CN106609817B - 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可以包括：输入轴，其配置为接收发动机的扭矩；输出轴，其配置为输出经变换的扭矩；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；以及六个控制元件，其用于选择性地使旋转元件以及变速器壳体互相连接。

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10月22日提交的韩国专利申请第10-2015-0147620号的优先权，该申请的全部内容通过该引用结合于此用于所有目的。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的自动变速器。

背景技术

近期油价的上涨导致车辆制造商之间发生了在优化车辆燃料消耗方面的激烈竞争。

从这层意义上讲，已对发动机在通过缩减尺寸而减小重量并提高燃料效率方面进行了研究，还对通过实施具有多挡位的自动变速器来确保驾驶性能以及最大化燃料效率的竞争性两方面进行了研究。

然而，对于自动变速器而言，内部零件的数量随着换挡挡位的增加而增加，而这可能会使可安装性、制造成本、重量和/或动力流效率变差。

因此，为了最大化地优化具有增加的挡位的自动变速器的燃料消耗，通过更小数量的部件来实现效率提升是重要的。

就此而言，最近已经引入了八速自动变速器，而用于能够实现更多挡位的自动变速器的行星齿轮系则正处于研究中。

考虑到最近开发的八速自动变速器的传动比跨度一般在6.5和7.5之间，燃料消耗的优化并不非常明显。

对于八速自动变速器的传动比跨度超过9.0的水平的情形而言，很难保证相邻挡位之间的级比(step ratios)是线性的，而这会使得发动机的驱动效率以及车辆的驾驶性能变差。

因此，用于开发具有九个或更多挡位的高效率自动变速器的调查研究正在进行中。

公开于背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对本发明背景技术的理解，因此其可能包含并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，所述行星齿轮系具有优点在于：通过最低的复杂度来实现至少九个前进挡位和至少一个倒车挡位，扩大传动比跨度从而改善动力传递性能和燃料消耗，以及实现挡位级比的线性。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：输入轴，其用于接收发动机扭矩；输出轴，其用于输出经变换的扭矩；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；以及六个控制元件，其用于选择性地使旋转元件以及变速器壳体互相连接，其中，输入轴可以持续地连接至第三旋转元件，并且选择性地连接至第八旋转元件，输出轴可以持续地连接至第二旋转元件和第十一旋转元件，第四旋转元件可以持续地连接至变速器壳体，第五旋转元件可以持续地连接至第九旋转元件，第六旋转元件可以持续地连接至第十旋转元件，以及通过对六个控制元件中的三个控制元件进行控制来实现至少九个前进挡位和至少一个倒车挡位。

第三旋转元件可以通过第一离合器而选择性地连接至第七旋转元件，第八旋转元件可以通过第二离合器而选择性地与输入轴连接，第六旋转元件可以通过第三离合器而选择性地连接至第八旋转元件，第一旋转元件可以通过第四离合器而选择性地连接至第十二旋转元件，第八旋转元件可以通过第一制动器而选择性地连接至变速器壳体，而第十二旋转元件可以通过第二制动器而选择性地连接至变速器壳体。

第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件可以分别是第一行星齿轮组的太阳轮、行星架和内齿圈，第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件可以分别是第二行星齿轮组的太阳轮、行星架和内齿圈，第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件可以分别是第三行星齿轮组的太阳轮、行星架和内齿圈，而第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件可以分别是第四行星齿轮组的太阳轮、行星架和内齿圈。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：输入轴，其用于接收发动机扭矩；输出轴，其用于输出经变换的扭矩；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；六个控制元件，其用于选择性地使旋转元件以及变速器壳体互相连接；第一连接构件，其连接至第一旋转元件；第二连接构件，其连接至第二旋转元件和第十一旋转元件，并且直接地与输出轴连接；第三连接构件，其连接至第三旋转元件，并且直接地与输入轴连接；第四连接构件，其连接至第四旋转元件，并且直接地连接至变速器壳体；第五连接构件，其连接至第五旋转元件和第九旋转元件；第六连接构件，其连接至第六旋转元件和第十旋转元件；第七连接构件，其连接至第七旋转元件，并且选择性地与第三连接构件连接；第八连接构件，其连接至第八旋转元件，选择性地与输入轴连接以及选择性地与第六连接构件连接，并且选择性地连接至变速器壳体；以及第九连接构件，其连接至第十二旋转元件，选择性地与第一连接构件连接，并且选择性地连接至变速器壳体。

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，而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，而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，而第九旋转元件可以是第三内齿圈；而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，而第十二旋转元件可以是第四内齿圈。

六个控制元件可以包括：第一离合器，其选择性地连接第三连接构件和第七连接构件；第二离合器，其选择性地连接输入轴和第八连接构件；第三离合器，其选择性地连接第六连接构件和第八连接构件；第四离合器，其选择性地连接第一连接构件和第九连接构件；第一制动器，其选择性地连接第八连接构件和变速器壳体；以及第二制动器，其选择性地连接第九连接构件和变速器壳体。

通过六个控制元件的选择性操作所实现的挡位可以包括：第一前进挡位，其通过第一离合器、第三离合器和第二制动器的同时操作而形成；第二前进挡位，其通过第二离合器、第三离合器和第二制动器的同时操作而形成；第三前进挡位，其通过第一离合器、第二离合器和第二制动器的同时操作而形成；第四前进挡位，其通过第一离合器、第四离合器和第二制动器的同时操作而形成；第五前进挡位，其通过第一离合器、第二离合器和第四离合器的同时操作而形成；第六前进挡位，其通过第二离合器、第三离合器和第四离合器的同时操作而形成；第七前进挡位，其通过第一离合器、第三离合器和第四离合器的同时操作而形成；第八前进挡位，其通过第三离合器、第四离合器和第一制动器的同时操作而形成；第九前进挡位，其通过第一离合器、第四离合器和第一制动器的同时操作而形成；以及倒车挡位，其通过第一离合器、第一制动器和第二制动器的同时操作而形成。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：输入轴，其用于接收发动机扭矩；输出轴，其用于输出经变换的扭矩；第一行星齿轮组，其为单小齿轮行星齿轮组，且包括第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其为单小齿轮行星齿轮组，且包括第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其为单小齿轮行星齿轮组，且包括第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其为单小齿轮行星齿轮组，且包括第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；第一连接构件，其连接至第一旋转元件；第二连接构件，其连接至第二旋转元件和第十一旋转元件，并且直接地与输出轴连接；第三连接构件，其连接至第三旋转元件，并且直接地与输入轴连接；第四连接构件，其连接至第四旋转元件，并且直接地连接至变速器壳体；第五连接构件，其连接至第五旋转元件和第九旋转元件；第六连接构件，其连接至第六旋转元件和第十旋转元件；第七连接构件，其连接至第七旋转元件，并且选择性地与第三连接构件连接；第八连接构件，其连接至第八旋转元件，选择性地与输入轴连接以及选择性地与第六连接构件连接，并且选择性地连接至变速器壳体；以及第九连接构件，其连接至第十二旋转元件，选择性地与第一连接构件连接，并且选择性地连接至变速器壳体；第一离合器，其选择性地连接第三连接构件和第七连接构件；第二离合器，其选择性地连接输入轴和第八连接构件；第三离合器，其选择性地连接第六连接构件和第八连接构件；第四离合器，其选择性地连接第一连接构件和第九连接构件；第一制动器，其选择性地连接第八连接构件和变速器壳体；以及第二制动器，其选择性地连接第九连接构件和变速器壳体。

第一行星齿轮组可以包括作为第一旋转元件的第一太阳轮，作为第二旋转元件的第一行星架，以及作为第三旋转元件的第一内齿圈；第二行星齿轮组可以包括作为第四旋转元件的第二太阳轮，作为第五旋转元件的第二行星架，以及作为第六旋转元件的第二内齿圈；第三行星齿轮组可以包括作为第七旋转元件的第三太阳轮，作为第八旋转元件的第三行星架，以及作为第九旋转元件的第三内齿圈；而第四行星齿轮组可以包括作为第十旋转元件的第四太阳轮，作为第十一旋转元件的第四行星架，以及作为第十二旋转元件的第四内齿圈。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可以包括：输入轴，其用于接收发动机的扭矩；输出轴，其用于输出经变换的扭矩；第一行星齿轮组，其为单小齿轮行星齿轮组，且包括第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；第二行星齿轮组，其为单小齿轮行星齿轮组，且包括第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；第三行星齿轮组，其为单小齿轮行星齿轮组，且包括第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈；第四行星齿轮组，其为单小齿轮行星齿轮组，且包括第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈；第一连接构件，其连接至第一太阳轮；第二连接构件，其连接至第一行星架和第四行星架，且直接地与输出轴连接；第三连接构件，其连接至第一内齿圈，且直接地与输入轴连接；第四连接构件，其连接至第二太阳轮，且直接地连接至变速器壳体；第五连接构件，其连接至第二行星架和第三内齿圈；第六连接构件，其连接至第二内齿圈和第四太阳轮；第七连接构件，其连接至第三太阳轮，且选择性地与第三连接构件连接；第八连接构件，其连接至第三行星架，选择性地与输入轴连接以及选择性地与第六连接构件连接，并且选择性地连接至变速器壳体；以及第九连接构件，其连接至第四内齿圈，选择性地与第一连接构件连接，并且选择性地连接至变速器壳体；以及六个控制元件，其用于选择性地使连接构件以及变速器壳体互相连接。

根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系实现了至少九个前进挡位和至少一个倒车挡位，这些挡位是通过经由控制六个控制元件来操作作为简单行星齿轮组的四个行星齿轮组而形成的。

另外，根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系实现了大于8.0的传动比跨度，从而最大化了驱动发动机的效率。

另外，在使具有高效率的挡位多挡位化的同时确保了挡位的级比的线性，从而能够改善驾驶性能，例如换挡前后的加速、发动机转速的节律感等。

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，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，例如具有汽油动力和电力动力两者的车辆。

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为根据本发明的示例性行星齿轮系的示意图。

图2为在根据本发明的示例性行星齿轮系中，在各个挡位的各个控制元件的操作图表。

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、位置和外形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

下面将详细说明本发明的各个实施方案，其示例将在附图中示出并且在下文进行描述。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替换形式、修改形式、等效形式以及其它实施方案。

图1为根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的示意图。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，各布置在相同的轴线上；输入轴IS；输出轴OS；九个连接构件TM1至TM9，其用于使第一行星齿轮组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的旋转元件互相连接；六个控制元件C1至C4与B1至B2；以及变速器壳体H。

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的配合而变换，且随后通过输出轴OS输出。

简单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的顺序进行布置。

输入轴IS为输入构件，而来自发动机的曲轴的扭矩在通过扭矩变换器而变换扭矩后输入至输入轴IS。

输出轴OS为输出构件，且与输入轴IS布置在相同的轴线上，输出轴OS通过差动装置而将经变换的扭矩传递至驱动轴。

第一行星齿轮组PG1是单小齿轮行星齿轮组，并且包括第一太阳轮S1、第一行星架PC1和第一内齿圈R1，第一行星架PC1支撑第一小齿轮P1，第一小齿轮P1与第一太阳轮S1外啮合，而第一内齿圈R1与第一小齿轮P1内啮合。第一太阳轮S1用作第一旋转元件N1，第一行星架PC1用作第二旋转元件N2，而第一内齿圈R1用作第三旋转元件N3。

第二行星齿轮组PG2是单小齿轮行星齿轮组，并且包括第二太阳轮S2、第二行星架PC2和第二内齿圈R2，第二行星架PC2支撑第二小齿轮P2，第二小齿轮P2与第二太阳轮S2外啮合，而第二内齿圈R2与第二小齿轮P2内啮合。第二太阳轮S2用作第四旋转元件N4，第二行星架PC2用作第五旋转元件N5，而第二内齿圈R2用作第六旋转元件N6。

第三行星齿轮组PG3是单小齿轮行星齿轮组，并且包括第三太阳轮S3、第三行星架PC3和第三内齿圈R3，第三行星架PC3支撑第三小齿轮P3，第三小齿轮P3与第三太阳轮S3外啮合，而第三内齿圈R3与第三小齿轮P3内啮合。第三太阳轮S3用作第七旋转元件N7，第三行星架PC3用作第八旋转元件N8，而第三内齿圈R3用作第九旋转元件N9。

第四行星齿轮组PG4是单小齿轮行星齿轮组，并且包括第四太阳轮S4、第四行星架PC4和第四内齿圈R4，第四行星架PC4支撑第四小齿轮P4，第四小齿轮P4与第四太阳轮S4外啮合，而第四内齿圈R4与第四小齿轮P4内啮合。第四太阳轮S4用作第十旋转元件N10，第四行星架PC4用作第十一旋转元件N11，而第四内齿圈R4用作第十二旋转元件N12。

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，通过九个连接构件TM1至TM9，第二旋转元件N2直接地与第十一旋转元件N11连接，第五旋转元件N5直接地与第九旋转元件N9连接，第六旋转元件N6直接地与第十旋转元件N10连接。

九个连接构件TM1至TM9布置如下。

第一连接构件TM1与第一旋转元件N1(第一太阳轮S1)连接。

第二连接构件TM2与第二旋转元件N2(第一行星架PC1)以及第十一旋转元件N11(第四行星架PC4)连接，并且直接地与输出轴OS连接，从而始终用作输出元件。

第三连接构件TM3与第三旋转元件N3(第一内齿圈R)连接，并且直接地与输入轴IS连接，从而始终用作输入元件。

第四连接构件TM4与第四旋转元件N4(第二太阳轮S2)连接，并且直接地与变速器壳体H连接，从而始终用作固定元件。

第五连接构件TM5与第五旋转元件N5(第二行星架PC2)以及第九旋转元件N9(第三内齿圈R3)连接。

第六连接构件TM6与第六旋转元件N6(第二内齿圈R2)以及第十旋转元件N10(第四太阳轮S4)连接。

第七连接构件TM7与第七旋转元件N7(第三太阳轮S3)连接，并且选择性地与第三连接构件TM3连接，从而用作选择性输入元件。

第八连接构件TM8与第八旋转元件N8(第三行星架PC3)连接，选择性地与输入轴IS连接以及选择性地与第六连接构件TM6连接，并且选择性地与变速器壳体H连接。

第九连接构件TM9与第十二旋转元件N12(第四内齿圈R4)连接，选择性地与第一连接构件TM1连接，并且选择性地与变速器壳体H连接。

连接构件TM1至TM9可以通过控制元件(四个离合器C1、C2、C3和C4)而选择性地互相连接。

连接构件TM1至TM9可以通过控制元件(两个制动器B1和B2)而选择性地与变速器壳体H连接。

六个控制元件C1至C4和B1至B2布置如下。

第一离合器C1布置在第三连接构件TM3和第七连接构件TM7之间，使得第三连接构件TM3和第七连接构件TM7可以选择性地成为一体。

第二离合器C2布置在输入轴IS和第八连接构件TM8之间，使得输入轴IS和第八连接构件TM8可以选择性地成为一体。

第三离合器C3布置在第六连接构件TM6和第八连接构件TM8之间，使得第六连接构件TM6和第八连接构件TM8可以选择性地成为一体。

第四离合器C4布置在第一连接构件TM1和第九连接构件TM9之间，使得第一连接构件TM1和第九连接构件TM9可以选择性地成为一体。

第一制动器B1布置在第八连接构件TM8和变速器壳体H之间，使得第八连接构件TM8可以选择性地用作固定元件。

第二制动器B2布置在第九连接构件TM9和变速器壳体H之间，使得第九连接构件TM9可以选择性地用作固定元件。

可以将控制元件第一离合器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实现为通过液压而摩擦地接合的多片式液压摩擦装置来。

图2为在根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系中，在各个挡位的各个控制元件的操作图表。如图2所示，根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系在各个挡位通过操作三个控制元件来执行换挡。

在第一前进挡位D1，第一离合器C1、第三离合器C3以及第二制动器B2同时操作。由此，第三连接构件TM3通过第一离合器C1的操作而与第七连接构件TM7互相连接，而第六连接构件TM6通过第三离合器C3的操作而与第八连接构件TM8互相连接。在这种状态下，扭矩输入至第三连接构件TM3。另外，在第四连接构件TM4用作固定元件的情况下，第九连接构件TM9通过第二制动器B2的操作而同时用作固定元件，从而实现第一前进挡位，以及将经变换的扭矩通过与第二连接构件TM2连接的输出轴OS而输出。

在第二前进挡位D2，第二离合器C2、第三离合器C3以及第二制动器B2同时操作。由此，输入轴IS通过第二离合器C2的操作而与第八连接构件TM8互相连接，而第六连接构件TM6通过第三离合器C3的操作而与第八连接构件TM8互相连接。在这种状态下，扭矩输入至第三连接构件TM3和第八连接构件TM8。另外，在第四连接构件TM4用作固定元件的情况下，第九连接构件TM9通过第二制动器B2的操作而同时用作固定元件，从而实现第二前进挡位，以及将经变换的扭矩通过与第二连接构件TM2连接的输出轴OS而输出。

在第三前进挡位D3，第一离合器C1、第二离合器C2以及第二制动器B2同时操作。由此，第三连接构件TM3通过第一离合器C1的操作而与第七连接构件TM7互相连接，而输入轴IS通过第二离合器C2的操作而与第八连接构件TM8互相连接。在这种状态下，扭矩输入至第三连接构件TM3和第八连接构件TM8。另外，在第四连接构件TM4用作固定元件的情况下，第九连接构件TM9通过第二制动器B2的操作而同时用作固定元件，从而实现第三前进挡位，以及将经变换的扭矩通过与第二连接构件TM2连接的输出轴OS而输出。

在第四前进挡位D4，第一离合器C1、第四离合器C4以及第二制动器B2同时操作。由此，第三连接构件TM3通过第一离合器C1的操作而与第七连接构件TM7互相连接，而第一连接构件TM1通过第四离合器C4的操作而与第九连接构件TM9互相连接。在这种状态下，扭矩输入至第三连接构件TM3。另外，在第四连接构件TM4用作固定元件的情况下，第一连接构件TM1和第九连接构件TM9通过第二制动器B2的操作而同时用作固定元件，从而实现第四前进挡位，以及将经变换的扭矩通过与第二连接构件TM2连接的输出轴OS而输出。

在第五前进挡位D5，第一离合器C1、第二离合器C2以及第四离合器C4同时操作。由此，第三连接构件TM3通过第一离合器C1的操作而与第七连接构件TM7互相连接，输入轴IS通过第二离合器C2的操作而与第八连接构件TM8互相连接，以及第一连接构件TM1通过第四离合器C4的操作而与第九连接构件TM9互相连接。在这种状态下，扭矩输入至第三连接构件TM3和第八连接构件TM8。另外，第四连接构件TM4用作固定元件，从而实现了第五前进挡位，以及将经变换的扭矩通过与第二连接构件TM2连接的输出轴OS而输出。

在第六前进挡位D6，第二离合器C2、第三离合器C3以及第四离合器C4同时操作。由此，输入轴IS通过第二离合器C2的操作而与第八连接构件TM8互相连接，第六连接构件TM6通过第三离合器C3的操作而与第八连接构件TM8互相连接，第一连接构件TM1通过第四离合器C4的操作而与第九连接构件TM9互相连接。由此，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整个成为一体，从而实现了第六前进挡位，以及将与输入恰好相同的经变换的扭矩通过与第二连接构件TM2连接的输出轴OS输出。

在第七前进挡位D7，第一离合器C1、第三离合器C3以及第四离合器C4同时操作。由此，第三连接构件TM3通过第一离合器C1的操作而与第七连接构件TM7互相连接，第六连接构件TM6通过第三离合器C3的操作而与第八连接构件TM8互相连接，而第一连接构件TM1通过第四离合器C4的操作而与第九连接构件TM9互相连接。在这种状态下，扭矩输入至第三连接构件TM3。另外，第四连接构件TM4用作固定元件，从而实现了第七前进挡位，以及将经变换的扭矩通过与第二连接构件TM2连接的输出轴OS而输出。

在第八前进挡位D8，第三离合器C3、第四离合器C4以及第一制动器B1同时操作。由此，第六连接构件TM6通过第三离合器C3的操作而与第八连接构件TM8互相连接，而第一连接构件TM1通过第四离合器C4的操作而与第九连接构件TM9互相连接。在这种状态下，扭矩输入至第三连接构件TM3。另外，在第四连接构件TM4用作固定元件的情况下，第八连接构件TM8通过第一制动器B1的操作而同时用作固定元件，从而实现第八前进挡位，以及将经变换的扭矩通过与第二连接构件TM2连接的输出轴OS而输出。

在第九前进挡位D9，第一离合器C1、第四离合器C4以及第一制动器B1同时操作。由此，第三连接构件TM3通过第一离合器C1的操作而与第七连接构件TM7互相连接，而第一连接构件TM1通过第四离合器C4的操作而与第九连接构件TM9互相连接。在这种状态下，扭矩输入至第三连接构件TM3。另外，在第四连接构件TM4用作固定元件的情况下，第八连接构件TM8通过第一制动器B1的操作而同时用作固定元件，从而实现第九前进挡位，以及将经变换的扭矩通过与第二连接构件TM2连接的输出轴OS而输出。

在倒车挡位REV，第一离合器C1、第一制动器B1以及第二制动器B2同时操作。由此，第三连接构件TM3通过第一离合器C1的操作而与第七连接构件TM7互相连接，而扭矩输入至第三连接构件TM3。另外，在第四连接构件TM4用作固定元件的情况下，第八连接构件TM8和第九连接构件TM9还通过第一制动器B1和第二制动器B2的操作而同时用作固定元件，从而实现倒车挡位，以及将经变换的扭矩通过与第二连接构件TM2连接的输出轴OS而输出。

如上所述，根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系实现了至少九个前进挡位和至少一个倒车挡位，这些挡位是通过经由对四个离合器C1、C2、C3和C4以及两个制动器B1和B2进行控制来操作四个行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4而形成的。

另外，根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系实现了大于8.0的传动比跨度，从而最大化了驱动发动机的效率。

另外，在使具有高效率的挡位多挡位化的同时确保了挡位的级比的线性，从而能够改善驾驶性能，例如换挡前后的加速、发动机转速的节律感等。

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各种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效形式所限定。

Claims (3)

1.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，包括：

输入轴，其配置为接收发动机的扭矩；

输出轴，其配置为输出经变换的扭矩；

第一行星齿轮组，其包括第一旋转元件、第二旋转元件以及第三旋转元件，第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件分别是第一行星齿轮组的太阳轮、行星架和内齿圈；

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

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

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，第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件分别是第四行星齿轮组的太阳轮、行星架和内齿圈；

六个控制元件，其用于选择性地使旋转元件以及变速器壳体互相连接，

其中，输入轴持续地连接至第三旋转元件，并且选择性地连接至第八旋转元件，

输出轴持续地连接至第二旋转元件和第十一旋转元件，

第四旋转元件持续地连接至变速器壳体，

第五旋转元件持续地连接至第九旋转元件，

第六旋转元件持续地连接至第十旋转元件，

通过对六个控制元件中的三个控制元件进行控制而实现至少九个前进挡位和至少一个倒车挡位；

第三旋转元件通过第一离合器而选择性地连接至第七旋转元件；

第八旋转元件通过第二离合器而选择性地与输入轴连接；

第六旋转元件通过第三离合器而选择性地连接至第八旋转元件；

第一旋转元件通过第四离合器而选择性地连接至第十二旋转元件；

第八旋转元件通过第一制动器而选择性地连接至变速器壳体；

第十二旋转元件通过第二制动器而选择性地连接至变速器壳体。

2.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，包括：

输入轴，其配置为接收发动机的扭矩；

输出轴，其配置为输出经变换的扭矩；

第一行星齿轮组，其为单小齿轮行星齿轮组，所述第一行星齿轮组包括第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；

第二行星齿轮组，其为单小齿轮行星齿轮组，所述第二行星齿轮组包括第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；

第三行星齿轮组，其为单小齿轮行星齿轮组，所述第三行星齿轮组包括第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈；

第四行星齿轮组，其为单小齿轮行星齿轮组，所述第四行星齿轮组包括第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈；

第一连接构件，其连接至第一太阳轮；

第二连接构件，其连接至第一行星架和第四行星架，并且直接地与输出轴连接；

第三连接构件，其连接至第一内齿圈，并且直接地与输入轴连接；

第四连接构件，其连接至第二太阳轮，并且直接地连接至变速器壳体；

第五连接构件，其连接至第二行星架以及第三内齿圈；

第六连接构件，其连接至第二内齿圈和第四太阳轮；

第七连接构件，其连接至第三太阳轮，并且选择性地与第三连接构件连接；

第八连接构件，其连接至第三行星架，且选择性地与输入轴连接以及选择性地与第六连接构件连接，并且所述第八连接构件选择性地连接至变速器壳体；

第九连接构件，其连接至第四内齿圈，且选择性地与第一连接构件连接，并且第九连接构件选择性地连接至变速器壳体；

六个控制元件，其选择性地将连接构件以及变速器壳体连接；

其中，所述六个控制元件包括：

第一离合器，其选择性地连接第三连接构件和第七连接构件；

第二离合器，其选择性连接输入轴和第八连接构件；

第三离合器，其选择性地连接第六连接构件和第八连接构件；

第四离合器，其选择性地连接第一连接构件和第九连接构件；

第一制动器，其选择性地连接第八连接构件和变速器壳体；

第二制动器，其选择性地连接第九连接构件和变速器壳体。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中，通过六个控制元件的选择性操作所实现的挡位包括：

第一前进挡位，其通过第一离合器、第三离合器和第二制动器的操作而形成；

第二前进挡位，其通过第二离合器、第三离合器和第二制动器的操作而形成；

第三前进挡位，其通过第一离合器、第二离合器和第二制动器的操作而形成；

第四前进挡位，其通过第一离合器、第四离合器和第二制动器的操作而形成；

第五前进挡位，其通过第一离合器、第二离合器以及第四离合器的操作而形成；

第六前进挡位，其通过第二离合器、第三离合器以及第四离合器的操作而形成；

第七前进挡位，其通过第一离合器、第三离合器以及第四离合器的操作而形成；

第八前进挡位，其通过第三离合器、第四离合器和第一制动器的操作而形成；

第九前进挡位，其通过第一离合器、第四离合器和第一制动器的操作而形成；

倒车挡位，其通过第一离合器、第一制动器和第二制动器的操作而形成。