CN106122397A - 用于车辆的自动变速器的行星齿轮系 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，包括：输入轴；输出轴；第一行星齿轮组，其具有第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其具有第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其具有第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其具有第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；七个控制元件，其中输入轴与第二旋转元件持续地连接，输出轴与第十一旋转元件持续地连接，第二旋转元件与第四旋转元件持续地连接，第三旋转元件与第十旋转元件持续地连接，第六旋转元件与第七旋转元件持续地连接，第九旋转元件与第十二旋转元件持续地连接，第三旋转元件和第八旋转元件选择性地连接。

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2015年5月6日在韩国知识产权局所提出的韩国专利申请第10-2015-0063353号的优先权和权益，并通过引用将其全文纳入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的自动变速器，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，其能够利用最简化的结构而实现至少十个前进速度或者十一个前进速度，并且通过增加挡位比的跨度而提高了动力传输性能和燃料效率，并确保了在挡位之间的级间比的一致性(曲线的线性化)。

背景技术

近来，油价的上涨导致车辆制造商来满足提高燃料效率的全球化的需求。

因此，对于发动机，人们已经在通过缩减尺寸来减小重量并提高燃料效率方面进行了研究，人们还对通过实现具有多挡位的自动变速器来最大化燃料效率从而同时确保驾驶性能和竞争性的方面进行了研究。

然而，对于自动变速器，其内部部件的数量随着挡位的数量的增加而增加，这可能会导致在可安装性、成本、重量和动力传输效率方面的恶化。

因此，为了通过实现具有多挡位的自动变速器来增加燃料效率提升的效果，对能够使用较少数量的部件而最大化效率的行星齿轮系进行开发将是重要的。

在这方面，最近已实现了八速自动变速器，并且正对能够实现用于八速或更多的挡位的行星齿轮系进行积极的研究和开发。

然而，对于现有的八速自动变速器，其挡位比的跨度保持在6.5至7.5的水平，因此存在着现有的八速自动变速器对提高燃料效率没有很大效果的问题。

因此，由于在对于八速自动变速器的挡位比的跨度增加至9.0或更多的情况下并不能够确保在挡位之间的级间比的一致性(曲线的线性化)，因此发动机的驱动效率和车辆的驾驶性能会变差。因此，需要开发具有用于九挡位或更多的挡位的高效自动变速器。

公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，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一般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，其能够利用最小数量的结构实现用于至少十个前进速度或者十一个前进速度以及一个倒车速度的挡位，通过增加挡位比的跨度提高了动力传输性能和燃料效率，并且确保了挡位之间的级间比的一致性(曲线的线性化)。

本发明的示例性实施方案提供了一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，该行星齿轮系包括：输入轴，其从发动机接收动力；输出轴，其输出速度改变了的动力；第一行星齿轮组，其具有第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其具有第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其具有第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其具有第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；以及七个控制元件，其设置在所述旋转元件之间，以及设置在所述旋转元件与变速器壳体选择性地连接的部分处，其中所述输入轴始终与所述第二旋转元件连接，所述输出轴始终与所述第十一旋转元件连接，所述第二旋转元件始终与所述第四旋转元件连接，所述第三旋转元件始终与所述第十旋转元件连接，所述第六旋转元件始终与所述第七旋转元件连接，所述第九旋转元件始终与所述第十二旋转元件连接，所述第三旋转元件和所述第八旋转元件选择性地连接，并且通过操作在所述七个控制元件中的三个控制元件实现至少十个前进速度和至少一个倒车速度。

此外，所述第九旋转元件与所述变速器壳体可以选择性地连接，所述第一旋转元件与所述变速器壳体可以选择性地连接，所述第八旋转元件与所述变速器壳体可以选择性地连接，所述第一旋转元件与所述第六旋转元件可以选择性地连接，所述第五旋转元件与所述第六旋转元件可以选择性地连接，并且所述第五旋转元件与所述第八旋转元件可以选择性地连接。

此外，所述第一行星齿轮组的第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件分别可以是太阳轮、行星架和内齿圈，所述第二行星齿轮组的第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件分别可以是太阳轮、行星架和内齿圈，所述第三行星齿轮组的第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件分别可以是太阳轮、行星架和内齿圈，并且所述第四行星齿轮组的第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件分别可以是太阳轮、行星架和内齿圈。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系的结构示意图；

图2为表示当实现用于十个前进速度和一个倒车速度的挡位时，在由应用于根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系的各个控制元件而实现的各个挡位的操作图；

图3为表示当实现用于十一个前进速度和一个倒车速度的挡位时，在由应用于根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系的各个控制元件而实现的各个挡位的操作图。

应当了解，附图并非按比例地绘制，而是图示性地简化呈现各种特征以显示本发明的基本原理。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记指代本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

现在将具体参考本发明的各个实施方式，在附图中和以下的描述中示出这些实施方式的实例。虽然本发明与示例性实施方式相结合进行描述，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式。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性具体实施方式，也涵盖包含于如权利要求书限定的本发明的实质和范围内的各种变化、改变、等同和其他具体实施方式。

下面，将参考所附附图对本发明的示例性实施方式进行具体描述。

然而，与说明无关的零件将被省略以清楚地描述本发明的示例性实施方式，并且在整个说明书中相同或相似的构成元件将用相同的附图标记表示。

在下面的说明中，构成元件的名称被分类为第一…、第二…等等，以区别具有相同名称的构成元件，但该名称并不必然地受限于该顺序。

图1为根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系的结构示意图。

参见图1，根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系包括：同轴向地设置的第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4；输入轴IS；输出轴OS；八个旋转轴TM1至TM8，其直接地连接第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4的各个旋转元件；七个控制元件C1至C4和B1至B3；以及变速器壳体H。

此外，从输入轴IS输入的旋转动力经由第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4的相互操作而改变速度，并随后经由输出轴OS输出。

各个简单的行星齿轮组从发动机处开始按照第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4的顺序进行布置。

输入轴IS为输入构件，来自发动机的曲轴的旋转动力通过扭矩变换器变换扭矩，并且扭矩被输入。

输出轴OS为输出构件，并且与输入轴IS同轴向地设置以通过差动装置将速度改变了的驱动力传输至驱动轴。

第一行星齿轮组PG1为单小齿轮行星齿轮组，并且包括旋转元件，该旋转元件包括第一太阳轮S1，其为第一旋转元件N1；第一行星架PC1，其为用于支撑第一小齿轮P1的第二旋转元件N2，第一小齿轮P1与作为第一旋转元件N1的第一太阳轮S1外啮合；以及第一内齿圈R1，其为与第一小齿轮P1内啮合的第三旋转元件N3。

第二行星齿轮组PG2为单小齿轮行星齿轮组，并且包括第二太阳轮S2，其为第四旋转元件N4；第二行星架PC2，其为用于支撑第二小齿轮P2的第五旋转元件N5，第二小齿轮P2与作为第四旋转元件N4的第二太阳轮S2外啮合；以及第二内齿圈R2，其为与第二小齿轮P2内啮合的第六旋转元件N6。

第三行星齿轮组PG3为单小齿轮行星齿轮组，并且包括第三太阳轮S3，其为第七旋转元件N7；第三行星架PC3，其为用于支撑第三小齿轮P3的第八旋转元件N8，第三小齿轮P3与作为第七旋转元件N7的第三太阳轮S3外啮合；以及第三内齿圈R3，其为与第三小齿轮P3内啮合的第九旋转元件N9。

第四行星齿轮组PG4为单小齿轮行星齿轮组，并且包括第四太阳轮S4，其为第十旋转元件N10；第四行星架PC4，其为用于支撑第四小齿轮P4的第十一旋转元件N11，第四小齿轮P4与作为第十旋转元件N10的第四太阳轮S4外啮合；以及第四内齿圈R4，其为与第四小齿轮P4内啮合的第十二旋转元件N12。

第一行星齿轮组PG1、第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4操作的同时保待总共八个旋转轴TM1至TM8处于这样的状态：其中，第二旋转元件N2与第四旋转元件N4直接地连接，第三旋转元件N3直接地连接至第十旋转元件N10，第六旋转元件N6与第七旋转元件N7直接地连接，第九旋转元件N9与第十二旋转元件N12直接地连接。

八个旋转轴TM1至TM8的结构将在下面进行描述。

第一旋转轴TM1包括第一旋转元件N1(第一太阳轮)，并且选择性地连接变速器壳体H。

第二旋转轴TM2包括第二旋转元件N2(第一行星架)以及第四旋转元件N4(第二太阳轮)，并且与输入轴IS直接地连接从而始终作为输入元件进行操作。

第三旋转轴TM3包括第三旋转元件N3(第一内齿圈)和第十旋转元件N10(第四太阳轮)。

第四旋转轴TM4包括第五旋转元件N5(第二行星架)。

第五旋转轴TM5包括第六旋转元件N6(第二内齿圈)以及第七旋转元件N7(第三太阳轮)，并且与第一旋转轴TM1选择性地连接以及与第四旋转轴TM4选择性地连接。

第六旋转轴TM6包括第八旋转元件N8(第三行星架)，并且与第三旋转轴TM3选择性地连接以及与第四旋转轴TM4选择性地连接，并且同时选择性地连接至变速器壳体H。

第七旋转轴TM7包括第九旋转元件N9(第三内齿圈)和第十二旋转元件N12(第四太阳轮)，并且与变速器壳体H选择性地连接。

第八旋转轴TM8包括第十一旋转元件N11(第四行星架)，并且与输出轴OS直接地连接从而始终作为输出元件进行操作。

此外，作为控制元件的四个离合器C1、C2、C3和C4设置在旋转轴TM1至TM8中的旋转轴彼此选择性地连接的部分。

另外，作为控制元件的三个制动器B1、B2和B3设置在旋转轴TM1至TM8中的旋转轴与变速器壳体H选择性地连接的部分。

七个控制元件C1至C4和B1至B3设置的位置将在下面进行描述。

第一离合器C1设置在第三旋转轴TM3和第六旋转轴TM6之间，并且使得第三旋转轴TM3和第六旋转轴TM6彼此选择性地结合。

第二离合器C2设置在第一旋转轴TM1和第五旋转轴TM5之间，并且使得第一旋转轴TM1和第五旋转轴TM5彼此选择性地结合。

第三离合器C3插置在第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5之间，并且使得第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5彼此选择性地结合。

第四离合器C4插置在第四旋转轴TM4和第六旋转轴TM6之间，并且使得第四旋转轴TM4和第六旋转轴TM6彼此选择性地接合。

第一制动器B1插置在第七旋转轴TM7和变速器壳体H之间，并且使得第七旋转轴TM7能够作为选择性固定元件进行操作。

第二制动器B2插置在第一旋转轴TM1和变速器壳体H之间，并且使得第一旋转轴TM1能够作为选择性固定元件进行操作。

第三制动器B3插置在第六旋转轴TM6和变速器壳体H之间，并且使得第六旋转轴TM6能够作为选择性固定元件进行操作。

控制元件包括如上所述的第一离合器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、第二制动器B2和第三制动器B3，该控制元件可以是通过液压压力而摩擦联接的多片式液压摩擦联接单元。

图2为表示当实现用于十个前进速度和一个倒车速度的挡位时，在由应用于根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系的各个控制元件实现的各个挡位的操作图。

如图2所示，根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系，通过在各个挡位操作三个控制元件而执行换挡操作。

在用于第一前进速度1ST的挡位，第一离合器C1和第二离合器C2以及第一制动器B1同时操作。因此，在第三旋转轴TM3和第六旋转轴TM6通过第一离合器C1的操作而彼此连接，并且第一旋转轴TM1和第五旋转轴TM5通过第二离合器C2的操作而彼此连接的状态下，动力输入至第二旋转轴TM2，执行用于第一前进速度的换挡操作的同时通过第一制动器B1的操作将第七旋转轴TM7作为固定元件进行操作，动力经由第八旋转轴TM8输出。

在用于第二前进速度2ND的挡位，第二离合器C2和第三离合器C3以及第一制动器B1同时操作。因此，在第一旋转轴TM1和第五旋转轴TM5通过第二离合器C2的操作而彼此连接，并且第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5通过第三离合器C3的操作而彼此连接的状态下，动力通过第二旋转轴TM2输入，执行用于第二前进速度的换挡操作的同时通过第一制动器B1的操作将第七旋转轴TM7作为固定元件进行操作，动力经由第八旋转轴TM8输出。

在用于第三前进速度3RD的挡位，第二离合器C2以及第一制动器B1和第二制动器B2同时操作。因此，在第一旋转轴TM1和第五旋转轴TM5通过第二离合器C2的操作而彼此连接的状态下，动力通过第二旋转轴TM2输入，执行用于第三前进速度的换挡操作的同时通过第一制动器B1和第二制动器B2的操作将第七旋转轴TM7和第一旋转轴TM1作为固定元件进行操作，动力经由第八旋转轴TM8输出。

在用于第四前进速度4TH的挡位，第二离合器C2和第四离合器C4以及第一制动器B1同时操作。因此，在第一旋转轴TM1和第五旋转轴TM5通过第二离合器C2的操作而彼此连接，并且第四旋转轴TM4和第六旋转轴TM6通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力输入至第二旋转轴TM2，执行用于第四前进速度的换挡操作的同时通过第一制动器B1的操作将第七旋转轴TM7作为固定元件进行操作，动力经由第八旋转轴TM8输出。

在用于第五前进速度5TH的挡位，第二离合器C2和第四离合器C4以及第二制动器B2同时操作。因此，在第一旋转轴TM1和第五旋转轴TM5通过第二离合器C2的操作而彼此连接，并且第四旋转轴TM4和第六旋转轴TM6通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力输入至第二旋转轴TM2，执行用于第五前进速度的换挡操作的同时通过第二制动器B2的操作将第一旋转轴TM1作为固定元件进行操作，动力经由第八旋转轴TM8输出。

在用于第六前进速度6TH的挡位，第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4同时操作。因此，第一旋转轴TM1和第五旋转轴TM5通过第二离合器C2的操作而彼此连接，第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5通过第三离合器C3的操作而彼此连接，并且第四旋转轴TM4和第六旋转轴TM6通过第四离合器C4的操作而彼此连接，使得全部的行星齿轮组直接连接，并因此执行输出了所输入的动力的用于第六前进速度的换挡操作。

在用于第七前进速度7TH的挡位，第三离合器C3和第四离合器C4以及第二制动器B2同时操作。因此，在第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5通过第三离合器C3的操作而彼此连接，并且第四旋转轴TM4和第六旋转轴TM6通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力通过第二旋转轴TM2输入，执行用于第七前进速度的换挡操作的同时通过第二制动器B2的操作将第一旋转轴TM1作为固定元件进行操作，动力经由第八旋转轴TM8输出。

在用于第八前进速度8TH的挡位，第一离合器C1和第四离合器C4以及第二制动器B2同时操作。因此，在第三旋转轴TM3和第六旋转轴TM6通过第一离合器C1的操作而彼此连接，并且第四旋转轴TM4和第六旋转轴TM6通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力通过第二旋转轴TM2输入，执行用于第八前进速度的换挡操作的同时通过第二制动器B2的操作将第一旋转轴TM1作为固定元件进行操作，动力经由第八旋转轴TM8输出。

在用于第九前进速度9TH的挡位，第一离合器C1和第三离合器C3以及第二制动器B2同时操作。因此，在第三旋转轴TM3和第六旋转轴TM6通过第一离合器C1的操作而彼此连接，并且第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5通过第三离合器C3的操作而彼此连接的状态下，动力通过第二旋转轴TM2输入，执行用于第九前进速度的换挡操作的同时通过第二制动器B2的操作将第一旋转轴TM1作为固定元件进行操作，动力经由第八旋转轴TM8输出。

在用于第十前进速度10TH的挡位，第一离合器C1和第二离合器C2以及第二制动器B2同时操作。因此，在第三旋转轴TM3和第六旋转轴TM6通过第一离合器C1的操作而彼此连接，并且第一旋转轴TM1和第五旋转轴TM5通过第二离合器C2的操作而彼此连接的状态下，动力通过第二旋转轴TM2输入，执行用于第十前进速度的换挡操作的同时通过第二制动器B2的操作将第一旋转轴TM1作为固定元件进行操作，动力经由第八旋转轴TM8输出。

在倒车速度挡位REV，第一离合器C1和第三离合器C3以及第三制动器B3同时操作。因此，在第三旋转轴TM3和第六旋转轴TM6通过第一离合器C1的操作而彼此连接，并且第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5通过第三离合器C3的操作而彼此连接的状态下，动力通过第二旋转轴TM2输入，执行倒车换挡操作的同时通过第三制动器B3的操作将第六旋转轴TM6作为固定元件进行操作，动力经由第八旋转轴TM8输出。

根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系可以通过使用四个离合器C1、C2、C3和C4以及三个制动器B1、B2和B3来对四个行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4进行操作和控制从而实现至少十个前进速度和一个倒车速度的挡位。

此外，除了6/7和8/9前进挡位之外，在各挡位之间的所有级间比为1.2或更多，并且确保了一致性(曲线的线性化)，从而提高了比如在换挡操作之前和之后的加速度以及发动机转速的节律感的驾驶性能。

另外，挡位比的跨度为9.0或更多，从而最大化了发动机的驱动效率。

图3为表示当实现用于十一个前进速度和一个倒车速度的挡位时，在由应用于根据本发明的示例性实施方案的行星齿轮系的各个控制元件实现的各个挡位的操作图。

如图3所示，在实现用于十一个前进速度和一个倒车速度的挡位时，也通过在各自挡位处操作三个控制元件来执行换挡操作。

在用于第一前进速度1ST的挡位，第二离合器C2和第三离合器C3以及第一制动器B1同时操作。因此，在第一旋转轴TM1和第五旋转轴TM5通过第二离合器C2的操作而彼此连接，并且第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5通过第三离合器C3的操作而彼此连接的状态下，动力输入至第二旋转轴TM2，执行用于第一前进速度的换挡操作的同时通过第一制动器B1的操作将第七旋转轴TM7作为固定元件进行操作，并且动力通过第八旋转轴TM8输出。

在用于第二前进速度2ND的挡位，第一离合器C1和第三离合器C3以及第一制动器B1同时操作。因此，在第三旋转轴TM3和第六旋转轴TM6通过第一离合器C1的操作而彼此连接，并且第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5通过第三离合器C3的操作而彼此连接的状态下，动力通过第二旋转轴TM2输入，执行用于第二前进速度的换挡操作的同时通过第一制动器B1的操作将第七旋转轴TM7作为固定元件进行操作，并且动力通过第八旋转轴TM8输出。

在用于第三前进速度3RD的挡位，第三离合器C3以及第一制动器B1和第三制动器B3同时操作。因此，在第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5通过第三离合器C3的操作而彼此连接的状态下，动力通过第二旋转轴TM2输入，执行用于第三前进速度的换挡操作的同时通过第一制动器B1和第三制动器B3的操作将第七旋转轴TM7和第六旋转轴TM6作为固定元件进行操作，并且动力通过第八旋转轴TM8输出。

在用于第四前进速度4TH的挡位，第三离合器C3和第四离合器C4以及第一制动器B1同时操作。因此，在第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5通过第三离合器C3的操作而彼此连接，并且第四旋转轴TM4和第六旋转轴TM6通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力输入至第二旋转轴TM2，执行用于第四前进速度的换挡操作的同时通过第一制动器B1的操作将第七旋转轴TM7作为固定元件进行操作，并且动力通过第八旋转轴TM8输出。

在用于第五前进速度5TH的挡位，第三离合器C3和第四离合器C4以及第三制动器B3同时操作。因此，在第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5通过第三离合器C3的操作而彼此连接，并且第四旋转轴TM4和第六旋转轴TM6通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力输入至第二旋转轴TM2，执行用于第五前进速度的换挡操作的同时通过第三制动器B3的操作将第六旋转轴TM6作为固定元件进行操作，并且动力通过第八旋转轴TM8输出。

在用于第六前进速度6TH的挡位，第三离合器C3和第四离合器C4以及第二制动器B2同时操作。因此，在第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5通过第三离合器C3的操作而彼此连接，并且第四旋转轴TM4和第六旋转轴TM6通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力输入至第二旋转轴TM2，执行用于第六前进速度的换挡操作的同时通过第二制动器B2的操作将第一旋转轴TM1作为固定元件进行操作，并且动力通过第八旋转轴TM8输出。

在用于第七前进速度7TH的挡位，第一离合器C1、第三离合器C3和第四离合器C4同时操作。因此，第三旋转轴TM3和第六旋转轴TM6通过第一离合器C1的操作而彼此连接，第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5通过第三离合器C3的操作而彼此连接，并且第四旋转轴TM4和第六旋转轴TM6通过第四离合器C4的操作而彼此连接，使得全部的行星齿轮组直接连接，因此执行输出了所输入的动力的用于第七前进速度的换挡操作。

在用于第八前进速度8TH的挡位，第一离合器C1和第四离合器C4以及第二制动器B2同时操作。因此，在第三旋转轴TM3和第六旋转轴TM6通过第一离合器C1的操作而彼此连接，并且第四旋转轴TM4和第六旋转轴TM6通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力通过第二旋转轴TM2输入，执行用于第八前进速度的换挡操作的同时通过第二制动器B2的操作将第一旋转轴TM1作为固定元件进行操作，并且动力通过第八旋转轴TM8输出。

在用于第九前进速度9TH的挡位，第二离合器C2和第四离合器C4以及第二制动器B2同时操作。因此，在第一旋转轴TM1和第五旋转轴TM5通过第二离合器C2的操作而彼此连接，并且第四旋转轴TM4和第六旋转轴TM6通过第四离合器C4的操作而彼此连接的状态下，动力通过第二旋转轴TM2输入，执行用于第九前进速度的换挡操作的同时通过第二制动器B2的操作将第一旋转轴TM1作为固定元件进行操作，并且动力通过第八旋转轴TM8输出。

在用于第十前进速度10TH的挡位，第一离合器C1和第二离合器C2以及第二制动器B2同时操作。因此，在第三旋转轴TM3和第六旋转轴TM6通过第一离合器C1的操作而彼此连接，并且第一旋转轴TM1和第五旋转轴TM5通过第二离合器C2的操作而彼此连接的状态下，动力通过第二旋转轴TM2输入，执行用于第十前进速度的换挡操作的同时通过第二制动器B2的操作将第一旋转轴TM1作为固定元件进行操作，并且动力通过第八旋转轴TM8输出。

在用于第十一前进速度11TH的挡位，第一离合器C1和第三离合器C3以及第二制动器B2同时操作。因此，在第三旋转轴TM3和第六旋转轴TM6通过第一离合器C1的操作而彼此连接，并且第四旋转轴TM4和第五旋转轴TM5通过第二离合器C2的操作而彼此连接的状态下，动力通过第二旋转轴TM2输入，执行用于第十一前进速度的换挡操作的同时通过第二制动器B2的操作将第一旋转轴TM1作为固定元件进行操作，并且动力通过第八旋转轴TM8输出。

在倒车速度挡位REV，第一离合器C1和第二离合器C2以及第三制动器B3同时操作。因此，在第三旋转轴TM3和第六旋转轴TM6通过第一离合器C1的操作而彼此连接，并且第一旋转轴TM1和第五旋转轴TM5通过第二离合器C2的操作而彼此连接的状态下，动力通过第二旋转轴TM2输入，执行倒车换挡操作的同时通过第三制动器B3的操作将第六旋转轴TM6作为固定元件进行操作，并且动力通过第八旋转轴TM8输出。

如上所述，通过结合作为简单的行星齿轮组的四个行星齿轮组与七个控制元件能够实现用于至少十个前进速度或十一个前进速度的挡位。

此外，在实现用于十一个前进速度和一个倒车速度的挡位时，即使在大多数挡位之间的级间比不是1.2或更大，也能确保统一的一致性(曲线的线性化)，从而提高了比如在换挡操作之前和之后的加速度以及发动机转速的节律感的驾驶性能。

另外，由于挡位比的跨度为10.0或更多，从而最大化了发动机的驱动效率。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”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式的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定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。对示例性实施方式进行选择和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不同的示例性实施方式以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (12)

1.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，该行星齿轮系包括：

输入轴，其从发动机接收动力；

输出轴，其输出速度改变了的动力；

第一行星齿轮组，其具有第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；

第二行星齿轮组，其具有第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；

第三行星齿轮组，其具有第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；

第四行星齿轮组，其具有第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；以及

七个控制元件，其设置在旋转元件之间，以及设置在旋转元件与变速器壳体选择性地连接的部分；

其中，所述输入轴与所述第二旋转元件持续地连接；

所述输出轴与所述第十一旋转元件持续地连接；

所述第二旋转元件与所述第四旋转元件持续地连接；

所述第三旋转元件与所述第十旋转元件持续地连接；

所述第六旋转元件与所述第七旋转元件持续地连接；

所述第九旋转元件与所述第十二旋转元件持续地连接；

所述第三旋转元件与所述第八旋转元件选择性地连接；

通过操作所述七个控制元件中的三个控制元件实现至少十个前进速度和至少一个倒车速度。

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：

所述第九旋转元件与所述变速器壳体选择性地连接；

所述第一旋转元件与所述变速器壳体选择性地连接；

所述第八旋转元件与所述变速器壳体选择性地连接；

所述第一旋转元件与所述第六旋转元件选择性地连接；

所述第五旋转元件与所述第六旋转元件选择性地连接；

所述第五旋转元件与所述第八旋转元件选择性地连接。

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：

所述第一行星齿轮组的第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件分别是太阳轮、行星架和内齿圈；

所述第二行星齿轮组的第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件分别是太阳轮、行星架和内齿圈；

所述第三行星齿轮组的第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件分别是太阳轮、行星架和内齿圈；

所述第四行星齿轮组的第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件分别是太阳轮、行星架和内齿圈。

4.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，该行星齿轮系包括：

输入轴，其从发动机接收动力；

输出轴，其输出速度改变了的动力；

第一行星齿轮组，其具有第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；

第二行星齿轮组，其具有第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；

第三行星齿轮组，其具有第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；

第四行星齿轮组，其具有第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；

七个控制元件，其设置在旋转元件之间，以及设置在旋转元件与变速器壳体选择性地连接的部分；

第一旋转轴，其包括所述第一旋转元件，并且与变速器壳体选择性地连接；

第二旋转轴，其包括所述第二旋转元件和第四旋转元件，并且与所述输入轴直接地连接；

第三旋转轴，其包括所述第三旋转元件和第十旋转元件；

第四旋转轴，其包括所述第五旋转元件；

第五旋转轴，其包括所述第六旋转元件和第七旋转元件，并且与所述第一旋转轴选择性地连接以及与所述第四旋转轴选择性地连接；

第六旋转轴，其包括所述第八旋转元件，并且与所述第三旋转轴选择性地连接以及与所述第四旋转轴选择性地连接，以及同时选择性地连接至变速器壳体；

第七旋转轴，其包括所述第九旋转元件和第十二旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；

第八旋转轴，其包括所述第十一旋转元件，并且与所述输出轴连接以作为输出元件持续地操作。

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：

所述第一行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，其中所述第一旋转元件是第一太阳轮，所述第二旋转元件是第一行星架，所述第三旋转元件是第一内齿圈；

所述第二行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，其中所述第四旋转元件是第二太阳轮，所述第五旋转元件是第二行星架，所述第六旋转元件是第二内齿圈；

所述第三行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，其中所述第七旋转元件是第三太阳轮，所述第八旋转元件是第三行星架，所述第九旋转元件是第三内齿圈；

所述第四行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，其中所述第十旋转元件是第四太阳轮，所述第十一旋转元件是第四行星架，所述第十二旋转元件是第四内齿圈。

6.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：

所述七个控制元件包括：

第一离合器，其选择性地连接所述第三旋转轴和所述第六旋转轴；

第二离合器，其选择性地连接所述第一旋转轴和所述第五旋转轴；

第三离合器，其选择性地连接所述第四旋转轴和所述第五旋转轴；

第四离合器，其选择性地连接所述第四旋转轴和所述第六旋转轴；

第一制动器，其选择性地连接所述第七旋转轴和所述变速器壳体；

第二制动器，其选择性地连接所述第一旋转轴和所述变速器壳体；

第三制动器，其选择性地连接所述第六旋转轴和所述变速器壳体。

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，通过选择性地操作七个控制元件而实现的挡位包括：

第一前进挡位，其通过同时操作所述第一离合器和第二离合器以及第一制动器而实现；

第二前进挡位，其通过同时操作所述第二离合器和第三离合器以及第一制动器而实现；

第三前进挡位，其通过同时操作所述第二离合器和第一制动器以及第二制动器而实现；

第四前进挡位，其通过同时操作所述第二离合器和第四离合器以及第一制动器而实现；

第五前进挡位，其通过同时操作所述第二离合器和第四离合器以及第二制动器而实现；

第六前进挡位，其通过同时操作所述第二离合器、第三离合器和第四离合器而实现；

第七前进挡位，其通过同时操作所述第三离合器和第四离合器以及第二制动器而实现；

第八前进挡位，其通过同时操作所述第一离合器和第四离合器以及第二制动器而实现；

第九前进挡位，其通过同时操作所述第一离合器和第三离合器以及第二制动器而实现；

第十前进挡位，其通过同时操作所述第一离合器和第二离合器以及第二制动器而实现；以及

倒车挡位，其通过同时操作第一离合器和第三离合器以及第三制动器而实现。

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，其中，通过选择性地操作七个控制元件而实现的挡位包括：

第一前进挡位，其通过同时操作所述第二离合器和第三离合器以及第一制动器而实现；

第二前进挡位，其通过同时操作所述第一离合器和第三离合器以及第一制动器而实现；

第三前进挡位，其通过同时操作所述第三离合器以及第一制动器和第三制动器而实现；

第四前进挡位，其通过同时操作所述第三离合器和第四离合器以及第一制动器而实现；

第五前进挡位，其通过同时操作所述第三离合器和第四离合器以及第三制动器而实现；

第六前进挡位，其通过同时操作所述第三离合器和第四离合器以及第二制动器而实现；

第七前进挡位，其通过同时操作所述第一离合器、第三离合器和第四离合器而实现；

第八前进挡位，其通过同时操作所述第一离合器和第四离合器以及第二制动器而实现；

第九前进挡位，其通过同时操作所述第二离合器和第四离合器以及第二制动器而实现；

第十前进挡位，其通过同时操作所述第一离合器和第二离合器以及第二制动器而实现；

第十一前进挡位，其通过同时操作所述第一离合器和第三离合器以及第二制动器而实现；以及

倒车挡位，其通过同时操作第一离合器和第二离合器以及第三制动器而实现。

9.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，该行星齿轮系包括：

输入轴，其从发动机接收动力；

输出轴，其输出速度改变了的动力；

第一行星齿轮组，其具有第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；

第二行星齿轮组，其具有第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；

第三行星齿轮组，其具有第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；

第四行星齿轮组，其具有第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；

第一旋转轴，其包括所述第一旋转元件，并且与变速器壳体选择性地连接；

第二旋转轴，其包括所述第二旋转元件和第四旋转元件，并且与所述输入轴直接地连接；

第三旋转轴，其包括所述第三旋转元件和第十旋转元件；

第四旋转轴，其包括所述第五旋转元件；

第五旋转轴，其包括所述第六旋转元件和第七旋转元件，并且与所述第一旋转轴选择性地连接以及与所述第四旋转轴选择性地连接；

第六旋转轴，其包括所述第八旋转元件，并且与所述第三旋转轴选择性地连接以及与所述第四旋转轴选择性地连接，以及同时选择性地连接至变速器壳体；

第七旋转轴，其包括所述第九旋转元件和第十二旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；

第八旋转轴，其包括所述第十一旋转元件，并且与所述输出轴连接以作为输出元件持续地操作；

第一离合器，其选择性地连接第三旋转轴和第六旋转轴；

第二离合器，其选择性地连接第一旋转轴和第五旋转轴；

第三离合器，其选择性地连接第四旋转轴和第五旋转轴；

第四离合器，其选择性地连接第四旋转轴和第六旋转轴；

第一制动器，其选择性地连接第七旋转轴和变速器壳体；

第二制动器，其选择性地连接第一旋转轴和变速器壳体；以及

第三制动器，其选择性地连接第六旋转轴和变速器壳体。

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，其中所述第一旋转元件是第一太阳轮，所述第二旋转元件是第一行星架，所述第三旋转元件是第一内齿圈；

所述第二行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，其中所述第四旋转元件是第二太阳轮，所述第五旋转元件是第二行星架，所述第六旋转元件是第二内齿圈；

所述第三行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，其中所述第七旋转元件是第三太阳轮，所述第八旋转元件是第三行星架，所述第九旋转元件是第三内齿圈；

所述第四行星齿轮组是单小齿轮行星齿轮组，其中所述第十旋转元件是第四太阳轮，所述第十一旋转元件是第四行星架，所述第十二旋转元件是第四内齿圈。

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，通过选择性地操作所述第一离合器、第二离合器、第三离合器和第四离合器以及第一制动器、第二制动器和第三制动器而实现的挡位包括：

第一前进挡位，其通过同时操作所述第一离合器和第二离合器以及第一制动器而实现；

第二前进挡位，其通过同时操作所述第二离合器和第三离合器以及第一制动器而实现；

第三前进挡位，其通过同时操作所述第二离合器以及第一制动器和第二制动器而实现；

第四前进挡位，其通过同时操作所述第二离合器和第四离合器以及第一制动器而实现；

第五前进挡位，其通过同时操作所述第二离合器和第四离合器以及第二制动器而实现；

第六前进挡位，其通过同时操作所述第二离合器、第三离合器和第四离合器而实现；

第七前进挡位，其通过同时操作所述第三离合器和第四离合器以及第二制动器而实现；

第八前进挡位，其通过同时操作所述第一离合器和第四离合器以及第二制动器而实现；

第九前进挡位，其通过同时操作所述第一离合器和第三离合器以及第二制动器而实现；

第十前进挡位，其通过同时操作所述第一离合器和第二离合器以及第二制动器而实现；以及

倒车挡位，其通过同时操作第一离合器和第三离合器以及第三制动器而实现。

12.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，通过选择性地操作所述第一离合器、第二离合器、第三离合器和第四离合器以及第一制动器、第二制动器和第三制动器而实现的挡位包括：

第一前进挡位，其通过同时操作所述第二离合器和第三离合器以及第一制动器而实现；

第二前进挡位，其通过同时操作所述第一离合器和第三离合器以及第一制动器而实现；

第三前进挡位，其通过同时操作所述第三离合器以及第一制动器和第三制动器而实现；

第四前进挡位，其通过同时操作所述第三离合器和第四离合器以及第一制动器而实现；

第五前进挡位，其通过同时操作所述第三离合器和第四离合器以及第三制动器而实现；

第六前进挡位，其通过同时操作所述第三离合器和第四离合器以及第二制动器而实现；

第七前进挡位，其通过同时操作所述第一离合器、第三离合器和第四离合器而实现；

第八前进挡位，其通过同时操作所述第一离合器和第四离合器以及第二制动器而实现；

第九前进挡位，其通过同时操作所述第二离合器和第四离合器以及第二制动器而实现；

第十前进挡位，其通过同时操作所述第一离合器和第二离合器以及第二制动器而实现；

第十一前进挡位，其通过同时操作所述第一离合器和第三离合器以及第二制动器而实现；以及

倒车挡位，其通过同时操作第一离合器和第二离合器以及第三制动器而实现。