CN108869657B

CN108869657B - 用于车辆的自动变速器的行星齿轮系

Info

Publication number: CN108869657B
Application number: CN201710945998.6A
Authority: CN
Inventors: 金珍镐; 黄铜焕; 朴钟述; 金钟洙; 李炅勋
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2017-05-10
Filing date: 2017-10-12
Publication date: 2022-05-06
Anticipated expiration: 2037-10-12
Also published as: US20180328462A1; US10473191B2; KR20180123922A; CN108869657A; KR102335341B1

Abstract

本发明提供了一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其包括：输入轴和输出轴、第一至第五行星齿轮组、第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、第六轴、第七轴、第八轴和第九轴；第一至第五行星齿轮组分别具有第一至第三、第四至第六、第七至第九、第十至第十二和第十三至第十五旋转元件；第一轴与第二旋转元件和输入轴连接；第二轴与第十四旋转元件和输出轴连接；第三轴与第九旋转元件和第十三旋转元件连接；第四轴与第十旋转元件和第十五旋转元件连接；第五轴与第三和第七旋转元件连接；第六轴与第六旋转元件连接；第七轴与第五、第八和第十一旋转元件连接；第八轴与第一和第四旋转元件连接；第九轴与第十二旋转元件连接。

Description

用于车辆的自动变速器的行星齿轮系

与相关申请的交叉引用

本申请要求2017年5月10日提交的韩国专利申请No.10-2017-0058305的优先权和权益，上述申请的全部内容通过引用结合于此。

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

本部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息并且可以不构成现有技术。

在自动变速器领域，更多样化的换挡挡位技术对于改善车辆的燃料消耗和驾驶性能是有用的。

通过改善换挡之前和换挡之后加速的均匀性等，实现更多的换挡挡位有助于在所谓的发动机小型化的趋势中提高车辆的性能和效率，并且换挡挡位的级比的更线性化提高了车辆的驾驶性能。

为了实现自动变速器的更多换挡挡位，部件的数目通常会增加，从而会负面地影响安装性能、制造成本、重量和/或动力传递效率。

因此，为了改善具有更多换挡挡位的自动变速器的燃料消耗，期望以更少数量的部件来得到更高的效率。

在这个方面，近年来已经引入了八速自动变速器，并且也在研究了能够实施更多换挡挡位的自动变速器的行星齿轮系。

最近的八速自动变速器通常显示了6.5至7.5级的传动比范围，这是确保级比的线性度的重要因素。

此外，我们已经发现，即使传动比范围可能升高到9.0级以上，八速自动变速器在换挡挡位级比的线性度方面也可能变差。

发明内容

本发明提供了一种行星齿轮系，其通过利用五个行星齿轮组和六个接合元件实现了十个前进速度和至少一个倒车速度，从而减少了阻力损耗并且改善了动力传递效率和燃料消耗。

并且，本发明对输出侧行星齿轮组采用平行扭矩方案，由此减少了接合元件的扭矩负载，并且提高了扭矩传递效率和持久性。

此外，本发明提高了输出传动比的灵活性，从而提高了换挡挡位级比的线性度。

用于车辆的自动变速器的行星齿轮系的一个实施方案包括：输入轴、输出轴、第一至第五行星齿轮组、第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、第五轴、第六轴、第七轴、第八轴和第九轴；所述第一至第五行星齿轮组分别具有第一至第三旋转元件、第四至第六旋转元件、第七至第九旋转元件、第十至第十二旋转元件和第十三至第十五旋转元件；所述第一轴与所述第二旋转元件和所述输入轴固定地连接；所述第二轴与所述第十四旋转元件和所述输出轴固定地连接；所述第三轴与所述第九旋转元件和所述第十三旋转元件固定地连接；所述第四轴与所述第十旋转元件和所述第十五旋转元件固定地连接；所述第五轴与所述第三旋转元件和所述第七旋转元件固定地连接；所述第六轴与所述第六旋转元件固定地连接；所述第七轴与所述第五旋转元件、所述第八旋转元件和所述第十一旋转元件固定地连接；所述第八轴与所述第一旋转元件和所述第四旋转元件固定地连接；所述第九轴与所述第十二旋转元件固定地连接。

所述行星齿轮系可以进一步包括六个接合元件，每个接合元件配置为将第一至第九轴、输入轴、输出轴和变速器壳体之中的相对应一对选择性地连接在一起，其中，对于各个换挡挡位三个接合元件配置为操作。

所述六个接合元件可以包括三个离合器和三个制动器。

第六轴、第七轴和第八轴之中的两个轴可以通过所述三个离合器中的一个离合器来选择性地互连，使得第二行星齿轮组通过一个离合器的操作而整体地旋转。

所述六个接合元件可以包括第一离合器、第二离合器、第三离合器、第一制动器、第二制动器和第三制动器；所述第一离合器布置在所述第二轴与所述第五轴之间；所述第二离合器布置在所述第七轴与所述第八轴之间；所述第三离合器布置在所述第五轴与所述第六轴之间；所述第一制动器布置在所述第八轴与变速器壳体之间；所述第二制动器布置在所述第四轴与所述变速器壳体之间；所述第三制动器布置在所述第九轴与所述变速器壳体之间。

所述六个接合元件可以包括第一离合器、第二离合器、第三离合器、第一制动器、第二制动器和第三制动器；所述第一离合器布置在所述第二轴与所述第五轴之间；所述第二离合器布置在所述第六轴与所述第八轴之间；所述第三离合器布置在所述第五轴与所述第六轴之间；所述第一制动器布置在所述第八轴与变速器壳体之间；所述第二制动器布置在所述第四轴与所述变速器壳体之间；所述第三制动器布置在所述第九轴与所述变速器壳体之间。

所述六个接合元件可以包括第一离合器、第二离合器、第三离合器、第一制动器、第二制动器和第三制动器；所述第一离合器布置在所述第二轴与所述第五轴之间；所述第二离合器布置在所述第六轴与所述第七轴之间；所述第三离合器布置在所述第五轴与所述第六轴之间；所述第一制动器布置在所述第八轴与变速器壳体之间；所述第二制动器布置在所述第四轴与所述变速器壳体之间；所述第三制动器布置在所述第九轴与所述变速器壳体之间。

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可以是所述第一行星齿轮组的第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈。所述第四旋转元件、所述第五旋转元件和所述第六旋转元件可以是所述第二行星齿轮组的第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈。所述第七旋转元件、所述第八旋转元件和所述第九旋转元件可以是所述第三行星齿轮组的第三太阳轮、第三行星架和第三内齿圈。所述第十旋转元件、所述第十一旋转元件和所述第十二旋转元件可以是所述第四行星齿轮组的第四太阳轮、第四行星架和第四内齿圈。所述第十三旋转元件、所述第十四旋转元件和所述第十五旋转元件可以是所述第五行星齿轮组的第五太阳轮、第五行星架和第五内齿圈。

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、所述第四行星齿轮组和所述第五行星齿轮组可以从发动机侧以第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组、第四行星齿轮组和第五行星齿轮组的顺序布置。

本发明的另一个实施方案利用了由六个接合元件操作的五个行星齿轮组，从而实现了十个前进速度和至少一个倒车速度。

此外，可以实现至少10.5的传动比范围，以增强发动机驱动效率，并且也可以提高换挡挡位级比的线性度，从而有助于车辆更好的驾驶性能。

在实现十个前进速度和至少一个倒车速度的同时，使接合元件的操作最小化，以减少阻力损耗，从而提高了动力传递效率和燃料效率。

将扭矩平行方案应用到输出侧行星齿轮组，因而扭矩负载可以均匀分布到行星齿轮组和接合元件，从而提高了扭矩传递效率和持久性。

通过利用五个行星齿轮组来实现十个前进速度和至少一个倒车速度，可以达到更宽范围的输出传动比，从而提高了换挡挡位级比的线性度。

根据本文提供的描述，其他适用范围将变得显而易见。应理解的是，说明书和具体的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

为了可以更好地理解本发明，将参照附图、通过示例来描述本发明的各种实施方案，在附图中：

图1为行星齿轮系的示意图；

图2为应用到行星齿轮系的各个换挡挡位的接合元件的操作图；

图3为行星齿轮系的示意图；

图4为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来限制本发明的范围。

<附图标记描述>

PG1、PG2、PG3、PG4、PG5：第一、第二、第三、第四和第五行星齿轮组

S1、S2、S3、S4、S5：第一、第二、第三、第四和第五太阳轮

PC1、PC2、PC3、PC4和PC5：第一、第二、第三、第四和第五行星架

R1、R2、R3、R4、R5：第一、第二、第三、第四和第五内齿圈

C1、C2、C3：第一、第二和第三离合器

B1、B2、B3：第一、第二和第三制动器

IS：输入轴

OS：输出轴

TM1、TM2、TM3、TM4、TM5、TM6、TM7、TM8、TM9：第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八和第九轴。

具体实施方式

如下描述本质上仅为示例性的，并非旨在限制本发明、应用或用途。应理解的是，在附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。

在以下描述中，因为组件的名称是彼此相同的，所以将组件的名称分为第一、第二等是为了区分名称，而不具体限定组件的次序。此外，如本文所使用的，“固定地”连接或互连的元件的描述包括总是直接或间接连接的元件，使得固定连接的元件总是以相同的速度旋转。

图1为根据本发明的第一示例性实施方案的行星齿轮系的示意图。

参考图1，根据本发明的第一示例性实施方案的行星齿轮系包括：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、第四行星齿轮组PG4和第五行星齿轮组PG5；输入轴IS；输出轴OS；使第一、第二、第三、第四和第五行星齿轮组PG1、PG2、PG3、PG4和PG5的旋转元件互相连接的九个轴TM1至TM9；三个离合器C1至C3和三个制动器B1至B3的接合元件；以及变速器壳体H。

输入到输入轴IS的发动机扭矩通过第一、第二、第三、第四和第五行星齿轮组PG1、PG2、PG3、PG4和PG5的协同作用而改变，并且改变的扭矩经由输出轴OS输出。

在本发明的第一实施方案中，行星齿轮组从发动机侧以第一、第二、第三、第四和第五行星齿轮组PG1、PG2、PG3、PG4和PG5的顺序布置。

输入轴IS为输入构件，并且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至输入轴IS。

输出轴OS为输出构件，其布置在与输入轴IS相同的轴线上，并且将改变的扭矩经由差动装置而传递至驱动轴。

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可旋转地支撑多个第一小齿轮P1，第一小齿轮P1与第一太阳轮S1外啮合，第一内齿圈R1与多个第一小齿轮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，以及第一内齿圈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可旋转地支撑多个第二小齿轮P2，第二小齿轮P2与第二太阳轮S2外啮合，第二内齿圈R2与多个第二小齿轮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，以及第二内齿圈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，并且其包括第三太阳轮S3、第三行星架PC3和第三内齿圈R3，第三行星架PC3可旋转地支撑多个第三小齿轮P3，第三小齿轮P3与第三太阳轮S3外啮合，第三内齿圈R3与多个第三小齿轮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，以及第三内齿圈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可旋转地支撑多个第四小齿轮P4，第四小齿轮P4与第四太阳轮S4外啮合，第四内齿圈R4与多个第四小齿轮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，以及第四内齿圈R4用作第十二旋转元件N12。

第五行星齿轮组PG5是单小齿轮行星齿轮组，并且包括第五太阳轮S5、第五行星架PC5和第五内齿圈R5，第五行星架PC5可旋转地支撑多个第五小齿轮P5，第五小齿轮P5与第五太阳轮S5外啮合，第五内齿圈R5与多个第五小齿轮P5内啮合。第五太阳轮S5用作第十三旋转元件N13，第五行星架PC5用作第十四旋转元件N14，以及第五内齿圈R5用作第十五旋转元件N15。

在第一、第二、第三、第四和第五行星齿轮组PG1、PG2、PG3、PG4和PG5的布置中，第一旋转元件N1和第四旋转元件N4固定互连，第三旋转元件N3和第七旋转元件N7固定互连，第五旋转元件N5、第八旋转元件N8和第十一旋转元件N11固定互连，第九旋转元件N9和第十三旋转元件N13固定互连，第十旋转元件N10和第十五旋转元件N15固定互连，形成了九个轴TM1至TM9。

九个轴TM1至TM9布置如下。

九个轴TM1至TM9的每一个可以是固定互连输入轴和输出轴，以及行星齿轮组PG1、PG2、PG3、PG4和PG5的旋转元件的旋转构件，或者可以是将旋转元件选择性地互连至变速器壳体H的旋转构件，或者可以是固定至变速器壳体H的固定构件。

第一轴TM1与第二旋转元件N2(第一行星架PC1)连接，并且与输入轴IS固定地连接，因此总是用作输入元件。

第二轴TM2与第十四旋转元件(N14：第五行星架PC5)连接，并且与输出轴OS固定地连接，因此总是用作输出元件。

第三轴TM3与第九旋转元件N9(第三内齿圈R3)和第十三旋转元件N13(第五太阳轮S5)连接。

第四轴TM4与第十旋转元件N10(第四太阳轮S4)和第十五旋转元件N15(第五内齿圈R5)连接。

第五轴TM5与第三旋转元件N3(第一内齿圈R1)和第七旋转元件N7(第三太阳轮S3)连接。

第六轴TM6与第六旋转元件N6(第二内齿圈R2)连接。

第七轴TM7与第五旋转元件N5(第二行星架PC2)、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)固定地连接。

第八轴TM8与第一旋转元件N1(第一太阳轮S1)和第四旋转元件N4(第二太阳轮S2)连接。

第九轴TM9与第十二旋转元件N12(第四内齿圈R4)连接。

第七轴TM7选择性地与第八轴TM8连接，第二轴TM2选择性地与第五轴TM5连接，并且第六轴TM6选择性地与第五轴TM5连接。

此外，第四轴TM4、第八轴TM8和第九轴TM9选择性地与变速器壳体H连接，由此选择性地用作固定元件。

离合器C1、C2和C3的三个接合元件布置在九个轴TM1至TM9、输入轴IS和输出轴OS之间，以形成选择性的连接。

制动器B1、B2和B3的三个接合元件布置在九个轴TM1至TM9和变速器壳体H之间，以形成选择性的连接。

三个离合器C1至C3和三个制动器B1至B3的六个接合元件布置如下。

第一离合器C1布置在第二轴TM2与第五轴TM5之间，并且选择性地连接第二轴TM2与第五轴TM5，由此控制了它们之间的动力传递。

第二离合器C2布置在第七轴TM7与第八轴TM8之间，并且选择性地连接第七轴TM7与第八轴TM8，由此控制了它们之间的动力传递。

第三离合器C3布置在第五轴TM5与第六轴TM6之间，并且选择性地连接第五轴TM5与第六轴TM6，由此控制了它们之间的动力传递。

第一制动器B1布置在第八轴TM8与变速器壳体H之间，并且将第八轴TM8选择性地连接至变速器壳体H。

第二制动器B2布置在第四轴TM4与变速器壳体H之间，并且将第四轴TM4选择性地连接至变速器壳体H。

第三制动器B3布置在第九轴TM9与变速器壳体H之间，并且将第九轴TM9选择性地连接至变速器壳体H。

参考图1，第二离合器C2选择性地连接第七轴TM7与第八轴TM8，并且第二行星齿轮组PG2通过第二离合器C2的操作而整体旋转。如图3所示，这样的第二离合器C2可以布置为选择性地连接第六轴TM6与第八轴TM8，或者如图4所示，布置为选择性地连接第六轴TM6与第七轴TM7。

第一、第二和第三离合器C1、C2和C3以及第一、第二和第三制动器B1、B2和B3的接合元件可以实施为通过液压摩擦接合的多片液压摩擦装置，然而由于可用可电控制的各种其他配置，所以不应被理解为限制于此。

图2为应用到本发明的一些实施方案中的行星齿轮系的各个换挡挡位的接合元件的操作图。

参考图2，本发明第一实施方案中的行星齿轮系通过操作第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3以及第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3之中的三个接合，实现了十个前进速度和至少一个倒车速度。

在第一前进速度D1，第三离合器C3以及第一制动器B1和第二制动器B2同时操作。

因此，第五轴TM5通过第三离合器C3的操作而与第六轴TM6连接。在此状态下，输入扭矩被输入到第一轴TM1。

此外，第八轴TM8和第四轴TM4通过第一制动器B1和第二制动器B2的操作而用作固定元件，由此实现了第一前进速度，并且将改变的扭矩输出到与第二轴TM2连接的输出轴OS。

在第二前进速度D2，第二离合器C2和第三离合器C3以及第二制动器B2同时操作。

因此，第七轴TM7通过第二离合器C2的操作而与第八轴TM8连接，并且第五轴TM5通过第三离合器C3的操作而与第六轴TM6互连。在此状态下，输入扭矩被输入到第一轴TM1。

此外，第四轴TM4通过第二制动器B2的操作而用作固定元件，由此实现了第二前进速度，并且将改变的扭矩输出到与第二轴TM2连接的输出轴OS。

在第三前进速度D3，第一离合器C1和第三离合器C3以及第二制动器B2同时操作。

因此，第二轴TM2通过第一离合器C1的操作而与第五轴TM5连接，并且第五轴TM5通过第三离合器C3的操作而与第六轴TM6互连。在此状态下，输入扭矩被输入到第一轴TM1。

此外，第四轴TM4通过第二制动器B2的操作而用作固定元件，由此实现了第三前进速度，并且将改变的扭矩输出到与第二轴TM2连接的输出轴OS。

在第四前进速度D4，第一离合器C1和第二离合器C2以及第二制动器B2同时操作。

因此，第二轴TM2通过第一离合器C1的操作而与第五轴TM5连接，并且第七轴TM7通过第二离合器C2的操作而与第八轴TM8互连。在此状态下，输入扭矩被输入到第一轴TM1。

此外，第四轴TM4通过第二制动器B2的操作而用作固定元件，由此实现了第四前进速度，并且将改变的扭矩输出到与第二轴TM2连接的输出轴OS。

在第五前进速度D5，第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3同时操作。

因此，第二轴TM2通过第一离合器C1的操作而与第五轴TM5连接，第七轴TM7通过第二离合器C2的操作而与第八轴TM8互连，并且第五轴TM5通过第三离合器C3的操作而与第六轴TM6互连。在此状态下，输入扭矩被输入到第一轴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、第四行星齿轮组PG4和第五行星齿轮组PG5整体旋转，将在第一轴TM1处接收到的扭矩输出作为输入，由此实现了第五前进速度，并且通过与第二轴TM2连接的输出轴OS来输出改变的扭矩。

在第六前进速度D6，第一离合器C1和第二离合器C2以及第三制动器B3同时操作。

此外，第九轴TM9通过第三制动器B3的操作而用作固定元件，由此实现了第六前进速度，并且将改变的扭矩输出到与第二轴TM2连接的输出轴OS。

在第七前进速度D7，第一离合器C1和第一制动器B1以及第三制动器B3同时操作。

因此，第二轴TM2通过第一离合器C1的操作而与第五轴TM5连接。在此状态下，输入扭矩被输入到第一轴TM1。

此外，第八轴TM8和第九轴TM9通过第一制动器B1和第三制动器B3的操作而用作固定元件，由此实现了第七前进速度，并且将改变的扭矩输出到与第二轴TM2连接的输出轴OS。

在第八前进速度D8，第一离合器C1和第三离合器C3以及第三制动器B3同时操作。

此外，第九轴TM9通过第三制动器B3的操作而用作固定元件，由此实现了第八前进速度，并且将改变的扭矩输出到与第二轴TM2连接的输出轴OS。

在第九前进速度D9，第三离合器C3和第一制动器B1以及第三制动器B3同时操作。

此外，第八轴TM8和第九轴TM9通过第一制动器B1和第三制动器B3的操作而用作固定元件，由此实现了第九前进速度，并且将改变的扭矩输出到与第二轴TM2连接的输出轴OS。

在第十前进速度D10，第二离合器C2和第三离合器C3以及第三制动器B3同时操作。

此外，第九轴TM9通过第三制动器B3的操作而用作固定元件，由此实现了第十前进速度，并且将改变的扭矩输出到与第二轴TM2连接的输出轴OS。

在本发明的一些实施方案中，可以得到三个倒车速度。

在第一倒车速度REV1，第二离合器C2和第一制动器B1以及第二制动器B2同时操作。

因此，第七轴TM7通过第二离合器C2的操作而与第八轴TM8连接。在此状态下，输入扭矩被输入到第一轴TM1。

此外，第八轴TM8和第四轴TM4通过第一制动器B1和第二制动器B2的操作而用作固定元件，由此实现了倒车速度，并且将改变的扭矩输出到与第二轴TM2连接的输出轴OS。

在第二倒车速度REV2，第二离合器C2和第二制动器B2以及第三制动器B3同时操作。

此外，第四轴TM4和第九轴TM9通过第二制动器B2和第三制动器B3的操作而用作固定元件，由此实现了倒车速度，并且将改变的扭矩输出到与第二轴TM2连接的输出轴OS。

在第三倒车速度REV3，第一制动器B1和第二制动器B2以及第三制动器B3同时操作。

因此，输入扭矩被输入到第一轴TM1。

此外，第八轴TM8、第四轴TM4和第九轴TM9通过第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3的操作而用作固定元件，由此实现了倒车速度，并且将改变的扭矩输出到与第二轴TM2连接的输出轴OS。

图3为本发明的第二实施方案中的行星齿轮系的示意图。

根据图1所示的本发明的第一实施方案的行星齿轮系，第二离合器C2布置为选择性地连接第七轴TM7和第八轴TM8。然而，根据图3所示的本发明第二实施方案的行星齿轮系，第二离合器C2布置为选择性地连接第六轴TM6和第八轴TM8。

在第二实施方案中，如在第一示例性实施方案中一样，当第二离合器C2被操作时，第二行星齿轮组PG2整体旋转。

这样的第二实施方案仅在第二离合器C2的布置方面区别于第一实施方案，并且显示了九个轴TM1至TM9之间的相同连接关系，保留了两个离合器C1和C3、以及三个制动器B1至B3，由此提供了相同的操作。

图4为本发明的第三实施方案的行星齿轮系的示意图。

根据图1所示的本发明的第一实施方案的行星齿轮系，第二离合器C2布置为选择性地连接第七轴TM7和第八轴TM8。然而，根据图4所示的本发明的第二实施方案的行星齿轮系，第二离合器C2布置为选择性地连接第六轴TM6和第七轴TM7。

在第三实施方案，如在第一实施方案中一样，当第二离合器C2被操作时，第二行星齿轮组PG2整体旋转。

如上所述，本发明第一至第三示例性实施方案的行星齿轮系利用了五个行星齿轮组PG1、PG2、PG3、PG4和PG5，所述五个行星齿轮组由三个离合器C1、C2和C3以及三个制动器B1、B2和B3的六个接合元件来操作，并由此实现了十个前进速度和至少一个倒车速度。

此外，可以实现至少10.5的传动比范围，以增强发动机驱动效率，并且也可以提高换挡挡位的级比的线性度，从而有助于车辆更好的驾驶性能。

将并联扭矩方案应用到输出侧行星齿轮组，因而扭矩负载可以均匀分布到行星齿轮组和接合元件，从而提高了扭矩传递效率和持久性。

通过利用五个行星齿轮组来实现十个前进速度和至少一个倒车速度，可以达到更宽范围的输出传动比，从而提高了换挡挡位的级比的线性度。

本发明的描述本质上仅为示例性的，因此不偏离本发明的实质的变体形式旨在落入本发明的范围内。这些变体形式不被视为偏离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其包括：

输入轴，其配置为接收发动机扭矩；

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；

第五行星齿轮组，其具有第十三旋转元件、第十四旋转元件和第十五旋转元件；

第一轴，其与所述第二旋转元件和所述输入轴固定地连接；

第二轴，其与所述第十四旋转元件和所述输出轴固定地连接；

第三轴，其与所述第九旋转元件和所述第十三旋转元件固定地连接；

第四轴，其与所述第十旋转元件和所述第十五旋转元件固定地连接；

第五轴，其与所述第三旋转元件和所述第七旋转元件固定地连接；

第六轴，其与所述第六旋转元件固定地连接；

第七轴，其与所述第五旋转元件、所述第八旋转元件和所述第十一旋转元件固定地连接；

第八轴，其与所述第一旋转元件和所述第四旋转元件固定地连接；

第九轴，其与所述第十二旋转元件固定地连接；以及

六个接合元件，包括：

第一离合器，其设置在所述第二轴与所述第五轴之间；

第二离合器，其设置在所述第六轴、所述第七轴和所述第八轴之中的两个轴之间；

第三离合器，其设置在所述第五轴与所述第六轴之间；

第一制动器，其设置在所述第八轴与变速器壳体之间；

第二制动器，其设置在所述第四轴与所述变速器壳体之间；

第三制动器，其设置在所述第九轴与所述变速器壳体之间，

其中：

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；

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；

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；

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；

第五行星齿轮组的第十三旋转元件、第十四旋转元件和第十五旋转元件分别为第五行星齿轮组的第五太阳轮、第五行星架和第五内齿圈。

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，对于各个换挡挡位三个接合元件配置为操作。

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，第六轴、第七轴和第八轴之中的两个轴配置为通过所述第二离合器来选择性地互连，其中所述第二离合器整体地旋转所述第二行星齿轮组。

4.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、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五行星齿轮组从发动机侧以第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组、第四行星齿轮组和第五行星齿轮组的顺序布置。

5.一种用于车辆的自动变速器的行星齿轮系，其包括：

输入轴，其配置为接收发动机扭矩；

输出轴，其配置为输出改变的扭矩；

第一离合器、第二离合器、第三离合器、第一制动器、第二制动器、第三制动器；

第一轴，其与所述第二旋转元件和所述输入轴固定地连接；

第六轴，其与所述第六旋转元件固定地连接；

第七轴，其与所述第五旋转元件、所述第八旋转元件和所述第十一旋转元件固定地连接；以及

第八轴和第九轴，其包括第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和第四行星齿轮组中的不与第一轴至第七轴的任意一个轴连接的旋转元件，其中，所述第八轴配置为通过第一制动器选择性地连接至变速器壳体，

所述第四轴配置为通过第二制动器选择性地连接至变速器壳体，

所述第九轴配置为通过第三制动器选择性地连接至变速器壳体，

所述第二轴和所述第五轴配置为通过第一离合器选择性地彼此互连，

所述第六轴、所述第七轴和所述第八轴之中的两个轴配置为通过第二离合器选择性地彼此互连，

所述第五轴和所述第六轴配置为通过第三离合器选择性地彼此互连，

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；以及

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：

所述第八轴与所述第一旋转元件和所述第四旋转元件固定地连接；

所述第九轴与所述第十二旋转元件固定地连接。

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，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、所述第四行星齿轮组和所述第五行星齿轮组从发动机侧以第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三行星齿轮组、第四行星齿轮组和第五行星齿轮组的顺序布置。