CN104279276B - 用于车辆的自动变速器的行星齿轮系 - Google Patents

用于车辆的自动变速器的行星齿轮系 Download PDF

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Abstract

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；第二轴，与第一轴平行；第一齿轮组，所述第一齿轮组在第一轴上，第一齿轮组包括选择性地连接到第一轴的第一元件、选择性地连接到第一轴和变速器壳体的第二元件以及第三元件；第二齿轮组，所述第二齿轮组在第二轴上，第二齿轮组包括可操作地连接到第一元件并且选择性地连接到第一轴的第四元件、连接到第三元件并且直接连接到输出齿轮的第五元件以及选择性地连接到第一轴并且选择性地连接到壳体的第六元件；三个传递齿轮；以及摩擦元件，摩擦元件包括将第一轴选择性地连接到第一齿轮组和第二齿轮组的元件的离合器以及将第一齿轮组和第二齿轮组的元件选择性地连接到壳体的制动器。

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2013年7月1日提交的韩国专利申请第10-2013-0076711号的优先权，该申请的全部内容结合于此，以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，其可以提高安装性能和动力传递性能并降低燃料消耗。
背景技术
典型地，自动变速器的多挡位机构通过将多个行星齿轮组和多个摩擦元件进行组合来实现。众所周知，当行星齿轮系所实现的换挡速度的数目较多时，就能够对该行星齿轮系的速度比进行更为优化的设计，并因此车辆能够具有经济的燃料里程以及更好的性能。出于这一原因，能够实现更多换挡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换挡速度，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。
然而，如果换挡速度的数目增加，则在自动变速器中的零件的数目也增加。因此，安装性能和动力传递效率可能会变差，并且成本、重量也会增加。
具体地，由于具有许多零件的行星齿轮系难以安装在前轮驱动车辆中，因此已经开展了对于使零件的数目最小化的研究。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，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用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，由于通过在彼此平行布置的第一轴和第二轴上单独布置两个行星齿轮组并通过多个外啮合齿轮连接行星齿轮组的旋转元件实现八个前进速度和一个倒车速度，本发明的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，通过缩短其长度并减少零件数目而具有提高安装性能的优点。
本发明的各个方面致力于提供用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其还具有下列优点，由于通过使用多个外啮合齿轮改变齿数比的简易性，使得能够设定最优齿数比；并因此提高动力传递性能和燃料经济性。
本发明的各个方面提供用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，可以包括：第一轴，接收发动机的扭矩；第二轴，以预先确定的距离与第一轴平行布置；第一行星齿轮组，布置在第一轴上，并且包括选择性地连接到第一轴的第一旋转元件、选择性地连接到第一轴并且选择性地连接到变速器壳体的第二旋转元件以及第三旋转元件；第二行星齿轮组，布置在第二轴上，并且包括通过外啮合齿轮连接到第一旋转元件并且通过外啮合齿轮选择性地连接到第一轴的第四旋转元件，通过外啮合齿轮连接到第三旋转元件并且直接连接到输出齿轮的第五旋转元件，以及通过外啮合齿轮选择性地连接到第一轴并且选择性地连接到变速器壳体的第六旋转元件；三个传递齿轮，形成外啮合齿轮；以及摩擦元件，包括将第一轴选择性地连接到第一行星齿轮组和第二行星齿轮组的旋转元件的离合器以及将第一行星齿轮组和第二行星齿轮组的旋转元件选择性地连接到变速器壳体的制动器。
第一行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，包括为第一旋转元件的第一太阳轮、为第二旋转元件的第二行星架以及为第三旋转元件的第一内齿圈，第二行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳轮、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内齿圈。
三个传递齿轮可以包括：第一传递齿轮，将第三旋转元件连接到第五旋转元件；第二传递齿轮，将第一旋转元件连接到第四旋转元件；以及第三传递齿轮，将第一轴选择性地连接到第四旋转元件或第六旋转元件。
摩擦元件可以包括：第一离合器，布置在第一轴和第一旋转元件之间；第二离合器，布置在第三传递齿轮和第四旋转元件之间；第三离合器，布置在第一轴和第二旋转元件之间；第四离合器，布置在第三传递齿轮和第六旋转元件之间；第一制动器，布置在第六旋转元件和变速器壳体之间；以及第二制动器，布置在第二旋转元件和变速器壳体之间。
第一离合器和第一制动器可以在第一前进速度操作，第二离合器和第一制动器可以在第二前进速度操作，第三离合器和第一制动器可以在第三前进速度操作，第二离合器和第三离合器可以在第四前进速度操作，第一离合器和第三离合器可以在第五前进速度操作，第三离合器和第四离合器可以在第六前进速度操作，第一离合器和第四离合器可以在第七前进速度操作，第二离合器和第四离合器可以在第八前进速度操作，以及第一离合器和第二制动器可以在倒车速度操作。
第一行星齿轮组可以是双小齿轮行星齿轮组，包括为第一旋转元件的第一太阳轮、为第二旋转元件的第一内齿圈以及为第三旋转元件的第一行星架，并且第二行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳轮、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内齿圈。
第一行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，包括为第一旋转元件的第一太阳轮、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内齿圈，并且第二行星齿轮组可以是双小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳轮、为第五旋转元件的第二内齿圈以及为第六旋转元件的第二行星架。
第一行星齿轮组可以是双小齿轮行星齿轮组，包括为第一旋转元件的第一太阳轮、为第二旋转元件的第一内齿圈以及为第三旋转元件的第一行星架，并且第二行星齿轮组可以是双小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳轮、为第五旋转元件的第二内齿圈以及为第六旋转元件的第二行星架。
本发明的各个方面提供用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，可以包括：第一轴，接收发动机的扭矩；第二轴，以预先确定的距离与第一轴平行布置；第一行星齿轮组，布置在第一轴上，并且包括选择性地连接到第一轴的第一旋转元件，选择性地连接到第一轴并且选择性地连接到变速器壳体的第二旋转元件以及第三旋转元件；第二行星齿轮组，布置在第二轴上，并且包括连接到第一旋转元件并且选择性地连接到第一轴的第四旋转元件，连接到第三旋转元件并且直接连接到输出齿轮的第五旋转元件，以及选择性地连接到第一轴并且选择性地连接到变速器壳体的第六旋转元件；第一传递齿轮，将第三旋转元件连接到第五旋转元件；第二传递齿轮，将第一旋转元件连接到第四旋转元件；第三传递齿轮，将第一轴选择性地连接到第四旋转元件或第六旋转元件；以及摩擦元件，包括将第一轴选择性地连接到第一行星齿轮组和第二行星齿轮组的旋转元件的离合器以及将第一行星齿轮组和第二行星齿轮组的旋转元件选择性地连接到变速器壳体的制动器。
第一行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，包括为第一旋转元件的第一太阳轮、为第二旋转元件的第二行星架以及为第三旋转元件的第一内齿圈，并且第二行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳轮、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内齿圈。
摩擦元件可以包括：第一离合器，布置在第一轴和第一旋转元件之间；第二离合器，布置在第三传递齿轮和第四旋转元件之间；第三离合器，布置在第一轴和第二旋转元件之间；第四离合器，布置在第三传递齿轮和第六旋转元件之间；第一制动器，布置在第六旋转元件和变速器壳体之间；以及第二制动器，布置在第二旋转元件和变速器壳体之间。
第一离合器和第一制动器可以在第一前进速度操作，第二离合器和第一制动器可以在第二前进速度操作，第三离合器和第一制动器可以在第三前进速度操作，第二离合器和第三离合器可以在第四前进速度操作，第一离合器和第三离合器可以在第五前进速度操作，第三离合器和第四离合器可以在第六前进速度操作，第一离合器和第四离合器可以在第七前进速度操作，第二离合器和第四离合器可以在第八前进速度操作，以及第一离合器和第二制动器可以在倒车速度操作。
第一行星齿轮组可以是双小齿轮行星齿轮组，包括为第一旋转元件的第一太阳轮、为第二旋转元件的第一内齿圈以及为第三旋转元件的第一行星架，并且第二行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳轮、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内齿圈。
第一行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，包括为第一旋转元件的第一太阳轮、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内齿圈，并且第二行星齿轮组可以是双小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳轮、为第五旋转元件的第二内齿圈以及为第六旋转元件的第二行星架。
第一行星齿轮组可以是双小齿轮行星齿轮组，包括为第一旋转元件的第一太阳轮、为第二旋转元件的第一内齿圈以及为第三旋转元件的第一行星架，并且第二行星齿轮组可以是双小齿轮行星齿轮组，包括为第四旋转元件的第二太阳轮、为第五旋转元件的第二内齿圈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为根据本发明的行星齿轮系的示意图。
图2为应用于图1的行星齿轮系的每一个换挡速度的摩擦元件的操作图表。
图3A为在第一前进速度的图1的行星齿轮系的杠杆图。
图3B为在第二前进速度的图1的行星齿轮系的杠杆图。
图3C为在第三前进速度的图1的行星齿轮系的杠杆图。
图3D为在第四前进速度的图1的行星齿轮系的杠杆图。
图3E为在第五前进速度的图1的行星齿轮系的杠杆图。
图3F为在第六前进速度的图1的行星齿轮系的杠杆图。
图3G为在第七前进速度的图1的行星齿轮系的杠杆图。
图3H为在第八前进速度的图1的行星齿轮系的杠杆图。
图3I为在倒车速度的图1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
下面将详细说明本发明的各个实施方案，在附图中和以下的描述中示出了这些实施方案的实例。虽然本发明将与示例性实施方案相组合进行描述，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。
对于解释各个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组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的组成元件，并且序数不具有特定含义。
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布置在第一轴IS1上的第一行星齿轮组PG1，布置在与第一轴IS1平行布置的第二轴IS2上的第二行星齿轮组PG2，三个传递齿轮TF1、TF2和TF3，以及由四个离合器C1、C2、C3和C4与两个制动器B1和B2组成的摩擦元件。
因此，从第一轴IS1输出的扭矩通过第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2的协作被转换成八个前进速度和一个倒车速度，之后通过输出齿轮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变扭器而改变，并且之后被输入到第一轴IS1。第一轴IS1支撑第一行星齿轮组PG1而其间没有旋转干扰。
第二轴IS2可旋转地支撑第二行星齿轮组PG2。
第一行星齿轮组PG1是单小齿轮行星齿轮组并且包括第一旋转元件N1、第二旋转元件N2和第三旋转元件N3，其中，第一旋转元件N1是第一太阳轮S1，第二旋转元件N2是旋转支撑与第一太阳轮S1外啮合的第一小齿轮P1的第一行星架PC1，并且第三旋转元件N3是与第一小齿轮P1内啮合的第一内齿圈R1。
第二行星齿轮组PG2是单小齿轮行星齿轮组并且包括第四旋转元件N4、第五旋转元件N5和第六旋转元件N6，其中，第四旋转元件N4是第二太阳轮S2，第五旋转元件N5是旋转支撑与第二太阳轮S2外啮合的第二小齿轮P2的第二行星架PC2，并且第六旋转元件N6是与第二小齿轮P2内啮合的第二内齿圈R2。
第一旋转元件N1选择性地连接到第一轴IS1，第二旋转元件N2选择性地连接到第一轴IS1并且选择性地连接到变速器壳体H。
第四旋转元件N2通过外啮合齿轮连接到第一旋转元件N1并且通过外啮合齿轮选择性地连接到第一轴IS1。第五旋转元件N5通过外啮合齿轮连接到第三旋转元件N3并且直接连接到输出齿轮OG。第六旋转元件N6连接到第二轴IS2，通过外啮合齿轮选择性地连接到第一轴IS1，并且选择性地连接到变速器壳体H。
输出齿轮OG通过末端减速齿轮和差动装置来驱动包括驱动轮的驱动车轴。
第一传递齿轮TF1、第二传递齿轮TF2和第三传递齿轮TF3分别具有彼此外啮合的第一传递驱动齿轮TF1a和第一传递从动齿轮TF1b、第二传递驱动齿轮TF2a和第二传递从动齿轮TF2b、第三传递驱动齿轮TF3a和第三传递从动齿轮TF3b。
第一传递齿轮TF1将第三旋转元件N3外啮合到第五旋转元件N5。
第二传递齿轮TF2将第一旋转元件N1外啮合到第四旋转元件N4。
第三传递齿轮TF3将第一轴IS1选择性地外啮合到第四旋转元件N4和第六旋转元件N6。
因此，通过第一传递齿轮TF1、第二传递齿轮TF2和第三传递齿轮TF3连接的旋转元件根据第一传递齿轮TF1、第二传递齿轮TF2和第三传递齿轮TF3的齿数比而在彼此相反的方向上旋转。
另外，将所选择的旋转元件彼此连接的四个离合器C1、C2、C3和C4，以及将所选择的旋转元件连接到变速器壳体H的两个制动器B1和B2，如下布置。
第一离合器C1布置在第一轴IS1和第二传递齿轮TF2(即，第一旋转元件N1)之间。
第二离合器C2将第一轴IS1选择性地连接到第四旋转元件N4，并且布置在第三传递齿轮TF3和第四旋转元件N4之间。
第三离合器C3布置在第一轴IS1和第二旋转元件N2之间。
第四离合器C4将第一轴IS1选择性地连接到第六旋转元件N6(即，第二轴IS2)，并且布置在第三传递齿轮TF3和第六旋转元件N6(即，第二轴IS2)之间。
第一制动器B1布置在第六旋转元件N6(即，第二轴IS2)和变速器壳体H之间。
第二制动器B2布置在第二旋转元件N2和变速器壳体H之间。
由第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器以及第一制动器B1和第二制动器B2组成的摩擦元件，是通过液压操作的湿式常规多碟摩擦元件。
图2为应用于根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的每一个换挡速度的摩擦元件的操作图表。
如图2所示，在根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系中在每一个换挡速度处操作两个摩擦元件。
第一离合器C1和第一制动器B1在第一前进速度1ST处操作。
第二离合器C2和第一制动器B1在第二前进速度2ND处操作。
第三离合器C3和第一制动器B1在第三前进速度3RD处操作。
第二离合器C2和第三离合器C3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。
第一离合器C1和第二制动器B2在倒车速度Rev处操作。
图3A到图3I是根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的杠杆图，并且通过杠杆分析方法示出根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的换挡过程。
参考图3A到图3I，第一行星齿轮组PG1的三条竖直线从左边开始设定为第一旋转元件N1、第二旋转元件N2和第三旋转元件N3。
第二行星齿轮组PG2的三条竖直线从左边开始设定为第四旋转元件N4、第五旋转元件N5和第六旋转元件N6。中间的水平线表示“0”旋转速度，上面的水平线表示正旋转速度，并且下面的水平线表示负旋转速度。
“-”指的是旋转元件在与发动机的旋转方向相反的方向上旋转。这是因为旋转元件通过第一传递齿轮TF1、第二传递齿轮TF2和第三传递齿轮TF3外啮合而没有空转齿轮。
另外，第一行星齿轮组PG1的竖直线和第二行星齿轮组PG2的竖直线之间的距离根据齿数比(太阳轮的齿数/内齿圈的齿数)设定。
下文中，参考图2和图3A到图3I，详细描述根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的换挡过程。
第一前进速度
参考图2，第一离合器C1和第一制动器B1在第一前进速度1ST处操作。
如图3A所示，第一轴IS1的旋转速度通过第一离合器C1的操作而输入至第一旋转元件N1，并且根据第二传递齿轮TF2的齿数比而改变，并且之后作为反向旋转速度输入至第四旋转元件N4。另外，第六旋转元件N6通过第一制动器B1的操作作为固定元件操作。
因此，通过第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2的旋转元件的协作，第一行星齿轮组PG1的旋转元件形成第一前进速度线T1，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第一换挡线SP1。因此，D1通过为输出元件的第五旋转元件N5输出。
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的旋转速度根据第三传递齿轮TF3的齿数比改变，之后通过第二离合器C2的操作作为反向旋转速度输入到第四旋转元件N4。另外，第六旋转元件N6通过第一制动器B1的操作作为固定元件操作。
因此，通过第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2的旋转元件的协作，第一行星齿轮组PG1的旋转元件形成第二前进速度线T2，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第二换挡线SP2。因此，D2通过为输出元件的第五旋转元件N5输出。
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处操作的第二离合器C2，并操作第三离合器C3。
如图3C所示，第一轴IS1的旋转速度通过第三离合器C3的操作输入到第二旋转元件N2，并且第六旋转元件N6通过第一制动器B1的操作作为固定元件操作。
因此，通过第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2的旋转元件的协作，第一行星齿轮组PG1的旋转元件形成第三前进速度线T3，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第三换挡线SP3。因此，D3通过为输出元件的第五旋转元件N5输出。
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B1，并操作第二离合器C2。
如图3D所示，第一轴IS1的旋转速度根据第三传递齿轮TF3的齿数比改变，之后通过第二离合器C2的操作作为反向旋转速度输入到第四旋转元件N4。另外，第一轴IS1的旋转速度通过第三离合器C3的操作输入到第二旋转元件N2。
因此，通过第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2的旋转元件的协作，第一行星齿轮组PG1的旋转元件形成第四前进速度线T4，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第四换挡线SP4。因此，D4通过为输出元件的第五旋转元件N5输出。
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的旋转速度通过第一离合器C1的操作而输入至第一旋转元件N1，并且根据第二传递齿轮TF2的齿数比而改变，并且之后作为反向旋转速度输入至第四旋转元件N4。另外，第一轴IS1的旋转速度通过第三离合器C3的操作输入到第二旋转元件N2。
因此，第一行星齿轮组PG1成为直接联接状态，第一行星齿轮组PG1的旋转元件形成第五前进速度线T5，并且第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第五换挡线SP5。因此，D5通过为输出元件的第五旋转元件N5输出。
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，并操作第四离合器C4。
如图3F所示，第一轴IS1的旋转速度通过第三离合器C3的操作而输入至第二旋转元件N2，并且根据第三传递齿轮TF3的齿数比而改变，并且之后通过第四离合器C4的操作作为反向旋转速度输入至第六旋转元件N6。
因此，通过第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2的旋转元件的协作，第一行星齿轮组PG1的旋转元件形成第六前进速度线T6，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第六换挡线SP6。因此，D6通过为输出元件的第五旋转元件N5输出。
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，并操作第一离合器C1。
如图3G所示，第一轴IS1的旋转速度通过第一离合器C1的操作而输入至第一旋转元件N1，并且根据第二传递齿轮TF2的齿数比而改变，并且之后作为反向旋转速度输入至第四旋转元件N4。另外，第一轴IS1的旋转速度根据第三传递齿轮TF3的齿数比改变，之后通过第四离合器C4的操作作为反向旋转速度输入到第六旋转元件N6。
因此，通过第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2的旋转元件的协作，第一行星齿轮组PG1的旋转元件形成第七前进速度线T7，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第七换挡线SP7。因此，D7通过为输出元件的第五旋转元件N5输出。
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的旋转速度根据第三传递齿轮TF3的齿数比改变，之后通过第二离合器C2的操作作为反向旋转速度输入到第四旋转元件N4。另外，第一轴IS1的旋转速度根据第三传递齿轮TF3的齿数比改变，之后通过第四离合器C4的操作作为反向旋转速度输入到第六旋转元件N6。
因此，通过第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2的协作，第一行星齿轮组PG1的旋转元件形成第八前进速度线T8，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成第八换挡线SP8。因此，D8通过为输出元件的第五旋转元件N5输出。
倒车速度
如图2所示，第一离合器C1和第二制动器B2在倒车速度Rev处操作。
如图3I所示，第一轴IS1的旋转速度通过第一离合器C1的操作而输入至第一旋转元件N1，并且根据第二传递齿轮TF2的齿数比而改变，并且之后作为反向旋转速度输入至第四旋转元件N4。另外，第二旋转元件N2通过第二制动器B2的操作作为固定元件操作。
因此，通过第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2的旋转元件的协作，第一行星齿轮组PG1的旋转元件形成倒车速度线Tr，第二行星齿轮组PG2的旋转元件形成倒挡换挡线RS。因此，REV通过为输出元件的第五旋转元件N5输出。
如上所述，根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系通过将为简单行星齿轮组的两个行星齿轮组PG1、PG2与为外啮合齿轮的三个传递齿轮TF1、TF2和TF3以及六个摩擦元件C1、C2、C3、C4、B1、B2进行组合，可以实现八个前进速度和一个倒车速度。
另外，由于通过使用为外啮合齿轮的三个传递齿轮以及行星齿轮组改变齿数比的简易性，可以对最优齿数比进行设定。由于可以根据目标性能而改变齿数比，所以可以提高启动性能、动力传递性能和燃料经济性。因此，可以使用启动离合器来代替变扭器。
另外，两个摩擦元件在每个换挡速度操作，一个摩擦元件被松开，另一个摩擦元件被操作，从而换挡到邻近的换挡速度。因此，完全满足换挡控制条件。
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，第一行星齿轮组PG1是单小齿轮行星齿轮组，但是，在图4的行星齿轮系中，第一行星齿轮组PG1是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变到第一内齿圈R1，并且第三旋转元件N3从第一内齿圈R1变到第一行星架PC1。
由于除了由第二旋转元件N2和第三旋转元件N3组成的旋转元件，图4的行星齿轮系的功能与图1的行星齿轮系的功能相同，因此将省略对其的详细描述。
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，第二行星齿轮组PG2是单小齿轮行星齿轮组，但是，在图5的行星齿轮系中，第二行星齿轮组PG2是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变到第二内齿圈R2，并且第六旋转元件N6从第二内齿圈R2变到第二行星架PC2。
由于除了由第五旋转元件N5和第六旋转元件N6组成的旋转元件，图5的行星齿轮系的功能与图1的行星齿轮系的功能相同，因此将省略对其的详细描述。
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，第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2是单小齿轮行星齿轮组，但是，在图6的行星齿轮系中，第一行星齿轮组PG1第二行星齿轮组PG2是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变到第一内齿圈R1，并且第三旋转元件N3从第一内齿圈R1变到第一行星架PC1。
另外，第五旋转元件N5从第二行星架PC2变到第二内齿圈R2，并且第六旋转元件N6从第二内齿圈R2变到第二行星架PC2。
由于除了由第二旋转元件N2、第三旋转元件N3、第五旋转元件N5和第六旋转元件N6组成的旋转元件，图6的行星齿轮系的功能与图1的行星齿轮系的功能相同，因此将省略对其的详细描述。
根据本发明的各个实施方案，通过将为简单行星齿轮组的两个行星齿轮组、三个传递齿轮以及六个摩擦元件进行组合，可以实现八个前进速度和一个倒车速度。
另外，由于两个行星齿轮组单独布置在以预先确定的距离平行的第一轴和第二轴上，因此可以降低其长度并可以提高安装性能。
另外，由于通过使用三个外啮合齿轮以及行星齿轮组改变齿数比的简易性，可以对最优齿数比进行设定。由于可以根据目标性能而改变齿数比，所以可以提高启动性能、动力传递性能和燃料经济性。因此，可以使用启动离合器来代替变扭器。
另外，两个摩擦元件在每个换挡速度操作，一个摩擦元件被松开，另一个摩擦元件被操作，从而换挡到邻近的换挡速度。因此，完全满足换挡控制条件。
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。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是出于说明和描述的目的。这些描述并非旨在为穷尽本发明，或将本发明限定为所公开的精确形式，并且显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施方案进行选择并进行描述的目的在于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各种不同选择和改变。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等同形式加以限定。

Claims (15)

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，所述第二轴以预先确定的距离与所述第一轴平行布置；
第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组在所述第一轴上，并且包括第一旋转元件、第二旋转元件以及第三旋转元件，所述第一旋转元件选择性地连接到所述第一轴，所述第二旋转元件选择性地连接到所述第一轴并且选择性地连接到变速器壳体；
第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组在所述第二轴上，并且包括第四旋转元件、第五旋转元件以及第六旋转元件，所述第四旋转元件经过外啮合齿轮连接到所述第一旋转元件，经过外啮合齿轮并且选择性地连接到所述第一轴，所述第五旋转元件通过外啮合齿轮连接到所述第三旋转元件并且直接连接到输出齿轮，所述第六旋转元件经过外啮合齿轮并且选择性地连接到所述第一轴并且选择性地连接到变速器壳体；
三个传递齿轮，所述三个传递齿轮形成各个外啮合齿轮；以及
摩擦元件，所述摩擦元件包括离合器和制动器，所述离合器将所述第一轴选择性地连接到所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组的旋转元件，所述制动器将所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组的旋转元件选择性地连接到变速器壳体。
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是单小齿轮行星齿轮组，包括第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈，所述第一太阳轮为所述第一旋转元件，所述第一行星架为所述第二旋转元件，所述第一内齿圈为所述第三旋转元件，以及
其中，所述第二行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，包括第二太阳轮、第二行星架以及第二内齿圈，所述第二太阳轮为所述第四旋转元件，所述第二行星架为所述第五旋转元件，所述第二内齿圈为所述第六旋转元件。
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，所述三个传递齿轮包括：
第一传递齿轮，所述第一传递齿轮将所述第三旋转元件连接到所述第五旋转元件；
第二传递齿轮，所述第二传递齿轮将所述第一旋转元件连接到所述第四旋转元件；
第三传递齿轮，所述第一轴经过所述第三传递齿轮并且通过摩擦元件的操作选择性地连接到所述第四旋转元件或所述第六旋转元件。
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，所述第一离合器布置在所述第一轴和所述第一旋转元件之间；
第二离合器，所述第二离合器布置在所述第三传递齿轮和所述第四旋转元件之间；
第三离合器，所述第三离合器布置在所述第一轴和所述第二旋转元件之间；
第四离合器，所述第四离合器布置在所述第三传递齿轮和所述第六旋转元件之间；
第一制动器，所述第一制动器布置在所述第六旋转元件和变速器壳体之间；以及
第二制动器，所述第二制动器布置在所述第二旋转元件和变速器壳体之间。
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，所述第一离合器和所述第一制动器操作，
在第二前进速度，所述第二离合器和所述第一制动器操作，
在第三前进速度，所述第三离合器和所述第一制动器操作，
在第四前进速度，所述第二离合器和所述第三离合器操作，
在第五前进速度，所述第一离合器和所述第三离合器操作，
在第六前进速度，所述第三离合器和所述第四离合器操作，
在第七前进速度，所述第一离合器和所述第四离合器操作，
在第八前进速度，所述第二离合器和所述第四离合器操作，以及
在倒车速度，所述第一离合器和所述第二制动器操作。
6.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是双小齿轮行星齿轮组，包括第一太阳轮、第一内齿圈以及第一行星架，所述第一太阳轮为所述第一旋转元件，所述第一内齿圈为所述第二旋转元件，所述第一行星架为所述第三旋转元件，以及
其中，所述第二行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，包括第二太阳轮、第二行星架以及第二内齿圈，所述第二太阳轮为所述第四旋转元件，所述第二行星架为所述第五旋转元件，所述第二内齿圈为所述第六旋转元件。
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是单小齿轮行星齿轮组，包括第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈，所述第一太阳轮为所述第一旋转元件，所述第一行星架为所述第二旋转元件，所述第一内齿圈为所述第三旋转元件，以及
其中，所述第二行星齿轮组为双小齿轮行星齿轮组，包括第二太阳轮、第二内齿圈以及第二行星架，所述第二太阳轮为所述第四旋转元件，所述第二内齿圈为所述第五旋转元件，所述第二行星架为所述第六旋转元件。
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是双小齿轮行星齿轮组，包括第一太阳轮、第一内齿圈以及第一行星架，所述第一太阳轮为所述第一旋转元件，所述第一内齿圈为所述第二旋转元件，所述第一行星架为所述第三旋转元件，以及
其中，所述第二行星齿轮组为双小齿轮行星齿轮组，包括第二太阳轮、第二内齿圈以及第二行星架，所述第二太阳轮为所述第四旋转元件，所述第二内齿圈为所述第五旋转元件，所述第二行星架为所述第六旋转元件。
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，所述第二轴以预先确定的距离与所述第一轴平行布置；
第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组在所述第一轴上，并且包括第一旋转元件、第二旋转元件以及第三旋转元件，所述第一旋转元件选择性地连接到所述第一轴，所述第二旋转元件选择性地连接到所述第一轴并且选择性地连接到变速器壳体；
第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组在所述第二轴上，并且包括第四旋转元件、第五旋转元件以及第六旋转元件，所述第四旋转元件连接到所述第一旋转元件并且选择性地连接到所述第一轴，所述第五旋转元件连接到所述第三旋转元件并且直接连接到输出齿轮，所述第六旋转元件选择性地连接到所述第一轴并且选择性地连接到变速器壳体；
第一传递齿轮，所述第一传递齿轮将所述第三旋转元件连接到所述第五旋转元件；
第二传递齿轮，所述第二传递齿轮将所述第一旋转元件连接到所述第四旋转元件；
第三传递齿轮，所述第一轴经过所述第三传递齿轮并且选择性地连接到所述第四旋转元件或所述第六旋转元件；以及
摩擦元件，所述摩擦元件包括离合器和制动器，所述离合器将所述第一轴选择性地连接到所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组的旋转元件，所述制动器将所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组的旋转元件选择性地连接到变速器壳体。
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是单小齿轮行星齿轮组，包括第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈，所述第一太阳轮为所述第一旋转元件，所述第一行星架为所述第二旋转元件，所述第一内齿圈为所述第三旋转元件，以及
其中，所述第二行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，包括第二太阳轮、第二行星架以及第二内齿圈，所述第二太阳轮为所述第四旋转元件，所述第二行星架为所述第五旋转元件，所述第二内齿圈为所述第六旋转元件。
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，所述摩擦元件包括：
第一离合器，所述第一离合器布置在所述第一轴和所述第一旋转元件之间；
第二离合器，所述第二离合器布置在所述第三传递齿轮和所述第四旋转元件之间；
第三离合器，所述第三离合器布置在所述第一轴和所述第二旋转元件之间；
第四离合器，所述第四离合器布置在所述第三传递齿轮和所述第六旋转元件之间；
第一制动器，所述第一制动器布置在所述第六旋转元件和变速器壳体之间；以及
第二制动器，所述第二制动器布置在所述第二旋转元件和变速器壳体之间。
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，在第一前进速度，所述第一离合器和所述第一制动器操作，
在第二前进速度，所述第二离合器和所述第一制动器操作，
在第三前进速度，所述第三离合器和所述第一制动器操作，
在第四前进速度，所述第二离合器和所述第三离合器操作，
在第五前进速度，所述第一离合器和所述第三离合器操作，
在第六前进速度，所述第三离合器和所述第四离合器操作，
在第七前进速度，所述第一离合器和所述第四离合器操作，
在第八前进速度，所述第二离合器和所述第四离合器操作，以及
在倒车速度，所述第一离合器和所述第二制动器操作。
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是双小齿轮行星齿轮组，包括第一太阳轮、第一内齿圈以及以及第一行星架，所述第一太阳轮为所述第一旋转元件，所述第一内齿圈为所述第二旋转元件，所述第一行星架为所述第三旋转元件，以及
其中，所述第二行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组，包括第二太阳轮、第二行星架以及第二内齿圈，所述第二太阳轮为所述第四旋转元件，所述第二行星架为所述第五旋转元件，所述第二内齿圈为所述第六旋转元件。
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是单小齿轮行星齿轮组，包括第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈，所述第一太阳轮为所述第一旋转元件，所述第一行星架为所述第二旋转元件，所述第一内齿圈为所述第三旋转元件，以及
其中，所述第二行星齿轮组为双小齿轮行星齿轮组，包括第二太阳轮、第二内齿圈以及第二行星架，所述第二太阳轮为所述第四旋转元件，所述第二内齿圈为所述第五旋转元件，所述第二行星架为所述第六旋转元件。
15.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是双小齿轮行星齿轮组，包括第一太阳轮、第一内齿圈以及第一行星架，所述第一太阳轮为所述第一旋转元件，所述第一内齿圈为所述第二旋转元件，所述第一行星架为所述第三旋转元件，以及
其中，所述第二行星齿轮组为双小齿轮行星齿轮组，包括第二太阳轮、第二内齿圈以及第二行星架，所述第二太阳轮为所述第四旋转元件，所述第二内齿圈为所述第五旋转元件，所述第二行星架为所述第六旋转元件。
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