CN104728366B - 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。一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可包括输入轴、输出轴、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和第三行星齿轮组，其中输入轴接收发动机的扭矩，输出轴与输入轴平行地设置，第一行星齿轮组包括第一太阳齿轮、第一行星架、和第一环形齿轮，第二行星齿轮组包括第二太阳齿轮、第二行星架、和第二环形齿轮，第三行星齿轮组包括第三太阳齿轮、第三行星架、和第三环形齿轮。行星齿轮系可进一步包括第一离合器、第二离合器、第三离合器和第四离合器以及第一制动器。

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12月18日提交的韩国专利申请第10-2013-0158808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，其可通过缩短行星齿轮系的长度而提高可安装性并且通过提高动力传递性能而降低燃油消耗。

背景技术

通常，行星齿轮系通过将多个行星齿轮组和摩擦构件组合来实现。众所周知，当行星齿轮系实现更多数量的换档速度时，可更优化地设计行星齿轮系的速度比，并且由此车辆可具有经济的燃油里程和更好的性能。因此，正在连续调查研究能够实现更多换档速度的行星齿轮系。

虽然实现相同数量的速度，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)之间的连接具有不同操作机构。此外，行星齿轮系根据其布局具有不同特征，诸如耐久性、动力传递效率、和尺寸。因此，还正在连续调查研究用于组合齿轮系的结构的设计。

此外，行星齿轮系实现多个换档速度。然而，从换档控制的角度，在一个摩擦构件被释放之后另一摩擦构件必须进行操作，以换档至相邻换档速度。此外，应当根据行星齿轮系将相邻换档速度之间的步比控制成合适的。

公开于该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

本发明已致力于提供一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其由于通过组合分离地设置在输入轴和输出轴上的三个行星齿轮组、三个行星架、三个传动齿轮、和五个摩擦元件实现具有摩擦元件的优秀操作条件的八个前进速度和一个倒退速度，因此具有通过缩短行星齿轮组的长度而提高可安装性并且通过提高动力传递性能而降低燃料消耗的优点。

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，其还具有由于通过使用三个传动齿轮易于改变齿数比而能够实现设定最佳齿数比，并因此提高在低速驾驶时的动力传递性能和燃料经济性的优点。

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包括：输入轴、输出轴、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、和第三行星齿轮组，其中所述输入轴接收发动机的扭矩；所述输出轴与所述输入轴平行地设置；所述第一行星齿轮组包括作为所述第一行星齿轮组的旋转元件的第一太阳齿轮、第一行星架和第一环形齿轮；所述第二行星齿轮组具有作为所述第二行星齿轮组的旋转元件的第二太阳齿轮、第二行星架和第二环形齿轮；以及所述第三行星齿轮组具有作为所述第三行星齿轮组的旋转元件的第三太阳齿轮、第三行星架和第三环形齿轮；其中第一旋转元件为所述第一行星齿轮组的一个旋转元件并且选择性地连接至变速器壳体；第二旋转元件为所述第一行星齿轮组的另一旋转元件，直接连接至所述输入轴，并且选择性地连接至所述第二行星齿轮组的一个旋转元件；第三旋转元件为所述第二星形齿轮组的另一旋转元件；第四旋转元件为彼此直接连接的所述第一行星齿轮组的剩余旋转元件和所述第二行星齿轮组的剩余旋转元件；第五旋转元件为所述第三行星齿轮组的一个旋转元件，经过第一传动齿轮连接至第二行星齿轮组的一个旋转元件，并且经过第一传动齿轮选择性地连接至输入轴；第六旋转元件为第三行星齿轮组的另一旋转元件，直接连接至所述输出轴，并且经过第二传动齿轮选择性地连接至所述第三旋转元件；并且第七旋转元件为所述第三行星齿轮组的剩余旋转元件并且经过第三传动齿轮选择性地连接至第一旋转元件。

第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、和第三行星齿轮组的每一个都为单小齿轮行星齿轮组。

第一旋转元件可以为第一太阳齿轮，第二旋转元件可以为第一行星架或第一行星架和第二环形齿轮，第三旋转元件可以为第二行星架，第四旋转元件可以为第一环形齿轮和第二太阳齿轮，第五旋转元件可以为第三太阳齿轮，第六旋转元件可以为第三行星架，以及第七旋转元件可以为第三环形齿轮。

所述行星齿轮系可以进一步包括：第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、和第一制动器，其中所述第一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；所述第二离合器设置在所述输入轴和所述第一传动齿轮之间；所述第三离合器设置在所述第六旋转元件和第二传动齿轮之间；所述第四离合器配置成直接联接第二行星齿轮组；以及所述第一制动器设置在所述第一旋转元件和所述变速器壳体之间

第一离合器和第二离合器以及第一制动器可在第一前进速度处进行操作，第一离合器和第四离合器以及第一制动器可在第二前进速度处进行操作，第一离合器、第二离合器、以及第四离合器可在第三前进速度处进行操作，第一离合器、第三离合器、以及第四离合器可在第四前进速度处进行操作，第一离合器、第二离合器、以及第三离合器可在第五前进速度处进行操作，第二离合器、第三离合器、以及第四离合器可在第六前进速度处进行操作，第二离合器和第三离合器以及第一制动器可在第七前进速度处进行操作，第三离合器和第四离合器以及第一制动器可在第八前进速度处进行操作，并且第一离合器和第三离合器以及第一制动器可在倒退速度处进行操作。

根据本发明的各个其他方面的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可包括：输入轴、输出轴、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、和第三行星齿轮组，其中所述输入轴接收发动机的扭矩；所述输出轴与所述输入轴平行地设置；所述第一行星齿轮组包括作为所述第一行星齿轮组的旋转元件的第一太阳齿轮、第一行星架和第一环形齿轮；所述第二行星齿轮组具有作为所述第二行星齿轮组的旋转元件的第二太阳齿轮、第二行星架和第二环形齿轮；所述第三行星齿轮组具有作为所述第三行星齿轮组的旋转元件的第三太阳齿轮、第三行星架和第三环形齿轮；其中第一旋转元件为所述第一太阳齿轮并且选择性地连接至变速器壳体；第二旋转元件为所述第一行星架和/或选择性地连接至第一行星架的第二环形齿轮，并且直接连接至所述输入轴；第三旋转元件为所述第二行星架，第四旋转元件为彼此直接连接的第一环形齿轮和第一太阳齿轮并且选择性地连接至所述第二环形齿轮；第五旋转元件为所述第三太阳齿轮，经过第一传动齿轮选择性地连接至所述输入轴，并且经过第一传动齿轮连接至所述第二环形齿轮；第六旋转元件为第三行星架，直接连接至所述输出轴，并且经过第二传动齿轮选择性地连接至所述第三旋转元件；并且第七旋转元件为第三环形齿轮并且经过第三传动齿轮选择性地连接至第一旋转元件。

第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、和第三行星齿轮组的每一个都为单小齿轮行星齿轮组。

所述行星齿轮系可以进一步包括：第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、和第一制动器，所述第一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；所述第二离合器设置在所述输入轴和所述第一传动齿轮之间；所述第三离合器设置在所述第六旋转元件和第二传动齿轮之间；所述第四离合器配置成直接联接第二行星齿轮组；以及所述第一制动器设置在所述第一旋转元件和所述变速器壳体之间。

第一离合器和第二离合器以及第一制动器可在第一前进速度处进行操作，第一离合器和第四离合器以及第一制动器可在第二前进速度处进行操作，第一离合器、第二离合器、以及第四离合器可在第三前进速度处进行操作，第一离合器、第三离合器、以及第四离合器可在第四前进速度处进行操作，第一离合器、第二离合器、以及第三离合器可在第五前进速度处进行操作，第二离合器、第三离合器、以及第四离合器可在第六前进速度处进行操作，第二离合器和第三离合器以及第一制动器可在第七前进速度处进行操作，第三离合器和第四离合器以及第一制动器可在第八前进速度处进行操作，并且第一离合器和第三离合器以及第一制动器可在倒退速度处进行操作。

本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些其它特征和优点将从结合于此的附图和以下具体实施方式中显而易见，或在附图和具体实施方式中详细陈述，附图和具体实施方式共同用于解释本发明的某些原理。

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为根据本发明的在应用至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为根据本发明的在第一前进速度处的示例性行星齿轮系的杠杆图。

图3B为根据本发明的在第二前进速度处的示例性行星齿轮系的杠杆图。

图3C为根据本发明的在第三前进速度处的示例性行星齿轮系的杠杆图。

图3D为根据本发明的在第四前进速度处的示例性行星齿轮系的杠杆图。

图3E为根据本发明的在第五前进速度处的示例性行星齿轮系的杠杆图。

图3F为根据本发明的在第六前进速度处的示例性行星齿轮系的杠杆图。

图3G为根据本发明的在第七前进速度处的示例性行星齿轮系的杠杆图。

图3H为根据本发明的在第八前进速度处的示例性行星齿轮系的杠杆图。

图3I为根据本发明的在倒退速度处的示例性行星齿轮系的杠杆图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的各个实施方案，其示例在附图中示出并在下文中描述。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，本发明意图不仅覆盖示例性实施方案，而且覆盖可包含在如所附权利要求所定义的本发明的精神和范围内的各种替代方案、修改、等效物以及其它实施方案。

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为根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的示意图。参照图1，根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系包括第一、第二、和第三行星齿轮系PG1、PG2、和PG3、五个摩擦元件B1、C1、C2、C3、和C4、和三个传动齿轮TF1、TF2、和TF3。

第一星形齿轮组PG1和第二星形齿轮组PG2设置在输入轴IS上，并且第三行星齿轮组PG3设置在输出轴OS上，该输出轴OS设置成与输入轴IS平行或基本平行并且远离输入轴IS。

因此，从输入轴IS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转变成八个前进速度和一个倒退速度，并且然后经过输出轴OS输出。

第一行星齿轮组PG1是单小齿轮行星齿轮组，并且具有作为第一行星齿轮组PG1的旋转元件的第一太阳齿轮S1、第一环形齿轮R1、和第一行星架PC1，第一行星架PC1可旋转地支撑与第一太阳齿轮S1和第一环形齿轮R1接合的第一小齿轮P1。

第二行星齿轮组PG2是单小齿轮行星齿轮组，并且具有作为第二行星齿轮组PG2的旋转元件的第二太阳齿轮S2、第二环形齿轮R2、和第二行星架PC2，第二行星架PC2支撑与第二太阳齿轮S2和第二环形齿轮R2接合的第二小齿轮P2。

第三行星齿轮组PG3是单小齿轮行星齿轮组，并且具有作为第三行星齿轮组PG3的旋转元件的第三太阳齿轮S3、第三环形齿轮R3、和第三行星架PC3，第三行星架PC3可旋转地支撑与第三太阳齿轮S3和第三环形齿轮R3接合的第三小齿轮P3。

第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2作为复合行星齿轮组进行操作并且第三行星齿轮组PG3作为简单行星齿轮系进行操作。

第一环形齿轮R1和第二太阳齿轮S2彼此直接连接，并且第一行星架PC1和第二环形齿轮R2选择性地彼此连接，使得第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2具有四个旋转元件N1、N2、N3和N4。

第一旋转元件N1为第一太阳齿轮S1、选择性地连接至变速器壳体H以便作为选择性固定元件进行操作、并且作为选择性输出元件进行操作。

第二旋转元件N2为第一行星架PC1和第二环形齿轮R2或第二环形齿轮R2，并且直接或选择性地连接至输入轴IS以便作为输入元件进行操作。

第三旋转元件N3为第二行星架PC2并且作为输出元件进行操作。

第四旋转元件N4为第一环形齿轮R1和第二太阳齿轮S2。

此外，第三行星齿轮组PG3具有三个旋转元件N5、N6和N7、将从输入轴IS和第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2传输的扭矩转换、并且将经转换的扭矩传输至输出轴OS。

第五旋转元件N5为第三太阳齿轮S3并且经过外部啮合齿轮选择性地连接至输入轴IS或经过外部啮合齿轮连接至第二行星齿轮组PG2。

第六旋转元件N6为第三行星架PC3，直接连接至输出轴OS，并且经过外部啮合齿轮选择性地连接至第三旋转元件PC2。

第七旋转元件N7为第三环形齿轮R3并且经过外部啮合齿轮选择性地连接至第一旋转元件N1。

此外，旋转元件通过第一传动齿轮TF1、第二传动齿轮TF2、和第三传动齿轮TF3以及摩擦元件组合或连接，摩擦元件包括第一制动器B1和第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3以及第四离合器C4。

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和第一传动从动齿轮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包括第一传动驱动齿轮TF1a和第一传动从动齿轮TF1b，其中第一传动驱动齿轮TF1a选择性地连接至直接连接至输入轴IS的第二环形齿轮R2，第一传动从动齿轮TF1b直接连接至第五旋转元件N5。第一传动齿轮TF1将第五旋转元件N5选择性地连接至输入轴IS或将第五旋转元件N5直接连接至第二旋转元件N2。

第二传动齿轮TF2包括第二传动驱动齿轮TF2a和第二传动从动齿轮TF2b，其中第二传动驱动齿轮TF2a直接连接至第三旋转元件N3，第二传动从动齿轮TF2b选择性地连接至第六旋转元件N6。第二传动齿轮TF2将第三旋转元件N3选择性地连接至第六旋转元件N6。

第三传动齿轮TF3包括第三传动驱动齿轮TF3a和第三传动从动齿轮TF3b，其中第三传动驱动齿轮TF3a选择性地连接至第一旋转元件N1，第三传动从动齿轮TF3b直接连接至第七旋转元件N7。第三传动齿轮TF3将第一旋转元件N1选择性地连接至第七旋转元件N7。

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以彼此相对的方向旋转。根据在换档速度处所需的速度比设置第一传动齿轮TF1、第二传动齿轮TF2、和第三传动齿轮TF3的齿数比。

将详细描述摩擦元件B1、C1、C2、C3和C4的布局。

第一制动器B1设置在第一旋转元件N1和变速器壳体H之间。第一离合器C1设置在第三传动齿轮TF3和第一旋转元件N1之间。第二离合器C2设置在第一传动齿轮TF1和输入轴IS之间。第三离合器C3设置在第二传动齿轮TF2和第六旋转元件N6之间。第四离合器C4设置在第四旋转元件N4和第一传动齿轮TF1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和第一制动器B1的摩擦元件可与通过液压压力操作的传统湿式多碟摩擦元件相同或相似。

图2为根据本发明的各个实施方案的在应用至行星齿轮系的每个换档速度处的摩擦构件的操作图表。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，三个摩擦元件在每个换档速度处进行操作。

第一离合器C1和第二离合器C2以及第一制动器B1在第一前进速度1ST处进行操作。第一离合器C1和第四离合器C4以及第一制动器B1在第二前进速度2ND处进行操作。第一离合器C1、第二离合器C2、以及第四离合器C4在第三前进速度3RD处进行操作。第一离合器C1、第三离合器C3、以及第四离合器C4在第四前进速度4TH处进行操作。第一离合器C1、第二离合器C2、以及第三离合器C3在第五前进速度处5TH进行操作。第二离合器C2、第三离合器C3、以及第四离合器C4在第六前进速度6TH处进行操作。第二离合器C2和第三离合器C3以及第一制动器B1在第七前进速度7TH处进行操作。第三离合器C3和第四离合器C4以及第一制动器B1在第八前进速度8TH处进行操作。第一离合器C1和第三离合器C3以及第一制动器B1在倒退速度REV处进行操作。

图3A至图3I为根据本发明的各个实施方案的在每个换档速度处行星齿轮系的杠杆图，并且通过杠杆分析方法示出了根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的换档过程。

参照图3A至图3I，通过第一行星齿轮组PG1和第二行星齿轮组PG2形成的复合行星齿轮组CPG的四条垂直线被设置为第一旋转元件N1、第二旋转元件N2、第三旋转元件N3、和第四旋转元件N4，并且第三行星齿轮组PG3的三条垂直线从左到右被设置为第五旋转元件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”，上水平线表示旋转速度为“1.0”，以及下水平线表示旋转速度为“-1.0”。“-”表示旋转元件以与发动机的旋转方向相对的方向旋转。这是由于在没有空转齿轮的情况下，旋转元件通过第一传动齿轮TF1、第二传动齿轮TF2、和第三传动齿轮TF3彼此外部啮合。

此外，旋转速度为“1.0”表示与第一轴IS1相同的旋转速度，第一轴IS1为输入轴。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的垂直线之间距离根据每个齿数比(太阳齿轮的齿数/环形齿轮的齿数)进行设置。

在下文中，参照图2和图3A至图3I，将详细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。参照图2，第一离合器C1和第二离合器C2和第一制动器B1在第一前进速度1ST处进行操作。如图3A所示，第一行星架PC1和第二环形齿轮R2通过第二离合器C2的操作连接以形成第二旋转元件N2，并且输入轴IS的扭矩被输入至第二旋转元件N2并且根据第一传动齿轮TF1的齿数比变化并然后被输入至第五旋转元件N5作为反向旋转速度。

在该状态下，第一旋转元件N1和第七旋转元件N7通过第一制动器B1和第一离合器C1的操作来作为固定元件进行操作。因此，第三行星齿轮组PG3的旋转元件形成第一换档线SP1并且D1经过第六旋转元件N6输出，第六旋转元件N6为输出元件。

第二前进速度。曾在第一前进速度1ST处进行操作的第二离合器C2被释放并且第四离合器C4在第二前进速度2ND处进行操作。如图3B所示，第二离合器C2被释放并且第一行星架PC1和第二环形齿轮R2脱离。此时，输入轴IS的扭矩被输入至通过第一行星架PC1形成的第二旋转元件N2。

在这个状态下，作为第一旋转元件N1的第一太阳齿轮S1通过第一制动器B1的操作来作为固定元件进行操作，并且增加的旋转速度经过作为第四旋转元件N4的第一环形齿轮R1输出。

此外，第二行星齿轮组PG2通过第四离合器C4的操作变成直接联接状态。因此，增加的旋转速度根据第一传动齿轮TF1的齿数比而变化并且然后输出至第五旋转元件N5作为反向旋转速度。

在该状态下，第一旋转元件N1和第七旋转元件N7通过第一制动器B1和第一离合器C1的操作来作为固定元件进行操作。因此，第三行星齿轮组PG3的旋转元件形成第二换档线SP2并且D2经过第六旋转元件N6输出，第六旋转元件N6为输出元件。

第三前进速度。曾在第二前进速度2ND处进行操作的第一制动器B1被释放并且第二离合器C2在第三前进速度3RD处进行操作。如图3C所示，复合行星齿轮组CPG通过第二离合器C2和第四离合器C4的操作变成直接联接状态。

在该状态下，输入轴IS的扭矩被输入至第二旋转元件N2，并且根据第一传动齿轮TF1的齿数比变化并然后被输入至第五旋转元件N5作为反向旋转速度。

此外，第一旋转元件N1的扭矩根据第三传动齿轮TF3的齿数比变化并且然后通过第一离合器C1的操作被输入至第七旋转元件作为反向旋转速度。

因此，第三行星齿轮组PG3的旋转元件形成第三换档线SP3并且D3经过第六旋转元件N6输出，第六旋转元件N6为输出元件。

第四前进速度。曾在第三前进速度3RD处进行操作的第二离合器C2被释放并且第三离合器C3在第四前进速度4TH处进行操作。如图3D所示，第二离合器C2被释放并且第一行星架PC1和第二环形齿轮R2脱离。此时，输入轴IS的扭矩被输入至通过第一行星架PC1形成的第二旋转元件N2。此外，第二行星齿轮组PG2通过第四离合器C4的操作变成直接联接状态。

在该状态下，第一旋转元件N1的扭矩根据第三传动齿轮TF3的齿数比变化并且然后通过第一离合器C1的操作输入至第七旋转元件N7作为反向旋转速度，并且第三旋转元件N3的扭矩根据第二传动齿轮TF2的齿数比变化并且然后通过第三离合器C3的操作输入至第六旋转元件N6作为反向旋转速度。

因此，第三行星齿轮组PG3的旋转元件形成第四换档线SP4并且D4经过第六旋转元件N6输出，第六旋转元件N6为输出元件。

第五前进速度。曾在第四前进速度4TH处进行操作的第四离合器C4被释放并且第二离合器C2在第五前进速度5TH处进行操作。如图3E所示，第一行星架PC1和第二环形齿轮R2通过第二离合器C2的操作连接以形成第二旋转元件N2。在该状态下，输入轴IS的扭矩被输入至第二旋转元件N2，并且根据第一传动齿轮TF1的齿数比变化并然后被输入至第五旋转元件N5作为反向旋转速度。

此外，第一旋转元件N1的扭矩根据第三传动齿轮TF3的齿数比变化并且然后通过第一离合器C1的操作输入至第七旋转元件N7作为反向旋转速度，并且第三旋转元件N3的扭矩根据第二传动齿轮TF2的齿数比变化并且然后通过第三离合器C3的操作输入至第六旋转元件N6作为反向旋转速度。

因此，第三行星齿轮组PG3的旋转元件形成第五换档线SP5并且D5经过第六旋转元件N6输出，第六旋转元件N6为输出元件。

第六前进速度。曾在第五前进速度5TH处进行操作的第一离合器C1被释放并且第四离合器C4在第六前进速度6TH处进行操作。如图3F所示，复合行星齿轮组CPG通过第二离合器C2和第四离合器C4的操作变成直接联接状态。

在该状态下，输入轴IS的扭矩被输入至第二旋转元件N2，并且根据第一传动齿轮TF1的齿数比变化并然后被输入至第五旋转元件N5作为反向旋转速度。

此外，第三旋转元件N3的扭矩根据第二传动齿轮TF2的齿数比变化并且然后通过第三离合器C3的操作被输入至第六旋转元件N6作为反向旋转速度。

因此，第三行星齿轮组PG3的旋转元件形成第六换档线SP6并且D6经过第六旋转元件N6输出，第六旋转元件N6为输出元件。

第七前进速度。曾在第六前进速度6TH处进行操作的第四离合器C4被释放并且第一制动器B1在第七前进速度7TH处进行操作。如图3G所示，第一行星架PC1和第二环形齿轮R2通过第二离合器C2的操作连接以形成第二旋转元件N2。输入轴IS的扭矩被输入至第二旋转元件N2，并且根据第一传动齿轮TF1的齿数比变化并然后被输入至第五旋转元件N5作为反向旋转速度，并且第一旋转元件N1通过第一制动器B1的操作来作为固定元件进行操作。

此外，第三旋转元件N3的扭矩根据第二传动齿轮TF2的齿数比变化并且然后通过第三离合器C3的操作被输入至第六旋转元件N6作为反向旋转速度。

因此，第三行星齿轮组PG3的旋转元件形成第七换档线SP7并且D7经过第六旋转元件N6输出，第六旋转元件N6为输出元件。

第八前进速度。曾在第七前进速度7TH处进行操作的第二离合器C2被释放并且第三离合器C3在第八前进速度8TH处进行操作。如图3H所示，第二离合器C2被释放并且第一行星架PC1和第二环形齿轮R2脱离。此时，输入轴IS的扭矩被输入至通过第一行星架PC1形成的第二旋转元件N2。

在这个状态下，作为第一旋转元件N1的第一太阳齿轮S1通过第一制动器B1的操作来作为固定元件进行操作，并且增加的旋转速度经过作为第四旋转元件N4的第一环形齿轮R1输出。

此外，第二行星齿轮组PG2通过第四离合器C4的操作变成直接联接状态。因此，增加的旋转速度根据第一传动齿轮TF1的齿数比变化并且然后输入至第五旋转元件N5作为反向旋转速度，并且第三旋转元件N3的扭矩根据第二传动齿轮TF2的齿数比变化并然后通过第三离合器C3的操作输入至第六旋转元件N6作为反向旋转速度。

因此，第三行星齿轮组PG3的旋转元件形成第八换档线SP8并且D8经过第六旋转元件N6输出，第六旋转元件N6为输出元件。

倒退速度。如图2所示，第一制动器B1和第一离合器C1和第三离合器C3在倒退速度REV处进行操作。如图3I所示，在输入轴IS的扭矩被输入至作为第一行星架PC1的第二旋转元件N2的状态下，第一旋转元件N1和第七旋转元件N7通过第一制动器B1和第一离合器C1的操作来作为固定元件进行操作。

此外，第三旋转元件N3的扭矩根据第二传动齿轮TF2的齿数比变化并且然后通过第三离合器C3的操作被输入至第六旋转元件N6作为反向旋转速度。

因此，第三行星齿轮组PG3的旋转元件形成倒档线RS并且REV经过第六旋转元件N6输出，第六旋转元件N6为输出元件。

由于在根据本发明的各个实施方案行星齿轮系中，三个行星齿轮组分离地设置在彼此远离并且平行或基本平行设置的输入轴和输出轴上，因此可减小行星齿轮系的长度并且可提高安装性。

此外，由于易于改变齿数比，可通过利用三个外部啮合齿轮以及行星齿轮组设置最佳齿数比。由于齿数比可根据目标性能改变，因此可提高启动性能。因此，可使用启动离合器来代替扭矩转换器。

由于三个摩擦元件在每个换档速度处进行操作，因此可最小化不操作的摩擦元件并且可减小阻力矩。此外，可通过增加动力传递效率来降低燃料消耗。此外，由于可减小每个摩擦元件的扭矩负载，因此紧凑的设计是可能的。

本发明的特定示例性实施方案的上述描述是为了说明和描述而给出。它们不旨在穷举或将本发明限制于所描述的精确形式，而且鉴于以上教导，许多修改和变化显然是可能的。选择和描述示例性实施方案以说明本发明的某些原理和它们的实际应用，由此使本领域普通技术人员能作出和利用本发明的各个示例性实施方案及其替代方案或修改。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等价技术方案限定。

Claims (9)

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，所述输入轴接收发动机的扭矩；

输出轴，所述输出轴与所述输入轴平行地设置；

第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组包括作为所述第一行星齿轮组的旋转元件的第一太阳齿轮、第一行星架和第一环形齿轮；

第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组具有作为所述第二行星齿轮组的旋转元件的第二太阳齿轮、第二行星架和第二环形齿轮；以及

第三行星齿轮组，所述第三行星齿轮组具有作为所述第三行星齿轮组的旋转元件的第三太阳齿轮、第三行星架和第三环形齿轮；其中

第一旋转元件为所述第一行星齿轮组的一个旋转元件并且选择性地连接至变速器壳体；

第二旋转元件为所述第一行星齿轮组的另一旋转元件、直接连接至所述输入轴、并且选择性地连接至所述第二行星齿轮组的一个旋转元件；

第三旋转元件为所述第二行星齿轮组的另一旋转元件；

第四旋转元件为彼此直接连接的所述第一行星齿轮组的剩余旋转元件和所述第二行星齿轮组的剩余旋转元件；

第五旋转元件为所述第三行星齿轮组的一个旋转元件，经过第一传动齿轮连接至第二行星齿轮组的一个旋转元件，并且经过第一传动齿轮选择性地连接至输入轴；

第六旋转元件为第三行星齿轮组的另一旋转元件，直接连接至所述输出轴，并且经过第二传动齿轮选择性地连接至所述第三旋转元件；

第七旋转元件为所述第三行星齿轮组的剩余旋转元件并且经过第三传动齿轮选择性地连接至第一旋转元件。

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，其中第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和第三行星齿轮组的每一个都为单小齿轮行星齿轮组。

3.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：

第一旋转元件为第一太阳齿轮，

第二旋转元件为第一行星架或第一行星架和第二环形齿轮，

第三旋转元件为第二行星架，

第四旋转元件为第一环形齿轮和第二太阳齿轮，

第五旋转元件为第三太阳齿轮，

第六旋转元件为第三行星架，以及

第七旋转元件为第三环形齿轮。

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，进一步包括：

第一离合器，所述第一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；

第二离合器，所述第二离合器设置在所述输入轴和所述第一传动齿轮之间；

第三离合器，所述第三离合器设置在所述第六旋转元件和第二传动齿轮之间；

第四离合器，所述第四离合器配置成使第二行星齿轮组直接联接；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：

第一离合器和第二离合器以及第一制动器在第一前进速度处进行操作，

第一离合器和第四离合器以及第一制动器在第二前进速度处进行操作，

第一离合器、第二离合器、以及第四离合器在第三前进速度处进行操作，

第一离合器、第三离合器、以及第四离合器在第四前进速度处进行操作，

第一离合器、第二离合器、以及第三离合器在第五前进速度处进行操作，

第二离合器、第三离合器、以及第四离合器在第六前进速度处进行操作，

第二离合器和第三离合器以及第一制动器在第七前进速度处进行操作，

第三离合器和第四离合器以及第一制动器在第八前进速度处进行操作，以及

第一离合器和第三离合器以及第一制动器在倒退速度处进行操作。

6.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其包括：

输入轴，所述输入轴接收发动机的扭矩；

输出轴，所述输出轴与所述输入轴平行地设置；

第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组包括作为所述第一行星齿轮组的旋转元件的第一太阳齿轮、第一行星架和第一环形齿轮；

第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组具有作为所述第二行星齿轮组的旋转元件的第二太阳齿轮、第二行星架和第二环形齿轮；

第三行星齿轮组，所述第三行星齿轮组具有作为所述第三行星齿轮组的旋转元件的第三太阳齿轮、第三行星架和第三环形齿轮；其中

第一旋转元件为所述第一太阳齿轮并且选择性地连接至变速器壳体；

第二旋转元件为所述第一行星架和/或选择性地连接至第一行星架的第二环形齿轮，并且直接连接至所述输入轴；

第三旋转元件为所述第二行星架，

第四旋转元件为彼此直接连接的第一环形齿轮和第一太阳齿轮并且选择性地连接至所述第二环形齿轮；

第五旋转元件为所述第三太阳齿轮，经过第一传动齿轮选择性地连接至所述输入轴，并且经过第一传动齿轮连接至所述第二环形齿轮；

第六旋转元件为第三行星架，直接连接至所述输出轴，并且经过第二传动齿轮选择性地连接至所述第三旋转元件；以及

第七旋转元件为第三环形齿轮并且经过第三传动齿轮选择性地连接至第一旋转元件。

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，其中第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和第三行星齿轮组的每一个都为单小齿轮行星齿轮组。

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，进一步包括：

第一离合器，所述第一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；

第二离合器，所述第二离合器设置在所述输入轴和所述第一传动齿轮之间；

第三离合器，所述第三离合器设置在所述第六旋转元件和所述第二传动齿轮之间；

第四离合器，所述第四离合器配置成使所述第二行星齿轮组直接联接；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壳体之间。

9.根据权利要求8所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中：

第一离合器和第二离合器以及第一制动器在第一前进速度处进行操作，

第一离合器和第四离合器以及第一制动器在第二前进速度处进行操作，

第一离合器、第二离合器、以及第四离合器在第三前进速度处进行操作，

第一离合器、第三离合器、以及第四离合器在第四前进速度处进行操作，

第一离合器、第二离合器、以及第三离合器在第五前进速度处进行操作，

第二离合器、第三离合器、以及第四离合器在第六前进速度处进行操作，

第二离合器和第三离合器以及第一制动器在第七前进速度处进行操作，

第三离合器和第四离合器以及第一制动器在第八前进速度处进行操作，以及

第一离合器和第三离合器以及第一制动器在倒退速度处进行操作。