轮组件的所述太阳齿轮连接到地的第三制动器、将所述第四行星齿轮组件的所述太阳齿轮连接到地的第四制动器、将所述输入轴连接到所述第三行星齿轮组件的所述太阳齿轮的第一离合器、将所述第二行星齿轮组件的所述太阳齿轮连接到所述第二连接构件的第二离合器、和将所述第四行星齿轮组件的所述齿圈连接到所述第四行星齿轮组件的所述太阳齿轮的第三离合器。

方案15.如方案14所述的多速自动变速器，其特征在于，其构造成提供至少八个前进传动比。

方案16.如方案14所述的多速自动变速器，其特征在于，所述地是变速器壳体。

其它的目的、优点和应用领域将从本文提供的描述变得显而易见。应当理解的是，描述和具体示例仅是为了说明目的，并不意在限制本发明的范围。

附图说明

本文描述的附图本质上是用于说明目的，并不意在以任何方式限制本发明的范围。

图1是根据本发明的多速变速器的杠杆图；

图2是根据本发明的多速自动变速器的图示；

图3是真值表，其表示在根据本发明的多速自动变速器中的所接合的离合器和制动器的各种组合，这些组合实现了给定的前进档或者倒车档传动比或速比并提供了八种前进速度；

图4是真值表，其表示了在根据本发明的多速自动变速器中的所接合的离合器和制动器的各种组合，这些组合实现了给定的前进档或者倒车档传动比或速比并提供了九种前进速度；

图5是真值表，其表示了在根据本发明的多速自动变速器中的所接合的离合器和制动器的各种组合，这些组合实现了给定的前进档或者倒车档传动比或速比并提供了十一种前进速度；

图6是真值表，其表示了在根据本发明的多速自动变速器中的所接合的离合器和制动器的各种组合，这些组合实现了给定的前进档或者倒车档传动比或速比并提供了十三种前进速度。

具体实施方式

下面的描述本质上仅是示例性的，并不意在限制本发明、应用或使用。

参照图1，以杠杆图的形式图示了根据本发明的多速即八速、九速、十一速或十三速自动变速器10。杠杆图是对自动变速器的部件的示意性表示，其中诸如行星齿轮组件的某些部件由节点表示。行星齿轮组件的节点之间的竖直条的相对长度表示部件间的比率。行星齿轮组件的节点之间的机械式联结或相互连接由水平线表示，而诸如摩擦离合器和制动器之类的扭矩传递装置由交错的或嵌套的指状物表示。对杠杆图的格式、目的和使用的进一步解释可在作者为Benford和Leising的、名称为“The Lever Analogy：A New Tool in Transmission Analysis”的、SAE论文810102中找到，该论文被通过引用全文并入本文。

多速自动变速器10包括接收驱动扭矩的输入轴或输入构件12、提供驱动扭矩的输出轴或输出构件14、和壳体16，该壳体在图1中被称为“地”。自动变速器10还包括四个行星齿轮组件。第一行星齿轮组件20包括第一节点20A、与输出轴或输出构件14联结并对其进行驱动的第二节点20B、和第三节点20C。第二行星齿轮组件30包括第一节点30A、第二节点30B和第三节点30C。第三行星齿轮组件40包括第一节点40A、第二节点40B和第三节点40C。最后，第四行星齿轮组件50包括第一节点50A、与输入轴或输入构件12联结并由其驱动的第二节点50B、和第三节点50C。

自动变速器10还包括在四个行星齿轮组件20、30、40和50的某些元件之间的四个刚性的或固定的相互连接的轴、套管轴或构件。第一行星齿轮组件20的第二节点20B通过第一连接构件62联结到第三行星齿轮组件40的第一节点40A。第二行星齿轮组件30的第一节点30A通过第二连接构件64联结到第三行星齿轮组件40的第二节点40B。第一行星齿轮组件20的第三节点20C通过第三连接构件66联结到第二行星齿轮组件30的第二节点30B。而第二行星齿轮组件30的第三节点30C通过第四连接构件68联结到第四行星齿轮组件50的第一节点50A。

另外，第三行星齿轮组件40的第二节点40B(和第二行星齿轮组件30的第一节点30A)通过第一摩擦制动器72选择性地连接到地16。第三行星齿轮组件40的第三节点40C通过第二摩擦制动器74连接到地16。第三行星齿轮组件40的第三节点40C还通过第一摩擦离合器76选择性地连接到输入轴或输入构件12(和第四行星齿轮组件50的第二节点50B)。第一行星齿轮组件20的第一节点20A通过第三制动器78选择性地连接到地16。第二行星齿轮组件30的第一节点30A(和第三行星齿轮组件40的第二节点40B)通过第二摩擦离合器82选择性地连接到第二行星齿轮组件30的第三节点30C(和第四行星齿轮组件50的第一节点50A)。第四行星齿轮组件50的第一节点50A(和第二行星齿轮组件30的第三节点30C)通过第三摩擦离合器84选择性地连接到第四行星齿轮组件50的第三节点50C。最后，第四行星齿轮组件50的第三节点50C通过第四制动器86选择性地连接到地16。

现在参照图2，示意性地图示了根据本发明的多速自动变速器10。自动变速器10包括由诸如汽油机、柴油机、灵活燃料或混合动力装置之类的原动机(未示出)驱动的输入轴或输入构件12、驱动最终驱动组件(未示出)的输出轴或输出构件14、和壳体16(图1中被称为地)，壳体16包括各种开口、孔、凸缘和其它特征并接收、定位和保护自动变速器10的各种部件。例如，壳体支撑并定位球轴承组件18，该轴承组件18进而又定位并可旋转地支撑输出轴或输出构件14，该输出轴或输出构件14可采用齿圈的形式。

自动变速器10还包括具有第一太阳齿轮22、第一行星齿轮架24和第一齿圈28的第一单式(简单)行星齿轮组件20。多个第一行星齿轮26可旋转地设置在位于短轴和/或轴承(未示出)上的第一行星齿轮架24中，图2中示出了其中的一个。多个第一行星齿轮26中的每一个都始终与第一太阳齿轮22和第一齿圈28啮合。第二单式行星齿轮组件30包括第二太阳齿轮32、第二行星齿轮架34和第二齿圈38。多个第二行星齿轮36可旋转地设置在位于短轴和/或轴承(未示出)上的第二行星齿轮架34中，图2中示出了其中的一个。多个第二行星齿轮36中的每一个都始终与第二太阳齿轮32和第二齿圈38啮合。

第三单式行星齿轮组件40包括第三太阳齿轮42、第三行星齿轮架44、和第三齿圈48。多个第三行星齿轮46可旋转地设置在位于短轴和/或轴承(未示出)上的第三行星齿轮架44中，图2中示出了其中的一个。多个第三行星齿轮46中的每一个都始终与第三太阳齿轮42和第三齿圈48啮合。第四单式行星齿轮组件50包括第四太阳齿轮52、第四行星齿轮架54、和第四齿圈58。多个第四行星齿轮56可旋转地设置在位于短轴和/或轴承(未示出)上的第四行星齿轮架54中，图2中示出了其中的一个。多个第四行星齿轮56中的每一个都始终与第四太阳齿轮52和第四齿圈58啮合。

自动变速器10还包括在四个行星齿轮组件20、30、40和50的部件之间的多个刚性的或固定的相互连接件。这些相互连接件采取轴、套管轴(管状驱动构件)和其它构造的形式，这些其它构造例如是根据自动变速器10内的部件的接近程度和构造而采用的实质上的直接联结件。输入轴或输入构件12联结到第四行星齿轮组件50的第四行星齿轮架54并对其进行驱动。输出轴、套管轴或构件14联结到第一行星齿轮组件20的第一行星齿轮架24并由该第一行星齿轮架24驱动。

第一轴、套管轴或驱动构件62将第一行星齿轮组件20的第一行星齿轮架24和第三行星齿轮组件40的第三齿圈48相互连接。第二轴、套管轴或驱动构件64将第二行星齿轮组件30的第二齿圈38和第三行星齿轮组件40的第三行星齿轮架44相互连接。第三轴、套管轴或驱动构件66将第一行星齿轮组件20的第一齿圈28和第二行星齿轮组件30的第二行星齿轮架34相互连接。第四轴、套管轴或驱动构件68将第二行星齿轮组件30的第二太阳齿轮32和第四行星齿轮组件50的第四齿圈58相互连接。额外的相互连接构件与扭矩传递装置相关联，下面将对此直接进行叙述和描述。

自动变速器10还包括多个扭矩传递装置，即四个制动器和三个摩擦离合器。如在本文中所使用，术语“摩擦离合器”指的是具有第一多个和第二多个相互交错的、可旋转的摩擦板或盘的任何扭矩传递装置，其中所述摩擦板或盘由相关联的操作器或致动器压紧以传递扭矩。术语“制动器”指的是类似装置，其中多个板或盘中的一个是固定的，例如接地或连接到壳体16。然而，应当理解的是，其它的离合器类型和构造也在本发明的范围内。第一制动器72设置在壳体16和第五轴、套管轴或构件92之间，该第五轴、套管轴或构件92联结到第三行星齿轮组件40的第三行星架44。第一制动器72选择性将第三行星架44接地。第二制动器74设置在壳体16和第六轴、套管轴或构件94之间，该第六轴、套管轴或构件94联结到第三行星齿轮组件42的第三太阳齿轮42。第二制动器74选择性将第三太阳齿轮42接地。第一摩擦离合器76设置在输入轴12和第六轴、套管轴或构件94之间，该第六轴、套管轴或构件94联结到第三行星齿轮组件42的第三太阳齿轮42。第一摩擦离合器76将输入轴选择性连接到第三太阳齿轮42(和第二制动器74)。

第三制动器78设置在壳体16和第七轴、套管轴或构件96之间，该第七轴、套管轴或构件96联结到第一行星齿轮组件20的第一太阳齿轮22。第三制动器78将第一太阳齿轮22选择性地接地。第二摩擦离合器82设置在第二轴、套管轴或驱动构件64和第四轴、套管轴或驱动构件68的延伸部68A之间，其中第二轴、套管轴或驱动构件64将第二齿圈38和第三行星齿轮架44相互连接，第四轴、套管轴或驱动构件68的延伸部68A将第二太阳齿轮32和第四齿圈58相互连接。第二摩擦离合器82将第二轴、套管轴或驱动构件64选择性地连接到第四轴、套管轴或驱动构件68的延伸部68A。第三摩擦离合器84设置在第四行星齿轮组件50的第四齿圈58(和第四轴、套管轴或驱动构件68)和第八轴、套管轴或构件98之间，该第八轴、套管轴或构件98联结到第四行星齿轮组件50的第四太阳齿轮52。第三摩擦离合器84将第四齿圈58选择性地连接到第四太阳齿轮52。第四制动器86设置在第四太阳齿轮52和第八轴、套管轴或构件98与壳体16之间。第四制动器86将第四太阳齿轮52选择性地接地。

现在参照图2和图3，首先描述根据本发明的自动变速器10的提供八个前进速比或传动比和倒车的操作。每个前进档或倒车档都通过如下所述的启用或接合离合器和制动器的各种组合来实现。图3是真值表，其表示了被启用或接合以实现八个前进速比或传动比和倒车的离合器与制动器的各种组合。在图3、图4、图5、和图6的真值表中，出现在列中的“X”指示该(对象)离合器或制动器的启用或接合，并且指示该离合器或制动器承载扭矩。出现在列中的“O”指示该(对象)离合器或制动器被启用或接合，但指示该离合器或制动器不承载扭矩。“G”指示车库(起动)换档(原地换档)，并且指示该离合器或制动器被启用或接合且承载扭矩。列中没有条目，指示该离合器或制动器不工作或未接合。

实际的传动比和比值级(ratio step)也都在图3、图4、图5和图6中提供，但是应当理解的是：所给出的这些数值仅是为了示例和说明目的，并且可以在很大的范围内调节这些值以适应自动变速器10的各种应用和操作标准。

在倒车情况下，图3中称为“Rev”，启用或接合第一制动器72和第三摩擦离合器84。第一摩擦离合器76是车库换档元件，也被启用或接合且承载扭矩。

在空档情况下，图3中表示为字母“N”，第一制动器72和第三摩擦离合器84被启用或接合，但两者都不承载扭矩。

在第一档，第一制动器72和第三摩擦离合器84被启用或接合。作为车库换档元件的第三制动器78被启用或接合，并承载扭矩。

通过停用或分离第一制动器72并启用或接合第二制动器74，同时维持第三制动器78和第三摩擦离合器84的启用或接合来实现第二档。

通过停用或分离第二制动器74并启用或接合第一摩擦离合器76，同时维持第三制动器78和第三摩擦离合器84的启用或接合来实现第三档。

通过停用或分离第一摩擦离合器76并启用或分离第二摩擦离合器82，同时维持第三制动器78和第三摩擦离合器84的启用或接合来实现第四档。

通过停用或分离第三制动器78并启用或接合第一摩擦离合器76，同时维持第二摩擦离合器82和第三摩擦离合器84的启用或接合来实现第五档。

通过停用或分离第一摩擦离合器76并启用或接合第二制动器74，同时维持第二摩擦离合器82和第三摩擦离合器84的启用或接合来实现第六档。

通过停用或分离第二制动器74和第三摩擦离合器84并启用或接合第一摩擦离合器76和第四制动器86，同时维持第二摩擦离合器82的启用或接合来实现第七档。

通过停用或分离第一摩擦离合器76并启用或接合第二制动器74，同时维持第二摩擦离合器82和第四制动器86的启用或接合来实现第八档。

现在参照图2和图4，将描述根据本发明的自动变速器10的提供九个前进速比或传动比和倒车的操作。图4是真值表，其表示被启用或接合以实现九个前进速比或传动比和倒车的离合器和制动器的各种组合。

在倒车情况下，图4中称为“Rev”，启用或接合第一制动器72和第三摩擦离合器84。第一摩擦离合器76是车库换档元件、被启用或接合并且承载扭矩。

在空档情况下，图4中记为字母“N”，第一制动器72和第三摩擦离合器84被启用或接合，但两者都不承载扭矩。

在第一档，第一制动器72和第三摩擦离合器84被启用或接合。作为车库换档元件的第三制动器78也被启用或接合，并承载扭矩。

通过停用或分离第三摩擦离合器84并启用或接合第四制动器86，同时维持第一制动器72和第三制动器78的启用或接合来实现第二档。

通过停用或分离第一制动器72和第四制动器86并启用或接合第二制动器74和第三摩擦离合器84，同时维持第三制动器78的启用或接合来实现第三档。

通过停用或分离第三摩擦离合器84并启用或接合第四制动器86，同时维持第二制动器74和第三制动器78的启用或接合来实现第四档。

通过停用或分离第二制动器74和第四制动器86并启用或接合第一摩擦离合器76和第三摩擦离合器84，同时维持第三制动器78的启用或接合来实现第五档。

通过停用或分离第一摩擦离合器76并启用或接合第二摩擦离合器82，同时维持第三制动器78和第三摩擦离合器84的启用或接合来实现第六档。

通过停用或分离第三制动器78并启用或接合第一摩擦离合器76，同时维持第二摩擦离合器82和第三摩擦离合器84的启用或接合来实现第七档。

通过停用或分离第一摩擦离合器76并启用或接合第二制动器74，同时维持第二摩擦离合器82和第三摩擦离合器84的启用或接合来实现第八档。

通过停用或分离第三摩擦离合器84并启用或接合第四制动器86，同时维持第二制动器74和第二摩擦离合器82的启用或接合来实现第九档。

现在参照图2和图5，将描述根据本发明的自动变速器10的提供十一个前进速比或传动比和倒车的操作。图5是真值表，其表示被启用或接合以实现十一个前进速比或传动比和倒车的离合器和制动器的各种组合。对用于九速自动变速器10的图4的真值表和用于十一速自动变速器10的图5的真值表的检查显示出：对于倒车、空档、和第一到第五前进档来说，离合器和制动器的操作顺序和状态是相同的。上面的对九速自动变速器10的倒车档到第五档的描述同样适用于十一速自动变速器10，因此在此不再重复。建议参考上述描述，且上述描述通过参考并入此处。

为实现第六档(从第五档)，停用或分离第三摩擦离合器84并启用或接合第四制动器86，同时维持第一摩擦离合器76和第三制动器78的启用或接合。

通过停用或分离第一摩擦离合器76和第四制动器86并启用或接合第二摩擦离合器82和第三摩擦离合器84，同时维持第三制动器78的启用或接合来实现第七档。

通过停用或分离第三摩擦离合器84并启用或接合第四制动器86，同时维持第三制动器78和第二摩擦离合器82的启用或接合来实现第八档。

通过停用或分离第三制动器78和第四制动器86并启用或接合第一摩擦离合器76和第三摩擦离合器84，同时维持第二摩擦离合器82的启用或接合来实现第九档。

通过停用或分离第一摩擦离合器76并启用或接合第二制动器74，同时维持第二摩擦离合器82和第三摩擦离合器84的启用或接合来实现第十档。

通过停用或分离第三摩擦离合器84并启用或接合第四制动器86，同时维持第二制动器74和第二摩擦离合器82的启用或接合来实现第十一档。

现在参照图2和图6，将描述根据本发明的自动变速器10的提供十三个前进速比或传动比和倒车的操作。图6是真值表，其表示被启用或接合以实现十三个前进速比或传动比和倒车的离合器和制动器的各种组合。对用于九速自动变速器10的图4的真值表、用于十一速自动变速器10的图5的真值表和用于十三速自动变速器10的图6的真值表的检查显示：对于倒车、空档、和第一到第三前进档来说，离合器和制动器的操作顺序和状态是相同的。上面的对九速和十一速自动变速器10的倒车档到第三档的描述同样适用于十三速自动变速器10，因此在此不再重复。建议参考上述描述，且上述描述通过参考并入此处。

为实现第四档(从第三档)，停用或分离第二制动器74和第三摩擦离合器84并启用或接合第一摩擦离合器76和第二摩擦离合器82，同时维持第三制动器78的启用或接合。

通过停用或分离第一摩擦离合器76和第二摩擦离合器82并启用或接合第二制动器74和第四制动器86，同时维持第三制动器78的启用或接合来实现第五档。

通过停用或分离第二制动器74和第四制动器86并启用或接合第一摩擦离合器76和第三摩擦离合器84，同时维持第三制动器78的启用或接合来实现第六档。

通过停用或分离第三摩擦离合器84并启用或接合第四制动器86，同时维持第一摩擦离合器76和第三制动器78的启用或接合来实现第七档。

通过停用或分离第一摩擦离合器76和第四制动器86并启用或接合第二摩擦离合器82和第三摩擦离合器84，同时维持第三制动器78的启用或接合来实现第八档。

通过停用或分离第三摩擦离合器84并启用第四制动器86，同时维持第三制动器78和第二摩擦离合器82的启用或接合来实现第九档。

通过停用或分离第三制动器78和第四制动器86并启用或接合第一摩擦离合器76和第三摩擦离合器84，同时维持第二摩擦离合器82的启用或接合来实现第十档。

通过停用或分离第一摩擦离合器76并启用或接合第二制动器74，同时维持第二摩擦离合器82和第三摩擦离合器84的启用或接合来实现第十一档。

通过停用或分离第二制动器74和第三摩擦离合器84并启用或接合第一摩擦离合器76和第四制动器86，同时维持第二摩擦离合器82的启用或接合来实现第十二档。

通过停用或分离第一摩擦离合器76并启用或接合第二制动器74，同时维持第二摩擦离合器82和第四制动器86的启用或接合来实现第十三档。

应当理解的是，在前面所有的操作构造中，第四行星齿轮组件50基本上用作可选择的直接驱动/超速传动齿轮组，但它不输送所有的其余动力流，因为在第三、五、七档和倒车档中，输入被直接输送到第三行星齿轮组件40的太阳齿轮42。

以上对自动变速器10的操作的描述假定：所有的制动器72、74、78和86以及摩擦离合器76、82和84，当在给定的传动比中没有明确提及时，都处于不作用或分离状态，如上所述。该描述还假定：在至少相邻的传动比之间的换档期间，在两个传动比中都被启用或接合的离合器或制动器在换档过程中将保持启用或接合。该描述还假定换高速档是从紧邻的更低编号的档位发生的。

以上的描述还假定：换低速档基本上遵循相应的换高速档的相反顺序，并且还假定可以进行若干个在踏下加速踏板情况下(power-on)的跳跃换档，例如从第一档到第三档。最后，应当理解的是，各个制动器和离合器意在并且将会受液压的或电子的变速器控制系统(TCM)的控制，该变速器控制系统接收关于发动机和车速和负荷和节气门位置的各种数据，并根据操作者的命令和运行算法命令换档。

对本发明的描述本质上仅仅是示例性的，并且那些不脱离本发明主旨的变型也在本发明的范围内。不认为这些变型脱离了本发明的精神和范围。