CN108730434A - 用于车辆的自动变速器的行星齿轮系 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，该行星齿轮系通过将第一行星齿轮组至第四行星齿轮组、第一轴至第九轴和多个控制元件进行组合而提供了至少十个前进速度挡位和一个倒车挡位，其中第一行星齿轮组至第四行星齿轮组分别具有第一旋转元件至第三旋转元件、第四旋转元件至第六旋转元件、第七旋转元件至第九旋转元件、或者第十旋转元件至第十二旋转元件，所述多个控制元件包括四个离合器和三个制动器。具体地，第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件中的每一个旋转元件固定地连接从第一轴、第六轴、第七轴和第九轴中选择的不同的轴，并且一个离合器固定地连接第九轴。

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2017年4月24日提交的韩国专利申请号为10-2017-0052118的优先权和权益，该申请的全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，以改善动力传递性能和燃料消耗。

背景技术

本部分中的陈述仅提供涉及本发明的背景信息，并不会构成现有技术。

在自动变速器领域，已经开发了获得更多挡位来改善燃料消耗和驱动效率的技术。

从这层意义上讲，已经对发动机进行了通过所谓的小型化来取得重量减轻以及改善燃料消耗的研究，并且同时也对自动变速器进行了通过实现更多的换挡挡位来提供更好的驾驶性能和燃料消耗的研究。

为了获得更多的用于自动变速器的挡位，其中的部件的数量，特别是行星齿轮组的数量通常会增加。这会负面地影响可安装性、生产成本、重量以及动力流动效率。

因此，提高具有减少部件的自动变速器的燃料效率变成了非常重要的因素。

在这方面，近来已经引入了具有行星齿轮系的八速自动变速器。

但是，人们发现由于多个行星齿轮组的布置，这种八速自动变速器的总体长度很长，因此使得变速器的可安装性变差。

发明内容

本发明提供了一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其具有以下优点：通过减少数量的部件而获得了十个前进速度挡位和一个倒车挡位；通过自动变速器的多挡位而改善了动力传递性能和燃料消耗；以及通过利用发动机的低转速而提高了车辆的驾驶稳定性。

在本发明的一个示例性形式中，一种行星齿轮系包括：输入轴，其接收发动机的扭矩；输出轴，其输出改变的扭矩；第一行星齿轮组，其具有第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；第二行星齿轮组，其具有第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；第三行星齿轮组，其具有第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；第四行星齿轮组，其具有第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；第一轴，其与第一旋转元件和输入轴固定地连接；第二轴，其与第二旋转元件固定地连接，并且与第一轴选择性地连接；第三轴，其与第三旋转元件和第五旋转元件固定地连接；第四轴，其与第四旋转元件固定地连接，并且固定至变速器壳体；第五轴，其与第六旋转元件固定地连接；第六轴，其与第七旋转元件固定地连接，并且该第六轴分别与第二轴和第五轴选择性地连接；第七轴，其与第八旋转元件和输出轴固定地连接；第八轴，其与第九旋转元件固定地连接。具体地，所述第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件中的每一个旋转元件与从第一轴、第六轴、第七轴和第九轴中选择的不同轴固定地连接。

另外，所述第二轴、第三轴和第八轴可以分别与变速器壳体选择性地连接。

另外，所述第十旋转元件可以与所述第六轴固定地连接；所述第十一旋转元件可以与所述第一轴固定地连接；所述第十二旋转元件可以与所述第九轴固定地连接，并且可以与所述第七轴选择性地连接。

该行星齿轮系可以进一步包括：第一离合器，其选择性地连接所述第七轴与第九轴；第二离合器，其选择性地连接所述第一轴与第二轴；第三离合器，其选择性地连接所述第二轴与第六轴；第四离合器，其选择性地连接所述第五轴与第六轴；第一制动器，其选择性地连接所述第二轴与变速器壳体；第二制动器，其选择性地连接所述第三轴与变速器壳体；以及第三制动器，其选择性地连接所述第八轴与变速器壳体。

在另一种形式中，所述第十旋转元件可以与所述第六轴固定地连接；所述第十一旋转元件可以与所述第九轴固定地连接，并且可以与所述第一轴选择性地连接；所述第十二旋转元件可以与所述第七轴固定地连接。

在另一种形式中，该行星齿轮系可以包括：第二离合器，其选择性地连接所述第一轴与第二轴；第三离合器，其选择性地连接所述第二轴与第六轴；第四离合器，其选择性地连接所述第五轴与第六轴；第一制动器，其选择性地连接所述第二轴与变速器壳体；第二制动器，其选择性地连接所述第三轴与变速器壳体；以及第三制动器，其选择性地连接所述第八轴与变速器壳体。

在另一种形式中，所述第十旋转元件可以与所述第九轴固定地连接，并且可以与所述第六轴选择性地连接；所述第十一旋转元件可以与所述第一轴固定地连接；所述第十二旋转元件与所述第七轴固定地连接。

在另一种形式中，该行星齿轮系可以包括：第二离合器，其选择性地连接所述第一轴与第二轴；第三离合器，其选择性地连接所述第二轴与第六轴；第四离合器，其选择性地连接所述第五轴与第六轴；第一制动器，其选择性地连接所述第二轴与变速器壳体；第二制动器，其选择性地连接所述第三轴与变速器壳体；以及第三制动器，其选择性地连接所述第八轴与变速器壳体。

另外，所述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为第一行星齿轮组的第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；所述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为第二行星齿轮组的第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；所述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为第三行星齿轮组的第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈；所述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为第四行星齿轮组的第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈。

由以上所描述的布置方式，通过将作为简单行星齿轮组的四个行星齿轮组与七个控制元件进行组合，该自动变速器的行星齿轮系提供了十个前进速度挡位和一个倒车挡位。

另外，根据本发明的示例性形式的行星齿轮系由于自动变速器的多挡位而可以实现适合于发动机转速的换挡挡位，并且通过利用发动机的低转速而提高车辆的驾驶稳定性。

另外，根据本发明的示例性形式的行星齿轮系凭借自动变速器的多挡位而提高发动机的驱动效率，并且还可以改善动力传递性能和燃料消耗。

另外，能够从本发明的示例性形式中获得或期望的效果直接地或者暗示性地描述在下面的具体实施方式中。即，由本发明的示例性形式所期望的各种效果将会在下面的具体实施方式中进行描述。

通过本文提供的说明，其它应用领域将变得明显。应理解的是，说明书和具体示例仅旨在用于说明的目的，并非旨在限制本发明的范围。

附图说明

为了可以很好地理解本发明，现在参考所附附图，借助于示例来描述本发明的各种形式，在这些附图中：

图1为根据本发明的第一示例性形式的行星齿轮系的示意图；

图2为在根据本发明的示例性形式的行星齿轮系中，各个控制元件在各个换挡挡位处的操作图表；

图3为根据本发明的第二示例性形式的行星齿轮系的示意图；以及

图4为根据本发明的第三示例性形式的行星齿轮系的示意图。

本文描述的附图仅用于说明的目的，并非旨在以任何方式限制本发明的范围。

附图标记描述

B1、B2、B3：第一制动器、第二制动器、第三制动器

C1、C2、C3、C4：第一离合器、第二离合器、第三离合器、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、第四行星齿轮组

S1、S2、S3、S4：第一太阳轮、第二太阳轮、第三太阳轮、第四太阳轮

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

R1、R2、R3、R4：第一内齿圈、第二内齿圈、第三内齿圈、第四内齿圈

IS：输入轴

OS：输出轴

TM1、TM2、TM3、TM4、TM5、TM6、TM7、TM8、TM9：第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、第六轴、第七轴、第八轴、第九轴。

具体实施方式

下面将参考附图对本发明的示例性形式进行详细的描述。

这些附图和说明在本质上应该视为示例性的，并非限制性的，在整个说明书中，相同的附图标记表示相似的元件。

在以下描述中，由于组件的名称是彼此相同的，所以将组件的名称划分为第一、第二等以区分这些名称，但是它们的次序并不被特别的限定。

这里，术语“固定地连接”等表示至少两个构件彼此连接，以总是一起旋转。因此，本领域技术人员应当理解的是，术语“固定地连接”等不同于术语“可操作地连接”等。

图1为根据本发明的第一示例性形式的行星齿轮系的示意图。

参见图1，一种行星齿轮系包括：布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；连接第一、第二、第三和第四行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4中的旋转元件的九个轴TM1至TM9；作为控制元件的四个离合器C1至C4和三个制动器B1、B2和B3；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的协同工作而改变，然后经由输出轴OS输出。

这些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的次序布置。

输入轴IS为输入构件，来自发动机曲轴的扭矩经由扭矩变换器进行扭矩变换后输入至输入轴IS。

输出轴OS为输出构件，布置在与输入轴IS相同的轴线上，经由差动装置(未示出)将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外接合的多个第一小齿轮P1，使得第一小齿轮P1可以自转和公转，第一内齿圈R1与多个第一小齿轮P1内接合并且与其形成扭矩连接。所述第一太阳轮S1用作第一旋转元件N1，所述第一行星架PC1用作第二旋转元件N2，所述第一内齿圈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支撑与第二太阳轮S2外接合的多个第二小齿轮P2，使第二小齿轮P2可以自转和公转，第二内齿圈R2与多个第二小齿轮P2内接合并且与其形成扭矩连接。所述第二太阳轮S2用作第四旋转元件N4，所述第二行星架PC2用作第五旋转元件N5，所述第二内齿圈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支撑与第三太阳轮S3外接合的多个第三小齿轮P3，使第三小齿轮P3可以自转和公转，第三内齿圈R3与多个第三小齿轮P3内接合并且与其形成扭矩连接。所述第三太阳轮S3用作第七旋转元件N7，所述第三行星架PC3用作第八旋转元件N8，所述第三内齿圈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支撑与第四太阳轮S4外接合的多个第四小齿轮P4，使得第四小齿轮P4可以自转和公转，第四内齿圈R4与多个第四小齿轮P4内接合并且与其形成扭矩连接。所述第四太阳轮S4用作第十旋转元件N10，所述第四行星架PC4用作第十一旋转元件N11，所述第四内齿圈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的布置中，凭借九个轴TM1至TM9，第一旋转元件N1与第十一旋转元件N11彼此直接地连接，第三旋转元件N3与第五旋转元件N5彼此直接地连接，以及第七旋转元件N7与第十旋转元件N10彼此直接地连接。

九个轴TM1至TM9布置如下。

九个轴TM1至TM9中的每一个可以是传递扭矩并且与旋转元件(所述旋转元件将行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4的旋转元件中的多个旋转元件直接地或者选择性地互相连接)一起旋转的旋转构件，九个轴TM1至TM9可以是将旋转元件与变速器壳体H选择性地连接的旋转构件，或者可以是将旋转元件与变速器壳体H直接地连接和固定的固定构件。

第一轴TM1固定地连接第一旋转元件N1(第一太阳轮S1)和第十一旋转元件N11(第四行星架PC4)，并且该第一轴TM1固定地连接输入轴IS，从而始终用作输入元件。

第二轴TM2固定地连接第二旋转元件N2(第一行星架PC1)，选择性地连接第一轴TM1，以及选择性地连接变速器壳体H，从而用作选择性固定的元件。

第三轴TM3固定地连接第三旋转元件N3(第一内齿圈R1)和第五旋转元件N5(第二行星架PC2)，并且选择性地连接变速器壳体H，从而用作选择性固定的元件。

第四轴TM4固定地连接第四旋转元件N4(第二太阳轮S2)，并且直接地连接变速器壳体H，从而始终用作固定的元件。

第五轴TM5固定地连接第六旋转元件N6(第二内齿圈R2)。

第六轴TM6固定地连接第七旋转元件N7(第三太阳轮S3)和第十旋转元件N10(第四太阳轮S4)，并且选择性地连接第二轴TM2和选择性地连接第五轴TM5。

第七轴TM7固定地连接第八旋转元件N8(第三行星架PC3)和输出轴OS，从而始终用作输出元件。

第八轴TM8固定地连接第九旋转元件N9(第三内齿圈R3)，并且选择性地连接变速器壳体H，从而用作选择性固定的元件。

第九轴TM9固定地连接第十二旋转元件N12(第四内齿圈R4)，并且选择性地连接第七轴TM7。

九个轴TM1至TM9、输入轴IS和输出轴OS可以通过控制元件中的四个离合器C1、C2、C3和C4而彼此选择性地互相连接。

轴TM1至TM9可以通过控制元件中的三个制动器B1、B2和B3而与变速器壳体H选择性地连接。

四个离合器C1至C4以及三个制动器B1、B2和B3布置如下。

第一离合器C1布置在第七轴TM7与第九轴TM9之间，从而将第七轴TM7与第九轴TM9选择性地连接，以用于动力传递。

第二离合器C2布置在第一轴TM1与第二轴TM2之间，从而将第一轴TM1与第二轴TM2选择性地连接，以用于动力传递。

第三离合器C3布置在第二轴TM2与第六轴TM6之间，从而将第二轴TM2与第六轴TM6选择性地连接，以用于动力传递。

第四离合器C4布置在第五轴TM5与第六轴TM6之间，从而将第五轴TM5与第六轴TM6选择性地连接，以用于动力传递。

第一制动器B1布置在第二轴TM2与变速器壳体H之间，使得第二轴TM2可以与变速器壳体H选择性地连接，并且用作固定的元件。

第二制动器B2布置在第三轴TM3与变速器壳体H之间，使得第三轴TM3可以与变速器壳体H选择性地连接，并且用作固定的元件。

第三制动器B3布置在第八轴TM8与变速器壳体H之间，使得第八轴TM8可以与变速器壳体H选择性地连接，并且用作固定的元件。

控制元件中的第一离合器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、第二制动器B2和第三制动器B3可以实现为通过从液压控制装置供应的液压而摩擦性接合的液压摩擦控制元件。这些控制元件主要用作湿式多片液压摩擦控制元件，但是也可以作为根据从电子控制设备提供的电信号而操作的控制元件，例如爪型离合器、电磁离合器以及麦格纳(magna)离合器等等。

图2为在根据本发明的示例性形式的行星齿轮系中，各个控制元件在各个换挡挡位处的操作图表。

参见图2，在各个换挡挡位处，通过操作第一离合器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、第二制动器B2和第三制动器B3中的三个控制元件，行星齿轮系实现了十个前进挡位以及一个倒车挡位。

在第一前进速度挡位D1，所述第三离合器C3、第四离合器C4和第三制动器B3同时操作。

结果是，通过第三离合器C3的操作，第二轴TM2与第六轴TM6彼此互相连接，以及通过第四离合器C4的操作，第五轴TM5与第六轴TM6彼此互相连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第一轴TM1。

此外，通过第三制动器B3的操作，第八轴TM8用作固定的元件，因此实现了第一前进速度挡位，并且经由与第七轴TM7连接的输出轴OS来输出经改变的扭矩。

在第二前进速度挡位D2，第二离合器C2、第三离合器C3和第三制动器B3同时操作。

结果是，通过第二离合器C2的操作，第一轴TM1与第二轴TM2彼此互相连接，以及通过第三离合器C3的操作，第二轴TM2与第六轴TM6彼此互相连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第一轴TM1。

此外，通过第三制动器B3的操作，第八轴TM8用作固定的元件，因此实现了第二前进速度挡位，并且经由与第七轴TM7连接的输出轴OS来输出经改变的扭矩。

在第三前进速度挡位D3，第二离合器C2、第四离合器C4和第三制动器B3同时操作。

结果是，通过第二离合器C2的操作，第一轴TM1与第二轴TM2彼此互相连接，以及通过第四离合器C4的操作，第五轴TM5与第六轴TM6彼此互相连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第一轴TM1。

此外，通过第三制动器B3的操作，第八轴TM8用作固定的元件，因此实现了第三前进速度挡位，并且经由与第七轴TM7连接的输出轴OS来输出经改变的扭矩。

在第四前进速度挡位D4，第一离合器C1、第二离合器C2和第三制动器B3同时操作。

结果是，通过第一离合器C1的操作，第七轴TM7与第九轴TM9彼此互相连接，以及通过第二离合器C2的操作，第一轴TM1与第二轴TM2彼此互相连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第一轴TM1。

此外，通过第三制动器B3的操作，第八轴TM8用作固定的元件，因此实现了第四前进速度挡位，并且经由与第七轴TM7连接的输出轴OS来输出经改变的扭矩。

在第五前进速度挡位D5，第一离合器C1、第二离合器C2和第四离合器C4同时操作。

结果是，通过第一离合器C1的操作，第七轴TM7与第九轴TM9彼此互相连接，并且通过第二离合器C2的操作，第一轴TM1与第二轴TM2彼此互相连接，以及通过第四离合器C4的操作，第五轴TM5与第六轴TM6彼此互相连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第一轴TM1。

因此，实现了第五前进速度挡位，并且经由与第七轴TM7连接的输出轴OS来输出经改变的扭矩。

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同时操作。

结果是，通过第一离合器C1的操作，第七轴TM7与第九轴TM9彼此互相连接，并且通过第二离合器C2的操作，第一轴TM1与第二轴TM2彼此互相连接，以及通过第三离合器C3的操作，第二轴TM2与第六轴TM6彼此互相连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第一轴TM1。

然后，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整体地旋转，并且输入轴IS的经改变的扭矩传递至第六前进速度挡位，并且经由与第七轴TM7连接的输出轴OS而输出。

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

结果是，通过第一离合器C1的操作，第七轴TM7与第九轴TM9彼此互相连接，并且通过第三离合器C3的操作，第二轴TM2与第六轴TM6彼此互相连接，以及通过第四离合器C4的操作，第五轴TM5与第六轴TM6彼此互相连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第一轴TM1。

因此，实现了第七前进速度挡位，并且经由与第七轴TM7连接的输出轴OS来输出经改变的扭矩。

在第八前进速度挡位D8，第一离合器C1、第三离合器C3和第二制动器B2同时操作。

结果是，通过第一离合器C1的操作，第七轴TM7与第九轴TM9彼此互相连接，以及通过第三离合器C3的操作，第二轴TM2与第六轴TM6彼此互相连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第一轴TM1。

此外，通过第二制动器B2的操作，第三轴TM3用作固定的元件，由此实现了第八前进速度挡位，并且经由与第七轴TM7连接的输出轴OS来输出经改变的扭矩。

在第九前进速度挡位D9，第一离合器C1、第三离合器C3和第一制动器B1同时操作。

结果是，通过第一离合器C1的操作，第七轴TM7与第九轴TM9彼此互相连接，以及通过第三离合器C3的操作，第二轴TM2与第六轴TM6彼此互相连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第一轴TM1。

此外，通过第一制动器B1的操作，第二轴TM2用作固定的元件，由此实现了第九前进速度挡位，并且经由与第七轴TM7连接的输出轴OS来输出经改变的扭矩。

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同时操作。

结果是，通过第一离合器C1的操作，第七轴TM7与第九轴TM9彼此互相连接，以及通过第四离合器C4的操作，第五轴TM5与第六轴TM6彼此互相连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第一轴TM1。

此外，通过第一制动器B1的操作，第二轴TM2用作固定的元件，由此实现了第十前进速度挡位，并且经由与第七轴TM7连接的输出轴OS来输出经改变的扭矩。

在倒车挡位REV，第四离合器C4、第一制动器B1和第三制动器B3同时操作。

结果是，通过第四离合器C4的操作，第五轴TM5与第六轴TM6彼此互相连接。在这种状态下，输入轴IS的扭矩输入至第一轴TM1。

此外，通过第一制动器B1和第三制动器B3的操作，第二轴TM2和第八轴TM8用作固定的元件，由此实现了倒车挡位，并且经由与第七轴TM7连接的输出轴OS来输出经改变的扭矩。

图3为根据本发明的第二示例性形式的行星齿轮系的示意图。

参见图1和图3，在根据本发明的第一示例性形式的行星齿轮系中，第一离合器C1选择性地连接第八旋转元件N8(第三行星架PC3)与第十二旋转元件N12(第四内齿圈R4)，而在根据本发明的第二示例性形式的行星齿轮系中，第一离合器C1选择性地连接第一旋转元件N1(第一太阳轮S1)与第十一旋转元件N11(第四行星架PC4)。

因此，在根据本发明的第一示例性形式的行星齿轮系中，第一轴TM1固定地连接第一旋转元件N1(第一太阳轮S1)和第十一旋转元件N11(第四行星架PC4)，第七轴TM7固定地连接第八旋转元件N8(第三行星架PC3)，并且第九轴TM9固定地连接第十二旋转元件N12(第四内齿圈R4)，而在根据本发明的第二示例性形式的行星齿轮系中，第一轴TM1固定地连接第一旋转元件N1(第一太阳轮S1)，第七轴TM7固定地连接第八旋转元件N8(第三行星架PC3)和第十二旋转元件N12(第四内齿圈R4)，并且第九轴TM9固定地连接第十一旋转元件N11(第四行星架PC4)。

该第二示例性形式与第一示例性形式的不同在于，第一离合器C1固定地连接第九轴TM9的布置是不同的。但是，三个离合器C2、C3和C4以及三个制动器B1、B2和B3的连接关系是相同的，并且行星齿轮系的操作和效果是相同的。

图4为根据本发明的第三示例性形式的行星齿轮系的示意图。

参见图1和图4，根据本发明的第一示例性形式的行星齿轮系中，第一离合器C1选择性地连接第八旋转元件N8(第三行星架PC3)与第十二旋转元件N12(第四内齿圈R4)，而在根据本发明的第三示例性形式的行星齿轮系中，第一离合器C1选择性地连接第七旋转元件N7(第三太阳轮S3)与第十旋转元件N10(第四太阳轮S4)。

因此，在根据本发明的第一示例性形式的行星齿轮系中，第一轴TM1固定地连接第一旋转元件N1(第一太阳轮S1)和第十一旋转元件N11(第四行星架PC4)，第七轴TM7固定地连接第八旋转元件N8(第三行星架PC3)，并且第九轴TM9固定地连接第十二旋转元件N12(第四内齿圈R4)，而在根据本发明的第三示例性形式的行星齿轮系中，第六轴TM6固定地连接第七旋转元件N7(第三太阳轮S3)，第七轴TM7固定地连接第八旋转元件N8(第三行星架PC3)和第十二旋转元件N12(第四内齿圈R4)，并且第九轴TM9固定地连接第十旋转元件N10(第四太阳轮S4)。

该第三示例性形式与第一示例性的形式不同之处在于，九个轴TM1至TM9之间以及第一离合器C1的连接关系是不同的，但是，三个离合器C2、C3和C4以及三个制动器B1、B2和B3的连接关系是相同的，并且行星齿轮系的操作和效果是相同的。

如上面所描述的，根据本发明的示例性形式的行星齿轮系通过控制四个离合器C1、C2、C3和C4以及三个制动器B1、B2和B3来操作四个行星齿轮组PG1、PG2、PG3和PG4，从而可以实现十个前进挡位和一个倒车挡位。

此外，根据本发明的示例性形式的行星齿轮系由于自动变速器的多挡位而可以实现适合于发动机转速的换挡挡位，并且通过利用发动机的低转速而提高车辆的驾驶稳定性。

另外，根据本发明的示例性形式的行星齿轮系凭借自动变速器的多挡位而可以提高发动机的驱动效率，并且还可以改善动力传递性能和燃料消耗。

尽管已经结合目前被视为是实际的示例性形式的内容描述来本发明，但是应理解的是，本发明并不限于所公开的形式，相反的，本发明旨在覆盖包括在本发明的精神和范围之内的各种修改和等效布置形式。

Claims (18)

1.一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，其配置为输出改变的扭矩；

第一行星齿轮组，其具有第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；

第二行星齿轮组，其具有第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；

第三行星齿轮组，其具有第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；

第四行星齿轮组，其具有第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；

第一轴，其与第一旋转元件和输入轴固定地连接；

第二轴，其与第二旋转元件固定地连接，并且与第一轴选择性地连接；

第三轴，其与第三旋转元件和第五旋转元件固定地连接；

第四轴，其与第四旋转元件固定地连接，并且固定至变速器壳体；

第五轴，其与第六旋转元件固定地连接；

第六轴，其与第七旋转元件固定地连接，并且该第六轴分别与第二轴选择性地连接以及与第五轴选择性地连接；

第七轴，其与第八旋转元件和输出轴固定地连接；

第八轴，其与第九旋转元件固定地连接；

其中，所述第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件中的每一个旋转元件与从第一轴、第六轴、第七轴和第九轴中选择的不同的轴固定地连接。

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：

所述第二轴、第三轴和第八轴分别与变速器壳体选择性地连接。

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：

所述第十旋转元件与所述第六轴固定地连接；

所述第十一旋转元件与所述第一轴固定地连接；

所述第十二旋转元件与所述第九轴固定地连接，并且与所述第七轴选择性地连接。

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，其进一步包括：

第一离合器，其选择性地连接所述第七轴与第九轴；

第二离合器，其选择性地连接所述第一轴与第二轴；

第三离合器，其选择性地连接所述第二轴与第六轴；

第四离合器，其选择性地连接所述第五轴与第六轴；

第一制动器，其选择性地连接所述第二轴与变速器壳体；

第二制动器，其选择性地连接所述第三轴与变速器壳体；

第三制动器，其选择性地连接所述第八轴与变速器壳体。

5.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：

所述第十旋转元件与所述第六轴固定地连接；

所述第十一旋转元件与所述第九轴固定地连接，并且与所述第一轴选择性地连接；

所述第十二旋转元件与所述第七轴固定地连接。

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，其进一步包括：

第一离合器，其选择性地连接所述第一轴与第九轴；

第二离合器，其选择性地连接所述第一轴与第二轴；

第三离合器，其选择性地连接所述第二轴与第六轴；

第四离合器，其选择性地连接所述第五轴与第六轴；

第一制动器，其选择性地连接所述第二轴与变速器壳体；

第二制动器，其选择性地连接所述第三轴与变速器壳体；以及

第三制动器，其选择性地连接所述第八轴与变速器壳体。

7.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：

所述第十旋转元件与所述第九轴固定地连接，并且与所述第六轴选择性地连接；

所述第十一旋转元件与所述第一轴固定地连接；

所述第十二旋转元件与所述第七轴固定地连接。

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，其进一步包括：

第一离合器，其选择性地连接所述第六轴与第九轴；

第二离合器，其选择性地连接所述第一轴与第二轴；

第三离合器，其选择性地连接所述第二轴与第六轴；

第四离合器，其选择性地连接所述第五轴与第六轴；

第一制动器，其选择性地连接所述第二轴与变速器壳体；

第二制动器，其选择性地连接所述第三轴与变速器壳体；

第三制动器，其选择性地连接所述第八轴与变速器壳体。

9.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的第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件分别为第一行星齿轮组的第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；

所述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分别为第二行星齿轮组的第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；

所述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分别为第三行星齿轮组的第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈；

所述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分别为第四行星齿轮组的第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈。

10.一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，其配置为输出改变的扭矩；

第一行星齿轮组，其具有第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；

第二行星齿轮组，其具有第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件；

第三行星齿轮组，其具有第七旋转元件、第八旋转元件和第九旋转元件；

第四行星齿轮组，其具有第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件；

其中，所述第一旋转元件与输入轴固定地连接；

所述第八旋转元件与输出轴固定地连接；

所述第二旋转元件分别与第一旋转元件和第七旋转元件选择性地连接；

所述第三旋转元件与第五旋转元件固定地连接；

所述第四旋转元件固定至变速器壳体；

所述第六旋转元件与第七旋转元件选择性地连接；

其中，所述第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件分别与第七旋转元件、第一旋转元件和第八旋转元件连接，并且所述第十旋转元件、第十一旋转元件和第十二旋转元件中的一个旋转元件凭借第一离合器与从第一旋转元件、第七旋转元件和第八旋转元件中选择的相应旋转元件选择性地连接。

11.根据权利要求10所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中：

所述第二旋转元件、第三旋转元件和第九旋转元件分别与变速器壳体选择性地连接。

12.根据权利要求11所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中：

所述第十旋转元件与第七旋转元件固定地连接；

所述第十一旋转元件与第一旋转元件固定地连接；

所述第十二旋转元件与第八旋转元件选择性地连接。

13.根据权利要求12所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其进一步包括：

第二离合器，其选择性地连接所述第一旋转元件与第二旋转元件；

第三离合器，其选择性地连接所述第二旋转元件与第七旋转元件；

第四离合器，其选择性地连接所述第六旋转元件与第七旋转元件；

第一制动器，其选择性地连接所述第二旋转元件与变速器壳体；

第二制动器，其选择性地连接所述第三旋转元件与变速器壳体；

第三制动器，其选择性地连接所述第九旋转元件与变速器壳体；

其中，所述第一离合器配置为选择性地连接第八旋转元件与第十二旋转元件。

14.根据权利要求11所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中：

所述第十旋转元件与第七旋转元件固定地连接；

所述第十一旋转元件与第一旋转元件选择性地连接；

所述第十二旋转元件与第八旋转元件固定地连接。

15.根据权利要求14所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其进一步包括：

第二离合器，其选择性地连接所述第一旋转元件与第二旋转元件；

第三离合器，其选择性地连接所述第二旋转元件与第七旋转元件；

第四离合器，其选择性地连接所述第六旋转元件与第七旋转元件；

第一制动器，其选择性地连接所述第二旋转元件与变速器壳体；

第二制动器，其选择性地连接所述第三旋转元件与变速器壳体；

第三制动器，其选择性地连接所述第九旋转元件与变速器壳体；

其中，所述第一离合器配置为选择性地连接第一旋转元件与第十一旋转元件。

16.根据权利要求11所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其中：

所述第十旋转元件与第七旋转元件选择性地连接；

所述第十一旋转元件与第一旋转元件固定地连接；

所述第十二旋转元件与第八旋转元件固定地连接。

17.根据权利要求16所述的用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其进一步包括：

第二离合器，其选择性地连接所述第一旋转元件与第二旋转元件；

第三离合器，其选择性地连接所述第二旋转元件与第七旋转元件；

第四离合器，其选择性地连接所述第六旋转元件与第七旋转元件；

第一制动器，其选择性地连接所述第二旋转元件与变速器壳体；

第二制动器，其选择性地连接所述第三旋转元件与变速器壳体；

第三制动器，其选择性地连接所述第九旋转元件与变速器壳体；

其中，第一离合器配置为选择性地连接第七旋转元件与第十旋转元件。

18.根据权利要求10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的第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件分别为第一行星齿轮组的第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；

所述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分别为第二行星齿轮组的第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈；

所述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分别为第三行星齿轮组的第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈；

所述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分别为第四行星齿轮组的第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈。