CN103867662A - 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；在所述第一轴上的第一行星齿轮组，其包括操作为固定元件或者输出元件的第一元件、直接连接至所述第一轴的第二元件，以及第三元件；通过结合第二行星齿轮组和第三行星齿轮组而形成的复合行星齿轮组，其包括经由齿轮接合所述第一轴和所述第三元件的第四元件、连接至输出齿轮的第五元件、经由齿轮接合所述第一元件的第六元件，以及经由齿轮接合所述第三元件的第七元件；形成齿轮的三个传动齿轮；以及选择性地使所述元件互相连接或者选择性地使所述元件连接至变速器外壳的摩擦元件。

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12月10日提交的韩国专利申请第10-2012-0143089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，其能够通过缩短其长度来提高可安装性并且通过提高动力传递性能来降低燃料消耗。
背景技术
通常地，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，太阳齿轮、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。
此外，行星齿轮系实现了多个换档速度。然而，在释放一个摩擦构件之后必须操作另一个摩擦构件，以便依据换档控制的视图换档至相邻的换档速度。此外，相邻的换档速度之间的步比（step ratio）应当根据行星齿轮系而被控制为合适的。
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：通过缩短其长度来提高可安装性并且通过提高燃料传递性能来降低燃料消耗，这是通过结合单独地设置在第一轴和第二轴上的三个行星齿轮组、三个外部啮合齿轮，以及五个摩擦元件而实现具有优异的摩擦元件操作条件的八个前进速度和一个倒档速度的结果。
根据本发明的各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、复合行星齿轮组、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，并且包括选择性操作为固定元件或输出元件的第一旋转元件、直接连接至所述第一轴以便操作为输入元件的第二旋转元件，以及操作为选择的输出元件的第三旋转元件；所述复合行星齿轮组通过结合第二行星齿轮组和第三行星齿轮组而形成，并且包括选择性地经由外部啮合齿轮连接至所述第一轴和所述第三旋转元件的第四旋转元件、连接至输出齿轮以便总是被操作为输出元件的第五旋转元件、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，以及选择性地经由外部啮合齿轮连接至所述第三旋转元件的第七旋转元件；所述三个传动齿轮形成外部啮合齿轮；所述摩擦元件选择性地使所述旋转元件互相连接或者选择性地将所述旋转元件连接至变速器外壳。
所述第一行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，包括作为其旋转元件的第一太阳齿轮、第一行星架，以及第一环形齿轮，所述第二行星齿轮组可以为双小齿轮行星齿轮组，包括作为其旋转元件的第二太阳齿轮、第二行星架，以及第二环形齿轮，并且第三行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，包括作为其旋转元件的第三太阳齿轮、第三行星架，以及第三环形齿轮。
所述第一旋转元件可以具有所述第一太阳齿轮、所述第二旋转元件可以具有所述第一行星架，所述第三旋转元件可以具有所述第一环形齿轮，所述第四旋转元件可以具有所述第二太阳齿轮，所述第五旋转元件可以具有所述第三环形齿轮，所述第六旋转元件可以具有所述第二环形齿轮和所述第三行星架，并且所述第七旋转元件可以具有所述第二行星架和所述第三太阳齿轮。
所述三个传动齿轮可以包括：设置在所述第一轴和所述第四旋转元件之间的第一传动齿轮；设置在所述第三旋转元件和所述第四旋转元件之间的第二传动齿轮；以及设置在所述第一旋转元件和所述第六旋转元件之间的第三传动齿轮。
所述摩擦元件可以包括：设置在所述第四旋转元件和所述第一传动齿轮之间的第一离合器；设置在所述第二传动齿轮和所述第四旋转元件之间的第二离合器；设置在所述第二传动齿轮和所述第七旋转元件之间的第三离合器；设置在所述第一旋转元件和所述第三传动齿轮之间的第四离合器；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一制动器。
所述第一制动器以及所述第一离合器和第四离合器可以在第一前进速度处操作，所述第一制动器以及所述第二离合器和第四离合器可以在第二前进速度处操作，所述第一离合器、第二离合器和第四离合器可以在第三前进速度处操作，所述第二离合器、第三离合器和第四离合器可以在第四前进速度处操作，所述第一离合器、第三离合器和第四离合器可以在第五前进速度处操作，所述第一离合器、第二离合器和第三离合器可以在第六前进速度处操作，所述第一制动器以及第一离合器和第三离合器可以在第七前进速度处操作，所述第一制动器以及第二离合器和第三离合器可以在第八前进速度处操作，并且所述第一制动器以及第三离合器和第四离合器可以在倒档速度处操作。
根据本发明的各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、复合行星齿轮组、第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮、第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器，以及第一制动器，其中所述第一轴接收发动机的扭矩；所述第二轴设置为与第一轴平行；所述第一行星齿轮组设置在所述第一轴上，并且包括选择性地操作为固定元件的第一旋转元件、直接连接至所述第一轴以便操作为输入元件的第二旋转元件，以及第三旋转元件；所述复合行星齿轮组通过结合第二行星齿轮组和第三行星齿轮组而形成，并且包括选择性地连接至所述第一轴和所述第三旋转元件的第四旋转元件、连接至输出齿轮以便总是被操作为输出元件的第五旋转元件、选择性地连接至所述第一旋转元件的第六旋转元件，以及选择性地连接至所述第三旋转元件的第七旋转元件；所述第一传动齿轮设置在所述第一轴和所述第四旋转元件之间；所述第二传动齿轮设置在所述第三旋转元件和所述第四旋转元件之间；所述第三传动齿轮设置在所述第一旋转元件和所述第六旋转元件之间；所述第一离合器设置在所述第四旋转元件和所述第一传动齿轮之间；所述第二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；所述第三离合器设置在所述第二传动齿轮和所述第七旋转元件之间；所述第四离合器设置在所述第一旋转元件和所述第三传动齿轮之间；所述第一制动器设置在所述第一旋转元件和所述变速器外壳之间。
所述第一行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组，并且可以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。所述复合行星齿轮组可以通过结合为双小齿轮行星齿轮组的第二行星齿轮组和为单小齿轮行星齿轮组的第三行星齿轮组而形成，并且可以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三环形齿轮、为第六旋转元件的第二环形齿轮和第三行星架，以及为第七旋转元件的第二行星架和第三太阳齿轮。
所述第一制动器以及所述第一离合器和第四离合器可以在第一前进速度处操作，所述第一制动器以及所述第二离合器和第四离合器可以在第二前进速度处操作，所述第一离合器、第二离合器和第四离合器可以在第三前进速度处操作，所述第二离合器、第三离合器和第四离合器可以在第四前进速度处操作，所述第一离合器、第三离合器和第四离合器可以在第五前进速度处操作，所述第一离合器、第二离合器和第三离合器可以在第六前进速度处操作，所述第一制动器以及第一离合器和第三离合器可以在第七前进速度处操作，所述第一制动器以及第二离合器和第三离合器可以在第八前进速度处操作，并且所述第一制动器以及第三离合器和第四离合器可以在倒档速度处操作。
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为在应用于根据本发明的示例性行星齿轮系的每个换档速度处的摩擦构件的操作图表。
图3A为在根据本发明的第一前进速度处的示例性行星齿轮系的杠杆图。
图3B为在根据本发明的第二前进速度处的示例性行星齿轮系的杠杆图。
图3C为在根据本发明的第三前进速度处的示例性行星齿轮系的杠杆图。
图3D为在根据本发明的第四前进速度处的示例性行星齿轮系的杠杆图。
图3E为在根据本发明的第五前进速度处的示例性行星齿轮系的杠杆图。
图3F为在根据本发明的第六前进速度处的示例性行星齿轮系的杠杆图。
图3G为在根据本发明的第七前进速度处的示例性行星齿轮系的杠杆图。
图3H为在根据本发明的第八前进速度处的示例性行星齿轮系的杠杆图。
图3I为在根据本发明的倒档速度处的示例性行星齿轮系的杠杆图。
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，根据本发明的各个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和第三行星齿轮组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设置在第一轴IS1上，并且第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3设置在与第一轴IS1分开并且平行设置的第二轴IS2上。
第一轴IS1为输入构件，支撑第一行星齿轮组PG1，并且将扭矩从发动机传输至第一行星齿轮组PG1。
第二轴IS2支撑第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3，并且选择性地将扭矩从第一轴IS1和第一行星齿轮组PG1传输至第二行星齿轮组PG2。
因此，从第一轴IS1输入的扭矩通过第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3的协作被变化为八个前进速度和一个倒档速度，然后经由输出齿轮OG输出。
第一行星齿轮组PG1为单小齿轮行星齿轮组，并且具有第一太阳齿轮S1、第一环形齿轮R1，以及第一行星架PC1，第一行星架PC1可旋转地支撑与第一太阳齿轮S1接合的第一小齿轮P1，并且第一环形齿轮R1作为第一行星齿轮组PG1的旋转元件。
第二行星齿轮组PG2为双小齿轮行星齿轮组，并且具有第二太阳齿轮S2、第二环形齿轮R2，以及第二行星架PC2，第二行星架PC2支撑与第二太阳齿轮S2接合的第二小齿轮P2，并且第二环形齿轮R2为第二行星齿轮组PG2的旋转元件。
第三行星齿轮组PG3为单小齿轮行星齿轮组，并且具有第三太阳齿轮S3、第三环形齿轮R3，以及第三行星架PC3，第三行星架PC3可旋转地支撑与第三太阳齿轮S3接合的第三小齿轮P3，并且第三环形齿轮R3作为第三行星齿轮组PG3的旋转元件。
第一行星齿轮组PG1被操作为简单的行星齿轮系，并且第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3被操作为复合行星齿轮组CPG。
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包括第一太阳齿轮S1，第一旋转元件N1选择性地连接至变速器外壳H，以便被操作为选择的固定元件并且被操作为选择的输出元件。
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，以便被操作为输入元件。
第三旋转元件N3包括第一环形齿轮R1，并且被操作为选择的输出元件。
此外，第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3通过将第二环形齿轮R2直接连接至第三行星架PC3并且将第二行星架PC2直接连接至第三太阳齿轮S3而包括四个旋转元件N4、N5、N6和N7。
第四旋转元件N4包括第二太阳齿轮S2，并且选择性地经由外部啮合齿轮连接至第一轴IS1和第三旋转元件N3。
第五旋转元件N5包括第三环形齿轮R3，并且直接连接至输出齿轮OG，以便总是被操作为最终输出元件。
第六旋转元件N6包括第二环形齿轮R2和第三行星架PC3，并且选择性地经由外部啮合齿轮连接至第一旋转元件N1。
第七旋转元件N7包括第二行星架PC2和第三太阳齿轮S3，并且选择性地经由外部啮合齿轮连接至第三旋转元件N3。
此外，通过第一传动齿轮TF1、第二传动齿轮TF2和第三传动齿轮TF3以及包括第一制动器B1和第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4的摩擦元件结合旋转元件。
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包括连接至第一轴IS1的第一传动驱动齿轮TF1a和连接至第四旋转元件N4的第一传动从动齿轮TF1b，并且将第一轴IS1连接至第四旋转元件N4。
第二传动齿轮TF2包括连接至第三旋转元件N3的第二传动驱动齿轮TF2a和选择性地连接至第四旋转元件N4和第七旋转元件N7的第二传动从动齿轮TF2b，并且选择性地将第三旋转元件N3连接至第四旋转元件N4和第七旋转元件N7。
第三传动齿轮TF3包括选择性地连接至第一旋转元件N1的第三传动驱动齿轮TF3a和连接至第六旋转元件N6的第三传动从动齿轮TF3b，并且将第一旋转元件N1连接至第六旋转元件N6。
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在彼此相反的方向上旋转。第一传动齿轮TF1、第二传动齿轮TF2和第三传动齿轮TF3的齿轮比根据在换档速度处需要的速率比来设定。
将具体描述摩擦元件B1、C1、C2、C3和C4的布置。
第一制动器B1设置在第一旋转元件N1和变速器外壳H之间。
第一离合器C1设置在第一传动齿轮TF1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和第四旋转元件N4之间。
第三离合器C3设置在第二传动齿轮TF2和第七旋转元件N7之间。
第四离合器C4设置在第一旋转元件N1和第三传动齿轮TF3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的摩擦元件是通过液压操作的湿式常规多碟摩擦元件。
在附图中显示了（但不限于）第一轴IS1和第三旋转元件N3经由第二轴IS2连接至第四旋转元件N4。即是说，第一轴IS1和第三旋转元件N3可以经由设置在第二轴IS2的外圆周部分处的附加旋转元件连接至第四旋转元件N4，而在它们之间没有旋转干扰。
图2为在应用于本发明的各个实施方案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，三个摩擦元件在本发明的各个实施方案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处操作第一制动器B1以及第一离合器C1和第四离合器C4。
在第二前进速度2ND处操作第一制动器B1以及第二离合器C2和第四离合器C4。
在第三前进速度3RD处操作第一离合器C1、第二离合器C2和第四离合器C4。
在第四前进速度4TH处操作第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4。
在第五前进速度5TH处操作第一离合器C1、第三离合器C3和第四离合器C4。
在第六前进速度6TH处操作第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3。
在第七前进速度7TH处操作第一制动器B1以及第一离合器C1和第三离合器C3。
在第八前进速度8TH处操作第一制动器B1以及第二离合器C2和第三离合器C3。
在倒档速度REV处操作第一制动器B1以及第三离合器C3和第四离合器C4。
图3A到图3I为在根据本发明的各个实施方案的每个换档速度处的行星齿轮系的杠杆图，并且通过杠杆分析方法显示根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的换档过程。
参考图3A到图3I，第一行星齿轮组PG1的三条竖直线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，并且复合行星齿轮组CPG的四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、第六旋转元件N6和第七旋转元件N7。
此外，中间的水平线表示旋转速度为“0”，上面的水平线表示旋转速度为“1.0”，而下面的水平线表示旋转速度为“-1.0”。
“-”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。这是因为旋转元件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，旋转速度为“1.0”表示与为输入轴的第一轴IS1相同的旋转速度。第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2和第三行星齿轮组PG3的竖直线之间的距离是根据每一个齿轮比（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以及图3A到图3I，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处操作第一制动器B1以及第一离合器C1和第四离合器C4。
如图3A所示，第一轴IS1的旋转速度输入至第二旋转元件N2并且根据第一传动齿轮TF1的齿轮比而改变，并且之后通过第一离合器C1的操作输入至第四旋转元件N4作为反向旋转速度。
在这种状况下，第一旋转元件N1和第六旋转元件N6通过第一制动器B1和第四离合器C4的操作而被操作为固定元件。因此，复合行星齿轮组CPG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处操作的第一离合器C1并操作第二离合器C2。
如图3B所示，第一轴IS1的旋转速度输入至第二旋转元件N2，并且第三旋转元件N3的旋转速度根据第二传动齿轮TF2的齿轮比而改变，并且之后通过第二离合器C2的操作输入至第四旋转元件N4作为反向旋转速度。
在这种状况下，第一旋转元件N1和第六旋转元件N6通过第一制动器B1和第四离合器C4的操作而被操作为固定元件。因此，复合行星齿轮组CPG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处操作的第一制动器B1，并操作第一离合器C1。
如图3C所示，第一轴IS1的旋转速度输入至第二旋转元件N2并且根据第一传动齿轮TF1的齿轮比而改变，并且之后通过第一离合器C1的操作输入至第四旋转元件N4作为反向旋转速度。
此外，第一旋转元件N1通过第四离合器C4的操作经由第三传动齿轮TF3连接至第六旋转元件N6，并且第三旋转元件N3通过第二离合器C2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处操作的第一离合器C1，并操作第三离合器C3。
如图3D所示，第一轴IS1的旋转速度输入至第二旋转元件N2，并且第一旋转元件N1通过第四离合器C4的操作经由第三传动齿轮TF3连接至第六旋转元件N6。此外，第三旋转元件N3通过第二离合器C2的操作经由第二传动齿轮TF2连接至第四旋转元件N4，并且通过第三离合器C3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处操作的第二离合器C2，并操作第一离合器C1。
如图3E所示，第一轴IS1的旋转速度输入至第二旋转元件N2并且根据第一传动齿轮TF1的齿轮比而改变，并且之后通过第一离合器C1的操作输入至第四旋转元件N4作为反向旋转速度。
此外，第一旋转元件N1通过第四离合器C4的操作经由第三传动齿轮TF3连接至第六旋转元件N6，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连接至第七旋转元件N7。
因此，复合行星齿轮组CPG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处操作的第四离合器C4，并操作第二离合器C2。
如图3F所示，第一轴IS1的旋转速度输入至第二旋转元件N2并且根据第一传动齿轮TF1的齿轮比而改变，并且之后通过第一离合器C1的操作输入至第四旋转元件N4作为反向旋转速度。
在这种状况下，第三旋转元件N3通过第二离合器C2的操作经由第二传动齿轮TF2连接至第四旋转元件N4，并且通过第三离合器C3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处操作的第二离合器C2，并操作第一制动器B1。
如图3G所示，第一轴IS1的旋转速度输入至第二旋转元件N2并且根据第一传动齿轮TF1的齿轮比而改变，并且之后通过第一离合器C1的操作输入至第四旋转元件N4作为反向旋转速度。
此外，第一旋转元件N1通过第一制动器B1的操作而被操作为固定元件，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连接至第七旋转元件N7。
因此，复合行星齿轮组CPG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处操作的第一离合器C1，并操作第二离合器C2。
如图3H所示，第一轴IS1的旋转速度输入至第二旋转元件N2并且第一旋转元件N1通过第一制动器B1的操作而被操作为固定元件。
此外，第三旋转元件N3通过第二离合器C2的操作经由第二传动齿轮TF2连接至第四旋转元件N4，并且通过第三离合器C3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。
倒档速度
如图2所示，在倒档速度REV处操作第一制动器B1以及第三离合器C3和第四离合器C4。
如图3I所示，第一轴IS1的旋转速度输入至第二旋转元件N2，第一旋转元件N1和第六旋转元件N6通过第一制动器B1和第四离合器C4的操作而被操作为固定元件。
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连接至第七旋转元件N7。
因此，复合行星齿轮组CPG的旋转元件形成倒档换档线RS，并且经由作为输出元件的第五旋转元件N5输出REV。
由于在根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系中，三个行星齿轮组单独地设置在彼此分开且平行设置的第一轴和第二轴上，因此可以缩短其长度并且可以提高可安装性。
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，因此可以设定最佳齿轮比。由于齿轮比能够根据目标性能而改变，因此可以提高启动性能。因此，可以使用启动离合器来代替扭矩转换器。
由于在每个换档速度处操作三个摩擦元件，因此未被操作的摩擦元件可以被最小化并且可以减小阻力矩。此外，通过提高动力传递效率可以降低燃料消耗。
此外，由于能够减小每个摩擦元件的扭矩载荷，因此可以紧凑设计。
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 (9)

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，所述第二轴设置为与所述第一轴平行；
第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组在所述第一轴上，并且包括选择性操作为固定元件或输出元件的第一旋转元件、直接连接至所述第一轴并且操作为输入元件的第二旋转元件，以及操作为选择的输出元件的第三旋转元件；
复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组通过结合第二行星齿轮组和第三行星齿轮组而形成，并且包括选择性地经由外部啮合齿轮连接至所述第一轴和所述第三旋转元件的第四旋转元件、连接至输出齿轮以便总是被操作为输出元件的第五旋转元件、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，以及选择性地经由外部啮合齿轮连接至所述第三旋转元件的第七旋转元件；
三个传动齿轮，所述三个传动齿轮形成外部啮合齿轮；以及
摩擦元件，所述摩擦元件选择性地使所述旋转元件互相连接或者选择性地使所述旋转元件连接至变速器外壳。
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，包括作为其旋转元件的第一太阳齿轮、第一行星架，以及第一环形齿轮；
所述第二行星齿轮组为双小齿轮行星齿轮组，包括作为其旋转元件的第二太阳齿轮、第二行星架，以及第二环形齿轮；以及
第三行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，包括作为其旋转元件的第三太阳齿轮、第三行星架，以及第三环形齿轮。
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：
所述第一旋转元件具有所述第一太阳齿轮；
所述第二旋转元件具有所述第一行星架；
所述第三旋转元件具有所述第一环形齿轮；
所述第四旋转元件具有所述第二太阳齿轮；
所述第五旋转元件具有所述第三环形齿轮；
所述第六旋转元件具有所述第二环形齿轮和所述第三行星架；以及
所述第七旋转元件具有所述第二行星架和所述第三太阳齿轮。
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，其中所述三个传动齿轮包括：
第一传动齿轮，所述第一传动齿轮设置在所述第一轴和所述第四旋转元件之间；
第二传动齿轮，所述第二传动齿轮设置在所述第三旋转元件和所述第四旋转元件之间；以及
第三传动齿轮，所述第三传动齿轮设置在所述第一旋转元件和所述第六旋转元件之间。
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四旋转元件和所述第一传动齿轮之间；
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四旋转元件之间；
第三离合器，所述第三离合器设置在所述第二传动齿轮和所述第七旋转元件之间；
第四离合器，所述第四离合器设置在所述第一旋转元件和所述第三传动齿轮之间；以及
第一制动器，所述第一制动器设置在所述第一旋转元件和所述变速器外壳之间。
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，其中所述第一制动器以及所述第一离合器和第四离合器在第一前进速度处操作；
所述第一制动器以及所述第二离合器和第四离合器在第二前进速度处操作；
所述第一离合器、第二离合器和第四离合器在第三前进速度处操作；
所述第二离合器、第三离合器和第四离合器在第四前进速度处操作；
所述第一离合器、第三离合器和第四离合器在第五前进速度处操作；
所述第一离合器、第二离合器和第三离合器在第六前进速度处操作；
所述第一制动器以及所述第一离合器和第三离合器在第七前进速度处操作；
所述第一制动器以及所述第二离合器和第三离合器在第八前进速度处操作；以及
所述第一制动器以及所述第三离合器和第四离合器在倒档速度处操作。
7.一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，所述第二轴设置为与第一轴平行；
第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组在所述第一轴上，并且包括选择性地操作为固定元件的第一旋转元件、直接连接至所述第一轴以便操作为输入元件的第二旋转元件，以及第三旋转元件；
复合行星齿轮组，所述复合行星齿轮组通过结合第二行星齿轮组和第三行星齿轮组而形成，并且包括选择性地连接至所述第一轴和所述第三旋转元件的第四旋转元件、连接至输出齿轮以便总是被操作为输出元件的第五旋转元件、选择性地连接至所述第一旋转元件的第六旋转元件，以及选择性地连接至所述第三旋转元件的第七旋转元件；
第一传动齿轮，所述第一传动齿轮设置在所述第一轴和所述第四旋转元件之间；
第二传动齿轮，所述第二传动齿轮设置在所述第三旋转元件和所述第四旋转元件之间；
第三传动齿轮，所述第三传动齿轮设置在所述第一旋转元件和所述第六旋转元件之间；
第一离合器，所述第一离合器设置在所述第四旋转元件和所述第一传动齿轮之间；
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四旋转元件之间；
第三离合器，所述第三离合器设置在所述第二传动齿轮和所述第七旋转元件之间；
第四离合器，所述第四离合器设置在所述第一旋转元件和所述第三传动齿轮之间；以及
第一制动器，所述第一制动器设置在所述第一旋转元件和所述变速器外壳之间。
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，其中所述第一行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，并且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
所述复合行星齿轮组通过结合为双小齿轮行星齿轮组的第二行星齿轮组和为单小齿轮行星齿轮组的第三行星齿轮组而形成，并且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三环形齿轮、为第六旋转元件的第二环形齿轮和第三行星架，以及为第七旋转元件的第二行星架和第三太阳齿轮。
9.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：
所述第一制动器以及所述第一离合器和第四离合器在第一前进速度处操作；
所述第一制动器以及所述第二离合器和第四离合器在第二前进速度处操作；
所述第一离合器、第二离合器和第四离合器在第三前进速度处操作；
所述第二离合器、第三离合器和第四离合器在第四前进速度处操作；
所述第一离合器、第三离合器和第四离合器在第五前进速度处操作；
所述第一离合器、第二离合器和第三离合器在第六前进速度处操作；
所述第一制动器以及所述第一离合器和第三离合器在第七前进速度处操作；
所述第一制动器以及所述第二离合器和第三离合器在第八前进速度处操作；以及
所述第一制动器以及所述第三离合器和第四离合器在倒档速度处操作。
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