CN103807377A - 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。该行星齿轮系可包括：接收发动机扭矩的第一轴；通过在外部啮合的齿轮选择性地连接至第一轴的第二轴；第一行星齿轮组，其布置在第一轴上，包括选择性地作为固定元件操作的第一旋转元件、直接连接至第一轴的第二旋转元件和第三旋转元件；复合行星齿轮组，其包括通过在外部啮合的齿轮选择性地连接至第三旋转元件的第四旋转元件、通过在外部啮合的齿轮选择性地连接至第一旋转元件的第五旋转元件、直接连接至输出齿轮的第六旋转元件和直接连接至第二轴并通过在外部啮合的齿轮选择性地连接至第三旋转元件的第七旋转元件；和摩擦元件，其选择性地将旋转元件彼此连接或将旋转元件与变速器壳体连接。

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2012年11月5日提交的韩国专利申请第10-2012-0124116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。更具体地，本发明涉及一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，该行星齿轮系能够通过减小其长度来改进可安装性并且通过改进动力传递性能而减少燃料消耗。

背景技术

近来，由于世界范围内的高油价和废气规定的加强，车辆制造商尽全力以改进燃料经济性。

可以通过多档位机械装置来实现自动变速器中更多数目的档位速度，从而获得燃料经济性的改进。典型地，行星齿轮系通过将多个行星齿轮组与摩擦元件组合而实现。

众所周知，当行星齿轮系实现更多数目的换档速度时，就能够对该行星齿轮系的速比进行更为优化的设计，由此车辆能够具有经济的燃料里程以及更好的性能。出于这一原因，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。

如果换档速度的数目增加，而自动变速器中部件的数目也增加。因此，可安装性、成本、重量以及动力传递效率可能恶化。

特别地，由于具有很多部件的行星齿轮系很难安装于前轮驱动车辆，因此已经开展了用于减小部件数目的研究。

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

本发明的各个方面旨在提供一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其优势在于：通过将其长度降到最低来改进可安装性，并且由于将三个行星齿轮组（分别设置在彼此平行布置的第一轴和第二轴上）、三个在外部啮合的齿轮以及五个摩擦元件进行组合来获得具有出色操作条件和级比（step ratio）的八个前进速度和一个倒档速度，因此通过改进了动力传递性能而减少了燃料消耗。

在本发明的一个方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：第一轴，所述第一轴接收发动机的扭矩；第二轴，所述第二轴与所述第一轴平行布置，且所述第二轴通过在外部啮合的齿轮选择性地连接至所述第一轴；第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组布置在所述第一轴上，并且包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件，所述第一旋转元件选择性地作为固定元件进行操作，所述第二旋转元件直接连接至所述第一轴从而作为输入元件进行操作；复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组通过将第二行星齿轮组与第三行星齿轮组组合而形成，且所述复合行星齿轮组包括第四旋转元件、第五旋转元件、第六旋转元件和第七旋转元件，所述第四旋转元件通过在外部啮合的齿轮选择性地连接至所述第三旋转元件，所述第五旋转元件通过在外部啮合的齿轮选择性地连接至所述第一旋转元件，所述第六旋转元件直接连接至输出齿轮从而总是作为输出元件进行操作，所述第七旋转元件直接连接至所述第二轴并通过在外部啮合的齿轮选择性地连接至所述第三旋转元件；三个传动齿轮，所述三个传动齿轮形成所述在外部啮合的齿轮；以及摩擦元件，所述摩擦元件选择性地将所述旋转元件彼此连接或将所述旋转元件与变速器壳体连接。

所述第一行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，该单小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈，所述第二行星齿轮组为双小齿轮行星齿轮组，该双小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈，并且所述第三行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，该单小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈。

所述第一旋转元件可以包括所述第一太阳轮，所述第二旋转元件可以包括所述第一行星架，所述第三旋转元件可以包括所述第一内齿圈，所述第四旋转元件可以包括所述第二太阳轮，所述第五旋转元件可以包括所述第三内齿圈，所述第六旋转元件可以包括所述第二内齿圈和所述第三行星架，并且所述第七旋转元件可以包括所述第二行星架和所述第三太阳轮。

所述行星齿轮系可以进一步包括将所述第一旋转元件连接至所述第五旋转元件的传动齿轮。

所述三个传动齿轮可以包括：第一传动齿轮，所述第一传动齿轮将所述第一轴连接至所述第二轴；和第二传动齿轮，所述第二传动齿轮将所述第三旋转元件连接至所述第四旋转元件或所述第七旋转元件。

所述行星齿轮系可以进一步包括将所述第一旋转元件连接至所述第五旋转元件的传动齿轮，其中所述摩擦元件可以包括：第一离合器，所述第一离合器连接在所述第一旋转元件和所述第三传动齿轮之间；第二离合器，所述第二离合器连接在所述第一轴和所述第一传动齿轮之间；第三离合器，所述第三离合器连接在所述第二传动齿轮和所述第四旋转元件之间；第四离合器，所述第四离合器连接在所述第二传动齿轮和所述第七旋转元件之间；以及第一制动器，所述第一制动器连接在所述第一旋转元件和所述变速器壳体之间。

所述第一制动器以及所述第一离合器和所述第二离合器在第一前进速度下操作，所述第一制动器以及所述第一离合器和所述第四离合器在第二前进速度下操作，所述第一离合器、所述第二离合器和所述第四离合器在第三前进速度下操作，所述第一离合器、所述第三离合器和所述第四离合器在第四前进速度下操作，所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器在第五前进速度下操作，所述第二离合器、所述第三离合器和所述第四离合器在第六前进速度下操作，所述第一制动器以及所述第二离合器和所述第三离合器在第七前进速度下操作，所述第一制动器以及所述第三离合器和所述第四离合器在第八前进速度下操作，并且所述第一制动器以及所述第一离合器和所述第三离合器在倒档速度下操作。

在本发明的另一个方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：第一轴，所述第一轴接收发动机的扭矩；第二轴，所述第二轴与所述第一轴平行布置，且所述第二轴选择性地连接至所述第一轴；第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组布置在所述第一轴上，并且包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件，所述第一旋转元件选择性地作为固定元件进行操作，所述第二旋转元件直接连接至所述第一轴从而作为输入元件进行操作；复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组通过将第二行星齿轮组与第三行星齿轮组组合而形成，且所述复合行星齿轮组包括第四旋转元件、第五旋转元件、第六旋转元件和第七旋转元件，所述第四旋转元件选择性地连接至所述第三旋转元件，所述第五旋转元件选择性地连接至所述第一旋转元件，所述第六旋转元件直接连接至输出齿轮从而总是作为输出元件进行操作，所述第七旋转元件直接连接至所述第二轴并选择性地连接至所述第三旋转元件；第一传动齿轮，所述第一传动齿轮将所述第一轴连接至所述第二轴；第二传动齿轮，所述第二传动齿轮将所述第三旋转元件连接至所述第四旋转元件或所述第七旋转元件；第三传动齿轮，所述第三传动齿轮将所述第一旋转元件连接至所述第五旋转元件；第一离合器，所述第一离合器连接在所述第一旋转元件和所述第三传动齿轮之间；第二离合器，所述第二离合器连接在所述第一轴和所述第一传动齿轮之间；第三离合器，所述第三离合器连接在所述第二传动齿轮和所述第四旋转元件之间；第四离合器，所述第四离合器连接在所述第二传动齿轮和所述第七旋转元件之间；以及第一制动器，所述第一制动器连接在所述第一旋转元件和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，该单小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈，所述第二行星齿轮组为双小齿轮行星齿轮组，该双小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈，并且所述第三行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，该单小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈。

所述第一旋转元件可以包括所述第一太阳轮，所述第二旋转元件可以包括所述第一行星架，所述第三旋转元件可以包括所述第一内齿圈，所述第四旋转元件可以包括所述第二太阳轮，所述第五旋转元件可以包括所述第三内齿圈，所述第六旋转元件可以包括所述第二内齿圈和所述第三行星架，并且所述第七旋转元件可以包括所述第二行星架和所述第三太阳轮。

所述第一制动器以及所述第一离合器和所述第二离合器在第一前进速度下操作，所述第一制动器以及所述第一离合器和所述第四离合器在第二前进速度下操作，所述第一离合器、所述第二离合器和所述第四离合器在第三前进速度下操作，所述第一离合器、所述第三离合器和所述第四离合器在第四前进速度下操作，所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器在第五前进速度下操作，所述第二离合器、所述第三离合器和所述第四离合器在第六前进速度下操作，所述第一制动器以及所述第二离合器和所述第三离合器在第七前进速度下操作，所述第一制动器以及所述第三离合器和所述第四离合器在第八前进速度下操作，并且所述第一制动器以及所述第一离合器和所述第三离合器在倒档速度下操作。

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他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为根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系的示意图。

图2为应用于根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系的每一个换档速度下的摩擦元件的操作图表。

图3A为根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系在第一前进速度下的杠杆图。

图3B为根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系在第二前进速度下的杠杆图。

图3C为根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系在第三前进速度下的杠杆图。

图3D为根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系在第四前进速度下的杠杆图。

图3E为根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系在第五前进速度下的杠杆图。

图3F为根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系在第六前进速度下的杠杆图。

图3G为根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系在第七前进速度下的杠杆图。

图3H为根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系在第八前进速度下的杠杆图。

图3I为根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系在倒档速度下的杠杆图。

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、取向、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。

在这些图形中，贯穿附图的数个图形，附图标记引用本发明的相同的或等同的部分。

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案相结合进行描述，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。

下面将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。

对于解释本示例性实施方案并不必要的部件的描述将被略去，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为根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系的示意图。

参考图1，根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系包括：第一、第二和第三行星齿轮组PG1、PG2和PG3，五个摩擦元件B1、C1、C2、C3和C4、以及三个传动齿轮TF1、TF2和TF3。

第一行星齿轮组PG1布置在第一轴IS1上，第二和第三行星齿轮组PG2和PG3布置在第二轴IS2上，该第二轴IS2与第一轴IS1平行布置。

第一轴IS1是输入构件，其支撑第一行星齿轮组PG1并将扭矩从发动机传送至第一行星齿轮组PG1。

第二轴IS2支撑第二和第三行星齿轮组PG2和PG3，并且将扭矩选择性地从第一轴IS1和第一行星齿轮组PG1传送至第二和第三行星齿轮组PG2和PG3。

因此，从第一轴IS1输入的扭矩通过第一、第二和第三行星齿轮组PG1、PG2和PG3的协作而转化为八个前进速度和一个倒档速度，然后通过输出齿轮OG而输出。

第一行星齿轮组PG1是单小齿轮行星齿轮组，并且包括作为其旋转元件的第一太阳轮S1、第一内齿圈R1和第一行星架PC1，该第一行星架PC1可旋转地支撑第一小齿轮P1，该第一小齿轮P1与第一太阳轮S1和第一内齿圈R1啮合。

第二行星齿轮组PG2是双小齿轮行星齿轮组，并且包括作为其旋转元件的第二太阳轮S2、第二内齿圈R2和第二行星架PC2，该第二行星架PC2可旋转地支撑第二小齿轮P2，该第二小齿轮P2与第二太阳轮S2和第二内齿圈R2啮合。

第三行星齿轮组PG3是单小齿轮行星齿轮组，并且包括作为其旋转元件的第三太阳轮S3、第三内齿圈R3和第三行星架PC3，该第三行星架PC3可旋转地支撑第三小齿轮P3，该第三小齿轮P3与第三太阳轮S3和第三内齿圈R3啮合。

第一行星齿轮组PG1独立操作，而第二和第三行星齿轮组PG2和PG3作为复合行星齿轮组CPG操作。

因此，第一行星齿轮组PG1包括三个旋转元件N1、N2和N3。

第一旋转元件N1包括第一太阳轮S1，并且选择性地连接至变速器壳体H从而作为选择的固定元件进行操作。

第二旋转元件N2包括第一行星架PC1，并且直接连接至第一轴IS1从而总是作为输入元件操作。

第三旋转元件N3包括第一内齿圈R1。

此外，第二内齿圈R2直接连接至第三行星架PC3且第二行星架PC2直接连接至第三太阳轮S3，从而使得第二和第三行星齿轮组PG2和PG3形成一个复合行星齿轮组CPG。因此，复合行星齿轮组CPG包括四个旋转元件N4、N5、N6和N7。

第四旋转元件N4包括第二太阳轮S2，并选择性地接收作为反向旋转速度的第三旋转元件N3的扭矩。

第五旋转元件N5包括第三内齿圈R3，并选择性地接收作为反向旋转速度的第一旋转元件N1的扭矩。

第六旋转元件N6包括第二内齿圈R2和第三行星架PC3，并连接至输出齿轮OG从而作为最终输出元件操作。

第七旋转元件N7包括第二行星架PC2和第三太阳轮S3，并直接连接至第二轴IS2从而选择性地接收来自第一轴IS1的扭矩和作为反向旋转速度的第三旋转元件N3的扭矩。

此外，旋转元件N1、N2、N3、N4、N5、N6和N7通过第一、第二和第三传动齿轮TF1、TF2和TF3以及包括第一制动器B1和第一、第二、第三和第四离合器C1、C2、C3和C4的摩擦元件而互相组合。

第一、第二和第三传动齿轮TF1、TF2和TF3为在外部啮合的齿轮，并且各自具有在外部互相啮合的第一、第二和第三主动齿轮TF1a、TF2a和TF3a以及第一、第二和第三从动齿轮TF1b、TF2b和TF3b。

第一传动齿轮TF1将第一轴IS1与第二轴IS2连接。

第二传动齿轮TF2将第三旋转元件N3与第四旋转元件N4和第七旋转元件N7连接。

第三传动齿轮TF3将第一旋转元件N1与第五旋转元件N5连接。

因此，通过第一、第二和第三传动齿轮TF1、TF2和TF3而连接的旋转元件（包括第一轴IS1和第二轴IS2）以相反的方向旋转。第一、第二和第三传动齿轮TF1、TF2和TF3的传动比根据在每个换档速度下所需要的速比来设定。

另外将描述摩擦元件B1、C1、C2、C3和C4的设置。

第一制动器B1布置在第一旋转元件N1和变速器壳体H之间。

第一离合器C1布置在第一旋转元件N1和第三传动齿轮TF3之间。

第二离合器C2布置在第一轴IS1和第一传动齿轮TF1之间。

第三离合器C3布置在第二传动齿轮TF2和第四旋转元件N4之间。

第四离合器C4布置在第二传动齿轮TF2和第七旋转元件N7之间。

摩擦元件包括第一、第二、第三和第四离合器C1、C2、C3和C4以及第一制动器B1，并且所述摩擦元件是通过液压操作的湿式常规多碟摩擦元件。

图2为应用于根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系的每一个换档速度下的摩擦元件的操作图表。

如图2所示，在根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系中，在每个换档速度下操作三个摩擦元件。

第一制动器B1以及第一和第二离合器C1和C2在第一前进速度1ST下操作。

第一制动器B1以及第一和第四离合器C1和C4在第二前进速度2ND下操作。

第一、第二和第四离合器C1、C2和C4在第三前进速度3RD下操作。

第一、第三和第四离合器C1、C3和C4在第四前进速度4TH下操作。

第一、第二和第三离合器C1、C2和C3在第五前进速度5TH下操作。

第二、第三和第四离合器C2、C3和C4在第六前进速度6TH下操作。

第一制动器B1以及第二和第三离合器C2和C3在第七前进速度7TH下操作。

第一制动器B1以及第三和第四离合器C3和C4在第八前进速度8TH下操作。

第一制动器B1以及第一和第三离合器C1和C3在倒档速度REV下操作。

图3A至图3I为根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系的杠杆图，其通过杠杆分析法示出了根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系的换档过程。

参考图3A至图3I，第一行星齿轮组PG1的三条竖直线设定为第一旋转元件N1、第二旋转元件N2、第三旋转元件N3，复合行星齿轮组CPG的四条竖直线设定为第四旋转元件N4、第五旋转元件N5、第六旋转元件N6和第七旋转元件N7。

此外，中间水平线表示旋转速度为“0”，上水平线表示正旋转速度而下水平线表示负旋转速度。

“-”意思是旋转元件以与发动机旋转方向相反的方向旋转。这是因为第二轴IS2和复合行星齿轮组CPG的旋转元件在不需要惰轮的条件下通过第一、第二和第三传动齿轮TF1、TF2和TF3在外部啮合至第一轴IS1和第一行星齿轮组PG1的旋转元件。

此外，竖直线之间的距离是根据第一、第二和第三行星齿轮组PG1、PG2和PG3的传动比（太阳轮的齿数/内齿圈的齿数）设定的。

下文中，参考图2和图3A至图3I，根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系的换档过程将进行详细描述。

[第一前进速度]

参考图2，第一制动器B1以及第一和第二离合器C1和C2在第一前进速度1ST下进行操作。

如图3A所示，第一轴IS1的扭矩被输入到第二旋转元件N2，并根据第一传动齿轮TF1的传动比而变化并通过第二离合器C2的操作而作为反向旋转速度被输入到第七旋转元件N7。

在该状态下，第一旋转元件N1和第五旋转元件N5通过第一制动器B1和第一离合器C1的操作而作为固定元件操作。因此，复合行星齿轮组CPG的旋转元件形成第一换档线SP1，D1通过作为输出元件的第六旋转元件N6而输出。

[第二前进速度]

在第二前进速度2ND下，松开在第一前进速度1ST下操作的第二离合器C2，并操作第四离合器C4。

如图3B所示，第一轴IS1的扭矩被输入到第二旋转元件N2，并且第一旋转元件N1和第五旋转元件N5通过第一制动器B1和第一离合器C1的操作而作为固定元件操作。

此外，第三旋转元件N3通过第四离合器C4的操作而经由第二传动齿轮TF2连接至第七旋转元件N7。因此，复合行星齿轮组CPG的旋转元件通过第一行星齿轮组PG1与复合行星齿轮组CPG的协作而形成第二换档线SP2，D2通过作为输出元件的第六旋转元件N6而输出。

[第三前进速度]

在第三前进速度3RD下，松开在第二前进速度2ND下操作的第一制动器B1，并操作第二离合器C2。

如图3C所示，第一轴IS1的扭矩被输入到第二旋转元件N2，并根据第一传动齿轮TF1的传动比而变化，然后通过第二离合器C2的操作而作为反向旋转速度被输入到第七旋转元件N7。

此外，第一旋转元件N1通过第一离合器C1的操作经由第三传动齿轮TF3连接到第五旋转元件N5，并且第三旋转元件N3通过第四离合器C4的操作经由第二传动齿轮TF2连接至第七旋转元件N7。

因此，复合行星齿轮组CPG的旋转元件通过第一行星齿轮组PG1与复合行星齿轮组CPG的协作而形成第三换档线SP3，D3通过作为输出元件的第六旋转元件N6而输出。

[第四前进速度]

在第四前进速度4TH下，松开在第三前进速度3RD下操作的第二离合器C2，并操作第三离合器C3。

如图3D所示，第一轴IS1的扭矩被输入到第二旋转元件N2，第一旋转元件N1通过第一离合器C1的操作经由第三传动齿轮TF3连接至第五旋转元件N5，第三旋转元件N3通过第三离合器C3的操作经由第二传动齿轮TF2连接至第四旋转元件N4并且通过第四离合器C4的操作经由第二传动齿轮TF2连接至第七旋转元件N7。

因此，复合行星齿轮组CPG的旋转元件通过第一行星齿轮组PG1与复合行星齿轮组CPG的协作而形成第四换档线SP4，D4通过作为输出元件的第六旋转元件N6而输出。

[第五前进速度]

在第五前进速度5TH下，松开在第四前进速度4TH下操作的第四离合器C4，并操作第二离合器C2。

如图3E所示，第一轴IS1的扭矩被输入到第二旋转元件N2，并根据第一传动齿轮TF1的传动比而变化，然后通过第二离合器C2的操作而作为反向旋转速度被输入到第七旋转元件N7。

此外，第一旋转元件N1通过第一离合器C1的操作经由第三传动齿轮TF3连接到第五旋转元件N5，并且第三旋转元件N3通过第三离合器C3的操作经由第二传动齿轮TF2连接至第四旋转元件N4。

因此，复合行星齿轮组CPG的旋转元件通过第一行星齿轮组PG1与复合行星齿轮组CPG的协作而形成第五换档线SP5，D5通过作为输出元件的第六旋转元件N6而输出。

[第六前进速度]

在第六前进速度6TH下，松开在第五前进速度5TH下操作的第一离合器C1，并操作第四C4。

如图3F所示，第一轴IS1的扭矩被输入到第二旋转元件N2，并根据第一传动齿轮TF1的传动比而变化，然后通过第二离合器C2的操作而作为反向旋转速度被输入到第七旋转元件N7。

此外，第三旋转元件N3通过第三离合器C3的操作经由第二传动齿轮TF2连接到第四旋转元件N4，并且第三旋转元件N3通过第四离合器C4的操作经由第二传动齿轮TF2连接至第七旋转元件N7。

因此，复合行星齿轮组CPG变为直接联接状态，复合行星齿轮组CPG的旋转元件形成第六换档线SP6，D6通过作为输出元件的第六旋转元件N6而输出。

[第七前进速度]

在第七前进速度7TH下，松开在第六前进速度6TH下操作的第四离合器C4，并操作第一制动器B1。

如图3G所示，第一轴IS1的扭矩被输入到第二旋转元件N2，并根据第一传动齿轮TF1的传动比而变化，然后通过第二离合器C2的操作而作为反向旋转速度被输入到第七旋转元件N7。

在该状态下，第一旋转元件N1通过第一制动器B1的操作而作为固定元件操作，第三旋转元件N3通过第三离合器C3的操作经由第二传动齿轮TF2连接至第四旋转元件N4。

因此，复合行星齿轮组CPG的旋转元件通过第一行星齿轮组PG1与复合行星齿轮组CPG的协作而形成第七换档线SP7，D7通过作为输出元件的第六旋转元件N6而输出。

[第八前进速度]

在第八前进速度8TH下，松开在第七前进速度7TH下操作的第二离合器C2，并操作第四离合器C4。

如图3H所示，第一轴IS1的扭矩被输入到第二旋转元件N2，第一旋转元件N1通过第一制动器B1的操作而作为固定元件操作。

此外，第三旋转元件N3通过第三离合器C3的操作经由第二传动齿轮TF2连接到第四旋转元件N4，并且第三旋转元件N3通过第四离合器C4的操作经由第二传动齿轮TF2连接至第七旋转元件N7。

因此，复合行星齿轮组CPG变为直接联接状态，复合行星齿轮组CPG的旋转元件形成第八换档线SP8，D8通过作为输出元件的第六旋转元件N6而输出。

[倒档速度]

如图2所示，第一制动器B1以及第一和第三离合器C1和C3在倒档速度REV下操作。

如图3I所示，第一轴IS1的扭矩被输入到第二旋转元件N2，第一旋转元件N1和第五旋转元件N5通过第一制动器B1和第一离合器C1的操作而作为固定元件操作。此外，第三旋转元件N3通过第三离合器C3的操作经由第二传动齿轮TF2连接至第四旋转元件N4。

因此，复合行星齿轮组CPG的旋转元件通过第一行星齿轮组PG1与复合行星齿轮组CPG的协作而形成倒档换档线RS，REV通过作为输出元件的第六旋转元件N6而输出。

如上所述，由于三个行星齿轮组分别设置在彼此平行布置的第一轴和第二轴上，因此根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系的长度可以减小，并且可安装性可以改进。

此外，通过利用三个在外部啮合的齿轮和行星齿轮组而容易改变传动比，由此可以设定最优传动比。由于传动比可根据目标性能和启动性能而变化，因此可以改进动力传动性能和燃料经济性。因此，可以使用启动离合器来代替变矩器。

由于在每个换档速度下操作三个摩擦元件，因此非操作摩擦元件可以减为最少并可以减小阻力矩。此外，可以通过增加动力传动效率来减少燃料消耗。

另外，由于可以减小每个摩擦元件的扭矩负载，因此紧凑设计成为可能。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”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。本发明的范围旨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，包括：

第一轴，所述第一轴接收发动机的扭矩；

第二轴，所述第二轴与所述第一轴平行布置，且所述第二轴通过在外部啮合的齿轮选择性地连接至所述第一轴；

第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组布置在所述第一轴上，并且包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件，所述第一旋转元件选择性地作为固定元件进行操作，所述第二旋转元件直接连接至所述第一轴从而作为输入元件进行操作；

复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组通过将第二行星齿轮组与第三行星齿轮组组合而形成，且所述复合行星齿轮组包括第四旋转元件、第五旋转元件、第六旋转元件和第七旋转元件，所述第四旋转元件通过在外部啮合的齿轮选择性地连接至所述第三旋转元件，所述第五旋转元件通过在外部啮合的齿轮选择性地连接至所述第一旋转元件，所述第六旋转元件直接连接至输出齿轮从而总是作为输出元件进行操作，所述第七旋转元件直接连接至所述第二轴并通过在外部啮合的齿轮选择性地连接至所述第三旋转元件；

三个传动齿轮，所述三个传动齿轮形成所述在外部啮合的齿轮；以及

摩擦元件，所述摩擦元件选择性地将所述旋转元件彼此连接或将所述旋转元件与变速器壳体连接。

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，其中所述第一行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，该单小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈，

所述第二行星齿轮组为双小齿轮行星齿轮组，该双小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈，并且

所述第三行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，该单小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈。

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，其中所述第一旋转元件包括所述第一太阳轮，

所述第二旋转元件包括所述第一行星架，

所述第三旋转元件包括所述第一内齿圈，

所述第四旋转元件包括所述第二太阳轮，

所述第五旋转元件包括所述第三内齿圈，

所述第六旋转元件包括所述第二内齿圈和所述第三行星架，并且

所述第七旋转元件包括所述第二行星架和所述第三太阳轮。

4.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，进一步包括将所述第一旋转元件连接至所述第五旋转元件的传动齿轮。

5.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，其中所述三个传动齿轮包括：

第一传动齿轮，所述第一传动齿轮将所述第一轴连接至所述第二轴；和

第二传动齿轮，所述第二传动齿轮将所述第三旋转元件连接至所述第四旋转元件或所述第七旋转元件。

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，进一步包括将所述第一旋转元件连接至所述第五旋转元件的传动齿轮。

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，其中所述摩擦元件包括：

第一离合器，所述第一离合器连接在所述第一旋转元件和所述第三传动齿轮之间；

第二离合器，所述第二离合器连接在所述第一轴和所述第一传动齿轮之间；

第三离合器，所述第三离合器连接在所述第二传动齿轮和所述第四旋转元件之间；

第四离合器，所述第四离合器连接在所述第二传动齿轮和所述第七旋转元件之间；以及

第一制动器，所述第一制动器连接在所述第一旋转元件和所述变速器壳体之间。

8.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，其中所述第一制动器以及所述第一离合器和所述第二离合器在第一前进速度下操作，

所述第一制动器以及所述第一离合器和所述第四离合器在第二前进速度下操作，

所述第一离合器、所述第二离合器和所述第四离合器在第三前进速度下操作，

所述第一离合器、所述第三离合器和所述第四离合器在第四前进速度下操作，

所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器在第五前进速度下操作，

所述第二离合器、所述第三离合器和所述第四离合器在第六前进速度下操作，

所述第一制动器以及所述第二离合器和所述第三离合器在第七前进速度下操作，

所述第一制动器以及所述第三离合器和所述第四离合器在第八前进速度下操作，并且

所述第一制动器以及所述第一离合器和所述第三离合器在倒档速度下操作。

9.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，包括：

第一轴，所述第一轴接收发动机的扭矩；

第二轴，所述第二轴与所述第一轴平行布置，且所述第二轴选择性地连接至所述第一轴；

第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组布置在所述第一轴上，并且包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件，所述第一旋转元件选择性地作为固定元件进行操作，所述第二旋转元件直接连接至所述第一轴从而作为输入元件进行操作；

复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组通过将第二行星齿轮组与第三行星齿轮组组合而形成，且所述复合行星齿轮组包括第四旋转元件、第五旋转元件、第六旋转元件和第七旋转元件，所述第四旋转元件选择性地连接至所述第三旋转元件，所述第五旋转元件选择性地连接至所述第一旋转元件，所述第六旋转元件直接连接至输出齿轮从而总是作为输出元件进行操作，所述第七旋转元件直接连接至所述第二轴并选择性地连接至所述第三旋转元件；

第一传动齿轮，所述第一传动齿轮将所述第一轴连接至所述第二轴；

第二传动齿轮，所述第二传动齿轮将所述第三旋转元件连接至所述第四旋转元件或所述第七旋转元件；

第三传动齿轮，所述第三传动齿轮将所述第一旋转元件连接至所述第五旋转元件；

第一离合器，所述第一离合器连接在所述第一旋转元件和所述第三传动齿轮之间；

第二离合器，所述第二离合器连接在所述第一轴和所述第一传动齿轮之间；

第三离合器，所述第三离合器连接在所述第二传动齿轮和所述第四旋转元件之间；

第四离合器，所述第四离合器连接在所述第二传动齿轮和所述第七旋转元件之间；以及

第一制动器，所述第一制动器连接在所述第一旋转元件和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，该单小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈，

所述第二行星齿轮组为双小齿轮行星齿轮组，该双小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈，并且

所述第三行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，该单小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈。

11.根据权利要求10所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中所述第一旋转元件包括所述第一太阳轮，

所述第二旋转元件包括所述第一行星架，

所述第三旋转元件包括所述第一内齿圈，

所述第四旋转元件包括所述第二太阳轮，

所述第五旋转元件包括所述第三内齿圈，

所述第六旋转元件包括所述第二内齿圈和所述第三行星架，并且

所述第七旋转元件包括所述第二行星架和所述第三太阳轮。

12.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，其中所述第一制动器以及所述第一离合器和所述第二离合器在第一前进速度下操作，

所述第一制动器以及所述第一离合器和所述第四离合器在第二前进速度下操作，

所述第一离合器、所述第二离合器和所述第四离合器在第三前进速度下操作，

所述第一离合器、所述第三离合器和所述第四离合器在第四前进速度下操作，

所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器在第五前进速度下操作，

所述第二离合器、所述第三离合器和所述第四离合器在第六前进速度下操作，

所述第一制动器以及所述第二离合器和所述第三离合器在第七前进速度下操作，

所述第一制动器以及所述第三离合器和所述第四离合器在第八前进速度下操作，并且

所述第一制动器以及所述第一离合器和所述第三离合器在倒档速度下操作。

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