CN106151406A - 用于车辆的自动变速器的行星齿轮系 - Google Patents

Abstract

本申请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，其接收发动机的扭矩；输出轴，其输出发动机的经改变的扭矩；第一行星齿轮组；第二行星齿轮组；第三行星齿轮组；第四行星齿轮组；第一旋转轴，其选择性地连接至变速器壳体；第二旋转轴；第三旋转轴，其选择性地连接至变速器壳体；第四旋转轴，其直接连接至输入轴；第五旋转轴，其包括第二内齿圈、第三太阳轮和第四太阳轮；第六旋转轴，其选择性地连接至第二旋转轴；第七旋转轴，其选择性地连接至第二旋转轴和第四旋转轴；第八旋转轴，其选择性地连接至第六旋转轴，并且直接连接至输出轴；以及六个摩擦元件。

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2015年5月13日提交的韩国专利申请第10-2015-0066905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，本发明涉及这样的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其通过使用最少的构成元件而实现十个前进挡位或十二个前进挡位，以提高动力传输性能并且减少燃料消耗。

背景技术

近年来，油价的升高导致了关于提高燃料效率的无限竞争。

因此，对发动机进行了通过减小尺寸而减小重量并且提高燃料效率的研究，还进行了这样的研究：通过实现具有多挡位的自动变速器而同时保证可操作性和燃料效率的竞争性。

但是，在自动变速器中，随着挡位数量的增加，内部部件的数量也会增加，结果是，自动变速器会难以安装，制造成本和重量会增加，并且动力传输效率会变差。

因此，为了通过多挡位而增加燃料效率提升效果，对可以利用少量部件而得到最优效率的行星齿轮系进行开发会很重要。

在这方面，近年来，已经倾向于实施8速和9速自动变速器，并且对于可以实施更多变速挡位的行星齿轮系的研发也在积极进行中。

公开于本发明的背景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

本发明的各个方面旨在提供一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其具有优点在于：通过使用最少数量的组成元件而实现十个前进挡位和一个倒车挡位或十二个前进挡位和一个倒车挡位，从而提高动力传输性能和燃料经济性，以及使用位于低发动机转速的运行点而改善安静行驶。

根据本发明的各个方面，用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：输入轴，其接收发动机的扭矩；输出轴，其输出发动机的经改变的扭矩；第一行星齿轮组，其包括第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；第二行星齿轮组，其包括第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；第三行星齿轮组，其包括第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈；第四行星齿轮组，其包括第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈；第一旋转轴，其包括所述第一太阳轮和所述第二太阳轮，并且选择性连接至变速器壳体；第二旋转轴，其包括所述第一行星架；第三旋转轴，其包括所述第一内齿圈和所述第四内齿圈，并且选择性地连接至变速器壳体；第四旋转轴，其包括所述第二行星架，并且直接连接至所述输入轴；第五旋转轴，其包括所述第二内齿圈、所述第三太阳轮和所述第四太阳轮；第六旋转轴，其包括所述第三行星架，并且选择性地连接至所述第二旋转轴；第七旋转轴，其包括所述第三内齿圈，并且选择性地连接至所述第二旋转轴，以及选择性地连接至所述第四旋转轴；第八旋转轴，其包括所述第四行星架，并且选择性地连接至所述第六旋转轴，并且直接连接至所述输出轴；以及六个摩擦元件，其设置为选择性地将旋转轴彼此连接，以及选择性地将旋转轴连接至变速器壳体。

所述第一行星齿轮组、所述第二行星齿轮组、所述第三行星齿轮组和所述第四行星齿轮组可以为单小齿轮行星齿轮组。

可以从发动机侧顺序设置第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组。

六个摩擦元件可以包括：第一离合器，其设置于所述第四旋转轴和所述第七旋转轴之间；第二离合器，其设置于所述第六旋转轴和所述第八旋转轴之间；第三离合器，其设置于所述第二旋转轴和所述第六旋转轴之间；第四离合器，其设置于所述第二旋转轴和所述第七旋转轴之间；第一制动器，其设置于所述第一旋转轴和变速器壳体之间；以及第二制动器，其设置于所述第三旋转轴和变速器壳体之间。

通过选择性地操作六个摩擦元件而实现的挡位可以包括：通过同时操作所述第三离合器、所述第四离合器和所述第二制动器而实现的第一前进挡位；通过同时操作所述第二离合器、所述第三离合器和所述第二制动器而实现的第二前进挡位；通过同时操作所述第二离合器、所述第一制动器和所述第二制动器而实现的第三前进挡位；通过同时操作所述第二离合器、所述第四离合器和所述第二制动器而实现的第四前进挡位；通过同时操作所述第二离合器、所述第四离合器和所述第一制动器而实现的第五前进挡位；通过同时操作所述第一离合器、所述第二离合器和所述第四离合器而实现的第六前进挡位；通过同时操作所述第一离合器、所述第二离合器和所述第一制动器而实现的第七前进挡位；通过同时操作所述第一离合器、所述第四离合器和所述第一制动器而实现的第八前进挡位；通过同时操作所述第一离合器、所述第三离合器和所述第一制动器而实现的第九前进挡位；通过同时操作所述第三离合器、所述第四离合器和所述第一制动器而实现的第十前进挡位；以及通过同时操作所述第一离合器、所述第四离合器和所述第二制动器而实现的倒车挡位。

通过选择性地操作六个摩擦元件而实现的挡位可以包括：通过同时操作所述第一离合器、所述第四离合器和所述第二制动器而实现的第一前进挡位；通过同时操作所述第一离合器、所述第三离合器和所述第二制动器而实现的第二前进挡位；通过同时操作所述第三离合器、所述第四离合器和所述第二制动器而实现的第三前进挡位；通过同时操作所述第二离合器、所述第三离合器和所述第二制动器而实现的第四前进挡位；通过同时操作所述第二离合器、所述第一制动器和所述第二制动器而实现的第五前进挡位；通过同时操作所述第二离合器、所述第四离合器和所述第二制动器而实现的第六前进挡位；通过同时操作所述第二离合器、所述第四离合器和所述第一制动器而实现的第七前进挡位；通过同时操作所述第一离合器、所述第二离合器和所述第四离合器而实现的第八前进挡位；通过同时操作所述第一离合器、所述第二离合器和所述第一制动器而实现的第九前进挡位；通过同时操作所述第一离合器、所述第四离合器和所述第一制动器而实现的第十前进挡位；通过同时操作所述第一离合器、所述第三离合器和所述第一制动器而实现的第十一前进挡位；通过同时操作所述第三离合器、所述第四离合器和所述第一制动器而实现的第十二前进挡位；以及通过同时操作所述第一离合器、所述第二离合器和所述第二制动器而实现的倒车挡位。

根据本发明的各个方面，用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：输入轴，其接收发动机的扭矩；输出轴，其输出发动机的经改变的扭矩；第一行星齿轮组，其包括第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；第二行星齿轮组，其包括第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；第三行星齿轮组，其包括第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈；第四行星齿轮组，其包括第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈；第一离合器，其选择性地将所述第二行星架和所述第三内齿圈连接；第二离合器，其选择性地将所述第三行星架和所述第四行星架连接；第三离合器，其选择性地将所述第一行星架和所述第三行星架连接；第四离合器，其选择性地将所述第一行星架和所述第三内齿圈连接；第一制动器，其选择性地将所述第一太阳轮和所述第二太阳轮连接至变速器壳体；以及第二制动器，其选择性地将所述第一内齿圈连接至变速器壳体，其中，输入轴可以直接连接至第二行星架，输出轴可以直接连接至所述第四行星架，所述第一太阳轮可以直接与所述第二太阳轮连接，所述第一内齿圈可以直接与所述第四内齿圈连接，而所述第二内齿圈、所述第三太阳轮和所述第四太阳轮可以直接彼此连接。

本发明的各个实施方案通过将由简单行星齿轮组构成的四个行星齿轮组与六个摩擦元件结合，而能够实现十个前进挡位或十二个前进挡位。因此能够提高动力输送性能和燃料经济性。

并且，通过适合于发动机转速的自动变速器的多挡位，能够提高车辆的安静行驶性能。

应当理解，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

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特定原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以阐明。

附图说明

图1为根据本发明的示例性行星齿轮系的配置图。

图2为用于实现十个前进挡位和一个倒车挡位的根据本发明的示例性行星齿轮系中的摩擦元件在每个挡位下的操作图表。

图3为用于实现十二个前进挡位和一个倒车挡位的根据本发明的示例性行星齿轮系中的摩擦元件在每个挡位下的操作图表。

应当了解，所附附图并非按比例地绘制，显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。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、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理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选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

图1为根据本发明的第一实施方案的行星齿轮系的配置图。

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、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、六个摩擦元件C1至C4以及B1至B2，以及变速器壳体H；第一至第四行星齿轮组设置在相同轴线上；八个旋转轴TM1至TM8直接连接至第一行星齿轮组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。

结果是，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、第三行星齿轮组PG3和第四行星齿轮组PG4的相互配合操作而传输，以通过输出轴OS输出。

各个简单行星齿轮组从发动机侧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的次序进行设置。

输入轴IS为输入构件，并且来自发动机的曲轴的旋转动力通过扭矩变换器而进行扭矩变换，从而被输入至输入轴IS。

输出轴OS为输出构件，其与输入轴IS设置在相同的轴线上，并且通过差速装置而将经传输的驱动扭矩传递至驱动轴。

第一行星齿轮组PG1是单小齿轮行星齿轮组，其包括作为旋转元件的第一太阳轮S1、第一行星架PC1和第一内齿圈R1，第一行星架PC1支撑与第一太阳轮S1外啮合的第一小齿轮P1，第一内齿圈R1与第一小齿轮P1内啮合。

第二行星齿轮组PG2是单小齿轮行星齿轮组，其包括第二太阳轮S2、第二行星架PC2和第二内齿圈R2，第二行星架PC2支撑与第二太阳轮S2外啮合的第二小齿轮P2，第二内齿圈R2与第二小齿轮P2内啮合。

第三行星齿轮组PG3是单小齿轮行星齿轮组，其包括第三太阳轮S3、第三行星架PC3和第三内齿圈R3；第三行星架PC3支撑与第三太阳轮S3外啮合的第三小齿轮P3，第三内齿圈R3与第三小齿轮P3内啮合。

第四行星齿轮组PG4是单小齿轮行星齿轮组，其包括第四太阳轮S4、第四行星架PC4和第四内齿圈R4；第四行星架PC4支撑与第四太阳轮S4外啮合的第四小齿轮P4，第四内齿圈R4与第四小齿轮P4内啮合。

在第一行星齿轮组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中，一个或多个旋转元件彼此直接连接，从而随总共八个旋转轴TM1至TM8运转。

下文将描述八个旋转轴TM1至TM8的配置。

第一旋转轴TM1包括第一太阳轮S1和第二太阳轮S2，并且选择性地连接到变速器壳体H。

第二旋转轴TM2包括第一行星架PC1。

第三旋转轴TM3包括第一内齿圈R1和第四内齿圈R4，并且选择性地连接至变速器壳体H。

第四旋转轴TM4包括第二行星架PC2，并且直接连接至输入轴IS，从而总是作为输入元件工作。

第五旋转轴TM5包括第二内齿圈R2、第三太阳轮S3和第四太阳轮S4。

第六旋转轴TM6包括第三行星架PC3，并且选择性地连接至第二旋转轴TM2。

第七旋转轴TM7包括第三内齿圈R3，并且选择性地连接至第二旋转轴TM2，以及选择性地连接至第四旋转轴TM4。

第八旋转轴TM8包括第四行星架PC4，选择性地连接至第六旋转轴TM6，直接连接至输出轴OS，从而总是作为输出元件工作。

另外，在旋转轴TM1至TM8中，作为摩擦元件的四个离合器C1、C2、C3和C4设置于旋转轴彼此连接的连接部分。

另外，在旋转轴TM1至TM8中，作为摩擦元件的两个制动器B1和B2设置于任意一个旋转轴和变速器壳体H之间的连接部分。

将进一步对六个摩擦元件C1至C4以及B1和B2进行描述。

第一离合器C1介于第四旋转轴TM4和第七旋转轴TM7之间，并且选择性地将第四旋转轴TM4和第七旋转轴TM7连接。

第二离合器C2介于第六旋转轴TM6和第八旋转轴TM8之间，并且选择性地将第六旋转轴TM6和第八旋转轴TM8连接。

第三离合器C3介于第二旋转轴TM2和第六旋转轴TM6之间，并且选择性地将第二旋转轴TM2和第六旋转轴TM6连接。

第四离合器C4介于第二旋转轴TM2和第七旋转轴TM7之间，并且选择性地将第二旋转轴TM2和第七旋转轴TM7连接。

第一制动器B1介于第一旋转轴TM1和变速器壳体H之间，并且选择性地使得第一旋转轴TM1作为固定元件工作。

第二制动器B2介于第三旋转轴TM3和变速器壳体H之间，并且选择性地使得第三旋转轴TM3作为固定元件工作。

摩擦元件包括第一离合器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，摩擦元件可以是通过液压操作的湿式多片式摩擦元件。

图2为用于实现十个前进挡位和一个倒车挡位的根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系中的摩擦元件在每个挡位下的操作图表。

如图2中所示，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挡位下工作。

通过同时操作第三离合器C3、第四离合器C4和第二制动器B2而实现第一前进挡位1ST。

通过同时操作第二离合器C2、第三离合器C3和第二制动器B2而实现第二前进挡位2ND。

通过同时操作第二离合器C2、第一制动器B1和第二制动器B2而实现第三前进挡位3RD。

通过同时操作第二离合器C2、第四离合器C4和第二制动器B2而实现第四前进挡位4TH。

通过同时操作第二离合器C2、第四离合器C4和第一制动器B1而实现第五前进挡位5TH。

通过同时操作第一离合器C1、第二离合器C2和第四离合器C4而实现第六前进挡位6TH。

通过同时操作第一离合器C1、第二离合器C2和第一制动器B1而实现第七前进挡位7TH。

通过同时操作第一离合器C1、第四离合器C4和第一制动器B1而实现第八前进挡位8TH。

通过同时操作第一离合器C1、第三离合器C3和第一制动器B1而实现第九前进挡位9TH。

通过同时操作第三离合器C3、第四离合器C4和第一制动器B1而实现第十前进挡位10TH。

通过同时操作第一离合器C1、第四离合器C4和第二制动器B2而实现倒车挡位REV。

将进一步对换挡过程进行详细描述。

第三离合器C3、第四离合器C4和第二制动器B2同时在第一前进挡位1ST操作。在第二旋转轴TM2连接至第六旋转轴TM6和第七旋转轴TM7、输入接入至第四旋转轴TM4、第三旋转轴TM3作为固定元件工作的状态下，实现第一前进挡位1ST。

第二离合器C2、第三离合器C3和第二制动器B2同时在第二前进挡位2ND操作。在第二旋转轴TM2连接至第六旋转轴TM6、第六旋转轴TM6连接至第八旋转轴TM8、输入接入至第四旋转轴TM4、而第三旋转轴TM3作为固定元件工作的状态下，实现第二前进挡位2ND。

第二离合器C2、第一制动器B1和第二制动器B2同时在第三前进挡位3RD操作。在第六旋转轴TM6连接至第八旋转轴TM8、输入接入至第四旋转轴TM4、而第一旋转轴TM1和第三旋转轴TM3作为固定元件工作的状态下，实现第三前进挡位3RD。

第二离合器C2、第四离合器C4和第二制动器B2同时在第四前进挡位4TH操作。在第二旋转轴TM2连接至第七旋转轴TM7、第六旋转轴TM6连接至第八旋转轴TM8、输入接入至第四旋转轴TM4、而第三旋转轴TM3作为固定元件工作的状态下，实现第四前进挡位4TH。

第二离合器C2、第四离合器C4和第一制动器B1同时在第五前进挡位5TH操作。在第二旋转轴TM2连接至第七旋转轴TM7、第六旋转轴TM6连接至第八旋转轴TM8、输入接入至第四旋转轴TM4、而第一旋转轴TM1作为固定元件工作的状态下，实现第五前进挡位5TH。

第一离合器C1、第二离合器C2和第四离合器C4同时在第六前进挡位6TH操作。在第七旋转轴TM7与第二旋转轴TM2和第四旋转轴TM4连接、第六旋转轴TM6连接至第八旋转轴TM8、而输入接入至第四旋转轴TM4的状态下，实现第六前进挡位6TH，由于第一行星齿轮系PG1、第二行星齿轮系PG2、第三行星齿轮系PG3和第四行星齿轮系PG4以同样速度一体旋转，所以该第六前进挡位6TH用于仅将输入原样输出。

第一离合器C1、第二离合器C2和第一制动器B1同时在第七前进挡位7TH操作。在第四旋转轴TM4连接至第七旋转轴TM7、第六旋转轴TM6连接至第八旋转轴TM8、输入接入至第四旋转轴TM4、而第一旋转轴TM1作为固定元件工作的状态下，实现第七前进挡位7TH。

第一离合器C1、第四离合器C4和第一制动器B1同时在第八前进挡位8TH操作。在第四旋转轴TM4连接至第七旋转轴TM7、第二旋转轴TM2连接至第七旋转轴TM7、输入接入至第四旋转轴TM4、而第一旋转轴TM1作为固定元件工作的状态下，实现第八前进挡位8TH。

第一离合器C1、第三离合器C3和第一制动器B1同时在第九前进挡位9TH操作。在第四旋转轴TM4连接至第七旋转轴TM7、第二旋转轴TM2连接至第六旋转轴TM6、输入接入至第四旋转轴TM4、而第一旋转轴TM1作为固定元件工作的状态下，实现第九前进挡位9TH。

第三离合器C3、第四离合器C4和第一制动器B1同时在第十前进挡位10TH操作。在第二旋转轴TM2连接至第六旋转轴TM6和第七旋转轴TM7、输入接入至第四旋转轴TM4、而第一旋转轴TM1作为固定元件工作的状态下，实现第十前进挡位10TH。

第一离合器C1、第四离合器C4和第二制动器B2同时在倒车挡位REV操作。在第四旋转轴TM4连接至第七旋转轴TM7、第二旋转轴TM2连接至第七旋转轴TM7、输入接入至第四旋转轴TM4、而第三旋转轴TM3作为固定元件工作的情况下，实现倒车挡位REV。

根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系通过对第一行星齿轮组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PG4，四个离合器C1、C2、C3和C4以及两个制动器B1和B2进行控制，而能够实现十个前进挡位和一个倒车挡位。

图3为用于实现十二个前进挡位和一个倒车挡位的根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系中的摩擦元件在每个挡位的操作图表。

如图3所示，即使在切换十二个前进挡位和一个倒车挡位时，在每个挡位仅有三个摩擦元件操作。

通过第一离合器C1、第四离合器C4和第二制动器B2的同时操作而实现第一前进挡位1ST。

通过第一离合器C1、第三离合器C3和第二制动器B2的同时操作而实现第二前进挡位2ND。

通过第三离合器C3、第四离合器C4和第二制动器B2的同时操作而实现第三前进挡位3RD。

通过第二离合器C2、第三离合器C3和第二制动器B2的同时操作而实现第四前进挡位4TH。

通过第二离合器C2、第一制动器B1和第二制动器B2的同时操作而实现第五前进挡位5TH。

通过第二离合器C2、第四离合器C4和第二制动器B2的同时操作而实现第六前进挡位6TH。

通过第二离合器C2、第四离合器C4和第一制动器B1的同时操作而实现第七前进挡位7TH。

通过第一离合器C1、第二离合器C2和第四离合器C4的同时操作而实现第八前进挡位8TH。

通过第一离合器C1、第二离合器C2和第一制动器B1的同时操作而实现第九前进挡位9TH。

通过第一离合器C1、第四离合器C4和第一制动器B1的同时操作而实现第十前进挡位10TH。

通过第一离合器C1、第三离合器C3和第一制动器B1的同时操作而实现第十一前进挡位11TH。

通过第三离合器C3、第四离合器C4和第一制动器B1的同时操作而实现第十二前进挡位12TH。

通过第一离合器C1、第二离合器C2和第二制动器B2的同时操作而实现倒车挡位REV。

将进一步对换挡过程进行详细描述。

第一离合器C1、第四离合器C4和第二制动器B2同时在第一前进挡位1ST操作。在第七旋转轴TM7连接至第二旋转轴TM2和第四旋转轴TM4、输入接入至第四旋转轴TM4、并且第三旋转轴TM3作为固定元件工作的状态下，实现第一前进挡位1ST。

第一离合器C1、第三离合器C3和第二制动器B2同时在第二前进挡位2ND操作。在第二旋转轴TM2连接至第六旋转轴TM6、第四旋转轴TM4连接至第七旋转轴TM7、输入接入至第四旋转轴TM4、并且第三旋转轴TM3作为固定元件工作的状态下，实现第二前进挡位2ND。

第三离合器C3、第四离合器C4和第二制动器B2同时在第三前进挡位3RD操作。在第二旋转轴TM2连接至第六旋转轴TM6和第七旋转轴TM7、输入接入至第四旋转轴TM4、并且第三旋转轴TM3作为固定元件工作的状态下，实现第三前进挡位3RD。

第二离合器C2、第三离合器C3和第二制动器B2同时在第四前进挡位4TH工作。在第二旋转轴TM2连接至第六旋转轴TM6、第六旋转轴TM6连接至第八旋转轴TM8、输入接入至第四旋转轴TM4、并且第三旋转轴TM3作为固定元件工作的状态下，实现第四前进挡位4TH。

第二离合器C2、第一制动器B1和第二制动器B2同时在第五前进挡位5TH操作。在第六旋转轴TM6连接至第八旋转轴TM8、输入接入至第四旋转轴TM4、并且第一旋转轴TM1和第三旋转轴TM3作为固定元件工作的状态下，实现第五前进挡位5TH。

第二离合器C2、第四离合器C4和第二制动器B2同时在第六前进挡位6TH操作。在第二旋转轴TM2连接至第七旋转轴TM7、第六旋转轴TM6连接至第八旋转轴TM8、输入接入至第四旋转轴TM4、并且第三旋转轴TM3作为固定元件工作的状态下，实现第六前进挡位6TH。

第二离合器C2、第四离合器C4和第一制动器B1同时在第七前进挡位7TH操作。在第二旋转轴TM2连接至第七旋转轴TM7、第六旋转轴TM6连接至第八旋转轴TM8、输入接入至第四旋转轴TM4、并且第一旋转轴TM1作为固定元件工作的状态下，实现第七前进挡位7TH。

第一离合器C1、第二离合器C2和第四离合器C4同时在第八前进挡位8TH操作。在第四旋转轴TM4连接至第七旋转轴TM7、第二旋转轴TM2连接至第七旋转轴TM7、第六旋转轴TM6连接至第八旋转轴TM8、输入接入至第四旋转轴TM4的状态下，实现第八前进挡位8TH，由于第一行星齿轮系PG1、第二行星齿轮系PG2、第三行星齿轮系PG3和第四行星齿轮系PG4以同样速度一体旋转，所以第八前进挡位8TH用于仅将输入原样输出。

第一离合器C1、第二离合器C2和第一制动器B1同时在第九前进挡位9TH操作。在第四旋转轴TM4连接至第七旋转轴TM7、第六旋转轴TM6连接至第八旋转轴TM8、输入接入至第四旋转轴TM4、并且第一旋转轴TM1作为固定元件工作的状态下，实现第九前进挡位9TH。

第一离合器C1、第四离合器C4和第一制动器B1同时在第十前进挡位10TH操作。在第四旋转轴TM4连接至第七旋转轴TM7、第二旋转轴TM2连接至第七旋转轴TM7、输入接入至第四旋转轴TM4、并且第一旋转轴TM1作为固定元件工作的状态下，实现第十前进挡位10TH。

第一离合器C1、第三离合器C3和第一制动器B1同时在第十一前进挡位11TH操作。在第四旋转轴TM4连接至第七旋转轴TM7、第二旋转轴TM2连接至第六旋转轴TM6、输入接入至第四旋转轴TM4、并且第一旋转轴TM1作为固定元件工作的状态下，实现第十一前进挡位11TH。

第三离合器C3、第四离合器C4和第一制动器B1同时在第十二前进挡位12TH操作。在第二旋转轴TM2连接至第六旋转轴TM6和第七旋转轴TM7、输入接入至第四旋转轴TM4、并且第一旋转轴TM1作为固定元件工作的状态下，实现第十二前进挡位12TH。

第一离合器C1、第二离合器C2和第二制动器B2同时在倒车挡位REV操作。在第四旋转轴TM4连接至第七旋转轴TM7、第六旋转轴TM6连接至第八旋转轴TM8、输入接入至第四旋转轴TM4、并且第三旋转轴TM3作为固定元件工作的状态下，实现倒车挡位REV。

根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系通过对第一行星齿轮组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PG4，四个离合器C1、C2、C3和C4以及两个制动器B1和B2进行控制，而能够实现十二个前进挡位和一个倒车挡位。

根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系能够通过自动变速器的多挡位而提高动力传递效率和燃料效率。

由于利用多速度挡位能够实现适合于发动机转速的挡位，所以能够改善安静行驶。

另外，由于三个摩擦元件在每个速度下操作，并且使不操作的摩擦元件的数量最小化，所以减小了摩擦阻力损失。因此，能够减小阻力矩和动力损失。

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。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在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 (11)

1.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，包括：

输入轴，其接收发动机的扭矩；

输出轴，其输出发动机的经改变的扭矩；

第一行星齿轮组，其包括第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；

第二行星齿轮组，其包括第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；

第三行星齿轮组，其包括第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈；

第四行星齿轮组，其包括第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈；

第一旋转轴，其包括所述第一太阳轮和所述第二太阳轮，并且选择性连接至变速器壳体；

第二旋转轴，其包括所述第一行星架；

第三旋转轴，其包括所述第一内齿圈和所述第四内齿圈，并且选择性地连接至变速器壳体；

第四旋转轴，其包括所述第二行星架，并且直接连接至所述输入轴；

第五旋转轴，其包括所述第二内齿圈、所述第三太阳轮和所述第四太阳轮；

第六旋转轴，其包括所述第三行星架，并且选择性地连接至所述第二旋转轴；

第七旋转轴，其包括所述第三内齿圈，并且选择性地连接至所述第二旋转轴，以及选择性地连接至所述第四旋转轴；

第八旋转轴，其包括所述第四行星架，选择性地连接至所述第六旋转轴，并且直接连接至所述输出轴；

六个摩擦元件，其设置为选择性地将旋转轴彼此连接，以及选择性地将旋转轴连接至变速器壳体。

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、所述第三行星齿轮组和所述第四行星齿轮组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，从发动机侧顺序设置第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组。

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，其设置于所述第四旋转轴和所述第七旋转轴之间；

第二离合器，其设置于所述第六旋转轴和所述第八旋转轴之间；

第三离合器，其设置于所述第二旋转轴和所述第六旋转轴之间；

第四离合器，其设置于所述第二旋转轴和所述第七旋转轴之间；

第一制动器，其设置于所述第一旋转轴和变速器壳体之间；

第二制动器，其设置于所述第三旋转轴和变速器壳体之间。

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，通过选择性地操作六个摩擦元件而实现的挡位包括：

通过同时操作所述第三离合器、所述第四离合器和所述第二制动器而实现的第一前进挡位；

通过同时操作所述第二离合器、所述第三离合器和所述第二制动器而实现的第二前进挡位；

通过同时操作所述第二离合器、所述第一制动器和所述第二制动器而实现的第三前进挡位；

通过同时操作所述第二离合器、所述第四离合器和所述第二制动器而实现的第四前进挡位；

通过同时操作所述第二离合器、所述第四离合器和所述第一制动器而实现的第五前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第二离合器和所述第四离合器而实现的第六前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第二离合器和所述第一制动器而实现的第七前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第四离合器和所述第一制动器而实现的第八前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第三离合器和所述第一制动器而实现的第九前进挡位；

通过同时操作所述第三离合器、所述第四离合器和所述第一制动器而实现的第十前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第四离合器和所述第二制动器而实现的倒车挡位。

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，通过选择性地操作六个摩擦元件而实现的挡位包括：

通过同时操作所述第一离合器、所述第四离合器和所述第二制动器而实现的第一前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第三离合器和所述第二制动器而实现的第二前进挡位；

通过同时操作所述第三离合器、所述第四离合器和所述第二制动器而实现的第三前进挡位；

通过同时操作所述第二离合器、所述第三离合器和所述第二制动器而实现的第四前进挡位；

通过同时操作所述第二离合器、所述第一制动器和所述第二制动器而实现的第五前进挡位；

通过同时操作所述第二离合器、所述第四离合器和所述第二制动器而实现的第六前进挡位；

通过同时操作所述第二离合器、所述第四离合器和所述第一制动器而实现的第七前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第二离合器和所述第四离合器而实现的第八前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第二离合器和所述第一制动器而实现的第九前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第四离合器和所述第一制动器而实现的第十前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第三离合器和所述第一制动器而实现的第十一前进挡位；

通过同时操作所述第三离合器、所述第四离合器和所述第一制动器而实现的第十二前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第二离合器和所述第二制动器而实现的倒车挡位。

7.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，包括：

输入轴，其接收发动机的扭矩；

输出轴，其输出发动机的经改变的扭矩；

第一行星齿轮组，其包括第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；

第二行星齿轮组，其包括第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；

第三行星齿轮组，其包括第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈；

第四行星齿轮组，其包括第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈；

第一离合器，其选择性地将所述第二行星架和所述第三内齿圈连接；

第二离合器，其选择性地将所述第三行星架和所述第四行星架连接；

第三离合器，其选择性地将所述第一行星架和所述第三行星架连接；

第四离合器，其选择性地将所述第一行星架和所述第三内齿圈连接；

第一制动器，其选择性地将所述第一太阳轮和所述第二太阳轮连接至变速器壳体；

第二制动器，其选择性地将所述第一内齿圈连接至变速器壳体，

其中，输入轴直接连接至所述第二行星架，

输出轴直接连接至所述第四行星架，

所述第一太阳轮直接与所述第二太阳轮连接，

所述第一内齿圈直接与所述第四内齿圈连接，

所述第二内齿圈、所述第三太阳轮和所述第四太阳轮直接彼此连接。

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、所述第二行星齿轮组、所述第三行星齿轮组和所述第四行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组。

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，从发动机侧顺序设置第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组。

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

通过同时操作所述第三离合器、所述第四离合器和所述第二制动器而实现的第一前进挡位；

通过同时操作所述第二离合器、所述第三离合器和所述第二制动器而实现的第二前进挡位；

通过同时操作所述第二离合器、所述第一制动器和所述第二制动器而实现的第三前进挡位；

通过同时操作所述第二离合器、所述第四离合器和所述第二制动器而实现的第四前进挡位；

通过同时操作所述第二离合器、所述第四离合器和所述第一制动器而实现的第五前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第二离合器和所述第四离合器而实现的第六前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第二离合器和所述第一制动器而实现的第七前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第四离合器和所述第一制动器而实现的第八前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第三离合器和所述第一制动器而实现第九前进挡位；

通过同时操作所述第三离合器、所述第四离合器和所述第一制动器而实现的第十前进挡位；

通过所述第一离合器、所述第四离合器和所述第二制动器的同时操作而实现的倒车挡位。

11.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，通过选择性地操作六个摩擦元件而实现的挡位包括：

通过同时操作所述第一离合器、所述第四离合器和所述第二制动器而实现的第一前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第三离合器和所述第二制动器而实现的第二前进挡位；

通过同时操作所述第三离合器、所述第四离合器和所述第二制动器而实现的第三前进挡位；

通过同时操作所述第二离合器、所述第三离合器和所述第二制动器而实现的第四前进挡位；

通过同时操作所述第二离合器、所述第一制动器和所述第二制动器而实现的第五前进挡位；

通过同时操作所述第二离合器、所述第四离合器和所述第二制动器而实现的第六前进挡位；

通过同时操作所述第二离合器、所述第四离合器和所述第一制动器而实现的第七前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第二离合器和所述第四离合器而实现的第八前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第二离合器和所述第一制动器而实现的第九前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第四离合器和所述第一制动器而实现的第十前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第三离合器和所述第一制动器而实现的第十一前进挡位；

通过同时操作所述第三离合器、所述第四离合器和所述第一制动器而实现的第十二前进挡位；

通过同时操作所述第一离合器、所述第二离合器和所述第二制动器而实现的倒车挡位。