CN106523612A - 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，其可以包括：输入轴，其接收发动机的动力；输出轴，其配置为输出改变了的动力；第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；以及六个控制元件，其设置在旋转元件之间，以及设置在将旋转元件与变速器壳体选择性地连接的部分。

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9月14日提交的韩国专利申请第10-2015-0129866号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的自动变速器。更具体而言，本发明涉及这样一种用于车辆的变速器：其在使用最小数量的构成元件实现九个前进速度挡位的同时扩大了换挡比的跨度，从而改善了动力传输性能和燃料消耗并且获得了变速挡位间的级比的线性化。

背景技术

近期，上升的油价已经导致汽车厂商进行提高燃料效率的无休止的竞争。

因此，人们正在对发动机进行通过缩小尺寸来减小重量并提高燃料效率的研究，并且人们还进行了通过实现多个速度挡位的自动变速器来同时确保可操作性和燃料效率的竞争性的研究。

然而，对于自动变速器，随着换挡挡位数量的增加，其内部部件的数量也增加，这使得自动变速器可能难以安装，制造成本和重量可能会增加，并且动力传递效率也可能下降。

因此，为了增强通过实施具有多个速度挡位的自动变速器而提高燃料效率的效果，研发能够使用少量部件而能够使效率最大化的行星齿轮系是非常重要的。

在此方面，最近已经实现了八速自动变速器，并且正在积极地进行可以实现八速或更多速度挡位的行星齿轮系的研究和研发。

然而，对于现有的八速自动变速器，其换挡比的跨度维持在6.5至7.5的水平，因此存在着这样的问题：现有的八速自动变速器不具有提高燃料效率的显著效果。

在八速自动变速器的换挡比的跨度提高至9.0或更高的水平的情况下，由于不能确保挡位之间的级比的线性化，所以发动机的驱动效率和车辆的可驾驶性下降。

因此，需要研发具有9个或更多个前进速度挡位的高效自动变速器。

公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增强对本发明的总体背景的理解，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一般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，其在使用最小数量的构成元件来实现至少九个前进速度挡位或更多前进挡位以及至少一个倒车挡位或更多倒车挡位的同时增加了换挡比的跨度，从而改善了动力传输性能和燃料消耗并且确保了变速挡位间的级比的线性化。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：输入轴，其接收发动机的动力；输出轴，其配置为输出改变了的动力；第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；以及六个控制元件，其设置在旋转元件之间，以及设置在将旋转元件选择性地连接至变速器壳体的部分；其中，输入轴与第一旋转元件可以持续地连接，输出轴可以持续地连接至第十一旋转元件，第一旋转元件可以持续地连接至第五旋转元件，第三旋转元件可以持续地连接至第八旋转元件，第四旋转元件可以持续地连接至第九旋转元件，第四旋转元件可以持续地连接至第十旋转元件，第二旋转元件可以选择性地连接至变速器壳体，在操作六个控制元件中的三个控制元件的情况下，可以实现至少九个前进速度挡位和至少一个倒车挡位。

第七旋转元件可以选择性地连接至变速器壳体，第十二旋转元件可以选择性地连接至变速器壳体，输出轴可以选择性地连接至第六旋转元件，第三旋转元件可以选择性地连接至第二旋转元件，并且第四旋转元件可以选择性地连接至第二旋转元件。

第一行星齿轮组的第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件可以分别是太阳轮、行星架和内齿圈，第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件可以是太阳轮、行星架和内齿圈，第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件可以分别是太阳轮、行星架和内齿圈，第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件可以分别是太阳轮、行星架和内齿圈。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：输入轴，其接收发动机的动力；输出轴，其配置为输出改变了的动力；第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；六个控制元件，其设置将旋转元件彼此选择性地连接的位置，或者设置在将旋转元件与变速器壳体选择性地连接的位置；第一旋转轴，其包括第一旋转元件和第五旋转元件，并且直接地连接至输入轴，从而作为输入元件持续地工作；第二旋转轴，其包括第二旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；第三旋转轴，其包括第三旋转元件和第八旋转元件，并且选择性地连接至第二旋转轴；第四旋转轴，其包括第四旋转元件、第九旋转元件和第十旋转元件，并且选择性地连接至第二旋转轴；第五旋转轴，其包括第六旋转元件；第六旋转轴，其包括第七旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；第七旋转轴，其包括第十一旋转元件，并且选择性地连接至第五旋转轴，同时还直接地连接至输出轴；以及第八旋转轴，其包括第十二旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体。

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

六个控制元件可以包括：第一离合器，其选择性地连接第五旋转轴与第七旋转轴；第二离合器，其选择性地连接第二旋转轴与第三旋转轴；第三离合器，其选择性地连接第二旋转轴与第四旋转轴；第一制动器，其选择性地连接第二旋转轴与变速器壳体；第二制动器，其选择性地连接第六旋转轴与变速器壳体；以及第三制动器，其选择性地连接第八旋转轴与变速器壳体。

通过选择性地操作六个控制元件而实现的速度挡位可以包括：第一前进速度挡位，其通过同时操作第三离合器、第二制动器以及第三制动器而实现；第二前进速度挡位，其通过同时操作第二离合器、第三离合器以及第三制动器而实现；第三前进速度挡位，其通过同时操作第二离合器、第二制动器以及第三制动器而实现；第四前进速度挡位，其通过同时操作第一离合器、第二制动器以及第三制动器而实现；第五前进速度挡位，其通过同时操作第一离合器、第二离合器以及第二制动器而实现；第六前进速度档位，其通过同时操作第一离合器、第二离合器以及第三离合器而实现；第七前进速度挡位，其通过同时操作第一离合器、第三离合器以及第二制动器而实现；第八前进速度挡位，其通过同时操作第一离合器、第三离合器以及第一制动器而实现；第九前进速度挡位，其通过同时操作第一离合器、第一制动器以及第二制动器而实现；以及倒车挡位，其通过同时操作第一制动器、第二制动器以及第三制动器而实现。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：输入轴，其接收发动机的动力；输出轴，其配置为输出改变了的动力；第一行星齿轮组，其包括单小齿轮行星齿轮组，并且包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括单小齿轮行星齿轮组，并且包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括单小齿轮行星齿轮组，并且包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；以及第四行星齿轮组，其包括单小齿轮行星齿轮组，并且包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件，第一旋转轴，其包括第一旋转元件和第五旋转元件，并且直接地连接至输入轴，从而作为输入元件持续地工作；第二旋转轴，其包括第二旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；第三旋转轴，其包括第三旋转元件和第八旋转元件，并且选择性地连接至第二旋转轴；第四旋转轴，其包括第四旋转元件、第九旋转元件和第十旋转元件，并且选择性地连接至第二旋转轴；第五旋转轴，其包括第六旋转元件；第六旋转轴，其包括第七旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；第七旋转轴，其包括第十一旋转元件，并且选择性地连接至第五旋转轴，同时还直接地连接至输出轴；第八旋转轴，其包括第十二旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；第一离合器，其选择性地连接第五旋转轴与第七旋转轴；第二离合器，其选择性地连接第二旋转轴与第三旋转轴；第三离合器，其选择性地连接第二旋转轴与第四旋转轴；第一制动器，其选择性地连接第二旋转轴与变速器壳体；第二制动器，其选择性地连接第六旋转轴与变速器壳体；以及第三制动器，其选择性地连接第八旋转轴与变速器壳体。

第一行星齿轮组可以包括：作为第一太阳轮的第一旋转元件、作为第一行星架的第二旋转元件以及作为第一内齿圈的第三旋转元件，第二行星齿轮组可以包括：作为第二太阳轮的第四旋转元件、作为第二行星架的第五旋转元件以及作为第二内齿圈的第六旋转元件，第三行星齿轮组可以包括：作为第三太阳轮的第七旋转元件、作为第三行星架的第八旋转元件以及作为第三内齿圈的第九旋转元件，并且第四行星齿轮组可以包括：作为第四太阳轮的第十旋转元件、作为第四行星架的第十一旋转元件以及作为第四内齿圈的第十二旋转元件。

根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系通过对四个行星齿轮组与六个控制元件进行组合可以实现九个前进速度挡位和一个倒车挡位的换挡挡位。

另外，由于换挡比的跨度是9.0或更大，从而将发动机的驱动效率最大化。

另外，在高效进行多挡位换挡的同时，保证了挡位之间的级比的线性化，从而能够提高可驾驶性，例如换挡之前和之后的加速性能、发动机转速节律感等。

此外，可以从本发明的各个实施方案中获得或推测出的效果直接或暗示性地由下面的详细描述所描述。即，从本发明的示例性实施方案中推测出的各种效果将由下面的详细描述所描述。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。本文所指的混合动力车辆为具有两个或更多个动力源的车辆，例如汽油动力和电动车辆。

本发明的方法和装置具有其他的特征和益处，根据并入本文的附图和随后的具体实施方案，这些特征和益处将是显而易见的，或者在并入本文的附图和随后的具体实施方案中这些特征和益处得到了详细陈述，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是根据本发明的第一示例性实施方案的行星齿轮系的配置图；

图2为应用于根据本发明的第一示例性实施方案的行星齿轮系的各个控制元件的每个变速挡位的操作图。

应当了解，所附附图并不必须是按比例绘制的，其呈现了某种程度上经过简化的说明本发明的基本原理的各个特征。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、位置和形状将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被示出在附图中并描述如下。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当了解，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可替选形式、修改形式、等同形式及其他实施方案。

图1为根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的配置图。

参见图1，根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系包括：设置在相同的轴线上的第一、第二、第三和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4；输入轴IS；输出轴OS；由第一、第二、第三和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4的各个旋转元件而彼此直接地连接的八个旋转轴TM1至TM8；六个控制元件C1至C3和B1至B3；以及变速器壳体H。

从而，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的协同工作而传递，进而经过输出轴OS输出。

各个简单的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的次序进行布置。

输入轴IS为输入构件，来自发动机的曲轴的旋转动力通过扭矩变换器而变换扭矩，以输入到输入轴IS。

输出轴OS是输出构件，其设置在与输入轴IS相同的轴线上，并且经由差动装置将经传输的驱动扭矩传递到驱动轴。

第一行星齿轮组PG1是单小齿轮行星齿轮组，其包括的旋转元件包括有：第一太阳轮S1(其作为第一旋转元件N1)、第一行星架PC1(其作为第二旋转元件N2)和第一内齿圈R1(其作为第三旋转元件N3)，第一行星架PC1支撑第一小齿轮P1，第一小齿轮P1与作为第一旋转元件N1的第一太阳轮S1外啮合，第一内齿圈R1与第一小齿轮P1内啮合。

第二行星齿轮组PG2是单小齿轮行星齿轮组，并且包括：第二太阳轮S2(其作为第四旋转元件N4)、第二行星架PC2(其作为第五旋转元件N5)和第二内齿圈R2(其作为第六旋转元件N6)，第二行星架PC2支撑第二小齿轮P2，第二小齿轮P2与作为第四旋转元件N4的第二太阳轮S2外啮合，第二内齿圈R2与第二小齿轮P2内啮合。

第三行星齿轮组PG3是单小齿轮行星齿轮组，并且包括：第三太阳轮S3(其作为第七旋转元件N7)、第三行星架PC3(其作为第八旋转元件N8)和第三内齿圈R3(其作为第九旋转元件N9)，第三行星架PC3支撑第三小齿轮P3，第三小齿轮P3与作为第七旋转元件N7的第三太阳轮S3外啮合，第三内齿圈R3与第三小齿轮P3内啮合。

第四行星齿轮组PG4是单小齿轮行星齿轮组，并且包括：第四太阳轮S4(其作为第十旋转元件N10)、第四行星架PC4(其作为第十一旋转元件N11)和第四内齿圈R4(其作为第十二旋转元件N12)，第四行星架PC4支撑第四小齿轮P4，第四小齿轮P4与作为第十旋转元件N10的第四太阳轮S4外啮合，第四内齿圈R4与第四小齿轮P4内啮合。

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与保留有总共八个旋转轴TM1至TM8在下述状态下工作：第一旋转元件N1直接地连接至第五旋转元件N5，第三旋转元件N3直接地连接至第八旋转元件N8，并且第四旋转元件N4直接地连接至第九旋转元件N9和第十旋转元件N10。

下面将描述八个旋转轴TM1至TM8的配置。

第一旋转轴TM1包括第一旋转元件N1(第一太阳轮S1)和第五旋转元件N5(第二行星架PC2)，并且与输入轴IS直接地连接，从而作为输入元件持续地工作。

第二旋转轴TM2包括第二旋转元件N2(第一行星架PC1)，并且选择性地连接至变速器壳体H。

第三旋转轴TM3包括第三旋转元件N3(第一内齿圈R1)和第八旋转元件N8(第三行星架PC3)，并且选择性地连接至第二旋转轴TM2。

第四旋转轴TM4包括第四旋转元件N4(第二太阳轮S2)、第九旋转元件N9(第三内齿圈R3)和第十旋转元件N10(第四太阳轮S4)，并且选择性地连接至第二旋转轴TM2。

第五旋转轴TM5包括第六旋转元件N6(第二内齿圈R2)。

第六旋转轴TM6包括第七旋转元件N7(第三太阳轮S3)，并且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PC4)，并且选择性地连接至第五旋转轴TM5，并且同时还直接地连接至输出轴OS，从而作为输出元件持续地工作。

第八旋转轴TM8包括第十二旋转元件N12(第四内齿圈R4)，并且选择性地连接至变速器壳体H。

此外，作为控制元件的三个离合器C1、C2和C3设置在将旋转轴TM1至TM8中的旋转轴彼此选择性地连接的部分。

另外，作为控制元件的三个制动器B1、B2和B3设置在将旋转轴TM1至TM8中的旋转轴与变速器壳体H选择性地连接的部分。

下面将描述六个控制元件C1至C3和B1至B3的布置位置。

第一离合器C1设置在第五旋转轴TM5与第七旋转轴TM7之间，以使得第五旋转轴TM5与第七旋转轴TM7彼此选择性地结合。

第二离合器C2设置在第二旋转轴TM2与第三旋转轴TM3之间，以使得第二旋转轴TM2与第三旋转轴TM3彼此选择性地结合。

第三离合器C3插置在第二旋转轴TM2与第四旋转轴TM4之间，以使得第二旋转轴TM2与第四旋转轴TM4彼此选择性地结合。

第一制动器B1插置在第二旋转轴TM2与变速器壳体H之间，以使得其作为固定元件选择性地操作第二旋转轴TM2。

第二制动器B2插置在第六旋转轴TM6与变速器壳体H之间，以使得其作为固定元件选择性地操作第六旋转轴TM6。

第三制动器B3插置在第八旋转轴TM8与变速器壳体H之间，以使得其作为固定元件选择性地操作第八旋转轴TM8。

如上所述的包括第一、第二和第三离合器C1、C2和C3以及第一、第二和第三制动器B1、B2和B3的控制元件可以是通过液压来摩擦联接的多片液压摩擦联接单元。

图2为显示应用于根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的由各个控制元件所实现的在各个换挡挡位的操作图。

如图2所示，在根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系换挡时，在每个挡位，三个控制元件工作。

在第一前进速度挡位D1，同时操作第三离合器C3、第二制动器B2和第三制动器B3。因此，在第二旋转轴TM2通过第三离合器C3的操作而连接至第四旋转轴TM4的状态下，动力输入至第一旋转轴TM1，此时，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，实现了第一前进速度，并且动力经过包括有第七旋转轴TM7的输出轴OS输出。

在第二前进速度挡位D2，同时操作第二离合器C2、第三离合器C3和第三制动器B3。因此，在第二旋转轴TM2通过第二离合器C2和第三离合器C3的操作而连接至第三旋转轴TM3和第四旋转轴TM4的状态下，动力输入至第一旋转轴TM1，此时，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，实现了第二前进速度，并且动力经过包括有第七旋转轴TM7的输出轴OS输出。

在第三前进速度挡位D3，同时操作第二离合器C2、第二制动器B2和第三制动器B3。因此，在第二旋转轴TM2通过第二离合器C2的操作而连接至第三旋转轴TM3的状态下，动力输入至第一旋转轴TM1，此时，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，实现了第三前进速度，并且动力经过包括有第七旋转轴TM7的输出轴OS输出。

在第四前进速度挡位D4，同时操作第一离合器C1、第二制动器B2和第三制动器B3。因此，在第五旋转轴TM5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，动力输入至第一旋转轴TM1，此时，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，实现了第四前进速度，并且动力经过包括有第七旋转轴TM7的输出轴OS输出。

在第五前进速度挡位D5，同时操作第一离合器C1、第二离合器C2和第二制动器B2。因此，在第五旋转轴TM5通过第一离合器C1的操作而连接至第七旋转轴TM7，而且第二旋转轴TM2通过第二离合器C2的操作而连接至第三旋转轴TM3的状态下，此时，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，实现了第五前进速度，并且动力经过包括有第七旋转轴TM7的输出轴OS输出。

在第六前进速度挡位D6，同时操作第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3。因此，随着第五旋转轴TM5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的操作而连接至第三旋转轴TM3，而且第二旋转轴TM2通过第三离合器C3的操作而连接至第四旋转轴TM4，第一、第二、第三和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4全部并行连接，实现了将输入动力按照原样输出的第六前进速度，并且动力经过包括有第七旋转轴TM7的输出轴OS输出。

在第七前进速度挡位D7，同时操作第一离合器C1、第三离合器C3和第二制动器B2。因此，在第五旋转轴TM5通过第一离合器C1的操作而连接至第七旋转轴TM7，而且第二旋转轴TM2通过第三离合器C3的操作而连接至第四旋转轴TM4的状态下，此时，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，实现了第七前进速度，并且动力经过包括有第七旋转轴TM7的输出轴OS输出。

在第八前进速度挡位D8，同时操作第一离合器C1、第三离合器C3和第一制动器B1。因此，在第五旋转轴TM5通过第一离合器C1的操作而连接至第七旋转轴TM7，而且第二旋转轴TM2通过第三离合器C3的操作而连接至第四旋转轴TM4的状态下，此时，第二旋转轴TM2通过第一制动器B1的操作而作为固定元件工作，实现了第八前进速度，并且动力经过包括有第七旋转轴TM7的输出轴OS输出。

在第九前进速度挡位D9，同时操作第一离合器C1、第一制动器B1和第二制动器B2。因此，在第五旋转轴TM5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，此时，第二旋转轴TM2和第六旋转轴TM6通过第一制动器B1和第二制动器B2的操作而作为固定元件工作，实现了第九前进速度，并且动力经过包括有第七旋转轴TM7的输出轴OS输出。

在倒车挡位REV，同时操作第一制动器B1、第二制动器B2以及第三制动器B3。因此，在动力输入至第二旋转轴TM2的状态下，此时，第二旋转轴TM2、第六旋转轴TM6和第八旋转轴TM8通过第一制动器B1、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，实现了倒车速度，并且动力经过包括有第七旋转轴TM7的输出轴OS输出。

根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系通过使用三个离合器C1、C2和C3和三个制动器B1、B2和B3来操作和控制四个行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4，可以实现九个前进速度挡位和一个倒车挡位的换挡挡位。

另外，除了6/7和7/8前进速度挡位，全部的速度挡位之间的级比是1.2或更大，从而确保了线性化，因此提高了可驾驶性，例如换挡操作之前和之后的加速性能以及发动机转速的节律感。

另外，换挡比的跨度是9.0或更大，从而将发动机的驱动效率最大化。

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。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要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，从而使得本领域的技术人员能够利用并实现本发明的各种示例性实施方案及其各种可替选形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同形式来限定。

Claims (10)

1.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，包括：

输入轴，其接收发动机的动力；

输出轴，其配置为输出改变了的动力；

第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；

第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；

第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；

第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；以及

六个控制元件，其设置在旋转元件之间，以及设置在将旋转元件选择性地连接至变速器壳体的部分；

其中，输入轴与第一旋转元件持续地连接；

输出轴持续地连接至第十一旋转元件；

第一旋转元件持续地连接至第五旋转元件；

第三旋转元件持续地连接至第八旋转元件；

第四旋转元件持续地连接至第九旋转元件；

第四旋转元件持续地连接至第十旋转元件；

第二旋转元件选择性地连接至变速器壳体；

随着操作六个控制元件中的三个控制元件，实现至少九个前进速度挡位和至少一个倒车挡位。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中：

第七旋转元件选择性地连接至变速器壳体；

第十二旋转元件选择性地连接至变速器壳体；

输出轴选择性地连接至第六旋转元件；

第三旋转元件选择性地连接至第二旋转元件；

第四旋转元件选择性地连接至第二旋转元件。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中：

所述第一行星齿轮组的第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件分别是太阳轮、行星架和内齿圈；

所述第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件分别是太阳轮、行星架和内齿圈；

所述第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件分别是太阳轮、行星架和内齿圈；

所述第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件分别是太阳轮、行星架和内齿圈。

4.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，包括：

输入轴，其接收发动机的动力；

输出轴，其配置为输出改变了的动力；

第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；

第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；

第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；

第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；

六个控制元件，其设置在将旋转元件彼此选择性地连接的位置，或者设置在将旋转元件与变速器壳体选择性地连接的位置；

第一旋转轴，其包括第一旋转元件和第五旋转元件，并且直接地连接至输入轴，从而作为输入元件持续地工作；

第二旋转轴，其包括第二旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；

第三旋转轴，其包括第三旋转元件和第八旋转元件，并且选择性地连接至第二旋转轴；

第四旋转轴，其包括第四旋转元件、第九旋转元件和第十旋转元件，并且选择性地连接至第二旋转轴；

第五旋转轴，其包括第六旋转元件；

第六旋转轴，其包括第七旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；

第七旋转轴，其包括第十一旋转元件，并且选择性地连接至第五旋转轴，同时还直接地连接至输出轴；以及

第八旋转轴，其包括第十二旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中：

所述第一行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，其中，第一旋转元件是第一太阳轮，第二旋转元件是第一行星架，并且第三旋转元件是第一内齿圈；

所述第二行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，其中，第四旋转元件是第二太阳轮，第五旋转元件是第二行星架，并且第六旋转元件是第二内齿圈；

所述第三行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，其中，第七旋转元件是第三太阳轮，第八旋转元件是第三行星架，并且第九旋转元件是第三内齿圈；

所述第四行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，其中，第十旋转元件是第四太阳轮，第十一旋转元件是第四行星架，并且第十二旋转元件是第四内齿圈。

6.根据权利要求4所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中，所述六个控制元件包括：

第一离合器，其选择性地连接第五旋转轴与第七旋转轴；

第二离合器，其选择性地连接第二旋转轴与第三旋转轴；

第三离合器，其选择性地连接第二旋转轴与第四旋转轴；

第一制动器，其选择性地连接第二旋转轴与变速器壳体；

第二制动器，其选择性地连接第六旋转轴与变速器壳体；以及

第三制动器，其选择性地连接第八旋转轴与变速器壳体。

7.根据权利要求6所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中，通过选择性地操作六个控制元件而实现的速度挡位包括：

第一前进速度挡位，其通过同时操作第三离合器、第二制动器以及第三制动器而实现；

第二前进速度挡位，其通过同时操作第二离合器、第三离合器以及第三制动器而实现；

第三前进速度挡位，其通过同时操作第二离合器、第二制动器以及第三制动器而实现；

第四前进速度挡位，其通过同时操作第一离合器、第二制动器以及第三制动器而实现；

第五前进速度挡位，其通过同时操作第一离合器、第二离合器以及第二制动器而实现；

第六前进速度档位，其通过同时操作第一离合器、第二离合器以及第三离合器而实现；

第七前进速度挡位，其通过同时操作第一离合器、第三离合器以及第二制动器而实现；

第八前进速度挡位，其通过同时操作第一离合器、第三离合器以及第一制动器而实现；

第九前进速度挡位，其通过同时操作第一离合器、第一制动器以及第二制动器而实现；以及

倒车挡位，其通过同时操作第一制动器、第二制动器以及第三制动器而实现。

8.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，包括：

输入轴，其接收发动机的动力；

输出轴，其配置为输出改变了的动力；

第一行星齿轮组，其包括单小齿轮行星齿轮组，并且包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；

第二行星齿轮组，其包括单小齿轮行星齿轮组，并且包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；

第三行星齿轮组，其包括单小齿轮行星齿轮组，并且包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；

第四行星齿轮组，其包括单小齿轮行星齿轮组，并且包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；

第一旋转轴，其包括第一旋转元件和第五旋转元件，并且直接地连接至输入轴，从而作为输入元件持续地工作；

第二旋转轴，其包括第二旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；

第三旋转轴，其包括第三旋转元件和第八旋转元件，并且选择性地连接至第二旋转轴；

第四旋转轴，其包括第四旋转元件、第九旋转元件和第十旋转元件，并且选择性地连接至第二旋转轴；

第五旋转轴，其包括第六旋转元件；

第六旋转轴，其包括第七旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；

第七旋转轴，其包括第十一旋转元件，并且选择性地连接至第五旋转轴，同时还直接地连接至输出轴；

第八旋转轴，其包括第十二旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；

第一离合器，其选择性地连接第五旋转轴与第七旋转轴；

第二离合器，其选择性地连接第二旋转轴与第三旋转轴；

第三离合器，其选择性地连接第二旋转轴与第四旋转轴；

第一制动器，其选择性地连接第二旋转轴与变速器壳体；

第二制动器，其选择性地连接第六旋转轴与变速器壳体；以及

第三制动器，其选择性地连接第八旋转轴与变速器壳体。

9.根据权利要求8所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中：

所述第一行星齿轮组包括：包括第一太阳轮的第一旋转元件、包括第一行星架的第二旋转元件以及包括第一内齿圈的第三旋转元件；

所述第二行星齿轮组包括：包括第二太阳轮的第四旋转元件、包括第二行星架的第五旋转元件以及包括第二内齿圈的第六旋转元件；

所述第三行星齿轮组包括：包括第三太阳轮的第七旋转元件、包括第三行星架的第八旋转元件以及包括第三内齿圈的第九旋转元件；

所述第四行星齿轮组包括：包括第四太阳轮的第十旋转元件、包括第四行星架的第十一旋转元件以及包括第四内齿圈的第十二旋转元件。

10.根据权利要求8所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中，通过选择性地操作三个离合器以及三个制动器而实现的速度挡位包括：

第一前进速度挡位，其通过同时操作第三离合器、第二制动器以及第三制动器而实现；

第二前进速度挡位，其通过同时操作第二离合器、第三离合器以及第三制动器而实现；

第三前进速度挡位，其通过同时操作第二离合器、第二制动器以及第三制动器而实现；

第四前进速度挡位，其通过同时操作第一离合器、第二制动器以及第三制动器而实现；

第五前进速度挡位，其通过同时操作第一离合器、第二离合器以及第二制动器而实现；

第六前进速度档位，其通过同时操作第一离合器、第二离合器以及第三离合器而实现；

第七前进速度挡位，其通过同时操作第一离合器、第三离合器以及第二制动器而实现；

第八前进速度挡位，其通过同时操作第一离合器、第三离合器以及第一制动器而实现；

第九前进速度挡位，其通过同时操作第一离合器、第一制动器以及第二制动器而实现；以及

倒车挡位，其通过同时操作第一制动器、第二制动器以及第三制动器而实现。