CN103148180A - 用于车辆的自动变速器的行星齿轮系 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中自动变速器的行星齿轮系可以包括：第一行星齿轮组，其通过使用由输入轴选择性输入的旋转速度而输出负旋转速度；第二行星齿轮组，其通过使用由输入轴选择性输入的旋转速度而输出降低的旋转速度，或者所述第二行星齿轮组选择性地与所述第一行星齿轮组一起变成直接联接状态；复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组通过组合第三和第四行星齿轮组而具有四个旋转元件；七个旋转构件，所述七个旋转构件包括两个彼此连接的旋转元件或者在所述第一和第二行星齿轮组以及所述复合行星齿轮组的旋转元件中的一个旋转元件；以及六个摩擦构件，所述六个摩擦构件包括离合器和制动器。

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2011年12月7日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2011-0130513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。更特别地，本发明涉及一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其提高了动力传输性能并降低了燃料消耗。

背景技术

典型地，行星齿轮系通过组合多个行星齿轮组而实现，并且包括多个行星齿轮组的行星齿轮系从变扭器接收扭矩，并且改变该扭矩并将其传输到输出轴。

众所周知，当变速器所实现的换档速度的数目很大时，就能够对该变速器的速比进行更为优化的设计，因此车辆能够具有经济的燃料里程以及更好的性能。出于这样的原因，能够实现更多换档速度的行星齿轮系处于不断的研究中。

尽管实现相同数目的速度，但是行星齿轮系根据旋转元件（即，太阳轮、行星架和内齿圈）之间的连接而具有不同的操作机构。

此外，行星齿轮系根据其布局而具有不同的特征，例如耐久性、动力传递效率和尺寸。因此，对于齿轮系的组合结构的设计同样处于不断的研究中。

此外，行星齿轮系实现多个换档速度。然而，在一个摩擦构件释放后，必须操作另一摩擦构件以通过换档控制换档至相邻换档速度。

此外，相邻换档速度之间的级比（step ratio）应该根据行星齿轮系被控制为合适的。

目前，四速和五速自动变速器在市场上最为常见。然而，六速自动变速器也已经被实现了，以用于提高动力传输的性能，并用于增强车辆的燃料里程。此外，已经相当快地开发了八速自动变速器和十速自动变速器。

公开于该发明背景技术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，其优点在于：通过将多个行星齿轮组与多个摩擦构件组合而获得九个前进速度和一个倒档速度，并且具有改进的摩擦构件的可控制性、合适的级比以及提高的性能和燃料经济性。

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，所述输入轴适于接收发动机扭矩；输出轴，所述输出轴适于输出经变换的扭矩；第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组通过使用由所述输入轴选择性输入的旋转速度而输出负旋转速度；第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组通过使用由所述输入轴选择性输入的旋转速度而输出降低的旋转速度，或者所述第二行星齿轮组选择性地与所述第一行星齿轮组一起变成直接联接状态；复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组通过组合第三和第四行星齿轮组而具有四个旋转元件，并且将通过两条路径由所述输入轴选择性输入的旋转速度以及分别由所述第一行星齿轮组和第二行星齿轮组输入的负旋转速度和降低的旋转速度改变成九个前进速度和一个倒档速度，并输出所述九个前进速度和一个倒档速度；七个旋转构件，所述七个旋转构件包括两个彼此连接的旋转元件或者在所述第一和第二行星齿轮组以及所述复合行星齿轮组的旋转元件中的一个旋转元件；以及六个摩擦构件，所述六个摩擦构件包括离合器和制动器，所述离合器插置在所述七个旋转构件中经选择的旋转构件与所述输入轴之间或者在经选择的旋转构件之间，所述制动器插置在所述七个旋转构件中经选择的旋转构件与变速器壳体之间。

在本发明的另一方面中，一种获得多个换档速度的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：输入轴，所述输入轴适于接收发动机扭矩；输出轴，所述输出轴适于输出经变换的扭矩；第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，所述单小齿轮行星齿轮组具有第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组为双小齿轮行星齿轮组，所述双小齿轮行星齿轮组具有第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；拉维略（Ravingneaux）类型的复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组具有第三太阳轮、第四太阳轮、共用行星架和共用内齿圈；第一旋转构件，所述第一旋转构件包括所述第一太阳轮并选择性地连接至所述输入轴；第二旋转构件，所述第二旋转构件包括所述第一行星架和所述第二太阳轮，并直接连接至变速器壳体；第三旋转构件，所述第三旋转构件包括所述第一内齿圈、所述第二内齿圈和所述第三太阳轮；第四旋转构件，所述第四旋转构件包括所述第二行星架并选择性地连接至所述输入轴；第五旋转构件，所述第五旋转构件包括所述共用行星架并选择性地连接至所述输入轴或至所述变速器壳体；第六旋转构件，所述第六旋转构件包括所述共用内齿圈并直接连接至所述输出轴；第七旋转构件，所述第七旋转构件包括所述第四太阳轮并选择性地连接至所述输入轴；以及六个摩擦构件，所述六个摩擦构件包括离合器和制动器，所述离合器插置在上述七个旋转构件中经选择的旋转构件与所述输入轴之间或者在经选择的旋转构件之间，所述制动器插置在所述旋转构件中经选择的旋转构件与所述变速器壳体之间。

所述拉维略类型的复合行星齿轮组可以包括所述共用内齿圈、所述共用行星架、与长小齿轮接合的所述第三太阳轮和与短小齿轮接合的所述第四太阳轮，所述短小齿轮与所述长小齿轮接合，并且所述第四太阳轮接合至所述短小齿轮，其中所述共用内齿圈接合至所述长小齿轮。

所述长小齿轮可以包括大直径部分和小直径部分，所述第三太阳轮接合至所述大直径部分，所述共用内齿圈和所述短小齿轮接合至所述小直径部分，其中所述共用内齿圈接合至所述小直径部分。

六个摩擦构件可以包括：第一离合器，所述第一离合器插置在所述输入轴和所述第一旋转构件之间；第二离合器，所述第二离合器插置在所述输入轴和所述第四旋转构件之间；第三离合器，所述第三离合器插置在所述输入轴和所述第七旋转构件之间；第四离合器，所述第四离合器插置在所述输入轴和所述第五旋转构件之间；第五离合器，所述第五离合器插置在所述第二旋转构件和所述第四旋转构件之间；以及第一制动器，所述第一制动器插置在所述第五旋转构件和所述变速器壳体之间。

在本发明的另一方面中，一种获得多个换档速度的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：输入轴，所述输入轴适于接收发动机扭矩；输出轴，所述输出轴适于输出经变换的扭矩；第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组具有第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组具有第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组通过组合第三行星齿轮组和第四行星齿轮组形成，所述第三行星齿轮组具有第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈，所述第四行星齿轮组具有第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈；第一旋转构件，所述第一旋转构件包括所述第一太阳轮并选择性地连接至所述输入轴；第二旋转构件，所述第二旋转构件包括所述第一行星架和所述第二太阳轮，并直接连接至变速器壳体；第三旋转构件，所述第三旋转构件包括所述第一内齿圈、所述第二内齿圈和所述第三太阳轮；第四旋转构件，所述第四旋转构件包括所述第二行星架并选择性地连接至所述输入轴；第五旋转构件，所述第五旋转构件包括所述第三行星架和所述第四内齿圈，并选择性地连接至所述输入轴或至所述变速器壳体；第六旋转构件，所述第六旋转构件包括所述第三内齿圈和所述第四行星架，并直接连接至所述输出轴；第七旋转构件，所述第七旋转构件包括所述第四太阳轮并选择性地连接至所述输入轴；以及六个摩擦构件，所述六个摩擦构件包括离合器和制动器，所述离合器插置在上述七个旋转构件中经选择的旋转构件与所述输入轴之间或者在经选择的旋转构件之间，所述制动器插置在所述七个旋转构件中经选择的旋转构件与所述变速器壳体之间。

所述第一行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，所述第二行星齿轮组为双小齿轮行星齿轮组，所述第三行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，所述第四行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组。

六个摩擦构件可以包括：第一离合器，所述第一离合器插置在所述输入轴和所述第一旋转构件之间；第二离合器，所述第二离合器插置在所述输入轴和所述第四旋转构件之间；第三离合器，所述第三离合器插置在所述输入轴和所述第七旋转构件之间；第四离合器，所述第四离合器插置在所述输入轴和所述第五旋转构件之间；第五离合器，所述第五离合器插置在所述第二旋转构件和所述第四旋转构件之间；以及第一制动器，所述第一制动器插置在所述第五旋转构件和所述变速器壳体之间。

多换档速度可以包括：第一前进速度，所述第一前进速度通过操作所述第一离合器和所述第一制动器而获得；第二前进速度，所述第二前进速度通过操作所述第三离合器和所述第一制动器而获得；第三前进速度，所述第三前进速度通过操作所述第一离合器和所述第三离合器而获得；第四前进速度，所述第四前进速度通过操作所述第三离合器和所述第五离合器而获得；第五前进速度，所述第五前进速度通过操作所述第二离合器和所述第三离合器而获得；第六前进速度，所述第六前进速度通过操作所述第三离合器和所述第四离合器而获得；第七前进速度，所述第七前进速度通过操作所述第二离合器和所述第四离合器而获得；第八前进速度，所述第八前进速度通过操作所述第四离合器和所述第五离合器而获得；第九前进速度，所述第九前进速度通过操作所述第一离合器和所述第四离合器而获得；以及倒档速度，所述倒档速度通过操作所述第二离合器和所述第一制动器而获得。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为根据本发明的多个示例性实施方式的行星齿轮系的示意图。

图2为显示根据本发明的多个示例性实施方式的行星齿轮系的连接的图。

图3为应用于根据本发明的多个示例性实施方式的行星齿轮系的每一个换档速度处的摩擦构件的操作图表。

图4为根据本发明的多个示例性实施方式的行星齿轮系的示意图。

图5为根据本发明的多个示例性实施方式的行星齿轮系的示意图。

应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。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。

在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部件。

具体实施方式

下面将对本发明的各个实施方式详细地作出引用，这些实施方式的实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式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，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式。

下面将参考附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。

对于解释本示例性实施方式并不必要的部件的描述将被省略，并且在本说明书中同样的构成元件由同样的附图标记表示。

在具体描述中，使用序数区别具有相同术语而不具有特定含义的构成元件。

图1为根据本发明的第一示例性实施方式的行星齿轮系的示意图，图2为显示根据本发明的第一示例性实施方式的行星齿轮系的连接的图。

参照图1和图2，根据本发明的第一示例性实施方式的行星齿轮系包括设置在相同轴线上的第一、第二、第三和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4、输入轴IS和输出轴OS、直接地或者选择性地连接第一、第二、第三和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4的旋转元件的七个旋转构件TM1-TM7、六个摩擦构件C1-C5和B1，以及变速器壳体H。

此外，第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2独立地操作，拉维略（Ravingneaux）类型的复合行星齿轮组CPG通过组合第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4而形成。

从输入轴IS输入的旋转速度通过第一和第二行星齿轮组PG1和PG2以及复合行星齿轮组CPG而改变，并经过输出轴OS而输出。

此外，行星齿轮组从发动机至后面以第一和第二行星齿轮组PG1和PG2以及复合行星齿轮组CPG的顺序进行布置。

输入轴IS为输入构件，来自发动机的曲轴的扭矩通过变扭器而改变，并且被输入到输入轴IS。

输出轴OS为输出构件，并且传递驱动扭矩，从而通过差动装置使驱动轮运行。

第一行星齿轮组PG1为单小齿轮行星齿轮组，并包括第一太阳轮S1、第一内齿圈R1和第一行星架PC1，所述第一行星架PC1可旋转地支承与第一太阳轮S1和第一内齿圈R1接合的第一小齿轮P1。

第二行星齿轮组PG2为双小齿轮行星齿轮组，并包括第二太阳轮S2、第二内齿圈R2和第二行星架PC2，所述第二行星架PC2可旋转地支承与第二太阳轮S2和第二内齿圈R2接合的一对第二小齿轮P2。

复合行星齿轮组CPG通过组合第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4而形成，所述第三行星齿轮组PG3为单小齿轮行星齿轮组，所述第四行星齿轮组PG4为双小齿轮行星齿轮组，从而使得所述拉维略类型的复合行星齿轮组具有共用的内齿圈和行星架。

因此，复合行星齿轮组CPG通过四个旋转元件加以操作，所述四个旋转元件包括内齿圈、行星架和两个太阳轮。为了便于解释，内齿圈称为共用内齿圈R34，行星架称为共用行星架PC34，与长小齿轮P3接合的太阳轮称为第三太阳轮S3，与短小齿轮P4接合的太阳轮称为第四太阳轮S4。

第一和第二行星齿轮组PG1和PG2以及复合行星齿轮组CPG的旋转元件中的至少一个直接彼此连接。

更详细地，第一行星齿轮组PG1的第一内齿圈R1直接连接至第二行星齿轮组PG2的第二内齿圈R2和复合行星齿轮组CPG的第三太阳轮S3，第一行星齿轮组PG1的第一行星架PC 1直接连接至第二行星齿轮组PG2的第二太阳轮S2。

因此，根据本发明的第一示例性实施方式的行星齿轮系包括七个旋转构件TM1-TM7。

第一旋转构件TM1包括第一太阳轮S1，并选择性地连接至输入轴IS从而作为选择性输入元件进行操作。

第二旋转构件TM2包括第一行星架PC1和第二太阳轮S2，并直接连接至变速器壳体H从而总是作为固定元件操作。

第三旋转构件TM3包括第一内齿圈R1、第二内齿圈R2和第三太阳轮S3。

第四旋转构件TM4包括第二行星架PC2，并选择性地连接至输入轴IS从而作为选择性输入元件进行操作。

第五旋转构件TM5包括共用行星架PC34，并选择性地连接至输入轴IS从而作为选择性输入元件进行操作，或者选择性地连接至变速器壳体H以作为选择性固定元件进行操作。

第六旋转元件TM6包括共用内齿圈R34，并直接连接至输出轴OS从而作为最终输出元件进行操作。

第七旋转构件TM7包括第四太阳轮S4，并选择性地连接至输入轴IS从而作为选择性输入元件进行操作。

此外，在旋转构件TM1-TM7中作为选择性输入元件操作的旋转构件通过离合器C1、C2、C3和C4选择性地连接至输入轴IS，在旋转构件TM1-TM7中的旋转构件通过离合器C5彼此连接。

此外，在旋转构件TM1-TM7中作为选择性固定元件操作的旋转构件通过制动器B1连接至变速器壳体H。

第一离合器C1插置在输入轴IS和第一旋转构件TM1之间，从而将第一旋转构件TM1作为选择性输入元件进行操作。

第二离合器C2插置在输入轴IS和第四旋转构件TM4之间，从而将第四旋转构件TM4作为选择性输入元件进行操作。

第三离合器C3插置在输入轴IS和第七旋转构件TM7之间，从而将第七旋转构件TM7作为选择性输入元件进行操作。

第四离合器C4插置在输入轴IS和第五旋转构件TM5之间，从而将第五旋转构件TM5作为选择性输入元件进行操作。

第五离合器C5插置在第二旋转构件TM2和第四旋转构件TM4之间从而使得第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2变成直接联接状态。此时，第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2的旋转元件作为固定元件进行操作。

第一制动器B1插置在第五旋转元件TM5和变速器壳体H之间，从而将第五旋转元件TM5作为选择性固定元件进行操作。

包括第一、第二、第三、第四和第五离合器C1、C2、C3、C4和C5以及第一制动器B1的摩擦构件为常规的通过液压操作的湿式多片摩擦元件。

图3为应用于根据本发明的第一示例性实施方式的行星齿轮系的每一个换档速度处的摩擦构件的操作图表。

如图3所示，根据本发明的第一示例性实施方式，在每一个换档速度处操作两个摩擦构件。

第一前进速度D1通过操作所述第一离合器C1和所述第一制动器B1获得。

第二前进速度D2通过操作所述第三离合器C3和所述第一制动器B1获得。

第三前进速度D3通过操作所述第一离合器C1和所述第三离合器C3获得。

第四前进速度D4通过操作第三离合器C3和第五离合器C5获得。

第五前进速度D5通过操作所述第二离合器C2和所述第三离合器C3获得。

第六前进速度D6通过操作所述第三离合器C3和所述第四离合器C4获得。

第七前进速度D7通过操作所述第二离合器C2和所述第四离合器C4获得。

第八前进速度D8通过操作所述第四离合器C4和所述第五离合器C5获得。

第九前进速度D9通过操作所述第一离合器C 1和所述第四离合器C4获得。

倒档速度REV通过操作所述第二离合器C2和所述第一制动器B1获得。

在输入轴IS的旋转速度通过在第一、第三和第九前进速度下操作第一离合器C1而输入至第一旋转构件TM1的状态下，第二旋转构件TM2作为在第一行星齿轮组PG1中的固定元件进行操作。因此，第一行星齿轮组PG1通过第三旋转构件TM3输出负旋转速度。

在输入轴IS的旋转速度通过在第五和第七前进速度以及倒档速度下操作第二离合器C2而输入至第四旋转构件TM4的状态下，第二旋转构件TM2作为在第二行星齿轮组PG2中的固定元件进行操作。因此，第二行星齿轮组PG2通过第三旋转构件TM3输出降低的旋转速度。

复合行星齿轮组CPG转换通过第三旋转构件TM3、第五旋转构件TM5和第七旋转构件TM7输入的旋转速度，并获得九个前进速度和一个倒档速度。

根据本发明的第一示例性实施方式的行星齿轮系将四个行星齿轮组与六个摩擦构件组合，从而通过在每个换档速度操作经选择的两个摩擦构件而获得九个前进速度和一个倒档速度。

由于使用六个摩擦构件，因此可以简化控制摩擦构件的液压控制系统，并且成本和重量可得以降低。此外，行星齿轮系易于安装。

通过释放一个摩擦构件和操作另一摩擦构件来进行顺序换档。因此，可有利于换档控制。

此外，在车辆动力性能所要求的低传动比/高传动比下，邻近换档速度之间的速度比特性和级比几乎相同，如图3所示。

图4为根据本发明的第二示例性实施方式的行星齿轮系的示意图。

参照图4，根据本发明的第二示例性实施方式的拉维略类型的复合行星齿轮组包括长小齿轮P3，所述长小齿轮P3具有大直径部分d1和小直径部分d2。

此外，长小齿轮P3的大直径部分d1与第三太阳轮S3接合，长小齿轮P3的小直径部分d2与共用内齿圈R34和短小齿轮P4接合。

因此，根据第二示例性实施方式的旋转构件TM1-TM7和摩擦构件C1-C5和B1的布置和操作与根据第一示例性实施方式相比，除了传动比之外均相同。因此，将省略对于第二示例性实施方式的详细描述。

图5为根据本发明的第三示例性实施方式的行星齿轮系的示意图。

参照图5，第一和第二示例性实施方式使用拉维略类型的复合行星齿轮组，但是第三示例性实施方式使用包括第三和第四行星齿轮组PG3和PG4（为单小齿轮行星齿轮组）的复合行星齿轮组。

亦即，第三行星齿轮组PG3为单小齿轮行星齿轮组，并包括第三太阳轮S3、第三内齿圈R3和第三行星架PC3，所述第三行星架PC3可旋转地支承与第三太阳轮S3和第三内齿圈R3接合的第三小齿轮P3。

第四行星齿轮组PG4为单小齿轮行星齿轮组并包括第四太阳轮S4、第四内齿圈R4和第四行星架PC4，所述第四行星架PC4可旋转地支承与第四太阳轮S4和第四内齿圈R4接合的第四小齿轮P4。

此外，第三内齿圈R3直接连接至第四行星行星架PC4，第三行星架PC3直接连接至第四内齿圈R4。

因此，根据本发明的第三示例性实施方式的行星齿轮系包括七个旋转构件TM1-TM7。

第一旋转构件TM1包括第一太阳轮S1，并选择性地连接至输入轴IS从而作为选择性输入元件进行操作。

第二旋转构件TM2包括第一行星架PC1和第二太阳轮S2，并直接连接至变速器壳体H从而总是作为固定元件操作。

第三旋转构件TM3包括第一内齿圈R1、第二内齿圈R2和第三太阳轮S3。

第四旋转构件TM4包括第二行星架PC2，并选择性地连接至输入轴IS从而作为选择性输入元件进行操作。

第五旋转构件TM5包括第三行星架PC3和第四内齿圈R4，并选择性地连接至输入轴IS从而作为选择性输入元件进行操作，或者选择性地连接至变速器壳体H以作为选择性固定元件进行操作。

第六旋转元件TM6包括第三内齿圈R3和第四行星架PC4，并直接连接至输出轴OS从而作为最终输出元件进行操作。

第七旋转构件TM7包括第四太阳轮S4，并选择性地连接至输入轴IS从而作为选择性输入元件进行操作。

此外，在旋转构件TM1-TM7中作为选择性输入元件操作的旋转构件通过离合器C1、C2、C3和C4选择性地连接至输入轴IS，在旋转构件TM1-TM7中的旋转构件通过离合器C5彼此连接。

此外，在旋转构件TM1-TM7中作为选择性固定元件操作的旋转构件通过制动器B1连接至变速器壳体H。

第一离合器C1插置在输入轴IS和第一旋转构件TM1之间，从而将第一旋转构件TM1作为选择性输入元件进行操作。

第二离合器C2插置在输入轴IS和第四旋转构件TM4之间，从而将第四旋转构件TM4作为选择性输入元件进行操作。

第三离合器C3插置在输入轴IS和第七旋转构件TM7之间，从而将第七旋转构件TM7作为选择性输入元件进行操作。

第四离合器C4插置在输入轴IS和第五旋转构件TM5之间，从而将第五旋转构件TM5作为选择性输入元件进行操作。

第五离合器C5插置在第二旋转构件TM2和第四旋转构件TM4之间从而使得第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2变成直接联接状态。此时，第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2的旋转元件作为固定元件进行操作。

第一制动器B1插置在第五旋转元件TM5和变速器壳体H之间，从而将第五旋转元件TM5作为选择性固定元件进行操作。

此外，根据第三示例性实施方式的摩擦构件在每一个换档速度下的操作与根据第一示例性实施方式的相同。而且，第三示例性实施方式获得九个前进速度和一个倒档速度。因此，将省略对换档的详细描述。

根据本发明的示例性实施方式的行星齿轮系将四个行星齿轮组与六个摩擦构件组合，从而通过在每个换档速度操作经选择的两个摩擦构件而获得九个前进速度和一个倒档速度。

由于使用六个摩擦构件，因此可以简化控制摩擦构件的液压控制系统，并且成本和重量可得以降低。此外，行星齿轮系易于安装。

通过释放一个摩擦构件和操作另一摩擦构件来进行顺序换档。因此，可有利于换档控制。

此外，在车辆动力性能所要求的低传动比/高传动比下，相邻换档速度之间的速度比特性和级比几乎相同，如图3所示。

尽管已经结合目前被认为是实用的示例性实施方式描述了本发明，应该理解本发明不限于公开的实施方式，而是相反地，旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种变化和等同布置。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“外”、“前”和“后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方式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。选择示例性实施方式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式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 (12)

1.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其包括：

输入轴，所述输入轴适于接收发动机扭矩；

输出轴，所述输出轴适于输出经变换的扭矩；

第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组通过使用由所述输入轴选择性输入的旋转速度而输出负旋转速度；

第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组通过使用由所述输入轴选择性输入的旋转速度而输出降低的旋转速度，或者所述第二行星齿轮组选择性地与所述第一行星齿轮组一起变成直接联接状态；

复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组通过组合第三和第四行星齿轮组而具有四个旋转元件，并且将通过两条路径由所述输入轴选择性输入的旋转速度以及分别由所述第一行星齿轮组和第二行星齿轮组输入的负旋转速度和降低的旋转速度改变成九个前进速度和一个倒档速度，并输出所述九个前进速度和一个倒档速度；

七个旋转构件，所述七个旋转构件包括两个彼此连接的旋转元件或者在所述第一和第二行星齿轮组以及所述复合行星齿轮组的旋转元件中的一个旋转元件；以及

六个摩擦构件，所述六个摩擦构件包括离合器和制动器，所述离合器插置在所述七个旋转构件中经选择的旋转构件与所述输入轴之间或者在经选择的旋转构件之间，所述制动器插置在所述七个旋转构件中经选择的旋转构件与变速器壳体之间。

2.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，以获得多个换档速度，所述行星齿轮系包括：

输入轴，所述输入轴适于接收发动机扭矩；

输出轴，所述输出轴适于输出经变换的扭矩；

第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，其具有第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；

第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组为双小齿轮行星齿轮组，其具有第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；

拉维略类型的复合行星齿轮组，其有第三太阳轮、第四太阳轮、共用行星架和共用内齿圈；

第一旋转构件，所述第一旋转构件包括所述第一太阳轮并选择性地连接至所述输入轴；

第二旋转构件，所述第二旋转构件包括所述第一行星架和所述第二太阳轮，并直接连接至变速器壳体；

第三旋转构件，所述第三旋转构件包括所述第一内齿圈、所述第二内齿圈和所述第三太阳轮；

第四旋转构件，所述第四旋转构件包括所述第二行星架并选择性地连接至所述输入轴；

第五旋转构件，所述第五旋转构件包括所述共用行星架并选择性地连接至所述输入轴或至所述变速器壳体；

第六旋转构件，所述第六旋转构件包括所述共用内齿圈并直接连接至所述输出轴；

第七旋转构件，所述第七旋转构件包括所述第四太阳轮并选择性地连接至所述输入轴；以及

六个摩擦构件，所述六个摩擦构件包括离合器和制动器，所述离合器插置在上述七个旋转构件中经选择的旋转构件与所述输入轴之间或者在经选择的旋转构件之间，所述制动器插置在所述旋转构件中经选择的旋转构件与所述变速器壳体之间。

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，其中所述拉维略类型的复合行星齿轮组包括所述共用内齿圈、所述共用行星架、与长小齿轮接合的所述第三太阳轮和与短小齿轮接合的所述第四太阳轮，所述短小齿轮与所述长小齿轮接合，并且所述第四太阳轮接合至所述短小齿轮。

4.根据权利要求3所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中所述共用内齿圈接合至所述长小齿轮。

5.根据权利要求3所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中所述长小齿轮包括大直径部分和小直径部分，所述第三太阳轮接合至所述大直径部分，所述共用内齿圈和所述短小齿轮接合至所述小直径部分。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中所述共用内齿圈接合至所述小直径部分。

7.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，其中所述六个摩擦构件包括：

第一离合器，所述第一离合器插置在所述输入轴和所述第一旋转构件之间；

第二离合器，所述第二离合器插置在所述输入轴和所述第四旋转构件之间；

第三离合器，所述第三离合器插置在所述输入轴和所述第七旋转构件之间；

第四离合器，所述第四离合器插置在所述输入轴和所述第五旋转构件之间；

第五离合器，所述第五离合器插置在所述第二旋转构件和所述第四旋转构件之间；以及

第一制动器，所述第一制动器插置在所述第五旋转构件和所述变速器壳体之间。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中所述多个换档速度包括：

第一前进速度，所述第一前进速度通过操作所述第一离合器和所述第一制动器而获得；

第二前进速度，所述第二前进速度通过操作所述第三离合器和所述第一制动器而获得；

第三前进速度，所述第三前进速度通过操作所述第一离合器和所述第三离合器而获得；

第四前进速度，所述第四前进速度通过操作所述第三离合器和所述第五离合器而获得；

第五前进速度，所述第五前进速度通过操作所述第二离合器和所述第三离合器而获得；

第六前进速度，所述第六前进速度通过操作所述第三离合器和所述第四离合器而获得；

第七前进速度，所述第七前进速度通过操作所述第二离合器和所述第四离合器而获得；

第八前进速度，所述第八前进速度通过操作所述第四离合器和所述第五离合器而获得；

第九前进速度，所述第九前进速度通过操作所述第一离合器和所述第四离合器而获得；以及

倒档速度，所述倒档速度通过操作所述第二离合器和所述第一制动器而获得。

9.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，以获得多个换档速度，所述行星齿轮系包括：

输入轴，所述输入轴适于接收发动机扭矩；

输出轴，所述输出轴适于输出经变换的扭矩；

第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组具有第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；

第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组具有第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；

复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组通过组合第三行星齿轮组和第四行星齿轮组形成，所述第三行星齿轮组具有第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈，所述第四行星齿轮组具有第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈；

第一旋转构件，所述第一旋转构件包括所述第一太阳轮并选择性地连接至所述输入轴；

第二旋转构件，所述第二旋转构件包括所述第一行星架和所述第二太阳轮，并直接连接至变速器壳体；

第三旋转构件，所述第三旋转构件包括所述第一内齿圈、所述第二内齿圈和所述第三太阳轮；

第四旋转构件，所述第四旋转构件包括所述第二行星架并选择性地连接至所述输入轴；

第五旋转构件，所述第五旋转构件包括所述第三行星架和所述第四内齿圈，并选择性地连接至所述输入轴或至所述变速器壳体；

第六旋转构件，所述第六旋转构件包括所述第三内齿圈和所述第四行星架，并直接连接至所述输出轴；

第七旋转构件，所述第七旋转构件包括所述第四太阳轮并选择性地连接至所述输入轴；以及

六个摩擦构件，所述六个摩擦构件包括离合器和制动器，所述离合器插置在上述七个旋转构件中经选择的旋转构件与所述输入轴之间或者在经选择的旋转构件之间，所述制动器插置在所述七个旋转构件中经选择的旋转构件与所述变速器壳体之间。

10.根据权利要求9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为单小齿轮行星齿轮组，所述第二行星齿轮组为双小齿轮行星齿轮组，所述第三行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，所述第四行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组。

11.根据权利要求9所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中所述六个摩擦构件包括：

第一离合器，所述第一离合器插置在所述输入轴和所述第一旋转构件之间；

第二离合器，所述第二离合器插置在所述输入轴和所述第四旋转构件之间；

第三离合器，所述第三离合器插置在所述输入轴和所述第七旋转构件之间；

第四离合器，所述第四离合器插置在所述输入轴和所述第五旋转构件之间；

第五离合器，所述第五离合器插置在所述第二旋转构件和所述第四旋转构件之间；以及

第一制动器，所述第一制动器插置在所述第五旋转构件和所述变速器壳体之间。

12.根据权利要求11所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中所述多个换档速度包括：

第一前进速度，所述第一前进速度通过操作所述第一离合器和所述第一制动器而获得；

第二前进速度，所述第二前进速度通过操作所述第三离合器和所述第一制动器而获得；

第三前进速度，所述第三前进速度通过操作所述第一离合器和所述第三离合器而获得；

第四前进速度，所述第四前进速度通过操作所述第三离合器和所述第五离合器而获得；

第五前进速度，所述第五前进速度通过操作所述第二离合器和所述第三离合器而获得；

第六前进速度，所述第六前进速度通过操作所述第三离合器和所述第四离合器而获得；

第七前进速度，所述第七前进速度通过操作所述第二离合器和所述第四离合器而获得；

第八前进速度，所述第八前进速度通过操作所述第四离合器和所述第五离合器而获得；

第九前进速度，所述第九前进速度通过操作所述第一离合器和所述第四离合器而获得；以及

倒档速度，所述倒档速度通过操作所述第二离合器和所述第一制动器而获得。

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