CN107339377A - 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，具有：输入轴，用于接收发动机的扭矩；输出轴，用于输出扭矩；第一行星齿轮组，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，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，包括第七旋转元件、第八旋转元件、和第九旋转元件；和第四行星齿轮组，包括第十旋转元件、第十一旋转元件、和第十二旋转元件，通过实现至少十个前进速度级而改善了动力输送性能和燃料经济性。

Description

用于车辆的自动变速器的行星齿轮系

相关申请的交叉引证

本申请要求2016年4月29日提交的韩国专利申请第10-2016-0053330号的优先权和权益，其全部内容通过引证结合于此。

技术领域

本公开内容涉及用于车辆的自动变速器(automatic transmission，自动传动装置)。更具体地，本公开内容涉及用于车辆的自动变速器的行星齿轮系(planetary geartrain)。

背景技术

该部分中的陈述仅是提供与本公开内容有关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

通常，已开发出实现更多速度级的自动变速器来提高燃料经济性并改善驾驶性能。

这样一种实现更多速度级的自动变速器允许在缩小发动机尺寸的同时，具有改进的动力性能和驱动效率。利用可以用作与驾驶性能(诸如换挡前后的加速度)紧密相关的指标的平滑级比(step ratios，阶比)提供高效率多速度的变速器，这增加自动变速器在汽车领域中的竞争性。

然而，在自动变速器中，随着速度级的数量增加，内部部件的数量也增加，因此，可能导致可安装性、成本、重量、变速效率等仍然在劣化。

因此，可以提供利用少量部件改善效率的行星齿轮系的开发，以通过多速度来增加燃料效率提高的效果。

在该方面，近年来，趋向于实施8速度自动变速器并且也已经积极进行能够实现更多速度级的行星齿轮系的研究与开发。

然而，因为传统的8速自动变速器具有6.5至7.5的齿轮比跨度(gear ratio span，传动比范围)(齿轮比跨度是用于保障级比的线性度的重要因素)，所以动力性能和燃料经济性的改善可能被最小化。

另外，如果8速自动变速器的齿轮比跨度大于9.0，我们发现难以保障级比的线性度。因此，发动机的驱动效率和车辆的驾驶性能会劣化，并且因此，期望实现至少九个前进速度级的高效自动变速器的开发。

在此背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对本发明的背景技术的理解，因此，其可包含并不形成本国的本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开内容提供一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其通过实现至少十个前进速度级和一个后退速度级，并且使齿轮比跨度变宽并保障级比的线性度，从而能够改善动力输送性能和燃料经济性。

根据本公开内容的实施方式的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可包括：输入轴，接收发动机的扭矩；输出轴，输出扭矩；第一行星齿轮组，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，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，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，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，使第一旋转元件、第六旋转元件、第八旋转元件和第十旋转元件连接；第二轴，连接至第二旋转元件并且直接连接至输入轴；第三轴，使第三旋转元件与第七旋转元件连接；第四轴，连接至第四旋转元件并且选择性地连接至第二轴；第五轴，连接至第五旋转元件并且选择性地连接至第二轴；第六轴，连接至第九旋转元件；和第七轴，连接至第十一旋转元件并直接连接至输出轴。

第三轴选择性地连接至第七轴，第四轴在未连接至第二轴的状态下选择性地连接至变速器壳体，并且第五轴选择性地连接至第六轴，并在未连接至第二轴的状态下选择性地连接至变速器壳体。

行星齿轮系可以进一步包括连接至第十二旋转元件并选择性地连接至变速器壳体的第八轴。

第一行星齿轮组的第一旋转元件、第二旋转元件、和第三旋转元件可以分别是第一太阳齿轮、第一行星架、和第一环形齿轮，第二行星齿轮组的第四旋转元件、第五旋转元件、和第六旋转元件可以分别是第二太阳齿轮、第二行星架、和第二环形齿轮，第三行星齿轮组的第七旋转元件、第八旋转元件、和第九旋转元件可以分别是第三太阳齿轮、第三行星架、和第三环形齿轮，并且第四行星齿轮组的第十旋转元件、第十一旋转元件、和第十二旋转元件可以分别是第四太阳齿轮、第四行星架、和第四环形齿轮。

在一个方面中，第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组、和第四行星齿轮组可以从发动机起按照第二行星齿轮组、第三行星齿轮组、第一行星齿轮组、和第四行星齿轮组的顺序设置。

在另一方面中，第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组、和第四行星齿轮组可以从发动机起按照第二行星齿轮组、第三行星齿轮组、第四行星齿轮组、和第一行星齿轮组的顺序设置。

行星齿轮系可以进一步包括：第一离合器，使第三轴与第七轴选择性地连接；第二离合器，使第二轴与第四轴选择性地连接；第三离合器，使第二轴与第五轴选择性地连接；第四离合器，使第五轴与第六轴选择性地连接；第一制动器，使第四轴与变速器壳体选择性地连接；第二制动器，使第五轴与变速器壳体选择性地连接；以及第三制动器，使第八轴与变速器壳体选择性地连接。

根据本公开内容的另一示例性实施方式的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系可包括：输入轴，接收发动机的扭矩；输出轴，输出扭矩；第一行星齿轮组，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，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，包括第七旋转元件、第八旋转元件、和第九旋转元件；和第四行星齿轮组，包括第十旋转元件、第十一旋转元件、和第十二旋转元件，其中，输入轴直接连接至第二旋转元件，输出轴直接连接至第十一旋转元件，第一旋转元件直接连接至第六旋转元件、第八旋转元件和第十旋转元件，第三旋转元件直接连接至第七旋转元件，第四旋转元件选择性地连接至变速器壳体，第五旋转元件选择性地连接至第九旋转元件并选择性地连接至变速器壳体，并且第八旋转元件选择性地连接至变速器壳体。

第三旋转元件选择性地连接至第十一旋转元件，第四旋转元件在未连接至变速器壳体的状态下选择性地连接至第二旋转元件，并且第五旋转元件在未连接至变速器壳体的状态下选择性地连接至第二旋转元件。

第一行星齿轮组的第一旋转元件、第二旋转元件、和第三旋转元件可以分别是第一太阳齿轮、第一行星架、和第一环形齿轮，第二行星齿轮组的第四旋转元件、第五旋转元件、和第六旋转元件可以分别是第二太阳齿轮、第二行星架、和第二环形齿轮，第三行星齿轮组的第七旋转元件、第八旋转元件、和第九旋转元件可以分别是第三太阳齿轮、第三行星架、和第三环形齿轮，并且第四行星齿轮组的第十旋转元件、第十一旋转元件、和第十二旋转元件可以分别是第四太阳齿轮、第四行星架、和第四环形齿轮。

在一个方面中，第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组、和第四行星齿轮组可以从发动机起按照第二行星齿轮组、第三行星齿轮组、第一行星齿轮组、和第四行星齿轮组的顺序设置。

在另一方面中，第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组、和第四行星齿轮组可以从发动机起按照第二行星齿轮组、第三行星齿轮组、第四行星齿轮组、和第一行星齿轮组的顺序设置。

行星齿轮系可以进一步包括：第一离合器，使第三旋转元件与第十一旋转元件选择性地连接；第二离合器，使第二旋转元件与第四旋转元件选择性地连接；第三离合器，使第二旋转元件与第五旋转元件选择性地连接；第四离合器，使第五旋转元件与第九旋转元件选择性地连接；第一制动器，使第四旋转元件与变速器壳体选择性地连接；第二制动器，使第五旋转元件与变速器壳体选择性地连接；以及第三制动器，使第十二旋转元件与变速器壳体选择性地连接。

本公开内容的示例性实施方式可以通过使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结合来实现至少十个前进速度级和一个后退速度级。

另外，因为保障了齿轮比跨度大于10.0，所以可以使发动机的驱动效率最大化。另外，因为级比的线性度可以由于多速度级而得到保障，所以可以改善诸如换挡前后的加速度、有节奏的发动机速度等的驾驶性能。

进一步的应用领域将可从本文提供的描述中变得明显。应当理解的是，描述和具体实例旨在仅仅用于举例说明，而并非旨在限制本公开内容的范围。

附图说明

为了可以充分理解本公开内容，现在将参考附图以实例的方式描述本公开内容的各种形式，其中：

图1是根据本公开内容的第一实施方式的行星齿轮系的示意图；

图2是根据本公开内容的第一实施方式的行星齿轮系中的各个速度级下的控制元件的操作图表；以及

图3是根据本公开内容的第二实施方式的行星齿轮系的示意图。

本文所描述的附图仅用于说明目的并且不旨在以任何方式限制本公开内容的范围。

符号说明

B1、B2、B3：第一制动器、第二制动器、和第三制动器

C1、C2、C3、C4：第一离合器、第二离合器、第三离合器、和第四离合器

PG1、PG2、PG3、PG4：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

S1、S2、S3、S4：第一太阳齿轮、第二太阳齿轮、第三太阳齿轮、和第四太阳齿轮

PC1、PC2、PC3、PC4：第一行星架、第二行星架、第三行星架、和第四行星架

R1、R2、R3、R4：第一环形齿轮、第二环形齿轮、第三环形齿轮、和第四环形齿轮

IS：输入轴

OS：输出轴

TM1、TM2、TM3、TM4、TM5、TM6、TM7、TM8：第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、第六轴、第七轴、和第八轴。

具体实施方式

以下描述实际上仅是示例性的，并不旨在限制本公开内容、应用或者用途。应当理解的是，贯穿所有附图，对应的参考标号指代相似或对应的部件或特征。

在以下描述中，将部件名称划分为第一、第二等是为了划分名称，因为部件的名称彼此相同，并且其顺序不受特别地限制。

图1是根据本公开内容的第一实施方式的行星齿轮系的示意图。

如图1中所示，根据本公开内容的第一实施方式的行星齿轮系包括：设置在相同的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；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的旋转元件中至少一个的八个轴TM1、TM2、TM3、TM4、TM5、TM6、TM7、和TM8；作为控制元件的四个离合器C1、C2、C3、和C4和三个制动器B1、B2、和B3；和变速器壳体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的协作改变，并且改变的扭矩通过输出轴OS输出。

本公开内容的第一实施方式中的行星齿轮组从发动机起按照第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3、第一行星齿轮组PG1、和第四行星齿轮组PG4的顺序设置。

输入轴IS是输入构件，并且来自发动机的曲轴的扭矩通过扭矩转换器进行扭矩转换以输入到输入轴IS。

输出轴OS是输出构件，平行于输入轴IS设置，并且通过差速装置将驱动扭矩传输至驱动轮。

第一行星齿轮组PG1是单个小齿轮行星齿轮组并且包括：第一太阳齿轮S1、可旋转地支撑与第一太阳齿轮S1外啮合的第一小齿轮P1的第一行星齿轮架PC1、以及与第一小齿轮P1内啮合的第一环形齿轮R1，它们分别作为第一旋转元件N1、第二旋转元件N2、和第三旋转元件N3。

第二行星齿轮组PG2是单个小齿轮行星齿轮组并且包括：第二太阳齿轮S2、可旋转地支撑与第二太阳齿轮S2外啮合的第二小齿轮P2的第二行星齿轮架PC2、以及与第二小齿轮P2内啮合的第二环形齿轮R2，它们分别作为第四旋转元件N4、第五旋转元件N5和第六旋转元件N6。

第三行星齿轮组PG3是单个小齿轮行星齿轮组并且包括：第三太阳齿轮S3、可旋转地支撑与第三太阳齿轮S3外啮合的第三小齿轮P3的第三行星齿轮架PC3、以及与第三小齿轮P3内啮合的第三环形齿轮R3，它们分别作为第七旋转元件N7、第八旋转元件N8和第九旋转元件N9。

第四行星齿轮组PG4是单个小齿轮行星齿轮组并且包括：第四太阳齿轮S4、可旋转地支撑与第四太阳齿轮S4外啮合的第四小齿轮P4的第四行星齿轮架PC4、和与第四小齿轮P4内啮合的第四环形齿轮R4，它们分别作为第十旋转元件N10、第十一旋转元件N11、和第十二旋转元件N12。

第一旋转元件N1直接连接至第六旋转元件N6、第八旋转元件N8、和第十旋转元件N10，并且第三旋转元件N3直接连接至第七旋转元件N7使得第一行星齿轮组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包括八个轴TM1、TM2、TM3、TM4、TM5、TM6、TM7、和TM8。

将更详细地描述八个轴TM1、TM2、TM3、TM4、TM5、TM6、TM7、和TM8。

八个轴TM1、TM2、TM3、TM4、TM5、TM6、TM7、和TM8直接连接行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4的旋转元件当中的多个旋转元件。八个轴TM1、TM2、TM3、TM4、TM5、TM6、TM7、和TM8是直接连接至行星齿轮组PG1、PG2、PG3、和PG4的任一个旋转元件并与该任一个旋转元件一起旋转以传输扭矩的旋转构件，或者是使行星齿轮组PG1、PG2、PG3、和PG4的任一个旋转元件直接连接至变速器壳H以固定该任一个旋转元件的固定构件。

第一轴TM1使第一旋转元件N1(第一太阳齿轮S1)与第六旋转元件N6(第二环形齿轮R2)、第八旋转元件N8(第三行星架PC3)、和第十旋转元件N10(第四太阳齿轮S4)直接连接。

第二轴TM2直接连接至第二旋转元件N2(第一行星架PC1)并直接连接至输入轴IS以作为输入元件连续操作。

第三轴TM3使第三旋转元件N3(第一环形齿轮R1)与第七旋转元件N7(第三太阳齿轮S3)直接连接。

第四轴TM4连接至第四旋转元件N4(第二太阳齿轮S2)，并且选择性地连接至第二轴TM2以作为选择性的输入元件操作或者连接至变速器壳体H以作为选择性的固定元件操作。

在此，第四轴TM4在未连接至第二轴TM2的状态下选择性地连接至变速器壳体H。

第五轴TM5连接至第五旋转元件N5(第二行星架PC2)，并且选择性地连接至第二轴TM2以作为选择性的输入元件操作或者选择性地连接至变速器壳体H以作为选择性的固定元件操作。

在此，第五轴TM5在未连接至第二轴TM2的状态下选择性地连接至变速器壳体H。

第六轴TM6连接至第九旋转元件N9(第三环形齿轮R3)并且选择性地连接至第五轴TM5。

第七轴TM7连接至第十一旋转元件N11(第四行星架PC4)，选择性地连接至第三轴TM3，并且直接连接至输出轴OS以连续地连接至输出元件。

第八轴TM8连接至第十二旋转元件N12(第四环形齿轮R4)并且选择性地连接至变速器壳体H以作为选择性的固定元件操作。

另外，四个离合器C1、C2、C3、和C4设置在这样的部分处，在该部分处，包括输入轴IS和输出轴OS的八个轴TM1、TM2、TM3、TM4、TM5、TM6、TM7、和TM8当中的任何两个轴选择性地连接至彼此。

另外，三个制动器B1、B2和B3设置在这样的部分处，在该部分处，八个轴TM1、TM2、TM3、TM4、TM5、TM6、TM7、和TM8当中的任意一个轴选择性地连接至变速器壳体H。

对四个离合器C1、C2、C3、和C4的布置和三个制动器B1、B2、和B3进行详细地描述。

第一离合器C1设置在第三轴TM3与第七轴TM7或者输出轴OS之间并且使第三轴TM3与第七轴TM7或者输出轴OS选择性地连接。

第二离合器C2设置在第二轴TM2与第四轴TM4之间并且使第二轴TM2与第四轴TM4选择性地连接。

第三离合器C3设置在第二轴TM2与第五轴TM5之间并且使第二轴TM2与第五轴TM5选择性地连接。

第四离合器C4设置在第五轴TM5与第六轴TM6之间并且使第五轴TM5与第六轴TM6选择性地连接。

第一制动器B1设置在第四轴TM4与变速箱壳体H之间并且使第四轴TM4与变速箱壳体H选择性地连接。

第二制动器B2设置在第五轴TM5与变速箱壳体H之间并且使第五轴TM5与变速箱壳体H选择性地连接。

第三制动器B3设置在第八轴TM8与变速箱壳体H之间并且使第八轴TM8与变速箱壳体H选择性地连接。

如图1中所示，第二离合器C2和第三离合器C3分别使第二轴TM2与第四轴TM4和第二轴TM2与第五轴TM5选择性地连接。因为第二轴TM2直接连接至输入轴IS，所以第二离合器C2可以使输入轴IS与第四轴TM4选择性地连接并且第三离合器C3可以使输入轴IS与第五轴TM5选择性地连接。

第二离合器C2和第一制动器B1使第四轴TM4分别与直接连接至输入轴IS的第二轴TM2和变速器壳体H选择性地连接。因此，第二离合器C2和第一制动器B1两者未以每个速度级同时操作。

另外，第三离合器C3和第二制动器B2使第五轴TM5分别与直接连接至输入轴IS的第二轴TM2和变速器壳体H选择性地连接。因此，第三离合器C3和第二制动器B2两者未以每个速度级同时操作。

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和第一制动器B1、第二制动器B2、和第三制动器B3的控制元件可以是通过液压操作的湿式多板摩擦元件。

图2是根据本公开内容的第一实施方式的行星齿轮系中的每个速度级下的控制元件的操作图表。

如图2中所示，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和第一制动器B1、第二制动器B2、和第三制动器B3当中的三个控制元件在根据本公开内容的第一实施方式的行星齿轮系中的每个速度级下操作。本公开内容的第一实施方式可以获得一个后退速度级和十个前进速度级并且将详细地描述换挡过程。

第二制动器B2和第三制动器B3和第四离合器C4在第一前进速度级D1下同时操作。

在第五轴TM5通过第四离合器C4的操作连接至第六轴TM6的状态下，输入轴IS的扭矩输入至第二轴TM2。另外，第五轴TM5和第八轴TM8通过操作第二制动器B2和第三制动器B3而操作为固定元件。因此，输入轴IS的扭矩被转换成第一前进速度级，并且第一前进速度级通过连接至第七轴TM7的输出轴OS输出。

第一制动器B1和第三制动器B3和第四离合器C4在第二前进速度级D2下同时操作。

在第五轴TM5通过第四离合器C4的操作连接至第六轴TM6的状态下，输入轴IS的扭矩输入至第二轴TM2。另外，第四轴TM4和第八轴TM8通过操作第一制动器B1和第三制动器B3而操作为固定元件。因此，输入轴IS的扭矩被转换成第二前进速度级，并且第二前进速度级通过连接至第七轴TM7的输出轴OS输出。

第三制动器B3和第三离合器C3和第四离合器C4在第三前进速度级D3下同时操作。

在第二轴TM2通过第三离合器C3的操作连接至第五轴TM5并且第五轴TM5通过第四离合器C4的操作连接至第六轴TM6的状态下，输入轴IS的扭矩输入至第二轴TM2和第五轴TM5。另外，第八轴TM8通过第三制动器B3的操作而操作为固定元件。因此，输入轴IS的扭矩被转换成第三前进速度级，并且第三前进速度级通过连接至第七轴TM7的输出轴OS输出。

第一制动器B1和第三制动器B3和第三离合器C3在第四前进速度级D4下同时操作。

在第二轴TM2通过第三离合器C3的操作连接至第五轴TM5的状态下，输入轴IS的扭矩输入至第二轴TM2和第五轴TM5。另外，第四轴TM4和第八轴TM8通过第一制动器B1和第三制动器B3的操作而操作为固定元件。因此，输入轴IS的扭矩被转换成第四前进速度级，并且第四前进速度级通过连接至第七轴TM7的输出轴OS输出。

第一制动器B1和第三制动器B3和第一离合器C1在第五前进速度级D5下同时操作。

在第三轴TM3通过第一离合器C1的操作连接至第七轴TM7的状态下，输入轴IS的扭矩输入至第二轴TM2。另外，第四轴TM4和第八轴TM8通过第一制动器B1和第三制动器B3的操作而操作为固定元件。因此，输入轴IS的扭矩被转换成第五前进速度级，并且第五前进速度级通过连接至第七轴TM7的输出轴OS输出。

第一制动器B1和第一离合器C1和第三离合器C3在第六前进速度级D6下同时操作。

在第三轴TM3通过第一离合器C1的操作连接至第七轴TM7并且第二轴TM2通过第三离合器C3的操作连接至第五轴TM5的状态下，输入轴IS的扭矩输入至第二轴TM2和第五轴TM5。另外，第四轴TM4通过第一制动器B1的操作而操作为固定元件。因此，输入轴IS的扭矩被转换成第六前进速度级，并且第六前进速度级通过连接至第七轴TM7的输出轴OS输出。

第一离合器C1、第三离合器C3、和第四离合器C4在第七前进速度级D7下同时操作。

在第三轴TM3通过第一离合器C1的操作连接至第七轴TM7，第二轴TM2通过第三离合器C3的操作连接至第五轴TM5，并且第五轴TM5通过第四离合器C4的操作连接至第六轴TM6的状态下，输入轴IS的扭矩输入至第二轴TM2和第五轴TM5。因此，所有行星齿轮组变为锁定状态，从而输入轴IS的扭矩被转换成第七前进速度级，并且第七前进速度级通过连接至第七轴TM7的输出轴OS输出。

第二制动器B2和第一离合器C1和第四离合器C4在第八前进速度级D8下同时操作。

在第三轴TM3通过第一离合器C1的操作连接至第七轴TM7并且第五轴TM5通过第四离合器C4的操作连接至第六轴TM6的状态下，输入轴IS的扭矩输入至第二轴TM2。另外，第五轴TM5通过第二制动器B2的操作而操作为固定元件。因此，输入轴IS的扭矩被转换成第八前进速度级，并且第八前进速度级通过连接至第七轴TM7的输出轴OS输出。

第一制动器B1和第二制动器B2和第一离合器C1在第九前进速度级D9下同时操作。

在第三轴TM3通过第一离合器C1的操作连接至第七轴TM7的状态下，输入轴IS的扭矩输入至第二轴TM2。另外，第四轴TM4和第五轴TM5通过第一制动器B1和第二制动器B2的操作而操作为固定元件。因此，输入轴IS的扭矩被转换成第九前进速度级，并且第一制动器B1和第二制动器B2通过连接至第七轴TM7的输出轴OS输出。

第二制动器B2和第一离合器C1和第二离合器C2在第十前进速度级D10下同时操作。

在第三轴TM3通过第一离合器C1的操作连接至第七轴TM7并且第二轴TM2通过第二离合器C2的操作连接至第四轴TM4的状态下，输入轴IS的扭矩输入至第二轴TM2和第四轴TM4。另外，第五轴TM5通过第二制动器B2的操作而操作为固定元件。因此，输入轴IS的扭矩被转换成第十前进速度级，并且第十前进速度级通过连接至第七轴TM7的输出轴OS输出。

第二制动器B2和第三制动器B3和第二离合器C2在后退速度级REV下同时操作。

在第二轴TM2通过第二离合器C2的操作连接至第四轴TM4的状态下，输入轴IS的扭矩输入至第二轴TM2和第四轴TM4。另外，第五轴TM5和第八轴TM8通过第二制动器B2和第三制动器B3的操作而操作为固定元件。因此，输入轴IS的扭矩被转换成后退速度级，并且后退速度级通过连接至第七轴TM7的输出轴OS输出为反向旋转速度。

根据本公开内容的第一实施方式的行星齿轮系可以通过使四个行星齿轮组PG1、PG2、PG3、和PG4与四个离合器C1、C2、C3、和C4和三个制动器B1、B2、和B3结合实现至少十个前进速度级和一个后退速度级。

另外，因为保障了齿轮比跨度大于10.53，所以可以增加发动机的驱动效率。

另外，因为级比的线性度可以由多速度级得到保障，所以可以改善诸如换挡前后的加速度、有节奏的发动机速度等的驾驶性能。

图3是根据本公开内容的第二实施方式的行星齿轮系的示意图。

参考图1，根据第一实施方式，第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组、和第四行星齿轮组是从发动机起按照第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3、第一行星齿轮组PG1、和第四行星齿轮组PG4的顺序设置，但是，如图3中所示，根据第二实施方式，第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组、和第四行星齿轮组从发动机起按照第二行星齿轮组PG2、第三行星齿轮组PG3、第四行星齿轮组PG4、和第一行星齿轮组PG1的顺序设置。

根据第二实施方式的轴与变速器壳体的连接与根据第一实施方式的轴与变速器壳体的连接相同，但是根据第二实施方式的行星齿轮组的布置与根据第一实施方式的行星齿轮组的布置不同。第二实施方式的换挡过程与第一实施方式的换挡过程相同。

本公开内容的描述实际上仅示例性的，并且因此没有背离本公开内容的实质的变化旨在被包含于本公开内容的范围内。这种变化不被认为偏离本公开内容的精神和范围。

Claims (12)

1.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，包括：

输入轴，用于接收发动机的扭矩；

输出轴，用于输出扭矩；

第一行星齿轮组，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，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，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，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，使所述第一旋转元件、所述第六旋转元件、所述第八旋转元件和所述第十旋转元件连接；

第二轴，连接至所述第二旋转元件并且直接连接至所述输入轴；

第三轴，使所述第三旋转元件与所述第七旋转元件连接；

第四轴，连接至所述第四旋转元件并且选择性地连接至所述第二轴；

第五轴，连接至所述第五旋转元件并且选择性地连接至所述第二轴；

第六轴，连接至所述第九旋转元件；以及

第七轴，连接至所述第十一旋转元件并且直接连接至所述输出轴。

2.根据权利要求1所述的行星齿轮系，其中，所述第三轴选择性地连接至所述第七轴，

当所述第四轴未连接至所述第二轴时，所述第四轴选择性地连接至变速器壳体，并且

所述第五轴选择性地连接至所述第六轴，并且当所述第五轴未连接至所述第二轴时，所述第五轴选择性地连接至所述变速器壳体，并且

其中，所述行星齿轮系进一步包括第八轴，所述第八轴连接至所述第十二旋转元件并且选择性地连接至所述变速器壳体。

3.根据权利要求1所述的行星齿轮系，其中，所述第一行星齿轮组的所述第一旋转元件、所述第二旋转元件、和所述第三旋转元件分别是第一太阳齿轮、第一行星架、和第一环形齿轮；

所述第二行星齿轮组的所述第四旋转元件、所述第五旋转元件、和所述第六旋转元件分别是第二太阳齿轮、第二行星架、和第二环形齿轮；

所述第三行星齿轮组的所述第七旋转元件、所述第八旋转元件、和所述第九旋转元件分别是第三太阳齿轮、第三行星架、和第三环形齿轮；并且

所述第四行星齿轮组的所述第十旋转元件、所述第十一旋转元件、和所述第十二旋转元件分别是第四太阳齿轮、第四行星架、和第四环形齿轮。

4.根据权利要求1所述的行星齿轮系，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是从所述发动机起按照所述第二行星齿轮组、所述第三行星齿轮组、所述第一行星齿轮组、和所述第四行星齿轮组的顺序设置。

5.根据权利要求1所述的行星齿轮系，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是从所述发动机起按照所述第二行星齿轮组、所述第三行星齿轮组、所述第四行星齿轮组、和所述第一行星齿轮组的顺序设置。

6.根据权利要求2所述的行星齿轮系，进一步包括：

第一离合器，使所述第三轴与所述第七轴选择性地连接；

第二离合器，使所述第二轴与所述第四轴选择性地连接；

第三离合器，使所述第二轴与所述第五轴选择性地连接；

第四离合器，使所述第五轴与所述第六轴选择性地连接；

第一制动器，使所述第四轴与所述变速器壳体选择性地连接；

第二制动器，使所述第五轴与所述变速器壳体选择性地连接；以及

第三制动器，使所述第八轴与所述变速器壳体选择性地连接。

7.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，包括：

输入轴，用于接收发动机的扭矩；

输出轴，用于输出扭矩；

第一行星齿轮组，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，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，包括第七旋转元件、第八旋转元件、和第九旋转元件；以及

第四行星齿轮组，包括第十旋转元件、第十一旋转元件、和第十二旋转元件，

其中，所述输入轴直接连接至所述第二旋转元件，

所述输出轴直接连接至所述第十一旋转元件，

所述第一旋转元件直接连接至所述第六旋转元件、所述第八旋转元件和所述第十旋转元件，

所述第三旋转元件直接连接至所述第七旋转元件，

所述第四旋转元件选择性地连接至变速器壳体，

所述第五旋转元件选择性地连接至所述第九旋转元件并且选择性地连接至所述变速器壳体，并且

所述第八旋转元件选择性地连接至所述变速器壳体。

8.根据权利要求7所述的行星齿轮系，其中，所述第三旋转元件选择性地连接至所述第十一旋转元件，

当所述第四旋转元件未连接至所述变速器壳体时，所述第四旋转元件选择性地连接至所述第二旋转元件，并且

当所述第五旋转元件未连接至所述变速器壳体时，所述第五旋转元件选择性地连接至所述第二旋转元件。

9.根据权利要求7所述的行星齿轮系，其中，所述第一行星齿轮组的所述第一旋转元件、所述第二旋转元件、和所述第三旋转元件分别是第一太阳齿轮、第一行星架、和第一环形齿轮；

所述第二行星齿轮组的所述第四旋转元件、所述第五旋转元件、和所述第六旋转元件分别是第二太阳齿轮、第二行星架、和第二环形齿轮；

所述第三行星齿轮组的所述第七旋转元件、所述第八旋转元件、和所述第九旋转元件分别是第三太阳齿轮、第三行星架、和第三环形齿轮；并且

所述第四行星齿轮组的所述第十旋转元件、所述第十一旋转元件、和所述第十二旋转元件分别是第四太阳齿轮、第四行星架、和第四环形齿轮。

10.根据权利要求7所述的行星齿轮系，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是从所述发动机起按照所述第二行星齿轮组、所述第三行星齿轮组、所述第一行星齿轮组、和所述第四行星齿轮组的顺序设置。

11.根据权利要求7所述的行星齿轮系，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是从所述发动机起按照所述第二行星齿轮组、所述第三行星齿轮组、所述第四行星齿轮组、和所述第一行星齿轮组的顺序设置。

12.根据权利要求8所述的行星齿轮系，进一步包括：

第一离合器，使所述第三旋转元件与所述第十一旋转元件选择性地连接；

第二离合器，使所述第二旋转元件与所述第四旋转元件选择性地连接；

第三离合器，使所述第二旋转元件与所述第五旋转元件选择性地连接；

第四离合器，使所述第五旋转元件与所述第九旋转元件选择性地连接；

第一制动器，使所述第四旋转元件与所述变速器壳体选择性地连接；

第二制动器，使所述第五旋转元件与所述变速器壳体选择性地连接；以及

第三制动器，使所述第十二旋转元件与所述变速器壳体选择性地连接。