CN106151417B - 用于车辆的自动变速器的行星齿轮系 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系。所述行星齿轮系可以包括：输入轴、输出轴、第一至第四行星齿轮组以及七个摩擦元件，所述七个摩擦元件设置为选择性地连接旋转元件与旋转元件，以及选择性地连接旋转元件与变速器壳体，并且其中，输入轴持续性地连接至第二旋转元件，输出轴持续性地连接至第十一旋转元件，第三旋转元件持续性地连接至第五旋转元件，第三旋转元件持续性地连接至第十旋转元件，第四旋转元件持续性地连接至第九旋转元件，第六旋转元件持续性地连接至第七旋转元件，输入轴选择性地连接至第六旋转元件，其中，在每个速度挡位下，七个摩擦元件当中有三个摩擦元件操作。

Description

用于车辆的自动变速器的行星齿轮系

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年5月13日提交的韩国专利申请第10-2015-0066912号的优先权和权益，该申请的全部内容通过该引用结合于此用于所有目的。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的自动变速器。更具体地，本发明涉及一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其利用最少量的组成元件来实现十一个前进速度挡位，扩大了换挡比的跨度，并且使变速挡位之间的级比几乎线性地增大或减小，从而提高动力传递性能和燃料效率。

背景技术

近年来，油价的上涨引起了对提高燃料效率的无休止竞争。

其结果是，就发动机而言，已经进行了通过缩减尺寸来降低重量并提高燃油效率的研究；而就自动变速器而言，已经进行了利用多挡位来同时保证可操作性与燃料效率竞争力的研究。

然而，在自动变速器中，随着变速挡位数量的增加，内部构件的数量也会增加，从而导致可安装性、传输效率、成本和重量等仍可能会变差。

因此，为了利用多挡位来增大燃料效率提高的效果，对于能够利用少量的构件来产生最大化效率的行星齿轮系的开发是至关重要的。

在这方面，近年来，已经趋向于实现八速的自动变速器，并且对于能够实施更多变速挡位的行星齿轮系的研究和开发也已在积极地进行着。

由于最近的八速自动变速器的换挡比跨度仅为6.5至7.5，因此八速自动变速器在提高燃料效率方面没有很好的效果。

此外，由于在八速自动变速器的换挡比跨度大于或等于9.0的情况下，变速挡位之间的级比不能线性地增大或减小，因此可能会使发动机的驱动效率和车辆的行驶性能变差。因此，有必要研制一种具有九个或更多个前进速度挡位的高效率自动变速器。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其通过利用最少量的组成元件实现十一个前进速度挡位和一个倒车挡位，通过扩大换挡比的跨度，并且通过使得变速挡位之间的级比几乎线性地增大或减小，从而提高动力传递性能和燃料效率。

根据本发明示例性实施方案的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：输入轴，其接收发动机的扭矩；输出轴，其输出改变了的扭矩；第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件以及第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件以及第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件以及第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件以及第十二旋转元件；以及七个摩擦元件，其设置为选择性地连接旋转元件与旋转元件，以及选择性地连接旋转元件与变速器壳体，并且其中，所述输入轴可以持续性地连接至所述第二旋转元件，所述输出轴可以持续性地连接至所述第十一旋转元件，所述第三旋转元件可以持续性地连接至所述第五旋转元件，所述第三旋转元件可以持续性地连接至所述第十旋转元件，所述第四旋转元件可以持续性地连接至所述第九旋转元件，所述第六旋转元件可以持续性地连接至所述第七旋转元件，所述输入轴可以选择性地连接至所述第六旋转元件，其中，在每个速度挡位下，七个摩擦元件当中有三个摩擦元件可以操作。

所述第一旋转元件可以选择性地连接至变速器壳体；所述第八旋转元件可以选择性地连接至变速器壳体；所述第十二旋转元件可以选择性地连接至变速器壳体；所述输出轴可以选择性地连接至所述第四旋转元件；所述输入轴可以选择性地连接至所述第八旋转元件；而所述第八旋转元件可以选择性地连接至所述第十二旋转元件。

第一行星齿轮组的第一旋转元件、第二旋转元件以及第三旋转元件可以为太阳轮、行星架以及内齿圈，第二行星齿轮组的第四旋转元件、第五旋转元件以及第六旋转元件可以为太阳轮、行星架以及内齿圈，第三行星齿轮组的第七旋转元件、第八旋转元件以及第九旋转元件可以为太阳轮、行星架以及内齿圈，而第四行星齿轮组的第十旋转元件、第十一旋转元件以及第十二旋转元件可以为太阳轮、行星架以及内齿圈。

根据本发明示例性实施方案的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：输入轴，其接收发动机的扭矩；输出轴，其输出改变了的扭矩；第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件以及第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件以及第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件以及第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件以及第十二旋转元件；七个摩擦元件，其设置为选择性地连接旋转元件与旋转元件，以及选择性地连接旋转元件与变速器壳体；第一旋转轴，其包括所述第一旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；第二旋转轴，其包括所述第二旋转元件，并且直接地连接至所述输入轴；第三旋转轴，其包括所述第三旋转元件、所述第五旋转元件以及所述第十旋转元件；第四旋转轴，其包括所述第四旋转元件和所述第九旋转元件；第五旋转轴，其包括所述第六旋转元件和所述第七旋转元件，并且选择性地连接至所述第二旋转轴；第六旋转轴，其包括所述第八旋转元件，并且所述第六旋转轴选择性地连接至所述第二旋转轴或者选择性地连接至变速器壳体；第七旋转轴，其包括所述第十一旋转元件，所述第七旋转轴选择性地连接至所述第四旋转轴，并且直接地连接至所述输出轴；以及第八旋转轴，其包括所述第十二旋转元件，并且所述第八旋转轴选择性地连接至所述第六旋转轴或者选择性地连接至变速器壳体。

所述第一行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，其中，所述第一旋转元件为第一太阳轮，所述第二旋转元件为第一行星架，而所述第三旋转元件为第一内齿圈，所述第二行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，其中，所述第四旋转元件为第二太阳轮，所述第五旋转元件为第二行星架，而所述第六旋转元件为第二内齿圈，所述第三行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，其中，所述第七旋转元件为第三太阳轮，所述第八旋转元件为第三行星架，而所述第九旋转元件为第三内齿圈，所述第四行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，所述第十旋转元件为第四太阳轮，所述第十一旋转元件为第四行星架，而所述第十二旋转元件为第四内齿圈。

所述七个摩擦元件可以包括：第一离合器，其选择性地连接所述第四旋转轴与所述第七旋转轴；第二离合器，其选择性地连接所述第二旋转轴与所述第五旋转轴；第三离合器，其选择性地连接所述第二旋转轴与所述第六旋转轴；第四离合器，其选择性地连接所述第六旋转轴与所述第八旋转轴；第一制动器，其选择性地连接所述第一旋转轴与变速器壳体；第二制动器，其选择性地连接所述第六旋转轴与变速器壳体；以及第三制动器，其选择性地连接所述第八旋转轴与变速器壳体。

可以通过选择性地操作所述七个摩擦元件而实现速度挡位，并且所述速度挡位可以包括：第一前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第二制动器以及所述第三制动器的同时操作来实现；第二前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第二离合器以及所述第三制动器的同时操作来实现；第三前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第三离合器以及所述第三制动器的同时操作来实现；第四前进速度挡位，其通过所述第三离合器、所述第一制动器以及所述第三制动器的同时操作来实现；第五前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第三离合器以及所述第三制动器的同时操作来实现；第六前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第三离合器以及所述第一制动器的同时操作来实现；第七前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第三离合器以及所述第四离合器的同时操作来实现；第八前进速度挡位，其通过所述第三离合器、所述第四离合器以及所述第一制动器的同时操作来实现；第九前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第四离合器以及所述第一制动器的同时操作来实现；第十前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第四离合器以及所述第一制动器的同时操作来实现；第十一前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第二离合器以及所述第一制动器的同时操作来实现；以及倒车挡位，其通过所述第一离合器、所述第二离合器以及所述第二制动器的同时操作来实现。

根据本发明示例性实施方案的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：输入轴，其接收发动机的扭矩；输出轴，其输出改变了的扭矩；第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件以及第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件以及第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件以及第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件以及第十二旋转元件；七个摩擦元件，其设置为选择性地连接旋转元件与旋转元件，以及选择性地连接旋转元件与变速器壳体；第一旋转轴，其包括所述第一旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；第二旋转轴，其包括所述第二旋转元件，并且直接地连接至所述输入轴；第三旋转轴，其包括所述第三旋转元件、所述第五旋转元件以及所述第十旋转元件；第四旋转轴，其包括所述第四旋转元件和所述第九旋转元件；第五旋转轴，其包括所述第六旋转元件和所述第七旋转元件，并且选择性地连接至所述第二旋转轴；第六旋转轴，其包括所述第八旋转元件，并且所述第六旋转轴选择性地连接至所述第二旋转轴或者选择性地连接至变速器壳体；第七旋转轴，其包括所述第十一旋转元件，所述第七旋转轴选择性地连接至所述第四旋转轴，并且直接地连接至所述输出轴；第八旋转轴，其包括所述第十二旋转元件，并且所述第八旋转轴选择性地连接至所述第六旋转轴或者选择性地连接至变速器壳体；第一离合器，其选择性地连接所述第四旋转轴与所述第七旋转轴；第二离合器，其选择性地连接所述第二旋转轴与所述第五旋转轴；第三离合器，其选择性地连接所述第二旋转轴与所述第六旋转轴；第四离合器，其选择性地连接所述第六旋转轴与所述第八旋转轴；第一制动器，其选择性地连接所述第一旋转轴与变速器壳体；第二制动器，其选择性地连接所述第六旋转轴与变速器壳体；以及第三制动器，其选择性地连接所述第八旋转轴与变速器壳体。

所述第一行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，其中，所述第一旋转元件为第一太阳轮，所述第二旋转元件为第一行星架，而所述第三旋转元件为第一内齿圈，所述第二行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，其中，所述第四旋转元件为第二太阳轮，所述第五旋转元件为第二行星架，而所述第六旋转元件为第二内齿圈，所述第三行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，其中，所述第七旋转元件为第三太阳轮，所述第八旋转元件为第三行星架，而所述第九旋转元件为第三内齿圈，所述第四行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，所述第十旋转元件为第四太阳轮，所述第十一旋转元件为第四行星架，而所述第十二旋转元件为第四内齿圈。

可以通过选择性地操作所述七个摩擦元件而实现速度挡位，并且所述速度挡位可以包括：第一前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第二制动器以及所述第三制动器的同时操作来实现；第二前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第二离合器以及所述第三制动器的同时操作来实现；第三前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第三离合器以及所述第三制动器的同时操作来实现；第四前进速度挡位，其通过所述第三离合器、所述第一制动器以及所述第三制动器的同时操作来实现；第五前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第三离合器以及所述第三制动器的同时操作来实现；第六前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第三离合器以及所述第一制动器的同时操作来实现；第七前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第三离合器以及所述第四离合器的同时操作来实现；第八前进速度挡位，其通过所述第三离合器、所述第四离合器以及所述第一制动器的同时操作来实现；第九前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第四离合器以及所述第一制动器的同时操作来实现；第十前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第四离合器以及所述第一制动器的同时操作来实现；第十一前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第二离合器以及所述第一制动器的同时操作来实现；以及倒车挡位，其通过所述第一离合器、所述第二离合器以及所述第二制动器的同时操作来实现。

本发明的示例性实施方案能够通过将四个行星齿轮组(其为简单行星齿轮组)与七个摩擦元件相结合来实现十一个前进速度挡位和一个倒车挡位。

此外，通过使换挡比的跨度大于或等于9.0，而能够使得发动机驱动效率最大化。

此外，通过使变速挡位之间的级比线性地增大或减小，而能够提高驾驶性能，例如，换挡前后的加速以及发动机转速的节律感。

本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，根据并入本文中的附图和随后的具体实施方案，这些特性和优点将是显而易见的，或者将进行详细陈述，这些附图和具体实施方案共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1为根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系的配置图。

图2为对于每个变速挡位，应用于根据本发明示例性实施方案的行星齿轮系的各个摩擦元件的操作图表。

应当理解，所附附图并非是按照比例，而是图示性地简化呈现各种特征以显示本发明的基本原理。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记涉及本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

下面将参考所附附图对本发明的示例性实施方案进行具体描述。

然而，为了清楚地描述本发明的示例性实施方案，将忽略与说明无关的部分，并且贯穿整个说明书，相同的附图标记指代相同或相似的元素。

在下列说明中，由于某些部件的名称彼此相同，因此将这些部件的名称划分为第一、第二等以对名称进行区分，而并未具体地限制这些名称的次序。

图1为根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系的配置图。

参考图1，根据本发明示例性实施方案的行星齿轮系包括：第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4，各设置在相同的轴线上；输入轴IS；输出轴OS；八个旋转轴TM1至TM8，其将第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4的各个旋转元件彼此直接连接；七个摩擦元件C1至C4和B1至B3；以及变速器壳体H。

因此，从输入轴IS输入的扭矩通过第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4之间的相互配合作用而传输，以经由输出轴OS输出。

各个简单行星齿轮组从发动机侧按照第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4的次序进行设置。

输入轴IS为输入构件，来自发动机曲轴的旋转动力经由扭矩变换器进行扭矩变换以输入至输入轴IS。

输出轴OS为输出构件，其与输入轴IS设置在相同的轴线上，并且经由差动装置将传输的驱动扭矩传递至驱动轴。

作为单小齿轮行星齿轮组的第一行星齿轮组PG1包括作为旋转元件的第一太阳轮S1、第一行星架PC1以及第一内齿圈R1，所述第一太阳轮S1为第一旋转元件N1；所述第一行星架PC1为第二旋转元件N2，所述第二旋转元件N2支撑与第一太阳轮S1外啮合的第一小齿轮P1；所述第一内齿圈R1为第三旋转元件N3，所述第三旋转元件N3与第一小齿轮P1内啮合。

作为单小齿轮行星齿轮组的第二行星齿轮组PG2包括作为旋转元件的第二太阳轮S2、第二行星架PC2以及第二内齿圈R2，所述第二太阳轮S2为第四旋转元件N4；所述第二行星架PC2为第五旋转元件N5，所述第五旋转元件N5支撑与第二太阳轮S2(其为第四旋转元件N4)外啮合的第二小齿轮P2；所述第二内齿圈R2为第六旋转元件N6，所述第六旋转元件N6与第二小齿轮P2内啮合。

作为单小齿轮行星齿轮组的第三行星齿轮组PG3包括作为旋转元件的第三太阳轮S3、第三行星架PC3以及第三内齿圈R3，所述第三太阳轮S3为第七旋转元件N7；所述第三行星架PC3为第八旋转元件N8，所述第八旋转元件N8支撑与第三太阳轮S3(其为第七旋转元件N7)外啮合的第三小齿轮P3；所述第三内齿圈R3为第九旋转元件N9，所述第九旋转元件N9与第三小齿轮P3内啮合。

作为单小齿轮行星齿轮组的第四行星齿轮组PG4包括作为旋转元件的第四太阳轮S4、第四行星架PC4以及第四内齿圈R4，所述第四太阳轮S4为第十旋转元件N10；所述第四行星架PC4为第十一旋转元件N11，所述第十一旋转元件N11支撑与第四太阳轮S4(其为第十旋转元件N10)外啮合的第四小齿轮P4；所述第四内齿圈R4为第十二旋转元件N12，所述第十二旋转元件N12与第四小齿轮P4内啮合。

在第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4中，第三旋转元件N3直接地连接至第五旋转元件N5和第十旋转元件N10，第四旋转元件N4直接地连接至第九旋转元件N9，而第六旋转元件N6直接地连接至第七旋转元件N7，以与总共八个旋转轴TM1至TM8一起工作。

下面将对八个旋转轴TM1至TM8的配置进行描述。

第一旋转轴TM1包括第一旋转元件N1(第一太阳轮)，并且选择性地连接至变速器壳体H。

第二旋转轴TM2包括第二旋转元件N2(第一行星架)，并且直接地连接至输入轴IS以持续性地作为输入元件工作。

第三旋转轴TM3包括第三旋转元件N3(第一内齿圈)、第五旋转元件N5(第二行星架)以及第十旋转元件N10(第四太阳轮)。

第四旋转轴TM4包括第四旋转元件N4(第二太阳轮)和第九旋转元件N9(第三内齿圈)。

第五旋转轴TM5包括第六旋转元件N6(第二内齿圈)和第七旋转元件N7(第三太阳轮)，并且选择性地连接至第二旋转轴TM2。

第六旋转轴TM6包括第八旋转元件N8(第三行星架)，并且选择性地连接至第二旋转轴TM2或者选择性地连接至变速器壳体H。

第七旋转轴TM7包括第十一旋转元件N11(第四行星架)，选择性地连接至第四旋转轴TM4，并且直接地连接至输出轴OS以持续性地作为输出元件工作。

第八旋转轴TM8包括第十二旋转元件N12(第四内齿圈)，并且选择性地连接至第六旋转轴TM6或者选择性地连接至变速器壳体H。

此外，在旋转轴TM1至TM8当中，作为摩擦元件的四个离合器C1、C2、C3和C4设置在旋转轴彼此连接的连接部分。

此外，在旋转轴TM1至TM8当中，作为摩擦元件的三个制动器B1、B2及B3设置在任意一个旋转轴与变速器壳体H之间的连接部分。

下面将进一步详细地描述七个摩擦元件C1至C4和B1至B3。

第一离合器C1介于第四旋转轴TM4与第七旋转轴TM7之间，并且选择性地连接第四旋转轴TM4与第七旋转轴TM7。

第二离合器C2介于第二旋转轴TM2与第五旋转轴TM5之间，并且选择性地连接第二旋转轴TM2与第五旋转轴TM5。

第三离合器C3介于第二旋转轴TM2与第六旋转轴TM6之间，并且选择性地连接第二旋转轴TM2与第六旋转轴TM6。

第四离合器C4介于第六旋转轴TM6与第八旋转轴TM8之间，并且选择性地连接第六旋转轴TM6与第八旋转轴TM8。

第一制动器B1介于第一旋转轴TM1与变速器壳体H之间，并且选择性地使得第一旋转轴TM1作为固定元件工作。

第二制动器B2介于第六旋转轴TM6与变速器壳体H之间，并且选择性地使得第六旋转轴TM6作为固定元件工作。

第三制动器B3介于第八旋转轴TM8与变速器壳体H之间，并且选择性地使得第八旋转轴TM8作为固定元件工作。

摩擦元件包括第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3及第四离合器C4和第一制动器B1、第二制动器B2及第三制动器B3，所述摩擦元件可以是通过液压操作的湿式多片摩擦元件。

图2为在根据本发明示例性实施方案的行星齿轮系中，在各个速度挡位下的摩擦元件的操作图。

如图2中所示，在根据本发明示例性实施方案的行星齿轮系中，在每个速度挡位下有三个摩擦元件操作。下面将进一步详细地描述在本发明示例性实施方案中的换挡过程。

在第一前进速度挡位1ST下，第二离合器C2、第二制动器B2以及第三制动器B3同时地操作。在第二旋转轴TM2通过第二离合器C2的操作而连接至第五旋转轴TM5的状态下，输入接入至第二旋转轴TM2，并且第六旋转轴TM6和第八旋转轴TM8通过第二制动器B2和第三制动器B3的操作而作为固定元件工作。从而，实现第一前进速度挡位1ST。

在第二前进速度挡位2ND下，第一离合器C1、第二离合器C2以及第三制动器B3同时地操作。在第四旋转轴TM4通过第一离合器C1的操作而连接至第七旋转轴TM7，第二旋转轴TM2通过第二离合器C2的操作而连接至第五旋转轴TM5的状态下，输入接入至第二旋转轴TM2，并且第八旋转轴TM8通过第三制动器B3的操作而作为固定元件工作。从而，实现第二前进速度挡位2ND。

在第三前进速度挡位3RD下，第二离合器C2、第三离合器C3以及第三制动器B3同时地操作。在第二旋转轴TM2通过第二离合器C2的操作而连接至第五旋转轴TM5，第二旋转轴TM2通过第三离合器C3的操作而连接至第六旋转轴TM6的状态下，输入接入至第二旋转轴TM2，并且第八旋转轴TM8通过第三制动器B3的操作而作为固定元件工作。从而，实现第三前进速度挡位3RD。

在第四前进速度挡位4TH下，第三离合器C3、第一制动器B1以及第三制动器B3同时地操作。在第二旋转轴TM2通过第三离合器C3的操作而连接至第六旋转轴TM6的状态下，输入接入至第二旋转轴TM2，并且第一旋转轴TM1和第八旋转轴TM8通过第一制动器B1和第三制动器B3的操作而作为固定元件工作。从而，实现第四前进速度挡位4TH。

在第五前进速度挡位5TH下，第一离合器C1、第三离合器C3以及第三制动器B3同时地操作。在第四旋转轴TM4通过第一离合器C1的操作而连接至第七旋转轴TM7，第二旋转轴TM2通过第三离合器C3的操作而连接至第六旋转轴TM6的状态下，输入接入至第二旋转轴TM2，并且第八旋转轴TM8通过第三制动器B3的操作而作为固定元件工作。从而，实现第五前进速度挡位5TH。

在第六前进速度挡位6TH下，第一离合器C1、第三离合器C3以及第一制动器B1同时地操作。在第四旋转轴TM4通过第一离合器C1的操作而连接至第七旋转轴TM7，第二旋转轴TM2通过第三离合器C3的操作而连接至第六旋转轴TM6的状态下，输入接入至第二旋转轴TM2，并且第一旋转轴TM1通过第一制动器B1的操作而作为固定元件工作。从而，实现第六前进速度挡位6TH。

在第七前进速度挡位7TH下，第一离合器C1、第三离合器C3以及第四离合器C4同时地操作。在第四旋转轴TM4通过第一离合器C1的操作而连接至第七旋转轴TM7的状态下，第二旋转轴TM2通过第三离合器C3的操作而连接至第六旋转轴TM6，并且第六旋转轴TM6通过第四离合器C4的操作而连接至第八旋转轴TM8。从而，由于第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4全都以相同的转速一体地旋转，因此实现了用于仅将输入直接输出的第七前进速度挡位7TH。

在第八前进速度挡位8TH下，第三离合器C3和第四离合器C4以及第一制动器B1同时地操作。在第二旋转轴TM2通过第三离合器C3的操作而连接至第六旋转轴TM6，第六旋转轴TM6通过第四离合器C4的操作而连接至第八旋转轴TM8的状态下，输入接入至第二旋转轴TM2，并且第一旋转轴TM1通过第一制动器B1的操作而作为固定元件工作。从而，实现第八前进速度挡位8TH。

在第九前进速度挡位9TH下，第一离合器C1、第四离合器C4以及第一制动器B1同时地操作。在第四旋转轴TM4通过第一离合器C1的操作而连接至第七旋转轴TM7，第六旋转轴TM6通过第四离合器C4的操作而连接至第八旋转轴TM8的状态下，输入接入至第二旋转轴TM2，并且第一旋转轴TM1通过第一制动器B1的操作而作为固定元件工作。从而，实现第九前进速度挡位9TH。

在第十前进速度挡位10TH下，第二离合器C2、第四离合器C4以及第一制动器B1同时地操作。在二旋转轴TM2通过第二离合器C2的操作而连接至第五旋转轴TM5，第六旋转轴TM6通过第四离合器C4的操作而连接至第八旋转轴TM8的状态下，输入接入至第二旋转轴TM2，并且第一旋转轴TM1通过第一制动器B1的操作而作为固定元件工作。从而，实现第十前进速度挡位10TH。

在第十一前进速度挡位11TH下，第一离合器C1、第二离合器C2以及第一制动器B1同时地操作。在第四旋转轴TM4通过第一离合器C1的操作而连接至第七旋转轴TM7，第二旋转轴TM2通过第二离合器C2的操作而连接至第五旋转轴TM5的状态下，输入接入至第二旋转轴TM2，并且第一旋转轴TM1通过第一制动器B1的操作而作为固定元件工作。从而，实现第十一前进速度挡位11TH。

在倒车挡位REV下，第一离合器C1、第二离合器C2以及第二制动器B2同时地操作。在第四旋转轴TM4通过第一离合器C1的操作而连接至第七旋转轴TM7，第二旋转轴TM2通过第二离合器C2的操作而连接至第五旋转轴TM5的状态下，输入接入至第二旋转轴TM2，并且第六旋转轴TM6通过第二制动器B2的操作而作为固定元件工作。从而，实现倒车挡位REV。

根据本发明示例性实施方案的行星齿轮系能够通过利用四个离合器C1、C2、C3和C4以及三个制动器B1、B2和B3控制四个行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4，来实现十一个前进速度挡位和一个倒车挡位。

此外，除了第七与第八前进速度挡位之间、第八与第九前进速度挡位之间以及第九与第十前进速度挡位之间以外，变速挡位之间的级比为1.2或者更大，而通过使变速挡位之间的级比线性地增大或减小，能够提高驾驶性能，例如，换挡前后的加速以及发动机转速的节律感。

此外，通过使换挡比的跨度大于或等于9.0，能够使发动机驱动效率最大化。

为了方便解释和在所附权利要求中进行精确限定，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的特征的位置来描述示例性实施方案的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (3)

1.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，包括：

输入轴，其接收发动机的扭矩；

输出轴，其输出改变了的扭矩；

第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件以及第三旋转元件，第一行星齿轮组的第一旋转元件、第二旋转元件以及第三旋转元件为太阳轮、行星架以及内齿圈；

第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件以及第六旋转元件，第二行星齿轮组的第四旋转元件、第五旋转元件以及第六旋转元件为太阳轮、行星架以及内齿圈；

第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件以及第九旋转元件，第三行星齿轮组的第七旋转元件、第八旋转元件以及第九旋转元件为太阳轮、行星架以及内齿圈；

第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件以及第十二旋转元件，第四行星齿轮组的第十旋转元件、第十一旋转元件以及第十二旋转元件为太阳轮、行星架以及内齿圈；

七个摩擦元件，其设置为选择性地连接旋转元件与旋转元件，以及选择性地连接旋转元件与变速器壳体；

其中，所述输入轴持续性地连接至所述第二旋转元件，

所述输出轴持续性地连接至所述第十一旋转元件，

所述第三旋转元件持续性地连接至所述第五旋转元件，

所述第三旋转元件持续性地连接至所述第十旋转元件，

所述第四旋转元件持续性地连接至所述第九旋转元件，

所述第六旋转元件持续性地连接至所述第七旋转元件，

所述输入轴选择性地连接至所述第六旋转元件，

所述第一旋转元件选择性地连接至变速器壳体，

所述第八旋转元件选择性地连接至变速器壳体，

所述第十二旋转元件选择性地连接至变速器壳体，

所述输出轴选择性地连接至所述第四旋转元件，

所述输入轴选择性地连接至所述第八旋转元件，

所述第八旋转元件选择性地连接至所述第十二旋转元件；

其中，在每个速度挡位下，七个摩擦元件当中有三个摩擦元件操作；

所述七个摩擦元件包括：

第一离合器，其选择性地连接所述第四旋转元件与所述第十一旋转元件；

第二离合器，其选择性地连接所述第二旋转元件与所述第七旋转元件；

第三离合器，其选择性地连接所述第二旋转元件与所述第八旋转元件；

第四离合器，其选择性地连接所述第八旋转元件与所述第十二旋转元件；

第一制动器，其选择性地连接所述第一旋转元件与变速器壳体；

第二制动器，其选择性地连接所述第八旋转元件与变速器壳体；

第三制动器，其选择性地连接所述第十二旋转元件与变速器壳体。

2.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，包括：

输入轴，其接收发动机的扭矩；

输出轴，其输出改变了的扭矩；

第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件以及第三旋转元件，所述第一行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，其中，所述第一旋转元件为第一太阳轮，所述第二旋转元件为第一行星架，而所述第三旋转元件为第一内齿圈；

第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件以及第六旋转元件，所述第二行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，其中，所述第四旋转元件为第二太阳轮，所述第五旋转元件为第二行星架，而所述第六旋转元件为第二内齿圈；

第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件以及第九旋转元件，所述第三行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，其中，所述第七旋转元件为第三太阳轮，所述第八旋转元件为第三行星架，而所述第九旋转元件为第三内齿圈；

第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件以及第十二旋转元件，所述第四行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，所述第十旋转元件为第四太阳轮，所述第十一旋转元件为第四行星架，而所述第十二旋转元件为第四内齿圈；

七个摩擦元件，其设置为选择性地连接旋转元件与旋转元件，以及选择性地连接旋转元件与变速器壳体；

第一旋转轴，其包括所述第一旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；

第二旋转轴，其包括所述第二旋转元件，并且直接地连接至所述输入轴；

第三旋转轴，其包括所述第三旋转元件、所述第五旋转元件以及所述第十旋转元件；

第四旋转轴，其包括所述第四旋转元件和所述第九旋转元件；

第五旋转轴，其包括所述第六旋转元件和所述第七旋转元件，并且选择性地连接至所述第二旋转轴；

第六旋转轴，其包括所述第八旋转元件，并且所述第六旋转轴选择性地连接至所述第二旋转轴或者选择性地连接至变速器壳体；

第七旋转轴，其包括所述第十一旋转元件，所述第七旋转轴选择性地连接至所述第四旋转轴，并且直接地连接至所述输出轴；

第八旋转轴，其包括所述第十二旋转元件，并且所述第八旋转轴选择性地连接至所述第六旋转轴或者选择性地连接至变速器壳体；

第一离合器，其选择性地连接所述第四旋转轴与所述第七旋转轴；

第二离合器，其选择性地连接所述第二旋转轴与所述第五旋转轴；

第三离合器，其选择性地连接所述第二旋转轴与所述第六旋转轴；

第四离合器，其选择性地连接所述第六旋转轴与所述第八旋转轴；

第一制动器，其选择性地连接所述第一旋转轴与变速器壳体；

第二制动器，其选择性地连接所述第六旋转轴与变速器壳体；

第三制动器，其选择性地连接所述第八旋转轴与变速器壳体。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中，通过选择性地操作所述七个摩擦元件而实现速度挡位，并且所述速度挡位包括：

第一前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第二制动器以及所述第三制动器的同时操作来实现；

第二前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第二离合器以及所述第三制动器的同时操作来实现；

第三前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第三离合器以及所述第三制动器的同时操作来实现；

第四前进速度挡位，其通过所述第三离合器、所述第一制动器以及所述第三制动器的同时操作来实现；

第五前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第三离合器以及所述第三制动器的同时操作来实现；

第六前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第三离合器以及所述第一制动器的同时操作来实现；

第七前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第三离合器以及所述第四离合器的同时操作来实现；

第八前进速度挡位，其通过所述第三离合器、所述第四离合器以及所述第一制动器的同时操作来实现；

第九前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第四离合器以及所述第一制动器的同时操作来实现；

第十前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第四离合器以及所述第一制动器的同时操作来实现；

第十一前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第二离合器以及所述第一制动器的同时操作来实现；

倒车挡位，其通过所述第一离合器、所述第二离合器以及所述第二制动器的同时操作来实现。

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