CN106870654A - 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，其可以包括：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；六个控制元件；第一轴，其与变速器壳体可以选择性地连接；第二轴；第三轴；第四轴，其与输入轴直接地连接；第五轴，其与第三轴可以选择性地连接，并且与变速器壳体可以选择性地连接；第六轴，其与第一轴和第四轴中的至少一个可以选择性地连接；第七轴，其与输出轴直接地连接；以及第八轴，其与第六轴够选择性地连接。

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12月2日提交的韩国专利申请第10-2015-0170991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，本发明涉及这样一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系：其通过利用设置在低的发动机转速下的驱动点获得十个前进速度挡位，从而改善了动力传递性能和燃料效率。

背景技术

近来，油价的上涨引发了对于改善车辆燃料消耗的激烈竞争。

在这种情况下，已经对发动机进行了通过缩减尺寸来降低重量并提高燃料效率的研究，并且还进行了通过实现具有多个速度挡位的自动变速器来最大化的燃料效率，进而同时确保驾驶性能和竞争力的研究。

但是，在自动变速器中，随着速度挡位数量的增加，其内部构件(特别的，行星齿轮组)的数量也会增加，这会使安装性能和/或动力流效率变差，并且会使生产成本和重量增加。

因此，为了增加通过实现具有多个速度挡位的自动变速器而改善燃料效率的效果，重要的是开发出能够利用少的构件数量而使效率最大化的行星齿轮系。

在这方面，近期已经引入了八速自动变速器，并且能够实现更多挡位的用于自动变速器的行星齿轮系也正在研发之中。

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，其优点在于：通过利用最简化的配置实现十个前进速度挡位和一个倒车挡位，从而利用挡位的多挡位化而改善动力传输性能和燃料成本；并且通过利用在发动机的低的每分钟转数(RPM)范围中的驱动点，而提高了车辆的安静驾驶性能。

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，其用于输出经改变的扭矩；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，其用于将旋转元件选择性地互连，或者将旋转元件与变速器壳体选择性地互连；第一轴，其与第一旋转元件整体地连接，并且与变速器壳体可以选择性地连接；第二轴，其与第二旋转元件整体地连接，并且与第六旋转元件整体地连接；第三轴，其与第三旋转元件整体地连接，并且与第七旋转元件整体地连接；第四轴，其与第四旋转元件整体地连接，且与第十二旋转元件整体地连接，并且与输入轴直接地连接；第五轴，其与第五旋转元件整体地连接，且与第三轴可以选择性地连接，并且与变速器壳体可以选择性地连接；第六轴，其与第八旋转元件整体地连接，并且与第一轴和第四轴中的至少一个可以选择性地连接；第七轴，其与第九旋转元件整体地连接，且与第十一旋转元件整体地连接，并且与输出轴直接地连接；以及第八轴，其与第十旋转元件整体地连接，并且与第六轴够选择性地连接。

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

所述六个控制元件可以包括：第一离合器，其选择性地连接第四轴和第六轴；第二离合器，其选择性地连接第六轴和第八轴；第三离合器，其选择性地连接第三轴和第五轴；第四离合器，其选择性地连接第一轴和第六轴；第一制动器，其选择性地连接第五轴和变速器壳体；以及第二制动器，其选择性地连接第一轴和变速器壳体。

通过六个控制元件中的三个控制元件的选择性的操作而实现的挡位包括：第一前进速度挡位，其通过所述第四离合器、所述第一制动器和所述第二制动器的操作而形成；第二前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第四离合器和所述第二制动器的操作而形成；第三前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第四离合器和所述第一制动器的操作而形成；第四前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第三离合器和所述第一制动器的操作而形成；第五前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第三离合器和所述第二制动器的操作而形成；第六前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器的操作而形成；第七前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第三离合器和所述第二制动器的操作而形成；第八前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第三离合器和所述第一制动器的操作而形成；第九前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第一制动器和所述第二制动器的操作而形成；第十前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第四离合器和所述第一制动器的操作而形成；以及倒车挡位，其通过所述第三离合器、所述第四离合器和所述第二制动器的操作而形成。

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，其用于接收发动机的扭矩；输出轴，其用于输出经改变的扭矩；第一行星齿轮组，其作为单小齿轮行星齿轮组，并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，其作为单小齿轮行星齿轮组，并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，其作为单小齿轮行星齿轮组，并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，其作为单小齿轮行星齿轮组，并且包括第十旋转元件，第十一旋转元件和第十二旋转元件；第一轴，其与第一旋转元件整体地连接，并且与变速器壳体可以选择性地连接；第二轴，其与第二旋转元件整体地连接，并且与第六旋转元件整体地连接；第三轴，其与第三旋转元件整体地连接，并且与第七旋转元件整体地连接；第四轴，其与第四旋转元件整体地连接，且与第十二旋转元件整体地连接，并且与输入轴直接地连接；第五轴，其与第五旋转元件整体地连接，且与第三轴可以选择性地连接，并且与变速器壳体可以选择性地连接；第六轴，其与第八旋转元件整体地连接，并且与第一轴和第四轴中的至少一个可以选择性地连接；第七轴，其与第九旋转元件整体地连接，且与第十一旋转元件整体地连接，并且与输出轴直接地连接；第八轴，其与第十旋转元件整体地连接，并且与第六轴够选择性地连接；第一离合器，其选择性地连接第四轴和第六轴；第二离合器，其选择性地连接第六轴和第八轴；第三离合器，其选择性地连接第三轴和第五轴；第四离合器，其选择性地连接第一轴和第六轴；第一制动器，其选择性地连接第五轴和变速器壳体；以及第二制动器，其选择性地连接第一轴和变速器壳体。

所述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、作为第二旋转元件第一行星架、以及作为第三旋转元件的第一内齿圈；所述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、作为第五旋转元件第二行星架、以及作为第六旋转元件的第二内齿圈；所述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、作为第八旋转元件第三行星架、以及作为第九旋转元件的第三内齿圈；而所述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，其用于输出经改变的扭矩；第一行星齿轮组，其作为单小齿轮行星齿轮组，并且包括第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；第二行星齿轮组，其作为单小齿轮行星齿轮组，并且包括第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；第三行星齿轮组，其作为单小齿轮行星齿轮组，并且包括第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈；第四行星齿轮组，其作为单小齿轮行星齿轮组，并且包括第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈；第一轴，其与第一旋转元件整体地连接，并且与变速器壳体可以选择性地连接；第二轴，其与第二旋转元件整体地连接，并且与第六旋转元件整体地连接；第三轴，其与第三旋转元件整体地连接，并且与第七旋转元件整体地连接；第四轴，其与第四旋转元件整体地连接，且与第十二旋转元件整体地连接，并且与输入轴直接地连接；第五轴，其与第五旋转元件整体地连接，且与第三轴可以选择性地连接，并且与变速器壳体可以选择性地连接；第六轴，其与第八旋转元件整体地连接，并且与第一轴和第四轴中的至少一个可以选择性地连接；第七轴，其与第九旋转元件整体地连接，且与第十一旋转元件整体地连接，并且与输出轴直接地连接；第八轴，其与第十旋转元件整体地连接，并且与第六轴够选择性地连接；以及六个控制元件，其用于将各个轴选择性地互连，或者将各个轴与变速器壳体选择性地互连。

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)。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。

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实施方案中进行详细陈述，这些附图和实施方案共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1为根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的示意图；

图2为在根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系中，各个控制元件在各个挡位的操作图。

应当理解，附图不一定是按照比例绘制，而是呈现各种特征的简化表示，以对本发明的基本原理进行说明。本发明所公开的具体设计特征(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呈现在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性的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这些示例性的实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性的实施方案，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为根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系的示意图。

参见图1，根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系包括：设置在相同轴线上的第一行星齿轮组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；六个控制元件C1至C4和B1至B2；以及变速器壳体H，所述八个旋转轴TM1至TM8将第一行星齿轮组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中的旋转元件直接地互相连接。

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的协同工作而改变，并随后经由输出轴OS输出。

这些简单的行星齿轮组自发动机侧，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的次序进行布置。

输入轴IS为输入构件，来自发动机曲轴的扭矩在经由扭矩变换器进行扭矩变换后输入进输入轴IS。

输出轴OS为输出构件，其与输出轴IS设置在相同的轴线上，并且经由差动装置将经改变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。第一太阳轮S1作为第一旋转元件N1，第一行星架PC1作为第二旋转元件N2，并且第一内齿圈R1作为第三旋转元件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。第二太阳轮S2作为第四旋转元件N4，第二行星架PC2作为第五旋转元件N5，第二内齿圈R2作为第六旋转元件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。第三太阳轮S3作为第七旋转元件N7，第三行星架PC3作为第八旋转元件N8，第三内齿圈R3作为第九旋转元件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。第四太阳轮S4作为第十旋转元件N10，第四行星架PC4作为第十一旋转元件N11，第四内齿圈R4作为第十二旋转元件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的布置中，利用八个旋转轴TM1至TM8，第二旋转元件N2与第六旋转元件N6直接地连接，第三旋转元件N3与第七旋转元件N7直接地连接，第四旋转元件N4与第十二旋转元件N12直接地连接，并且第九旋转元件N9与第十一旋转元件N11直接地连接。

八个旋转轴TM1至TM8的布置如下。

第一旋转轴TM1与第一旋转元件N1(第一太阳轮S1)整体地连接，并且与变速器壳体H可以选择性地连接，从而作为选择性固定元件。

第二旋转轴TM2与第二旋转元件N2(第一行星架PC1)整体地连接，并且与第六旋转元件N6(第二内齿圈R2)整体地连接。

第三旋转轴TM3与第三旋转元件N3(第一内齿圈R1)整体地连接，并且与第七旋转元件N7(第三太阳轮S3)整体地连接。

第四旋转轴TM4与第四旋转元件N4(第二太阳轮S2)整体地连接，且与第十二旋转元件N12(第四内齿圈R4)整体地连接，并且与输入轴IS直接地连接，从而持续地作为输入元件。

第五旋转轴TM5与第五旋转元件N5(第二行星架PC2)整体地连接，且与第三旋转轴TM3可以选择性地连接，并且与变速器壳体H可以选择性地连接，从而作为选择性固定元件。

第六旋转轴TM6与第八旋转元件N8(第三行星架PC3)整体地连接，并且与第一旋转轴TM1和第四旋转轴TM4中的一个或者两个可以选择性地连接。

第七旋转轴TM7与第九旋转元件N9(第三内齿圈R3)整体地连接，且与第十一旋转元件N11(第四行星架PC4)整体地连接，并且与输出轴OS直接地连接，从而持续地作为输出元件。

第八旋转轴TM8与第十旋转元件N10(第四太阳轮S4)整体地连接，并且与第六旋转轴TM6够选择性地连接，从而作为选择性固定元件。

这些旋转轴TM1至TM8可以通过控制元件的四个离合器C1、C2、C3和C4而彼此选择性地互相连接。

此外，旋转轴TM1至TM8可以通过控制元件的两个制动器B1和B2而与变速器壳体H可以选择性地连接。

六个控制元件C1至C4以及B1至B2布置如下。

第一离合器C1布置在第四旋转轴TM4与第六旋转轴TM6之间，使得第四旋转轴TM4与第六旋转轴TM6可以选择性地成为一体。

第二离合器C2布置在第六旋转轴TM6与第八旋转轴TM8之间，使得第六旋转轴TM6与第八旋转轴TM8可以选择性地成为一体。

第三离合器C3布置在第三旋转轴TM3与第五旋转轴TM5之间，使得第三旋转轴TM3与第五旋转轴TM5可以选择性地成为一体。

第四离合器C4布置在第一旋转轴TM1与第六旋转轴TM6之间，使得第一旋转轴TM1与第六旋转轴TM6可以选择性地成为一体。

第一制动器B1布置在第五旋转轴TM5与变速器壳体H之间，使得第五旋转轴TM5可以作为选择性固定元件。

第二制动器B2布置在第一旋转轴TM1与变速器壳体H之间，使得第一旋转轴TM1可以作为选择性固定元件。

这些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可以实现为通过液压而摩擦性地接合的多片式液压摩擦装置。

图2为在根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系中，各个控制元件在各个挡位的操作图。

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。

在第一前进速度挡位D1，第四离合器C4、第一制动器B1和第二制动器B2操作。由此，通过第四离合器C4的操作，第一旋转轴TM1与第六旋转轴TM6连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第四旋转轴TM4。另外，通过第一制动器B1和第二制动器B2的操作，第五旋转轴TM5和第一旋转轴TM1作为固定元件，从而通过各个旋转轴的协同操作实现了第一前进速度挡位，并且经由与第七旋转轴TM7连接的输出轴OS而输出经改变的扭矩。

在第二前进速度挡位D2，第二离合器C2、第四离合器C4和第二制动器B2操作。由此，通过第二离合器C2的操作，第六旋转轴TM6与第八旋转轴TM8连接，并且通过第四离合器C4的操作，第一旋转轴TM1与第六旋转轴TM6连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第四旋转轴TM4。另外，通过第二制动器B2的操作，第一旋转轴TM1作为固定元件，从而通过各个旋转轴的协同操作实现了第二前进速度挡位，并且经由与第七旋转轴TM7连接的输出轴OS而输出经改变的扭矩。

在第三前进速度挡位D3，第二离合器C2、第四离合器C4和第一制动器B1操作。由此，通过第二离合器C2的操作，第六旋转轴TM6与第八旋转轴TM8连接，并且通过第四离合器C4的操作，第一旋转轴TM1与第六旋转轴TM6连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第四旋转轴TM4。另外，通过第一制动器B1的操作，第五旋转轴TM5作为固定元件，从而通过各个旋转轴的协同操作实现了第三前进速度挡位，并且经由与第七旋转轴TM7连接的输出轴OS而输出经改变的扭矩。

在第四前进速度挡位D4，第二离合器C2、第三离合器C3和第一制动器B1操作。由此，通过第二离合器C2的操作，第六旋转轴TM6与第八旋转轴TM8连接，并且通过第三离合器C3的操作，第三旋转轴TM3与第五旋转轴TM5连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第四旋转轴TM4。另外，通过第一制动器B1的操作，第五旋转轴TM5作为固定元件，从而通过各个旋转轴的协同操作实现了第四前进速度挡位，并且经由与第七旋转轴TM7连接的输出轴OS而输出经改变的扭矩。

在第五前进速度挡位D5，第二离合器C2、第三离合器C3和第二制动器B2操作。由此，通过第二离合器C2的操作，第六旋转轴TM6与第八旋转轴TM8连接，并且通过第三离合器C3的操作，第三旋转轴TM3与第五旋转轴TM5连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第四旋转轴TM4。另外，通过第二制动器B2的操作，第一旋转轴TM1作为固定元件，从而通过各个旋转轴的协同操作实现了第五前进速度挡位，并且经由与第七旋转轴TM7连接的输出轴OS而输出经改变的扭矩。

在第六前进速度挡位D6，第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3操作。由此，通过第一离合器C1的操作，第四旋转轴TM4与第六旋转轴TM6连接，通过第二离合器C2的操作，第六旋转轴TM6与第八旋转轴TM8连接，并且通过第三离合器C3的操作，第三旋转轴TM3与第五旋转轴TM5连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第四旋转轴TM4。这时，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以与输入轴IS相同的转速整体地旋转，从而实现了第六前进速度挡位，并且经由与第七旋转轴TM7连接的输出轴OS而输出与输入相同的扭矩。

在第七前进速度挡位D7，第一离合器C1、第三离合器C3和第二制动器B2操作。由此，通过第一离合器C1的操作，第四旋转轴TM4与第六旋转轴TM6连接，并且通过第三离合器C3的操作，第三旋转轴TM3与第五旋转轴TM5连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第四旋转轴TM4。另外，通过第二制动器B2的操作，第一旋转轴TM1作为固定元件，从而通过各个旋转轴的协同操作实现了第七前进速度挡位，并且经由与第七旋转轴TM7连接的输出轴OS而输出经改变的扭矩。

在第八前进速度挡位D8，第一离合器C1、第三离合器C3和第一制动器B1操作。由此，通过第一离合器C1的操作，第四旋转轴TM4与第六旋转轴TM6连接，并且通过第三离合器C3的操作，第三旋转轴TM3与第五旋转轴TM5连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第四旋转轴TM4。另外，通过第一制动器B1的操作，第五旋转轴TM5作为固定元件，从而通过各个旋转轴的协同操作实现了第八前进速度挡位，并且经由与第七旋转轴TM7连接的输出轴OS而输出经改变的扭矩。

在第九前进速度挡位D9，第一离合器C1、第一制动器B1和第二制动器B2操作。由此，通过第一离合器C1的操作，第四旋转轴TM4与第六旋转轴TM6连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第四旋转轴TM4。另外，通过第一制动器B1和第二制动器B2的操作，第五旋转轴TM5和第一旋转轴TM1作为固定元件，从而通过各个旋转轴的协同操作实现了第九前进速度挡位，并且经由与第七旋转轴TM7连接的输出轴OS而输出经改变的扭矩。

在第十前进速度挡位D10，第一离合器C1、第四离合器C4和第一制动器B1操作。由此，通过第一离合器C1的操作，第四旋转轴TM4与第六旋转轴TM6连接，并且通过第四离合器C4的操作，第一旋转轴TM1与第六旋转轴TM6连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第四旋转轴TM4。另外，通过第一制动器B1的操作，第五旋转轴TM5作为固定元件，从而通过各个旋转轴的协同操作实现了第十前进速度挡位，并且经由与第七旋转轴TM7连接的输出轴OS而输出经改变的扭矩。

在倒车挡位REV，第三离合器C3、第四离合器C4和第二制动器B2操作。由此，通过第三离合器C3的操作，第三旋转轴TM3与第五旋转轴TM5连接，并且通过第四离合器C4的操作，第一旋转轴TM1与第六旋转轴TM6连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第四旋转轴TM4。另外，通过第二制动器B2的操作，第一旋转轴TM1作为固定元件，从而通过各个旋转轴的协同操作实现了倒车挡位，并且经由与第七旋转轴TM7连接的输出轴OS而输出经改变的扭矩。

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十个前进速度挡位和至少一个倒车挡位，所述至少十个前进速度挡位和至少一个倒车挡位是通过控制四个离合器C1、C2、C3和C4以及两个制动器B1和B2来操作四个行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4而形成的。

另外，通过利用自动变速器的多挡位实现适合于发动机转速的挡位，根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系实质上改善了行驶稳定性。

此外，利用自动变速器的多挡位，根据本发明的各个实施方案的行星齿轮系最大化了发动机的驱动效率，并且改善了动力传递性能和燃料消耗。

前面对本发明具体示例性的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。对这些示例性实施方案的选择并对其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及其等价形式所限定。

Claims (10)

1.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，包括：

输入轴，其用于接收发动机的扭矩；

输出轴，其用于输出经改变的扭矩；

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，其用于将旋转元件选择性地互连，或者将旋转元件和变速器壳体选择性地互连；

第一轴，其与第一旋转元件整体地连接，并且与变速器壳体能够选择性地连接；

第二轴，其与第二旋转元件整体地连接，并且与第六旋转元件整体地连接；

第三轴，其与第三旋转元件整体地连接，并且与第七旋转元件整体地连接；

第四轴，其与第四旋转元件整体地连接，且与第十二旋转元件整体地连接，并且与输入轴直接地连接；

第五轴，其与第五旋转元件整体地连接，且与第三轴能够选择性地连接，并且与变速器壳体能够选择性地连接；

第六轴，其与第八旋转元件整体地连接，并且与第一轴和第四轴中的至少一个能够选择性地连接；

第七轴，其与第九旋转元件整体地连接，且与第十一旋转元件整体地连接，并且与输出轴直接地连接；

第八轴，其与第十旋转元件整体地连接，并且与第六轴够选择性地连接。

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包括单小齿轮行星齿轮组，其中所述第一旋转元件为第一太阳轮，所述第二旋转元件为第一行星架，而所述第三旋转元件为第一内齿圈；

所述第二行星齿轮组包括单小齿轮行星齿轮组，其中所述第四旋转元件为第二太阳轮，所述第五旋转元件为第二行星架，而所述第六旋转元件为第二内齿圈；

所述第三行星齿轮组包括单小齿轮行星齿轮组，其中所述第七旋转元件为第三太阳轮，所述第八旋转元件为第三行星架，而所述第九旋转元件为第三内齿圈；

所述第四行星齿轮组包括单小齿轮行星齿轮组，其中所述第十旋转元件为第四太阳轮，所述第十一旋转元件为第四行星架，而所述第十二旋转元件为第四内齿圈。

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，所述六个控制元件包括：

第一离合器，其选择性地连接第四轴和第六轴；

第二离合器，其选择性地连接第六轴和第八轴；

第三离合器，其选择性地连接第三轴和第五轴；

第四离合器，其选择性地连接第一轴和第六轴；

第一制动器，其选择性地连接第五轴和变速器壳体；

第二制动器，其选择性地连接第一轴和变速器壳体。

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，通过六个控制元件中的三个控制元件的选择性的操作而实现的挡位包括：

第一前进速度挡位，其通过所述第四离合器、所述第一制动器和所述第二制动器的操作而形成；

第二前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第四离合器和所述第二制动器的操作而形成；

第三前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第四离合器和所述第一制动器的操作而形成；

第四前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第三离合器和所述第一制动器的操作而形成；

第五前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第三离合器和所述第二制动器的操作而形成；

第六前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器的操作而形成；

第七前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第三离合器和所述第二制动器的操作而形成；

第八前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第三离合器和所述第一制动器的操作而形成；

第九前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第一制动器和所述第二制动器的操作而形成；

第十前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第四离合器和所述第一制动器的操作而形成；

倒车挡位，其通过所述第三离合器、所述第四离合器和所述第二制动器的操作而形成。

5.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，包括：

输入轴，其用于接收发动机的扭矩；

输出轴，其用于输出经改变的扭矩；

第一行星齿轮组，其作为单小齿轮行星齿轮组，并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，其作为单小齿轮行星齿轮组，并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，其作为单小齿轮行星齿轮组，并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，其作为单小齿轮行星齿轮组，并且包括第十旋转元件，第十一旋转元件和第十二旋转元件；

第一轴，其与第一旋转元件整体地连接，并且与变速器壳体能够选择性地连接；

第二轴，其与第二旋转元件整体地连接，并且与第六旋转元件整体地连接；

第三轴，其与第三旋转元件整体地连接，并且与第七旋转元件整体地连接；

第四轴，其与第四旋转元件整体地连接，且与第十二旋转元件整体地连接，并且与输入轴直接地连接；

第五轴，其与第五旋转元件整体地连接，且与第三轴能够选择性地连接，并且与变速器壳体能够选择性地连接；

第六轴，其与第八旋转元件整体地连接，并且与第一轴和第四轴中的至少一个能够选择性地连接；

第七轴，其与第九旋转元件整体地连接，且与第十一旋转元件整体地连接，并且与输出轴直接地连接；

第八轴，其与第十旋转元件整体地连接，并且与第六轴够选择性地连接；

第一离合器，其选择性地连接第四轴和第六轴；

第二离合器，其选择性地连接第六轴和第八轴；

第三离合器，其选择性地连接第三轴和第五轴；

第四离合器，其选择性地连接第一轴和第六轴；

第一制动器，其选择性地连接第五轴和变速器壳体；

第二制动器，其选择性地连接第一轴和变速器壳体。

6.根据权利要求5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包括：作为第一旋转元件的第一太阳轮、作为第二旋转元件第一行星架、以及作为第三旋转元件的第一内齿圈；

所述第二行星齿轮组包括：作为第四旋转元件的第二太阳轮、作为第五旋转元件第二行星架、以及作为第六旋转元件的第二内齿圈；

所述第三行星齿轮组包括：作为第七旋转元件的第三太阳轮、作为第八旋转元件第三行星架、以及作为第九旋转元件的第三内齿圈；

所述第四行星齿轮组包括：作为第十旋转元件的第四太阳轮、作为第十一旋转元件第四行星架、以及作为第十二旋转元件的第四内齿圈。

7.根据权利要求5所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中，通过包括四个离合器和两个制动器的六个控制元件中的三个控制元件的选择性的操作而实现的挡位包括：

第一前进速度挡位，其通过所述第四离合器、所述第一制动器和所述第二制动器的操作而形成；

第二前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第四离合器和所述第二制动器的操作而形成；

第三前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第四离合器和所述第一制动器的操作而形成；

第四前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第三离合器和所述第一制动器的操作而形成；

第五前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第三离合器和所述第二制动器的操作而形成；

第六前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器的操作而形成；

第七前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第三离合器和所述第二制动器的操作而形成；

第八前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第三离合器和所述第一制动器的操作而形成；

第九前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第一制动器和所述第二制动器的操作而形成；

第十前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第四离合器和所述第一制动器的操作而形成；

倒车挡位，其通过所述第三离合器、所述第四离合器和所述第二制动器的操作而形成。

8.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，包括：

输入轴，其用于接收发动机的扭矩；

输出轴，其用于输出经改变的扭矩；

第一行星齿轮组，其作为单小齿轮行星齿轮组，并且包括第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；

第二行星齿轮组，其作为单小齿轮行星齿轮组，并且包括第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；

第三行星齿轮组，其作为单小齿轮行星齿轮组，并且包括第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈；

第四行星齿轮组，其作为单小齿轮行星齿轮组，并且包括第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈；

第一轴，其与第一太阳轮整体地连接，并且与变速器壳体能够选择性地连接；

第二轴，其与第一行星架整体地连接，并且与第二内齿圈整体地连接；

第三轴，其与第一内齿圈整体地连接，并且与第三太阳轮整体地连接；

第四轴，其与第二太阳轮整体地连接，且与第四内齿圈整体地连接，并且与输入轴直接地连接；

第五轴，其与第二行星架整体地连接，且与第三轴能够选择性地连接，并且与变速器壳体能够选择性地连接；

第六轴，其与第三行星架整体地连接，并且与第一轴和第四轴中的至少一个能够选择性地连接；

第七轴，其与第三内齿圈整体地连接，且与第四行星架整体地连接，并且与输出轴直接地连接；

第八轴，其与第四太阳轮整体地连接，并且与第六轴够选择性地连接；

六个控制元件，其用于将轴选择性地互连，或者将轴与变速器壳体选择性地互连。

9.根据权利要求8所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中，所述六个控制元件包括：

第一离合器，其选择性地连接第四轴和第六轴；

第二离合器，其选择性地连接第六轴和第八轴；

第三离合器，其选择性地连接第三轴和第五轴；

第四离合器，其选择性地连接第一轴和第六轴；

第一制动器，其选择性地连接第五轴和变速器壳体；

第二制动器，其选择性地连接第一轴和变速器壳体。

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，通过六个控制元件中的三个控制元件的选择性的操作而实现的挡位包括：

第一前进速度挡位，其通过所述第四离合器、所述第一制动器和所述第二制动器的操作而形成；

第二前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第四离合器和所述第二制动器的操作而形成；

第三前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第四离合器和所述第一制动器的操作而形成；

第四前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第三离合器和所述第一制动器的操作而形成；

第五前进速度挡位，其通过所述第二离合器、所述第三离合器和所述第二制动器的操作而形成；

第六前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器的操作而形成；

第七前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第三离合器和所述第二制动器的操作而形成；

第八前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第三离合器和所述第一制动器的操作而形成；

第九前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第一制动器和所述第二制动器的操作而形成；

第十前进速度挡位，其通过所述第一离合器、所述第四离合器和所述第一制动器的操作而形成；

倒车挡位，其通过所述第三离合器、所述第四离合器和所述第二制动器的操作而形成。