CN103851140A - 用于车辆的自动变速器的行星齿轮系 - Google Patents

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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。一种自动变速器的行星齿轮系可以包括：接收发动机的扭矩的第一轴；第二平行轴；在第一轴上的第一行星齿轮组，其包括接合第一轴和变速器外壳的第一元件、接合第一轴和变速器外壳的第二元件，以及第三输出元件；在第二轴上的第二行星齿轮组，其包括接合第一元件的第四元件、连接至第三元件且直接连接至输出齿轮的第五元件，以及连接至第一轴且接合第一元件的第六元件；三个传动齿轮；以及摩擦元件，其包括将第一元件和第二元件连接至第一轴且将第一元件连接至第四元件和第六元件的四个离合器，以及将第一元件和第二元件连接至变速器外壳的两个制动器。

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2012年11月28日提交的韩国专利申请第10-2012-0136462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，其能够提高可安装性和动力传递性能，并能够降低燃料消耗。
背景技术
通常，通过结合多个行星齿轮组和摩擦构件来实现行星齿轮系。众所周知，当行星齿轮系实现更多数目的换档速度时，能够对该行星齿轮系的速率比进行更为优化的设计，从而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。
尽管获得相同数目的速度，但是行星齿轮系根据旋转元件（即，太阳轮、行星架和环形齿轮）之间的连接而具有不同的操作机构。此外，行星齿轮系依据其布局而具有不同的特征，例如耐久性、动力传递效率，以及尺寸。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。
然而，如果换档速度的数目增加，则在自动变速器中的组件的数目同样增加。因此，可安装性、成本、重量以及动力传递效率可能会变差。
特别地，由于具有许多组件的行星齿轮系难以安装在前轮驱动车辆中，因此已经开展了使组件的数目最小化的研究。
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
本发明的各个方面提供一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其具有这样的优点：通过缩短其长度和减少组件数目来提高可安装性，缩短其长度和减少组件数目是通过将两个行星齿轮组分别设置在彼此平行设置的第一轴和第二轴上并且经由多个外部啮合齿轮连接行星齿轮组的旋转元件而实现八个前进速度和两个倒档速度的结果。
此外，本发明已致力于提供一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，由于通过使用多个外部啮合齿轮而容易改变齿轮比，其具有能够设置最佳齿轮比的进一步优点，并且因此提高了动力传递性能和燃料经济性。
根据本发明的一个方面的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：第一轴、第二轴、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、三个传动齿轮，以及摩擦元件，其中所述第一轴接收发动机的扭矩；所述第二轴设置为以预定距离与所述第一轴平行；所述第一行星齿轮组设置在所述第一轴上，并且包括选择性地连接至所述第一轴且选择性地连接至变速器外壳的第一旋转元件、选择性地连接至所述第一轴且选择性地连接至所述变速器外壳的第二旋转元件，以及作为输出元件来操作的第三旋转元件；所述第二行星齿轮组设置在所述第二轴上，并且包括选择性地经由外部啮合齿轮连接至所述第一旋转元件的第四旋转元件、经由外部啮合齿轮连接至所述第三旋转元件且直接连接至输出齿轮的第五旋转元件，以及经由外部啮合齿轮连接至所述第一轴且选择性地经由外部啮合齿轮连接至所述第一旋转元件的第六旋转元件；所述三个传动齿轮将所述第四旋转元件、第五旋转元件以及第六旋转元件连接至所述第一旋转元件和第三旋转元件，并且将所述第六旋转元件连接至所述第一轴；所述摩擦元件包括选择性地将所述第一旋转元件和第二旋转元件连接至所述第一轴且选择性地将所述第一旋转元件连接至所述第四旋转元件和第六旋转元件的四个离合器，以及选择性地将第一旋转元件和第二旋转元件连接至所述变速器外壳的两个制动器。
所述第一行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，包括为第一旋转元件的第一太阳齿轮、为第二旋转元件的第一行星架，以及为第三旋转元件的第一环形齿轮，并且所述第二行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳齿轮、为第五旋转元件的第二行星架，以及为第六旋转元件的第二环形齿轮。
所述三个传动齿轮可以包括：将所述第一轴连接至所述第六旋转元件的第一传动齿轮；将所述第一旋转元件连接至所述第四旋转元件和所述第六旋转元件的第二传动齿轮以及将所述第三旋转元件连接至所述第五旋转元件的第三传动齿轮。
所述摩擦元件可以包括：设置在所述第二传动齿轮和所述第四旋转元件之间的第一离合器；设置在所述第二传动齿轮和所述第六旋转元件之间的第二离合器；设置在所述第一轴和所述第一旋转元件之间的第三离合器；设置在所述第一轴和所述第二旋转元件之间的第四离合器；设置在所述第二旋转元件和所述变速器外壳之间的第一制动器；以及设置在所述第一旋转元件和所述变速器外壳之间的第二制动器。
第一离合器和第一制动器可以在第一前进速度处操作，第一离合器和第二制动器可以在第二前进速度处操作、第一离合器和第二离合器可以在第三前进速度处操作、第一离合器和第三离合器可以在第四前进速度处操作、第一离合器和第四离合器可以在第五前进速度处操作、第三离合器和第四离合器可以在第六前进速度处操作、第二离合器和第四离合器可以在第七前进速度处操作、第四离合器和第二制动器可以在第八前进速度处操作、第二离合器和第一制动器可以在第一倒档速度处操作，并且第三离合器和第一制动器可以在第二倒档速度处操作。
所述摩擦元件可以包括：设置在所述第二传动齿轮和所述第四旋转元件之间的第一离合器；设置在所述第二传动齿轮和所述第六旋转元件之间的第二离合器；设置在所述第一轴和所述第一旋转元件之间的第三离合器；设置在所述第一轴和所述第二旋转元件之间的第四离合器；设置在所述第二旋转元件和所述变速器外壳之间的第一制动器；以及设置在所述第二传动齿轮和所述变速器外壳之间的第二制动器。
所述第一行星齿轮组可以为双小齿轮行星齿轮组，包括为第一旋转元件的第一太阳齿轮、为第二旋转元件的第一环形齿轮，以及为第三旋转元件的第一行星架，并且所述第二行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳齿轮、为第五旋转元件的第二行星架，以及为第六旋转元件的第二环形齿轮。
所述第一行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，包括为第一旋转元件的第一太阳齿轮、为第二旋转元件的第一行星架，以及为第三旋转元件的第一环形齿轮，并且所述第二行星齿轮组可以为双小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳齿轮、为第五旋转元件的第二环形齿轮，以及为第六旋转元件的第二行星架。
根据本发明的另一方面的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：第一轴、第二轴、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮，以及摩擦元件，其中所述第一轴接收发动机的扭矩；所述第二轴设置为以预定距离与所述第一轴平行；所述第一行星齿轮组设置在所述第一轴上，并且包括选择性地连接至所述第一轴和变速器外壳的第一旋转元件、选择性地连接至所述第一轴和所述变速器外壳的第二旋转元件，以及第三旋转元件；所述第二行星齿轮组设置在所述第二轴上，并且包括选择性地连接至所述第一旋转元件的第四旋转元件、连接至所述第三旋转元件且直接连接至输出齿轮的第五旋转元件，以及连接至所述第一轴且选择性地连接至所述第一旋转元件的第六旋转元件；所述第一传动齿轮将所述第一轴连接至所述第六旋转元件；所述第二传动齿轮将所述第一旋转元件连接至所述第四旋转元件和所述第六旋转元件；所述第三传动齿轮将所述第三旋转元件连接至所述第五旋转元件；所述摩擦元件包括选择性地将所述第一旋转元件和第二旋转元件连接至所述第一轴且选择性地将所述第一旋转元件连接至所述第四旋转元件和第六旋转元件的离合器，以及选择性地将第一旋转元件和第二旋转元件连接至所述变速器外壳的制动器。
所述第一行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，包括为第一旋转元件的第一太阳齿轮、为第二旋转元件的第一行星架，以及为第三旋转元件的第一环形齿轮，并且所述第二行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳齿轮、为第五旋转元件的第二行星架，以及为第六旋转元件的第二环形齿轮。
所述摩擦元件可以包括：设置在所述第二传动齿轮和所述第四旋转元件之间的第一离合器；设置在所述第二传动齿轮和所述第六旋转元件之间的第二离合器；设置在所述第一轴和所述第一旋转元件之间的第三离合器；设置在所述第一轴和所述第二旋转元件之间的第四离合器；设置在所述第二旋转元件和所述变速器外壳之间的第一制动器；以及设置在所述第一旋转元件和所述变速器外壳之间的第二制动器。
所述摩擦元件可以包括：设置在所述第二传动齿轮和所述第四旋转元件之间的第一离合器；设置在所述第二传动齿轮和所述第六旋转元件之间的第二离合器；设置在所述第一轴和所述第一旋转元件之间的第三离合器；设置在所述第一轴和所述第二旋转元件之间的第四离合器；设置在所述第二旋转元件和所述变速器外壳之间的第一制动器；以及设置在所述第二传动齿轮和所述变速器外壳之间的第二制动器。
所述第一行星齿轮组可以为双小齿轮行星齿轮组，包括为第一旋转元件的第一太阳齿轮、为第二旋转元件的第一环形齿轮，以及为第三旋转元件的第一行星架，并且所述第二行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳齿轮、为第五旋转元件的第二行星架，以及为第六旋转元件的第二环形齿轮。
所述第一行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，包括为第一旋转元件的第一太阳齿轮、为第二旋转元件的第一行星架，以及为第三旋转元件的第一环形齿轮，并且所述第二行星齿轮组可以为双小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳齿轮、为第五旋转元件的第二环形齿轮，以及为第六旋转元件的第二行星架。
本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式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行星齿轮系的示意图。
图2为在应用于根据图1的行星齿轮系的行星齿轮系的每个换档速度处的摩擦元件的操作图表。
图3为根据图1的行星齿轮系的行星齿轮系的杠杆图。
图4为根据本发明的示例性行星齿轮系的示意图。
图5为根据本发明的示例性行星齿轮系的示意图。
图6为根据本发明的示例性行星齿轮系的示意图。
具体实施方式
现在将具体参考本发明的各个实施方案，在附图中和以下的描述中示出这些实施方案的实例。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但应当了解，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替换、修改、等效形式以及其它实施方案。
对于解释所示出的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为根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的示意图。
参考图1，行星齿轮系可以包括设置在第一轴IS1上的第一行星齿轮组PG1、设置在与第一轴IS1平行设置的第二轴IS2上的第二行星齿轮组PG2、三个传动齿轮TF1、TF2和TF3，以及包括四个离合器C1、C2、C3和C4以及两个制动器B1和B2的摩擦元件。
因此，从第一轴IS1输入的扭矩通过第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2的协作被转换为八个前进速度和两个倒档速度，然后经由输出齿轮OG输出。
第一轴IS1为输入构件，并且来自发动机的曲轴的扭矩通过扭矩变换器而变化并输入到第一轴IS1。
第二轴IS2支撑第二行星齿轮组PG2，而在它们之间并没有旋转干扰。
第一行星齿轮组PG1为单小齿轮行星齿轮组，并且包括为第一旋转元件N1的第一太阳齿轮S1、可旋转地支撑与第一太阳齿轮S1外部啮合的第一小齿轮P1并且为第二旋转元件N2的第一行星架PC1，以及与第一小齿轮P1内部啮合并且为第三旋转元件N3的第一环形齿轮R1。
第二行星齿轮组PG2为单小齿轮行星齿轮组，并且包括为第四旋转元件N4的第二太阳齿轮S2、可旋转地支撑与第二太阳齿轮S2外部啮合的第二小齿轮P2并且为第五旋转元件N5的第二行星架PC2，以及与第二小齿轮P2内部啮合并且为第六旋转元件N6的第二环形齿轮R2。
第一行星齿轮组PG1的第一旋转元件N1和第二旋转元件N2选择性地连接至第一轴IS1，第二行星齿轮组PG2的第四旋转元件N4选择性地经由两条分别具有外部啮合齿轮的路径连接至第一旋转元件N1，第二行星齿轮组PG2的第五旋转元件N5经由外部啮合齿轮直接连接至第一行星齿轮组PG1的第三旋转元件N3并且直接连接至输出齿轮OG，并且第二行星齿轮组PG2的第六旋转元件N6经由外部啮合齿轮直接连接至第一轴IS1并且选择性地经由外部啮合齿轮连接至第一旋转元件N1。
输出齿轮OG通过最终的减速齿轮和差分装置驱动包括驱动轮的驱动轴。
第一传动齿轮TF1、第二传动齿轮TF2和第三传动齿轮TF3分别具有彼此间外部啮合的第一传动驱动齿轮TF1a、第二传动驱动齿轮TF2a和第三传动驱动齿轮TF3a以及第一传动从动齿轮TF1b、第二传动从动齿轮TF2b和第三传动从动齿轮TF3b。
第一传动齿轮TF1将第一轴IS1连接至第六旋转元件N6。
第二传动齿轮TF2将第一旋转元件N1连接至第四旋转元件N4和第六旋转元件N6。
第三传动齿轮TF3将第三旋转元件N3连接至第五旋转元件N5。
因此，通过第一传动齿轮TF1、第二传动齿轮TF2和第三传动齿轮TF3彼此连接的旋转元件（包括第一轴IS1）根据第一传动齿轮TF1、第二传动齿轮TF2和第三传动齿轮TF3的齿轮比在彼此相反的方向上旋转。
此外，如下设置选择性地连接所选择的旋转元件（包括第一轴IS1）的四个离合器C1、C2、C3和C4和选择性地将所选择的旋转元件连接至变速器外壳H的两个制动器B1和B2。
第一离合器C1设置在第二传动齿轮TF2和第四旋转元件N4之间。
第二离合器C2设置在第二传动齿轮TF2和第六旋转元件N6之间。
第三离合器C3设置在第一轴IS1和第一旋转元件N1之间。
第四离合器C4设置在第一轴IS1和第二旋转元件N2之间。
第一制动器B1设置在第二旋转元件N2和变速器外壳H之间。
第二制动器B2设置在第一旋转元件N1和变速器外壳H之间。
包括第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4以及第一制动器B1和第二制动器B2的摩擦元件是通过液压操作的湿式常规多碟摩擦元件。
图2为在应用于图1的行星齿轮系的每个换档速度处的摩擦元件的操作图表。
如图2所示，两个摩擦元件在图1的行星齿轮系中的每个换档速度处操作。
在第一前进速度1ST处操作第一离合器C1和第一制动器B1。
在第二前进速度2ND处操作第一离合器C1和第二制动器B2。
在第三前进速度3RD处操作第一离合器C1和第二离合器C2。
在第四前进速度4TH处操作第一离合器C1和第三离合器C3。
在第五前进速度5TH处操作第一离合器C1和第四离合器C4。
在第六前进速度6TH处操作第三离合器C3和第四离合器C4。
在第七前进速度7TH处操作第二离合器C2和第四离合器C4。
在第八前进速度8TH处操作第四离合器C4和第二制动器B2。
在第一倒档速度REV1处操作第二离合器C2和第一制动器B1。
在第二倒档速度REV2处操作第三离合器C3和第一制动器B1。
图3为图1的行星齿轮系的杠杆图，并且通过杠杆分析方法显示行星齿轮系的换档过程。
参考图3，第一行星齿轮组PG1的三条竖直线从左至右设置为第一旋转元件N1、第二旋转元件N2和第三旋转元件N3，并且第二行星齿轮组PG2的三条竖直线从左至右设置为第四旋转元件N4、第五旋转元件N5和第六旋转元件N6。
中间的水平线表示旋转速度为“0”，上面的水平线表示正旋转速度，而下面的水平线表示负旋转速度。
此外，图3中的“-”意味着旋转元件在与发动机的旋转方向相反的方向上旋转。这是因为第一轴IS1和第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2是通过第一传动齿轮TF1、第二传动齿轮TF2和第三传动齿轮TF3而不是通过空转齿轮来外部啮合。
此外，第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2的竖直线之间的距离是根据齿轮比（太阳齿轮的齿数/环形齿轮的齿数）而设置的。
在下文中，参考图2和图3，将具体描述根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的换档过程。
第一前进速度
参考图2，在第一前进速度1ST处操作第一离合器C1和第一制动器B1。
如图3所示，第一轴IS1经由第一传动齿轮TF1直接连接至第六旋转元件N6，并且第三旋转元件N3经由第三传动齿轮TF3直接连接至第五旋转元件N5。
在第一轴IS1的旋转速度根据第一传动齿轮TF1的齿轮比而转换并且之后输入至第六旋转元件N6的状况下，第一旋转元件N1通过第一离合器C1的操作而经由第二传动齿轮TF2连接至第四旋转元件N4。
此外，通过第一制动器B1的操作将第二旋转元件N2作为固定元件来操作。
因此，第一行星齿轮组PG1的旋转元件形成第一速度线T1，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第一换档线SP1，并且经由作为输出元件的第五旋转元件N5输出D1。
第二前进速度
在第二前进速度2ND处，松开在第一前进速度1ST处操作的第一制动器B1并操作第二制动器B2。
如图3所示，第一轴IS1经由第一传动齿轮TF1直接连接至第六旋转元件N6，并且第三旋转元件N3经由第三传动齿轮TF3直接连接至第五旋转元件N5。
在第一轴IS1的旋转速度根据第一传动齿轮TF1的齿轮比而转换并且之后输入至第六旋转元件N6的状况下，第一旋转元件N1通过第一离合器C1的操作而经由第二传动齿轮TF2连接至第四旋转元件N4。
此外，通过第二制动器B2的操作将第一旋转元件N1作为固定元件来操作。
因此，第一行星齿轮组PG1的旋转元件形成第二速度线T2，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第二换档线SP2，并且经由作为输出元件的第五旋转元件N5输出D2。
第三前进速度
在第三前进速度3RD处，松开在第二前进速度2ND处操作的第二制动器B2，并操作第二离合器C2。
如图3所示，第一轴IS1经由第一传动齿轮TF1直接连接至第六旋转元件N6，并且第三旋转元件N3经由第三传动齿轮TF3直接连接至第五旋转元件N5。
在第一轴IS1的旋转速度根据第一传动齿轮TF1的齿轮比而转换并且之后输入至第六旋转元件N6的状况下，第一旋转元件N1通过第一离合器C1的操作而经由第二传动齿轮TF2连接至第四旋转元件N4。此外，第一旋转元件N1通过第二离合器C2的操作而经由第二传动齿轮TF2连接至第六旋转元件N6。
因此，第一行星齿轮组PG1的旋转元件形成第三速度线T3，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第三换档线SP3，并且经由作为输出元件的第五旋转元件N5输出D3。
第四前进速度
在第四前进速度4TH处，松开在第三前进速度3RD处操作的第二离合器C2，并操作第三离合器C3。
如图3所示，第一轴IS1经由第一传动齿轮TF1直接连接至第六旋转元件N6，并且第三旋转元件N3经由第三传动齿轮TF3直接连接至第五旋转元件N5。
在第一轴IS1的旋转速度根据第一传动齿轮TF1的齿轮比而转换并且之后输入至第六旋转元件N6的状况下，第一旋转元件N1通过第一离合器C1的操作而经由第二传动齿轮TF2连接至第四旋转元件N4。此外，第一轴IS1的旋转速度通过第三离合器C3的操作而输入至第一旋转元件N1。
因此，第一行星齿轮组PG1的旋转元件形成第四速度线T4，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第四换档线SP4，并且经由作为输出元件的第五旋转元件N5输出D4。
第五前进速度
在第五前进速度5TH处，松开在第四前进速度4TH处操作的第三离合器C3，并操作第四离合器C4。
如图3所示，第一轴IS1经由第一传动齿轮TF1直接连接至第六旋转元件N6，并且第三旋转元件N3经由第三传动齿轮TF3直接连接至第五旋转元件N5。
在第一轴IS1的旋转速度根据第一传动齿轮TF1的齿轮比而转换并且之后输入至第六旋转元件N6的状况下，第一旋转元件N1通过第一离合器C1的操作而经由第二传动齿轮TF2连接至第四旋转元件N4。此外，第一轴IS1的旋转速度通过第四离合器C4的操作而输入至第二旋转元件N2。
因此，第一行星齿轮组PG1的旋转元件形成第五速度线T5，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第五换档线SP5，并且经由作为输出元件的第五旋转元件N5输出D5。
第六前进速度
在第六前进速度6TH处，松开在第五前进速度5TH处操作的第一离合器C1，并操作第三离合器C3。
如图3所示，第一轴IS1经由第一传动齿轮TF1直接连接至第六旋转元件N6，并且第三旋转元件N3经由第三传动齿轮TF3直接连接至第五旋转元件N5。
在第一轴IS1的旋转速度根据第一传动齿轮TF1的齿轮比而转换并且之后输入至第六旋转元件N6的状况下，第一轴IS1的旋转速度通过第四离合器C4的操作而输入至第二旋转元件N2，并且通过第三离合器C3的操作而输入至第一旋转元件N1。
因此，第一行星齿轮组PG1的旋转元件形成第六速度线T6，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第六换档线SP6，并且经由作为输出元件的第五旋转元件N5输出D6。
第七前进速度
在第七前进速度7TH处，松开在第六前进速度6TH处操作的第三离合器C3，并操作第二离合器C2。
如图3所示，第一轴IS1经由第一传动齿轮TF1直接连接至第六旋转元件N6，并且第三旋转元件N3经由第三传动齿轮TF3直接连接至第五旋转元件N5。
在第一轴IS1的旋转速度根据第一传动齿轮TF1的齿轮比而转换并且之后输入至第六旋转元件N6的状况下，第一轴IS1的旋转速度通过第四离合器C4的操作而输入至第二旋转元件N2。此外，第一旋转元件N1通过第二离合器C2的操作经由第二传动齿轮TF2连接至第六旋转元件N6。
因此，第一行星齿轮组PG1的旋转元件形成第七速度线T7，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第七换档线SP7，并且经由作为输出元件的第五旋转元件N5输出D7。
第八前进速度
在第八前进速度8TH处，松开在第七前进速度7TH处操作的第二离合器C2，并操作第二制动器B2。
如图3所示，第一轴IS1经由第一传动齿轮TF1直接连接至第六旋转元件N6，并且第三旋转元件N3经由第三传动齿轮TF3直接连接至第五旋转元件N5。
在第一轴IS1的旋转速度根据第一传动齿轮TF1的齿轮比而转换并且之后输入至第六旋转元件N6的状况下，第一轴IS1的旋转速度通过第四离合器C4的操作而输入至第二旋转元件N2，并且第一旋转元件N1通过第二制动器B2的操作而作为固定元件来操作。
因此，第一行星齿轮组PG1的旋转元件形成第八速度线T8，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第八换档线SP8，并且经由作为输出元件的第五旋转元件N5输出D8。
第一倒档速度
如图2所示，在第一倒档速度REV1处操作第二离合器C2和第一制动器B1。
如图3所示，第一轴IS1经由第一传动齿轮TF1直接连接至第六旋转元件N6，并且第三旋转元件N3经由第三传动齿轮TF3直接连接至第五旋转元件N5。
在第一轴IS1的旋转速度根据第一传动齿轮TF1的齿轮比而转换并且之后输入至第六旋转元件N6的状况下，第六旋转元件N6的旋转速度根据第二传动齿轮TF2的齿轮比而转换并且之后通过第二离合器C2的操作而输入至第一旋转元件N1。此外，第二旋转元件N2通过第一制动器B1的操作而作为固定元件来操作。
因此，第一行星齿轮组PG1的旋转元件形成第一倒档速度线Tr1，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第一倒档速度线RS1，并且经由作为输出元件的第五旋转元件N5输出REV1。
第二倒档速度
如图2所示，在第二倒档速度REV2处操作第三离合器C3和第一制动器B1。
如图3所示，第一轴IS1经由第一传动齿轮TF1直接连接至第六旋转元件N6，并且第三旋转元件N3经由第三传动齿轮TF3直接连接至第五旋转元件N5。
在第一轴IS1的旋转速度根据第一传动齿轮TF1的齿轮比而转换并且之后输入至第六旋转元件N6的状况下，第一轴IS1的旋转速度通过第三离合器C3的操作而输入至第一旋转元件N1并且第二旋转元件N2通过第一制动器B1的操作而作为固定元件来操作。
因此，第一行星齿轮组PG1的旋转元件形成第二倒档速度线Tr2，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第二倒档速度线RS2，并且经由作为输出元件的第五旋转元件N5输出REV2。
如上所述，通过结合为简单的行星齿轮组的两个行星齿轮组PG1和PG2、为外部啮合齿轮的三个传动齿轮TF1、TF2和TF3，以及六个摩擦元件C1、C2、C3、C4、B1和B2，图1的行星齿轮系能够实现八个前进速度和两个倒档速度。
此外，由于通过使用为外部啮合齿轮的三个传动齿轮以及行星齿轮组而容易改变齿轮比，可以设置最佳齿轮比。由于齿轮比能够根据目标性能而变化，因此可以提高启动性能、动力传递性能以及燃料经济性。因此，可以使用启动离合器来代替扭矩转换器。
此外，在每个换档速度处操作两个摩擦元件，松开一个摩擦元件并且操作另一个摩擦元件，以便换档至相邻的换档速度。因此，完全满足了换档控制条件。
图4为根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的示意图。
参考图4，在图1的行星齿轮系中第二制动器B2设置在第一旋转元件N1和变速器外壳H之间，而在图4的行星齿轮系中第二制动器B2设置在第二传动从动齿轮TF2b和变速器外壳H之间。
由于除了第二制动器B2的位置以外，图4的行星齿轮系的功能与图1的行星齿轮系的功能是相同的，因此将省略图4的行星齿轮系的具体描述。
图5为根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的示意图。
参考图5，在图1的行星齿轮系中第一行星齿轮组PG1为单小齿轮行星齿轮组，而在图5的行星齿轮系中第一行星齿轮组PG1为双小齿轮行星齿轮组。
因此，第二旋转元件N2从第一行星架PC1变为第一环形齿轮R1，并且第三旋转元件N3从第一环形齿轮R1变为第一行星架PC1。
由于除了包括第二旋转元件N2和第三旋转元件N3的旋转元件外，图5的行星齿轮系的功能与图1的行星齿轮系的功能是相同的，因此将省略图5的行星齿轮系的具体描述。
图6为根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的示意图。
参考图6，在图1的行星齿轮系中第二行星齿轮组PG2为单小齿轮行星齿轮组，而在图6的行星齿轮系中第二行星齿轮组PG2为双小齿轮行星齿轮组。
因此，第五旋转元件N5从第二行星架PC2变为第二环形齿轮R2，并且第六旋转元件N6从第二环形齿轮R2变为第二行星架PC2。
由于除了包括第五旋转元件N5和第六旋转元件N6的旋转元件外，图6的行星齿轮系的功能与图1的行星齿轮系的功能是相同的，因此将省略图6的行星齿轮系的具体描述。
同时，在附图中说明了（但不限于）第二轴IS2仅支撑第二行星齿轮组PG2，而在它们之间并没有旋转干扰。即是说，第二轴IS2通过直接将为输出元件的第五旋转元件N5和输出齿轮OG连接至第二轴IS2而可以用作为输出轴。
此外，第二轴IS2可以用作为将第六旋转元件N6连接至第一传动齿轮TF1和第二传动齿轮TF2的连接元件。
通过结合为简单的行星齿轮组的两个行星齿轮组、三个传动齿轮和六个摩擦元件，能够实现八个前进速度和两个倒档速度。
此外，由于两个行星齿轮组分别设置在以预定距离平行设置的第一轴和第二轴上，因此可以缩短其长度并提高可安装性。
此外，由于通过使用三个外部啮合齿轮以及行星齿轮组而容易改变齿轮比，可以设置最佳齿轮比。由于齿轮比能够根据目标性能而变化，因此可以提高启动性能、动力传递性能，以及燃料经济性。因此，可以使用启动离合器来代替扭矩转换器。
此外，在每个换档速度处操作两个摩擦元件，并且松开一个摩擦元件而操作另一个摩擦元件，以便换档至相邻的换档速度。因此，完全满足了换档控制条件。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语上或下等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。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限制为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。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 (14)

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，所述第二轴设置为在预定距离处与所述第一轴平行；
第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组设置在所述第一轴上，并且包括选择性地连接至所述第一轴且选择性地连接至变速器外壳的第一旋转元件、选择性地连接至所述第一轴且选择性地连接至所述变速器外壳的第二旋转元件，以及作为输出元件来操作的第三旋转元件；
第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组设置在所述第二轴上，并且包括选择性地经由第一外部啮合齿轮连接至所述第一旋转元件的第四旋转元件、经由第二外部啮合齿轮连接至所述第三旋转元件且直接连接至输出齿轮的第五旋转元件，以及经由第三外部啮合齿轮连接至所述第一轴且选择性地经由第四外部啮合齿轮连接至所述第一旋转元件的第六旋转元件；
三个传动齿轮，所述三个传动齿轮将所述第四旋转元件、第五旋转元件以及第六旋转元件连接至所述第一旋转元件和第三旋转元件，并且将所述第六旋转元件连接至所述第一轴；以及
摩擦元件，所述摩擦元件包括选择性地将所述第一旋转元件和第二旋转元件连接至所述第一轴且选择性地将所述第一旋转元件连接至所述第四旋转元件和第六旋转元件的四个离合器，以及选择性地将第一旋转元件和第二旋转元件连接至所述变速器外壳的两个制动器。
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，包括为第一旋转元件的第一太阳齿轮、为第二旋转元件的第一行星架，和为第三旋转元件的第一环形齿轮，以及
所述第二行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳齿轮、为第五旋转元件的第二行星架，和为第六旋转元件的第二环形齿轮。
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六旋转元件；
第二传动齿轮，所述第二传动齿轮将所述第一旋转元件连接至所述第四旋转元件和所述第六旋转元件；以及
第三传动齿轮，所述第三传动齿轮将所述第三旋转元件连接至所述第五旋转元件。
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，其中所述摩擦元件包括：
第一离合器，所述第一离合器设置在所述第二传动齿轮和所述第四旋转元件之间；
第二离合器，所述第二离合器设置在所述第二传动齿轮和所述第六旋转元件之间；
第三离合器，所述第三离合器设置在所述第一轴和所述第一旋转元件之间；
第四离合器，所述第四离合器设置在所述第一轴和所述第二旋转元件之间；
第一制动器，所述第一制动器设置在所述第二旋转元件和所述变速器外壳之间；以及
第二制动器，所述第二制动器设置在所述第一旋转元件和所述变速器外壳之间。
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，其中在第一前进速度处操作所述第一离合器和所述第一制动器，
在第二前进速度处操作所述第一离合器和所述第二制动器，
在第三前进速度处操作所述第一离合器和所述第二离合器，
在第四前进速度处操作所述第一离合器和所述第三离合器，
在第五前进速度处操作所述第一离合器和所述第四离合器，
在第六前进速度处操作所述第三离合器和所述第四离合器，
在第七前进速度处操作所述第二离合器和所述第四离合器，
在第八前进速度处操作所述第四离合器和所述第二制动器，
在第一倒档速度处操作所述第二离合器和所述第一制动器，以及
在第二倒档速度处操作所述第三离合器和所述第一制动器。
6.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，其中所述摩擦元件包括：
第一离合器，所述第一离合器设置在所述第二传动齿轮和所述第四旋转元件之间；
第二离合器，所述第二离合器设置在所述第二传动齿轮和所述第六旋转元件之间；
第三离合器，所述第三离合器设置在所述第一轴和所述第一旋转元件之间；
第四离合器，所述第四离合器设置在所述第一轴和所述第二旋转元件之间；
第一制动器，所述第一制动器设置在所述第二旋转元件和所述变速器外壳之间；以及
第二制动器，所述第二制动器设置在所述第二传动齿轮和所述变速器外壳之间。
7.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双小齿轮行星齿轮组，包括为第一旋转元件的第一太阳齿轮、为第二旋转元件的第一环形齿轮，以及为第三旋转元件的第一行星架，以及
所述第二行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳齿轮、为第五旋转元件的第二行星架，以及为第六旋转元件的第二环形齿轮。
8.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，包括为第一旋转元件的第一太阳齿轮、为第二旋转元件的第一行星架，以及为第三旋转元件的第一环形齿轮，以及
所述第二行星齿轮组为双小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳齿轮、为第五旋转元件的第二环形齿轮，以及为第六旋转元件的第二行星架。
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，所述第二轴设置为在预定距离处与所述第一轴平行；
第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组设置在所述第一轴上，并且包括选择性地连接至所述第一轴和变速器外壳的第一旋转元件、选择性地连接至所述第一轴和所述变速器外壳的第二旋转元件，以及第三旋转元件；
第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组设置在所述第二轴上，并且包括选择性地连接至所述第一旋转元件的第四旋转元件、连接至所述第三旋转元件且直接连接至输出齿轮的第五旋转元件，以及连接至所述第一轴且选择性地连接至所述第一旋转元件的第六旋转元件；
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六旋转元件；
第二传动齿轮，所述第二传动齿轮将所述第一旋转元件连接至所述第四旋转元件和所述第六旋转元件；
第三传动齿轮，所述第三传动齿轮将所述第三旋转元件连接至所述第五旋转元件；以及
摩擦元件，所述摩擦元件包括选择性地将所述第一旋转元件和第二旋转元件连接至所述第一轴且选择性地将所述第一旋转元件连接至所述第四旋转元件和第六旋转元件的离合器，以及选择性地将第一旋转元件和第二旋转元件连接至所述变速器外壳的制动器。
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，包括为第一旋转元件的第一太阳齿轮、为第二旋转元件的第一行星架，以及为第三旋转元件的第一环形齿轮，以及
所述第二行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳齿轮、为第五旋转元件的第二行星架，以及为第六旋转元件的第二环形齿轮。
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，其中所述摩擦元件包括：
第一离合器，所述第一离合器设置在所述第二传动齿轮和所述第四旋转元件之间；
第二离合器，所述第二离合器设置在所述第二传动齿轮和所述第六旋转元件之间；
第三离合器，所述第三离合器设置在所述第一轴和所述第一旋转元件之间；
第四离合器，所述第四离合器设置在所述第一轴和所述第二旋转元件之间；
第一制动器，所述第一制动器设置在所述第二旋转元件和所述变速器外壳之间；以及
第二制动器，所述第二制动器设置在所述第一旋转元件和所述变速器外壳之间。
12.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，其中所述摩擦元件包括：
第一离合器，所述第一离合器设置在所述第二传动齿轮和所述第四旋转元件之间；
第二离合器，所述第二离合器设置在所述第二传动齿轮和所述第六旋转元件之间；
第三离合器，所述第三离合器设置在所述第一轴和所述第一旋转元件之间；
第四离合器，所述第四离合器设置在所述第一轴和所述第二旋转元件之间；
第一制动器，所述第一制动器设置在所述第二旋转元件和所述变速器外壳之间；以及
第二制动器，所述第二制动器设置在所述第二传动齿轮和所述变速器外壳之间。
13.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双小齿轮行星齿轮组，包括为第一旋转元件的第一太阳齿轮、为第二旋转元件的第一环形齿轮，以及为第三旋转元件的第一行星架，以及
所述第二行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳齿轮、为第五旋转元件的第二行星架，以及为第六旋转元件的第二环形齿轮。
14.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，包括为第一旋转元件的第一太阳齿轮、为第二旋转元件的第一行星架，以及为第三旋转元件的第一环形齿轮，以及
所述第二行星齿轮组为双小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳齿轮、为第五旋转元件的第二环形齿轮，以及为第六旋转元件的第二行星架。
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