CN106224460B - 用于车辆的自动变速器的行星齿轮系 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其可以包括：输入轴，其接收发动机的扭矩；输出轴，其输出改变的发动机的扭矩；第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；以及七个摩擦元件，其设置为选择性地将旋转元件彼此连接，并且选择性地将旋转元件与变速器壳体连接。

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6月2日提交的韩国专利申请第10-2015-0078000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。更具体而言，本发明涉及用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其使用最小数量的构成元件实现了十个前进速度挡位，扩展了传动比的范围，并且几乎线性地增加或减小了变速挡位之间的级比，从而提高了动力传输性能和燃料效率。

背景技术

近年来，增长的油价已经迫使汽车制造商进入提高燃料效率的激烈竞争之中。

因此，正在对发动机进行通过缩小尺寸来减小重量并提高燃料效率的研究，并且还进行了通过实施多速度挡位的自动变速器来最大化燃料效率以同时确保可驾驶性和竞争性的研究。

然而，在自动变速器中，随着变速器的速度挡位的增加，内部部件数量也增加，使得自动变速器可能难以安装，制造成本和重量可能上升，并且动力传递效率可能下降。

因此，为了通过多速度档位来提高燃料效率增强效果，重要的是，研发可以以少量的部件带来最大的效率的行星齿轮系。

在此方面，近年来，趋向于实现8速自动变速器，而且对于能够实施更多变速挡位的行星齿轮系的研究和研发也在积极地进行。

由于近来的8速自动变速器的传动比的范围仅是6.5至7.5，这使得8速自动变速器对于提高燃料效率没有重大影响。

另外，对于8速自动变速器的换挡比的范围大于或等于9.0的情况，因为变速挡位之间的级比不能线性增加或减小，所以发动机的驱动效率以及车辆的可驾驶性可能下降。因此，需要研发具有9个或更多个前进速度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强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，其使用最小数量的构成元件实现了十个前进速度挡位和两个倒车速度挡位，扩展了传动比的范围，并且几乎线性地增加或减小了变速挡位之间的级比，从而提高了动力传输性能和燃料效率。

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，其输出改变的发动机的扭矩；第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；以及七个摩擦元件，其设置为选择性地将旋转元件彼此连接，并且选择性地将旋转元件与变速器壳体连接，其中，输入轴可以持续连接至第一旋转元件，输出轴可以持续连接至第十一旋转元件，第三旋转元件可以持续连接至第五旋转元件，第六旋转元件可以持续连接至第七旋转元件，第八旋转元件可以持续连接至第十一旋转元件，第九旋转元件可以持续连接至第十旋转元件，并且在每个速度挡位下操作七个摩擦元件中的三个摩擦元件。

第二旋转元件可以选择性地连接至变速器壳体，第四旋转元件可以选择性地连接至变速器壳体，第九旋转元件可以选择性地连接至变速器壳体，第四旋转元件可以选择性地连接至输出轴，第十二旋转元件可以选择性地连接至输入轴，并且第六旋转元件可以选择性地连接至第二旋转元件。

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

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，其输出改变的发动机的扭矩；第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；七个摩擦元件，其设置为选择性地将旋转元件彼此连接，并且选择性地将旋转元件与变速器壳体连接；第一旋转轴，其包括第一旋转元件，并且直接连接至输入轴；第二旋转轴，其包括第二旋转元件，并且选择性地连接至第一旋转轴以及选择性地连接至变速器壳体；第三旋转轴，其包括第三旋转元件和第五旋转元件；第四旋转轴，其包括第四旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；第五旋转轴，其包括第六旋转元件和第七旋转元件，并且选择性地连接至第二旋转轴；第六旋转轴，其包括第八旋转元件和第十一旋转元件并选择性地连接至第四旋转轴，并且直接连接至输出轴；第七旋转轴，其包括第九旋转元件和第十旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；以及第八旋转轴，其包括第十二旋转元件，并且选择性地连接至输入轴。

第一行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，其中，第一旋转元件可以是第一太阳轮，第二旋转元件可以是第一行星架，并且第三旋转元件可以是第一内齿圈，第二行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，其中，第四旋转元件可以是第二太阳轮，第五旋转元件可以是第二行星架，并且第六旋转元件可以是第二内齿圈，第三行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，其中，第七旋转元件可以是第三太阳轮，第八旋转元件可以是第三行星架，并且第九旋转元件可以是第三内齿圈，并且第四行星齿轮组可以是单小齿轮行星齿轮组，其中，第十旋转元件可以是第四太阳轮，第十一旋转元件可以是第四行星架，并且第十二旋转元件可以是第四内齿圈。

所述七个摩擦元件可以包括：第一离合器，其选择性地连接第四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二旋转轴；第三离合器，其选择性地连接输入轴和第八旋转轴；第四离合器，其选择性地连接第二旋转轴和第五旋转轴；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，其选择性地连接第二旋转轴和变速器壳体；以及第三制动器，其选择性地连接第四旋转轴和变速器壳体。

通过选择性地操作七个摩擦元件而实现的换挡速度挡位可以包括：第一前进速度挡位，其通过同时操作第四离合器、第一制动器以及第三制动器而实现；第二前进速度挡位，其通过同时操作第二离合器、第四离合器以及第一制动器而实现；第三前进速度挡位，其通过同时操作第二离合器、第一制动器以及第三制动器而实现；第四前进速度挡位，其通过同时操作第三离合器、第一制动器以及第三制动器而实现；第五前进速度挡位，其通过同时操作第二离合器、第三离合器以及第三制动器而实现；第六前进速度档位，其通过同时操作第二离合器、第三离合器以及第四离合器而实现；第七前进速度挡位，其通过同时操作第三离合器、第四离合器以及第三制动器而实现；第八前进速度挡位，其通过同时操作第三离合器、第四离合器以及第二制动器而实现；第九前进速度挡位，其通过同时操作第三离合器、第二制动器以及第三制动器而实现；第十前进速度挡位，其通过同时操作第一离合器、第三离合器以及第二制动器而实现；第一倒车速度挡位，其通过同时操作第一制动器、第二制动器以及第三制动器而实现；以及第二倒车速度挡位，其通过同时操作第一离合器、第一制动器以及第二制动器而实现。

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，其输出改变的发动机的扭矩；第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；第一旋转轴，其包括第一旋转元件，并且直接连接至输入轴；第二旋转轴，其包括第二旋转元件，并且选择性地连接至第一旋转轴以及选择性地连接至变速器壳体；第三旋转轴，其包括第三旋转元件和第五旋转元件；第四旋转轴，其包括第四旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；第五旋转轴，其包括第六旋转元件和第七旋转元件，并且选择性地连接至第二旋转轴；第六旋转轴，其包括第八旋转元件和第十一旋转元件并选择性地连接至第四旋转轴，并且直接连接至输出轴；第七旋转轴，其包括第九旋转元件和第十旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；第八旋转轴，其包括第十二旋转元件，并且选择性地连接至输入轴；第一离合器，其选择性地连接至第四旋转轴和第六旋转轴；第二离合器，其选择性地连接至第一旋转轴和第二旋转轴；第三离合器，其选择性地连接至输入轴和第八旋转轴；第四离合器，其选择性地连接至第二旋转轴和第五旋转轴；第一制动器，其选择性地连接至第七旋转轴和变速器壳体；第二制动器，其选择性地连接至第二旋转轴和变速器壳体；以及第三制动器，其选择性地连接至第四旋转轴和变速器壳体。

本发明的各个实施方案可以通过对作为简单行星齿轮组的四个行星齿轮组与七个摩擦元件进行组合来实现十个前进速度挡位和两个倒车速度挡位。

另外，通过实现大于或等于9.0的换挡比的范围，可以最大化发动机驱动效率。

此外，通过几乎线性地增加或减小变速挡位之间的挡位比，可以提高可驾驶性，例如换挡之前和之后的加速性，以及发动机转速的节奏。

应当理解，此处所使用的术语“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)。本文所指的混合动力车辆为具有两个或更多个动力源的车辆，例如汽油动力和电动车辆。

本发明的方法和装置具有其它的特征和益处，根据并入本文的附图和随后的具体实施方案，这些特征和益处将是显而易见的，或者在并入本文的附图和随后的具体实施方案中进行这些特征和益处的详细陈述，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为根据本发明的示例性行星齿轮系的配置图。

图2为应用于根据本发明的示例性行星齿轮系的各个摩擦元件的对于每个变速挡位的操作图表。

应当了解，所附附图并不必须是按比例绘制的，其呈现了某种程度上经过简化的说明本发明的基本原理的各个特征。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

现在将详细地参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被示出在附图中并描述如下。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述，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可替选形式、修改形式、等同形式及其它实施方案。

图1为根据本发明的各个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设置在相同的轴线上的第一、第二、第三和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4；输入轴IS；输出轴OS；通过第一、第二、第三和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4的各自的旋转元件而彼此直接连接的八个旋转轴TM1至TM8；七个摩擦元件C1至C4和B1至B3；以及变速器壳体H。

从而，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的相互配合工作而传递，从而经过输出轴OS输出。

各自的简单的行星齿轮组从发动机侧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，来自发动机的曲轴的旋转动力通过扭矩变换器而变换扭矩，以输入到输入轴IS。

输出轴OS是输出构件，其设置在与输入轴IS相同的轴线上，并且以经由差动装置将经传递的驱动扭矩传递到驱动轴。

作为单小齿轮行星齿轮组的第一行星齿轮组PG1包括作为旋转元件的第一太阳轮S1(其作为第一旋转元件N1)、第一行星架PC1(其作为第二旋转元件N2)和第一内齿圈R1(其作为第三旋转元件N3)，第一行星架PC1支撑第一小齿轮P1，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，第一内齿圈R1与第一小齿轮P1内啮合。

作为单小齿轮行星齿轮组的第二行星齿轮组PG2包括作为旋转元件的第二太阳轮S2(其作为第四旋转元件N4)、第二行星架PC2(其作为第五旋转元件N5)和第二内齿圈R2(其作为第六旋转元件N6)，第二行星架PC2支撑第二小齿轮P2，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，第二内齿圈R2与第二小齿轮P2内啮合。

作为单小齿轮行星齿轮组的第三行星齿轮组PG3包括作为旋转元件的第三太阳轮S3(其作为第七旋转元件N7)、第三行星架PC3(其作为第八旋转元件N8)和第三内齿圈R3(其作为第九旋转元件N9)，第三行星架PC3支撑第三小齿轮P3，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，第三内齿圈R3与第三小齿轮P3内啮合。

作为单小齿轮行星齿轮组的第四行星齿轮组PG4包括作为旋转元件的第四太阳轮S4(其作为第十旋转元件N10)、第四行星架PC4(其作为第十一旋转元件N11)和第四内齿圈R4(其作为第十二旋转元件N12)，第四行星架PC4支撑第四小齿轮P4，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，第四内齿圈R4与第四小齿轮P4内啮合。

在第一、第二、第三和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4中，第三旋转元件N3直接连接至第五旋转元件N5，第六旋转元件N6直接连接至第七旋转元件N7，第八旋转元件N8直接连接至第十一旋转元件N11，第九旋转元件N9直接连接至第十旋转元件N10，，从而第一、第二、第三和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4随总共八个旋转轴TM1至TM8操作。

下面将描述八个旋转轴TM1至TM8的配置。

第一旋转轴TM1包括第一旋转元件N1(第一太阳轮S1)，并且直接连接至输入轴IS从而持续作为输入元件工作。

第二旋转轴TM2包括第二旋转元件N2(第一行星架PC1)，并且选择性地连接至第一旋转轴TM1以及选择性地连接至变速器壳体H。

第三旋转轴TM3包括第三旋转元件N3(第一内齿圈R1)和第五旋转元件N5(第二行星架PC2)。

第四旋转轴TM4包括第四旋转元件N4(第二太阳轮S2)，并且选择性地连接至变速器壳体H。

第五旋转轴TM5包括第六旋转元件N6(第二内齿圈R2)和第七旋转元件N7(第三太阳轮S3)，并且选择性地连接至第二旋转轴TM2。

第六旋转轴TM6包括第八旋转元件N8(第三行星架PC3)和第十一旋转元件N11(第四行星架PC4)，并且选择性地连接至第四旋转轴TM4，并且直接连接至输出轴OS从而持续作为输出元件工作。

第七旋转轴TM7包括第九旋转元件N9(第三内齿圈R3)和第十旋转元件N10(第四太阳轮S4)，并且选择性地连接至变速器壳体H。

第八旋转轴TM8包括第十二旋转元件N12(第四内齿圈R4)，并且选择性地连接至输入轴IS。

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

另外，在旋转轴TM1至TM8之间，在任一个旋转轴与变速器壳体H之间的连接部分处设置了作为摩擦元件的三个制动器B1、B2和B3。

将更加详细地描述七个摩擦元件C1至C4和B1至B3。

第一离合器C1设置在第四旋转轴TM4与第六旋转轴TM6之间，并且选择性地连接第四旋转轴TM4和第六旋转轴TM6。

第二离合器C2设置在第一旋转轴TM1与第二旋转轴TM2之间，并且选择性地连接第一旋转轴TM1和第二旋转轴TM2。

第三离合器C3设置在输入轴IS与第八旋转轴TM8之间，并且选择性地连接输入轴IS和第八旋转轴TM8。

第四离合器C4设置在第二旋转轴TM2与第五旋转轴TM5之间，并且选择性地连接第二旋转轴TM2和第五旋转轴TM5。

第一制动器B1设置在第七旋转轴TM7与变速器壳体H之间，从而使得第七旋转轴TM7作为选择性固定元件工作。

第二制动器B2设置在第二旋转轴TM2和变速器壳体H之间，从而使得第二旋转轴TM2作为选择性固定元件工作。

第三制动器B3设置在第四旋转轴TM4和变速器壳体H之间，从而使得第四旋转轴TM4作为选择性固定元件工作。

摩擦元件包括第一、第二、第三和第四离合器C1、C2、C3和C4以及第一、第二和第三制动器B1、B2和B3，其可以是通过液压操作的湿式多片摩擦元件。

图2为根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系中的每个速度档位处的摩擦元件的操作表。

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，在每个速度挡位处操作三个摩擦元件。将更详细描述本发明的各个实施方案中的换挡过程。

第一前进速度挡位D1通过第四离合器C4、第一制动器B1和第三制动器B3的同时操作而实现。在第二旋转轴TM2通过第四离合器C4的操作而连接至第五旋转轴TM5的状态下，输入被供应至第一旋转轴TM1，并且第四旋转轴TM4和第七旋转轴TM7通过第一制动器B1和第三制动器B3的操作而作为固定元件工作，第一前进速度挡位D1得以实现。

第二前进速度挡位D2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。在第二旋转轴TM2通过第二离合器C2和第四离合器C4的操作而连接至第一旋转轴TM1和第五旋转轴TM5的状态下，输入被供应至第一旋转轴TM1，并且第七旋转轴TM7通过第一制动器B1的操作而作为固定元件工作，第二前进速度挡位D2得以实现。

第三前进速度挡位D3通过第二离合器C2、第一制动器B1和第三制动器B3的同时操作而实现。在第一旋转轴TM1通过第二离合器C2的操作而连接至第二旋转轴TM2的状态下，输入被供应至第一旋转轴TM1，并且第四旋转轴TM4和第七旋转轴TM7通过第一制动器B1和第三制动器B3的操作而作为固定元件工作，第三前进速度挡位D3得以实现。

第四前进速度挡位D4通过第三离合器C3、第一制动器B1和第三制动器B3的同时操作而实现。在输入轴IS通过第三离合器C3的操作而连接至第八旋转轴TM8的状态下，输入被供应至第一旋转轴TM1和第八旋转轴TM8，并且第四旋转轴TM4和第七旋转轴TM7通过第一制动器B1和第三制动器B3的操作而作为固定元件工作，第四前进速度挡位D4得以实现。

第五前进速度挡位D5通过第二离合器C2、第三离合器C3和第三制动器B3的同时操作而实现。在第一旋转轴TM1通过第二离合器C2的操作而连接至第二旋转轴TM2的状态下，输入轴IS通过第三离合器C3的操作而连接至第八旋转轴TM8，输入被供应至第一旋转轴TM1和第八旋转轴TM8，并且第二旋转轴TM2通过第三制动器B3的操作而作为固定元件工作，第五前进速度挡位D5得以实现。

第六前进速度档位D6通过第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4的同时操作而实现。在第二旋转轴TM2通过第二离合器C2和第四离合器C4的操作而连接至第一旋转轴TM1和第五旋转轴TM5并且输入轴IS通过第三离合器C3的操作而连接至第八旋转轴TM8的状态下，随着第一、第二、第三和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4全部在相同的速度下一体旋转，仅将输入进行输出的第六前进速度挡位D6得以实现。

第七前进速度挡位D7通过第三离合器C3、第四离合器C4和第三制动器B3的同时操作而实现。在输入轴IS通过第三离合器C3的操作而连接至第八旋转轴TM8的状态下，第二旋转轴TM2通过第四离合器C4的操作而连接至第五旋转轴TM5，输入被供应至第一旋转轴TM1和第八旋转轴TM8，并且第四旋转轴TM4通过第三制动器B3的操作而作为固定元件工作，第七前进速度挡位D7得以实现。

第八前进速度挡位D8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。在输入轴IS通过第三离合器C3的操作而连接至第八旋转轴TM8的状态下，第二旋转轴TM2通过第四离合器C4的操作而连接至第五旋转轴TM5，输入被供应至第一旋转轴TM1和第八旋转轴TM8，并且第二旋转轴TM2通过第二制动器B2的操作而作为固定元件工作，第八前进速度挡位D8得以实现。

第九前进速度挡位D9通过第三离合器C3、第二制动器B2和第三制动器B3的同时操作而实现。在输入轴IS通过第三离合器C3的操作而连接至第八旋转轴TM8的状态下，输入被供应至第一旋转轴TM1和第八旋转轴TM8，并且第二旋转轴TM2和第四旋转轴TM4通过第二制动器B2和第三制动器B3的操作而作为固定元件工作，第九前进速度挡位D9得以实现。

第十前进速度挡位D10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。在第四旋转轴TM4通过第一离合器C1的操作而连接至第六旋转轴TM6并且输入轴IS通过第三离合器C3的操作而连接至第八旋转轴TM8的状态下，输入被供应至第一旋转轴TM1和第八旋转轴TM8，并且第二旋转轴TM2通过第二制动器B2的操作而作为固定元件工作，第十前进速度挡位D10得以实现。

第一倒车速度挡位REV1通过第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3的同时操作而实现。在输入被供应至第一旋转轴TM1的状态下，第二旋转轴TM2、第四旋转轴TM4和第七旋转轴TM7通过第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3的操作而作为固定元件工作，第一倒车速度挡位REV1得以实现。

第二倒车速度挡位REV2通过第一制动器B1、第二制动器B2和第一离合器C1的同时操作而实现。在第四旋转轴TM4通过第一离合器C1的操作而连接至第六旋转轴TM6的状态下，输入被供应至第一旋转轴TM1，并且第二旋转轴TM2和第七旋转轴TM7通过第一制动器B1和第二制动器B2的操作而作为固定元件工作，第二倒车速度挡位REV2得以实现。

根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系通过控制四个行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4以及四个离合器C1、C2、C3和C4与三个制动器B1、B2和B3，可以实现十个前进速度挡位和两个倒车速度挡位。

另外，通过实现大于或等于9.0的换挡比的范围，可以最大化发动机驱动效率。

此外，通过几乎线性地增加或减小变速挡位之间的级比，可以提高可驾驶性，例如换挡之前和之后的加速性，以及发动机转速的节律感。

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，从而使得本领域的技术人员能够利用并实现本发明的各种示例性实施方案及其各种可替选形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同形式来限定。

Claims (5)

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，其输出改变的发动机的扭矩；

第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；

第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；

第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；

第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；以及

七个摩擦元件，其包括：

第一离合器，其选择性地连接第四旋转元件和输出轴；

第二离合器，其选择性地连接第一旋转元件和第二旋转元件；

第三离合器，其选择性地连接第十二旋转元件和输入轴；

第四离合器，其选择性地连接第六旋转元件和第二旋转元件；

第一制动器，其选择性地连接第九旋转元件和变速器壳体；

第二制动器，其选择性地连接第二旋转元件和变速器壳体；以及

第三制动器，其选择性地连接第四旋转元件和变速器壳体，

其中，输入轴持续连接至第一旋转元件，

输出轴持续连接至第十一旋转元件，

第三旋转元件持续连接至第五旋转元件，

第六旋转元件持续连接至第七旋转元件，

第八旋转元件持续连接至第十一旋转元件，

第九旋转元件持续连接至第十旋转元件，并且

在每个速度挡位下操作七个摩擦元件中的三个摩擦元件。

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：

第一行星齿轮组中的第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件是太阳轮、行星架和内齿圈，

第二行星齿轮组中的第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件是太阳轮、行星架和内齿圈，

第三行星齿轮组中的第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件是太阳轮、行星架和内齿圈，并且

第四行星齿轮组中的第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件是太阳轮、行星架和内齿圈。

3.一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，其输出改变的发动机的扭矩；

第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；

第二行星齿轮组，其包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；

第三行星齿轮组，其包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；

第四行星齿轮组，其包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；

第一旋转轴，其包括第一旋转元件，并且直接连接至输入轴；

第二旋转轴，其包括第二旋转元件，并且选择性地连接至第一旋转轴以及选择性地连接至变速器壳体；

第三旋转轴，其包括第三旋转元件和第五旋转元件；

第四旋转轴，其包括第四旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；

第五旋转轴，其包括第六旋转元件和第七旋转元件，并且选择性地连接至第二旋转轴；

第六旋转轴，其包括第八旋转元件和第十一旋转元件并选择性地连接至第四旋转轴，并且直接连接至输出轴；

第七旋转轴，其包括第九旋转元件和第十旋转元件，并且选择性地连接至变速器壳体；

第八旋转轴，其包括第十二旋转元件，并且选择性地连接至输入轴；

第一离合器，其选择性地连接至第四旋转轴和第六旋转轴；

第二离合器，其选择性地连接至第一旋转轴和第二旋转轴；

第三离合器，其选择性地连接至输入轴和第八旋转轴；

第四离合器，其选择性地连接至第二旋转轴和第五旋转轴；

第一制动器，其选择性地连接至第七旋转轴和变速器壳体；

第二制动器，其选择性地连接至第二旋转轴和变速器壳体；以及

第三制动器，其选择性地连接至第四旋转轴和变速器壳体。

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：

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

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

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

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

5.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，通过选择性地操作第一离合器、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换挡速度挡位包括：

第一前进速度挡位，其通过同时操作第四离合器、第一制动器以及第三制动器而实现；

第二前进速度挡位，其通过同时操作第二离合器、第四离合器以及第一制动器而实现；

第三前进速度挡位，其通过同时操作第二离合器、第一制动器以及第三制动器而实现；

第四前进速度挡位，其通过同时操作第三离合器、第一制动器以及第三制动器而实现；

第五前进速度挡位，其通过同时操作第二离合器、第三离合器以及第三制动器而实现；

第六前进速度档位，其通过同时操作第二离合器、第三离合器以及第四离合器而实现；

第七前进速度挡位，其通过同时操作第三离合器、第四离合器以及第三制动器而实现；

第八前进速度挡位，其通过同时操作第三离合器、第四离合器以及第二制动器而实现；

第九前进速度挡位，其通过同时操作第三离合器、第二制动器以及第三制动器而实现；

第十前进速度挡位，其通过同时操作第一离合器、第三离合器以及第二制动器而实现；

第一倒车速度挡位，其通过同时操作第一制动器、第二制动器以及第三制动器而实现；以及

第二倒车速度挡位，其通过同时操作第一离合器、第一制动器以及第二制动器而实现。