CN105257792B - 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，其可以包括输入轴、输出轴、三个行星齿轮组、三个传输齿轮以及六个摩擦元件。所述三个行星齿轮组中的每个可以包括三个旋转元件，从而构成九个旋转元件。所述旋转元件可以通过外齿轮或通过所述六个摩擦元件连接到或选择性地连接到所述输入轴、变速器壳体或彼此。所述三个传输齿轮可以应用于所述外齿轮。

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2014年7月9日提交的第10-2014-0086074号韩国专利申请的优先权，所述申请的全部内容以引入的方式并入本文中用于所有目的。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的自动变速器，且更具体而言，涉及一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，所述行星齿轮系能够减少全长以改善安装特性并且提高动力传动性能以减少燃料成本。

背景技术

通常，自动变速器的多级传动机构通过多个行星齿轮组和摩擦元件的组合来实施，并且由于可实施的换挡挡位越多，就越有可能实现考虑动力性能和燃料效率的更恰当的换挡比设计以及极佳车辆，因此已经对能够实施更多换挡挡位的自动变速器行星齿轮系进行了不懈的研究。

由于上述行星齿轮系尽管实施相同的换挡挡位但取决于旋转元件(太阳齿轮、行星齿轮、环形齿轮等)的连接结构而具有不同的耐久性、动力传动效率、尺寸等，因此对制造更强、没有动力损耗且紧凑的行星齿轮系的研究和开发一直在持续。

另外，行星齿轮系实施多个换挡挡位，并且考虑到换挡控制，当执行循序式换挡作为相邻换挡挡位时行星齿轮系是否满足操作条件以及在相邻换挡挡位之间的内部挡位比是否以恰当水平实施被放大为差异化功能之一。

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

本发明致力于提供一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，所述行星齿轮系通过实现前进9速度以及倒退1速度换挡挡位而具有减少全长以改善安装特性并且提高动力传动性能以减少燃料成本的优点，所述换挡挡位通过分布设置在输入轴以及输出轴上的三个行星齿轮组、三个外齿轮以及六个摩擦元件的组合而具有摩擦元件的极佳操作条件，所述输入轴以及输出轴在其间具有预定距离并且彼此平行或大体上平行地设置。

另外，本发明致力于提供一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，所述行星齿轮系通过应用多个传输齿轮以自由改变齿轮的齿数而具有设置最佳齿轮比并且因此提高动力传动性能以及燃料效率的优点。

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，所述行星齿轮系包括：输入轴，所述输入轴接收发动机的动力；输出轴，所述输出轴与输入轴平行地设置；第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组具有包括第一太阳齿轮、第一行星架以及第一环形齿轮的三个旋转元件，并且设置在输入轴上；第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组具有包括第二太阳齿轮、第二行星架以及第二环形齿轮的三个旋转元件，并且设置在输出轴上；第三行星齿轮组，所述第三行星齿轮组具有包括第三太阳齿轮、第三行星架以及第三环形齿轮的三个旋转元件，并且设置在输入轴上；三个传输齿轮；以及六个摩擦元件，其中第一旋转元件选择性地连接到输入轴，第一旋转元件是第一行星齿轮组的三个旋转元件中的一个；第二旋转元件选择性地连接到输入轴，第二旋转元件是第一行星齿轮组的三个旋转元件中的另一个；第三旋转元件是第一行星齿轮组的三个旋转元件中的剩余的一个；第四旋转元件通过外齿轮连接到第二旋转元件并且选择性地连接到变速器壳体，第四旋转元件是第二行星齿轮组的三个旋转元件中的一个；第五旋转元件通过外齿轮连接到第三旋转元件上且同时直接连接到输出轴，并且选择性地连接到第四旋转元件，第五旋转元件是第二行星齿轮组的三个旋转元件中的另一个；第六旋转元件是第二行星齿轮组的三个旋转元件中的剩余的一个；第七旋转元件直接连接到输入轴，第七旋转元件是第三行星齿轮组的三个旋转元件中的一个；第八旋转元件选择性地连接到输入轴并且同时通过外齿轮连接到第六旋转元件，第八旋转元件是第三行星齿轮组的三个旋转元件中的另一个；第九旋转元件选择性地连接到变速器壳体，第九旋转元件是第三行星齿轮组的三个旋转元件中的剩余的一个；三个传输齿轮应用于外齿轮；并且六个摩擦元件中的对应的摩擦元件选择性地将两个相对应的旋转元件连接到彼此或选择性地将相对应的旋转元件连接到变速器壳体。

第一行星齿轮组、第二行星齿轮组以及第三行星齿轮组中的每个可以是单小齿轮行星齿轮组，第一旋转元件可以包括第一太阳齿轮，第二旋转元件可以包括第一行星架，第三旋转元件包括第一环形齿轮，第四旋转元件可以包括第二太阳齿轮，第五旋转元件可以包括第二行星架，第六旋转元件可以包括第二环形齿轮，第七旋转元件可以包括第三太阳齿轮，第八旋转元件可以包括第三行星架并且第九旋转元件可以包括第三环形齿轮。

三个传输齿轮可以包括：第一传输齿轮，所述第一传输齿轮设置在第二旋转元件与第四旋转元件之间；第二传输齿轮，所述第二传输齿轮设置在第三旋转元件与第五旋转元件之间；以及第三传输齿轮，所述第三传输齿轮设置在第六旋转元件与第八旋转元件之间。

六个摩擦元件可以包括：第一离合器，所述第一离合器设置在输入轴与第一旋转元件之间；第二离合器，所述第二离合器设置在输入轴与第二旋转元件之间；第三离合器，所述第三离合器设置在输入轴与第八旋转元件之间；第四离合器，所述第四离合器设置在第四旋转元件与第五旋转元件之间；第一制动器，所述第一制动器设置在第四旋转元件与变速器壳体之间；以及第二制动器，所述第二制动器设置在第九旋转元件与变速器壳体之间。

通过同时接合六个摩擦元件中的两个摩擦元件实现的换挡挡位可以包括：前进1速度换挡挡位，其中同时操作第一制动器以及第二制动器；前进2速度换挡挡位，其中同时操作第四离合器以及第二制动器；前进3速度换挡挡位，其中同时操作第一离合器以及第二制动器；前进4速度换挡挡位，其中同时操作第二离合器以及第二制动器；前进5速度换挡挡位，其中同时操作第一离合器以及第二离合器；前进6速度换挡挡位，其中同时操作第二离合器以及第四离合器；前进7速度换挡挡位，其中同时操作第二离合器以及第三离合器；前进8速度换挡挡位，其中同时操作第三离合器以及第四离合器；前进9速度换挡挡位，其中同时操作第一离合器以及第三离合器；以及倒退换挡挡位，其中同时操作第一离合器以及第一制动器。

第一行星齿轮组可以是双小齿轮行星齿轮组，第二行星齿轮组以及第三行星齿轮组中的每个可以是单小齿轮行星齿轮组，第一旋转元件可以包括第一太阳齿轮，第二旋转元件可以包括第一环形齿轮，第三旋转元件可以包括第一行星架，第四旋转元件可以包括第二太阳齿轮，第五旋转元件可以包括第二行星架，第六旋转元件可以包括第二环形齿轮，第七旋转元件可以包括第三太阳齿轮，第八旋转元件可以包括第三行星架以及第九旋转元件可以包括第三环形齿轮。

第一行星齿轮组以及第三行星齿轮组中的每个可以是单小齿轮行星齿轮组，第二行星齿轮组可以是双小齿轮行星齿轮组，第一旋转元件可以包括第一太阳齿轮，第二旋转元件可以包括第一行星架，第三旋转元件可以包括第一环形齿轮，第四旋转元件可以包括第二太阳齿轮，第五旋转元件可以包括第二环形齿轮，第六旋转元件可以包括第二行星架，第七旋转元件可以包括第三太阳齿轮，第八旋转元件可以包括第三行星架以及第九旋转元件可以包括第三环形齿轮。

第一行星齿轮组以及第二行星齿轮组中的每个可以是单小齿轮行星齿轮组，第三行星齿轮组可以是双小齿轮行星齿轮组，第一旋转元件可以包括第一太阳齿轮，第二旋转元件可以包括第一行星架，第三旋转元件可以包括第一环形齿轮，第四旋转元件可以包括第二太阳齿轮，第五旋转元件可以包括第二行星架，第六旋转元件可以包括第二环形齿轮，第七旋转元件可以包括第三太阳齿轮，第八旋转元件可以包括第三环形齿轮以及第九旋转元件可以包括第三行星架。

六个摩擦元件可以包括：第一离合器，所述第一离合器设置在输入轴与第一旋转元件之间；第二离合器，所述第二离合器设置在输入轴与第二旋转元件之间；第三离合器，所述第三离合器设置在输入轴与第八旋转元件之间；第四离合器，所述第四离合器设置在第四旋转元件与第五旋转元件之间；第一制动器，所述第一制动器设置在第二旋转元件与变速器壳体之间；以及第二制动器，所述第二制动器设置在第九旋转元件与变速器壳体之间。

根据本发明的各个方面，三个行星齿轮组分布设置在经设置以在其间具有预定距离并且彼此平行的输入轴以及输出轴上，由此可以减少全长，从而改善安装特性。

另外，根据本发明，通过使用除行星齿轮组之外的三个外齿轮而自由改变齿轮的齿数可以设定每一车辆的最佳齿轮比，并且可以执行齿轮改变以满足所需的性能状态从而提高起动性能，由此可以省略现有的变矩器并且可以使用起动离合器。另外，根据本发明，可以通过在每个换挡挡位中操作两个摩擦元件而容易地执行换挡控制。

本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，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案中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方案中进行详细陈述，这些附图和具体实施方案共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1是根据本发明的第一示例性行星齿轮系的示意图。

图2是根据本发明的示例性实施方案的用于行星齿轮系的每个摩擦元件的每个换挡挡位的操作表。

图3是根据本发明的第二示例性行星齿轮系的示意图。

图4是根据本发明的第三示例性行星齿轮系的示意图。

图5是根据本发明的第四示例性行星齿轮系的示意图。

图6是根据本发明的第五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不同实施方案，在附图中和以下的描述中示出了这些实施方案的示例。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。

附图和说明书应当被认为本质上是显示性的而非限制性的。在整个说明书中，同样的附图标记表示同样的元件。

在以下详细描述中，将构造或元件的名称分类为第一、第二等是因为构造或元件具有相同或相似的关系而对构造和元件进行分类，并且在以下详细描述中本发明不必限于上述顺序。

图1是根据本发明的第一示例性实施方案的行星齿轮系的示意图。参考图1，根据本发明的第一示例性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及第三行星齿轮组PG3，三个传输齿轮TF1、TF2和TF3，以及六个摩擦元件C1、C2、C3、C4、B1和B2。

第一行星齿轮组PG1以及第三行星齿轮组PG3设置在输入轴IS上并且第二行星齿轮组PG2设置在输出轴OS上，输出轴OS与输入轴IS平行或大体上平行地设置同时与输入轴IS具有预定距离。

因此，从输入轴IS输入的旋转动力通过第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2以及第三行星齿轮组PG3的互补操作而换挡到前进9速度以及倒退1速度并且通过输出轴OS输出。

为单小齿轮行星齿轮组的第一行星齿轮组PG1包括：第一太阳齿轮S1，其为第一旋转元件N1；第一行星架PC1，其为第二旋转元件N2，可旋转地支撑通过外齿轮连接到第一太阳齿轮S1上的第一小齿轮P1；以及第一环形齿轮R1，其为第三旋转元件N3，通过内齿轮连接到第一小齿轮P1上。

为单小齿轮行星齿轮组的第二行星齿轮组PG2包括：第二太阳齿轮S2，其为第四旋转元件N4；第二行星架PC2，其为第五旋转元件N5，可旋转地支撑通过外齿轮连接到第二太阳齿轮S2上的第二小齿轮P2；以及第二环形齿轮R2，其为第六旋转元件N6，通过内齿轮连接到第二小齿轮P2上。

为单小齿轮行星齿轮组的第三行星齿轮组PG3包括：第三太阳齿轮S3，其为第七旋转元件N7；第三行星架PC3，其为第八旋转元件N8，可旋转地支撑通过外齿轮连接到第三太阳齿轮S3上的第三小齿轮P3；以及第三环形齿轮R3，其为第九旋转元件N9，通过内齿轮连接到第三小齿轮P3上。

另外，第一旋转元件N1选择性地连接到输入轴IS上，第二旋转元件N2选择性地连接到输入轴IS上并且同时通过外齿轮连接到第四旋转元件N4上，并且第三旋转元件N3通过外齿轮连接到第五旋转元件N5上。

另外，第四旋转元件N4通过外齿轮连接到第二旋转元件N2上并且同时分别选择性地连接到输出轴OS以及变速器壳体H上，第五旋转元件N5通过外齿轮连接到第三旋转元件N3上并且同时直接连接到输出轴OS上，并且第六旋转元件N6通过外齿轮连接到第八旋转元件N8上。

另外，第七旋转元件N7直接连接到输入轴IS上，第八旋转元件N8通过外齿轮连接到第六旋转元件N6上并且选择性地连接到输入轴IS上，并且第九旋转元件N9选择性地连接到变速器壳体H上。

三个传输齿轮TF1、TF2以及TF3执行通过第一行星齿轮组PG1以及第三行星齿轮组PG3根据与第二行星齿轮组PG2对应的齿轮比而进行换挡的旋转动力的齿隙传输。

第一传输齿轮TF1包括直接连接到第二旋转元件N2上的第一传输驱动齿轮TF1a以及直接连接到第四旋转元件N4上的第一传输从动齿轮TF1b，并且通过外齿轮将第二旋转元件N2与第四旋转元件N4连接到彼此。

第二传输齿轮TF2包括直接连接到第三旋转元件N3上的第二传输驱动齿轮TF2a以及直接连接到第五旋转元件N5上的第二传输从动齿轮TF2b，并且通过外齿轮将第三旋转元件N3与第五旋转元件N5连接到彼此。

第三传输齿轮TF3包括直接连接到第八旋转元件N8上的第三传输驱动齿轮TF3a以及直接连接到第六旋转元件N6上的第三传输从动齿轮TF3b，并且通过外齿轮将第八旋转元件N8与第六旋转元件N6连接到彼此。

因此，通过第一传输齿轮TF1、第二传输齿轮TF2以及第三传输齿轮TF3连接的对应的旋转元件在彼此相反的方向上旋转，并且所述第一传输齿轮TF1、第二传输齿轮TF2以及第三传输齿轮TF3的齿轮比取决于由对应的换挡挡位所需的换挡比而设定。

可变地连接第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2以及第三行星齿轮组PG3的旋转元件的摩擦元件C1、C2、C3、C4、B1以及B2之间的连接关系将描述如下。

第一离合器C1设置在输入轴IS与第一旋转元件N1之间。

第二离合器C2设置在输入轴IS与第二旋转元件N2之间。

第三离合器C3设置在输入轴IS与第八旋转元件N8之间。

第四离合器C4设置在第四旋转元件N4与第五旋转元件N5之间。

第一制动器B1设置在第四旋转元件N4与变速器壳体H之间。

第二制动器B2设置在第九旋转元件N9与变速器壳体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的对应的摩擦元件可以包括通过液压压力摩擦联接的多片式液压摩擦联接单元。

图2是根据本发明的一些实施方案的用于行星齿轮系的每个摩擦元件的每个换挡挡位的操作表。参考图2，根据本发明的第一示例性实施方案的行星齿轮系在每个换挡挡位中操作两个摩擦元件时变速。

前进1速度换挡挡位(1ST)通过第一制动器B1以及第二制动器B2的同步操作来实现。

前进2速度换挡挡位(2ND)通过第四离合器C4以及第二制动器B2的同步操作来实现。

前进3速度换挡挡位(3RD)通过第一离合器C1以及第二制动器B2的同步操作来实现。

前进4速度换挡挡位(4TH)通过第二离合器C2以及第二制动器B2的同步操作来实现。

前进5速度换挡挡位(5TH)通过第一离合器C1以及第二离合器C2的同步操作来实现。

前进6速度换挡挡位(6TH)通过第二离合器C2以及第四离合器C4的同步操作来实现。

前进7速度换挡挡位(7TH)通过第二离合器C2以及第三离合器C3的同步操作来实现。

前进8速度换挡挡位(8TH)通过第三离合器C3以及第四离合器C4的同步操作来实现。

前进9速度换挡挡位(9TH)通过第一离合器C1以及第三离合器C3的同步操作来实现。

倒退换挡挡位REV通过第一离合器C1以及第一制动器B1的同步操作来实现。

将了解，图2中示出的标记是示例性且非限制性的。

通过上述摩擦元件操作的每个换挡挡位的换挡过程将描述如下。

前进1速度

在前进1速度换挡挡位(1ST)中，第二旋转元件N2以及第四旋转元件N4通过第一制动器B1的操作而固定，并且第九旋转元件N9通过第二制动器B2的操作而固定。

因此，由于第七旋转元件N7始终连接到输入轴IS上并且第九旋转元件N9固定，所以第八旋转元件N8在顺时针方向上旋转，而第六旋转元件N6根据第三传输齿轮TF3的齿轮比在逆时针方向上旋转。

另外，由于第六旋转元件N6根据第三传输齿轮TF3的齿轮比而在其中第四旋转元件N4通过第一制动器B1作为固定元件操作的状态下旋转，所以第五旋转元件N5驱动输出轴OS同时以第一换挡比旋转，由此实现前进1速度的换挡。

前进2速度

在前进2速度换挡挡位(2ND)中，如果在前进1速度的状态下第一制动器B1的操作在其中第二制动器B2的操作被保持并且第四离合器C4被紧固的状态下释放，那么在前进1速度中固定的第四旋转元件N4以与第五旋转元件N5相同的速度旋转。

因此，由于第二制动器B2的操作保持以及第七旋转元件N7的恒定输入，第八旋转元件N8的速度不改变。

因此，在其中第九旋转元件N9的转速不因第三传输齿轮TF3的连接而改变的状态下，第二行星齿轮组PG2通过第四离合器C4的操作而一体地旋转，使得第五旋转元件N5的速度根据第四旋转元件N4的速度的提高而提高，由此实现前进2速度的换挡。

前进3速度

在前进3速度换挡挡位(3RD)中，如果在前进2速度的状态下，第四离合器C4的操作在其中第二制动器B2的操作被保持并且第一离合器C1被紧固的状态下释放，那么在前进2速度中以低速旋转的第一旋转元件N1的速度提高到与输入轴IS相同的速度。

因此，由于第九旋转元件N9因第二制动器B2的操作保持而固定并且根据第七旋转元件N7的恒定输入而使速度为恒定的，所以第六旋转元件N6的转速不因第三传输齿轮TF3的连接而改变。

因此，如果第三旋转元件N3的速度因第一传输齿轮TF1以及第二传输齿轮TF2的外齿轮连接而提高，那么连接到输出轴OS上的第五旋转元件N5的速度也提高，由此实现前进3速度的换挡。

前进4速度

在前进4速度换挡挡位(4TH)中，如果在前进3速度的状态下，第一离合器C1的操作在其中第二制动器B2的操作被保持并且第二离合器C2被紧固的状态下释放，那么在前进3速度中以低于输入轴IS的速度旋转的第二旋转元件N2的速度提高到与输入轴IS相同的速度。

因此，由于第九旋转元件N9因第二制动器B2的操作保持而固定并且根据第七旋转元件N7的恒定输入而使速度为恒定的，所以第六旋转元件N6的转速不因第三传输齿轮TF3的连接而改变。

因此，如果第三旋转元件N3的速度因第一传输齿轮TF1以及第二传输齿轮TF2的外齿轮连接而提高，那么连接到输出轴OS上的第五旋转元件N5的速度也提高，由此实现前进4速度的换挡。

前进5速度

在前进5速度换挡挡位(5TH)中，如果在前进4速度的状态下，第二制动器B2的操作在其中第二离合器C2的操作被保持并且第一离合器C1被紧固的状态下释放，那么在前进4速度中以高于输入轴IS的速度旋转的第一旋转元件N1的速度降低并且整个第一行星齿轮组PG1以相同速度旋转。

因此，第二旋转元件N2的速度因第二离合器C2的操作保持而固定，并且第三旋转元件N3的速度根据第一旋转元件N1的速度的降低而提高。

因此，连接到输出轴OS上的第五旋转元件N5的速度通过第二传输齿轮TF2的外齿轮连接而提高，由此实现前进5速度的换挡。

前进6速度

在前进6速度换挡挡位(6TH)中，如果在前进5速度的状态下，第一离合器C1的操作在其中第二离合器C2的操作被保持并且第四离合器C4被紧固的状态下释放，那么在前进5速度中以低于第四旋转元件N4的速度旋转的第五旋转元件N5的速度提高并且整个第二行星齿轮组PG2以相同速度旋转。

因而，连接到输出轴OS上的第五旋转元件N5的速度提高，由此实现前进6速度的换挡。

前进7速度

在前进7速度换挡挡位(7TH)中，如果在前进6速度的状态下，第四离合器C4的操作在其中第二离合器C2的操作被保持并且第三离合器C3被紧固的状态下释放，那么在前进6速度中以低于输入轴IS的速度旋转的第八旋转元件N8的速度提高并且整个第三行星齿轮组PG3以相同速度旋转。

因此，第二旋转元件N2的速度因第二离合器C2的操作保持而固定，并且第四旋转元件N4的转速通过第一传输齿轮TF1的外齿轮连接而固定。

因此，连接到输出轴OS上的第五旋转元件N5的速度通过第三传输齿轮TF3的外齿轮连接而提高，由此实现前进7速度的换挡。

前进8速度

在前进8速度换挡挡位(8TH)中，如果在前进7速度的状态下，第二离合器C2的操作在其中第三离合器C3的操作被保持并且第四离合器C4被紧固的状态下释放，那么在前进7速度中以低于第六旋转元件N6的速度旋转的第四旋转元件N4以及第五旋转元件N5的速度提高并且整个第二行星齿轮组PG2以相同速度旋转。

因此，第二旋转元件N2的速度因第二离合器C2的操作保持而固定，并且第四旋转元件N4的转速通过第一传输齿轮TF1的外齿轮连接而固定。

因此，连接到输出轴OS上的第五旋转元件N5的速度提高，由此实现前进8速度的换挡。

前进9速度

在前进9速度换挡挡位(9TH)中，如果在前进8速度的状态下，第四离合器C4的操作在其中第三离合器C3的操作被保持并且第一离合器C1被紧固的状态下释放，那么在前进8速度中以低速旋转的第一旋转元件N1的速度在顺时针方向上提高，并且连接到输出轴OS上的第五旋转元件N5的速度通过第一传输齿轮TF1以及第二传输齿轮TF2的外齿轮连接而提高，由此实现前进9速度的换挡。

倒退

在倒退换挡挡位REV中，如果第二旋转元件N2通过第一制动器B1的操作而固定并且第一离合器C1操作，那么第一旋转元件N1在顺时针方向上旋转的同时使第三旋转元件N3在逆时针方向上旋转。

另外，连接到输出轴OS上的第五旋转元件N5在顺时针方向上旋转，由此实现倒退换挡。

在如上文所描述的根据本发明的第一示例性实施方案的行星齿轮系中，可以提供一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，所述行星齿轮系能够通过实现前进9速度以及倒退1速度换挡挡位而减少全长以改善安装特性并且提高动力传动性能以减少燃料成本，所述换挡挡位通过分布设置在输入轴IS以及输出轴OS上的三个行星齿轮组PG1、PG2和PG3、三个传输齿轮TF1、TF2和TF3以及六个摩擦元件C1、C2、C3、C4、B1和B2的组合而具有摩擦元件的极佳操作状态，所述输入轴以及输出轴在其间具有预定距离并且彼此平行地设置。

另外，可以提供一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，所述行星齿轮系能够通过应用三个传输齿轮TF1、TF2和TF3以自由改变齿轮的齿数而设置最佳的齿轮比并且因此提高动力传动性能以及燃料效率。

另外，通过在每个换挡挡位中操作两个摩擦元件，可以容易地执行换挡控制。

图3是根据本发明的第二示例性实施方案的行星齿轮系的示意图。参考图3，第一示例性实施方案示出其中充当用于固定第二旋转元件N2以及第四旋转元件N4的摩擦元件的第一制动器B1设置在第四旋转元件N4与变速器壳体H之间的情况，而第二示例性实施方案示出其中第一制动器B1设置在第二旋转元件N2与变速器壳体H之间的情况。

由于与第一示例性实施方案相比，除了第一制动器B1的设置位置以外，第二示例性实施方案具有与第一示例性实施方案相同的操作效果，因此将省略第二示例性实施方案的详细描述。

图4是根据本发明的第三示例性实施方案的行星齿轮系的示意图。参考图4，第一示例性实施方案示出其中第一行星齿轮组PG1由单小齿轮行星齿轮组配置的情况，而第三示例性实施方案示出其中第一行星齿轮组PG1由双小齿轮行星齿轮组配置的情况。

因此，与第一行星齿轮组PG1相关联的第一旋转元件N1包括第一太阳齿轮S1且第二旋转元件N2包括将通过外齿轮连接到第二行星架PC2上的第一环形齿轮R1，并且第三旋转元件N3包括第一行星架PC1。

由于与第一示例性实施方案相比，除了第二旋转元件N2以及第三旋转元件N3的配置以外，第三示例性实施方案具有与第一示例性实施方案相同的操作效果，因此将省略第三示例性实施方案的详细描述。

图5是根据本发明的第四示例性实施方案的行星齿轮系的示意图。参考图5，第一示例性实施方案示出其中第二行星齿轮组PG2由单小齿轮行星齿轮组配置的情况，而第四示例性实施方案示出其中第二行星齿轮组PG2由双小齿轮行星齿轮组配置的情况。

因此，与第二行星齿轮组PG2相关联的第四旋转元件N4包括第二太阳齿轮S2，第五旋转元件N5包括第二环形齿轮R2，并且第六旋转元件N6包括第二行星架PC2。

由于与第一示例性实施方案相比，除了第五旋转元件N5以及第六旋转元件N6的配置以外，第四示例性实施方案具有与第一示例性实施方案相同的操作效果，因此将省略第四示例性实施方案的详细描述。

图6是根据本发明的第五示例性实施方案的行星齿轮系的示意图。参考图6，第一示例性实施方案示出其中第三行星齿轮组PG3由单小齿轮行星齿轮组配置的情况，而第五示例性实施方案示出其中第三行星齿轮组PG3由双小齿轮行星齿轮组配置的情况。

因此，与第三行星齿轮组PG3相关联的第七旋转元件N7包括第三太阳齿轮S3，第八旋转元件N8包括第三环形齿轮R3，并且第九旋转元件N9包括第三行星架PC3。

由于与第一示例性实施方案相比，除了第八旋转元件N8以及第九旋转元件N9的配置以外，第五示例性实施方案具有与第一示例性实施方案相同的操作效果，因此将省略第五示例性实施方案的详细描述。

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。本发明的范围意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，所述行星齿轮系包括：

输入轴，所述输入轴接收发动机的动力；

输出轴，所述输出轴与所述输入轴大体上平行地设置；

第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组具有包括第一太阳齿轮、

第一行星架以及第一环形齿轮的三个旋转元件，并且设置在所述输入轴上；

第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组具有包括第二太阳齿轮、

第二行星架以及第二环形齿轮的三个旋转元件，并且设置在所述输出轴上；

第三行星齿轮组，所述第三行星齿轮组具有包括第三太阳齿轮、第三行星架以及第三环形齿轮的三个旋转元件，并且设置在所述输入轴上；

三个传输齿轮；以及

六个摩擦元件，其中

第一旋转元件选择性地连接到所述输入轴，所述第一旋转元件是所述第一行星齿轮组的三个旋转元件中的一个；

第二旋转元件选择性地连接到所述输入轴，所述第二旋转元件是所述第一行星齿轮组的三个旋转元件中的另一个；

第三旋转元件是所述第一行星齿轮组的三个旋转元件中的剩余的一个；

第四旋转元件通过第一外齿轮连接到所述第二旋转元件并且选择性地连接到变速器壳体，所述第四旋转元件是所述第二行星齿轮组的三个旋转元件中的一个；

第五旋转元件通过第二外齿轮连接到所述第三旋转元件且同时直接连接到所述输出轴，并且选择性地连接到所述第四旋转元件，所述第五旋转元件是所述第二行星齿轮组的三个旋转元件中的另一个；

第六旋转元件是所述第二行星齿轮组的三个旋转元件中的剩余的一个；

第七旋转元件直接连接到所述输入轴，所述第七旋转元件是所述第三行星齿轮组的三个旋转元件中的一个；

第八旋转元件选择性地连接到所述输入轴并且同时通过第三外齿轮连接到所述第六旋转元件，所述第八旋转元件是所述第三行星齿轮组的三个旋转元件中的另一个；

第九旋转元件选择性地连接到所述变速器壳体，所述第九旋转元件是所述第三行星齿轮组的所述三个旋转元件中的剩余的一个；

所述三个传输齿轮应用于所述第一外齿轮，第二外齿轮和第三外齿轮；并且

所述六个摩擦元件中的对应的摩擦元件选择性地将两个相对应的旋转元件连接到彼此或选择性地将相对应的旋转元件连接到所述变速器壳体。

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、所述第二行星齿轮组以及所述第三行星齿轮组中的每个是单小齿轮行星齿轮组，所述第一旋转元件包括所述第一太阳齿轮，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环形齿轮，所述第四旋转元件包括所述第二太阳齿轮，所述第五旋转元件包括所述第二行星架，所述第六旋转元件包括所述第二环形齿轮，所述第七旋转元件包括所述第三太阳齿轮，所述第八旋转元件包括所述第三行星架以及所述第九旋转元件包括所述第三环形齿轮。

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，其中所述三个传输齿轮包括：

第一传输齿轮，所述第一传输齿轮设置在所述第二旋转元件与所述第四旋转元件之间；

第二传输齿轮，所述第二传输齿轮设置在所述第三旋转元件与所述第五旋转元件之间；以及

第三传输齿轮，所述第三传输齿轮设置在所述第六旋转元件与所述第八旋转元件之间。

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，其中所述六个摩擦元件包括：

第一离合器，所述第一离合器设置在所述输入轴与所述第一旋转元件之间；

第二离合器，所述第二离合器设置在所述输入轴与所述第二旋转元件之间；

第三离合器，所述第三离合器设置在所述输入轴与所述第八旋转元件之间；

第四离合器，所述第四离合器设置在所述第四旋转元件与所述第五旋转元件之间；

第一制动器，所述第一制动器设置在所述第四旋转元件与所述变速器壳体之间；以及

第二制动器，所述第二制动器设置在所述第九旋转元件与所述变速器壳体之间。

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，其中所述第一行星齿轮组是双小齿轮行星齿轮组，所述第二行星齿轮组以及所述第三行星齿轮组中的每个是单小齿轮行星齿轮组，所述第一旋转元件包括所述第一太阳齿轮，所述第二旋转元件包括所述第一环形齿轮，所述第三旋转元件包括所述第一行星架，所述第四旋转元件包括所述第二太阳齿轮，所述第五旋转元件包括所述第二行星架，所述第六旋转元件包括所述第二环形齿轮，所述第七旋转元件包括所述第三太阳齿轮，所述第八旋转元件包括所述第三行星架以及所述第九旋转元件包括所述第三环形齿轮。

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以及所述第三行星齿轮组中的每个是单小齿轮行星齿轮组，所述第二行星齿轮组是双小齿轮行星齿轮组，所述第一旋转元件包括所述第一太阳齿轮，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环形齿轮，所述第四旋转元件包括所述第二太阳齿轮，所述第五旋转元件包括所述第二环形齿轮，所述第六旋转元件包括所述第二行星架，所述第七旋转元件包括所述第三太阳齿轮，所述第八旋转元件包括所述第三行星架以及所述第九旋转元件包括所述第三环形齿轮。

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以及所述第二行星齿轮组中的每个是单小齿轮行星齿轮组，所述第三行星齿轮组是双小齿轮行星齿轮组，所述第一旋转元件包括所述第一太阳齿轮，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环形齿轮，所述第四旋转元件包括所述第二太阳齿轮，所述第五旋转元件包括所述第二行星架，所述第六旋转元件包括所述第二环形齿轮，所述第七旋转元件包括所述第三太阳齿轮，所述第八旋转元件包括所述第三环形齿轮以及所述第九旋转元件包括所述第三行星架。

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，其中所述六个摩擦元件包括：

第一离合器，所述第一离合器设置在所述输入轴与所述第一旋转元件之间；

第二离合器，所述第二离合器设置在所述输入轴与所述第二旋转元件之间；

第三离合器，所述第三离合器设置在所述输入轴与所述第八旋转元件之间；

第四离合器，所述第四离合器设置在所述第四旋转元件与所述第五旋转元件之间；

第一制动器，所述第一制动器设置在所述第二旋转元件与所述变速器壳体之间；以及

第二制动器，所述第二制动器设置在所述第九旋转元件与所述变速器壳体之间。

9.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，所述行星齿轮系包括：

输入轴，所述输入轴接收发动机的动力；

输出轴，所述输出轴与所述输入轴大体上平行地设置；

第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组设置在所述输入轴上，所述第一行星齿轮组是具有包括第一太阳齿轮、第一行星架以及第一环形齿轮的三个旋转元件的单小齿轮行星齿轮组；

第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组设置在所述输出轴上，所述第二行星齿轮组是具有包括第二太阳齿轮、第二行星架以及第二环形齿轮的三个旋转元件的单小齿轮行星齿轮组；

第三行星齿轮组，所述第三行星齿轮组设置在所述输入轴上，所述第三行星齿轮组是具有包括第三太阳齿轮、第三行星架以及第三环形齿轮的三个旋转元件的单小齿轮行星齿轮组；

三个传输齿轮；以及

六个摩擦元件，其中

第一旋转元件包括所述第一太阳齿轮并且选择性地连接到所述输入轴；

第二旋转元件包括所述第一行星架并且选择性地连接到所述输入轴；

第三旋转元件包括所述第一环形齿轮，

第四旋转元件包括所述第二太阳齿轮并且通过第一外齿轮连接到所述第二旋转元件且同时选择性地连接到变速器壳体；

第五旋转元件包括所述第二行星架，通过第二外齿轮连接到所述第三旋转元件且同时直接连接到所述输出轴上，并且选择性地连接到所述第四旋转元件；

第六旋转元件包括所述第二环形齿轮；

第七旋转元件包括所述第三太阳齿轮并且直接连接到所述输入轴；

第八旋转元件包括所述第三行星架，并且选择性地连接到所述输入轴且同时通过第三外齿轮连接到所述第六旋转元件；

第九旋转元件包括所述第三环形齿轮并且选择性地连接到所述变速器壳体；

所述三个传输齿轮应用于所述第一外齿轮，第二外齿轮和第三外齿轮；并且

所述六个摩擦元件中的对应的摩擦元件选择性地将两个相对应的旋转元件连接到彼此或选择性地将相对应的旋转元件连接到所述变速器壳体。

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，其中所述三个传输齿轮包括：

第一传输齿轮，所述第一传输齿轮设置在所述第二旋转元件与所述第四旋转元件之间；

第二传输齿轮，所述第二传输齿轮设置在所述第三旋转元件与所述第五旋转元件之间；以及

第三传输齿轮，所述第三传输齿轮设置在所述第六旋转元件与所述第八旋转元件之间。

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，其中所述六个摩擦元件包括：

第一离合器，所述第一离合器设置在所述输入轴与所述第一旋转元件之间；

第二离合器，所述第二离合器设置在所述输入轴与所述第二旋转元件之间；

第三离合器，所述第三离合器设置在所述输入轴与所述第八旋转元件之间；

第四离合器，所述第四离合器设置在所述第四旋转元件与所述第五旋转元件之间；

第一制动器，所述第一制动器设置在所述第四旋转元件与所述变速器壳体之间；以及

第二制动器，所述第二制动器设置在所述第九旋转元件与所述变速器壳体之间。

12.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，所述行星齿轮系包括：

输入轴，所述输入轴接收发动机的动力；

输出轴，所述输出轴与所述输入轴大体上平行地设置；

第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组设置在所述输入轴上，所述第一行星齿轮组是具有包括第一太阳齿轮、第一行星架以及第一环形齿轮的三个旋转元件的双小齿轮行星齿轮组；

第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组设置在所述输出轴上，所述第二行星齿轮组是具有包括第二太阳齿轮、第二行星架以及第二环形齿轮的三个旋转元件的单小齿轮行星齿轮组；

第三行星齿轮组，所述第三行星齿轮组设置在所述输入轴上，所述第三行星齿轮组是具有包括第三太阳齿轮、第三行星架以及第三环形齿轮的三个旋转元件的单小齿轮行星齿轮组；

三个传输齿轮；以及

六个摩擦元件，其中

第一旋转元件包括所述第一太阳齿轮并且选择性地连接到所述输入轴；

第二旋转元件包括所述第一环形齿轮并且选择性地连接到所述输入轴；

第三旋转元件包括所述第一行星架；

第四旋转元件包括所述第二太阳齿轮并且通过第一外齿轮连接到所述第二旋转元件且同时选择性地连接到变速器壳体；

第五旋转元件包括所述第二行星架，通过第二外齿轮连接到所述第三旋转元件且同时直接连接到所述输出轴，并且选择性地连接到所述第四旋转元件；

第六旋转元件包括所述第二环形齿轮；

第七旋转元件包括所述第三太阳齿轮并且直接连接到所述输入轴；

第八旋转元件包括所述第三行星架，并且选择性地连接到所述输入轴且同时通过第三外齿轮连接到所述第六旋转元件；

第九旋转元件包括所述第三环形齿轮并且选择性地连接到所述变速器壳体；

所述三个传输齿轮应用于所述第一外齿轮，第二外齿轮和第三外齿轮；并且

所述六个摩擦元件中的对应的摩擦元件选择性地将两个相对应的旋转元件连接到彼此或选择性地将相对应的旋转元件连接到所述变速器壳体。

13.根据权利要求12所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中所述三个传输齿轮包括：

第一传输齿轮，所述第一传输齿轮设置在所述第二旋转元件与所述第四旋转元件之间；

第二传输齿轮，所述第二传输齿轮设置在所述第三旋转元件与所述第五旋转元件之间；以及

第三传输齿轮，所述第三传输齿轮设置在所述第六旋转元件与所述第八旋转元件之间。

14.根据权利要求12所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中所述六个摩擦元件包括：

第一离合器，所述第一离合器设置在所述输入轴与所述第一旋转元件之间；

第二离合器，所述第二离合器设置在所述输入轴与所述第二旋转元件之间；

第三离合器，所述第三离合器设置在所述输入轴与所述第八旋转元件之间；

第四离合器，所述第四离合器设置在所述第四旋转元件与所述第五旋转元件之间；

第一制动器，所述第一制动器设置在所述第四旋转元件与所述变速器壳体之间；以及

第二制动器，所述第二制动器设置在所述第九旋转元件与所述变速器壳体之间。